CN115182842A - 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置 - Google Patents

一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115182842A
CN115182842A CN202110365675.6A CN202110365675A CN115182842A CN 115182842 A CN115182842 A CN 115182842A CN 202110365675 A CN202110365675 A CN 202110365675A CN 115182842 A CN115182842 A CN 115182842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power generation
water
floating
fresh water
wave energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110365675.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李文博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110365675.6A priority Critical patent/CN115182842A/zh
Publication of CN115182842A publication Critical patent/CN115182842A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/22—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/008—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with water energy converters, e.g. a water turbine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4466—Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置属于机械工程领域，其特征是：在水中设置一组组漂浮的平台，把沿岸布设的水轮机、摆式等波浪能转换装置及垂直轴风力发电和太阳能发电等装置搬到水里的平台上，利用水轮机的机械能和摆板摆动的液压能带动发电机发电，和风力发电、太阳能发电形成多能互补，还在这个装置上设有收集自然蒸发的淡水和雨水等功能；上述发电及淡水的获得，均不消耗任何的化石能源；每组装置通过柔性连接，无限扩展，覆盖水面，最大程度的俘获波浪能做功发电；本发明结构简单、成本低、效率高；可快速制造、投放，快速形成供电、供水能力，可快速“包围”海岛及海上作业平台，保护国家领土和人民生命财产安全，巩固国防。

Description

一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置
1.技术领域
本发明涉及一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置，适合海洋、江、河、湖泊波浪能发电，属于新能源开发的机械工程领域。
2.背景技术
海洋面积占地球表面的71％，在我国海洋平均2-7KW/m2的波浪能密度和波浪能90％以上的产能时间，这两项指标均成倍高于太阳能、风能；在我国还有18000公里海岸线，6500个超过500平方米的岛屿，都急切期待波浪能的开发利用，所以波浪能的利用和发展潜力巨大。国家正在大力发展新能源，提高在能源结构中的占比，2060年达到碳中和的战略目标，开发利用波浪能发电具有重要意义。
目前，全世界典型的波浪能发电转换装置有：振荡浮子式、振荡水柱式、摆式、水轮机、筏式、鸭式等。其中可以离岸的有筏式、鸭式的转换装置，都是采用波浪能→液压能→机械能→发电机的模式，存在转换装置的中间环节多，捕浪面积小，制造复杂、成本高、安全性差等问题；而其他大多数的转换装置是建设在海岸边，都要有牢固的地下基础、墙、坝、水池、水室等砌筑结构，或工程量大，或施工难度大，或选址要求高，消耗资源，影响环境，波浪能的利用率低，发电效率低；其中，水轮机转换装置是用已经建好的水池储存海水，利用水池与水轮机的高度差，放水冲击水轮机旋转发电，这种水池的水量和水轮机的数量不仅是有限的，而且此前还需要消耗电能向水池注水；摆式转换装置是要在岸边修建坚固的水室，其工程量和建筑难度都很大，不仅受到规模、效率和成本的限制，同时还受到选址要求高的条件限制。因此，上述装置中多数和波浪能利用少有关系，或者仅仅利用了波浪能很少的一部分，而且，这些转换装置普遍存在工程量和建筑难度很大，中间环节多，发电成本高，发电功率小等问题。尤其是，巨大的海洋波浪能没有被充分的利用，即发电转换装置俘获波浪能的面积太小，这是现有波浪能发电发展缓慢的关键问题。
参阅文献：《波浪能发电装置设计与制造》、《新能源概述——风能与太阳能》、《认识海洋》。
针对相关技术中的问题，目前还没有提出理想的解决方案。
3.发明内容
针对上述波浪能转换装置存在的问题，本发明提出一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置，能够解决上述波浪能发电存在的问题，尤其是解决转换装置俘获波浪能面积小且效率低的问题。为实现此技术目的，本发明的技术方案如下：
