CN102200090B - 利用海水波浪能量发电的发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用海水波浪能量发电的发电装置,该装置包括浮体(10);绞盘(20),其设于所述浮体(10)上,绞盘(20)上设有复位装置(21);锚体(30),其沉置或锚固于海床上;绳索(40),其一端缠绕于所述绞盘(20)上,其另一端固定在所述锚体(30)上;发电机构(50),其与所述绞盘(20)相连接,且所述浮体(10)随海水波浪起伏而升降,并由绳索(40)拉动绞盘(20)转动,带动发电机构(50)发电。本发明具有发电成本低,结构简单,易于实施,便于推广应用等特点。
Description
【技术领域】
本发明涉及发电装置,特别是涉及一种利用海水波浪能量发电的发电装置。
【背景技术】
随着煤、石油、天然气等化石能源的减少及价格的不断上涨,人们生活及工业化所需的电力日趋紧张,且由于煤、石油、天然气等在发电过程中会释放大量二氧化碳,造成大气及环境污染,致使人们转而寻求风能、太阳能、潮汐能等绿色能源。正如人们所知,海水中蕴藏着巨大的能量,如何充分利用海洋资源成为人们越来越关注的课题。目前,人们已开发出一些利用海浪、潮汐等发电的方法,但这些方法的实施难度大,成本高,且正处于开发阶段,尚未形成有实际效果的产业。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题,而提供一种发电成本低,结构简单,易于实施,便于推广应用的利用海水波浪能量发电的发电装置。
为实现上述目的,本发明提供一种利用海水波浪能量发电的发电装置,该装置包括:
浮体;
绞盘,其设于所述浮体上,绞盘上设有复位装置;
锚体,其沉置或锚固于海床上;
绳索,其一端缠绕于所述绞盘上,其另一端固定在所述锚体上;
发电机构,其与所述绞盘相连接,且
所述浮体随海水波浪起伏而升降,并由绳索拉动绞盘转动,带动发电机构发电。
浮体为耐海水腐蚀的扁平的实心或中空块状体。
浮体的整体密度小于海水密度。
在所述浮体的中央设有穿置绳索用的通孔,在该通孔下端设有绳索限位用的一对导轮。
绞盘的转轴由装在其两端的两个轴承架上的轴承支承,所述轴承架固定于浮体上,在转轴的一端端部装有使绞盘复位的复位装置,该复位装置的一端与转轴固定,复位装置的另一端与轴承架或浮体固定。
复位装置为扭簧。
锚体为沉置于海床上的重物或与海床固定的锚杆。
绳索由不可伸缩的耐腐蚀材料制成。
发电机构包括直流发电机、飞轮、变速器及单向联轴器,其中,所述直流发电机的输出的电力经逆变器并入电网,直流发电机的电机轴与变速器的输出轴连接,飞轮装在变速器的输出轴上,变速器的输入轴经单向联轴器与绞盘的转轴相连接。
所述绞盘及发电机构的外部装有密封罩。
本发明的贡献在于,其有效克服了现有海浪、潮汐等发电方法所存在的问题。本发明充分利用了海浪起伏的能量,并使得发电过程无时间和海域限制,其可在任何有海浪产生的海域进行。本发明具有发电成本低,结构简单,易于实施,便于推广应用等特点。
【附图说明】
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是导轮的A向视图。
图4是单向联轴器局部放大图。
图5是图4的A-A向剖视图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明,对本发明不构成任何限制。
本发明的利用海水波浪能量发电的发电装置包括浮体10、绞盘20、锚体30、绳索40及发电机构50。
如图1、图2所示,所述浮体10为耐海水腐蚀的扁平的实心或中空块状体,本实施例中,该浮体10是由不锈钢制成的饼状的空心体,其形状可以是圆形、椭圆形、矩形或多边形。该浮体10的整体密度远小于海水密度。在所述浮体10的中央设有通孔11,用于穿置绳索40。如图1、图3所示,在该通孔11下端设有一对导轮12,该导轮装在轮轴121的中央,轮轴121的两端由装在浮体10的底板上的轴承支承,其用于穿置绳索并限位,使绳索40只能上下运动,而不能前后、左右方向摆动。所述绞盘20可以是与通用卷扬机类似的任一种绞盘,其中央设有转轴22,该转轴22由装在其两端的两个轴承架23上的轴承支承,所述轴承架23可固定在浮体10顶部。在转轴22的一端端部装有复位装置21,该复位装置21为扭簧,该扭簧的一端与转轴22固定,其另一端与轴承架23固定。