潮流發(fā)電裝置及其固定裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種潮流發(fā)電裝置及其固定裝置，固定裝置用于將潮流發(fā)電裝置固定于海床。固定裝置包括基座、固定單元和多個錨樁?；哂卸鄠€固定空間和一個固定槽。潮流發(fā)電裝置通過固定單元固定于基座的固定槽中。至少一個錨樁穿設(shè)一個固定空間且插入海底固定。本實(shí)用新型提供的固定裝置能有效牢固地將潮流發(fā)電裝置整個固定在海底，并且使得潮流發(fā)電裝置盡可能地正對潮流方向，從而提高發(fā)電效率。
【專利說明】潮流發(fā)電裝置及其固定裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可再生能源發(fā)電裝置，尤其涉及一種潮流發(fā)電裝置及其固定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋能(包含潮流能、海浪能、洋流能)是指海水流動的機(jī)械能，作為可再生能源，儲量豐富，分布廣泛，具有極好的開發(fā)前景和價值。海洋能的利用方式主要是發(fā)電，其工作原理與風(fēng)力發(fā)電和常規(guī)水力發(fā)電類似，即通過能量轉(zhuǎn)換裝置，將海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。具體而言，首先海水沖擊水輪機(jī)，水輪機(jī)將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，然后水輪機(jī)經(jīng)過機(jī)械傳動系統(tǒng)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終轉(zhuǎn)換成電能。
[0003]現(xiàn)今能源日益短缺，溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重，能源需要低碳化，所以風(fēng)能，海洋能(包含潮流能、潮流能、海浪能、洋流能)等清潔能源是未來能源的發(fā)展方向。但現(xiàn)在這些清潔能源的發(fā)電設(shè)備，除了風(fēng)能利用比較成熟外，海洋能，尤其是潮流的利用還都是在起步階段，沒有通用和成熟的設(shè)備，效率低下，設(shè)備不能大規(guī)?；?。
[0004]由于潮流流速快，動力大，潮流發(fā)電裝置主要利用潮流能進(jìn)行發(fā)電?，F(xiàn)有將潮流發(fā)電裝置固定于海中的方式大多是利用巨大的單樁基進(jìn)行固定，成本高昂?；蛘卟捎闷″^定技術(shù)，然而這種技術(shù)無法將潮流發(fā)電裝置大型化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中成本巨大、安裝麻煩、發(fā)電裝置無法大型化的問題，提供一種潮流發(fā)電裝置及其固定裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一目的，本實(shí)用新型提供一種固定裝置，用于將潮流發(fā)電裝置固定于海床。固定裝置包括基座、固定單元和多個錨樁?；哂卸鄠€固定空間和一個固定槽。潮流發(fā)電裝置通過固定單元固定于基座的固定槽中。至少一個錨樁穿設(shè)一個固定空間且插入海底固定。
[0007]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，基座為鋼筋混凝土基座，每個固定空間的橫向橫截面積大于每個錨樁沿周向的橫截面積，混凝土澆筑且填充于固定空間與錨樁之間的間隙。
[0008]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元包括多個鎖鏈和多個吊環(huán)，一部分吊環(huán)固定于基座上，另一部分吊環(huán)固定于潮流發(fā)電裝置上，每個鎖鏈的兩端分別連接基座上的吊環(huán)和潮流發(fā)電裝置上的吊環(huán)。
[0009]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元為桁架，桁架的一邊嵌入于基座中，另一邊沿潮流發(fā)電裝置的高度方向延伸。
[0010]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，桁架的橫截面為直角三角形，桁架的一個直角邊通過混凝土澆筑固定于基座，另一個直角邊平行于潮流發(fā)電裝置的高度方向。
[0011]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元為混凝土塊。
