CN103967696A - 波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及波浪能发电装置，其包括气动室、涡轮室及控制系统，涡轮室设于气动室的上方，气动室设有进口通道，涡轮室内设有叶轮，叶轮通过驱动轴与发电机相连；涡轮室设有用于连通气动室的高压止回阀门、低压止回阀门，及设有用于连通外界的高压排气阀门、低压排气阀门，控制系统控制连接高压止回阀门、低压止回阀门、高压排气阀门、低压排气阀门。本发明结构简单，能有效地将波浪能转化为电能。

Description

波浪能发电装置
【技术领域】
本发明涉及波浪能发电装置。
【背景技术】
当前的发电技术在过去的一百年间被大力发展，但除去极少数之外，这些技术都会因污染物副产品的产生而带来不良后果，因为污染物已经被证实会损害环境。碳和氮氧化物气体是最普遍的污染物，但除此之外还有其它有害的影响，诸如煤的挖掘以及石油和天然气的开采。近来太阳能和风能技术正在加速发展，但这些技术存在“非发电周期”问题，最明显的在黑暗时无法产生太阳能。虽然包括储能装置在内的各种技术被用来克服这一困难，但问题依旧存在。
通过获取波浪能发电可以部分克服这一问题，因为波浪能是风在水体表面运动产生的，而储存了风能的波浪可以从起源地继续运动上百公里。接下来需要解决的问题就是如何将这一能源高效的转化成可用电能。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种波浪能发电装置，结构简单，能有效地将波浪能转化为电能。
上述技术问题由以下方案解决：
波浪能发电装置，其特征在于，包括气动室、涡轮室及控制系统，涡轮室设于气动室的上方，气动室设有进口通道，涡轮室内设有叶轮，叶轮通过驱动轴与发电机相连；涡轮室设有用于连通气动室的高压止回阀门、低压止回阀门，及设有用于连通外界的高压排气阀门、低压排气阀门，控制系统控制连接高压止回阀门、低压止回阀门、高压排气阀门、低压排气阀门。
还包括共振室，共振室设于气动室的侧边并与气动室连通。
高压止回阀门位于涡轮室的前下方，高压排气阀门位于涡轮室的后上方，低压止回阀门位于涡轮室的后下方，低压排气阀门位于涡轮室的前上方。
高压止回阀、低压止回阀、高压排气阀、低压排气阀均采用活塞阀门。
在气动室的外壁与涡轮室的外壁之间设置多个紧贴排列的多孔体，每个多孔体在其表面设多个内部相连通的通孔。
每个所述多孔体具体为具有六个主面的骰形体，每个主面上具有设有所述通孔，相邻的两个多孔体是以孔对孔的方式排列。所述多孔体中两两相邻的每三个主面之间设有一成三角形的副面。
所述多个多孔体紧贴排列成阶梯状。
每个多孔体均有一个通孔朝向前方。
本发明在波浪涌起的时候通过控制系统控制高压止回阀门和高压排气阀门开启及空控制低压止回阀门和低压排气阀门关闭，在波浪回落的时候通过控制系统控制高压止回阀门和高压排气阀门开启及空控制低压止回阀门和低压排气阀门开启，实现利用空气流动来带动叶轮转动，从而带动发电机发电，实现波浪能转化为电能。可见，本发明结构简单，能有效地将波浪能转化为电能。本发明设计共振室，实现充分利用波浪能。本发明设计多孔体，更好地保护自身。
【附图说明】
图1为实施一本发明波浪能发电装置的结构图；
图2为实施一本发明波浪能发电装置处于波浪涌起过程的工作状态示意图；
图3为实施一本发明波浪能发电装置处于波浪回落过程的工作状态示意图；
图4为实施二本发明波浪能发电装置的结构图；
图5为实施二多孔体的结构图。
【具体实施方式】
实施一
如图1至图3所示，波浪能发电装置，包括气动室1、涡轮室2、共振室3及控制系统，涡轮室2设于气动室1的上方，共振室3设于气动室1的侧边并与气动室1连通，气动室1设有进口通道21，涡轮室2内设有叶轮21，叶轮21通过驱动轴22与发电机4相连；涡轮室2设有用于连通气动室1的高压止回阀门(HpNRV)51、低压止回阀门(LpNRV)53，及设有用于连通外界的高压排气阀门(HpAV)52、低压排气阀门(LpNRV)54，控制系统控制连接高压止回阀门(HpNRV)51、低压止回阀门(LpNRV)53、高压排气阀门(HpAV)52、低压排气阀门(LpNRV)54。
高压止回阀门(HpNRV)51、低压止回阀门(LpNRV)53、高压排气阀门(HpAV)52、低压排气阀门(LpNRV)54可以但不限于采用活塞阀门。
为了更好地利用气流，高压止回阀门(HpNRV)51位于涡轮室2的前下方，高压排气阀门(HpAV)52位于涡轮室2的后上方，低压止回阀门(LpNRV)53位于涡轮室2的后下方，低压排气阀门(LpNRV)54位于涡轮室2的前上方。
上述波浪能发电装置的工作原理包括依次循环工作的波浪涌起过程和波浪回落过程。
波浪涌起过程：如图2所示，当波浪涌起时，波浪沿着进口通道21进入气动室1和共振室3，引起气动室1内的水面升高，气动室1内的压强增大，共振室3同时把波浪反射回气动室1，放大波高，气动室的压强再增大，控制系统控制高压止回阀门51和高压排气阀门52处于开启状态，低压止回阀门53和低压排气阀门54处于关闭状态，高速的空气流从打开的高压止回阀门51流进并从高压排气阀门52流出，高压空气流带动叶轮21转动，叶轮1的旋转运动通过驱动轴22被传递给用于发电的发电机4。
波浪回落过程：当波浪回落时，气动室1的水面降低，气动室1内没有水的空间体积增加，开始在气动室21产生低压或真空，气动室21内的压强变小，控制系统控制高压止回阀门51和高压排气阀门52处于关闭状态，低压止回阀门53和低压排气阀门54处于开启状态，空气从外界经高压排气阀门52进入低压的涡轮室2，然后经低压止回阀门53流进气动室1，补充气动室1内的空气。
实施二
如图4和图5所示，为了减少波浪的直接撞击波浪能发电装置，在波浪能发电装置做以下改进，具体是：在气动室1的外壁与涡轮室2的外壁（即气动室和涡轮室受波浪打击的外壁面）之间设有紧贴排列的多个多孔体6，每个多孔体6在其表面设多个内部相连通的通孔61。
多孔体6的效果是吸收波能并将波动转变为湍流，通常，多孔体6由混凝胶合而成。
在本实施例，每个多孔体6具体为具有六个主面62的骰形体，每个主面62上具有设有通孔61。多孔体6中两两相邻的每三个主面之间设有一成三角形的副面63，即多孔体6为由矩形体的八个角做了去角处理所形成的结构体，去角处理用以增加粗糙程度，其效果是增加波变湍流的程度。
相邻的两个多孔体6是以孔对孔的方式排列。
上述多个多孔体6紧贴排列成阶梯状。
在紧贴排列的多个多孔体6中，每个多孔体6均有一个通孔朝向前方。即多孔体6均有一个通孔朝向波浪扑来的方向，更加便于增加波变湍流的程度。
本发明不局限于上述实施例，基于上述实施例的、未做出创造性劳动的简单替换，应当属于本发明揭露的范围。

