Приливная электростанция

(1 9) 3/ 1)5 РО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент Великобританкл, Р 03 В 13/12, 1932,4844 Изобретение относитс гетики,Целью изобретения яв ние функциональных возм использования энергии от На чертеже показана электростанции. Приливная электрост закрепленный на дне вод сжатого воздуха, выполне крытой сверху и открытойк области эн ляетс ажно лива. схема расшире й за счет риливной анци сема нный сниз одом содержит енератор 1 в виде заемкости 2, соединен(54) ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к области энергетики. Генератор 1 выполнен в виде емкости (Е) 2. Привод(П) 4 насоса (Н) 3 соединен трубопроводом Щ 5 с верхней частью Е 2. П 7 электрогенератора 6 соединен при помощи Т 9 с Н 3 аккумулятора (А) 8, Дополнительный Н 10 соединен с А 8 и снабжен П 11. Т 5 снабжен клапаном 12. П 4 выполнен в виде пневмогидродвигателя (ПД) 13. В верхней части Е 2 выполнены два отверстия (0) 14. П 11 выполнен в виде упругой диафрагмы 15, закрепленной по краям одного из О 14, и обратного клапана 16. ПД 13 содержит корпус 17 с колоколом (К) 18, накопителем 19, фиксаторами 20 и направляющими 21. Обгонная муфта 22 связана с зубчатой рейкой 23, маховиком 24, кривошипно-шатунным механизмом 25 и кулачковым механизмом 26. Последний снабжен штоком 27 с педалью 28, К 18 выполнен ассиметричным со стенками 29, дном 30 и поплавком 31, К 18 установлен в вилке 32, соединенной с рейкой 23, Накопитель 19 выполнен в виде К 33, установленного на оси 34, А 8 выполнен в виде герметичной Е 35 и снабжен Е 36 с объемом, равным половине объема А 8. Е 36 установлена в А 8 с зазором между их стенками 37 и 38 и дном 39 и 40. Зазор между стенками 37 и 38 заполнен эластичным материалом 41. П 7 выполнен в виде ПД 42 с корпусом 43 и камерой 44. В корпусе 43 установлены ротор 45 и накопители 46. Ротор 45 выполнен в виде стакана 47 с соплами 48. Такое выполнение электростанции позволит расширить ее функциональные возможности за счет использования энергии отлива, 3 з.п. ф-лы, 1 ил,ным при помощи подводящего трубопрово- О да 5 с верхней частью емкости 2, электрогенератор 6 с приводом 7 и соединенный с воздушным насосом 3 аккумулятор 8 сжато- . д го воздуха с трубопроводом 9 отвода воздуха к приводу 7 электрогенератора 6, Электростанция снабжена дополнительным воздушным насосом 10, подсоединенным к аккумулятору 8, приводом 11 дополнительного насоса 10, подводящий трубопровод 5 снабжен управляемым клапаном 12, а привод 4 воздушного насоса 3 выполнен в видепневмогидродвигателя 13, при этом и верхней части емкости 2 выполнены два отверстия 14, а привод 11 дополнительного насоса 10 выполнен в виде подпружиненной снизу упругой диафрагмы 15, закреп ленной сверху по краям одного из отверстий 14,и обратного клапана 16, установленного во втором отверстия 14 и кинематически связанного с диафрагмой 15.Пневмогидродвигатель 13 включает 10 расположенный подуровнем воды корпус 17 с размещенными в нем силовым поворотным колоколом 18, накопителем воздуха 19, фиксаторами их положения 20 и направляющими 21, обгонную муфту 22 с зубчатой 15 рейкой 23, инерционным маховиком 24, кривошипно-шатунным механизмом 25, кулачковым механизмом 26 для управления клапаном 12 со штоком 27 и педалью 28, при этом силовой колокол 18 выполнен ас симетричным в виде четырех боковых стенок 29 и дна 30.с блуждающим поплавком 31, взаимодействующим с фиксатором 20 в крайних положениях, и шарнирно установлен в вилке 32, соединенной с зубчатой рей кой 23 с возможностью вертикального перемещения, накопитель 19 также выполнен в виде асимметричного колокола 33, установленного на оси 34 с возможностью поворота, а выходная часть подводящего 30 трубопровода 5 расположена под накопителем 19. Аккумулятор 8 сжатого воздуха выполнен в виде герметичной, наполовину заполненной жидкостью емкости 35 и снабжен дополнительной емкостью 36, объем 35 которой равен половине объема аккумулятора 8, при этом дополнительная емкость 36 выполнена открытой снизу и размещена в аккумуляторе 8 с зазором между их стенками 37 и 38 и дном 39 и 40, а зазор между 40 стенками 37 и 38 заполнен эластичным материалом 41 с проникающими порами, содержащими молекулы кислорода, Привод 7 электрогенератора 6 выполнен в виде пневмогидродвигателя 42, включающего распо ложенный вертикальный под уровнем воды цилиндрический корпус 43 с разгрузочной камерой 44 в верхней части и размещенные в корпусе 43 ротор 45 и накопители 46 воздуха, при этом ротор 45 выполнен в виде открытого снизу цилиндрического стакана 50 47 с тангенцмально расположенными в верхней части соплами 48, направленными вверх под углом 3-5 к горизонтальной плоскости, а накопители 46 расположены в .