[0012]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的另一目的，本實(shí)用新型還提供一種潮流發(fā)電裝置，包括外框架、至少一個內(nèi)框架、至少一個水輪機(jī)、至少一個發(fā)電機(jī)和固定裝置。至少一個內(nèi)框架可分離地設(shè)置于外框架內(nèi)。至少一個水輪機(jī)設(shè)置于內(nèi)框架內(nèi)。至少一個發(fā)電機(jī)連接水輪機(jī)。固定裝置包括基座、固定單元和多個錨樁?；哂卸鄠€固定空間和一個固定槽。外框架通過固定單元固定于基座的固定槽中。至少一個錨樁穿設(shè)一個固定空間且插入海底固定。
[0013]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，基座為鋼筋混凝土基座，每個固定空間的橫向橫截面積大于每個錨樁沿周向的橫截面積，混凝土澆筑且填充于固定空間與錨樁之間的間隙。
[0014]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元包括多個鎖鏈和多個吊環(huán)，一部分吊環(huán)固定于基座上，另一部分吊環(huán)固定于外框架上，每個鎖鏈的兩端分別連接基座上的吊環(huán)和外框架上的吊環(huán)。
[0015]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元為桁架，桁架的一邊嵌入于基座中，另一邊沿外框架的高度方向延伸。
[0016]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，桁架的橫截面為直角三角形，桁架的一個直角邊通過混凝土澆筑固定于基座，另一個直角邊平行于外框架的高度方向。
[0017]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，固定單元為混凝土塊。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型提供的固定裝置能有效牢固地將潮流發(fā)電裝置整個固定在海底，并且使得潮流發(fā)電裝置盡可能地正對潮流方向，從而提高發(fā)電效率?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中單樁基的成本巨大，或漂浮錨定技術(shù)，無法將潮流發(fā)電機(jī)大型化的問題。本實(shí)用新型的固定裝置便于安裝，大大降低了固定潮流發(fā)電裝置的成本。并且，本實(shí)用新型的潮流發(fā)電裝置框架，在實(shí)際組裝發(fā)電裝置時，可先將水輪機(jī)固定在內(nèi)框架內(nèi)，然后將多個內(nèi)框架分別固定在外框架內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)模塊化安裝，大大簡化了安裝程序，減少安裝時間，降低海洋中安裝難度。
[0019]為讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的俯視圖。
[0021 ] 圖2為圖1的主視剖視圖。
[0022]圖3為圖1的側(cè)視剖視圖。
[0023]圖4所示為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的側(cè)視剖視圖。
[0024]圖5所示為根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的側(cè)視剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的俯視圖。圖2為圖1的主視剖視圖。圖3為圖1的側(cè)視剖視圖。請一并參考圖1至圖3。
[0026]于第一實(shí)施例中，一種潮流發(fā)電裝置10包括外框架1、至少一個水輪機(jī)2、至少一個發(fā)電機(jī)3、固定裝置4和至少一個內(nèi)框架5。至少一個內(nèi)框架5可分離地設(shè)置于外框架I內(nèi)。至少一個水輪機(jī)2設(shè)置于內(nèi)框架5內(nèi)。至少一個發(fā)電機(jī)3連接水輪機(jī)2。固定裝置4包括基座41、固定單元42和多個錨樁43。基座41具有多個固定空間411和一個固定槽412。外框架I通過固定單元4固定于基座41的固定槽412中。至少一個錨樁43穿設(shè)一個固定空間411且插入海底20固定。
[0027]于本實(shí)施例中，水輪機(jī)2的數(shù)量為多個，每兩個水輪機(jī)2安裝于一個內(nèi)框架5中。于實(shí)際應(yīng)用中，可先將水輪機(jī)2固定在內(nèi)框架5內(nèi)，然后將多個內(nèi)框架5分別固定在外框架I內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)2的模塊化安裝，大大簡化了安裝程序，減少安裝時間，降低海洋中安裝難度。并且實(shí)現(xiàn)了水輪機(jī)2的陣列式分布以使得整個潮流發(fā)電裝置10大型化從而提高發(fā)電功率。于本實(shí)施例中，內(nèi)框架5上可設(shè)有卡勾，外框架I上可設(shè)有卡槽，內(nèi)框架5通過卡勾和卡槽的相互卡合嵌入到外框架I內(nèi)。然而，本實(shí)用新型對此不作任何限定。
