CN100575698C - 气流式潮汐发电的方法及专用装置 - Google Patents

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Abstract

一种气流式潮汐发电的方法及专用装置，利用潮起潮落在最高潮的水位线和最低潮的水位线之间的落差，建立一个可以利用潮水的落差收集空气的气腔，气腔内的空气随着潮起潮落通过入气口进入气道，由出气口排出气腔；然后利用控制进出的气流推动设置在气道中的风力发电装置；气流阀门的控制方法为：当开始潮水有起伏时，打开一个气道中的入气口的阀门，关闭此气道中的出气口的阀门；关闭另一个气道中的入气口的阀门，打开此另一个气道中的出气口的阀门，使得气腔内的空气被挤压经由入气口进入气道，推动风力发电装置工作。本发明无需建设储水设施，且控制方式简单易行，建设与运行成本低；设备不易腐蚀，维护方便。也不会对海洋环境造成破坏。

Description

气流式潮汐发电的方法及专用装置
技术领域：
本发明涉及一种气流式潮汐发电的方法及专用装置，它属于发电技术领域，特别是利用潮汐发电的技术领域。
背景技术：
潮汐所产生的动能是众所周知的，因此，现有技术中已经有了潮汐发电装置，其方式方法与水利发电类似。但是这样的发电方式由于设备中有海水进入，因此存在无法解决的设备侵蚀问题。而且这样的发电装置的建造成本也非常的高。而且按照现有的潮汐发电方式建造发电厂，对周围的海洋生态环境还会造成一定的损害。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种设备建设容易，发电方法简单，发电成本低，且减少了海水对发电设备侵蚀的气流式潮汐发电的方法及专用装置。
本发明是这样实现的：
一种用于气流式潮汐发电方法的专用装置，它包括一个气腔，在所述的气腔上设置有两个垂直的出气道，即左出气道和右出气道；在气腔的两个垂直的出气道之间设置一个水平带有空腔的平台，且由平台与气腔顶部之间构成一个气道，在所述的气道中设置有若干风力发电装置；在所述的两个垂直的出气道的入气口和出气口处均设有用于调节气流大小的控制阀门；所述的出气道的入气口设置在垂直的出气道的底部，所述的出气道的出气口设置在垂直的出气道的顶部。
一种利用上述的专用装置实现的气流式潮汐发电的方法：利用潮水在最高潮的水位线和最低潮的水位线之间的落差，建立一个可以利用潮水的落差收集空气的气腔，气腔内的空气随着潮起潮落通过入气口进入风力发电装置所在的气道，由出气口排出气腔；然后控制进出的气流来推动设置在气道中的风力发电装置；控制阀门的控制方法为：当开始涨潮时，开启左出气道的入气口的控制阀门、和右出气道的出气口的控制阀门，关闭左出气道的出气口控制阀门和右出气道的入气口的控制阀门，空气流向为由左向右，由于水位上升，使得气腔内的空气被挤压经由左出气道的入气口进入气道，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气由右出气道的出气口排出；平潮时，关闭所有控制阀门，这时风力发电装置不工作；当即将落潮时，开启左出气道的出气口控制阀门和右出气道的入气口的控制阀门，关闭左出气道的入气口的控制阀门和右出气道的出气口的控制阀门；由于水位下降，使得气腔外的空气被挤压经由出气口进入气道，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气由入气口进入气腔，直至停潮，周而复始。
本发明实施容易，无需建设储水设施，对发电机的要求较低，且控制方式简单易行，建设与运行成本低；设备不易腐蚀，维护方便。也不会对海洋环境造成破坏。
附图说明：
附图1为本发明的发电装置的结构示意图
具体实施方式：
下面结合附图1，对本发明进行进一步的说明：
首先建设发电装置，在测量好的潮起潮落在最高潮的水位线12和最低潮的水位线13之间建立一个气腔1，在所述的气腔1上设置有两个垂直的出气道2、3，即左出气道3和右出气道2，在左出气道3和右出气道2之间设置一个水平带有空腔5的平台4，且由平台4与气腔1顶部之间构成一个气道6，在所述的气道6中设置有若于风力发电装置7；在所述的两个垂直的出气道2、3的入气口10、8和出气口9、11处均设有用于调节气流大小的控制阀门F1、F2、F3、F4。
利用潮起潮落在最高潮的水位线和最低潮的水位线之间形成的潮水落差，气腔1内的空气随着潮起潮落通过入气口10、8进入，再由出气口9、11排出。通过合理控制使得空气稳定地在气道内顺着同一个方向流动，推动风力发电装置发电。其发电控制方法如下：使得空气流向为由左向右，当开始涨潮时，我们开启阀门F1、F3，关闭阀门F2、F4，由于水位上升，使得气腔内的空气被挤压经由入气口10进入气道，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气由出气口9排出。平潮时，关闭所有阀门，这时风力发电装置不工作，当即将落潮时，开启阀门F2、F4，关闭阀门F1、F3，由于水位下降，使得气腔1外的空气被挤压经由出气口11进入气道6，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气由入气口8进入气腔，直至停潮，周而复始。
空气在气道中的流速和流量受下列因素控制：气腔的水平截面积和入气口、气道的横截面面积的比率；潮差；风力发电装置组的数量，以及气腔的下壁和最高水位的距离。由于空气的流动只能在气道中，所以，可以串列安装多个风力发电装置，以实现高效率。
本实施例的发电量的计算：在1.4hm2的海面建造的气腔，半日潮，潮差4m，截面积为2m2气道内将产生13m/s，相当于5级风力的气流。
含有10个上述条件的气腔建造的发电厂的理论发电能力可达4200kw，可以满足13000至18000个家庭的使用。

Claims (2)

1、一种用于气流式潮汐发电的专用装置，其特征在于它包括一个气腔(1)，在所述的气腔(1)上设置有两个垂直的出气道(2、3)，即左出气道(3)和右出气道(2)；在气腔(1)的两个垂直的出气道之间设置一个水平带有空腔(5)的平台(4)，且由平台(4)与气腔(1)顶部之间构成一个气道(6)，在所述的气道(6)中设置有若干风力发电装置(7)；在所述的两个垂直的出气道(2、3)的入气口(10、8)和出气口(9、11)处均设有用于调节气流大小的控制阀门(F1、F2、F3、F4)；所述的出气道的入气口(10、8)设置在垂直的出气道的底部，所述的出气道的出气口(9、11)设置在垂直的出气道的顶部。
2、一种利用权利要求1的装置实现的气流式潮汐发电的方法，其特征在于：气腔利用潮水在最高潮的水位线和最低潮的水位线之间形成的潮水落差，排出或收集空气；然后控制进出的气流来推动设置在气道中的风力发电装置；控制阀门的控制方法为：当开始涨潮时，开启左出气道的入气口的控制阀门(F1)、和右出气道的出气口的控制阀门(F3)，关闭左出气道的出气口控制阀门(F2)和右出气道的入气口的控制阀门(F4)，由于水位上升，使得气腔内的空气被挤压经由左出气道的入气口(10)进入气道，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气由右出气道的出气口(9)排出；平潮时，关闭所有控制阀门，这时风力发电装置不工作；当即将落潮时，开启左出气道的出气口控制阀门(F2)和右出气道的入气口的控制阀门(F4)，关闭左出气道的入气口的控制阀门(F1)和右出气道的出气口的控制阀门(F3)；由于水位下降，使得气腔(1)外的空气被挤压经由左出气道的出气口(11)进入气道(6)，空气由左向右流动，推动风力发电装置工作，空气经由右出气道的入气口(8)进入气腔，直至停潮，周而复始。
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