CN103994018A - 波浪能量综合采集转换发电装置 - Google Patents

波浪能量综合采集转换发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103994018A
CN103994018A CN201410258464.2A CN201410258464A CN103994018A CN 103994018 A CN103994018 A CN 103994018A CN 201410258464 A CN201410258464 A CN 201410258464A CN 103994018 A CN103994018 A CN 103994018A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wave
honeycomb duct
pipe clamp
rib
rigid pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410258464.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103994018B (zh
Inventor
董万章
王桂林
Original Assignee
董万章
王桂林
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 董万章, 王桂林 filed Critical 董万章
Priority to CN201410258464.2A priority Critical patent/CN103994018B/zh
Publication of CN103994018A publication Critical patent/CN103994018A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103994018B publication Critical patent/CN103994018B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本发明提供的一种波浪能量综合采集转换发电装置,能够综合利用波浪能的动能和势能,对导流管内海水形成加速度,提高波浪发电的发电效率。包括柔性的漂浮式中空海浪导流管,所述海浪导流管的一端为迎浪端口,另一端即尾端设置发电转换装置,还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置,所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。

Description

波浪能量综合采集转换发电装置
技术领域
[0001] 本发明涉及海浪发电技术领域,特别是涉及波浪能量综合采集转换发电装置,用于采集海浪海流波动产生的多种能量,将海浪海流能转换为电能,提高海浪海流发电的发电效率。
背景技术
[0002] 波浪海流所蕴涵的能量主要是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是由地球与月球引力变化和地球上风把能量传递给海洋而产生的。能量传递速率多和风速有关,也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。海洋的海浪浪流为规则层流和不规则紊流相伴,横向浪峰和侧向水团相互激荡,水团相对于海平面随时发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期(相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。
[0003] 当今,人类面临全球能源紧缺的局面,开发新能源刻不容缓。其中海洋能源潜力巨大。波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。波浪能相对风能而言,能量密度要高的多,在各种再生能源中具有最高能量密度。波能的关键优势在于它以振荡机械能这种高品质的能量形式存在,并且可以在很少的能量损失下传播,而且它的另一优势,是点吸收效应,也就是说波浪能转换装置可在波浪上的任何点收集波能。波浪发电是波浪能利用的主要方式,尤其是在能源消耗较大的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电,已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。我国有广阔的海洋资源,虽然我国大陆沿岸的波能平均密度较低,但考虑到波浪的波高和主要周期(即主频)与该波浪形成地点的地理位置、风力、常年风向、潮汐时间、海床形状、海水深度、海床坡度等因素,存在一些能量密度很高的波能富集点,黄海到南海形成一条东北至西南走向的大浪带波能相对集中。因此在我国许多海岛海域都有达到理论利用的典型波浪(周期4〜8秒,浪高2米以上),开发波浪能将成为岛屿,沿海城市供电和建设规模型海浪发电厂的未来发展方向。
