CN108708817A - 海洋流发电储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋流发电储能装置，包括储水罐和设置于所述储水罐顶部的管路，所述管路顶部设置有一个出水管和至少一个进水管，所述出水管上设置有出水单向阀，进水管上设置有进水单向阀，所述管路下部设置有水轮机壳，所述水轮机壳内安装有水轮机，所述的水轮机连接有气泵，气泵的进气口通过管路延伸到海平面以上，出气口与气储存装置相连。本发明所述的海洋流发电储能装置，将洋流的动能先转化为气体的势能储存起来，再将存储的气体势能转化为海水的动能，海水的动能转化为机械能，机械能转化为电能。这样再有洋流时收集洋流动能，再通过气体势能持续释放实现连续发电，进而能够高效率持续的将洋流的动能转化为电能。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋流发电储能装置。
背景技术
利用海洋所蕴藏的能量发电。海洋的能量包括海水动能(包括海流能、波浪能等)、表层海水与深层海水之间的温差所含能量、潮汐的能量等(见潮汐电站、海洋能电站)。
海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等，海洋能蕴藏丰富，分布广，清洁无污染，但能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限，开发利用的方式主要是发电。
目前，现有的发电装置都是将海洋流的动能直接转化为机械能再转化成电能，当没有洋流时或洋流较小时就出现发电困难。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种海洋流发电储能装置，用以解决现有的海洋发电装置，洋流发电不持续的缺点。本发明采用的技术手段如下：
一种海洋流发电储能装置，包括储水罐和设置于所述储水罐顶部的管路，所述管路顶部设置有一个出水管和至少一个进水管，所述出水管上设置有出水单向阀，进水管上设置有进水单向阀，所述管路下部设置有水轮机壳，所述水轮机壳内安装有水轮机，所述的水轮机连接有气泵，气泵的进气口通过管路延伸到海平面以上，出气口与气储存装置相连。
所述的储水罐内部设置有大活塞，所述大活塞的正下方设置有小活塞，所述大活塞和小活塞之间设置有伸缩机构，所述大活塞四周设置有多个气缸；所述大活塞、小活塞以及储水罐内壁间形成空气室；所述小活塞下方设置有气体千斤顶助力器，所述的小活塞上加工有连通空气室的进气口。
当大活塞与小活塞之间，没有空气时，大活塞自由落体压缩气缸；当大活塞与小活塞之间，经过气体千斤顶助力器，使气体千斤顶助力器工作支起，伸缩机构伸出工作，使大活塞与小活塞之间产生密封空间，密封空间气体产生的浮力将水罐内海水挤出，经过水轮机，水轮机连接气泵工作，海水经过出水单向阀；当储水罐内的海水挤出后，气体千斤顶控制阀关闭，由于海水的重力作用将大活塞与小活塞中间气体排出，使两者中间没有空间，大活塞自由落体，储水罐内压强减小，海水通过进水管吸入储水罐，带动水轮机、气泵工作。
作为优选所述进水管设置有两个，分别对应设置有进水单向阀I和进水单向阀II。
作为优选所述大活塞同储水罐内壁间安装有密封圈I，所述小活塞同储水罐内壁间安装有密封圈II。
作为优选所述的出水管连通有大型水轮机，驱动陆地发电机。
与现有技术相比较，本发明所述的海洋流发电储能装置，将洋流的动能先转化为气体的势能储存起来，再将存储的气体势能转化为海水的动能，海水的动能转化为机械能，机械能转化为电能。这样再有洋流时收集洋流动能，再通过气体势能持续释放实现连续发电，进而能够高效率持续的将洋流的动能转化为电能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的整体示意图。
图2是本发明储水罐示意图。
其中：1、出水单向阀，2、进水单向阀I，3、进水单向阀II，4、水轮机壳，5、水轮机，6、气泵，7、储水罐，8、密封圈I，9、大活塞，10、空气室，11、伸缩机构，12、气缸，13、进气口，14、密封圈II，15、小活塞，16、气体千斤顶助力器。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种海洋流发电储能装置，包括储水罐7和设置于所述储水罐7顶部的管路，所述管路顶部设置有一个出水管和至少一个进水管，所述出水管上设置有出水单向阀1，进水管上设置有进水单向阀，优选的所述进水管设置有两个，分别对应设置有进水单向阀I2和进水单向阀II3。
所述管路下部设置有水轮机壳4，所述水轮机壳4内安装有水轮机5，所述的水轮机5连接有气泵6，气泵6的进气口通过管路延伸到海平面以上，出气口与气储存装置相连。
所述的储水罐7内部设置有大活塞9，所述大活塞9的正下方设置有小活塞15，所述大活塞9和小活塞15之间设置有伸缩机构11，所述大活塞9四周设置有多个气缸12；所述大活塞9同储水罐7内壁间安装有密封圈I8，所述小活塞15同储水罐7内壁间安装有密封圈II14。
