CN104153937B - 一种适应潮位变化的波浪能收集装置 - Google Patents

一种适应潮位变化的波浪能收集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104153937B
CN104153937B CN201410359332.9A CN201410359332A CN104153937B CN 104153937 B CN104153937 B CN 104153937B CN 201410359332 A CN201410359332 A CN 201410359332A CN 104153937 B CN104153937 B CN 104153937B
Authority
CN
China
Prior art keywords
float
wave
cylinder
collecting device
hydraulic pump
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410359332.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104153937A (zh
Inventor
万占鸿
郑红浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
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 Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201410359332.9A priority Critical patent/CN104153937B/zh
Publication of CN104153937A publication Critical patent/CN104153937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104153937B publication Critical patent/CN104153937B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适应潮位变化的波浪能收集装置，包括固定在水中的筒体，筒体底部敞开且浸没在水中，壁面上设有朝向波浪的进水口，内部设有随水面浮动的浮子；还包括置于筒体下方的机架，机架上安装有液压泵和驱动液压泵的链轮，所述浮子通过牵引组件带动链轮，所述的机架上还安装有控制液压泵工作扭矩的扭矩离合器。本发明通过设置随海面浮动的集浪板，自动适应海面高度变化，浮子尺寸可以突破波峰尺寸限制，装置在浮子浮力最大时工作，输出的海水压力恒定。

