CN112780479A - 一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法，包括若干转动轮、转轴、发电机和至少两个固定装置，所述固定装置架设于海床上，其顶部位于海平面，发电机安装在固定装置顶部，转轴将若干个转动轮串接起来，转轴两端连接发电机，正向波浪可推动转动轮旋转并带动发电机发电，正向波浪退去，发电机空转不工作，等待下一正向波浪到来，发电机由若干推动轮带动，避免单个推动轮受波浪冲击小且不均匀，确保发电的稳定和持续。本发明对潮汐涨落幅度要求低，无须在海边筑坝，施工周期短、费用低，对环境污染小，适用范围更广泛，在多数沿海地区均适用。

Description

一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法

技术领域

本发明涉及海水潮汐能量发电领域，尤其涉及一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法。

背景技术

潮汐能源是可再生能源，清洁高效，不污染环境，不影响生态，不占用陆地资源，是一种十分稳定的可靠能源，相对于火力水利发电等，资金投入较少。现常见潮汐发电站，通常在海边筑起堤坝，形成储水库区。涨潮时，海水进入库区，以势能形式存储在库区内。待落潮时，海水流出水库区，利用高低潮差，推动水轮机转动，带动发电机，从而使潮汐势能转换为电能。该方法利用潮汐发电也需要一定的条件，如潮汐的涨落幅度必须大，海岸地形必须适合储存大量海水，并适宜进行土建工程，因此极大的限制了潮汐发电的应用。

因此设计一种对潮汐涨落幅度要求低，无须在海边筑坝，施工周期短、费用低，对环境污染小，适用范围更广泛，在多数沿海地区均适用的，一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法实为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种利用潮汐波浪发电的装置和发电方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种利用潮汐波浪发电的装置，其布设于海边的海床上，利用潮汐波浪能量进行发电，包括若干转动轮、转轴、发电机和至少两个固定装置，所述固定装置架设于海床上，所述发电机安装在固定装置上，所述转轴将若干个转动轮串接起来，所述转轴两端连接发电机。通过潮汐波浪能量推动转动轮旋转，经过转轴驱动发电机进行发电，将潮汐能量转化为电能。

优选地，所述转动轮包括轮轴、两个轮圈和若干辐条，所示轮轴套设在转轴上，所述辐条一端与轮轴相固定，另一端与轮圈连接，辐条将轮轴与轮圈连接在一起。

优选地，所述转动轮进一步包括若干迎水板，所述迎水板均匀设置在两个轮圈之间，所述迎水板接受波浪冲击，推动转动轮旋转。迎水板的角度设置适合正向波浪冲击，以便更高效吸收波浪能量。

优选地，所述轮轴包括单向转动装置，所述单向转动装置设置在轮轴侧面，使轮轴在朝正向转动时带动转轴转动。单向转动装置使转动轮只有在正向转动时才带动发电机发电。

优选地，所述单向转动装置包括固定拨片和若干旋转拨片，所述固定拨片设置在转轴上，所述旋转拨片均匀设置在轮轴侧面，所述轮轴朝正向转动时，所述旋转拨片触碰固定拨片，并带动其转动。