本发明以结构简单、制造、投放、维修方便，效率高为原则，把原本在海岸边布设的水轮机发电装置和其他发电转换装置等搬到海里的平台上，并且互相连接、覆盖海面、由近及远、无限扩展，更大面积的俘获波浪能。所述一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置包含有水轮机发电系统、风力发电系统、太阳能发电系统、液压能发电系统、淡水收集系统、沉浮系统、组合系统、国防应用等，实现多能互补，综合利用。现以一组为例进行说明。
所述一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的水轮机发电系统，以两条矩形无缝钢管为浮仓⑩作为主要浮体，由上、下结构梁
Figure RE-GSB0000195665190000011
连接成牢固的可漂浮的平台，前端呈倒八字形状，中间至少安装两台水轮机
Figure RE-GSB0000195665190000012
带动安装在浮仓⑩内的发电机
Figure RE-GSB0000195665190000013
发电；所述水轮机
Figure RE-GSB0000195665190000014
包含空心轴
Figure RE-GSB0000195665190000015
水轮机叶片
Figure RE-GSB0000195665190000016
挡水槽
Figure RE-GSB0000195665190000017
机械密封
Figure RE-GSB0000195665190000018
齿轮
Figure RE-GSB0000195665190000019
发电机
Figure RE-GSB00001956651900000110
水轮机叶片
Figure RE-GSB00001956651900000111
为圆弧形八等分均布于空心轴
Figure RE-GSB00001956651900000112
上；挡水槽
Figure RE-GSB00001956651900000113
为半圆形两端封闭状连接于两浮仓
Figure RE-GSB00001956651900000114
内测。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电系统包含有垂直轴风力发电叶轮③和④、支架
Figure RE-GSB00001956651900000115
中心轴
Figure RE-GSB00001956651900000116
机械密封
Figure RE-GSB00001956651900000117
发电机
Figure RE-GSB00001956651900000118
其中，垂直轴风力发电叶轮③、④采用专利号：ZL202020099229.6的结构形式，在浮仓⑩平台上至少安装6组；垂直轴风力发电叶轮③、④旋转带动安装在浮仓⑩内的发电机
Figure RE-GSB0000195665190000021
发电；所述垂直轴风力发电叶轮为相同直径，不同高度设置。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的太阳能发电系统，其特征在于，以不同高度的垂直轴风力发电叶轮③、④作为立“柱”，在顶端“柱”与“柱”相连接的倾斜的框架上面安装太阳能电池板①，并连接安装在浮仓⑩内的太阳能发电组件
Figure RE-GSB0000195665190000022
实现太阳能发电；所述太阳能电池板①的安装，应当北高南低，面向南方。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的液压能发电系统，其特征在于，所述液压能发电系统包含有摆板
Figure RE-GSB0000195665190000023
摆板连杆
Figure RE-GSB0000195665190000024
摆板转动轴
Figure RE-GSB0000195665190000025
摆板支架
Figure RE-GSB0000195665190000026
轴缸连杆
Figure RE-GSB0000195665190000027
油缸
Figure RE-GSB0000195665190000028
及支座
Figure RE-GSB0000195665190000029
等在内的各个部件，以浮仓⑩、垂直轴风力发电叶轮支架
Figure RE-GSB00001956651900000210
作为支撑；摆板
Figure RE-GSB00001956651900000211
的上沿位于水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000212
轴线以下，摆板
Figure RE-GSB00001956651900000224
的摆动，带动摆板转动轴
Figure RE-GSB00001956651900000225
及轴缸连杆
Figure RE-GSB00001956651900000214
转动，从而拉动油缸
Figure RE-GSB00001956651900000213
产生液压能带动发电机发电；所述液压能发电系统的各个机构安装在浮仓⑩前部位置，摆板
Figure RE-GSB00001956651900000215
的前后两面为微凸形状。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的淡水收集系统，其特征在于，所述淡水收集系统包含有淡水集水罩②、淡水管⑤⑦、淡水槽⑥、外输管路
