CN1840892B - 关于潮汐能的自动发电技术 - Google Patents
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Abstract
关于潮汐能的自动发电技术，首先是设制一套自动控制系统。自动控制系统的一部分和拦水坝外的海水相通，一部分和拦水坝内的水库中的海水相通；每一部分中都有一个感应器浮球阀。感应器浮球阀能根据拦水坝内外海水水位的变化，分别打开潮汐能自动发电设备靠向拦水坝外的一边的拦板，和打开靠向拦水坝内水库一方的拦板；使涨潮的海水和落潮时水库中的海水，分别从不同的方向冲击新式涡轮即通常所说的水轮机发电。其次，是根据齿轮传动原理、杠杆原理、单向传动原理，将涡轮的转速和它接受的冲力放大，提高发电效率。
Description
所属技术领域
本发明涉及一套关于潮汐能的自动发电技术。
背景技术
现有的关于潮汐能的发电技术，往往离不开人的管理；且忽略了关于放大原理的应用，发电效率不是很好。
发明内容
为了更好地解决潮汐能发电的自动化和提高发电效率问题，本发明提供了一套关于潮汐能的自动发电技术。该潮汐能自动发电技术，不仅解决了潮汐能发电的自动化，而且极大地提高了发电效率。
本发明的技术方案是：第一种方案。设制一种新式水轮，水轮的轴垂直于水面，水轮横放在水中。水轮的轮叶最好是正面是平面、凹面，背面为斜形。使它们在水中正面的阻力大、背面的阻力小。为了使水轮获得更大的水流的冲力，使水轮的转速放大为发电机转子更大的转速。可以将轮叶的臂做很长，将整个水轮做很大。如此，新式水轮轮叶的臂可以是三种形式：一种形式是支架状，支架在海水中，缺点是存在海水的阻力。二种形式是密闭的，在海水中有浮力。缺点是浮力过大反而成了阻力，只能在适当的情况下用。三种形式是盆倒置放着样，轮叶在盆周部分，水轮是盖在一个墩上，水轮的轴自然也是安装在墩上，可以不在水中。这一种效果最好。这一种方案的发电机、变速机制等是安装在水轮的上方的支架上。
第二种方案。新式水轮是两个立着安装的水轮，水轮的轴平行于水面。轮叶还是最好同第一种方案。这种方案的水轮一种是支架状；另一种形式是在水中的部分是半封闭的，可以有浮力。这种方案两个水轮通过锥形齿轮将动力传递给发电机。发电机的安装视情况。
与此同时，是设制一套自动控制机制。自动控制机制一部分与拦水坝外的海水相通，一部分和拦水坝内即水库中的海水相通；每一部分中放一个感应器浮球阀。涨潮时感应器控制一边的一组拦板打开，涨潮的海水冲击水轮转动发电。当拦水坝内外海水水面一样高停止涨潮时，感应器浮球阀又控制拦板落下。在退潮时，浮球阀又控制另一边的一组拦板打开，围堰即水库中的海水又冲动水轮发电。在两组拦板的控制下，涨潮、落潮海水都有序地通过潮汐能发电机制，将能量转化为电能。
还可以利用浮力原理设制别的自动控制机制。
为了加强发电效果，要利用杠杆原理、齿轮传动原理。杠杆原理：就是动力臂×动力＝阻力臂×阻力。意思就是在海水的冲力即动力不变的情况下，使轮叶的臂做很长、将整个水轮做很大即增大动力臂。那么等式左边的值就变大。于是等式右边的值也应相应变大。就是增大阻力即增加发电机的绕组，这样就能发更多的电。因为发电机转子的绕组越多，发的电就越多。
齿轮传动原理：就是主动轮的半径×转速＝从动轮的半径×转速。还有就是同心轮的转速是一样的。水轮做很大、它接受的海水的冲力很大。虽然它的转速慢，但它的半径很大、和他同心的齿轮的半径同样大；它的半径和转速的乘积即等式左边的值就大。那么等式右边的值也应相应变大。在从动轮半径即发电机连系的齿轮的半径不变的情况下，转速必然会很高。于是就会发出更多的电。因为发电机转子的转速越大，发的电就越多。
而且要利用单向传动原理，即只是水轮推动发电机转子成惯性运转，而不会使其减速。即如自行车的传动。主动轮转的快时，使从动轮加速转快。当主动轮因为水体的原因减速，而从动轮由于惯性正高速运转时，由于是单向传动从动轮不会减速。
如果有价值可以附带进行风能发电。
所有设备都要能抗海水的腐蚀。潮汐能发电设备安装在拦水坝的适当位置。
本发明的有益效果是：不但使潮汐能发电实现了自动化，而且大大地提高了发电效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一中潮汐能自动发电设备的正面正视示意图。
图2是本发明实施例一中潮汐能自动发电设备的俯视示意图。
图3是本发明实施例一中新式水轮在轴中心线处的剖面侧视示意图。
图4是本发明实施例四中潮汐能自动发电设备的正面正视示意图。
图5是本发明实施例四中潮汐能自动发电设备的一个水轮的侧视示意图。
图6是本发明潮汐能自动发电设备中自动控制设备的剖面侧视示意图。
图中.1、前拦板。2、后拦板。3、固定栏板。4、吊拦板的绳索。5、实施例一中新式水轮的轴。6、实施例一中发电机及变速机制。7、实施例一中的新式水轮。8、实施例一中新式水轮的轮叶。9、实施例一中安装新式水轮的墩。10、实施例四中新式水轮带锥形齿轮的轴。11、实施例四中的新式水轮。12、实施例四中新式水轮的轮叶。13、浮球阀感应器。14、与拦水坝外的海水相通的水筒。15、与拦水坝内的海水相通的水筒。16、水筒底部外口部的网状物。17、浮球阀感应器连接线。
具体实施方式
