CN103982368B - 浮箱式潮汐发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋能源利用技术领域，涉及一种利用潮汐变化所产生的能量的浮箱式潮汐发电装置，涡轮发电机固定安装于浮箱上，导向杆上设有高度感应器与浮箱滑动连接，液压活塞通过伸缩水管与涡轮发电机连接，液压活塞的活塞杆与浮箱底部连接，液压活塞按奇偶数分为两组；能够适应不同深度的海水，安装时不受地理环境的限制，可大规模批量安装；能够在涨潮和退潮时反复发电，提高了潮汐能的利用效率，提高发电量。
Description
技术领域
本发明属于海洋能源利用技术领域，具体地说，涉及一种利用潮汐变化所产生的能量的浮箱式潮汐发电装置。
背景技术：
随着时代的进步，人们对能源的需求越来越大，传统热能发电对环境污染严重，而且煤炭资源逐渐枯竭，水利发电由于建设难度大和受到地理环境的限制，其发电量难以满足需求，因此，寻找环境友好型可再生能源越发重要。潮汐是由月球的引力引起的海水平面上升和下降的过程，利用这种月球引力引起的潮汐能源，是取之不尽用之不竭的清洁能源，不存在气候等其它因素的影响。目前，利用海洋能源发电的装置及技术主要是利用潮汐能，一种是单水库单程式潮汐电站，涨潮时使海水进入水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电机组，存在占地面积大又受地理环境限制的影响；一种是单水库双程式潮汐电站，利用水库的特殊设计和水闸的作用既可涨潮时发电，又可在落潮时发电，只是在水库内外水位相同平潮时才不能发电，它能利用涨潮落潮时发两次电，与前者相比，能大大提高潮汐能的利用效率，但是同样存在占地面积大受地理环境限制的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种不受地理位置限制，利用潮汐能源高效率发电的浮箱式潮汐发电装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种浮箱式潮汐发电装置，包括浮箱和涡轮发电机，涡轮发电机固定安装于浮箱上；还包括液压活塞和导向杆，所述导向杆与浮箱滑动连接，导向杆上设有高度感应器；所述液压活塞通过伸缩水管与涡轮发电机连接，液压活塞的活塞杆与浮箱底部连接；所述液压活塞按奇偶数分为两组，偶数液压活塞的顶部与伸缩水管连通，偶数液压活塞的顶部设有单向进水阀，奇数液压活塞的底部与伸缩水管连通，奇数液压活塞的底部设有单向进水阀；所述浮箱底部设有进排水口，浮箱内部设有水位感应器。
优选的是，所述液压活塞的活塞杆通过万向节与浮箱底部连接，避免浮箱发生沿导向杆上下运动之外的其他运动方式损坏活塞。
优选的是，所述高度感应器包括第一高度感应器和第二高度感应器。
优选的是，所述液压活塞底端连有固定柱，能够将液压活塞垂直固定于海底。
优选的是，所述液压活塞设有两个以上且处于同一水平线上。
使用时，将导向柱竖直固定于海底，浮箱相对于导向柱能上下滑动，涨潮之前浮箱内海水排空，涨潮时，浮箱受到海水的浮力沿导向杆向上运动，此时，偶数液压活塞顶部的单向进水阀关闭，液压活塞内的海水沿伸缩水管上流，冲击涡轮发电机开始发电，奇数液压活塞底部的单向进水阀打开，液压活塞内部开始蓄水；当浮箱运动到导向杆第一高度感应器处时，浮箱进排水口自动打开，浮箱内开始进水，浮箱受到的浮力逐渐减小，保证液压活塞内的海水全部挤出的同时避免损坏液压活塞，当浮箱内水位达到一定高度时，水位感应器发出信号关闭浮箱进排水口，此时浮箱所受浮力与自身重力平衡，浮箱不会沿导向杆运动。退潮时，浮箱受自身和浮箱内海水重力的作用，沿导向杆向下运动，此时奇数液压活塞底部的单向进水阀关闭，液压活塞内的海水沿伸缩水管上流，冲击涡轮发电机开始发电，偶数液压活塞顶部的单向进水阀打开，液压活塞内部开始蓄水；当浮箱向下运动到第二高度感应器处时，浮箱进排水口打开，浮箱海水排空，此时海水水位低于浮箱底部。之后重复上述过程，循环发电。
