專(zhuān)利名稱(chēng)：潮汐能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種利用潮汐能進(jìn)行發(fā)電的裝置。
背景技術(shù)：
目前，潮汐能是是一種可再生能源，世界上有些國(guó)家已經(jīng)利用潮汐能進(jìn)行發(fā)電，我 國(guó)也有潮汐能發(fā)電站。潮汐能發(fā)電站是在海岸邊設(shè)置提壩，利用漲潮和退潮時(shí)提壩內(nèi)外側(cè) 的水位差來(lái)進(jìn)行發(fā)電，其一般采用燈泡貫流式水輪機(jī)來(lái)進(jìn)行發(fā)電。由于水位差的高度有限， 水流速度小，燈泡貫流式水輪機(jī)的發(fā)電效率較低，當(dāng)蓄水池中的與潮水之間的水位差較小 時(shí)，就只能讓海水灌入蓄水池中，不能利用潮水做功發(fā)電。此外，在平潮時(shí)由于沒(méi)有水位差， 發(fā)電只能停止，發(fā)電不連續(xù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種發(fā)電長(zhǎng)期穩(wěn)定，效率高的潮汐能發(fā)電裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為潮汐能發(fā)電裝置，包括高位 蓄水池、低位蓄水池和零位蓄水池，所述的高位蓄水池的底部高于海平面，低位蓄水池的底 部低于海平面，零位蓄水池的底部與海平面持平；所述的高位蓄水池與低位蓄水池之間設(shè) 有發(fā)電水流通道，發(fā)電水流通道中設(shè)有水輪發(fā)電機(jī)；所述的零位蓄水池和大海之間設(shè)有進(jìn) 水通道、排水通道，在進(jìn)水通道中設(shè)有由進(jìn)水水流驅(qū)動(dòng)的第一蓄水水輪泵，第一蓄水水輪泵 的入水口與大海相接，出水口接入高位存水池中，在排水通道中設(shè)有由排水水流驅(qū)動(dòng)的第 二蓄水水輪泵以及排水水輪泵，第二蓄水水輪泵的入水口與零位蓄水池相接，出水口接入 高位存水池中，排水水輪泵的入水口與低位蓄水池相接，出水口與大海相接；所述的低位蓄 水池與大海之設(shè)有出水通道；所述的進(jìn)水通道、排水通道和出水通道中分別設(shè)有閥門(mén)。所述的排水通道分為兩條支路，第二蓄水水輪泵和排水水輪泵分別設(shè)置在不同的 支路中。所述的高位蓄水池高于海平面的距離是10 15m。所述的低位蓄水池低于海平面的距離是1. 2 1. 5m。本實(shí)用新型還包括輔助動(dòng)力裝置，所述的輔助動(dòng)力裝置由設(shè)置在海岸邊的斜坡、 接在斜坡上端的儲(chǔ)水槽，設(shè)置在儲(chǔ)水槽底部的水輪機(jī)組成，儲(chǔ)水槽底部設(shè)有流向大海的水 流通道，水輪機(jī)設(shè)置在水流通道中，水輪機(jī)的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置連接有水泵，所述的水泵 的入水口設(shè)置在低位蓄水池中，出水口與大海相接。所述的水泵的入水口還可以與大海相接，出水口接入高位存水池中。由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的利用較高的高位蓄水池和較低的低位蓄水 池之間的較大的落差來(lái)進(jìn)行水能發(fā)電，水輪發(fā)電機(jī)的功率可做得較大，采用蓄水發(fā)電也較 為長(zhǎng)期穩(wěn)定。此外，由于抽取到高位蓄水池中的海水是抽取水位較高的海水，能量的利用率 高。另外，本實(shí)用新型還利用海浪的動(dòng)能進(jìn)行輔助，保持低位蓄水池中的水位處于較低的位置，也可以抽取一部分水到高位蓄水池中蓄集，充分利用了海水的動(dòng)能。