[0004] 二十世纪八十年代以来,美国(夏威夷)、英国、挪威、巴西、澳大利亚、法国、日本等国都为波浪能发电研究投入大量人力物力,成绩显著,他们在其波能密集的海岸沿线大力研建波能发电的试验电站。Wavegen公司建造的500千瓦的〃帽贝(UMPET) 〃海浪发电机,瑞典Technocean公司的HosePump浮体单元,芬兰的AWEnergyOy的摇摆式等等。其中英国海洋能源公司建成漂浮式波能发电装置"海蛇(Pelamis)"已开始在奥克尼进行商用发电试验,具有当时全球漂浮式海浪发电系统的最高效率,可将迎面入射波能的40%转换为电能。我国海浪能釆集转换也取得重要进展,如漂浮式能量釆集转换已形成独立自主知识权和独持技术路线。目前国内外现有技术的波能采集发电装置一般仅利用了波浪能的动能和势能其中的一种,另一种不但流失,还成为负效应以及成为损坏采集设备的动力。这是波浪能开发效益不高,投资回报率不理想的关键国素。
发明内容
[0005] 本发明提供波浪能量综合采集转换发电装置,采用柔性的海浪导流管以及刚性的管卡,并且在刚性管卡上设置水撬装置,对柔性的海浪导流管施以多种作用力,综合利用波浪能的动能和势能,对导流管内海水形成正向加速度,提高波浪发电的发电效率。
[0006] 本发明的技术方案是:
[0007] 波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,包括柔性的漂浮式中空海浪导流管,所述海浪导流管的一端为迎浪端口,另一端即尾端设置发电转换装置,还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置,所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。
[0008] 所述水流推进装置为加压推进装置,所述加压推进装置包括刚性的管肋型管卡和能使刚性的管肋型管卡对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力的水撬装置;所述刚性管卡沿管长方向间隔套装在海浪导流管上;所述刚性管卡具有固定肋以及与固定肋沿管长方向相间隔设置的活动肋,所述固定肋具有合页型的活动铰销连接轴,所述活动肋分为左活动肋和右活动肋,两活动肋的肋根连接到所述活动铰销连接轴上,活动肋的尾部由具有沿管长方向的间距的肋梢组成,两活动肋的尾部在交叉时相邻肋梢的间隙形成相互交叉的滑槽;所述刚性管卡上至少设置一套水撬装置,所述水撬装置包括左撬杆、右撬杆、浮重浮台和设置在连接轴上的撬杆铰接销,所述左撬杆和右撬杆通过撬杆铰接销与连接活动肋的连接轴刚性连接,浮重浮台设置在撬杆自由端顶端,所述撬杆在浮重浮台随海浪起伏的上下运动的作用下,带动活动肋的张开或收缩,对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力;所述漂浮装置为所述刚性管卡上设置的漂浮浮桶。
[0009] 所述左撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上,所述右撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上。
[0010] 所述左撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上,所述右撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销铰接在所述连接轴上。
[0011] 所述刚性管卡在海浪导流管上等距离设置,刚性管卡内迎浪端设置有单向阀门。
[0012] 所述海浪导流管在迎浪端口及尾部设置喇叭状导流罩;首部的刚性管卡与海浪导流管在迎浪端口的导流罩连接,尾部的刚性管卡连接尾部导流罩,尾部的刚性管卡内设置有发电转换装置;尾部的刚性管卡的管径由大变小,使主流水加速冲击水轮机。
[0013] 所述水撬装置的浮重浮台具有配重块和密封空气的腔体。
[0014] 所述水流推进装置还包括冲击力推进装置,所述冲击力推进装置为所述刚性管卡的固定肋底部和侧部以及对应贴合的海浪导流管上具有的若干反流板式进水孔,进水孔口处设有单向压力阀,当刚性管卡在海浪的作用下朝向迎浪端口的一端向上倾斜时,并且海浪导流管内海水压力小于外部海浪冲击力时,反流板式阀门打开,对海浪导流管产生侧向冲击力。
[0015] 所述冲击力推进装置还包括所述海浪导流管侧向具有的可控式侧进水孔,所述可控式侧进水孔位于刚性管卡的活动肋相对应的位置,进水孔口处内外分别设置单向阀,所述外单向阀通过往返式连杆与刚性管卡的活动肋连接;当水橇装置带动活动肋张开时,侧进水孔口处的外单向阀打开,当导流管外压力大于导流管内压力时,内单向阀打开,波峰海水从侧进水孔进入海浪导流管以增大海浪导流管内的压力流速。