优选地，所述固定装置架设方向，使其上端的转轴与潮汐波浪方向垂直。固定装置架设朝向海测，使转轴上的转动轮最大程度的接受潮汐波浪冲击。

优选地，进一步包括海底电缆，所述海底电缆埋设在海床下，其一端与发电机连接，另一端与陆地上相连，并将潮汐发电电能传送出去。

优选地，一种利用海水潮汐能量的发电方法，包括如下步骤：

步骤1、当正向波浪经过转动轮时，带动转动轮正向旋转，驱动发电机发电；

步骤2、当正向波浪退去，转动轮倒转，此时单向转动装置使发电机空转不发电，待下一波正向波浪经过，发电机转动重新产生电能。

优选地，所述步骤1进一步包括如下步骤：

步骤11、当正向波浪经过转动轮时，波浪推动迎水板，使转动轮正向旋转起来；

步骤12、旋转拨片随轮轴正向旋转，触碰固定拨片，并推动固定拨片；

步骤13、固定拨片带动转轴转动，并驱动发电机发电。

优选地，所述步骤2进一步包括如下步骤：

步骤21、当正向波浪退去，转动轮倒转；

步骤22、旋转拨片随轮轴反向旋转，固定拨片旋转一定角度，使固定拨片与旋转拨片无接触；

步骤23、固定拨片无法带动转轴倒转，转动轮空转,发电机不发电。

本发明的有益效果在于：

1)本发明无需在海边筑起堤坝，对环境影响较小，减少土石方建设，缩短工期，降低造价；

2)对潮汐涨落幅度要求不高，适用范围更广泛，多少沿海地区均适用；

3)迎水板接受正向海浪冲击使转动轮旋转，带动发电机发电，将潮汐波浪能量转化为电能；

4)发电机由若干推动轮带动，避免单个推动轮受波浪冲击小且不均匀，确保发电的稳定和持续。

附图说明

图1是本发明利用潮汐波浪发电的装置示意图；

图2是本发明利用潮汐波浪发电的装置侧视示意图；

图3是本发明利用潮汐波浪发电的装置的转动轮示意图；

图4是本发明利用潮汐波浪发电的装置的转动轮局部示意图；

图5是本发明利用潮汐波浪发电的装置的单向转动装置示意图。

图中，1为固定装置，2为转轴，3为转动轮，31为轮圈，32为轮轴，33为辐条，34为迎水板，4为发电机，5为海底电缆，6为单向转动装置，61为旋转拨片，,62为固定拨片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

参照图1和图2所示，本发明提供的一种利用潮汐波浪发电的装置，其布设于海边的海床上，利用潮汐波浪能量进行发电，包括若干转动轮3、转轴2、发电机4和至少两个固定装置1，所述固定装置1架设于海床上，所述发电机4安装在固定装置4顶端，固定装置4高度根据所架设海域的深度和涨潮退潮海平面的高度进行设置，使发电机4处于涨潮退潮之间的海平面位置，同时使转动轮在涨潮时能有效接受波浪冲击。所述转轴2将若干个转动轮3串接起来，所述转轴2两端连接发电机4。通过潮汐波浪能量推动转动轮3旋转，经过转轴2驱动发电机4进行发电，将潮汐能量转化为电能。

固定装置1架设方向，将根据所在位置潮汐波浪的方向进行设置，使其上端的转轴2与潮汐波浪方向垂直，使转轴上的转动轮能最大程度的接受潮汐波浪冲击，提高发电效率。

参照图3所示，所述转动轮3包括轮轴32、两个轮圈31、若干辐条33和若干迎水板34，所示轮轴套32设在转轴2上，所述辐条33一端与轮轴32相固定，另一端与轮圈31连接，辐条33将轮轴32与轮圈31连接在一起；迎水板34均匀设置在两个轮圈31之间，迎水板34的设置角度，成相互同方向倾斜排布，若设轮圈31为基准面，迎水板34与轮圈31的内侧壁呈锐角，其角度设置适合正向波浪冲击，以便更高效吸收波浪能量，有利于水流推动轮圈转动；转动轮3的直径将根据涨潮的高度差进行设置，使转动轮3在整个涨潮阶段能浸入海平面，接受波浪冲击。

参照图4和图5，所述单向转动装置6设置在轮轴32侧面，使轮轴32在朝正向转动时带动转轴2转动。单向转动装置6使转动轮3只有在正向转动时才带动发电机发电。所述单向转动装置6包括固定拨片62和若干旋转拨片61，所述固定拨片62设置在转轴2上，所述旋转拨片61均匀设置在轮轴32侧面，所述轮轴32朝正向转动时，旋转拨片61将触碰固定拨片62，并带动其转动，当轮轴32反向转动，旋转拨片61触碰固定拨片62时，此时固定拨片62会转动一定角度，使旋转拨片61无法与其扣合，从而轮轴32反向转动无法带动转轴2转动。