本发明的有益效果为：能够适应不同深度的海水，安装时不受地理环境的限制，可大规模批量安装；能够在涨潮和退潮时反复发电，提高了潮汐能的利用效率，提高发电量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
如图1所示：浮箱1、导向柱2、涡轮发电机3、第一高度感应器4、水位感应器5、进排水口6、万向节7、第二高度感应器8、活塞杆9、液压活塞10、伸缩水管11、单向阀门12。
具体实施方式
下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步描述：
实施例1
本实施例的浮箱式潮汐发电装置，包括浮箱1、涡轮发电机2、液压活塞10和导向杆3，涡轮发电机2固定安装于浮箱1上，导向杆3与浮箱1滑动连接，导向杆3上设有第一高度感应器4和第二高度感应器8；液压活塞10通过伸缩水管11与涡轮发电机2连接，液压活塞10的活塞杆9与浮箱1底部连接；液压活塞10按奇偶数分为两组，偶数液压活塞的顶部与伸缩水管11连通，偶数液压活塞的顶部设有单向进水阀12，奇数液压活塞的底部与伸缩水管11连通，奇数液压活塞的底部设有单向进水阀12；浮箱1底部设有进排水口6，浮箱1内部设有水位感应器5。
使用时，将导向柱2竖直固定于海底，浮箱1相对于导向柱2能上下滑动，涨潮之前浮箱1内海水排空，涨潮时，浮箱1受到海水的浮力沿导向杆2向上运动，此时，偶数液压活塞顶部的单向进水阀12关闭，偶数液压活塞10内的海水沿伸缩水管11上流，冲击固定安装于浮箱1上的涡轮发电机2，开始发电，奇数液压活塞底部的单向进水阀打开，技术液压活塞10内部开始蓄水；当浮箱运动到导向杆第一高度感应器4时，浮箱1的进排水口6自动打开，浮箱1内开始进水，浮箱1受到的浮力逐渐减小，保证偶数液压活塞内的海水全部挤出的同时避免损坏液压活塞10，当浮箱1内水位达到一定高度时，水位感应器5发出信号关闭浮箱1的进排水口6，此时浮箱1所受浮力与自身重力平衡，不会沿导向杆运动，停止发电。退潮时，浮箱1受自身和浮箱内海水重力的作用，沿导向杆3向下运动，此时奇数液压活塞底部的单向进水阀12关闭，奇数液压活塞内的海水沿伸缩水管11上流，冲击涡轮发电机2开始发电，偶数液压活塞顶部的单向进水阀12打开，偶数液压活塞内部开始蓄水；当浮箱1向下运动到第二高度感应器8处时，浮箱1的进排水口6打开，浮箱1内的海水排空，此时海水水位低于浮箱1底部。之后重复上述过程，循环发电。
实施例2
本实施例的浮箱式潮汐发电装置，除以下区别外其他同实施例1：
液压活塞10的活塞杆9通过万向节7与浮箱1底部连接，避免浮箱除上下运动之外发生的其他运动方式损坏活塞。
实施例3
本实施例的浮箱式潮汐发电装置，除以下区别外其他同实施例2：液压活塞10底端连接有固定柱，能够将液压活塞10垂直固定于海底。
Claims (4)
1.一种浮箱式潮汐发电装置，包括浮箱和涡轮发电机，涡轮发电机固定安装于浮箱上，其特征在于：还包括液压活塞和导向杆，所述导向杆与浮箱滑动连接，导向杆上设有高度感应器；所述液压活塞通过伸缩水管与涡轮发电机连接，液压活塞的活塞杆与浮箱底部连接；所述液压活塞按奇偶数分为两组，偶数液压活塞的顶部与伸缩水管连通，偶数液压活塞的顶部设有单向进水阀，奇数液压活塞的底部与伸缩水管连通，奇数液压活塞的底部设有单向进水阀；所述浮箱底部设有进排水口，浮箱内部设有水位感应器。
2.根据权利要求1所述的浮箱式潮汐发电装置，其特征在于：所述液压活塞的活塞杆通过万向节与浮箱底部连接。
3.根据权利要求1或2所述的浮箱式潮汐发电装置，其特征在于：所述高度感应器包括第一高度感应器和第二高度感应器。
4.根据权利要求1所述的浮箱式潮汐发电装置，其特征在于：所述液压活塞底端连接固定柱。
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