本發(fā)明涉及一種發(fā)電平臺,尤其涉及一種震蕩式波浪能發(fā)電裝置。
背景技術:
化石能源的弊端顯而易見,能量效率低,污染大,并且近年來化石能源日趨枯竭,能源供應安全問題凸顯,提升清潔能源在能源中的比重是大勢所趨,人們對新能源的開發(fā)愈發(fā)重視。占比地球表面積的71%的海洋,蘊藏著豐富的能源,例如波浪能,潮流能。海洋能源的開發(fā)研究已成為當今世界能源研究的主要方向,眾多波浪能、潮流能發(fā)電平臺、裝置層出不窮,如何提高能量利用效率也成為這些發(fā)電平臺研發(fā)的關鍵問題所在。目前出現的波浪能或者潮流能發(fā)電平臺,通常體積較大,占用相當大的海域空間,然而卻只能利用波浪能或潮流能其中一種,效率也不高,有些平臺甚至自身也極易傾覆,如浙江省舟山市東沙海域某型波浪能發(fā)電平臺就因海況較差發(fā)生移位進而傾覆,因此可靠性和轉化效率顯得尤其重要。出于對平臺自身安全、海域空間利用效率與能量轉換效率的綜合考量,需要一種能充分利用海洋能源且穩(wěn)定性好的一種發(fā)電轉換平臺。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是克服現有技術中的缺陷和不足,提供一種震蕩式波浪能發(fā)電裝置,該裝置通過自身特有的波浪能轉換單元對海面的波浪能進行轉換,充分利用寶貴有限的海域空間,提供清潔的電力能源。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種震蕩式波浪能發(fā)電裝置,包括發(fā)電裝置本體和儲電站,所述發(fā)電裝置本體通過電纜連接儲電站,所述發(fā)電裝置本體包括浮體、油缸和發(fā)電機,所述油缸連接有入流管和回流管,所述發(fā)電機通過入流管和回流管與油缸連接,所述儲電站、油缸和發(fā)電機安裝在浮體上,所述發(fā)電機通過電纜連接儲電站,所述浮體包括主體,主體內部設置內艙壁,通過內艙壁將主體空間隔成空氣艙室和液艙室,所述空氣艙室內布設有液壓油管,所述液壓油管連接油缸,所述液艙室安裝有曲面復進板,所述曲面復進板上安裝有復位彈簧和推管,所述推管端部固定有活塞,所述推管固定有活塞的一端安裝在液壓油管內,可根據曲面復進板的運動在液壓油管內做往復運動。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述發(fā)電裝置還包括海底基座,海底基座與發(fā)電裝置本體的浮體之間連接系泊纜。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述液艙室內裝有液壓油,所述復位彈簧位于曲面復進板與內艙壁的內壁之間。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述空氣艙室內布設有五個液壓油管,所述液壓油管一端連接油缸,另一端分別與液艙室內的曲面復進板連接,所述曲面復進板共有五片,分別通過帶有活塞的推管與液壓油管活動連接,所述帶有活塞的推管在液壓油管內做往復運動,所述每塊曲面復進板與液艙室內壁之間固定安裝有兩個復位彈簧,所述復位彈簧位于推管的兩邊。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述液壓油管與內艙壁連接處開設凹槽,主要是防止曲面板與內艙壁碰觸。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述液艙室內部頂面安裝有一曲面復進板,其余四塊曲面復進板通過推管均布在液艙室內壁周圍。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述平臺下面還安裝了潮流發(fā)電裝置,其通過抗拉導管連接發(fā)電裝置本體,所述潮流發(fā)電裝置包括多個潮流發(fā)電模塊,所述潮流發(fā)電模塊包括多個串聯(lián)的潮流能轉換單元,所述潮流能轉換單元包括浮球、彈簧和導流裝置,所述浮球通過抗拉導管連接發(fā)電裝置本體,所述導流裝置通過抗拉導管連接浮球,所述浮球與導流裝置之間安裝有彈簧托架,所述彈簧穿過抗拉導管固定在彈簧托架和導流裝置之間。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述抗拉導管包括臍帶纜,所述臍帶纜外側包覆抗拉內層,所述抗拉內層外側包覆防割外層。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:所述導流裝置包括水輪發(fā)電機和導流罩,所述水輪發(fā)電機上安裝有槳葉,所述水輪發(fā)電機的四周固定有承托片,所述承托片另一端固定連接在導流罩內壁上,所述導流罩外壁四周固定有導流片,所述水輪發(fā)電機連接抗拉導管,所述抗拉導管穿過承托片和導流罩,其一端連接浮球,另一端連接另一個潮流能轉換單元,所述導流罩與浮球之間固定有彈簧托架,所述彈簧穿過抗拉導管活動固定在彈簧托架與導流罩之間。