Figure RE-GSB00001956651900000216
淡水收集系统利用了太阳能电池板①下面倾斜的空间，由一顶部倾斜下部开口的五面壳体作为集水罩②，将海洋水体自然蒸发的淡水微粒、水滴收集得到淡水；所述集水罩②的下沿倾斜并弯曲成槽，即可以使淡水自行流动的半圆形(见图二-C部放大)，在最低点处设置淡水管⑤，与其下的淡水槽⑥连接，所述淡水槽⑥为一开口向上的矩形槽体，既连接集水罩②汇集的淡水，又盛接太阳能电池板①流下来的雨水，二者汇合通过淡水管⑦和外输管路
Figure RE-GSB00001956651900000217
发送陆地。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的沉浮系统，其特征在于，沉浮系统包含潜水包支架
Figure RE-GSB00001956651900000218
潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000226
潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000227
及触碰开关⑧；所述潜水包支架
Figure RE-GSB00001956651900000220
连接于浮仓⑩底面下，容纳了潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000219
潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000228
其中潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000229
的进出口与潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000222
密封连接；所述潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000221
受触碰开关⑧控制开启，触碰开关⑧安置在浮仓⑩尾部外侧上角处。当海浪大到浮仓⑩大幅度摇摆时，触碰开关⑧受挤压而发出潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000230
开启的信号，则潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000231
工作，向潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000223
注水，使整个装置下沉；当风浪过后，由人工指令潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000232
反向工作排水，使整个装置上浮恢复工作状态。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的组合系统，其特征在于，通过浮仓⑩首尾外侧安装的柔性连接块⑨互相穿插就位，销轴穿孔固定，实现组与组的快速连接，即可一字排开，由近及远，无限扩展。可以快速“包围”偏远海岛，快速形成供电、供水能力，支援海岛和偏远地区的生产、生活；这样的连接方式也使得海上维修、更换变的简单。
所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的国防应用，其特征在于，在浮仓⑩的底面安装有声呐探测器
Figure RE-GSB00001956651900000233
在“包围”海岛和沿着海岸线布设，相当于建设了海上“防火墙”和海岛的“围墙”，在无需任何能源的情况下提供水、电的同时，可以时刻监视来自海外的敌特活动，建设海岛，巩固国防。
4.本发明具有如下显著特点：
1、将沿岸设置的水轮机等发电转换装置搬到海里，首先节省了在沿岸建筑的资源、成本和大量的占地，不迁移人口，不受选址的限制，无有害气体排放，更有利于恢复自然，减少污染，保护环境。
2、解决现有波浪能发电装置俘获波浪能面积太小以及波浪能利用率低的问题，而且由组连成片，无限增多，覆盖海面，可使本发明的装置俘获波浪能总量大增，全面提高了波浪能的利用率和发电效率。
3、结构简单，维修便捷，为降低成本创造了条件。而且机械能、风能、太阳能、液压能多能互补，还有淡水的收集，都是在不消耗任何能源的前提下实现的，因此，在成本上占据绝对优势。
4、可以快速的制造、投放、维修，快速的形成供电、供水能力，有力的支援海岛、海上作业平台的生产、生活；可快速形成对海岛、海上作业平台的四面“包围”，同时，在浮仓的底面设置声呐探测器，时刻监测海底的敌特活动，建设海上“防火墙”，保护和加强偏远海岛的国防建设。
5、两侧浮仓的倒八字设计，增大了进入水轮机的水流量；尤其是水轮机下部设置的半圆形挡水槽，则阻挡了波浪对水轮机的反方向做功，为全面提高水轮机的效率发挥了重要作用；而摆板的设置也发挥了同样的作用；由此可见，任何适用的发电转换装置都可以在这里添加。
6、垂直轴风力发电叶轮既能旋转发电，又能制造高度差，作为立“柱”来承托太阳能电池板和淡水集水罩，可谓是一举多得。
7、偶遇极端天气，触碰开关打开潜水泵向潜水包加水，使得整个装置下沉至水面以下，以保护装置不被损坏。当天气好转，放水上浮，恢复正常工作状态。
8、可以实现小型化、模块化、工程化的国家规划目标，为实现碳达峰、碳中和的宏伟目标提供有力支持。
5.附图说明
为了清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图一是根据本发明实施例所述的一种波浪能发电装置的主视图；