[0016] 所述海浪导流管和/或刚性管卡沿管壁圆周安装活动止逆板,即沿进水方向在管壁垂直安装,板根部为活动铰,板高为导流管半经的二分之一至四分之一之间,止逆板沿顺水方向从垂直90度向180度间活动;当进水时止逆板从90度向接近180度间活动,当逆水流时止逆板从180度向90度间活动,旨在管内逆水时产生反向作用力。
[0017] 所述刚性管卡上设置的撬杆铰接销位于刚性管卡的上方;当刚性管卡处于波峰时,所述撬杆在浮重浮台的重力作用下向下运动,带动刚性管卡的活动肋张开,当刚性管卡处于波谷时,所述撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动,带动刚性管卡的活动肋收缩。
[0018] 所述刚性管卡上设置的撬杆铰接销位于刚性管卡的下方;当刚性管卡处于波谷时,所述撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动,带动刚性管卡的活动肋张开,当刚性管卡处于波峰时,所述撬杆在浮重浮台的重力作用下向下运动,带动刚性管卡的活动肋收缩。
[0019] 所述刚性管卡两侧设置有漂浮浮桶,分别对称的挂在刚性管卡的固定肋上。
[0020] 所述柔性的海浪导流管采用弹性材料制作,并且编织有钢绞线,所述刚性管卡采用金属材料或工程塑料制作。
[0021] 本发明的技术效果:
[0022] 本发明提供的波浪能量综合采集转换发电装置,采用柔性的海浪导流管以及间隔套装在海浪导流管上的刚性管卡,并且在刚性管卡上设置水撬装置,能够对柔性的海浪导流管施以多种作用力,综合利用波浪能的动能和势能,对导流管内海水形成正向加速度,提高波浪发电的发电效率。
[0023] 具体的,本发明的装置:
[0024] I)采用柔性的海浪导流管,主要用于采集正向层流海浪海流冲击力,将管体采用锚缆固定,一端朝向海浪的方向,海浪冲击进入海浪导流管嗽叭口,并向管尾方向运动,海浪冲击拍打挤揉管体,使管体受到海浪的振荡力作用产生激荡波流,加之随海浪上下起伏引起振动,管内产生了正向压力,管外产生了侧向压力,海浪的水平推力和振荡力通过柔性管的涨缩力由管头传递至管尾,通过涡轮机的机械传动,随海浪反复运动使涡流发电机持续发电;柔性的导流管良好的弹性腔体,在波谷时直径加大,在波峰时直径变小,由于海浪的外力作用调节流量,使得发电转换装置趋于连续状态。
[0025] 2)柔性的海浪导流管上间隔套装有刚性的管肋型管卡,管肋型管卡具有固定肋以及与固定肋相间隔的活动肋,在刚性管卡上设置水撬装置,主要用于采集侧向紊流不规则海浪水团的起伏作用力。本发明的刚性管卡的作用是,既是附挂漂浮浮桶的平台,也是固定水撬装置的平台,水撬装置利用杠杆原理,对柔性的海水收集管施加机械收缩及扩张力,刚性管卡作为水撬装置的撬杆的支点,水撬装置的撬杆通过配重浮台随海浪的起伏一上一下,在导流管两侧采集浪峰浪谷变化时的能量,带动管肋型管卡的活动肋一张一合,对海浪导流管产生挤压收缩力,加大了海浪导流管的机械传动的能量;漂浮浮桶一方面用于托浮海浪导流管,另一方面在抗击台风时也可以注水、注气,置换为配重浮桶。
[0026] 3)刚性管卡进水首部设置单向阀门,对海浪进行整流,当浪峰水流冲击刚性管卡时,阀门打开,浪峰海水在高水位进入海浪导流管,当海浪低谷水进入刚性管卡时,阀门在低水位闭合,利用高低水位之间的水流差的重力作用,也增加了海浪导流管主流水的机械传动的能量;刚性管卡固定肋底部和侧部还开有若干反流板式进水孔,进水孔口处设有单向阀,当刚性管卡在海浪的作用下向上倾斜时,并且海浪导流管内海水压力小于外部海浪冲击力时,反流板式阀门打开,对海浪导流管产生侧向冲击力,如此反复,也增加了海浪导流管的机械传动的能量。
[0027] 4)海浪导流管还开有可控式侧进水孔,侧进水孔位于刚性管卡的活动肋相对应的位置,进水孔口处内外分别设置单向阀,外单向阀通过往返式连杆与刚性管卡的活动肋连接;在海水浪涌式的外力作用下,利用撬杆上下运动,对柔性的海浪导流管产生夹压和放舒,夹压造成振荡水射流冲击水轮机,放舒带动活动肋张开,当水橇装置带动活动肋张开时,侧进水孔口处的外单向阀打开,当导流管外压力大于导流管内压力时,内单向阀打开,浪涌水流从侧向进入海浪导流管,与管内主流水汇集,促进导流管内海水加速运动,实现做功发电。
[0028] 5)海浪导流管在迎浪端口设置喇叭状导流罩与首部的刚性管卡连接,可以在浪头更有效的汇集动力水头;尾部也设置喇叭状导流罩,导流罩与尾部的刚性管卡连接,并且尾部的刚性管卡的管径由大变小,使主流水加速冲击涡轮机,尾部的喇叭状导流罩在主流水压力过后能更有效的加快排水,使海浪导流管更有效的收集转换海浪海流的能量;海浪导流管的迎浪端口和尾部还设置导向翼板,正面迎接水头,起到防止导流管转向的作用。
