1 Изобретение относится к гидроэнергетике , в частности , к волновым энергетическим установкам , и может найти применение для

энергоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий на берегах мелководных районов морей , озер с волнением малой и средней высоты. Кроме того полезная модель может найти применение в

кораблестроении в качестве силовой установки плавательных средств .

Известны многочисленные установки , использующие вертикальные подъемно-опускные перемещения поплавков ( плавучих корпусов , пластин )на волне , которые через различные кинематические устройства

преобразуются в механическую энергию вращающегося вала , или в энергию сжатого воздуха , или в энергию водяного потока ( Н.В.Вертинский. Энергия океана. М. Наука.1986 год. стр. 65 , 70 , 71; патент РФ N2 2150021 , 1999 год ).

Недостаток данного типа устройств заключается в том , что все они имеют собственную частоту колебаний и могут эффективно работать только в том случае , когда их собственная частота совпадает с частотой (периодом) волн , которая должна быть монохроматичной (одночастотной).В реальности волны являются нелинейными , нерегулярными и меняют свои основные характеристики (высоту , длину , скорость , частоту (период) , направление распространения в широком диапазоне. В результате эффективность использования данных устройств низка.

Известна , принятая в качестве прототипа установка по патенту РФ N2

2403434 , опублик.10.11.2010 г. в Бюл.Ы231 , содержащая ротор с

вертикальным поворотным валом , снабженный вертикальными и

горизонтальными лопатками , для которых плоскость невозмущенной поверхности воды является плоскостью симметрии , при этом ротор

кинематически связан с электрогенератором . Известно так же плавательное средство по патенту РФ N2 2469904 , опублик. 20.12.2012 г. в Бюл.^ЗБ , содержащее ротор е вертикальным поворотным вало , снабженн ый вертикальными и горизонтальными лопатками , для которых плоскость невозмущенной поверхности воды является плоскостью симметрии , при этом ротор кинематически связан с движителем плавательного средства , например , с гребным винтом. Устройства , принятые в качестве прототипа , воспринимают энергию волн в широком диапазоне изменения

характкристик волн , но не способны при этом воспринимать одновременно энергию ветра , порождающего волны на поверхности воды , что снижает их эффективность в пользовании .

Целью предложенного изобретения является повышение

эффективности работы волновой энергетической установки путем

увеличения количества энергии , преобразуемой установкой в механическую энергию вращающегося вала , за счет восприятия установкой кинетической энергии волны и кинетической энергии ветра одновременно. потравленная цель достигается в волновой энергетической установке , содержащей ротор с вертикальным поворотным валом , снабженный вертикальными и горизонтальными лопатками , для которых плоскость невозмущенной поверхности воды является плоскостью симметрии , при этом вал ротора кинематически связан с потребителем механической энергии , например , с электрическим генератором или движителем плавательного средства , тем , что вертикальный поворотный вал ротора соединен своим верхним концом с поворотным валом ветровой

энергетической установки , при этом ротор ветровой энергетической установки может быть соединен нижними концами вертикальных лопаток с верхними концами вертикальных лопаток ротора волновой энергетической установки.

Предложенная установка поясняется чертежами , где на фиг.1

представлена волновая энергетическая установка при её размещени и на дне вблизи береговой линии , на фиг.2 представлен вид по стрелке А фиг.1 , на фиг.З - разрез Б-Б по фиг.2 , на фиг.4 представлена предложенная установка (вид сбоку) при её размещении на плавательном средстве в качестве силовой установки и на фиг.5 представлен вид по стрелке С фиг.4.

Установка состоит из корпуса 1 с вертикальным валом 2 ротора 3 , который снабжен горизонтальными лопатками 4 и вертикальными лопатками 5.

