CN105240189A - 导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统 - Google Patents

导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，基座设在海浪平面以下，基座上设若干个沿圆周均布的弧形导流板，支撑杆下端与弧形导流板连接，支撑杆上端与平台连接，平台上设增速机，传动管上端与增速机传动，传动管下端穿过平台后与轴承连接，轴承设在基座上，传动管上分别均布设若干个风叶和叶轮，叶轮位于风叶下侧，弧形导流板一侧竖直端靠近叶轮，弧形导流板另一侧竖直端靠近基座外边缘，增速机上端设发电机，发电机与增速机传动，电缆线一端与发电机连接，电缆线另一端依次穿过传动管、轴承后与设在基座内的电缆接头连接。本发明有益效果：海浪、潮汐、洋流及风力共同作用，实现了大功率发电，也可单独使用海水或风力发电。

Description

导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统
技术领域
本发明涉及一种发电系统，尤其涉及导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统。
背景技术
目前随着石油、煤炭等化石能源日益耗尽，能源紧缺正在发展为能源危机，已经凸显为21世纪影响人类生存、发展的重要因素之一。因此，如何寻找、开发、利用新能源，是我们目前就面临的重要课题。
全球海洋中的波浪能达700亿千瓦，海浪对海岸的冲击力每平方米达20～30吨，最大甚至可达60吨。大约每两个小时，就有6万亿瓦小时那么多的能量出现在全世界的海岸线上。将海浪动能转换成电能，源源不断地向人类供电，是人们多年来梦寐以求的理想。联合国在1992年把海浪发电列在开发海洋可再生能源的首位，正是出于海浪开发利用的乐观前景。海浪发电装置层出不穷，至今世界有近万座，但发电能力相对较小，成本远远高于水力发电和火力发电，且普遍存在从海水动力能中提取的能量种类比较单一，能量转化率低等明显不足。我国虽然海浪发电起步较早，但因为各种原因，目前国内尚没有成熟的大功率海浪发电技术投入实际生产。
风力发电机利用风力带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度提升，来推动发电机发电。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风车叶片不仅造价高、易损坏，而且噪声大、对各种鸟类构成威胁，对环境有一定影响。支撑铁塔的成本也很高，导致风力发电一次性投资大，发电成本居高不下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，解决了现有海浪、潮汐、洋流及风力发电技术不能高效的将能量汲取在一起的缺点，克服现有发电方式单一、发电效率低的问题。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：
导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，包括基座1、弧形导流板2、支撑杆3、平台4、增速机5、传动管6、轴承7、风叶8、叶轮9、发电机10、电缆线11和电缆接头12，基座1设置在海浪平面以下，基座1上设置若干个沿圆周均布的弧形导流板2，支撑杆3下端与弧形导流板2连接，支撑杆3上端与平台4连接，平台4上设置增速机5，传动管6上端与增速机5传动，传动管6下端穿过平台4后与轴承7连接，轴承7固定设置在基座1上，传动管6上竖向分别均布设置若干个风叶8和叶轮9，风叶8位于平台4下侧且位于海浪平面以上，叶轮9位于风叶8下侧且位于海浪平面以下，弧形导流板2一侧竖直端靠近叶轮9，弧形导流板2另一侧竖直端靠近基座1外边缘，增速机5上端设置发电机10，发电机10与增速机5传动，电缆线11一端与发电机10连接，电缆线11另一端依次穿过传动管6、轴承7后与设置在基座1内的电缆接头12连接。
所述的基座1的外边缘设置防护网17，防止大体积障碍物或者大型海洋生物进入叶轮内。
所述的基座1下端均布设置桩基13，桩基13为钢筋混凝土桩，增强基座的稳定性。