参照图1所示，进一步包括海底电缆5，所述海底电缆5埋设在海床下，其一端与发电机4连接，另一端与陆地上相连接，并将潮汐发电电能传送出去。

参照图1和图2所示，一种利用海水潮汐能量的发电方法，包括如下步骤：：

步骤1、当正向波浪经过转动轮3时，带动转动轮3正向旋转，驱动发电机4发电；

步骤2、当正向波浪退去，转动轮3倒转，此时单向转动装置6使发电机4空转不发电，待下一波正向波浪经过，发电机4转动重新产生电能。

参照2和图5所示，所述步骤1进一步包括如下步骤：

步骤11、当正向波浪经过转动轮3时，波浪推动迎水板34，使转动轮3正向旋转起来；

步骤12、旋转拨片61随轮轴32正向旋转，触碰固定拨片62并扣合在一起，并推动固定拨片62；

步骤13、固定拨片62带动转轴2转动，并驱动发电机4发电。正向波浪经过每个转动轮3的时间、方向和力度都不一样，由于有多个转动轮3串接在转轴2上，使转轴2获得的转动更均匀和连续，有利于发电的稳定和持续。

所述步骤2进一步包括如下步骤：

步骤21、当正向波浪退去，转动轮3将受反向波浪冲击倒转，由于迎水板角度按正向波浪冲击设置，反向波浪对转动轮3推动效率有所降低，减低了转动轮3的转动；

步骤22、旋转拨片61随轮轴32反向旋转，固定拨片旋转一定角度，旋转拨片61触碰固定拨片62时，此时固定拨片62会转动一定角度，使旋转拨片61无法与其扣合；

步骤23、固定拨片62无法带动转轴2倒转，转动轮3空转,不带动发电机发电。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种利用潮汐波浪发电的装置，其布设于海边的海床上，利用潮汐波浪能量进行发电，其特征在于：包括若干转动轮、转轴、发电机和至少两个固定装置，所述固定装置架设于海床上，所述发电机安装在固定装置上，所述转轴将若干个转动轮串接起来，所述转轴两端连接发电机。

2.根据权利要求1所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：所述转动轮包括轮轴、两个轮圈和若干辐条，所示轮轴套设在转轴上，所述辐条一端与轮轴相固定，另一端与轮圈连接，辐条将轮轴与轮圈连接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：所述转动轮进一步包括若干迎水板，所述迎水板均匀设置在两个轮圈之间，所述迎水板接受波浪冲击，推动转动轮旋转。

4.根据权利要求2所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：所述轮轴包括单向转动装置，所述单向转动装置设置在轮轴侧面，使轮轴在朝正向转动时带动转轴转动。

5.根据权利要求4所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：所述单向转动装置包括固定拨片和若干旋转拨片，所述固定拨片设置在转轴上，所述旋转拨片均匀设置在轮轴侧面，所述轮轴朝正向转动时，所述旋转拨片触碰固定拨片，并带动其转动。

6.根据权利要求1所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：所述固定装置架设方向，使其上端的转轴与潮汐波浪方向垂直。

7.根据权利要求1所述的一种利用潮汐波浪发电的装置，其特征在于：进一步包括海底电缆，所述海底电缆埋设在海床下，其一端与发电机连接，并将潮汐发电电能传送出去。

8.一种利用海水潮汐能量的发电方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、当正向波浪经过转动轮时，带动转动轮正向旋转，驱动发电机发电；

步骤2、当正向波浪退去，转动轮倒转，此时单向转动装置使发电机空转不发电，待下一波正向波浪经过，发电机转动重新产生电能。

9.根据权利要求8所述的利用海水潮汐能量的发电方法，其特征在于：所述步骤1进一步包括如下步骤：

步骤11、当正向波浪经过转动轮时，波浪推动迎水板，使转动轮正向旋转起来；

步骤12、旋转拨片随轮轴正向旋转，触碰固定拨片，并推动固定拨片；

步骤13、固定拨片带动转轴转动，并驱动发电机发电。

10.根据权利要求8所述的利用海水潮汐能量的发电方法，其特征在于：所述步骤2进一步包括如下步骤：

步骤21、当正向波浪退去，转动轮倒转；

步骤22、旋转拨片随轮轴反向旋转，固定拨片旋转一定角度，使固定拨片与旋转拨片无接触；

步骤23、固定拨片无法带动转轴倒转，转动轮空转,发电机不发电。

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