Description

一种适应潮位变化的波浪能收集装置
技术领域
本发明属于波浪能收集装置，尤其涉及一种适应潮位变化的波浪能收集装置。
背景技术
波浪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。台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千kW，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率也仅为20～40kW/m2，中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2～7kW/m2。
全世界波浪能的理论估算值也为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到，中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3X107kW。但由于不少海洋台站的观测地点处于内湾或风浪较小位置，故实际的沿海波浪功率要大于此值。其中浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。
波浪能量如此巨大，存在的如此广泛，自古吸引着沿海的能工巧匠们，想尽各种办法，企图驾驭海浪为人所用。将波浪能收集起来并转换成电能或其他形式能量的波能装置有设置在岸上的和漂浮在海里的两种。
海洋波浪能是一种清洁的可再生能源，可以用来发电、制冷、淡化海水，海洋波浪能利用技术繁多，其中点吸收式适合我国波浪条件。点吸收式装置又称为振荡浮子式装置，通常是用一个放在海中的浮子作为波浪能的吸收载体，然后将浮子吸收的能量通过一个放在岸上的机械或液压装置转换出去，用来驱动电机发电。如公开号为CN 103790759 A的申请文献提供了一种多轴点吸收式波浪能发电装置，所用浮子实现多个来波方向上波浪能的同时捕获，可同时沿垂向、纵荡和横荡三个方向分别做垂荡、横摇和纵摇运动，从而分别带动三个发电机同时工作，实现三个方向上波浪能的同时捕获发电，使装置的一次能量捕获和系统转换效率得到较大提高，进而使得装置能量输出更加平稳，发电质量得到提高。
点吸收式中振荡浮子式最为常见，一般的振荡浮子式浮子随波浪上下波动，浮子所能提供的拉力较小。近岸海浪的特点是宽波谷窄波峰，浮子直径、筒体直径受波峰宽度限制，因而不能实现大功率。
发明内容
为解决点吸收式中振荡浮子存在的技术问题，本发明提供了一种适应潮位变化的波浪能收集装置，其浮子尺寸可以突破波峰尺寸限制，装置在浮子浮力最大时工作，输出的海水压力恒定。
一种适应潮位变化的波浪能收集装置，包括固定在水中的筒体，筒体底部敞开且浸没在水中，壁面上设有朝向波浪的进水口，内部设有随水面浮动的浮子；
还包括置于筒体下方的机架，机架上安装有液压泵和驱动液压泵的链轮，所述浮子通过牵引组件带动链轮，所述的机架上还安装有控制液压泵工作扭矩的扭矩离合器。
在本发明中，波浪经进水口涌入筒体中，升高筒体内水面带动浮子上升，驱动链轮转动，波浪灌入筒体内漫过浮子时，浮子受力达到设定值，扭矩离合器打开，浮子向上运动时通过牵引组件带动链轮，使液压泵工作输出高压海水。
优选的，所述筒体上设有打开或关闭所述进水口的挡板，该挡板具有水平设置的转轴，且挡板与筒体之间设有保持挡板关闭的弹簧。
当海水无法克服弹簧阻力涌入筒体时，挡板在弹簧作用下关闭进水口。此时，筒体外部水位迅速下降而筒体内部水位下降较慢，浮子有足够的时间上升，保证了能量收集效率。
为加快海水的涌入，所述进水口的两侧安装有呈喇叭口状向外延伸的集浪板，该集浪板漂浮在水面上，为运动的波浪提供导向，使波浪朝进水口处聚集，提高此处的浪高，加快海水灌满筒体，集浪板自身重力与浮力相平衡，自动适应海面高度变化。
优选的，所述进水口的两侧安装有竖直的导轨，集浪板端部嵌入导轨内并沿导轨滑动配合。
潮位变化时，集浪板在浮力作用下沿导轨滑动，漂浮在海面上，收集不同高度海面上的波浪，为降低集浪板与导轨之间的滑动阻力，集浪板与导轨相接处的面之间设有活动滚珠。
优选的，所述筒体内部设有两对称分布的导向槽，浮子外部连接有与导向槽滑动配合的定位滑块。
浮子上的滑块与导向槽配合，用于限定浮子在筒体内的位置，防止浮子随意摆动，且该浮子与筒体内壁之间应具有落水间隙，使灌入的海水可落至浮子下部。
优选的，所述的牵引组件包括铰接在浮子底部的拉杆，拉杆底部安装有钩子，该钩子用于单向拉动绕设在链轮上的传动链。
拉杆和钩子的位置通过浮子限位固定，浮子浮动上升时，拉杆底部的钩子勾住钩环，向上拉动传动，浮子下降时，钩子与传动链脱开，以单向拉动传动链。
为便于传动链的安装，所述链轮的正上方设有张紧轮，所述传动链绕置在链轮和张紧轮上，拉动传动链，链轮和张紧轮均开始转动。
在本发明中，液压泵和扭矩离合器分别位于链轮的轴的两端，所述链轮的轴一端通过联轴器连接液压泵，另一端连接所述的扭矩离合器，扭矩离合器用于控制液压泵的工作扭矩。
本发明通过设置随海面浮动的集浪板，自动适应海面高度变化，浮子尺寸可以突破波峰尺寸限制，装置在浮子浮力最大时工作，输出的海水压力恒定。
附图说明
图1为本发明装置的主视图；
图2为本发明装置的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明的适应潮位变化的波浪能收集装置作进一步详细描述：
如图1和图2所示，本实施例的波浪能收集装置包括筒体1和位于筒体1下方的机架5。筒体1通过岸上的固定装置固定在海水中，机架5连接在筒体1的下方，或固定在海床上。
筒体1内部水面上漂浮有浮子3，筒体1内壁设有2个对称分布的矩形槽与浮子3外壁的定位滑块相配合，定位滑块与矩形槽相作用的三个面上嵌有可滚动的钢球，以减少浮子3浮动升降的阻力。
筒体1外壁连接有框型通道，框型通道远离筒体1的一端设有进水口10，且框型通道上还设有关闭或打开进水口的挡板，该挡板的转轴水平安装，挡板在弹簧作用下保持竖直向下即进水口10关闭，波浪涌入筒体时，挡板在海水推力作用下绕转轴向筒体内部偏转进水口10打开。波浪灌满筒体1时，挡板在弹簧作用下关闭进水口10。
集浪板2一端滑块嵌在进水口10两侧的导轨15中，二者接触面有可滚动的钢球；另一端展开使两个集浪板形成喇叭口状，集浪板自身重力与浮力相平衡，自动适应海水高度变化。
拉杆4一端铰接在浮子3下部中心处，另一端连接有钩子7，钩子7能钩住链条8的滚子，钩子7上铰接有与滚子配合的勾持部，浮子上升时，勾持部勾住滚子拉动链条8，浮子下降时，勾持部向内翻转并沿链条8下滑，即拉杆4在钩子7的作用下单向驱动链条8。
机架5装有上下设置的张紧轮6和链轮9，链条8绕设在张紧轮6和链轮9上，位于下部的链轮9与液压泵12、扭矩离合器13通过轴14连接。链轮9位于轴14的中间位置。轴14的一端通过联轴器11连接液压泵12。液压泵12采用低速高扭矩液压泵。轴14的另一端连接扭矩离合器13。扭矩离合器13的连接方式为轴—法兰连接。扭矩离合器13的法兰端固定到机架5上。
波浪灌满筒体1时，浮子3受力达到设定值，扭矩离合器13打开，浮子3向上运动拉动链条4，链条4带动链轮9旋转，液压泵12工作输出高压海水。

Claims (6)