零位蓄水池和大海 之間的進(jìn)水通道、排水通道中設(shè)有兩個(gè)等級(jí)的水輪自抽泵，可將零位蓄水池的上層空間充 分利用，零位蓄水池進(jìn)水和排水時(shí)的能量得到充分利用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是潮汐能發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是水輪泵和水輪發(fā)電機(jī)的剖面示意圖；圖3是輔助動(dòng)力裝置和水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是潮漲潮落時(shí)各個(gè)池中的水位線示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的潮汐能發(fā)電裝置，包括高位蓄水池1、低位蓄 水池2和零位蓄水池3。高位蓄水池1、低位蓄水池2和零位蓄水池3可沿海岸設(shè)置。所述 的高位蓄水池1的底部高于海平面，所述的高位蓄水池1高于海平面的距離可以是10 15m，優(yōu)先為12. 5m。低位蓄水池2的底部低于海平面，所述的低位蓄水池2低于海平面的 距離可以是1.2 1.5m。零位蓄水池3的底部與海平面持平。高位蓄水池1、低位蓄水池 2和零位蓄水池3的面積可以是1平方公里、1平方公里、1. 5平方公里，三個(gè)池的底面相對(duì) 平整。零位蓄水池3可設(shè)兩個(gè)池，便于檢修。所述的高位蓄水池1與低位蓄水池2之間設(shè) 有發(fā)電水流通道4，發(fā)電水流通道4中設(shè)有水輪發(fā)電機(jī)5。所述的零位蓄水池3和大海之間設(shè)有進(jìn)水通道6、排水通道7。在進(jìn)水通道6中設(shè) 有由進(jìn)水水流驅(qū)動(dòng)的第一蓄水水輪泵8，第一蓄水水輪泵8的入水口與大海相接，出水口接 入高位存水池1中。第一蓄水水輪泵8沿零位蓄水池3和大海之的提壩設(shè)置，分別設(shè)置上 下兩級(jí)，上面一級(jí)用于抽取上層的海水到高位存水池1中，下面一級(jí)用于抽取下層的海水 到高位存水池1中。在排水通道7中設(shè)有由排水水流驅(qū)動(dòng)的第二蓄水水輪泵9以及排水水 輪泵10，第二蓄水水輪泵9的入水口與零位蓄水池3相接，出水口接入高位存水池1中，排 水水輪泵10的入水口與低位蓄水池2相接，出水口與大海相接；所述的低位蓄水池2與大 海之設(shè)有出水通道11 ；所述的進(jìn)水通道6、排水通道7和出水通道11中分別設(shè)有閥門(mén)12。當(dāng)漲潮時(shí)，海面上升，當(dāng)上升到80%時(shí)，進(jìn)水通道6中的閥門(mén)12打開(kāi)，海水從進(jìn)水 通道6流進(jìn)零位蓄水池3，水流方向如進(jìn)水通道6中的實(shí)線箭頭所示。進(jìn)水水流同時(shí)驅(qū)動(dòng)第 一蓄水水輪泵8，第一蓄水水輪泵8將上層的海水抽入至高位蓄水池1中，水流方向如虛線 箭頭所示，直至零位蓄水池3蓄滿(mǎn)水，進(jìn)水通道6中的閥門(mén)12關(guān)閉。高位蓄水池1中的海 水經(jīng)發(fā)電水流通道4流入低位蓄水池2，水流方向如發(fā)電水流通道中的實(shí)線箭頭所示，同時(shí) 帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)5發(fā)電。當(dāng)落潮后，海平面下降，排水通道7中的閥門(mén)12打開(kāi)，零位蓄水池 3中的海水從排水通道7流入大海，水流方向如排水通道7中的實(shí)線箭頭所示，排水水流同 時(shí)驅(qū)動(dòng)第二蓄水水輪泵9和排水水輪泵10。第二蓄水水輪泵9將零位蓄水池3中上層海 水抽入到高位蓄水池1中，水流方向如虛線箭頭所示。同時(shí)，排水水輪泵10將低位蓄水池 2中的水抽入大海，水流方向如虛線箭頭所示，這樣可使低位蓄水池2和高位蓄水池1的水 面保持較大的穩(wěn)定落差。當(dāng)?shù)臀恍钏?的中水面大于海面時(shí)，可打開(kāi)出水通道11中的閥門(mén)12，低位蓄水池2中的水如出水通道11中的實(shí)線箭頭所示方向流入大海。所述的排水通道7分為兩條支路，第二蓄水水輪泵9和排水水輪泵10分別設(shè)置在 不同的支路中。各個(gè)支路分別設(shè)有閥門(mén)12，這樣可以根據(jù)零位蓄水池3和低位蓄水池2的 水位來(lái)確定各條支路中閥門(mén)的開(kāi)閉，以啟動(dòng)第二蓄水水輪泵9或排水水輪泵10。如圖3所示，本實(shí)用新型還包括輔助動(dòng)力裝置。