本發(fā)明可以進一步優(yōu)選為:潮流發(fā)電模塊的底部通過抗拉導管連接有海底基座,所述潮流發(fā)電模塊至少有三個,每個潮流發(fā)電模塊均通過抗拉導管穿過浮體與儲電站連接,所述潮流能轉換單元至少有兩個,潮流能轉換單元的底部通過抗拉導管連接海底基座,上部通過抗拉導管穿過浮體連接儲電站。
其中,所述潮流能轉換單元的整體長度大于系泊纜的長度,可使波浪、海流涌動造成的平臺運動并不會撕扯拉斷潮流能轉換單元,所述抗拉導管包括臍帶纜,所述臍帶纜外側包覆抗拉內層,所述抗拉內層外側包覆防割外層,防割外層材質為凱夫拉,抗拉內層的材質為高強度聚乙烯,其強度足夠保證海流的沖擊,外層也能夠抵抗海洋生物的撕咬,海底異物的刮蹭。
本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點和積極效果:
本發(fā)明可將波浪能轉換成電能,充分利用有限的海域空間,實現海域利用率最大化,獨特的五塊曲面復進板與震蕩液設計,充分吸收波浪在各個方向上沖擊產生的能量;本發(fā)明還利用了潮流能,利用潮流能轉換單元能夠靈活安裝多部水輪發(fā)電機,實現不同深度下的潮流轉換,系泊纜設計也能充分防止平臺移位傾覆;本發(fā)明立足于現有海洋平臺海域使用空間大,效率不高,易傾覆等實際問題,其結構功能明確,能量利用率高,容易被企業(yè)接受,具有較高的商業(yè)推廣應用價值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明利用海洋波浪能發(fā)電的轉換平臺的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明帶有潮流發(fā)電裝置的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明的浮體的內部結構示意圖;
圖4為本發(fā)明的液艙室的內部結構示意圖;
圖5為本發(fā)明的空氣艙室的內部結構示意圖;
圖6為潮流能轉換單元的結構示意圖;
圖7為抗拉導管的內部剖視圖。
其中,1為波浪發(fā)電裝置,11為浮體,111為空氣艙室,112為液艙室,113為液壓油管,114為曲面復進板,115為復位彈簧,116為推管,117為活塞,118為內艙壁,12為油缸,13為發(fā)電機,14為入流管,15為回流管,2為潮流發(fā)電裝置,21為潮流能轉換單元,211為浮球,212為彈簧,213為導流裝置,2131為水輪發(fā)電機,2132為導流罩,2133為槳葉,2134為承托片,2135為導流片,214為彈簧托架,3為儲電站,4為電纜,5為抗拉導管,51為臍帶纜,52為抗拉內層,53為防割外層,6為海底基座,7為系泊纜。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1
如圖1、3、4和5所示,一種震蕩式波浪能發(fā)電裝置,包括發(fā)電裝置本體1、儲電站3和海底基座6,海底基座6與發(fā)電裝置本體1的浮體11之間連接系泊纜7,發(fā)電裝置本體1通過電纜4連接儲電站3,所述發(fā)電裝置本體1包括浮體11、油缸12和發(fā)電機13,所述油缸12連接有入流管14和回流管15,所述發(fā)電機13通過入流管13和回流管15與油缸12連接,所述儲電站3、油缸12和發(fā)電機13安裝在浮體11上,所述發(fā)電機13通過電纜4連接儲電站3,所述浮體11包括主體,主體內部設置內艙壁118,通過內艙壁118將主體空間隔成空氣艙室111和液艙室112,所述空氣艙室111內布設有液壓油管113,液壓油管內充滿液壓油,所述液壓油管113連接油缸12,所述液艙室112安裝有曲面復進板114,所述曲面復進板114上安裝有復位彈簧115和推管116,所述推管116端部固定有活塞117,所述推管116固定有活塞的一端安裝在液壓油管116內,可根據曲面復進板的運動在液壓油管內做往復運動。
