CN105871307A - 一种基于海洋的太阳能利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于海洋的太阳能利用装置，属于太阳能能发电设备技术领域。本基于海洋的太阳能利用装置，包括基座和竖直设置在基座上的支撑杆，支撑杆内沿长度方向固连有若干水平线圈和若干竖直线圈，水平线圈的轴心线水平，所述竖直线圈的轴心线竖直，支撑杆的上端具有限位块，支撑杆上沿长度方向滑动套设有管套，该管套和支撑杆之间间隙配合，所述管套上固连有磁铁，所述管套的外周壁上周向固连有若干承载杆，该若干承载杆的轴向与管套的径向相同，承载杆的自由端均固连有用于支撑承载杆的浮体,承载杆上还沿长度方向转动连接有若干太阳能板。本基于海洋的太阳能利用装置具有较高的发电效率。

Description

一种基于海洋的太阳能利用装置
技术领域
本发明属于太阳能发电设备技术领域，涉及一种基于海洋的太阳能利用装置。
背景技术
随着能源和环境的危机，人们越来越意识到情节能源的重要性。海洋蕴含着巨大的免费能源，如风能、波浪能等。还有现在比较成熟的利用太阳能电池板发电的太阳能电池，但是太阳能为分布式能源，需要大面积的太阳能电池板来接收光能，这会占据大面积的土地资源.而海洋有广阔的空间可以利用,但是如果单纯的依靠太阳能进行发电效率较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于海洋的太阳能利用装置，本基于海洋的太阳能利用装置具有较高的发电效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于海洋的太阳能利用装置，包括基座和竖直设置在基座上的支撑杆，其特征在于，所述支撑杆内沿长度方向固连有若干水平线圈和若干竖直线圈，所述水平线圈的轴心线水平，所述竖直线圈的轴心线竖直，所述支撑杆的上端具有限位块，所述支撑杆上沿长度方向滑动套设有管套，该管套和支撑杆之间间隙配合，所述管套上固连有磁铁，所述管套的外周壁上周向固连有若干承载杆，该若干承载杆的轴向与管套的径向相同，所述承载杆的自由端均固连有用于支撑承载杆的浮体,所述承载杆上还沿长度方向转动连接有若 干太阳能板。
基座固定在海底，支撑杆通过基座固定在海水中，且支撑杆的上端伸出海面，承载杆周向均布，用来设置太阳能板，由于在支撑杆上同时设有水平线圈和竖直线圈，因此当洋流冲击承载杆时，管套能够相对支撑杆转动，即支撑杆内的水平线圈能够切割套管上磁铁的磁力线而发电，当海面出现涨落时管套能够相对支撑杆轴向移动，即支撑杆内的竖直线圈能够切割管套上磁铁的磁力线而发电，进一步的，在承载杆上设有若干太阳能板，能够提高本基于海洋的太阳能利用装置的发电效率。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述支撑杆与若干太阳能板之间设有当管套转动时能够使若干太阳能板始终朝向同一设定方向的传动件。而当管套转动时传动件能够使太阳能板始终朝向设定的方向，即太阳能板的朝向不会受到管套转动的影响，具有较高的光吸收效率，因此整个装置具有较高的发电效率。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述承载杆的自由端均固连有立杆，所述立杆的自由端竖直朝下，所述浮体固连在立杆的下端，所述浮体的一端呈尖角状，另一端具有凹槽，该若干浮体尖角状的一端均周向朝向同一侧。浮体对承载杆进行支撑，同时若干浮体在洋流作用下能够向同一个圆周方向转动。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述传动件包括齿圈，所述太阳能板通过转轴转动连接在承载杆上侧面上，所述转轴上均固连有从动齿轮，所述承载杆在相邻两从动齿轮之间均转动连接有中间齿轮一，所述中间齿轮一分别与相邻的两从动齿轮相啮合，所述齿圈转动连接在承载杆上，且齿圈与管套同轴心设置，每根所述承载杆上靠近支撑杆的一根转轴上均固连有中间齿轮二，该若干中间齿轮二均与齿圈相啮合，所述支撑杆与从动齿轮之间还设有当管套转动时能够带动该从动齿轮转动的传动链结构。