可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種潮流能發(fā)電裝置，尤其涉及一種可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]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(包含潮汝能、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)?；?。
[0003]傳統(tǒng)的海洋能發(fā)電裝置一般只采用一個(gè)至兩個(gè)水輪發(fā)電機(jī)。然而只采用一個(gè)或兩個(gè)水輪發(fā)電機(jī)，為了提高發(fā)電功率，通常葉輪的直徑需要制造得很大，這樣會大大降低葉輪的轉(zhuǎn)速，同時(shí)增大扭矩，導(dǎo)致中心軸和齒輪箱之間的摩擦加大，中心軸和齒輪箱的成本攀高。另外，整個(gè)發(fā)電裝置的規(guī)模也會受到限制，發(fā)電裝置的成本會居高不下，制約了海洋能發(fā)電裝置的發(fā)展。
[0004]但是，目前海洋能發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)人員都存在著技術(shù)偏見，只著重于研發(fā)如何將水輪發(fā)電機(jī)的葉輪部分做大或者對葉輪葉片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以提高單個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率。目前本領(lǐng)域沒有任何人研究如何在不改變?nèi)~輪的前提下，提高發(fā)電功率且降低成本以適合商業(yè)運(yùn)用。
[0005]另外，發(fā)電模組的發(fā)電功率和水流的速度呈立方比例關(guān)系。換言之，水流速度僅僅稍微提高一點(diǎn)，發(fā)電模組的發(fā)電功率也會巨大提高。由于海洋能不穩(wěn)定(尤其是水流的流速變化較大)，現(xiàn)有技術(shù)通常采用兩種做法。一種是直接采用負(fù)載能力大的發(fā)電模組。然而，由于水流速度大的時(shí)間非常短，通常水流速度都處于較小的水平。在這種情況下，水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不足以致發(fā)電裝置無法有效捕捉海洋能，發(fā)電模組基本上都處于一個(gè)低效率運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。并且負(fù)載能力大的發(fā)電模組成本也非常高。另外一種是采用負(fù)載能力較小的發(fā)電模組。當(dāng)水流速度較高時(shí)，水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過快，發(fā)電輸出功率會急劇增大。此時(shí)直接效仿風(fēng)力發(fā)電模組，整個(gè)發(fā)電模組不工作，以防止發(fā)電模組過載和燒毀。然而，水流速度一提高，發(fā)電模組就不工作，大大降低了發(fā)電效率，浪費(fèi)了海洋能。
[0006]因此，現(xiàn)有的海洋能發(fā)電裝置都存在發(fā)電功率不穩(wěn)定，波動(dòng)大，投資過大而無法商業(yè)化等問題。并且現(xiàn)有的海洋能發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能也無法直接輸出使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置，包括框架、至少四個(gè)水輪機(jī)、至少四個(gè)發(fā)電模組和至少四個(gè)負(fù)荷調(diào)節(jié)模組。至少四個(gè)水輪機(jī)平行設(shè)置于框架內(nèi)，每個(gè)水輪機(jī)的軸線方向垂直于水平面。至少四個(gè)發(fā)電模組分別與至少四個(gè)水輪機(jī)連接。至少四個(gè)負(fù)荷調(diào)節(jié)模組設(shè)置于框架且位于至少四個(gè)水輪機(jī)沿水流方向的上游，每個(gè)負(fù)荷調(diào)節(jié)模組包括至少一個(gè)導(dǎo)水板，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)水流速度高于預(yù)設(shè)流速時(shí)，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)水板，使得導(dǎo)水板位于打開狀態(tài)，當(dāng)水流速度小于或等于預(yù)設(shè)流速時(shí)，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)水板，使得導(dǎo)水板位于閉合狀態(tài)。
[0009]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)桿、從動(dòng)桿和至少兩個(gè)連桿，主動(dòng)桿和從動(dòng)桿相互平行，至少兩個(gè)連桿連接主動(dòng)桿和從動(dòng)桿。
[0010]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，導(dǎo)水板的長度方向平行于水平面，導(dǎo)水板的數(shù)量為至少兩個(gè)。
[0011 ] 于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0012]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，導(dǎo)水板的長度方向垂直于水平面。
[0013]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，負(fù)荷調(diào)節(jié)模組的數(shù)量為至少八個(gè)，每兩個(gè)負(fù)荷調(diào)節(jié)模組對應(yīng)于一個(gè)水輪機(jī)分別設(shè)置于水輪機(jī)的上游和下游。
[0014]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，水輪機(jī)的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，且相鄰兩個(gè)水輪機(jī)呈軸對稱設(shè)置以使相鄰兩個(gè)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
[0015]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，導(dǎo)水板的長度方向與水流方向之間的夾角大于O度且小于等于90度。
[0016]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，打開狀態(tài)包括全部打開狀態(tài)和部分打開狀態(tài)。
[0017]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，框架包括外框架和至少一個(gè)內(nèi)框架，至少一個(gè)內(nèi)框架可分離地設(shè)置于外框架內(nèi)，至少一個(gè)水輪機(jī)設(shè)置于一個(gè)內(nèi)框架內(nèi)。