图二是根据本发明实施例所述的一种波浪能发电装置的左视图和B-B局部剖面图及C部放大图；
图三是根据本发明实施例所述的一种波浪能发电装置的A-A剖面图；
图中：①太阳能电池板；②淡水集水罩；③垂直轴风力发电叶轮；④垂直轴风力发电叶轮；⑤淡水管；⑥淡水槽；⑦淡水管；⑧触碰开关；⑨柔性连接块；⑩浮仓；
Figure RE-GSB0000195665190000031
水轮发电机机；
Figure RE-GSB0000195665190000032
齿轮；
Figure RE-GSB0000195665190000033
机械密封；
Figure RE-GSB00001956651900000319
机械密封；
Figure RE-GSB00001956651900000320
风力发电机；
Figure RE-GSB0000195665190000037
太阳能发电组件；
Figure RE-GSB0000195665190000036
潜水包支架；
Figure RE-GSB0000195665190000035
水轮机
Figure RE-GSB0000195665190000034
轴缸连杆；
Figure RE-GSB00001956651900000321
摆板连杆；
Figure RE-GSB00001956651900000322
摆板；
Figure RE-GSB00001956651900000323
声呐探测器；
Figure RE-GSB0000195665190000038
油缸；
Figure RE-GSB0000195665190000039
油缸支座；
Figure RE-GSB00001956651900000310
上结构梁；
Figure RE-GSB00001956651900000311
下结构梁；
Figure RE-GSB00001956651900000312
水轮机空心轴；
Figure RE-GSB00001956651900000324
水轮机叶片；
Figure RE-GSB00001956651900000325
水轮机挡水槽；
Figure RE-GSB00001956651900000313
潜水包；
Figure RE-GSB00001956651900000314
潜水泵；
Figure RE-GSB00001956651900000315
摆板支架；
Figure RE-GSB00001956651900000316
摆板转动轴；
Figure RE-GSB00001956651900000317
风力发电叶轮支架；
Figure RE-GSB00001956651900000326
风力发电叶轮中心轴；
Figure RE-GSB00001956651900000318
外输管路。
6.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、完整的描述，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所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
根据本发明实施例所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置包含有：波浪能水轮机发电系统、摆式液压发电系统、垂直轴风力发电系统、太阳能发电系统、淡水收集系统、浮沉系统、组合系统、国防应用等。
在本发明的一个具体实施例中，所述一种离岸漂浮式波浪能水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000327
发电系统，其特征在于，设置有两条浮仓⑩的矩形钢管为主要浮体，由上、下结构梁
Figure RE-GSB00001956651900000328
连接浮仓⑩成牢固的整体平台；所述浮仓⑩的中间先安装水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000351
后安装上、下结构梁
Figure RE-GSB00001956651900000329
进一步地，所述水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000348
包含空心轴
Figure RE-GSB00001956651900000330
水轮机叶片
Figure RE-GSB00001956651900000331
半圆挡水槽
Figure RE-GSB00001956651900000332
机械密封
Figure RE-GSB00001956651900000333
齿轮
Figure RE-GSB00001956651900000334
发电机
Figure RE-GSB00001956651900000350
所述空心轴
Figure RE-GSB00001956651900000349
采用厚壁管，贯穿于两浮仓⑩之内，分别连接两端的机械密封
Figure RE-GSB00001956651900000335
齿轮
Figure RE-GSB00001956651900000336
发电机
Figure RE-GSB00001956651900000347
进一步地，所述浮仓⑩前部采用倒八字形状，以增加海水进入水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000337
的流量，并且尖端部分为圆角设计，以减少海浪的阻力。
