CN111120191A - 一种海潮流发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海潮流发电系统，包括工作平台和若干安装在工作平台两侧的发电单元，发电单元包括发电单元框架，安装在发电单元框架内的旋转架，旋转架至少包括四扇以旋转架中心轴360度均布的扇框，在扇框上安装若干取力扇叶，在发电单元框架内位于旋转架外的框体上设置两块取流板，其中位于迎流侧前部的取流板将海潮流的一部分导出发电单元框架，降低回程扇框的阻力；位于迎流侧后部的取流板将海潮流的一部分导至旋转架的取力扇框，增加取力扇框的动力。本发明在涨潮和退潮的过程中，每级都会取流，两块取流板与旋转框架配合，一个取流助推，另一个消流，减少对回程框架的阻力，获能能力比原有结构提高了近20%；减少了杂物对发电单元的破坏。

Description

一种海潮流发电系统
技术领域
本发明涉及一种海潮流发电系统，属于洋流发电技术领域。
背景技术
水流发电的装置在现有技术中公开的很多，然而，从类型上还能分成势能发电和动能发电两类，势能发电是建大坝蓄水，而动能发电是直接利用水流动的动能发电。现有自然界中，利用建大坝蓄水发电，主要是在江河中，利用具有落差的自然环境，修建大坝发电，这种类型的发电，工程浩大，耗资巨大，改变河流环境。而直接利用水流动的动能发电又分为在江河中和在海洋中，为了提高对水流动能的利用，一般需要将设备做到很大，而江河中水流速单一，而河道宽则流速低，设备放入不影响河道，但转化的电能和设备投入相比，不足以实施；而河道窄流速快时，设备放入会直接影响过往船只通行。海洋具有足够大的空间，然而海洋的环境极其复杂，海潮流的涨潮和落潮在每天中是往复运动的，并且，海藻、漂浮物等对设备都会直接产生破坏性影响，洋流的利用并不像现有技术中给出的理论性的技术方案所设想的那么简单。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种海潮流发电系统。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种海潮流发电系统，包括工作平台和若干安装在工作平台两侧的发电单元，所述发电单元包括发电单元框架，安装在发电单元框架内的旋转架，旋转架至少包括四扇以旋转架中心轴360度均布的扇框，在扇框上安装若干取力扇叶，在发电单元框架内位于旋转架外的框体上设置两块取流板，其中位于迎流侧前部的取流板将海潮流的一部分导出发电单元框架，降低回程扇框的阻力；位于迎流侧后部的取流板将海潮流的一部分导至旋转架的取力扇框，增加取力扇框的动力。
进一步的，所述位于迎流侧前部的取流板与发电单元框架中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度；位于迎流侧后部的取流板与发电单元框架中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度。
进一步的，在每个所述发电单元框架内的两块取流板为平行设置，且两块取流板的两端分别连接发电单元框架的两个边。
进一步的，若干所述发电单元以工作平台为起始级，逐级错开一个发电单元框架宽度实现点连接，前级发电单元取流板导出该发电单元所在发电单元框架的水流进入与该发电单元连接的后级发电单元中。
更进一步的，若干所述发电单元以工作平台对称设置，位于发电单元框架内的两块取流板也以工作平台对称设置，且两个对称设置的发电单元，其旋转架扇框上安装的水扇叶方向相反，使两个旋转架的旋转方向相反。
进一步的，所述工作平台为下方未安装旋转架的空框架。
本发明与现有技术相比，有益技术效果是：由于在每个发电单元都设置两块取流板，在涨潮和退潮的过程中，每级都会取流，而且，两块取流板与旋转框架配合，一个取流助推，另一个消流，减少对回程框架的阻力，经过测试，获能能力比原有结构提高了近20%；另外，这种结构的设计，由于改变水流，使海藻、漂浮物等从发电单元旁通过，不会对发电单元产生破坏性影响。
附图说明
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、工作平台，2、发电单元，3、发电单元框架，4、旋转架，5、取流板。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种海潮流发电系统，包括一个工作平台1和若干安装在工作平台1两侧的发电单元2，所述发电单元2包括发电单元框架3，安装在发电单元框架3内的旋转架4，旋转架4至少包括四扇以旋转架中心轴360度均布的扇框，在扇框上安装若干取力扇叶，在发电单元框架3内位于旋转架外的框体上设置两块取流板5，其中位于迎流侧前部的取流板5将海潮流的一部分导出发电单元框架3，降低回程扇框的阻力；位于迎流侧后部的取流板5将海潮流的一部分导至旋转架4的取力扇框，增加取力扇框的动力。