[0018]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，負(fù)荷調(diào)節(jié)模組可分離地設(shè)置于框架。
[0019]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括定滑輪。
[0020]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，負(fù)荷調(diào)節(jié)模組還包括支架、至少一個(gè)拉索和至少一個(gè)固定桿，導(dǎo)水板可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于支架，拉索的一端連接于驅(qū)動(dòng)器，拉索跨過定滑輪，另一端固定于導(dǎo)水板上，固定桿的一端設(shè)置于支架，定滑輪固定于固定桿的另一端。
[0021]于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，導(dǎo)水板還包括阻擋軸，拉索固定于導(dǎo)水板的另一端還具有拉環(huán)，所述拉環(huán)套設(shè)于阻擋軸。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型提供的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置能有效地利用海洋能進(jìn)行發(fā)電。不僅能提高發(fā)電模組在低水流速度下承受的負(fù)荷，還可以降低發(fā)電模組在高水流速度下的輸出荷載。同時(shí)保證高水流速度下發(fā)電模組仍然正常高效率發(fā)電。因此，本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置其發(fā)電可平穩(wěn)輸出以及直接使用，解決了傳統(tǒng)發(fā)電裝置的發(fā)電輸出功率波動(dòng)大，穩(wěn)定性差，效率低下的問題。另外，本實(shí)用新型采用至少四個(gè)呈陣列式分布的水輪機(jī)。通過這種陣列化設(shè)置，每個(gè)水輪機(jī)無需太大，在提高發(fā)電功率的前提下，有效地降低了水輪機(jī)的制造成本且延長水輪機(jī)的使用壽命，克服了現(xiàn)有技術(shù)中單機(jī)水輪機(jī)做大的技術(shù)偏見。
[0023]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。
【附圖說明】
[0024]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置的俯視圖。
[0025]圖2為圖1的正視圖。
[0026]圖3所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于閉合狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。
[0027]圖4所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于打開狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。
[0028]圖5所示為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置的俯視圖。
[0029]圖6為圖5的正視圖。
[0030]圖7所示為根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置的俯視圖。
[0031]圖8所示為根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于閉合狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。
[0032]圖9所示為根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于打開狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置的俯視圖。圖2為圖1的正視圖。圖3所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于閉合狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。圖4所示為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的負(fù)荷調(diào)節(jié)模組于打開狀態(tài)時(shí)的側(cè)視圖。請一并參考圖1至圖4。
[0034]本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供一種可調(diào)節(jié)負(fù)荷的潮流能發(fā)電裝置100，包括框架1、至少四個(gè)水輪機(jī)2、至少四個(gè)發(fā)電模組3和至少四個(gè)負(fù)荷調(diào)節(jié)模組4。至少四個(gè)水輪機(jī)2平行設(shè)置于框架I內(nèi)，每個(gè)水輪機(jī)2的軸線方向A垂直于水平面P。至少四個(gè)發(fā)電模組3分別與至少四個(gè)水輪機(jī)2連接。
[0035]于本實(shí)施例中，框架I由鋼材料焊接而成，并有減少水流的設(shè)計(jì)。因此框架I重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，安裝、調(diào)節(jié)，且拆換方便，適合工程應(yīng)用。
[0036]于本實(shí)施例中，框架I包括外框架11和至少一個(gè)內(nèi)框架12，至少一個(gè)內(nèi)框架12可分離地設(shè)置于外框架11內(nèi)，至少一個(gè)水輪機(jī)2設(shè)置于一個(gè)內(nèi)框架12內(nèi)。于本實(shí)施例中，內(nèi)框架12上可設(shè)有卡勾，外框架11上可設(shè)有卡槽，內(nèi)框架12通過卡勾和卡槽的相互卡合嵌入到外框架11內(nèi)。然而，本實(shí)用新型對內(nèi)框架12與外框架11之間的固定方式不作任何限定。于本實(shí)施例中，每兩個(gè)水輪機(jī)2平行設(shè)置于一個(gè)內(nèi)框架12內(nèi)。然而，本實(shí)用新型對此不作任何限定。于其它實(shí)施例中，一個(gè)內(nèi)框架12內(nèi)可只有一個(gè)水輪機(jī)2。
[0037]于實(shí)際應(yīng)用中，可先將水輪機(jī)2固定在內(nèi)框架12內(nèi)，然后將多個(gè)內(nèi)框架12分別固定在外框架11內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)2的模塊化安裝以及陣列式分布。大大簡化了安裝程序，減少安裝時(shí)間，降低海洋中安裝難度。另外，由于水輪機(jī)2長期受到海水的侵蝕和沖擊，因此容易損壞要進(jìn)行維修。傳統(tǒng)的海洋能發(fā)電裝置將需要在海里維修水輪機(jī)。這樣維修非常困難且費(fèi)用龐大。然而，本實(shí)用新