нижней части корпуса 43 и каждый выпал нен с объемом не менее объема шара, радиус которого равен радиусу стакана 48.Электростанция работает следующим образом. Приливная волна заполняет водой генератор 2 и сжимает находящийся в нем воздух, который по трубопроводу 5 поступает в клапан 12, Клапан 12 открывается при нажатии педали 28, После этого воздух поступает в накопитель 19, удерживаемый фиксатором 20. После достижения необходимого усилия всплытия накопитель 19 поворачивается на оси 34, освобождается от воздуха, возвращается в исходное положение под действием силы тяжести и фиксируется фиксатором 20. Воздух попадает в колокол 18, образованный четырьмя стенками 29 и поплавком 31. Колокол 18 при всплытии разворачивается на 180 и взаимодействует с вилкой 32 и направляющими 21. Вилки 32 через зубчатую рейку 23 и муфту свободного хода 22 связаны с инерционным маховиком 24 и кулачком 26. Маховик 24 при помощи кривошипно-шатунного механизма 25 соединен с воздушным насосом 3, из которого воздух поступает в двухкамерный аккумулятор сжатого воздуха 8 и далее к пневмогидродвигателю 42, При этом начале отлива в генераторе 1 возникает разрежение, которое также используется для получения сжатого воздуха. Упругая диафрагма 15 приводит в движение воздушный насос 10, из которого сжатый воздух поступает в аккумулятор 8, а затем в один из накопителей 46. После поворота накопителя 46 воздух попадает в стакан 47, выжимая воду через сопла 48, образующееся реактивное усилие. приводит стакан 47 во вращательное движение, которое передается на электрогенератор 6.Наличие энергоповышающих свойств подтверждено расчетом как в основном материале,так и в дополнительных расчетах и выводах,Откуда берутся энергоповышающие свойства пневмогидродвигателя 71. Закон Архимеда рассматривается как следствие закона сохранения энергии и дается новая формулировка закона с приведением доказательств.2, Выталкивающая сила, действующая на объем газа, подведенного под столб жидкости, больше силы, необходимой для преодоления давления столба жидкости над напорным патрубком компрессора, а так это значит, что количество энергии, полученное при всплытии этого объема газа больше количества энергии, затраченной на подвод газа подстолб жидкости. Приводятся расчет и доказательства.3, Выталкивающая сила увеличивается с увеличением разности температур жидкости и подводимого газа, а количество возможной извлеченной энергии зависит от количества саккумулированной в воде или510 15 20 25 30 35 40 иной жидкости (в 1 м воды, взятой при температуре, близкой к 0 С, равно 93 Втч).4. Выталкивающая сила увеличивается по мере всплытия объема газа за счет увеличения объема по мере падения давления жидкости над ним и сопровождающееся отбором теплоты от жидкости,5. Воздух под воду, практически, всегда подается с температурой ниже температуры воды, т.к. падение температуры воздуха при падении давления на 1 ат в адиабатном процессе равно около 24 С, практически сохраняющееся и в изотермном процессе,6, Изменение плотности воды в пределах от 0 С до 100 С практически остается неизменной, а воздух увеличивает свой обьем на 1/273 первоначального объема на каждый градус повышения температуры, т.е. меняет плотность.Вернемся к опыту с бутылкой и рассмотрим его более подробно, Когда мы отрегулировали бутылку в холодной воде на начало момента погрукения, заменив часть воздуха водой, мы таким образом убрали часть выталкивающей силы, обеспечивающей всплытие, и одновременно уравняли количество.вещества вытесненной бутылкой воды и самой бутылкой с ее содержимым (вода, воздух) и прицепленным к ней грузом, т.