[0028]于本實(shí)施例中，一個內(nèi)框架5內(nèi)相鄰的兩個水輪機(jī)2的葉片彎曲方向呈軸對稱。如圖1所示，每兩個水輪機(jī)2為一組且平行設(shè)置，左側(cè)水輪機(jī)2的轉(zhuǎn)動方向?yàn)轫槙r針，右側(cè)水輪機(jī)2的轉(zhuǎn)動方向?yàn)槟鏁r針。通過將相鄰水輪機(jī)2的轉(zhuǎn)動方向設(shè)置為相反，有效地提高水流的聚集和疏散，提升水流速度，從而加快水輪機(jī)2的轉(zhuǎn)動以提高發(fā)電機(jī)3的發(fā)電效率。然而，本實(shí)用新型對水輪機(jī)2的數(shù)量以及轉(zhuǎn)動方向不作任何限定。
[0029]于本實(shí)施例中，基座41為鋼筋混凝土基座，每個固定空間411的橫向橫截面積大于每個錨樁43沿周向的橫截面積，混凝土澆筑且填充于固定空間411與錨樁43之間的間隙。于實(shí)際應(yīng)用中，基座41先預(yù)制形成鋼筋混凝土框架，然后垂入海中，之后將錨樁43每個穿過固定空間411打入海底20，最后將混凝土二次澆筑入固定空間411以固定錨樁43。通過設(shè)置多個非常大橫向橫截面積的固定空間411，使得基座41為具有很多“空格”或“空洞”的框架。因此，基座41的重量能夠大大降低，便于基座41垂入海中從而利于安裝。于本實(shí)施例中，基座41的縱向橫截面近似梯形。這種上表面兩邊傾斜的設(shè)計減小了基座41受到的阻力，利于引導(dǎo)底部的潮流向水輪機(jī)2沖擊以提高發(fā)電效率。
[0030]于本實(shí)施例中，固定槽412的軸線方向平行于水平面且垂直于潮流方向。于本實(shí)施例中，固定槽412為長方體凹槽，且設(shè)置于基座41的頂部。固定槽412的槽底低于基座41的上表面。于本實(shí)施例中，固定槽412的寬度可略大于外框架I的寬度以正好放置外框架I。通過在基座41的表面設(shè)置固定槽412，固定了潮流發(fā)電裝置10的位置，克服了傳統(tǒng)技術(shù)中因潮流會對發(fā)電裝置10產(chǎn)生巨大沖擊力使得發(fā)電裝置容易歪斜的問題。因此，本實(shí)用新型的潮流發(fā)電裝置10能一直保持正對潮流從而確保最大的利用潮流能以提高發(fā)電效率。
[0031]于本實(shí)施例中，固定單元42包括多個鎖鏈421和多個吊環(huán)422，一部分吊環(huán)422固定于基座41上，另一部分吊環(huán)422固定于外框架I上，每個鎖鏈421的兩端分別連接基座41上的吊環(huán)422和外框架I上的吊環(huán)422。于本實(shí)施例中，鎖鏈421和吊環(huán)422于外框架I的兩側(cè)為對稱設(shè)置，外框架I能受到兩側(cè)的拉力從而保持固定。因此，無論是漲潮還是退潮，外框架I均能保持穩(wěn)定從而使得整個潮流發(fā)電裝置10正對潮流的沖擊以提高發(fā)電效率。于具體應(yīng)用中，鎖鏈421可為拉索或剛性拉桿。
[0032]圖4所示為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的側(cè)視剖視圖。于第二實(shí)施例中，一種潮流發(fā)電裝置10’包括外框架1、多個水輪機(jī)2、多個發(fā)電機(jī)3、固定裝置4’和內(nèi)框架5。固定裝置4’包括基座41、固定單元42’和多個錨樁43。相同元件以相同標(biāo)號進(jìn)行表述。第二實(shí)施例中的外框架1、水輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)3、基座41、錨樁43和內(nèi)框架5的結(jié)構(gòu)以及連接關(guān)系均和第一實(shí)施例相同，在此不再贅述。以下僅就不同之處予以說明。
[0033]于本實(shí)施例中，固定單兀42’為祐1架,祐1架的一邊嵌入于基座41中，另一邊沿外框架I的高度方向H延伸。優(yōu)選地，桁架為桁架鋼座。于本實(shí)施例中，桁架的橫截面為直角三角形，桁架的一個直角邊通過混凝土澆筑固定于基座41，另一個直角邊平行于外框架I的高度方向H。三角形的結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定。于本實(shí)施例中，固定單元42’分別對稱地設(shè)置于外框架I的兩側(cè)，從而使得外框架I在兩個方向上都得到可靠的固定。因此，無論是漲潮還是退潮，外框架I均能保持穩(wěn)定從而使得整個潮流發(fā)電裝置10’能正對潮流的沖擊以提高發(fā)電效率。本實(shí)用新型對桁架沿高度方向H的直角邊的長度不作任何限定。