实施例一。见图1、图2、图3、图6。从图2、图3可以看出，在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(7)横着安装，即新式水轮的轴(5)是垂直的。新式水轮的轮叶(8)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小。附图由于是示意图，轮叶没有全数画出。在实施例一中新式水轮如图2所示象一个盆倒置着。盆周是轮叶(8)。安装新式水轮的是一个圆柱体的墩(9)。新式水轮(7)像一个盆盖在墩(9)上。这样可以减少新式水轮(7)和水体的摩擦阻力。同时墩(9)可以高出水面，使新式水轮的轴(5)不在水中，便于润滑保护，使其运转效果更好。墩(9)的基脚和海水落潮后的水面差不多一样平。新式水轮(7)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)。
涨潮时拦水坝外的海水通过水筒(14)底部的网状物(16)进入水筒(14)。水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图1、图2中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起。这样涨潮的海水就从新式水轮(7)的右侧冲动水轮转动，进入拦水坝内。当涨潮停止时，水筒(14)和水筒(15)的水位一样高。浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下。当海水退潮时，水筒(14)中的水位逐渐比水筒(15)中的水位低。浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图1、图2中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起，这样拦水坝内的海水又从新式水轮(7)的左侧冲动水轮转动，回流到大海中。
也可以根据浮力原理设计别的自动控制机制。
新式水轮(7)的转动可以利用杠杆原理，使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，从而使发电机的转子多一些绕组。新式水轮(7)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速。如此就能高效率发电。图1中(6)是发电机及变速机制。所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀。如果有可能可以附带进行风能发电。
实施例二。和实施例一不同的是新式水轮(7)不是盆状倒置，而是支架状。新式水轮的轴(5)也不是安装在墩上，而是安装在平形的底部，没有墩(9)。这一种方案的缺点是新式水轮(7)及轮叶(8)整个在水中，水体的摩擦阻力较大。
实施例三。与实施例二不同的是，轮叶(8)和轴(5)之间不是支架状，而是密闭状能产生浮力。适当的浮力可以减少阻力。但浮力过大又反而增大了轴(5)上部的摩擦阻力。
实施例四。见图4、图5、图6。与实施例一不同的是，本实施例是两个新式水轮(11)，并且新式水轮(11)是立着安装，分列在发电机等设备两边，安装方向相反，转动的方向也相反。水轮的轴(10)平行于水面；水轮的轮叶(12)仍然是正面是平面或凹面，背面是斜面。新式水轮的轮叶(12)和轴(10)之间的部分是支架状。轴(10)通过锥形齿轮将转动传递给发电机。锥形齿轮有单向传动机制，即锥形齿轮除了正转外，反转时只是齿轮的一部分转动。本实施例其它要素参见实施例一。
实施例五。与实施例四不同的是，轮叶(12)和轴(10)之间的部分不是支架状，而是半封闭形。即没在水中的部分是封闭的，水进不了，因此有一定的浮力。
Claims (5)
1.一种潮汐能的自动发电方法，其中修建一条拦水坝，利用海水涨潮、落潮形成的水位差，推动新式水轮转动，从而带动发电机发电；其特征是：在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(7)横着安装，即新式水轮的轴(5)是垂直的；新式水轮的轮叶(8)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小；新式水轮象一个盆倒置着；盆周是轮叶(8)；安装新式水轮的是一个圆柱体的墩(9)；新式水轮(7)像一个盆盖在墩(9)上；同时墩(9)高出水面；墩(9)的基脚和海水落潮后的水面差不多一样平；新式水轮(7)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)；涨潮时拦水坝外的海水通过第一水筒(14)底部的网状物(16)进入第一水筒(14)；第一水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图1、图2中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样涨潮的海水就从新式水轮(7)的右侧冲动水轮转动，进入拦水坝内；当涨潮停止时，第一水筒(14)和第二水筒(15)的水位一样高，浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下；当海水退潮时，第一水筒(14)中的水位逐渐比第二水筒(15)中的水位低，浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