[0029] 6)海浪导流管和/或刚性管卡沿管壁圆周安装活动止逆板,即沿进水方向在管壁垂直安装,板根部为活动铰,板沿顺水方向从垂直90度向180度间活动;当进水时止逆板从90度向接近180度间活动,当逆水流时止逆板从180度向90度间活动。这时垂直于管壁的止逆板起到止逆并反向折流,增强水流向管尾正向推力,防止管内海水回流。
[0030] 因此本发明的装置能综合利用海浪海流能,将波浪的轴向冲击力、起伏垂直力、侧向推进博击力、内腔振荡力以及外部水橇作用的收缩扩张机械力这五种作用力共同作用于海浪导流管,使腔内水头压力得以增强,提高发电功效,克服了国内外长期以来海浪海流发电装置单一单向采集单一能量,影响发电功效提高的缺陷。
[0031 ] 本发明的波浪能量综合采集转换发电装置是一种新型高效的波浪能发电设备,以系留的方式漂浮布置于海面,布置地点灵活,建造成本低,成排设置或矩阵设置,使之并联串联,广泛用于海洋能量发电,探索开发海上波浪能发电船、发电厂,造福人类。
附图说明
[0032] 图1是本发明装置的组成结构示意图。
[0033] 图2是本发明装置在海浪中的状态示意图。
[0034] 图3是本发明的尾部刚性管卡内的发电转换装置结构示意图。
[0035] 图4是本发明装置的侧视图之一。
[0036] 图5是本发明装置的侧视图之二。
[0037] 图6是本发明的管肋型的刚性管卡结构示意图。
[0038] 图7a是本发明的刚性管卡受水橇装置作用的示意图之一。
[0039] 图7b是本发明的刚性管卡受水橇装置作用的示意图之二。[0040] 图7c是本发明的刚性管卡受水橇装置作用的示意图之三。
[0041] 图7d是本发明的刚性管卡受水橇装置作用的示意图之四。
[0042] 附图标记列示如下:1-海浪导流管,2-刚性管卡,3-撬杆,4-浮重浮台,5-撬杆铰接销,6-活动肋滑槽,7-固定肋,8-活动肋,9-连接轴,10-导流罩,11-漂浮浮桶,12-单向阀门,13-反流板式进水孔,14-可控式侧进水孔外单向阀,15-发电转换装置,16-涡扇,17-发电机组,18-固定轴,19-海浪区,20-锚缆,21-锚座,22-往返式连杆,23-止逆板环形支架,24-止逆板,25-导向翼板。
具体实施方式
[0043] 以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
[0044] 如图1、2所示,本发明装置的组成结构示意图。波浪能量综合采集转换发电装置,包括柔性的海浪导流管1、刚性的管肋型管卡2和能使刚性的管肋型管卡对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力的水撬装置;刚性管卡2间隔套装在海浪导流管I上,刚性管卡2两侧设置有漂浮浮桶11,分别对称的挂在刚性管卡上,用于托浮漂浮式海浪导流管,使海浪导流管部分地(例如1/2以上的导流管)沉于海面以下;刚性管卡2还是水橇装置的安装平台,每个刚性管卡2上至少设置一套水橇装置,水橇装置包括撬杆3和浮重浮台4和设置在刚性管卡2上的撬杆铰接销5,撬杆3包括左撬杆、右撬杆,左撬杆和右撬杆通过撬杆铰接销5刚性连接,作为撬杆作用力支点;水撬装置的浮重浮台4具有配重块和密封空气的腔体,浮重浮台4设置在橇杆3顶端,浮重浮台4能够在海浪的作用下上下运动,对撬杆3施以作用力;海浪导流管2在迎浪端口和尾部还设置喇叭状导流罩10和导向翼板25 ;首部的刚性管卡与海浪导流管在迎浪端口的导流罩10连接,尾部的刚性管卡连接尾部的导流罩10,尾部的刚性管卡内设置有发电转换装置15 ;其余位于中间部位的刚性管卡为标准刚性管卡。
[0045] 如图3所示,是本发明的尾部刚性管卡内的发电转换装置结构示意图。尾部的刚性管卡的管径由大变小,使主流水加速冲击涡轮机,发电转换装置包括涡扇16,发电机组17和固定发电机组的固定轴18。尾部导流罩和尾部变径的刚性管卡对海水起到收水增压加速度作用。
[0046] 图4、图5是本发明装置的侧视图。本发明的柔性的海浪导流管采用弹性材料制作,并且编织有钢绞线,柔性的海浪导流管I漂浮在海浪区19上,采用锚缆20和锚座21固定,一端朝向海浪的方向,海浪海流的推动使海水进入柔性的海浪导流管内,海浪冲击管体,使管体受到海浪的振荡力作用,随海浪上下起伏和外部侧向海水拍击引起振动,就产生了压力和侧向应力,海浪的水平推力、侧向力和振荡力通过柔性管的涨缩由管头传递至管尾,通过设置在管尾的发电装置15发电;套装在海浪导流管I的刚性管卡2的迎浪端设置的单向阀门12,对海浪进行整流,当浪峰水流冲击刚性管卡时,阀门12打开,浪峰海水在高水位进入海浪导流管,当海浪低谷水进入刚性管卡时,阀门12在低水位闭合;刚性管卡固定肋底部和侧部还开有若干反流板式进水孔13,进水孔口处设有单向阀,当刚性管卡在海浪的作用下向上倾斜时,并且海浪导流管内海水压力小于外部海浪冲击力时,反流板式阀门打开,对海浪导流管产生侧向冲击力。套装在海浪导流管上的刚性管卡等距离设置,刚性管卡的长度一般为海浪波峰一半宽度的0.5至2倍,直径为海浪浪高的I至2倍;所述海浪导流管的总长度至少包含常规2个海浪的浪峰宽度。水撬装置的撬杆的长度为刚性管卡直径的3〜6倍。本实施例中,刚性管卡的长度为5〜10米,直径I〜5米,海浪导流管的总长度根据海水水文情况而定,一般为25〜100米;水撬装置的撬杆的长度为5〜15米。
