CN108397340B - 海浪发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海浪发电装置，包括水泵部分、能量收集部分以及发电部分，所述能量收集部分用于将海浪的势能转化为高压液体能量给水泵部分提供动能；水泵部分将海水抽到水塔中；发电部分将水塔中水的势能通过水力发电机组发电。本发明的海浪发电装置，通过若干组并联工作的大型活塞泵合适的分布在海面上，形成集约化布局，既可减小浮体的面积达到抑制点浮式制约现象，又可以增加数量达到收集足够的能量，适应在各种不同海域发电的要求。且本海浪发电装置的结构简单易维护，能量转换效率高，发电稳定，能适应各种不同海域的发电要求。

Description

海浪发电装置
技术领域
本发明涉及一种海浪发电装置，属于海浪发电技术领域。
背景技术
海浪是一种巨大的能源，如何利用海浪发电造福于人类是目前广受社会关注的问题。而关于海浪发电装置，目前有摇摆式海浪发电、浮力式海浪发电等。但是这些现有的海浪发电装置都普遍存在以下缺点：转换效率低，发电不稳定；机械的维护较为困难，对地形要求严格，不易推广。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种海浪发电装置，该海浪发电装置架构简单易维护，且能量转换率高，发电稳定。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，一种海浪发电装置，包括能量收集部分、水泵部分以及发电部分，所述能量收集部分用于将海浪的势能转化为高压液体能量给水泵部分提供动能；水泵部分将海水抽到水塔中；发电部分将水塔中水的势能通过水力发电机组发电，由于海面宽广，能无限设置有能量收集部分来提供足够的高压液体能量；
所述能量收集部分包括支撑架、若干组活塞泵和若干浮体；所述若干组活塞泵以垂直于海面的方向固定在支撑架的下面；所述若干组活塞泵的出液口之间通过高压管并联至水泵部分；活塞泵的活塞杆的端部连接有浮体；
所述水泵部分包括自动换向阀、排水止回阀、吸水止回阀、两个伸缩液压缸和两个吸排水缸；所述伸缩液压缸的伸缩活塞杆与吸排水缸内的伸缩活塞杆连接固定成一个伸缩活塞杆；两个吸排水缸的排水口通过排水止回阀和水管连接至水塔；所述水塔设置在支撑架的上面；且两个伸缩液压缸通过自动换向阀与若干组活塞泵的出液口连接，所述自动换向阀的回液口接至水塔；
在本专利中水泵部分直接采用的是能量收集部分提供的高压液体能量，改变了现有技术中水泵均采用机械式的旋转结构，提高了能源利用效率；
所述发电部分包括放水闸、水渠和水力发电机组，所述水塔内的水通过放水闸和水渠来驱动水力发电机组发电。
作为优选，两个并列设置的伸缩液压缸的进出液口交叉并联工作。
作为优选，两个所述吸排水缸连接至水塔的管道上分别设置有一个排水止回阀；两个所述吸排水缸的吸水口通过吸水止回阀和管道连接至海水。
作为优选，所述吸水止回阀的进水前端分别设置有一个过滤器，过滤器的设置可以防止海水中的大量砂石、水澡等被抽进水泵，损坏设备。
作为优选，所述伸缩液压缸的底部设置有用于感应伸缩活塞杆位置的传感器，控制自动换向阀。
作为优选，每个所述活塞泵的进液端通过低压水渠连接至水塔。
作为优选，当所述浮体的直径是海浪波长的1/4时，能量收集率最大，可设置浮体的直径为最小波浪的波长的1/4，活塞泵的内径依据浮体的浮力和输出高压液体的压强设置。
作为优选，所述活塞泵的行程≥最高海浪的高度，且活塞泵的工作受力方向同海浪上下起伏的方向一致。
作为优选，所述活塞泵和浮体的数量及分布根据海浪大小及周期进行合理的设置，保证每个海浪周期内收集的高压液体能量大于等于发电所需要的能量。
所述活塞泵和浮体的数量以及大小根据海浪大小及周期进行设置，其数量可以根据宽广的海域设置有相对应的数量和进行合理的布局以满足发电装置能产生足够的电能。
本发明的有益效果：本发明的海浪发电装置，通过多组并联工作的大型活塞泵，形成集约化布局。既可减小浮体的面积达到抑制点浮式制约现象，又可以适应在各种不同海域发电的要求。且本海浪发电装置的结构简单易维护，能量转换效率高，发电稳定，能适应各种不同海域的发电要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为发明的结构示意图；
图中：1.支撑架，2.活塞泵，3.浮体，4.高压管，5.活塞杆，6.自动换向阀，7.排水止回阀，8.吸收止回阀，9.伸缩液压缸，10.吸排水缸，11.水塔，12.放水闸，13.水渠，14.水力发电机组，15.过滤器，16.传感器，17.低压水渠。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合实施例对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明公开了一种海浪发电装置，包括能量收集部分、水泵部分以及发电部分，所述能量收集部分用于将海浪的势能转化为高压液体能量给水泵部分提供动能；水泵部分将海水抽到水塔中；发电部分将水塔中水的势能通过水力发电机组发电，由于海面宽广，能无限设置有能量收集部分来提供足够的电能；
所述能量收集部分包括支撑架1、若干组活塞泵2和若干浮体3；所述若干组活塞泵2以垂直于海面的方向固定在支撑架1的下面；所述若干组活塞泵2的出液口之间通过高压管4并联至水泵部分；活塞泵2的活塞杆5的端部连接有浮体3；