Claims (9)

1.波浪能发电装置，其特征在于，包括气动室、涡轮室及控制系统，涡轮室设于气动室的上方，气动室设有进口通道，涡轮室内设有叶轮，叶轮通过驱动轴与发电机相连；涡轮室设有用于连通气动室的高压止回阀门、低压止回阀门及设有用于连通外界的高压排气阀门、低压排气阀门，控制系统控制连接高压止回阀门、低压止回阀门、高压排气阀门、低压排气阀门。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，还包括共振室，共振室设于气动室的侧边并与气动室连通。
3.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，高压止回阀门位于涡轮室的前下方，高压排气阀门位于涡轮室的后上方，低压止回阀门位于涡轮室的后下方，低压排气阀门位于涡轮室的前上方。
4.根据权利要求1或2或3所述的波浪能发电装置，其特征在于，高压止回阀、低压止回阀、高压排气阀、低压排气阀均采用活塞阀门。
5.根据权利要求1或2或3所述的波浪能发电装置，其特征在于，在气动室的外壁与涡轮室的外壁之间设有紧贴排列的多个多孔体，每个多孔体在其表面设多个内部相连通的通孔。
6.根据权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于，每个所述多孔体具体为具有六个主面的骰形体，每个主面上具有设有所述通孔，相邻的两个多孔体是以孔对孔的方式排列。
7.根据权利要求6所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述多孔体中两两相邻的每三个主面之间设有一成三角形的副面。
8.根据权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述多个多孔体紧贴排列成阶梯状。
9.根据权利要求5所述的波浪能发电装置，其特征在于，每个多孔体均有一个通孔朝向前方。
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