1.一种适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，包括固定在水中的筒体，筒体底部敞开且浸没在水中，壁面上设有朝向波浪的进水口，内部设有随水面浮动的浮子；
所述进水口的两侧安装有呈喇叭口状向外延伸的集浪板，该集浪板漂浮在水面上；所述进水口的两侧安装有竖直的导轨，集浪板端部嵌入导轨内并沿导轨滑动配合；
还包括置于筒体下方的机架，机架上安装有液压泵和驱动液压泵的链轮，所述浮子通过牵引组件带动链轮，所述的机架上还安装有控制液压泵工作扭矩的扭矩离合器。
2.如权利要求1所述的适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，所述筒体上设有打开或关闭所述进水口的挡板，该挡板具有水平设置的转轴，且挡板与筒体之间设有保持挡板关闭的弹簧。
3.如权利要求1所述的适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，所述筒体内部设有两对称分布的导向槽，浮子外部连接有与导向槽滑动配合的定位滑块。
4.如权利要求1所述的适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，所述的牵引组件包括铰接在浮子底部的拉杆，拉杆底部安装有钩子，该钩子用于单向拉动绕设在链轮上的传动链。
5.如权利要求4所述的适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，所述链轮的正上方设有张紧轮，所述传动链绕置在链轮和张紧轮上。
6.如权利要求5所述的适应潮位变化的波浪能收集装置，其特征在于，所述链轮的轴一端通过联轴器连接液压泵，另一端连接所述的扭矩离合器。
CN201410359332.9A 2014-07-25 2014-07-25 一种适应潮位变化的波浪能收集装置 Expired - Fee Related CN104153937B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410359332.9A CN104153937B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种适应潮位变化的波浪能收集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410359332.9A CN104153937B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种适应潮位变化的波浪能收集装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104153937A CN104153937A (zh) 2014-11-19
CN104153937B true CN104153937B (zh) 2016-10-05

Family

ID=51879532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410359332.9A Expired - Fee Related CN104153937B (zh) 2014-07-25 2014-07-25 一种适应潮位变化的波浪能收集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104153937B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105386928B (zh) * 2015-12-07 2017-07-07 国家海洋局第一海洋研究所 自动适应潮位的振荡浮子发电装置
CN106907289A (zh) * 2017-03-03 2017-06-30 韩卫江 多功能海洋能源利用永恒发电机械运动恒定转换系统
CN109961866B (zh) * 2019-03-21 2020-10-20 华北电力大学 一种基于波浪运动的放射性核素收集装置及收集方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100359159C (zh) * 2004-07-29 2008-01-02 河北理工大学 海浪发电装置
GB2461859B (en) * 2008-07-11 2010-08-04 Robert Tillotson Wave actuated pump and means of connecting same to the seabed
CN102132034B (zh) * 2008-08-06 2013-04-03 张益� 一种海洋浪潮能量利用系统
CN103423074B (zh) * 2012-05-20 2017-05-10 曲言明 浮体绳轮波浪动力采集装置
CN202531345U (zh) * 2012-05-22 2012-11-14 厦门锐思达机电科技有限公司 新型震荡浮子式海洋波浪能发电装置
CN202789304U (zh) * 2012-06-25 2013-03-13 周宏� 一种海水收集装置及利用其发电的设备
CN203146219U (zh) * 2013-02-25 2013-08-21 国家海洋局第二海洋研究所 适应潮位变化的浮力摆装置
CN103615349A (zh) * 2013-12-13 2014-03-05 哈尔滨北方通用机电设备工程有限公司 一种河床无坝式水力发电系统
CN103790759B (zh) * 2013-12-23 2016-03-02 浙江大学 一种多轴点吸收式波浪能发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104153937A (zh) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8614520B2 (en) Submergable sloped absorption barrier wave energy converter
US7785065B2 (en) Apparatus for converting water current into electricity
CN103895823B (zh) 潜浮聚能导向式波浪能发电平台
AU2014233070B2 (en) Wave energy converter system
CN107288807A (zh) 具有振荡抑制板的多浮筏波浪能发电装置
CN103573541B (zh) 可发电的海洋平台
CN104179630B (zh) 一种输出可调的筏式波浪泵
CN104762929B (zh) 一种同时实现发电和消浪的桥梁防撞装置
CN106438177B (zh) 利用波浪能的漂浮摆式海洋人工下降流装置及控制方法
CN104153937B (zh) 一种适应潮位变化的波浪能收集装置
CN104806428A (zh) 一种漂浮摆波浪能发电装置
CN203756425U (zh) 一种潜浮式海上波浪能发电装置
CA2847346A1 (en) Submergible sloped absorption barrier wave energy converter
CN103726978A (zh) 自适应海浪海流综合发电装置的翼轮结构
CN104265555B (zh) 浮子-链式离岸波浪能收集装置
CN105065187B (zh) 一种海岛用浮子式波浪能发电装置
CN104234922B (zh) 一种振荡浮子式波浪能收集装置
CN204113527U (zh) 一种振荡浮子式波浪能收集装置
CN210597188U (zh) 一种强抗浪型可调谐浮式防波堤
CN208122995U (zh) 垂荡式波浪能-风能组合发电装置
CN207111290U (zh) 一种海洋浮箱式组合压浪提升水位储蓄发电装置
CN207145123U (zh) 利用海浪发电的发电装置
CN106337772B (zh) 具有锚链自动调整装置的波浪发电设备
CN204591574U (zh) 全方位波浪能发电装置
CN103742348B (zh) 单轮轴自适应海浪海流综合发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161005

Termination date: 20200725