本發(fā)明屬于機械技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種海洋多能源發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
海洋是地球上最廣闊的水體的總稱,海洋的中心部分稱作洋,邊緣部分稱作海,彼此連通組成統(tǒng)一的水體。潮汐發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似,通過出水庫,在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi),以勢能的形式保存,然后,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機發(fā)電。
目前的海上發(fā)電裝置,如中國專利申請(申請?zhí)?01520926309.3)所公開的一種海上發(fā)電裝置,包括船體,船體上安裝有一對間隔設(shè)置的支撐架,支撐架上安裝有固定軸,固定軸上安裝有第一初級齒輪;第一初級齒輪分別與兩個第一主動齒輪嚙合,兩個第一主動齒輪所在的主動軸分別通過單向聯(lián)軸器連接到從動軸上,兩個單向聯(lián)軸器的方向相反;兩根從動軸上分別安裝有第一從動齒輪,并且兩個第一從動齒輪相互嚙合;其中一個從動軸連接到發(fā)電機。上述的海上發(fā)電裝置只能利用潮汐能發(fā)電,功能比較單一,能源的利用率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題,提出了一種海洋多能源發(fā)電裝置,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何實現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電,提高海洋能源的利用率。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種海洋多能源發(fā)電裝置,包括主軸和設(shè)置在主軸上的發(fā)電機,其特征在于,還包括若干個能夠吸收太陽能進行發(fā)電的太陽能翼板、水泵和位于主軸一端的浮體一,所述主軸與浮體一均具有空腔,所述水泵設(shè)置在主軸上,該水泵通過兩根管道分別與主軸的空腔和浮體一的空腔連通,兩根所述管道上均設(shè)有電磁閥,所述主軸靠近浮體一的一端套設(shè)有套管,所述套管與主軸之間轉(zhuǎn)動連接,所述套管位于發(fā)電機和浮體一之間,所述海洋多能源發(fā)電裝置還包括控制器,所述水泵和電磁閥均連接控制器輸出端,所述套管上套接有套圈,所述套管和套圈間隙配合,所述套管的兩端均具有凸出的環(huán)形擋沿,所述套圈位于兩環(huán)形擋沿之間,所述套管靠近發(fā)電機一端的環(huán)形擋沿與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子固定,每個所述太陽能翼板的兩端均分別固連在套管靠近浮體一一端的環(huán)形擋沿和套圈上,若干個太陽能翼板沿著套管的周向均勻設(shè)置,所述套圈上固定有阻流板,所述阻流板呈現(xiàn)環(huán)形,阻流板的內(nèi)圈和套圈的外壁固連,阻流板的外圈上沿著周向設(shè)置有葉輪,所述太陽能翼板采用可變形材料制成。
本發(fā)電裝置可在海洋中通過牽引繩連接一個或串聯(lián)多個使用,本發(fā)電裝置的工作原理:當海洋的洋流較小,陽光較好時,通過控制器控制浮體一和主軸對應(yīng)管道上的電磁閥打開,同時控制水泵工作,調(diào)節(jié)排出主軸空腔和浮體一空腔中的水,浮體一上浮,使得主軸呈直立狀態(tài),從而使得套管上的太陽能翼板浮出水面吸收太陽能進行發(fā)電;當洋流較大或者陽光不好時,通過控制器控制浮體一和主軸對應(yīng)管道上的電磁閥打開,同時控制水泵工作往主軸空腔和浮體一空腔中注入海水,浮體一下沉,使得主軸呈水平狀態(tài),這時,洋流推動葉輪和太陽能翼板轉(zhuǎn)動,葉輪通過阻流板帶動套管轉(zhuǎn)動,太陽能翼板則直接帶動套管轉(zhuǎn)動,同時,洋流還推動阻流板向后移動,從而使得太陽能翼板相對于主軸發(fā)生偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu),從而在洋流的沖擊下太陽能翼板能夠更好的帶動套管轉(zhuǎn)動,增加套管的轉(zhuǎn)動速度,從而帶動發(fā)電機發(fā)電,提高發(fā)電效率。
本發(fā)電裝置能夠通過海洋的洋流和太陽能進行發(fā)電,可根據(jù)實際的環(huán)境自由切換,實現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電,提高海洋能源的利用率。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述阻流板與太陽能翼板相垂直。上述設(shè)計能夠更好地對洋流進行阻擋,從而可以快速地推動阻流板向后移動,增加太陽能翼板相對于主軸發(fā)生偏斜扭曲量,使得太陽能翼板形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu),增加套管的轉(zhuǎn)速,提高發(fā)電機的發(fā)電效率。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述太陽能翼板呈三角形。太陽能翼板在洋流的作用下扭曲后形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu),浮上水面后又能夠復(fù)原,從而實現(xiàn)通過海洋的洋流和太陽能進行發(fā)電,實現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電,提高海洋能源的利用率。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述太陽能翼板包括芯板和設(shè)置在芯板兩側(cè)的薄膜太陽能電池,所芯板為橡膠板或者0.1mm的不銹鋼板