е. вес бутылки с водой и воздухом с прицепленным к ней грузом равен весу вытесненной воды, т,е. выталкивающая сила равна 1, но это тот случай, если бы мы закачивали под столб воды воду и при возврате при идеальных условиях (КПД = 1) получили бы при подаче вытесненной воды на турбину количество энергии, равное затраченному, а ведь в формулу выталкивающей Силы входит и плотность тела, которую мы сравниваем с плотностью воды. Мы убрали часть воздуха, заменив его водой, т.е. убрали часть выталкивающей силы, но если мы вернем эту часть воздуха, то получим выталкивающую силу больше единицы и.при этом затратим энергии меньше, чем если бы мы подводили такой же объем воды. Сделать это мы можем двумя способами: путем принудительного подвода воздуха, а также путем нагрева воздуха внутри бутылки. В обоих случаях мы нарушили равновесие в количестве вещества, а так как вода и воздух обладают разной теплоемкостью, то нарушили и энергетическое равновесие, равновесие энергопотенциалов между содержимым бутылки и наружной средой, а так как первичный обьем пневмогидродвигателя тоже обладает выталкивающей силой больше 1, то и средний действующий объем воздуха будет обладать средней выталкивающей силой больше 1. учитывая, что выталкивающая сила подведенного под столб воды объема воздуха больше силы, необходимой для преодоления давления столба воды с площадью сечения напорного патрубка компрессора, то естественно, что и энергии будет получено больше, После нагрева водоема Солнцем бутылка всплывает, но при этом ни какой разности в температурах наружной воды, самой бутылки, воды в бутылке и воздуха в ней нет, а значит,нет горячего и холодного тела, непременного условия для построения постояннодействующей машины согласно второму закону термодинамики, но зато есть разность энергопотен ци алов (кол ичество са ккумулированной в воде и воздухе энергии), зависящих от свойств взаимодействующих веществ (теплоемкость, плотность) и от состояния (жидкое, газообразное),и есть разность температур взаимодействующих сред (вода и воздух при принудительном подводе воздуха под столб воды), также зависящих от свойств воды и воздуха. Если есть разность температур сред, то в зависимости от их теплоемкости есть и разность энергопотенциалов этих сред(имеется в виду количество саккумулированной энергии в воде и воздухе, но не разность температур), При температуре воздуха, например, в 40 С камень может быть нагрет до температуры 30 С, а в то же время вода из-за большей теплоемкости только на 10 С, а мы, используя свойства этих сред, заставляем бутылку всплывать и при этом совершать какое-то количество работы, то разве это не значит, что мы извлекли энергию из этих сред. Мы еще раз убедились, что выталкивающая сила связана с затратами энергии и за нас это сделало Солнце, Вернув отобранную часть выталкивающей силы добавлением удаленной части воздуха путем принудительного подвода объема воздуха под погруженный под столб воды поплавок-колокол, мы получили дополнительно к уже полученной работе и работу, которую произведет добавленный объем воздуха, а учитывая, что выталкиваю-. щая сила больше силы необходимой для преодоления столба воды над напорным патрубком компрессора при подводе объема воздуха под этот столб, то получим и дополнительную работу за счет разности затратэнергии, затраченной природой на создание воды и воздуха, сохраняющуюся и при фазовых переходах из одного состояния в другое(случай, когда температуры воды и воздуха равны), Извлекать энергию мы можем до полного превращения воды в лед, т.е, при увеличении объема воздуха при падении давления происходит понижение температуры воздуха с отбором теплоты от воды, 17601495 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Рассмотрим следствие, вытекающее из закона Архимеда.Плавающее тело погружено некоторой своей частью в жидкость: погруженная часть вытесняет по весу столько жидкости, сколько весит все тело.