图1、图2中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样拦水坝内的海水又从新式水轮(7)的左侧冲动水轮转动，回流到大海中；新式水轮(7)的转动可以利用杠杆原理使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，使水轮获得更大的水流的冲力；新式水轮(7)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大，从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速；发电机及变速机制(6)在新式水轮(7)的上方；所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀；并且能够附带进行风能发电。
2.一种潮汐能的自动发电方法，其中修建一条拦水坝，利用海水涨潮、落渐形成的水位差，推动新式水轮转动，从而带动发电机发电；其特征是：在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(7)横着安装，即新式水轮的轴(5)是垂直的；新式水轮的轮叶(8)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小；新式水轮是支架状；轮叶(8)在圆周上；新式水轮的轴(5)安装在平形的底部；新式水轮(7)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)；涨潮时拦水坝外的海水通过第一水筒(14)底部的网状物(16)进入第一水筒(14)；第一水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图1、图2中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样涨潮的海水就从新式水轮(7)的右侧冲动水轮转动，进入拦水坝内；当涨潮停止时，第一水筒(14)和第二水筒(15)的水位一样高，浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下；当海水退潮时，第一水筒(14)中的水位逐渐比第二水筒(15)中的水位低，浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图1、图2中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样拦水坝内的海水又从新式水轮(7)的左侧冲动水轮转动，回流到大海中；新式水轮(7)的转动可以利用杠杆原理使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，使水轮获得更大的水流的冲力；新式水轮(7)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大，从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速；发电机及变速机制(6)在新式水轮(7)的上方；所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀；并且能够附带进行风能发电。
3.一种渐汐能的自动发电方法，其中修建一条拦水坝，利用海水涨潮、落潮形成的水位差，推动新式水轮转动，从而带动发电机发电；其特征是：在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(7)横着安装，即新式水轮的轴(5)是垂直的；新式水轮的轮叶(8)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小；新式水轮轮叶(8)和轴(5)之间是密闭状能产生浮力；轮叶(8)在圆周上；新式水轮的轴(5)安装在平形的底部；新式水轮(7)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)；涨潮时拦水坝外的海水通过第一水筒(14)底部的网状物(16)进入第一水筒(14)；第一水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图1、图2中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样涨潮的海水就从新式水轮(7)的右侧冲动水轮转动，进入拦水坝内；当涨潮停止时，第一水筒(14)和第二水筒(15)的水位一样高，浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下；当海水退潮时，第一水筒(14)中的水位逐渐比第二水筒(15)中的水位低，浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图1、图2中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样拦水坝内的海水又从新式水轮(7)的左侧冲动水轮转动，回流到大海中；新式水轮(7)的转动可以利用杠杆原理使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，使水轮获得更大的水流的冲力；新式水轮(7)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大，从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速；发电机及变速机制(6)在新式水轮(7)的上方；所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀；并且能够附带进行风能发电。