所述水泵部分包括自动换向阀6、排水止回阀7、吸水止回阀8、两个并列设置的伸缩液压缸9和吸排水缸10；所述伸缩液压缸9的伸缩活塞杆与吸排水缸10内的伸缩活塞杆连接固定成一个伸缩活塞杆；两个吸排水缸10的排水口通过排水止回阀7和水管连接至水塔11；所述水塔11设置在支撑架1的上面；且两个伸缩液压缸9通过自动换向阀6与若干组活塞泵2的出液口连接，所述自动换向阀6的回液口接至水塔11；
在本专利中水泵部分直接采用的是能量收集部分提供的高压液体能量为能源，改变了现有技术中水泵均采用机械式的旋转结构，提高了能源利用效率；
所述发电部分包括放水闸12、水渠13和水力发电机组14，所述水塔11内的水通过放水闸12和水渠13来驱动水力发电机组14发电。
两个并列设置的伸缩液压缸9的进出液口交叉并联工作。
两个所述吸排水缸10连接至水塔11的管道上分别设置有一个排水止回阀7；两个所述吸排水缸10的吸水口通过吸水止回阀8和管道连接至海水。
所述吸水止回阀8的进水前端分别设置有一个过滤器15，过滤器15的设置可以防止海水中的大量砂石、水澡等被抽进水泵，损坏设备。
所述伸缩液压缸9的底部设置有用于感应伸缩活塞杆位置的传感器16。
每个所述活塞泵2的进液端通过低压水管17连接至水塔11。
当所述浮体3的直径是海浪波长的1/4时，能量收集率最大，可设置浮体的直径为最小波浪的波长的1/4，活塞泵的内径依据浮体的浮力和输出高压液体的压强设置。
所述活塞泵2的行程≥最高海浪的高度，且活塞泵的工作受力方向同海浪上下起伏的方向一致。
所述活塞泵2和浮体3的数量和分布根据海浪大小及周期进行合理的设置，保证每个海浪周期内收集的高压液体能量大于等于发电所需要的能量。
活塞泵的工作受力方向同海浪上下起伏的方向一致，活塞杆与浮体通过活塞杆固定成整体，减少了机构传动部件，结构简单，易维护。
而且活塞泵的行程大于等于最高海浪的高度，直径大小根据浮体的浮力大小设计，保证了输出的液体压强的足够。当浮体直径是海浪波长的1/4时，能量利用率最大，因此，可以根据海域海浪波长的测量数据，设计几种不同大小的浮体,以满足在不同波长的海浪时液体压能的转换效率。当将浮体分布在任何波长的海浪时，都有浮体在海浪的不同点，保证每个海浪周期内都有活塞泵排出高压液体能量。
根据海浪的大小与周期不同，设计不同大小的浮体与活塞泵，将浮体与活塞泵分布在海面不同的位置，保障每个不同的海浪周期内活塞泵总共输出的高压液体能量大于等于发电所需的能量。
本发明的海浪发电装置，通过多组并联工作的大型活塞泵，形成集约化布局。既可减小浮体的面积达到抑制点浮式制约现象，又可以适应在各种不同海域发电的要求。且本海浪发电装置的结构简单易维护，能量转换效率高，发电稳定，能适应各种不同海域的发电要求。
所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种海浪发电装置，其特征在于，包括能量收集部分、水泵部分以及发电部分，所述能量收集部分用于将海浪的势能转化为高压液体能量给水泵部分提供动能；
所述能量收集部分包括支撑架(1)、若干组活塞泵(2)和若干浮体(3)；所述若干组活塞泵(2)以垂直于海面的方向固定在支撑架(1)的下面；所述若干组活塞泵(2)的出液口之间通过高压管(4)并联至水泵部分；活塞泵(2)的活塞杆(5)的端部连接有浮体(3)；
所述水泵部分包括自动换向阀(6)、排水止回阀(7)、吸水止回阀(8)、两个伸缩液压缸(9)和两个吸排水缸(10)；所述伸缩液压缸(9)的伸缩活塞杆与吸排水缸(10)内的伸缩活塞杆连接固定成一个伸缩活塞杆；两个吸排水缸(10)的排水口通过排水止回阀(7)和水管连接至水塔(11)；所述水塔(11)设置在支撑架(1)的上面；且两个伸缩液压缸(9)通过自动换向阀(6)与若干组活塞泵(2)的出液口连接，所述自动换向阀(6)的回液口接至水塔(11)；
所述发电部分包括放水闸(12)、水渠(13)和水力发电机组(14)，所述水塔(11)内的水通过放水闸(12)和水渠(13)来驱动水力发电机组(14)发电；
两个并列设置的伸缩液压缸(9)的进出液口交叉并联工作；
两个所述吸排水缸(10)连接至水塔(11)的管道上分别设置有一个排水止回阀(7)；两个所述吸排水缸(10)的吸水口通过吸水止回阀(8)和管道连接至海水；
当所述浮体(3)的直径是海浪波长的1/4时，能量收集率最大，可设置浮体(3)的直径为最小波浪的波长的1/4，活塞泵(2)的内径依据浮体(3)的浮力和输出高压液体的压强设置，所述活塞泵(2)的行程≥最高海浪的高度，且活塞泵(2)的工作受力方向同海浪上下起伏的方向一致，所述活塞泵(2)和浮体(3)的数量及分布根据海浪大小及周期进行合理的设置，保证每个海浪周期内收集的高压液体能量大于等于发电所需要的能量。
2.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述吸水止回阀(8)的进水前端分别设置有一个过滤器(15)。
3.根据权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于，所述伸缩液压缸(9)的底部设置有用于感应伸缩活塞杆位置的传感器(16)。
4.根据权利要求2所述的海浪发电装置，其特征在于，每个所述活塞泵(2)的进液端通过低压水渠(17)连接至水塔(11)。
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