管套转动时能够通过传动链结构使得一个从动齿轮转动，该 从动齿轮能够带动中间齿轮二转动，进而通过齿圈使得若干中间齿轮二同时旋转，若干中间齿轮二能够带动其他靠近管套的从动齿轮转动，进而通过中间齿轮一使得若干太阳能板转动，即若干太阳能板始终朝向同一方向。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述传动链结构包括链条、主动链轮和从动链轮，所述主动链轮沿支撑杆长度方向滑动套设在支撑杆上，且主动链轮与支撑杆周向固定，所述从动链轮固连在其中一根承载杆上的最靠近支撑杆的转轴上，所述主动链轮与从动链轮通过链条相连接。主动链轮与支撑杆滑动连接，能够随着管套一起上下移动。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述主动链轮的中心孔横截面形状和支撑杆的横截面形状相一致。即主动链轮与支撑杆轴向滑动，周向固定。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述主动链轮的中心孔横截面形状和支撑杆的横截面形状均为正六边形。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述承载杆的数量为3～8根。进一步优选为6根，以与主动链轮的中心孔横截面形状和支撑杆的横截面形状相适配，从而保证受力均匀，提高本基于海洋的太阳能利用装置的使用寿命。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述限位块的上侧面上设置有信号灯，信号灯的作用是给过往船舶提供光线信号，避免船舶和本基于海洋的太阳能利用装置发生碰撞，提高安全保障。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述限位块的下侧面上设置有缓冲橡胶层。缓冲橡胶层的作用是在潮汐能的作用下，套管和主动链轮向上移动时给套管和主动链轮提高缓冲力，避免主动链轮直接和限位块接触。
在上述的基于海洋的太阳能利用装置中，所述套管和主动链 轮之间还设置有缓冲橡胶圈。
与现有技术相比，本基于海洋的太阳能利用装置具有以下优点：
1、由于在支撑杆上同时设有水平线圈和竖直线圈，因此当洋流冲击承载杆时，管套能够相对支撑杆转动，即支撑杆内的水平线圈能够切割套管上磁铁的磁力线而发电，当海面出现涨落时管套能够相对支撑杆轴向移动，即支撑杆内的竖直线圈能够切割管套上磁铁的磁力线而发电，提高发电效率。
2、由于当管套转动时传动件能够使太阳能板始终朝向设定的方向，即太阳能板的朝向不会受到管套转动的影响，具有较高的光吸收效率，因此整个装置具有较高的发电效率。
附图说明
图1是本基于海洋的太阳能利用装置的结构示意图。
图2是本基于海洋的太阳能利用装置的结构剖视图。
图3是图1中A处的结构放大图。
图4是图1中B处的结构放大图。
图中，1、支撑杆；11、水平线圈；12、竖直线圈；2、管套；21、磁铁；22、缓冲橡胶圈；3、承载杆；31、立杆；4、浮体；5、太阳能板；51、转轴；6、传动件；61、齿圈；62、从动齿轮；63、中间齿轮一；64、中间齿轮二；65、链条；66、主动链轮；67、从动链轮；7、限位块；7a、缓冲橡胶层；8、信号灯；9、基座。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2所示，一种基于海洋的太阳能利用装置，包括基座9和竖直设置在基座9上的支撑杆1，支撑杆1内沿长度方 向固连有若干水平线圈11和若干竖直线圈12，水平线圈11的轴心线水平，竖直线圈12的轴心线竖直，所述支撑杆1的上端具有限位块7，所述支撑杆1上沿长度方向滑动套设有管套2，该管套2能够相对支撑杆1周向转动，也能够沿着支撑杆1的轴向上下移动，即该管套2和支撑杆1之间间隙配合，管套2上固连有磁铁21，管套2的外周壁上周向固连有若干承载杆3，该若干承载杆3的轴向与管套2的径向相同，承载杆3的自由端均固连有用于支撑承载杆3的浮体4，承载杆3上还沿长度方向转动连接有若干太阳能板5，支撑杆1与若干太阳能板5之间设有当管套2转动时能够使若干太阳能板5始终朝向同一设定方向的传动件6。