4.一种潮汐能的自动发电方法，其中修建一条拦水坝，利用海水涨潮、落潮形成的水位差，推动新式水轮转动，从而带动发电机发电；其特征是：在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(11)是立着安装，分列在发电机等设备两边，安装方向相反，转动的方向也相反；水轮的轴(10)平行于水面；新式水轮的轮叶(12)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小；新式水轮的轮叶(12)和轴(10)之间的部分是支架状；轴(10)通过齿轮将转动传递给发电机；齿轮有单向传动机制，即齿轮除了正转外，反转时只是齿轮的一部分转动；新式水轮(11)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)；涨潮时拦水坝外的海水通过第一水筒(14)底部的网状物(16)进入第一水筒(14)；第一水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图4、图5中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样涨潮的海水就冲击右侧的新式水轮(11)转动，进入拦水坝内；当涨潮停止时，第一水筒(14)和第二水筒(15)的水位一样高，浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下；当海水退潮时，第一水筒(14)中的水位逐渐比第二水筒(15)中的水位低，浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图4、图5中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样拦水坝内的海水又冲击左侧的新式水轮(11)转动，回流到大海中；新式水轮(11)的转动可以利用杠杆原理使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，使水轮获得更大的水流的冲力；新式水轮(11)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大，从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速；所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀；并且能够附带进行风能发电。
5.一种潮汐能的自动发电方法，其中修建一条拦水坝，利用海水涨潮、落潮形成的水位差，推动新式水轮转动，从而带动发电机发电；其特征是：在拦水坝的适当位置安装的潮汐能发电设备的新式水轮(11)是立着安装，分列在发电机等设备两边，安装方向相反，转动的方向也相反；水轮的轴(10)平行于水面；新式水轮的轮叶(12)正面是凹面或平面阻力大；背面是斜面阻力小；新式水轮的轮叶(12)和轴(10)之间的部分是半封闭形，即没在水中的部分是封闭的，水进不了，因此有一定的浮力；轴(10)通过齿轮将转动传递给发电机；齿轮有单向传动机制，即齿轮除了正转外，反转时只是齿轮的一部分转动；新式水轮(11)的四周有固定拦板(3)、前拦板(1)、后拦板(2)；涨潮时拦水坝外的海水通过第一水筒(14)底部的网状物(16)进入第一水筒(14)；第一水筒(14)中的浮球阀感应器(13)浮起，并启动自动控制机制，通过绳索(4)将图4、图5中右侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样涨潮的海水就冲击右侧的新式水轮(11)转动，进入拦水坝内；当涨潮停止时，第一水筒(14)和第二水筒(15)的水位一样高，浮球阀感应器又控制上述右侧的前拦板和后拦板落下；当海水退潮时，第一水筒(14)中的水位逐渐比第二水筒(15)中的水位低，浮球阀感应器又启动自动控制机制，将图4、图5中左侧的一组前拦板(1)和后拦板(2)吊起；这样拦水坝内的海水又冲击左侧的新式水轮(11)转动，回流到大海中；新式水轮(11)的转动可以利用杠杆原理使轮叶的臂做很大、将整个水轮做很大，使水轮获得更大的水流的冲力；新式水轮(11)小的转速可以利用齿轮传动原理使水轮做很大，从而使水轮小的转速放大为发电机转子大的转速；所有接触海水的设备都要能抗海水的腐蚀；并且能够附带进行风能发电。
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