Мц может сказать, что на плавающее тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной погруженной частью, и ошибемся, Ведь находящийся над поверхностью воды воздух, также обладающий плавучестью, можно принять тоже за плавающее тело, однако никакого погружения воздуха в воду, по крайней мере видимого нет, но он по сравнению с частично погруженным в жидкость телом и выталкивается из нее с большей силой, а столб воздуха над этим телом обладает значительным весом, но если нам пришлось бы погружать на какую-то глубину плавающее тело и столб воздуха над этим телом, то на погружение столба воздуха мц затратили бы энергии значительно больше, чем на погружение тела, В обоих случаяхнам пришлось бы преодолевать силу, определяемую плавучестью, т.е. в обоих случаях выталкивающая сила больше 1 и эта сила заложена природой, обусловлена разностью затрат энергии на создание жидкости, тела и газа, но если твердое тело мы не можем подвести под столб воды или другой жидкости, не преодолев силу плавучести (погружение надо вести с поверхности водоема), то воздух мы подвести можем, минуя затраты энергии на преодоление плавучести, а так как и первичный подведенный объем воздуха обладает плавучестью, то понятно, что при всплытии получим выигрыш в энергии.Формула изобретения 1. Приливная электростанция, содержащая закрепленный на дне водоема генератор сжатого воздуха, выполненный в виде закрытой сверху и открытой снизу емкости, воздушный насос с приводом, соединенным рри помощи подводящего трубопровода с верхней частью емкости, электрогенератор с приводом и соединенный с воздушным насосом аккумулятор сжатого воздуха с трубопроводом отвода воздуха к приводу электрогенератора, отл и ч а ю ща я с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем использования энергии отлива, электростанция снабжена дополнительнцм воздушным насосом, подсоединенным к аккумулятору сжатого воздуха, и приводом дополнительного насоса, подводящик трубопровод снабжен управляемым клапаном, а привод первого воздушного насоса выполнен в виде пневмогидродвигателя, при этом в верхней части емкости выполнены два отверстия, а приводдополнительного насоса выполнен в виде подпружиненной снизу упругой диафрагмы, закрепленной сверху по краям одного из отверстий, и обратного клапана, установленного во втором отверстии и кинематически связанного с диафрагмой.2. Электростанция по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что пневмогидродвигатель включает в себя расположенный под уровнем воды корпус с размещенными в нем силовым поворотным колоколом, накопителем воздуха, фиксаторами их положения и направляющими, обгонную муфту с зубчатой рейкой, инерционным маховиком, кривошипно-шатунным механизмом, кулачковым механизмом для управления клапаном со штоком с педалью, при этом силовой колокол выполнен асимметричным в виде четырех боковых стенок и дна с блуждающим поплавком, взаимодействующим с фиксатором в крайних положениях, и шарнирно установлен в вилке,.соединенной с зубчатой рейкой с возможностью вертикального перемещения, накопитель также выполнен в виде асимметричного колокола, установленного на оси с возможностью поворота, а выходная часть подводящего трубопровода расположена под накопителем,3. Электростанция по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем,чтоаккумулятарсжатого воздуха выполнен в виде герметичной, наполовину заполненной жидкостью емкости и снабжен дополнительной емкостью, объем которой равен половине объема аккумулятора, при этом дополнительная емкость выполнена открытой снизу и размещена в аккумуляторе с зазором между их стенками и дном, а зазор между стенками заполнен эластичным материалом с проникающими порами, содержащими молекулы кислорода.4, Электростанция по пп. 1-3; о т л и ч аю щ а я с я тем, что привод электрогенератора выполнен в виде пневмогидродвигателя, включающего в себя расположенный вертикально под уровнем воды цилиндрический корпус с разгрузочной камерой в верхней части и размещенные в корпусе ротор и накопители воздуха, при этом ротор выполнен в виде открытого снизу цилиндрического стакана с тангенциально расположенными в верхней части соплами, направленными вверх по углом 3-5 О к горизонтальной плоскости, а накопители расположены в нижней части корпуса и каждый выполнен с объемом не менее объема шара, радиус которого равен радиусу стакана.1760149Составитель 8. Орехов едактор Техред М.Моргентал Корректор О.Юрковецка каз 3169 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10