Лопатки 4 и 5 размещены в плоскости невозмущенной поверхности воды , которая является для них плоскостью симметрии. Вертикальный вал 2 соединен с вертикальным поворотным валом 6 ветровой энергетической установки , снабженной вертикальными лопатками 7. Вал 2 соединен с размещенном в корпусе 1 ( фиг.1 ) электрогенератором ( на чертеже не показан ) или кинематически связан с гребным винтом 8 плавательного средства ( фиг.4 ). Корпус 1 установки , представленной на фиг. 1, снабжен колесами 9 ( или полозьями ).

Предложенная установка работает следующим образом.

При контакте волны с ротором 3 происходит поперечное обтекание водой горизонтальных 4 и вертикальных 5 лопаток с возникновением на их поверхности сил , приводящих во вращение ротор 3 и его поворотный вал 2. При выполнении лопаток 4 и 5 с закругленной предней кромкой и

заостренной задней кромкой (фиг.1 и 4) ротор 3 всегда вращается в

направлении от заостренной кромки лопаток 4 и 5 к их закругленной кромке.

В объеме волны движение частиц воды происходит по замкнутым

траекториям , в которых можно выделить четыре характерных участка:

- горизонтальное поступательное течение вблизи гребня волны ,

- горизонтальное возвратное течение вблизи подпшвы волны ,

- вертикальное опускное течение в передней части волны ,

- вертикальное подъемное течение в задней части волны. Размещение лопаток 4 и 5 симметрично плоскости уровня невозмущенной воды позволяет

- вертикальным лопаткам 5 воспринимать кинетическую энергию прямого горизонтального течения у вершины волны и обратного горизонтального течения у подошвы волны ,

- горизонтальным лопаткам 4 воспринимать кинетическую энергию частиц воды вертикального опускного течения в передней части волны и

вертикального подъемного течения в задней части волны .

В результате на любом участке траектории движения частиц воды в объеме волны реализуется передача кинетической энергии волны лопаткам 4 и 5 ротора 3 и вращение поворотного вала 2 , которое передается валу

размещенного в корпусе 1 электрогенератора (фиг.1) или через

кинематическую связь ( угловую зубчатую пару ) передается валу движителя плавательного средства - гребному винту 8 ( фиг.4 ). Ротор 3 , обладая свойствами маховика , сохраняет свое вращение после окончания контакта с волной до прихода следующей волны. В результате вращение ротора 3 происходит непрерывно и однонаправлено.

Установка по фиг.1 , имеющая корпус 1 с колесами (ползьями) 9 , может пермещаться с помощью троса и лебедки ( механической или электрической ) на большую или меньшую глубину при колебаниях уровня воды ( из за действия ветра или приливно-отливных явлениях ) для поддержания симметричного расположения плоскости невозмущенной поверхности воды относительно лопаток 4 и 5 для получения устойчивого вращения вала 2 ротора 3 при высте волн от 5 см. Поддержание симметричности уровня невозмущенной поверхности в установке по фиг.4 осуществляется

перемещением вверх-вниз ротора 3 во втулке , закрепленной на транце плавательного средства.

Ветер и волны неразрывны и при наличии ветра всегда появляется волна , концентрирующая его энергию , при пропорциональной зависимости между скоростью ветра и высотой волны. Поэтому соединение верхнего конца вала 2 ротора 3 с поворотным валом 6 ветровой энергетической установки с внртикальными лопатками 7 позволяет получить добавочное количество энергии от ветра и передать его потребителю механической энергии - электрогенератору (фиг.1) или движителю 8 плавательного средства (срг<гА)-

Использование в предложенной установке энергии ветра в дополн ение к энергии волны может быть осуществлено в упрощенной конструкции по фиг.4 , в которой вертикальные лопатки 5 ротора 3 соединены своими верхними концами с нижними концами вертикальных лопаток 7

ветроэнергетической установки , вертикальным поворотным валом которой служит вертикальный вал 2 волновой энергетической установки.

Одновременное использование энергии волны и ветра существенн о увеличивает эффективность предложенной волновой энергетической установки в сравнении с известными .