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,還包括具有空腔的浮體二,所述浮體二位于主軸的另外端,所述浮體二的空腔通過管道與水泵連通,所述浮體二與水泵之間的管道上設(shè)有電磁閥,電磁閥與控制器輸出端相連接。浮體二的設(shè)計,使得能夠更容易的實現(xiàn)調(diào)整主軸處于直立或者水平狀態(tài),從而實現(xiàn)通過海洋的洋流和太陽能進行發(fā)電,實現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電,提高海洋能源的利用率。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述主軸靠近浮體二的一端還設(shè)有水翼板。水翼板的設(shè)計用來阻止主軸的轉(zhuǎn)動,從而使得在洋流的作用下套管和主軸之間能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)通過海洋的洋流進行發(fā)電。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述水翼板位于浮體二和水泵之間。水翼板將浮體二與水泵相隔開,避免由于水泵工作而引起浮體二及主軸轉(zhuǎn)動,提高穩(wěn)定性。
在上述的海洋多能源發(fā)電裝置中,所述套管通過兩軸承轉(zhuǎn)動連接在主軸上。軸承有兩個分別位于套管的兩端,套管轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性較好。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本海洋多能源發(fā)電裝置具有以下優(yōu)點:能夠通過海洋的洋流和太陽能進行發(fā)電,可根據(jù)實際的環(huán)境自由切換,實現(xiàn)海洋上的多能源發(fā)電,提高海洋能源的利用率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是太陽能翼板偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明利用洋流發(fā)電時的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明利用太陽能發(fā)電時的結(jié)構(gòu)圖。
圖中,1、主軸;2、水泵;3、發(fā)電機;3a、轉(zhuǎn)子;4、浮體一;5、套管;5a、環(huán)形擋沿;6、太陽能翼板;7、套圈;8、阻流板;8a、葉輪;9、浮體二;10、水翼板;11、軸承。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1至圖4所示,本海洋多能源發(fā)電裝置,包括主軸1、水泵2、控制器、設(shè)置在主軸1上的發(fā)電機3、位于主軸1的一端的浮體一4和位于主軸1另一端的浮體二9,主軸1、浮體一4和浮體二9均具有空腔,水泵2設(shè)置在主軸1上,該水泵2通過三根管道分別與主軸1的空腔、浮體一4的空腔以及浮體二9的空腔連通,每根管道上均設(shè)有電磁閥,水泵2和電磁閥均連接控制器輸出端,即管道包括管道一、管道二和管道三,水泵2通過管道一和主軸1的空腔連通,水泵2通過管道二和浮體一4的空腔連通,水泵2通過管道三和浮體二9的空腔連通,所述管道一、管道二和管道三均設(shè)置有電磁閥。
主軸1靠近浮體一4的一端套設(shè)有套管5,套管5通過兩軸承11轉(zhuǎn)動連接在主軸1上,兩軸承11分別設(shè)置在套管5的兩端,能夠?qū)ρ罅髌鸬揭欢ǖ恼趽踝饔茫S承11可以使得套管5在主軸1上轉(zhuǎn)動順暢。
套管5位于發(fā)電機3和浮體一4之間,套管5一端與發(fā)電機3的轉(zhuǎn)子3a固定,套管5上沿周向固設(shè)有若干個能夠吸收太陽能進行發(fā)電的太陽能翼板6,太陽能翼板6呈三角形且采用可變形材料制成,所述太陽能翼板6包括芯板和設(shè)置在芯板兩側(cè)的薄膜太陽能電池,所述芯板為橡膠板或者0.1mm的不銹鋼板,所述薄膜太陽能電池為硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池和碲化鎘薄膜太陽能電池中的一種。
所述套管5上套接有套圈7,所述套管5和套圈7間隙配合,套管5的兩端均具有凸出的環(huán)形擋沿5a,套圈7位于兩環(huán)形擋沿5a之間,套管5一端的環(huán)形擋沿5a與發(fā)電機3的轉(zhuǎn)子3a固定,套管5另一端的環(huán)形擋沿5a和套圈7分別與太陽能翼板6兩端固定,套圈7上固定有阻流板8,所述阻流板8呈現(xiàn)環(huán)形,阻流板8的內(nèi)圈和套圈7的外壁固連,阻流板8的外圈上沿著周向設(shè)置有葉輪8a,作為優(yōu)選,阻流板8與太陽能翼板6相垂直。
本發(fā)電裝置可在海洋中通過牽引繩連接一個或串聯(lián)多個使用,如圖3所示,當海洋的洋流較小,陽光較好時,通過控制器控制浮體一4和主軸1對應(yīng)管道上的電磁閥打開,同時控制水泵2工作,調(diào)節(jié)排出主軸1空腔和浮體一4空腔中的水,浮體一4上浮,使得主軸1呈直立狀態(tài),從而使得套管5上的太陽能翼板6浮出水面吸收太陽能進行發(fā)電。
如圖4所示,當洋流較大或者陽光不好時,通過控制器控制浮體一4、浮體二9和主軸1對應(yīng)管道上的電磁閥打開,同時控制水泵2工作往主軸1空腔和浮體一4空腔中注入海水,調(diào)節(jié)排出浮體二9中的水,浮體一4下沉,使得主軸1呈水平狀態(tài),太陽能翼板6沉入水中,這時,洋流推動葉輪8a和太陽能翼板6轉(zhuǎn)動,葉輪8a通過阻流板8帶動套管5轉(zhuǎn)動,太陽能翼板6則直接帶動套管5轉(zhuǎn)動,同時,洋流還推動阻流板8向后移動,從而使得太陽能翼板6相對于主軸1發(fā)生偏斜扭曲形成螺旋葉輪形態(tài)結(jié)構(gòu),如圖2所示,從而在洋流的沖擊下太陽能翼板6能夠更好的帶動套管5轉(zhuǎn)動,增加套管5的轉(zhuǎn)動速度,從而帶動發(fā)電機3發(fā)電,提高發(fā)電效率。
如圖1所示,主軸1靠近浮體二9的一端還設(shè)有水翼板10,水翼板10位于浮體二9和水泵2之間,水翼板10用來阻止主軸1的轉(zhuǎn)動,從而使得在洋流的作用下套管5和主軸1之間能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)通過海洋的洋流進行發(fā)電。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。