CN106050547B - 一种潮流能发电方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种潮流能发电方法及其装置，它是通过入水口对准潮流方向，将潮流引入管道内去驱动管道内的叶片在螺纹杆上旋转，叶片在旋转过程中克服自重向上移动，然后关闭入水口，打开出水口，使叶片在自重下旋转并下落，依此类推，通过开关入水口和出水口，使叶片持续旋转，然后将叶片旋转的能量转换为电能。

Description

一种潮流能发电方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种发电方法及装置，特别是一种潮流能发电方法及其装置。
背景技术
潮流是海洋中海水因辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成的密度不同的水团，再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而具有相对稳定速度的流动。目前潮流能发电多借鉴风力发电，比如将风力发电机放到海里。但是这种发电装置存在控制困难、容易出现故障等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种潮流能发电方法及其装置。本发明可以有效地将潮流能转化为电能，而且输出功率更易控制，检修方便，不易故障。
本发明的技术方案：一种潮流能发电方法，其特点是：通过入水口对准潮流方向，将潮流引入管道内去驱动管道内的叶片在螺纹杆上旋转，叶片在旋转过程中克服自重向上移动，然后关闭入水口，打开出水口，使叶片在自重下旋转并下落，依此类推，通过开关入水口和出水口，使叶片持续旋转，然后将叶片旋转的能量转换为电能。
上述的潮流能发电方法中，通过连通两个入水口方向相反的管道，每个管道内分别设置叶片，然后反复旋转两个管道的方向，使每个管道的入水口交替对准潮流方向，从而使入水口的功能在进水和出水之间交替，管道内的叶片能够持续旋转。
实现前述方法的潮流能发电装置，其特点是：包括管道，管道包括两个垂直段和底部的连接段，两个垂直段内分别设有螺纹杆，螺 纹杆上设有叶片；所述连接段上设有水平设置的第一进水口和第二进水口，且第一进水口和第二进水口分别位于连接段的不同侧；所述管道底部设有旋转底座。
前述的潮流能发电装置中，所述叶片上连接有套设在螺纹杆外的力矩输出管轴，力矩输出管轴与发电机组相连。
前述的潮流能发电装置中，所述连接段上设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；其中第一阀门和第二阀门位于第一进水口两侧，第三阀门和第四阀门位于第二进水口两侧。通过四个阀门的开关控制，能够使第一进水口和第二进水口能够准确地在出水和进水功能之间完美切换。
前述的潮流能发电装置中，所述第一进水口和第二进水口上均设有扩口，用于加速水流。
与现有技术相比，本发明的方法将潮流引入了管道内去推动叶片旋转，同时设置了螺纹杆，使叶片旋转时还作上升运动，上升过程潮流的推力逐渐变小，当无法克服叶片自重继续上升时，关闭进水口，打开出水口，叶片因自重下降旋转，从而可以使叶片在管道内持续旋转用于输出发电所需的力矩。它充分利用了潮流能的动能和压能、重力势能与电能相互转换，叶片旋转速度有规律可循，对于输出功率有可控方案。
而本发明的装置以一个管道为主体，叶片均位于管道内，不易损坏，检修也比较方便。而且通过旋转管道的方向即可切换进水和出水过程，进而只需控制管道的旋转频率，即可控制输出频率。而且本发明的装置同时包含两个运行完全相反的叶片，可以充分利用潮流能，能够具有更高的发电效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是叶片的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种潮流能发电方法：通过入水口对准潮流方向，将潮流引入管道内去驱动管道内的叶片在螺纹杆上旋转，叶片在旋转过程中克服自重向上移动，然后关闭入水口，打开出水口，使叶片在自重下旋转并下落，依此类推，通过开关入水口和出水口，使叶片持续旋转，然后将叶片旋转的能量转换为电能。通过连通两个入水口方向相反的管道，每个管道内分别设置叶片，然后反复旋转两个管道的方向，使每个管道的入水口交替对准潮流方向，从而使入水口的功能在进水和出水之间交替，管道内的叶片能够持续旋转。
潮流能发电装置，如图1和图2所示：包括管道1，管道1包括两个垂直段1.1和底部的连接段1.2，两个垂直段1.1内分别设有螺纹杆2，螺纹杆2上设有叶片3；所述连接段1.2上设有水平设置的第一进水口4和第二进水口5，且第一进水口4和第二进水口5分别位于连接段1.2的不同侧；所述管道1底部设有旋转底座6。所述叶片3上连接有套设在螺纹杆2外的力矩输出管轴，力矩输出管轴与发电机组相连。所述连接段1.2上设有第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9和第四阀门10；其中第一阀门7和第二阀门8位于第一进水口4两侧，第三阀门9和第四阀门10位于第二进水口5两侧。所述第一进水口4和第二进水口5上均设有扩口。
本发明装置的工作原理：将第一进水口打开并对准潮流方向，打开第一阀门，关闭第二阀门、第三阀门、第四阀门和第二进水口，潮流从第一进水口进入其中一个垂直段，推动叶片旋转上升，当上升的叶片无法克服自重继续推动叶片旋转时，关闭第一进水口，打开第二 进水口，打开第二阀门，水从第二进水口流出，叶片在自重下旋转下降；当下降到一定位置后，旋转整个管道，使第二进水口对准潮流方向，此时打开第四阀门和第二进水口，关闭第一二三阀门和第一进水口，使得靠近第四阀门一端的叶片发生和之前的叶片相同的运动。依次类推，周而复始。

Claims (5)

1.一种潮流能发电方法，其特征在于：通过入水口对准潮流方向，将潮流引入管道内去驱动管道内的叶片在螺纹杆上旋转，叶片在旋转过程中克服自重向上移动，然后关闭入水口，打开出水口，使叶片在自重下旋转并下落，依此类推，通过开关入水口和出水口，使叶片持续旋转，然后将叶片旋转的能量转换为电能；通过连通两个入水口方向相反的管道，每个管道内分别设置叶片，然后反复旋转两个管道的方向，使每个管道的入水口交替对准潮流方向，从而使入水口的功能在进水和出水之间交替，管道内的叶片能够持续旋转。
2.实现权利要求1所述方法的潮流能发电装置，其特征在于：包括管道(1)，管道(1)包括两个垂直段(1.1)和底部的连接段(1.2)，两个垂直段(1.1)内分别设有螺纹杆(2)，螺纹杆(2)上设有叶片(3)；所述连接段(1.2)上设有水平设置的第一进水口(4)和第二进水口(5)，且第一进水口(4)和第二进水口(5)分别位于连接段(1.2)的不同侧；所述管道(1)底部设有旋转底座(6)。
3.根据权利要求2所述的潮流能发电装置，其特征在于：所述叶片(3)上连接有套设在螺纹杆(2)外的力矩输出管轴，力矩输出管轴与发电机组相连。
4.根据权利要求2所述的潮流能发电装置，其特征在于：所述连接段(1.2)上设有第一阀门(7)、第二阀门(8)、第三阀门(9)和第四阀门(10)；其中第一阀门(7)和第二阀门(8)位于第一进水口(4)两侧，第三阀门(9)和第四阀门(10)位于第二进水口(5)两侧。
5.根据权利要求2所述的潮流能发电装置，其特征在于：所述第一进水口(4)和第二进水口(5)上均设有扩口。
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