所述大活塞9、小活塞15以及储水罐7内壁间形成空气室10；所述小活塞15下方设置有气体千斤顶助力器16，所述的小活塞15上加工有连通空气室10的进气口13；所述的出水管连通有大型水轮机，驱动陆地发电机。
当大活塞9与小活塞15之间，没有空气时，大活塞9(自重500公斤)自由落体压缩气缸12，回收气体储存，又起到大活塞9下降冲击作用。
当大活塞9与小活塞15之间，经过气体千斤顶助力器16，使气体千斤顶助力器16工作支起，伸缩机构11伸出工作，使大活塞9与小活塞15之间产生密封空间，密封空间气体产生的浮力将水罐内海水挤出，经过水轮机5，水轮机5连接气泵6工作，气泵6回收一部分高压气体，海水经过出水单向阀1，进入大型水轮机，驱动陆地发电机。
当储水罐7内的海水挤出后，气体千斤顶控制阀关闭，由于海水的重力作用将大活塞9与小活塞15中间气体排出，使两者中间没有空间，大活塞9自由落体，储水罐7内压强减小，进水单向阀I2和进水单向阀II3开启，海水通过进水管吸入储水罐7，带动水轮机5、气泵6工作，气泵6工作回收一部分气体。
本发明所述的海洋流发电储能装置，海底固定带有两个进水单向阀口、一个出水单向阀口及一个冲击式水轮机的储水罐7，并且水轮机5与气泵6相连；储水罐7内部含有由大活塞9与小活塞15形成的空气室，小活塞15与大活塞9上的密封圆筒相连，大活塞9由气缸12与伸缩机构11支撑，小活塞15由气体千斤顶支撑。
本发明所述的海洋流发电储能装置，出水口将海水输送到陆地恒压罐，驱动大水轮机，带动发电机N个储能罐保持连续发电，充分的利用了浮力与重力做功的关系，高效率的利用能源，是一种新型的海洋能量转化装置，
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种海洋流发电储能装置，其特征在于包括储水罐和设置于所述储水罐顶部的管路，所述管路顶部设置有一个出水管和至少一个进水管，所述出水管上设置有出水单向阀，进水管上设置有进水单向阀，所述管路下部设置有水轮机壳，所述水轮机壳内安装有水轮机，所述的水轮机连接有气泵，气泵的进气口通过管路延伸到海平面以上，出气口与气储存装置相连；
所述的储水罐内部设置有大活塞，所述大活塞的正下方设置有小活塞，所述大活塞和小活塞之间设置有伸缩机构，所述大活塞四周设置有多个气缸；
所述大活塞、小活塞以及储水罐内壁间形成空气室；
所述小活塞下方设置有气体千斤顶助力器，所述的小活塞上加工有连通空气室的进气口；
当大活塞与小活塞之间，没有空气时，大活塞自由落体压缩气缸；
当大活塞与小活塞之间，经过气体千斤顶助力器，使气体千斤顶助力器工作支起，伸缩机构伸出工作，使大活塞与小活塞之间产生密封空间，密封空间气体产生的浮力将水罐内海水挤出，经过水轮机，水轮机连接气泵工作，海水经过出水单向阀；
当储水罐内的海水挤出后，气体千斤顶控制阀关闭，由于海水的重力作用将大活塞与小活塞中间气体排出，使两者中间没有空间，大活塞自由落体，储水罐内压强减小，海水通过进水管吸入储水罐，带动水轮机、气泵工作。
2.根据权利要求1所述的海洋流发电储能装置，其特征在于：
所述进水管设置有两个，分别对应设置有进水单向阀I和进水单向阀II。
3.根据权利要求1或2所述的海洋流发电储能装置，其特征在于：
所述大活塞同储水罐内壁间安装有密封圈I，所述小活塞同储水罐内壁间安装有密封圈II。
4.根据权利要求3所述的海洋流发电储能装置，其特征在于：
所述的出水管连通有大型水轮机，驱动陆地发电机。
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|---|---|---|---|---|
| CN110641620A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-03 | 浙江海洋大学 | 一种用于海洋探测设备回收的信标装置 |
| CN110778492A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-11 | 梁也 | 锤体逆毛单向密封装置 |
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| CN110641620A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-03 | 浙江海洋大学 | 一种用于海洋探测设备回收的信标装置 |
| CN110641620B (zh) * | 2019-10-12 | 2021-04-27 | 浙江海洋大学 | 一种用于海洋探测设备回收的信标装置 |
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