[0047] 如图6所示,是本发明的标准刚性管卡结构示意图。刚性管卡2采用金属材料或高性能工程塑料制作,刚性管卡2具有固定肋7以及与固定肋相间隔的活动肋8,固定肋7具有合页型的活动铰销连接轴9,活动肋8分为左活动肋和右活动肋,两活动肋的肋根连接到所述活动铰销连接轴9上,使活动肋8能够张开或收缩,活动肋8的尾部由具有沿管长方向的间距的肋梢组成,两活动肋的尾部在交叉时相邻肋梢的间隙形成相互交叉的滑槽6,撬杆铰接销5设置在连接轴9上,中部的标准刚性管卡固定肋7底部和侧部开有若干反流板式进水孔13,进水孔口处设有单向阀。刚性管卡两侧设置的漂浮浮桶11,分别对称的挂在刚性管卡的固定肋上。
[0048] 如图7a、7b、7c、7d所示,是本发明的刚性管卡受水撬装置作用的横截面示意图。图中左撬杆与右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销5连接在刚性管卡的连接轴上,右撬杆与左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销5连接在刚性管卡的连接轴上;或者左撬杆与左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销5连接在刚性管卡的连接轴上,右撬杆与右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销5铰接在刚性管卡的连接轴上。橇杆铰接销5作为撬杆作用力支点,在海浪的起伏作用下,撬杆3通过浮重浮台4的上下运动,通过橇杆铰接销5带动活动肋8的张开或收缩,活动肋8的尾部在滑槽6上相互交叉的滑动。图7a、7b表示的是活动肋峰开谷束方式,撬杆铰接销5位于刚性管卡的上方,如图7a所示,当刚性管卡2处于波峰时,撬杆3在浮重浮台4的重力作用下向下运动,带动刚性管卡的活动肋8张开;如图7b所示,当刚性管卡处于波谷时,撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动,带动刚性管卡的活动肋8收缩;图7c、7d表示的是活动肋谷开峰束方式,撬杆铰接销5位于刚性管卡的下方,如图7c所示,当刚性管卡处于波谷时,撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动,带动刚性管卡的活动肋张开;如图7d所示,当刚性管卡处于波峰时,撬杆在浮重浮台的重力作用下向下运动,带动刚性管卡的活动肋收缩。海浪的起伏和刚性管卡舒放收缩活动,管卡两侧的撬杆受端部浮重浮台的作用,随波峰波谷上下运动,产生上下作用力,形成有节奏的收缩舒展,两种外力造成管内海水振荡,对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力。另外,海浪导流管还具有可控式侧进水孔,可控式侧进水孔位于刚性管卡的活动肋相对应的位置,侧进水孔口处内外分别设置单向阀,夕卜单向阀14通过往返式连杆22与刚性管卡的活动肋8连接,如图7a、7c所示,利用撬杆上下运功,当橇杆带动活动肋张开时,在主流水压力减小后,往返式连杆22在活动肋8张开时,使侧向外单向阀14开启,当导流管外压力大于导流管内压力时,内单向阀打开,波峰海水从侧向进入海浪导流管,增大海浪导流管内的压力流速,从侧向加压海水收集管,冲击水轮机;图7b、7d所示,是刚性管卡的活动肋8收缩时,外侧向单向阀14闭合的状态。另外,海浪导流管和/或刚性管卡沿管壁圆周安装活动止逆板24,即沿进水方向在管壁垂直安装在止逆板环形支架23上,板根部为活动铰,板沿顺水方向从垂直90度向180度间活动;当进水时止逆板24从90度向接近180度间活动,如图7c,是止逆板24为180度的状态;当有逆水流时止逆板从180度向90度间活动,如图7a,是止逆板24为90度的状态,这时垂直于管壁的止逆板起到止逆并反向折流,增强水流向管尾推力,防止管内海水回流。
[0049] 因此本发明的装置能综合利用海浪、海流,吸收洋流水平推力,将轴向力和垂直力、侧向力、内腔振荡力以及外部水橇作用的收缩扩张机械力共同作用,使腔内水头压力大大增强,推动水轮发电机。海浪导流管头尾两端设有锚缆固定,成排设置或矩阵设置,使之并联串联成海上发电厂。为抗击台风,本实施例的漂浮浮桶也可以注水、注气,置换为配重浮桶。应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。因此,尽管本说明书和实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,包括柔性的漂浮式中空海浪导流管,所述海浪导流管的一端为迎浪端口,另一端即尾端设置发电转换装置,还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置,所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。