基座9固定在海底，所述支撑杆1通过基座9固定在海水中，且支撑杆1的上端伸出海面，承载杆3周向均布，用来设置太阳能板5，由于在支撑杆1上同时设有水平线圈11和竖直线圈12，因此当洋流冲击承载杆3时，管套2能够相对支撑杆1转动，即支撑杆1内的水平线圈11能够切割套管上磁铁21的磁力线而发电，当海面出现涨落时管套2能够相对支撑杆1轴向移动，即支撑杆1内的竖直线圈12能够切割管套2上磁铁21的磁力线而发电，进一步的，在承载杆3上设有若干太阳能板5，而当管套2转动时传动件6能够使太阳能板5始终朝向设定的方向，即太阳能板5的朝向不会受到管套2转动的影响，具有较高的光吸收效率，因此整个装置具有较高的发电效率。
本基于海洋的太阳能利用装置中水平线圈11、竖直线圈12、太阳能板5均通过导线和蓄电池电连接，所述蓄电池可以设置在承载杆3上，蓄电池也可以设置在陆地上，当蓄电池设置在承载杆3上时，承载杆3还应该设置有水密的蓄电池舱，所述蓄电池设置在蓄电池舱中。
具体来说，结合图3、图4所示，承载杆3的自由端均固连有立杆31，立杆31的自由端竖直朝下，浮体4固连在立杆31的 下端，浮体4的一端呈尖角状，另一端具有凹槽，该若干浮体4尖角状的一端均周向朝向同一侧，浮体4对承载杆3进行支撑，同时若干浮体4在洋流作用下能够向同一个圆周方向转动。
传动件6包括齿圈61，太阳能板5通过转轴51转动连接在承载杆3上侧面上，转轴51上均固连有从动齿轮62，承载杆3在相邻两从动齿轮62之间均转动连接有中间齿轮一63，中间齿轮一63分别与相邻的两从动齿轮62相啮合，齿圈61转动连接在承载杆3上，且齿圈61与管套2同轴心设置，每根承载杆3上靠近支撑杆1的一根转轴51上均固连有中间齿轮二64，该若干中间齿轮二64均与齿圈61相啮合，支撑杆1与从动齿轮62之间还设有当管套2转动时能够带动该从动齿轮62转动的传动链结构，管套2转动时能够通过传动链结构使得一个从动齿轮62转动，该从动齿轮62能够带动中间齿轮二64转动，进而通过齿圈61使得若干中间齿轮二64同时旋转，若干中间齿轮二64能够带动其他靠近管套2的从动齿轮62转动，进而通过中间齿轮一63使得若干太阳能板5转动，即若干太阳能板5始终朝向同一方向。
传动链结构包括链条65、主动链轮66和从动链轮67，主动链轮66和从动链轮67的规格相同，即主动链轮66和从动链轮67的大小和齿数均相同，主动链轮66沿支撑杆1长度方向滑动套设在支撑杆1上，且主动链轮66与支撑杆1周向固定，从动链轮67固连在其中一根承载杆3上的最靠近支撑杆1的转轴51上，主动链轮66与从动链轮67通过链条65相连接，主动链轮66与支撑杆1滑动连接，能够随着管套2一起上下移动。
主动链轮66的中心孔横截面和支撑杆1的横截面均为六边形，即主动链轮66与支撑杆1轴向滑动，周向固定。
所述承载杆3的数量为3～8根。进一步优选为6根，以与主动链轮66的中心孔横截面形状和支撑杆1的横截面形状相适配，从而保证受力均匀，提高本基于海洋的太阳能利用装置的使用寿 命。
具体来说，所述限位块7的上侧面上设置有信号灯8，信号灯8的作用是给过往船舶提供光线信号，避免船舶和本基于海洋的太阳能利用装置发生碰撞，提高安全保障。
具体来说，所述限位块7的下侧面上设置有缓冲橡胶层7a，缓冲橡胶层7a的作用是在潮汐能的作用下，套管2和主动链轮66向上移动时给套管2和主动链轮66提高缓冲力，避免主动链轮66直接和限位块接触。