所述液艙室112內裝有震蕩液,所述復位彈簧114位于曲面復進板與內艙壁的內壁之間,所述空氣艙室111內布設有五個液壓油管113,所述液壓油管113一端連接油缸12,另一端分別與液艙室內的曲面復進板114連接,所述曲面復進板114共有五片,分別通過帶有活塞的推管116與液壓油管113活動連接,所述帶有活塞的推管116在液壓油管113內做往復運動,所述每塊曲面復進板與液艙室內壁之間固定安裝有兩個復位彈簧115,所述復位彈簧115位于推管116的兩邊,為防止曲面板與內艙壁碰觸,其每根液壓油管113與內艙壁118連接處開設凹槽,所述液艙室112內部頂面安裝有一曲面復進板114,其余四塊曲面復進板114通過推管116均布在液艙室內壁周圍。
實施例2
如圖2所示的一種震蕩式波浪能發(fā)電裝置,與實施例1所不同的是:所述平臺下面還安裝了潮流發(fā)電裝置2,其通過抗拉導管5連接發(fā)電裝置本體1,所述潮流發(fā)電裝置2包括多個潮流發(fā)電模塊,所述潮流發(fā)電模塊包括多個串聯(lián)的潮流能轉換單元21,潮流發(fā)電模塊的底部通過抗拉導管5連接有海底基座6,所述潮流發(fā)電模塊共有三個,每個潮流發(fā)電模塊均通過抗拉導管5穿過浮體11與儲電站3連接,所述潮流能轉換單元21共有兩個,潮流能轉換單元21的底部通過抗拉導管5連接海底基座6,上部通過抗拉導管5穿過浮體11連接儲電站3。
如圖6和7所示,所述潮流能轉換單元21包括浮球211、彈簧212和導流裝置213,所述浮球211通過抗拉導管5連接發(fā)電裝置本體1,所述導流裝置213通過抗拉導管5連接浮球211,所述浮球211與導流裝置213之間安裝有彈簧托架214,所述彈簧212穿過抗拉導管5固定在彈簧托架214和導流裝置213之間,所述導流裝置213包括水輪發(fā)電機2131和導流罩2132,所述水輪發(fā)電機2131上安裝有槳葉2133,所述水輪發(fā)電機2131的四周固定有四塊承托片2134,其四塊承托片2134成十字結構,所述承托片2134另一端固定連接在導流罩2132內壁上,所述導流罩2132外壁四周固定有導流片2135,所述導流片2135共有四片,其導流片2135的方向是逆時針流向,所述水輪發(fā)電機2131連接抗拉導管5,所述抗拉導管5穿過承托片2134和導流罩2132,其一端連接浮球211,另一端連接另一個潮流能轉換單元21,所述導流罩2132與浮球211之間固定有彈簧托架214,所述彈簧212穿過抗拉導管5活動固定在彈簧托架214與導流罩2132之間。
其中,潮流能轉換單元21的整體長度大于系泊纜7的長度,可使波浪、海流涌動造成的平臺運動并不會撕扯拉斷潮流能轉換單元,所述抗拉導管5包括臍帶纜51,所述臍帶纜51外側包覆抗拉內層52,所述抗拉內層52外側包覆防割外層53,防割外層53材質為凱夫拉,抗拉內層52的材質為高強度聚乙烯,其強度足夠保證海流的沖擊,外層也能夠抵抗海洋生物的撕咬,海底異物的刮蹭。
本發(fā)明的工作程序如下:
如圖3所示,在波浪涌動時,液艙室112內震蕩液由于慣性的作用,在360°方向內的往復震蕩,帶動上、左、右、前、后五片曲面復進板114推動推管116,推管116上的活塞117將液壓油通過液壓油管113壓至油缸12,油缸12通過入流管14將液壓油傳送至液壓油發(fā)電機13進而發(fā)電,并通過電纜4將電能儲存至儲電站3,一個發(fā)電周期完成后,復位彈簧115擴張帶動曲面復進板114恢復到原位,液壓油發(fā)電機13將液壓油通過回流管15回送至油缸12,油缸12進而將液壓油重新送入液壓油管113。
如圖6所示,當海底潮流運動時,導流罩2132與導流片2135充分通過潮流方向調整槳葉2133在水平方向上的朝向,使槳葉2133獲得最大的入流速度,發(fā)電機彈簧212的設置,不僅能夠在潮流多方向強力運動時緩沖抗拉導管5的拉力,保護水輪發(fā)電機2131,同時也能夠調節(jié)槳葉2133在垂直方向上的迎流面,如圖7所示,水輪發(fā)電機2131的電能通過臍帶纜51傳送至儲電站3,臍帶纜51在海底部分受到抗拉導管5的保護。
顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。