CN102556291A - 用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统 - Google Patents

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吴必军
王坤林
张运秋
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Abstract

本发明公开了一种用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，在漂浮式波浪发电装置的水下部分增加可控水密舱，可控水密舱上端开设进排气管，进排气管上部安装有耐压气阀一，进排气管上端安装有耐压软管接口，可控水密舱下端开设进排水管，可控水密舱下面用锚链一悬挂重块，重块的重量小于可控水密舱排空时的浮力，重块下面有三个支脚，耐压软管接口连接耐压软气管的一端，耐压软气管的另一端连接有耐压气阀二和浮球，在浮球与漂浮式波浪能发电装置之间用锚链二连接。本发明适用于漂浮式波浪能装置以及可下潜漂浮式装置悬浮防台风。

Description

用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统
技术领域：
本发明涉及新能源开发利用技术领域，具体涉及一种用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统。
背景技术：
当今世界面临的环境污染和资源枯竭问题日益严重，开发利用新能源是人类社会发展和世界经济发展的必然要求。波浪能是一种储量巨大的可再生清洁能源，开发利用波浪能具有广阔的发展前景。目前，波浪能利用装置研发的主流是漂浮式波浪能发电装置。但台风等灾难气候对该类装置有极大的破坏性。研究一种可靠性高的防台风技术是该类装置应用的必然要求。
目前用于漂浮式波浪能装置的防台风技术主要是落底式下潜抗台风技术：在台风来临之前，将波浪能发电装置沉入海底，台风过后再让波浪能发电装置浮出海面。实海况试验证明该方法可以保护装置，但其缺点是波浪能发电装置容易受海底淤泥等杂物的覆盖或污染，大大增加了波浪能发电装置浮出海面及恢复发电的难度。
发明内容：
本发明的目的是提出一种用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，可以避免落底式抗台风技术存在的问题，能在台风来之前，将漂浮式波浪能发电装置悬浮在海水中防台风。该装置可靠性高、简单可行、成本低，对提高漂浮式波浪能发电装置的海上生存能力和可靠性具有重要的实际意义，对于海洋能利用技术的发展具有重要的推动作用。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，包括漂浮式波浪能发电装置，所述漂浮式波浪能发电装置的水下部分设至少四个可控水密舱，所述每个可控水密舱上端接有连接到漂浮式波浪能发电装置上端的进排气管，所述每个可控水密舱下端接一进排水管，所述可控水密舱下方悬挂有通过至少三根锚链一连接的重块，所述重块下方设至少三支脚，所述每个进排气管上部安装有耐压气阀一，所述每个进排气管上端设耐压软管接口，所述耐压软管接口连接耐压软气管的一端，所述耐压软气管的另一端连接有耐压气阀二以及浮球。
若漂浮式波浪能发电装置处于深水区，则所述浮球与漂浮式波浪能发电装置之间用锚链二连接。
若漂浮式波浪能发电装置处于浅水区，则所述浮球与漂浮式波浪能发电装置之间不需要连接。
用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统的工作过程：在台风来临之前，通过打开全部耐压气阀，使得海水通过设于可控水密舱下方的进排水管进入可控水密舱，当漂浮式波浪能发电装置下沉至全部浸没在海水中时，即关闭连接在浮球上的耐压气阀二。装置将继续下沉，直至直至漂浮式波浪能发电装置悬浮在海水中；
台风过后，打开连接在浮球上的耐压气阀二，并利用空压机向可控水密舱充气，直至漂浮式波浪能发电装置浮回到海水面，调整好浮态后关闭所有耐压气阀。
漂浮式波浪能发电装置的水下部分设至少四个轴对称的可控水密舱，当让海水进入可控水密舱时，浮力减小，漂浮式波浪能发电装置下沉；当将海水排出可控水密舱时，浮力增大，漂浮式波浪能发电装置上浮，这样便可以通过让海水进入或排出可控水密舱的方法来调节控制它的浮力，使装置下沉或上浮。另外，当漂浮式波浪能发电装置因不平衡而倾斜时，可通过控制进入各个舱的水量来调整平衡。
进一步地，每个可控水密舱上端开设进排气管，进排气管上部安装有耐压气阀一，进排气管上端安装有耐压软管接口，耐压软管接口连接耐压软气管的一端，耐压软气管的另一端连接有耐压气阀二以及浮球。可利用空压机向可控水密舱打气或打开进排气管上端的耐压气阀的方法，让海水排出或进入可控水密舱。
进一步地，每个可控水密舱下端开设一个进排水管。当对可控水密舱打气或排气时，海水将通过进排水管排出或进入可控水密舱。
进一步地，可控水密舱下面用锚链一悬挂重块，重块的重量小于可控水密舱排空时的浮力。重块重量的大小可通过改变可控水密舱的总浮力来决定。重块还可以降低整体装置的中心，增加装置在海浪作用下的稳定性。通过调节锚链一可以调整整体装置的重心位置。
进一步地，重块下部至少有三个支脚，支脚呈倒置锥形，用于防止海底淤泥等污物掩埋重块。
本发明通过让海水进入或排出可控水密舱的方法来调节控制它的浮力，通过让海水进入可控水密舱的方法使漂浮式波浪能发电装置下沉，当重块的支脚接触海底后，重块对漂浮式波浪能发电装置的拉力等于漂浮式波浪能发电装置和可控水密舱的净浮力，漂浮式波浪能发电装置将不再下沉而悬浮在水中，从而达到防台风并防止海底淤泥等污物对漂浮式波浪能发电装置污染的目的。