2.根据权利要求1所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述水流推进装置为加压推进装置,所述加压推进装置包括刚性的管肋型管卡和能使刚性的管肋型管卡对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力的水撬装置;所述刚性管卡沿管长方向间隔套装在海浪导流管上;所述刚性管卡具有固定肋以及与固定肋沿管长方向相间隔设置的活动肋,所述固定肋具有合页型的活动铰销连接轴,所述活动肋分为左活动肋和右活动肋,两活动肋的肋根连接到所述活动铰销连接轴上,活动肋的尾部由具有沿管长方向的间距的肋梢组成,两活动肋的尾部在交叉时相邻肋梢的间隙形成相互交叉的滑槽;所述刚性管卡上至少设置一套水撬装置,所述水撬装置包括左撬杆、右撬杆、浮重浮台和设置在连接轴上的撬杆铰接销,所述左撬杆和右撬杆通过撬杆铰接销与连接活动肋的连接轴刚性连接,浮重浮台设置在撬杆自由端顶端,所述撬杆在浮重浮台随海浪起伏的上下运动的作用下,带动活动肋的张开或收缩,对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力;所述漂浮装置为所述刚性管卡上设置的漂浮浮桶。
3.根据权利要求2所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述左撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上,所述右撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上。
4.根据权利要求 2所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述左撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上,所述右撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构,并通过撬杆铰接销铰接在所述连接轴上。
5.根据权利要求3或4所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述刚性管卡在海浪导流管上等距离设置,刚性管卡内迎浪端设置有单向阀门。
6.根据权利要求5所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述海浪导流管在迎浪端口及尾部设置喇叭状导流罩;首部的刚性管卡与海浪导流管在迎浪端口的导流罩连接,尾部的刚性管卡连接尾部导流罩,尾部的刚性管卡内设置有发电转换装置;尾部的刚性管卡的管径由大变小,使主流水加速冲击水轮机。
7.根据权利要求1所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述水撬装置的浮重浮台具有配重块和密封空气的腔体。
8.根据权利要求2所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述水流推进装置还包括冲击力推进装置,所述冲击力推进装置为所述刚性管卡的固定肋底部和侧部以及对应贴合的海浪导流管上具有的若干反流板式进水孔,进水孔口处设有单向压力阀,当刚性管卡在海浪的作用下朝向迎浪端口的一端向上倾斜时,并且海浪导流管内海水压力小于外部海浪冲击力时,反流板式阀门打开,对海浪导流管产生侧向冲击力。
9.根据权利要求2或8所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述冲击力推进装置还包括所述海浪导流管侧向具有的可控式侧进水孔,所述可控式侧进水孔位于刚性管卡的活动肋相对应的位置,进水孔口处内外分别设置单向阀,所述外单向阀通过往返式连杆与刚性管卡的活动肋连接;当水橇装置带动活动肋张开时,侧进水孔口处的外单向阀打开,当导流管外压力大于导流管内压力时,内单向阀打开,波峰海水从侧进水孔进入海浪导流管以增大海浪导流管内的压力流速。
10.根据权利要求9所述的波浪能量综合采集转换发电装置,其特征在于,所述海浪导流管和/或刚性管卡沿管壁圆周安装活动止逆板,即沿进水方向在管壁垂直安装,板根部为活动铰,板高为导流管半经的二分之一至四分之一之间,止逆板沿顺水方向从垂直90度向180度间活动; 当进水时止逆板从90度向接近180度间活动,当逆水流时止逆板从180度向90度间活动,旨在管内逆水时产生反向作用力。