所述的輔助動(dòng)力裝置由設(shè)置在海 岸邊的斜坡13、接在斜坡13上端的儲(chǔ)水槽14，設(shè)置在儲(chǔ)水槽14底部的水輪機(jī)15組成，儲(chǔ) 水槽14底部設(shè)有流向大海的水流通道16，水輪機(jī)15設(shè)置在水流通道16中，水輪機(jī)16的輸 出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置17連接有水泵18，所述的水泵18的入水口設(shè)置在低位蓄水池2中，出水 口與大海相接。大海中的海浪沖到岸邊時(shí)，會(huì)沖上斜坡13后落入儲(chǔ)水槽14中，儲(chǔ)水槽14 高于海面，儲(chǔ)水槽14中的海水從水流通道16流回海中，水流同時(shí)驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)15，水輪機(jī)16 的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置17驅(qū)動(dòng)水泵18，水泵18即可將低位蓄水池2中的水抽到大海中。上述的水泵18的入水口也可以與大海相接，出水口接入高位存水池1中。大海中 的海浪沖到岸邊時(shí)，會(huì)沖上斜坡13后落入儲(chǔ)水槽14中，儲(chǔ)水槽14高于海面，儲(chǔ)水槽14中 的海水從水流通道16流回海中，水流同時(shí)驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)15，，水輪機(jī)16的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝 置17驅(qū)動(dòng)水泵18，水泵18即可將大海中的水抽到高位存水池1中。如圖4所示，圖中HO表示海平面，H表示漲潮的最高高度，Hl表示低位存水池的高 度，H2和H3分別表示上、下兩級(jí)第一蓄水水輪泵的抽水高度，H4表示將大海中的水抽到高 位存水池1中水泵的高度，H5表示高位存水池的高度。當(dāng)潮水上漲時(shí)，當(dāng)海水流入零位蓄 水池的高度達(dá)到H2時(shí)，就打開(kāi)H3處的第一蓄水水輪泵，上面一級(jí)的第一蓄水水輪泵打開(kāi)， 可以減小水與水之間抵觸的能量消耗，提高了能量利用效率。H4處的水泵是用于當(dāng)潮水上 漲到最高點(diǎn)是海浪沖過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，水泵即可將大海中的水抽到高位存水池中， 進(jìn)一步提高能量的利用效率。下面用公式計(jì)算本實(shí)用新型所提高的效率水輪發(fā)電機(jī)的功率計(jì)算公式N = A*Q*H，其中A為綜合利用系數(shù)，為7. 5左右，Q為流量，H為工作水頭。例如漲潮高度為8m，因 為要留有排水空間，實(shí)際利用落差只有4m。假定H為4m，流量每秒40m3，功率N = 7. 5*40*4 =1200KW,利用1200KW從漲潮時(shí)8m高處抽水抽上6m到高位存水池1中，一秒可抽取18m3。 高位存水池1和低位存水池2的落差為12. 5m,高位存水池1和低位存水池2之間的水輪發(fā) 電機(jī) 5 的發(fā)電功率 N = 7. 5*18*12. 5 = 1687. 5KW，提高了 487. 5KW?？傊緦?shí)用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說(shuō)明，雖然本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實(shí)用新型的范圍，否則 都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于包括高位蓄水池(1)、低位蓄水池(2)和零位蓄 水池(3)，所述的高位蓄水池(1)的底部高于海平面，低位蓄水池(2)的底部低于海平面，零 位蓄水池(3)的底部與海平面持平；所述的高位蓄水池(1)與低位蓄水池(2)之間設(shè)有發(fā)電水流通道(4)，發(fā)電水流通道 ⑷中設(shè)有水輪發(fā)電機(jī)(5)；所述的零位蓄水池(3)和大海之間設(shè)有進(jìn)水通道(6)、排水通道(7)，在進(jìn)水通道(6) 