附图说明：
图1是本发明一部分的结构示意图；
图2是图1中A向视图；
图3是图1中B-B向视图；
图4是本发明的具体实施例1的结构示意图；
图5是本发明的具体实施例2的结构示意图。其中，1、漂浮式波浪能发电装置；2、可控水密舱；21、进排气管；21-1、耐压气阀一；21-2、耐压软管接口；21-3、耐压软气管；21-4、浮球；21-5、耐压气阀二；22、进排水管；23、重块；23-1、支脚；3、锚链一；3-1、锚链二。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：在水深小于40米的浅水区：
如图1所示，在漂浮式波浪能发电装置1的水下部分增加四个可控水密舱2，如图3所示，四个可控水密舱2沿中心轴对称放置，所述每个可控水密舱2其上端连接有进排气管21，每根进排气管21通过漂浮式波浪能发电装置1中空处穿出，在每根进排气管21最上部安装有用于控制进排气管21开关的耐压气阀一21-1，在每根进排气管21上端安装有耐压软管接口21-2，每根耐压软管接口21-2通有足够长的耐压软气管21-3，每根耐压软气管21-3尾端连接有耐压气阀二21-5和浮球21-4；
如图2所示，每个可控水密舱2下端连接一进排水管22，每个可控水密舱2下方用至少三根锚链一3悬挂重块23，且重块23的重量小于可控水密舱2排空时的浮力，重块23下面有三个呈倒置锥状的支脚23-1。
工作过程如下：
台风来之前，如图4所示，在进排气管21上端的耐压软管接口21-2上连接足够长的耐压软气管21-3，耐压软气管21-3的另一端连接另耐压气阀二21-5和浮球21-4。打开全部耐压气阀一21-1和耐压气阀二，让海水进入可控水密舱2，重块23便将整个漂浮式波浪能发电装置1拉向海底。当漂浮式波浪能发电装置1沉入水后，连接这耐压软气管21-3的浮球21-4将漂浮在海面上。当重块23的支脚23-1接触到海底时，重块23对漂浮式波浪能发电装置1的拉力等于漂浮式波浪能发电装置1和可控水密舱2的净浮力，漂浮式波浪能发电装置1就不再下沉而悬浮在水中，从而达到防台风并防止海底淤泥等污物对漂浮式波浪能发电装置1污染的目的。当台风过后，找到连接着耐压软气管21-3的浮球21-4，利用空压机向可控水密舱2充气，使可控水密舱2内的水排出。当可控水密舱2的浮力增加到可提起重块23时，整个漂浮式波浪能发电装置1就可以浮回到水面，调整好浮态后便可继续正常工作。
实施例2在深水区，
如图1所示，在漂浮式波浪能发电装置1的水下部分增加四个可控水密舱2，如图3所示，四个可控水密舱2沿中心轴对称放置，所述每个可控水密舱2其上端连接有进排气管21，每根进排气管21通过漂浮式波浪能发电装置1中空处穿出，在每根进排气管21最上部安装有用于控制进排气管21开关的耐压气阀一21-1，在每根进排气管21上端安装有耐压软管接口21-2，每根耐压软管接口21-2通有足够长的耐压软气管21-3，每根耐压软气管21-3尾端连接有耐压气阀二21-5和浮球21-4；浮球21-4与漂浮式波浪能发电装置1之间用锚链二3-1连接；
如图2所示，每个可控水密舱2下端连接一进排水管22，每个可控水密舱2下方用至少三根锚链一3悬挂重块23，且重块23的重量小于可控水密舱2排空时的浮力，重块23下面有三个呈倒置锥状的支脚23-1。
工作过程如下：
台风来之前，如图5所示，在进排气管21上端的耐压软管接口21-2上连接足够长的耐压软气管21-3，耐压软气管21-3的另一端连接另耐压气阀二21-5和浮球21-4，浮球21-4与漂浮式波浪能发电装置1之间用锚链二3-1连接。打开全部耐压气阀一21-1和耐压气阀二21-5，让海水进入可控水密舱2，重块23便将整个漂浮式波浪能发电装置1下沉。当整个漂浮式波浪能发电装置1全部浸没水中时，即刻关闭所有上端的耐压气阀二21-5，这时浮力与重力近似平衡，装置将继续缓慢下沉。当锚链二3-1拉直后，装置将依靠浮球的浮力悬浮在水中，从而达到防台风并防止海底淤泥等污物对漂浮式波浪能发电装置1污染的目的。当台风过后，找到连接着耐压软气管21-3的浮球21-4，利用空压机向可控水密舱2充气，使可控水密舱2内的水排出。当可控水密舱2的浮力增加到可提起重块23时，整个漂浮式波浪能发电装置1就可以浮回到水面，调整好浮态后便可继续正常工作。

Claims (3)

1.用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，包括漂浮式波浪能发电装置(1)，其特征在于，所述漂浮式波浪能发电装置(1)的水下部分设至少四个轴对称的可控水密舱(2)，所述每个可控水密舱(2)上端接有连接到漂浮式波浪能发电装置(1)上端的进排气管(21)，所述每个可控水密舱(2)下端接一进排水管(22)，所述可控水密舱(2)下方悬挂有通过锚链一(3)连接的重块(23)，所述重块(23)下方设至少三支脚(23-1)，所述进排气管(21)上部安装有耐压气阀一(21-1)，所述进排气管(21)上端设耐压软管接口(21-2)，所述耐压软管接口(21-2)连接耐压软气管(21-3)的一端，所述耐压软气管(21-3)的另一端连接有耐压气阀二(21-5)和浮球(21-4)。
2.根据权利要求1所述的用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，其特征在于，所述浮球(21-4)与漂浮式波浪能发电装置(1)之间用锚链二(3-1)连接。
3.根据权利要求1所述的用于漂浮式波浪能发电装置悬浮防台风的系统，其特征在于，所述浮球(21-4)与漂浮式波浪能发电装置(1)之间无连接。
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