CN201410258464.2A 2014-06-11 2014-06-11 波浪能量综合采集转换发电装置 Active CN103994018B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410258464.2A CN103994018B (zh) 2014-06-11 2014-06-11 波浪能量综合采集转换发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410258464.2A CN103994018B (zh) 2014-06-11 2014-06-11 波浪能量综合采集转换发电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103994018A true CN103994018A (zh) 2014-08-20
CN103994018B CN103994018B (zh) 2016-08-24

Family

ID=51308302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410258464.2A Active CN103994018B (zh) 2014-06-11 2014-06-11 波浪能量综合采集转换发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103994018B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105240203A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 天津大学 筏式柔性结构波能发电装置
CN105781860A (zh) * 2015-01-14 2016-07-20 许子龙 一种呼吸式海浪发电装置
GB2554407A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 Fortitudo Maris Ltd Wave energy capture system
CN111472917A (zh) * 2020-04-03 2020-07-31 浙江海洋大学 一种进水式波浪能发电装置
CN112392643A (zh) * 2020-02-25 2021-02-23 柯思妤 基于cfd的海蟒式浮能装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984000583A1 (en) * 1982-08-03 1984-02-16 Kristian Dahl Hertz A method of utilizing the energy in the surface waves in a body of liquid, such as waves on the surface of an ocean, and equipment for carrying out said method
CN101605986A (zh) * 2007-01-22 2009-12-16 丹尼尔·埃恩贝格 从流体波动中提取能量的方法和波能集合体以及波能集合体的用途
CN201991684U (zh) * 2011-03-07 2011-09-28 沈家同 浮管式水力发电机
JP2013029096A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Takenaka Komuten Co Ltd 固定式波力発電システム
WO2013017400A2 (de) * 2011-07-29 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Flexible struktur zur erzeugung elektrischer energie aus wellenbewegungen
CN204003255U (zh) * 2014-06-11 2014-12-10 董万章 波浪能量综合采集转换发电装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984000583A1 (en) * 1982-08-03 1984-02-16 Kristian Dahl Hertz A method of utilizing the energy in the surface waves in a body of liquid, such as waves on the surface of an ocean, and equipment for carrying out said method
CN101605986A (zh) * 2007-01-22 2009-12-16 丹尼尔·埃恩贝格 从流体波动中提取能量的方法和波能集合体以及波能集合体的用途
CN201991684U (zh) * 2011-03-07 2011-09-28 沈家同 浮管式水力发电机