中設(shè)有由進(jìn)水水流驅(qū)動(dòng)的第一蓄水水輪泵(8)，第一蓄水水輪泵(8)的入水口與大海相接， 出水口接入高位存水池(1)中，在排水通道(7)中設(shè)有由排水水流驅(qū)動(dòng)的第二蓄水水輪泵 (9)以及排水水輪泵(10)，第二蓄水水輪泵(9)的入水口與零位蓄水池(3)相接，出水口接 入高位存水池⑴中，排水水輪泵(10)的入水口與低位蓄水池(2)相接，出水口與大海相 接；所述的低位蓄水池(2)與大海之設(shè)有出水通道(11)；所述的進(jìn)水通道(6)、排水通道(7)和出水通道(11)中分別設(shè)有閥門(mén)(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于所述的排水通道(7)分為兩 條支路，第二蓄水水輪泵(9)和排水水輪泵(10)分別設(shè)置在不同的支路中。
3.按照權(quán)利要求1所述的潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于所述的高位蓄水池(1)高于 海平面的距離是10 15m。
4.按照權(quán)利要求1所述的潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于所述的低位蓄水池(2)低于 海平面的距離是1. 2 1. 5m。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于還包括輔助動(dòng) 力裝置，所述的輔助動(dòng)力裝置由設(shè)置在海岸邊的斜坡(13)、接在斜坡(13)上端的儲(chǔ)水槽 (14)，設(shè)置在儲(chǔ)水槽(14)底部的水輪機(jī)(15)組成，儲(chǔ)水槽(14)底部設(shè)有流向大海的水流 通道(16)，水輪機(jī)(15)設(shè)置在水流通道(16)中，水輪機(jī)(16)的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置(17) 連接有水泵(18)，所述的水泵(18)的入水口設(shè)置在低位蓄水池(2)中，出水口與大海相接。
6.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的潮汐能發(fā)電裝置，其特征在于還包括輔助動(dòng) 力裝置，所述的輔助動(dòng)力裝置由設(shè)置在海岸邊的斜坡(13)、接在斜坡(13)上端的儲(chǔ)水槽 (14)，設(shè)置在儲(chǔ)水槽(14)底部的水輪機(jī)(15)組成，儲(chǔ)水槽(14)底部設(shè)有流向大海的水流 通道(16)，水輪機(jī)(15)設(shè)置在水流通道(16)中，水輪機(jī)(16)的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置(17) 連接有水泵(18)，所述的水泵(18)的入水口與大海相接，出水口接入高位存水池(1)中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種潮汐能發(fā)電裝置。其包括高位蓄水池、低位蓄水池和零位蓄水池；高位蓄水池與低位蓄水池之間設(shè)有發(fā)電水流通道，發(fā)電水流通道中設(shè)有水輪發(fā)電機(jī)；零位蓄水池和大海之間設(shè)有進(jìn)水通道、排水通道，在進(jìn)水通道中設(shè)有由進(jìn)水水流驅(qū)動(dòng)的第一蓄水水輪泵，第一蓄水水輪泵的入水口與大海相接，出水口接入高位存水池中，在排水通道中設(shè)有由排水水流驅(qū)動(dòng)的第二蓄水水輪泵以及排水水輪泵，第二蓄水水輪泵的入水口與零位蓄水池相接，出水口接入高位存水池中，排水水輪泵的入水口與低位蓄水池相接，出水口與大海相接；低位蓄水池與大海之設(shè)有出水通道；進(jìn)水通道、排水通道和出水通道中分別設(shè)有閥門(mén)。本實(shí)用新型發(fā)電長(zhǎng)期穩(wěn)定，效率高。
文檔編號(hào)F03B13/14GK201778947SQ20102017947
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者范高登 申請(qǐng)人:范高登