所述的弧形导流板2为钢制弧形导流板或者钢筋混凝土弧形导流板，弧形导流板2的横截面形状为半月牙形，具有更好的导流、聚流的效果。
所述的平台4上设置防护棚14，防护棚14的顶部安装信号灯15，防护棚14上部安装太阳能电池板16，信号灯15与太阳能电池板16电连接，防护棚具有保护发电机的作用，信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。
所述的风叶8为不锈钢风叶，强度大，不易锈蚀。
所述的发电机10为变频发电机，能够更好的适应频繁的变速发电。
所述的电缆接头12与陆地电网并网连接，更好的将电能输出。
本发明的工作原理：弧形导流板上平面高于海浪平面2米以上，发电机高于所在海域最高浪头2米以上以确保安全；当海浪、潮汐、洋流经过本装置时，海水将在弧形导流板的导向作用下形成海水涡流，由于海水涡流作用使其上方的空气同时形成空气涡流，在海水涡流推动叶轮、空气涡流推动风叶的共同作用下传动管高速旋转，传动管将动能传递给增速机，增速机驱动发电机高速旋转产生电能；信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。
本发明的有益效果在于：1、在海浪、潮汐、洋流及风力的共同作用下，能源利用率和设备机械效率大幅度提高，实现了大功率发电，同时也可以单独使用海水发电或者风力发电。2、基座的外边缘设置防护网，防止大体积障碍物或者大型海洋生物进入叶轮内。3、基座下端均布设置桩基，桩基为钢筋混凝土桩，增强基座的稳定性。4、弧形导流板为钢制弧形导流板或者钢筋混凝土弧形导流板，弧形导流板的横截面形状为半月牙形，具有更好的导流、聚流的效果。5、平台上设置防护棚，防护棚的顶部安装信号灯，防护棚上部安装太阳能电池板，信号灯与太阳能电池板电连接，防护棚具有保护发电机的作用，信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。6、风叶为不锈钢风叶，强度大，不易锈蚀。7、发电机为变频发电机，能够更好的适应频繁的变速发电。8、电缆接头与陆地电网并网连接，更好的将电能输出。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1-基座、2-弧形导流板、3-支撑杆、4-平台、5-增速机、6-传动管、7-轴承、8-风叶、9-叶轮、10-发电机、11-电缆线、12-电缆接头、13-桩基、14-防护棚、15-信号灯、16-太阳能电池板、17-防护网。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参照图1，本具体实施方式所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，包括基座1、弧形导流板2、支撑杆3、平台4、增速机5、传动管6、轴承7、风叶8、叶轮9、发电机10、电缆线11和电缆接头12，基座1设置在海浪平面以下，基座1上设置4个沿圆周均布的弧形导流板2，支撑杆3下端与弧形导流板2连接，支撑杆3上端与平台4连接，平台4上设置增速机5，传动管6上端与增速机5传动，传动管6下端穿过平台4后与轴承7连接，轴承7固定设置在基座1上，传动管6上竖向分别均布设置2个风叶8和7个叶轮9，风叶8位于平台4下侧且位于海浪平面以上，叶轮9位于风叶8下侧且位于海浪平面以下，弧形导流板2一侧竖直端靠近叶轮9，弧形导流板2另一侧竖直端靠近基座1外边缘，增速机5上端设置发电机10，发电机10与增速机5传动，电缆线11一端与发电机10连接，电缆线11另一端依次穿过传动管6、轴承7后与设置在基座1内的电缆接头12连接。
所述的基座1的外边缘设置防护网17，防止大体积障碍物或者大型海洋生物进入叶轮内。
所述的基座1下端均布设置桩基13，桩基13为钢筋混凝土桩，增强基座的稳定性。
所述的弧形导流板2为钢制弧形导流板或者钢筋混凝土弧形导流板，弧形导流板2的横截面形状为半月牙形，具有更好的导流、聚流的效果。
所述的平台4上设置防护棚14，防护棚14的顶部安装信号灯15，防护棚14上部安装太阳能电池板16，信号灯15与太阳能电池板16电连接，防护棚具有保护发电机的作用，信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。
所述的风叶8为不锈钢风叶，强度大，不易锈蚀。
