Для того чтобы считать устройство точечным преобразователем, вовсе не важно, какой принцип лежит в основе его работы. Достаточно, чтобы длина и ширина устройства были значительно меньше длины волны и чтобы эффективность работы его либо принципиально не зависела от направления движения волн, либо устройство могло самостоятельно отслеживать изменение этого направления и переориентироваться в пространстве. Особенный интерес к точечным преобразователям связан с тем, что они не только могут обладать достаточно высокими КПД преобразования, использоваться как в одиночку, так и совместно, образуя целые энергосистемы, но и с тем, что они собирают энергию с участка фронта волны, превышающего их линейные размеры и могут применяться в качестве волнозащитных устройств.
Испытания преобразователя были выполнены на модели в масштабе 1: 10 на нерегулярных волнах. Испытания дали довольно хорошие результаты, хотя из-за несовершенства системы управления в некоторых случаях фазы колебаний буя и волн несколько отличались. В настоящее время разрабатывается полноразмерная модель буя и проектируется воздушная турбина, рассчитанная на вращение с частотой вращения 50 с-1 и непосредственно связанная с асинхронным трехфазным электрогенератором установленной мощностью 400 кВт.
Интересная особенность систем с динамическими якорями -- снижение их поглощающей энергию способности начиная с некоторой величины длины волны за счет того, что с ростом ее в движение начинают вовлекаться все более заглубленные слои жидкости. Динамические устройства хорошо зарекомендовали себя как защитные элементы якорных систем океанских буев, предохраняя якорные тросы и цепи от динамических нагрузок и тем самым повышая их живучесть.
Гидропневматические преобразователи
Этот вид преобразователей относится ко второму классу. Наиболее современный прототип практически всех разрабатываемых в настоящее время конструкций- буй Масуды.
В основе этих устройств - принцип колебаний столба воды в трубе с открытым снизу концом. За счет пульсаций гидростатического давления в нижнем сечении при прохождении волн (масса трубы такова, что она остается практически неподвижной) водяной столб резонирует на частоте, примерно равной (g/l)0,5, где l- высота столба. Столб воды играет роль жидкого поршня, сжимающего воздух, расположенный над ним. В свою очередь, воздух приводит в действие пневмотурбину. Система клапанов обеспечивает постоянство направления вращения турбины и определенный закон демпфирования движения водяного столба, последнее позволяет подстраивать буй в случае изменения частоты вынуждающих волн. Для обеспечения постоянства скорости вращения пневмотурбины и соединенного с ней электрогенератора могут быть использованы системы регулирования угла установки лопастей турбины, управляемые микропроцессором.
Волновые насосы
К точечным системам преобразователей энергии волн относятся и различные типы волновых насосов.
Наиболее известное устройство – это так называемый насос Айзекса.
Достоинства такого насоса - его простота,независимость работы от направленияприхода волн, широкий спектральныйдиапазон волнения. Основной недостаток– возможность эффективной эксплуатациилишь на достаточно больших глубинах, т. е. вдали от берега. Впрочем, этот недостаток обращается в достоинство, когда речь идет о необходимости снабжать энергией автономный удаленный от берега объект либо подавать на морскую ферму глубинные воды. Принцип действия такого насоса основан на неразрывности столба жидкости в трубе, вертикальное движение которой сообщается колебаниями поверхности. Чтобы такая труба стала насосом, ее нижний конец необходимо опустить в невозмущенные поверхностным волнением слои жидкости, а саму трубу снабдить клапаном, препятствующим вытеканию порции воды, попавшей в трубу во время хода вниз. Насос можно использовать как для подъема воды в резервуар, размещенный над водой, так и для закачки ее в танк с противодавлением, величина которого примерно пропорциональна скорости перемещения трубы.
Достоинства волновых насосов, общие для многих точечных преобразователей - простота конструкций, отсутствие необходимости постоянного наблюдения за работой и ухода, возможность строить волновые электростанции из таких устройств, постепенно наращивая количество отдельных сравнительно недорогих сооружений.