进一步地，所述水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000345
的叶片
Figure RE-GSB00001956651900000344
采用耐腐蚀材料压制成单面圆弧状，八等分均布于空心轴
Figure RE-GSB00001956651900000338
上，既可增大进水量，又可减少回转阻力，还可以增加叶片
Figure RE-GSB00001956651900000340
的强度；所述空心轴
Figure RE-GSB00001956651900000339
采用厚壁管。
进一步地，水轮机底部设置有半圆挡水槽
Figure RE-GSB00001956651900000341
采用耐腐蚀材料制作成两端封闭的半圆形，连接与浮仓⑩内测。半圆挡水槽
Figure RE-GSB00001956651900000346
的作用是阻挡波浪对下部叶片
Figure RE-GSB00001956651900000342
的冲击，以提高上部叶片
Figure RE-GSB00001956651900000343
的做功效率。
进一步地，；所述空心轴
Figure RE-GSB0000195665190000041
与浮仓⑩结合部的防水由机械密封
Figure RE-GSB0000195665190000049
完成。
进一步地，所述浮仓⑩内容纳了水轮发电机
Figure RE-GSB0000195665190000042
风力发电机
Figure RE-GSB00001956651900000410
太阳能发电组件
Figure RE-GSB00001956651900000411
等，分别连接相关的转换装置组成各自的发电系统。
在本发明的一个具体实施例中，所述一种波浪能发电装置的液压发电系统，包含有摆板
Figure RE-GSB00001956651900000412
摆板连杆
Figure RE-GSB0000195665190000043
轴缸连杆
Figure RE-GSB0000195665190000044
支座
Figure RE-GSB0000195665190000045
摆板转动轴
Figure RE-GSB0000195665190000046
油缸
Figure RE-GSB0000195665190000047
油缸支座
Figure RE-GSB0000195665190000048
等机构，以浮仓⑩和风力发电叶轮支架
Figure RE-GSB00001956651900000425
作为支撑。油缸
Figure RE-GSB00001956651900000426
至少安装两组。
进一步地，所述摆板
Figure RE-GSB00001956651900000427
的上沿位于水轮机
Figure RE-GSB00001956651900000414
轴线以下，摆板
Figure RE-GSB00001956651900000413
随着波浪的前后摆动，带动摆板转动轴
Figure RE-GSB00001956651900000429
旋转，从而拉动油缸
Figure RE-GSB00001956651900000428
产生液压能带动发电机发电。
在本发明的一个具体实施例中，所述一种波浪能发电装置的风力发电系统，包含有垂直轴风力发电叶轮③和垂直轴风力发电叶轮④、叶轮支架
Figure RE-GSB00001956651900000418
中心轴
Figure RE-GSB00001956651900000417
机械密封
Figure RE-GSB00001956651900000416
发电机
Figure RE-GSB00001956651900000415
进一步地，所述垂直轴风力发电机叶轮③和垂直轴风力发电叶轮④采用专利号：ZL202020099229.6 的叶轮结构形式，选取不同的高度尺寸连接于浮仓⑩上平面。垂直轴风力发电叶轮至少安装六组。
进一步地，所述中心轴
Figure RE-GSB00001956651900000424
贯穿于支架
Figure RE-GSB00001956651900000419
浮仓⑩，连接垂直轴风力发电叶轮③、④和机械密封
Figure RE-GSB00001956651900000420
及风力发电机
Figure RE-GSB00001956651900000423
组成发电系统。
在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能发电装置的太阳能发电系统，包含太阳能电池板①，太阳能发电组件
Figure RE-GSB00001956651900000422
所述太阳能电池板①的安装，是在垂直轴风力发电叶轮就位的基础上，在叶轮顶部连接的倾斜的框架上，安装太阳能电池板①，并且应当北高南低，面向南方。
在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能发电装置的淡水收集系统，包含淡水集水罩②、淡水管⑤、⑦、淡水槽⑥、外输管路
Figure RE-GSB00001956651900000421
进一步地，所述集水罩②为一顶部倾斜，下部开口的五面体，下沿倾斜并且弯曲成可以使淡水自行流动的半圆形(见图二-C部放大)。在下沿的最低点设置淡水管⑤与其下的淡水槽⑥连接；淡水集水罩②安装于太阳能电池板①下面的空间，采用不锈钢板制成。
进一步地，所述淡水槽⑥为一开口向上的矩形槽体，既连接淡水集水罩②汇集的淡水，又盛接太阳能电池板①流下来的雨水，二者汇合通过淡水管⑦和外输管路
Figure RE-GSB00001956651900000430
