За діапазоном прийнятих висот хвиль

1. Вузькодіапазонні;

2. Широкодіапазонні;

3. Всехвильові.

Діапазон хвиль - хвилювання будь-якого типу, при якому висота хвиль достатня для номінального режиму роботи перетворювачів, з перебігом часу тривалості даного хвилювання.

Вузькодіапазонні перетворювачі - перетворювачі, що знімають максимум енергії із хвиль певного діапазону хвилювання, при зніманні енергії із хвиль вище й нижче на 25% зазначеного діапазону технологічного хвилювання, ККД перетворювача знижується на 50% і більше відсотків або робота в діапазоні 25% максимального хвилювання.

Широкодіапазонні перетворювачі - перетворювачі, у яких при зниженні або підвищенні хвилювання на 25%, ККД перетворювача змінюється не більше 25%, або робота в діапазоні до 50% максимального хвилювання.

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

Всехвильові - перетворювачі, у яких при зміні діапазону хвилювання з 25 до 100% максимального хвилювання, ККД перетворювача не знижується нижче 25%, або робота в діапазоні 75% максимального хвилювання при ККД не нижче 25% від розрахункового.

ГГ1 • •

Іочкові перетворювачі

Для того щоб уважати пристрій точковим перетворювачем, зовсім не важливо, який принцип лежить в основі його роботи. Достатньо, щоб довжина й ширина пристрою були значно менше довжини хвилі й щоб ефективність роботи його або принципово не залежала від напрямку руху хвиль, або пристрій міг самостійно відслідковувати зміну цього напрямку й переорієнтуватися в просторі. Особливий інтерес до точкових перетворювачів пов'язаний з тим, що вони не тільки можуть мати досить високі ККД перетворення, використовуватися як поодинці, так і разом, утворюючи цілі енергосистеми, але й з тим, що вони збирають енергію з ділянки фронту хвилі, що перевищує їхні лінійні розміри й можуть застосовуватися в якості хвилезахисних пристроїв.

Щоб точковий перетворювач був досить ефективним, рух його поглинаючого елемента повинен бути узгоджений з рухом водної поверхні. Цей елемент повинен бути неодмінно підключений до системи, що демпфує, яка утилізую корисну потужність, а механічні характеристики пристрою повинні перебудовуватися при зміні хвильових умов.

У загальному випадку для системи типу точкового циліндричного буя рівняння руху може бути записане у вигляді

де а — приєднана маса рідини, кг; D — діаметр; F (t) — сила, створювана хвилями; g — гравітаційна постійна; m — маса; Ье — втрати енергії на перетворення в корисну; Ьг - втрати на відбиття; bv — втрати на грузле тертя; Ьс - втрати на тепло, що виділяється в електричному колі; z — переміщення

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

у хвилі; р - щільність морської води. У цьому виразі коефіцієнти, що описують різні втрати енергії, є функціями частоти коливань.

Якщо для простоти замінити такий буй еквівалентним електричним генератором з навантаженням, то про оптимізацію його характеристик можна говорити у випадку рівності внутрішнього опору такого генератора зовнішньому опору мережі, у якій витрачається вироблена енергія. Так як корисна потужність, що виробляється пристроєм, є не що інше як

(Pe) = be(z 2^(тут <> означає усереднення за часом), то умовою вироблення максимальної корисної потужності буде вираз

Індукційні хвильові генератори у вигляді точкових буїв: а - буй, що гойдається; б - нерухомий буй з лінійним індукційним генератором.

1 - поплавець, 2 - постійний магніт, 3 - котушка.

На прикладі лінійного індукційного генератора, що має N витків провідності в котушках, магнітну індукцію В, повну довжину провідників l і повний опір електричного кола Rt, при повній електричній потужності

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

повний опір ланцюга Rt може бути знайдене як а власний опір кола генератора

Зазвичай точкові перетворювачі є пристроями, що мають характерні робочі частоти. Якщо такий пристрій розрахований для роботи при певній домінуючій частоті хвиль, то ефективність його падає при зміні хвильових умов. При настроюванні в резонанс із падаючою хвилею, навпаки, відбувається збільшення хвильової енергії, що виділяється на перетворювачі. Таке настроювання провадиться за рахунок зміни механічних (вплив на величину Ьг) і електричних характеристик Ьс. У першому випадку для пристроїв, що коливаються уздовж вертикальної осі (різного виду буї), рекомендують зміна маси за рахунок заповнення баластових цистерн, а для пристроїв з обертовими елементами - моментів інерції шляхом зміни розподілу мас.

До точкових систем перетворювачів енергії хвиль відносяться й різні типи хвильових насосів.