对于洋流发电，最关键的转化率，也就是洋流能量转化为电能的比率，转化设备的机械损耗、热量损耗等都限制了转化率。而且，对于很多损耗，是无法克服的，发明人在长时间的研究中发现，我们通过洋流推动旋转架旋转，带动发电机发电，而旋转框架通过取力扇叶的打开和关闭来实现旋转，这时，取力扇叶关闭一侧的架体就是主推动力的来源，而取力扇叶打开的一侧就是阻力的来源。而旋转架是个整体结构，不可能分开，这个问题长时间困扰着发明人，而且，海水中夹杂的很多漂浮物也会影响旋转架。在实验的过程中，发明人发现，在回程旋转架处阻断水流，是能够减少阻力的，然而，在海洋环境中直接阻断会带来诸多问题，发明人最终研究发现，如果设置两块取流板，其中位于迎流侧前部的取流板将海潮流的一部分导出发电单元框架，降低回程扇框的阻力；位于迎流侧后部的取流板将海潮流的一部分导至旋转架的取力扇框，增加取力扇框的动力。这样，无论涨潮还是落潮，洋流从那个位置进入发电单元，效果都是一样的。
实施例2
作为实施例1的具体结构设计，所述位于迎流侧前部的取流板5与发电单元框架3中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度；位于迎流侧后部的取流板与发电单元框架中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度。
在设计中，发明人发现，取流板的角度至关重要，上述小于45度的设计，取流效果最佳，经过测试，获能能力比原有结构提高了近20%。
实施例3
作为实施例1的具体结构设计，在每个所述发电单元框架3内的两块取流板5为平行设置，且两块取流板5的两端分别连接发电单元框架3的两个边。
若干所述发电单元2以工作平台1为起始级，逐级错开一个发电单元框架宽度实现点连接，前级发电单元取流板导出该发电单元所在发电单元框架的水流进入与该发电单元连接的后级发电单元中。
多级的设计，让取流板在前级阻却的部分水流汇聚到后级变成助推力。在一个发电单元框架内的两块取流板平行设计，更有利于水流逐级的产生效果，不会产生扰流。
实施例4
作为实施例3的优选结构设计，若干所述发电单元2以工作平台1对称设置，位于发电单元框架3内的两块取流板5也以工作平台1对称设置，且两个对称设置的发电单元2，其旋转架扇框上安装的水扇叶方向相反，使两个旋转架4的旋转方向相反。
所述工作平台1为下方未安装旋转架的空框架。
对称设计，更容易获得水流推力，并且将工作平台下设置成空框架，水流会自然将海藻、漂浮物等杂物从空框架处通过，而不会对发电单元产生影响。
通过上述实施例能够看出，本发明与现有技术相比，由于在每个发电单元都设置两块取流板，在涨潮和退潮的过程中，每级都会取流，而且，两块取流板与旋转框架配合，一个取流助推，另一个消流，减少对回程框架的阻力，经过测试，获能能力比原有结构提高了近20%；另外，这种结构的设计，由于改变水流，使海藻、漂浮物等从发电单元旁通过，不会对发电单元产生破坏性影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海潮流发电系统，其特征在于：包括工作平台和若干安装在工作平台两侧的发电单元，所述发电单元包括发电单元框架，安装在发电单元框架内的旋转架，旋转架至少包括四扇以旋转架中心轴360度均布的扇框，在扇框上安装若干取力扇叶，在发电单元框架内位于旋转架外的框体上设置两块取流板，其中位于迎流侧前部的取流板将海潮流的一部分导出发电单元框架，降低回程扇框的阻力；位于迎流侧后部的取流板将海潮流的一部分导至旋转架的取力扇框，增加取力扇框的动力。
2.根据权利要求1所述的海潮流发电系统，其特征在于：所述位于迎流侧前部的取流板与发电单元框架中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度；位于迎流侧后部的取流板与发电单元框架中，和该取流板连接的，与海潮流来流平行方向的边之间的夹角小于45度。
3.根据权利要求1所述的海潮流发电系统，其特征在于：在每个所述发电单元框架内的两块取流板为平行设置，且两块取流板的两端分别连接发电单元框架的两个边。
4.根据权利要求1所述的海潮流发电系统，其特征在于：若干所述发电单元以工作平台为起始级，逐级错开一个发电单元框架宽度实现点连接，前级发电单元取流板导出该发电单元所在发电单元框架的水流进入与该发电单元连接的后级发电单元中。
5.根据权利要求4所述的海潮流发电系统，其特征在于：若干所述发电单元以工作平台对称设置，位于发电单元框架内的两块取流板也以工作平台对称设置，且两个对称设置的发电单元，其旋转架扇框上安装的水扇叶方向相反，使两个旋转架的旋转方向相反。
6.根据权利要求1所述的海潮流发电系统，其特征在于：所述工作平台为下方未安装旋转架的空框架。
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