发送陆地。
在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能发电装置的沉浮系统，包含潜水包支架
Figure RE-GSB00001956651900000431
潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000439
潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000440
及触碰开关⑧。
进一步地，所述潜水包支架
Figure RE-GSB00001956651900000437
连接于浮仓⑩底面，潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000433
放置于潜水包支架
Figure RE-GSB00001956651900000432
上，其进出口与潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000438
密封连接。
进一步地，所述潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000441
受触碰开关⑧控制开启，而触碰开关⑧安置在浮仓⑩尾部外侧上角处，当海浪大到浮仓⑩大幅度摇摆时，触碰开关⑧受挤压而发出潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000434
开启的信号，则潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000435
工作，向潜水包
Figure RE-GSB00001956651900000442
注水，使浮仓⑩下沉到水面以下；当风平浪静时，由人工指令潜水泵
Figure RE-GSB00001956651900000436
反向工作排水，使浮仓⑩上浮恢复工作状态。
在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能发电装置的组合系统，是通过浮仓⑩首尾外侧安装的柔性连接块⑨，互相穿插就位，销轴穿孔固定，实现组与组连接，无限扩展。连接方式有两种：一是横向连接，即按照图三所示的位置连接，成一字排开之势；二是竖向连接，即改变柔性连接块⑨的安装位置为首尾相连，这样才能实现对于海岛和海上作业平台的四面“包围”。
在本发明的一个具体实施例中，所述的一种波浪能发电装置的国防应用，主要是在浮仓⑩底面安装声纳探测器
Figure RE-GSB00001956651900000443
相当于建设海上“防火墙”。(一)可以沿海多层布设，可以快速对偏远岛屿、海上作业平台实现四面“包围”，随时监视来自海外的敌特活动，保护国家领土和人民生命的安全；(二)，由于波浪能组合发电装置的特点，无需任何能源即可为海岛快速提供电力和淡水，保障偏远地区海岛和海上作业平台的生活、生产。

Claims (9)

1.一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置：其特征在于所述波浪能发电组合装置是把原本在沿岸布设的波浪能转换装置搬到海里的平台上，从而使俘获波浪能的面积和密度都更大；所述波浪能发电组合装置包含有水轮机发电系统、风力发电系统、太阳能发电系统、液压能发电系统、淡水收集系统、沉浮系统、组合系统、国防应用等，实现结构简单，制造便捷，快速产出，增效降本，多能互补，一机多用。
2.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的水轮机
Figure FSA0000238583270000011
发电系统，以两条矩形无缝钢管组成的框架为浮仓⑩，前端呈倒八字形状，由上、下结构梁
Figure FSA0000238583270000012
连接成牢固的整体框架，中间至少安装两台水轮机
Figure FSA0000238583270000013
带动安装在浮仓⑩内的发电机
Figure FSA0000238583270000014
发电；所述水轮机
Figure FSA0000238583270000015
包含空心轴
Figure FSA0000238583270000016
水轮机叶片
Figure FSA0000238583270000017
挡水槽
Figure FSA0000238583270000018
机械密封
Figure FSA0000238583270000019
齿轮
Figure FSA00002385832700000110
发电机
Figure FSA00002385832700000111
水轮机叶片
Figure FSA00002385832700000112
为圆弧形八等分均布于空心轴
Figure FSA00002385832700000113
上；挡水槽
Figure FSA00002385832700000114
为半圆形两端封闭状连接于两浮仓⑩内测，主要是减少水轮机叶片
Figure FSA00002385832700000115
在回转至下方时的波浪阻力，从而增加上部叶片的做功效率。
3.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置还包含有风力发电系统，其特征在于，采用专利号：ZL202020099229.6的垂直轴风力发电叶轮③、④的结构形式，在浮仓⑩平台上至少安装6组；所述风力发电系统包含垂直轴风力发电叶轮③和④、支架
Figure FSA00002385832700000116