所述锚体30可以是沉置于海床上的重物,本实施例中,该锚体30由高强度,耐腐蚀的不锈钢丝编织网袋内装满石块而构成,其沉置于海床上,用作绳索40的固定物。所述绳索40为高强度碳纤维绳,其一端缠绕于所述绞盘20上,其端部与绞盘固定,其另一端固定在所述锚体30上。所述发电机构50包括直流发电机51、飞轮52、变速器53及单向联轴器54,如图2,所述直流发电机51采用市售的高速永磁直流发电机,其输出的电力经逆变器并入电网。直流发电机的电机轴与变速器53的输出轴共轴。所述飞轮52装在该共轴上,该飞轮52为公知的飞轮,用于储存和释放能量,在一定范围内稳定发电机转速。变速器53可选用输出转速与输入转速比为100倍以上的变速器。变速器53的输入轴经单向联轴器54与绞盘20的转轴22相连接。如图4、图5所示,本例中,该单向联轴器54为棘轮联轴器,其包括带有棘齿的棘轮541和棘爪542,其中,棘轮541装在变速器53的输入轴上,棘爪542固定在绞盘的转轴22端部。当浮体随海浪上浮时,由绳索40拉动绞盘20正转,此时,由单向联轴器的棘轮的棘爪与棘齿啮合,带动变速器53的输入轴旋转。当浮体随海浪下沉时由所述复位装置21带动绞盘20反转复位,此时,单向联轴器的棘轮的棘爪在棘齿上滑动,使绞盘20的转轴22与变速器轴脱离,因此尽管绞盘会正反转,但发电机构50只会单一方向旋转。所述绞盘20及发电机构50的外部装有密封罩60。
如图1,其中,A为海浪表面,B为海床。本发明的发电装置在工作时,其浮体10随海水波浪起伏而升降,并由绳索40拉动绞盘20转动,经变速器53、飞轮52、直流发电机51带动发电机构50发电。
本发明的装置可以由多个同样的装置并联发电,形成较大规模的海浪发电站。发电机的最佳功率输出、逆变及并网等控制可采用通用的控制方法。
Claims (7)
1.一种利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,该装置包括:
浮体(10),该浮体(10)为耐海水腐蚀的扁平的实心或中空块状体;
绞盘(20),其设于所述浮体(10)上,绞盘(20)上设有复位装置(21),该绞盘(20)的转轴(22)由装在其两端的两个轴承架(23)上的轴承支承,所述轴承架(23)固定于浮体(10)上,在转轴(22)的一端端部装有使绞盘(20)复位的所述复位装置(21),该复位装置的一端与转轴(22)固定,复位装置的另一端与轴承架(23)或浮体(10)固定;
锚体(30),其沉置或锚固于海床上;
绳索(40),其一端缠绕于所述绞盘(20)上,其另一端固定在所述锚体(30)上;
发电机构(50),其与所述绞盘(20)相连接,该发电机构(50)包括直流发电机(51)、飞轮(52)、变速器(53)及单向联轴器(54),其中,所述直流发电机(51)的输出的电力经逆变器并入电网,直流发电机(51)的电机轴与变速器(53)的输出轴连接,飞轮(52)装在变速器(53)的输出轴上,变速器(53)的输入轴经单向联轴器(54)与绞盘(20)的转轴(22)相连接,且
所述浮体(10)随海水波浪起伏而升降,并由绳索(40)拉动绞盘(20)转动,带动发电机构(50)发电。
2.如权利要求1所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,所述浮体(10)的整体密度小于海水密度。
3.如权利要求2所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,在所述浮体(10)的中央设有穿置绳索(40)用的通孔(11),在该通孔下端设有绳索限位用的一对导轮(12)。
4.如权利要求1所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,所述复位装置(21)为扭簧。
5.如权利要求1所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,所述锚体(30)为沉置于海床上的重物或与海床固定的锚杆。
6.如权利要求1所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,所述绳索(40)由不可伸缩的耐腐蚀材料制成。
7.如权利要求1所述的利用海水波浪能量发电的发电装置,其特征在于,所述绞盘(20)及发电机构(50)的外部装有密封罩(60)。
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