所述的发电机10为变频发电机，能够更好的适应频繁的变速发电。
所述的电缆接头12与陆地电网并网连接，更好的将电能输出。
本具体实施方式的工作原理：弧形导流板上平面高于海浪平面2米以上，发电机高于所在海域最高浪头2米以上以确保安全；当海浪、潮汐、洋流经过本装置时，海水将在弧形导流板的导向作用下形成海水涡流，由于海水涡流作用使其上方的空气同时形成空气涡流，在海水涡流推动叶轮、空气涡流推动风叶的共同作用下传动管高速旋转，传动管将动能传递给增速机，增速机驱动发电机高速旋转产生电能；信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。
本具体实施方式的有益效果在于：1、在海浪、潮汐、洋流及风力的共同作用下，能源利用率和设备机械效率大幅度提高，实现了大功率发电，同时也可以单独使用海水发电或者风力发电。2、基座的外边缘设置防护网，防止大体积障碍物或者大型海洋生物进入叶轮内。3、基座下端均布设置桩基，桩基为钢筋混凝土桩，增强基座的稳定性。4、弧形导流板为钢制弧形导流板或者钢筋混凝土弧形导流板，弧形导流板的横截面形状为半月牙形，具有更好的导流、聚流的效果。5、平台上设置防护棚，防护棚的顶部安装信号灯，防护棚上部安装太阳能电池板，信号灯与太阳能电池板电连接，防护棚具有保护发电机的作用，信号灯可以依靠太阳能电池板独立工作，防止船舶碰撞触险。6、风叶为不锈钢风叶，强度大，不易锈蚀。7、发电机为变频发电机，能够更好的适应频繁的变速发电。8、电缆接头与陆地电网并网连接，更好的将电能输出。
本发明的具体实施例不构成对本发明的限制，凡是采用本发明的相似结构及变化，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：包括基座（1）、弧形导流板（2）、支撑杆（3）、平台（4）、增速机（5）、传动管（6）、轴承（7）、风叶（8）、叶轮（9）、发电机（10）、电缆线（11）和电缆接头（12），基座（1）设置在海浪平面以下，基座（1）上设置若干个沿圆周均布的弧形导流板（2），支撑杆（3）下端与弧形导流板（2）连接，支撑杆（3）上端与平台（4）连接，平台（4）上设置增速机（5），传动管（6）上端与增速机（5）传动，传动管（6）下端穿过平台（4）后与轴承（7）连接，轴承（7）固定设置在基座（1）上，传动管（6）上竖向分别均布设置若干个风叶（8）和叶轮（9），风叶（8）位于平台（4）下侧且位于海浪平面以上，叶轮（9）位于风叶（8）下侧且位于海浪平面以下，弧形导流板（2）一侧竖直端靠近叶轮（9），弧形导流板（2）另一侧竖直端靠近基座（1）外边缘，增速机（5）上端设置发电机（10），发电机（10）与增速机（5）传动，电缆线（11）一端与发电机（10）连接，电缆线（11）另一端依次穿过传动管（6）、轴承（7）后与设置在基座（1）内的电缆接头（12）连接。
2.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的基座（1）的外边缘设置防护网（17）。
3.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的基座（1）下端均布设置桩基（13），桩基（13）为钢筋混凝土桩。
4.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的弧形导流板（2）为钢制弧形导流板或者钢筋混凝土弧形导流板，弧形导流板（2）的横截面形状为半月牙形。
5.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的平台（4）上设置防护棚（14），防护棚（14）的顶部安装信号灯（15），防护棚（14）上部安装太阳能电池板（16），信号灯（15）与太阳能电池板（16）电连接。
6.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的发电机（10）为变频发电机。
7.如权利要求1所述的导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电系统，其特征在于：所述的电缆接头（12）与陆地电网并网连接。
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