JP2013029096A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Takenaka Komuten Co Ltd 固定式波力発電システム
WO2013017400A2 (de) * 2011-07-29 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Flexible struktur zur erzeugung elektrischer energie aus wellenbewegungen
CN204003255U (zh) * 2014-06-11 2014-12-10 董万章 波浪能量综合采集转换发电装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105781860A (zh) * 2015-01-14 2016-07-20 许子龙 一种呼吸式海浪发电装置
CN105240203A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 天津大学 筏式柔性结构波能发电装置
GB2554407A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 Fortitudo Maris Ltd Wave energy capture system
US10844831B2 (en) 2016-09-26 2020-11-24 Fortitudo Maris Ltd Wave energy capture system
GB2554407B (en) * 2016-09-26 2020-12-30 Fortitudo Maris Ltd Wave energy capture system
CN112392643A (zh) * 2020-02-25 2021-02-23 柯思妤 基于cfd的海蟒式浮能装置
CN111472917A (zh) * 2020-04-03 2020-07-31 浙江海洋大学 一种进水式波浪能发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103994018B (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203939622U (zh) 一种漂浮式多浮子波浪能发电装置
CN103994018B (zh) 波浪能量综合采集转换发电装置
US8206113B2 (en) Method and apparatus for converting marine wave energy by means of a difference in flow resistance form factors into electricity
US7755211B2 (en) Rigid structural array
Salter World progress in wave energy—1988
CN104061115A (zh) 一种漂浮式多浮子波浪能发电装置
CN108716449A (zh) 一种u型自航式波力发电装置
CN102251913B (zh) 一种海浪发电装置及海浪发电系统
CN102602751A (zh) 控缆机、筝、筝驱工作机构、筝发电机、风驱车船暨方法
CN104265550A (zh) 一种漂浮式波浪能发电系统
CN101555861A (zh) 拦截海洋动能的发电平台
CN101493078A (zh) 海上发电平台单元机组
CN202108650U (zh) 一种海浪发电装置及海浪发电系统
CN108397339A (zh) 一种适用淤泥质海域的防波堤兼浮动式振荡水柱发电装置
CN202756167U (zh) 浮动平台波浪能储能系统和波浪能发电系统
CN204003255U (zh) 波浪能量综合采集转换发电装置
CN100552214C (zh) 锥形螺旋波浪能和海流能通用发电装置
CN104743073A (zh) 一种半潜式波浪能-风能综合利用装置
WO2010080043A2 (en) Energy system
CN203890983U (zh) 一种结合漂浮式防波堤和港口栈桥的波浪发电装置
CN102900592B (zh) 浮动平台波浪能储能系统和波浪能发电系统
TW201430213A (zh) 船載式海浪發電裝置
CN215333233U (zh) 一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台
CN202250573U (zh) 陀螺定向的海浪采能装置
KR100858586B1 (ko) 유수로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model