中心轴
Figure FSA00002385832700000117
机械密封
Figure FSA00002385832700000118
发电机
Figure FSA00002385832700000119
垂直轴风力发电叶轮③、④旋转带动安装在浮仓⑩内的发电机
Figure FSA00002385832700000120
发电；所述垂直轴风力发电叶轮为相同直径，不同高度设置。
4.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的太阳能发电系统，其特征在于，以不同高度的垂直轴风力发电叶轮③、④作为立“柱”，在顶端“柱”与“柱”相连接的倾斜的框架上面安装太阳能电池板①，并连接安装在浮仓⑩内的太阳能发电组件
Figure FSA00002385832700000121
实现太阳能发电；所述太阳能电池板①的安装，应当北高南低，面向南方。
5.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置的液压能发电系统，其特征在于，摆板
Figure FSA00002385832700000122
的上沿位于水轮机
Figure FSA00002385832700000123
轴线以下，摆板
Figure FSA00002385832700000124
的摆动，带动摆板转动轴
Figure FSA00002385832700000125
旋转，从而拉动油缸
Figure FSA00002385832700000126
产生液压能，由此带动发电机发电；所述液压能发电系统包含有摆板
Figure FSA00002385832700000127
连杆
Figure FSA00002385832700000128
转动轴
Figure FSA00002385832700000129
支座
Figure FSA00002385832700000130
轴缸连杆
Figure FSA00002385832700000131
油缸
Figure FSA00002385832700000132
及支座
Figure FSA00002385832700000133
等；所述液压能发电系统的机构安装在浮仓⑩前部位置，摆板
Figure FSA00002385832700000134
的前后两面为微凸形状，目的是减少摆板
Figure FSA00002385832700000135
的运行阻力。
6.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电装置的淡水收集系统，其特征在于，利用了太阳能电池板①下面倾斜的空间，由一顶部倾斜下部开口的五面壳体作为集水罩②，将海洋水体自然蒸发的水质微粒、水滴收集得到淡水；所述淡水收集系统包含集水罩②、淡水管⑤⑦、淡水槽⑥、外输管路
Figure FSA00002385832700000136
所述集水罩②的下沿倾斜弯曲成槽，并在最低点设置淡水管⑤，并与其下的淡水槽⑥连接，所述淡水槽⑥为一开口向上的矩形槽体，既连接集水罩②汇集的淡水，又盛接太阳能电池板①上流下来的雨水，二者汇合通过淡水管⑦和外输管
Figure FSA00002385832700000137
发送陆地。
7.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电装置的沉浮系统，其特征在于，沉浮系统包含潜水包支架
Figure FSA00002385832700000138
潜水包
Figure FSA00002385832700000139
潜水泵
Figure FSA00002385832700000140
及触碰开关⑧；所述潜水包支架
Figure FSA00002385832700000141
连接于浮仓⑩底面下，容纳了潜水包
Figure FSA00002385832700000142
潜水包
Figure FSA00002385832700000143
的进出口与潜水泵
Figure FSA00002385832700000144
密封连接；所述潜水泵
Figure FSA00002385832700000145
受触碰开关⑧控制开启；所述触碰开关⑧安置在浮仓⑩尾部外侧上角处，当海浪大到浮仓⑩大幅度摇摆时，触碰开关⑧受挤压而发出潜水泵
Figure FSA00002385832700000146
开启的信号，则潜水泵
Figure FSA00002385832700000147
工作，向潜水包
Figure FSA00002385832700000148
注水，使整个装置下沉；当风浪过后，由人工指令潜水泵
Figure FSA00002385832700000149
反向工作排水，使整个装置上浮恢复工作状态。
8.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电装置的组合系统，其特征在于，通过浮仓⑩首尾外侧安装的柔性连接块⑨互相穿插就位，销轴穿孔固定，实现组与组的快速连接，一字排开，无限扩展，可以快速“包围”偏远海岛，快速形成供电、供水能力，支援海岛的生产、生活；这样的连接方式也使得海上维修、更换变的简单。
9.根据权利要求1所述的一种离岸漂浮式波浪能发电装置的国防应用，其特征在于，在浮仓⑩的底面安装有声呐探测器
Figure FSA0000238583270000021
在“包围”海岛、海上作业平台和沿着海岸线布设，相当于建设了海上“防火墙”，在提供水、电的同时，时刻监视来自海外的敌特活动，建设和保护偏远海岛、海上作业平台，巩固国防。