具体来说，所述套管2和主动链轮66之间还设置有缓冲橡胶圈22，缓冲橡胶圈22避免套管2和主动链轮66直接接触。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于海洋的太阳能利用装置，包括基座(9)和竖直设置在基座(9)上的支撑杆(1)，其特征在于，所述支撑杆(1)内沿长度方向固连有若干水平线圈(11)和若干竖直线圈(12)，所述水平线圈(11)的轴心线水平，所述竖直线圈(12)的轴心线竖直，所述支撑杆(1)的上端具有限位块(7)，所述支撑杆(1)上沿长度方向滑动套设有管套(2)，该管套(2)和支撑杆(1)之间间隙配合，所述管套(2)上固连有磁铁(21)，所述管套(2)的外周壁上周向固连有若干承载杆(3)，该若干承载杆(3)的轴向与管套(2)的径向相同，所述承载杆(3)的自由端均固连有用于支撑承载杆(3)的浮体(4),所述承载杆(3)上还沿长度方向转动连接有若干太阳能板(5)。
2.根据权利要求1所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述支撑杆(1)与若干太阳能板(5)之间设有当管套(2)转动时能够使若干太阳能板(5)始终朝向同一设定方向的传动件(6)。
3.根据权利要求2所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述承载杆(3)的自由端均固连有立杆(31)，所述立杆(31)的自由端竖直朝下，所述浮体(4)固连在立杆(31)的下端，所述浮体(4)的一端呈尖角状，另一端具有凹槽，该若干浮体(4)尖角状的一端均周向朝向同一侧。
4.根据权利要求2或3所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述传动件(6)包括齿圈(61)，所述太阳能板(5)通过转轴(51)转动连接在承载杆(3)上侧面上，所述转轴(51)上均固连有从动齿轮(62)，所述承载杆(3)在相邻两从动齿轮(62)之间均转动连接有中间齿轮一(63)，所述中间齿轮一(63)分别与相邻的两从动齿轮(62)相啮合，所述齿圈(61)转动连接在承载杆(3)上，且齿圈(61)与管套(2)同轴心设置，每根所述承载杆(3)上最靠近支撑杆(1)的一根转轴(51)上均固连有中间齿轮二(64)，该若干中间齿轮二(64)均与齿圈(61)相啮合，所述支撑杆(1)与从动齿轮(62)之间还设有当管套(2)转动时能够带动该从动齿轮(62)转动的传动链结构。
5.根据权利要求4所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述传动链结构包括链条(65)、主动链轮(66)和从动链轮(67)，所述主动链轮(66)沿支撑杆(1)长度方向滑动套设在支撑杆(1)上，且主动链轮(66)与支撑杆(1)周向固定，所述从动链轮(67)固连在其中一根承载杆(3)上的最靠近支撑杆(1)的转轴(51)上，所述主动链轮(66)与从动链轮(67)通过链条(65)相连接。
6.根据权利要求5所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述主动链轮(66)的中心孔横截面形状和支撑杆(1)的横截面形状相一致。
7.根据权利要求6所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述主动链轮(66)的中心孔横截面形状和支撑杆(1)的横截面形状均为正六边形。
8.根据权利要求1或2或3所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述承载杆(3)的数量为3～8根。
9.根据权利要求5所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述限位块(7)的上侧面上设置有信号灯(8)。
10.根据权利要求9所述的基于海洋的太阳能利用装置，其特征在于，所述限位块(7)的下侧面上设置有缓冲橡胶层(7a)。
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