[0034]圖6所示為根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的潮流發(fā)電裝置的側(cè)視剖視圖。第三實(shí)施例和第一實(shí)施例的差別僅在于第三實(shí)施例中的固定裝置4’ ’為混凝土塊。于本實(shí)施例中，混凝土塊的高度大于潮流發(fā)電裝置的外框架I的高度的二分之一。然而，本實(shí)用新型對混凝土塊的高度不作任何限定。
[0035]綜上所述，本實(shí)用新型提供的固定裝置能有效牢固地將潮流發(fā)電裝置整個固定在海底，并且使得潮流發(fā)電裝置盡可能地正對潮流方向，從而提高發(fā)電效率?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中單樁基的成本巨大，或漂浮錨定技術(shù)，無法將潮流發(fā)電機(jī)大型化的問題。本實(shí)用新型的固定裝置便于安裝，降低了固定潮流發(fā)電裝置的成本。并且，本實(shí)用新型的潮流發(fā)電裝置框架，在實(shí)際組裝發(fā)電裝置時，可先將水輪機(jī)固定在內(nèi)框架內(nèi)，然后將多個內(nèi)框架分別固定在外框架內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)模塊化安裝，大大簡化了安裝程序，減少安裝時間，降低海洋中安裝難度。
[0036]雖然本實(shí)用新型已由較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟知此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種固定裝置，用于將潮流發(fā)電裝置固定于海床，其特征在于，所述固定裝置包括: 基座，具有多個固定空間和一個固定槽； 固定單元，所述潮流發(fā)電裝置通過固定單元固定于基座的固定槽中； 多個錨樁，至少一個錨樁穿設(shè)一個固定空間且插入海底固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征在于，所述基座為鋼筋混凝土基座，每個固定空間的橫向橫截面積大于每個錨樁沿周向的橫截面積，混凝土澆筑且填充于所述固定空間與所述錨樁之間的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元包括多個鎖鏈和多個吊環(huán)，一部分吊環(huán)固定于基座上，另一部分吊環(huán)固定于潮流發(fā)電裝置上，每個鎖鏈的兩端分別連接基座上的吊環(huán)和潮流發(fā)電裝置上的吊環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元為桁架，桁架的一邊嵌入于基座中，另一邊沿潮流發(fā)電裝置的高度方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固定裝置，其特征在于，所述桁架的橫截面為直角三角形，桁架的一個直角邊通過混凝土澆筑固定于基座，另一個直角邊平行于潮流發(fā)電裝置的高度方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元為混凝土塊。
7.一種潮流發(fā)電裝置，其特征在于，包括: 外框架； 至少一個內(nèi)框架，可分離地設(shè)置于所述外框架內(nèi)； 至少一個水輪機(jī)，設(shè)置于內(nèi)框架內(nèi)； 至少一個發(fā)電機(jī)，分別連接水輪機(jī)； 固定裝置，包括: 基座，具有多個固定空間和一個固定槽； 固定單元，所述外框架通過固定單元固定于基座的固定槽中； 多個錨樁，至少一個錨樁穿設(shè)一個固定空間且插入海底固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述基座為鋼筋混凝土基座，每個固定空間的橫向橫截面積大于每個錨樁沿周向的橫截面積，混凝土澆筑且填充于所述固定空間與所述錨樁之間的間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元包括多個鎖鏈和多個吊環(huán)，一部分吊環(huán)固定于基座上，另一部分吊環(huán)固定于外框架上，每個鎖鏈的兩端分別連接基座上的吊環(huán)和外框架上的吊環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元為桁架，桁架的一邊嵌入于基座中，另一邊沿外框架的高度方向延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述桁架的橫截面為直角三角形，桁架的一個直角邊通過混凝土澆筑固定于基座，另一個直角邊平行于外框架的高度方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定裝置，其特征在于，所述固定單元為混凝土塊。
【文檔編號】F03B11/00GK203717230SQ201320854619
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】林東, 黃長征, 陳正瀚, 徐虔誠 申請人:杭州林黃丁新能源研究院有限公司