CN202110365675.6A 2021-04-07 2021-04-07 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置 Pending CN115182842A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110365675.6A CN115182842A (zh) 2021-04-07 2021-04-07 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110365675.6A CN115182842A (zh) 2021-04-07 2021-04-07 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115182842A true CN115182842A (zh) 2022-10-14

Family

ID=83512417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110365675.6A Pending CN115182842A (zh) 2021-04-07 2021-04-07 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115182842A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024197428A1 (en) * 2023-03-29 2024-10-03 Li Jiexin A device that generates electricity from both wave energy and downstream water flow from hydroelectric power plants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024197428A1 (en) * 2023-03-29 2024-10-03 Li Jiexin A device that generates electricity from both wave energy and downstream water flow from hydroelectric power plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4224527A (en) Fluid flow intensifier for tide, current or wind generator
WO2020220634A1 (zh) 一种具有振荡水柱式波浪能发电装置的方箱型浮式防波堤
CN101649813B (zh) 水流海浪潮汐动能和风能太阳能发电的综合系统
US7661922B2 (en) Installation for harvesting energy of tides (IHET) in shallow waters
US20120032444A1 (en) Wave Catcher
CN102251913B (zh) 一种海浪发电装置及海浪发电系统
WO2014169699A1 (en) A wave power generator set and method for generating electricity thereby
EP2593665B1 (en) Extracting energy from flowing fluids
JP2010180876A (ja) 潮流発電装置を兼ねた風力発電装置
CN107858997A (zh) 一种兼具波浪能发电及海漂垃圾回收功能的浮式防波堤
CN115182842A (zh) 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置
CN101309041A (zh) 一种摇摆式波浪能液态金属磁流体发电浮管
WO2022213225A1 (zh) 一种离岸漂浮式波浪能发电组合装置
CN202108650U (zh) 一种海浪发电装置及海浪发电系统
CN109469578A (zh) 一种风电/海洋能互补性发电消波装置
RU2347935C2 (ru) Русловая гидроэлектростанция
US11965477B2 (en) Hydropower system for natural bodies of water
CN115853699A (zh) 海面复合浮力材料上光伏发电与潮汐能发电互补的电站
CN1945011B (zh) 一种地锚钢架大立柱风能波浪能联合发电厂机组系列机组
CN209083460U (zh) 一种组合式多级获能潮流能发电平台
CN1773104A (zh) 气室斜靠岸式单向稳定气流波能发电装置
CN103147901A (zh) 无动力漂浮式洋流发电系统
WO2024197428A1 (en) A device that generates electricity from both wave energy and downstream water flow from hydroelectric power plants
CN101776034A (zh) 无坝水、风共用辊筒式发电装置
CN109236547B (zh) 一种组合式多级获能潮流能发电平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination