CN202157909U - 海上综合发电系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种海上综合发电系统,其结构是由至少两只船体通过框架连接组成海上浮动平台,在所述海上浮动平台的甲板上分别装有风力发电装置和太阳能电池板,在所述框架的底板上装有通过若干浮体带动发电的海浪发电装置。本实用新型实现了海上的光能、风能和海浪能量的综合利用。由于光能、风能和海浪能量都是清洁能源,用其转换成人类所需的电能,可减少陆地上不可再生资源的耗用,减少对地球环境的污染,有利于人类的可持续发展。

Description

海上综合发电系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发电装置,具体地说是一种海上综合发电系统。 背景技术
[0002] 电能已经成为人类生活、工作和改造世界必不可少的能源。但电能的获取却耗费着大量不可再生性资源,并且对地球环境的污染和破坏日益加剧。充分利用清洁能源是减少资源消耗、保护地球环境的根本出路,也是世界各国科技人员积极研究的发展方向。虽然目前陆上资源的利用已经比较成熟,但对于海上资源和能源的利用还相对较少,特别是还没有将光能、风能和海洋能量这些清洁能源综合利用于发电的综合发电系统或装置。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的就是提供一种能够有效地利用光能、风能和海洋能量的海上综合发电系统,以解决清洁能源利用不足的问题,减少对环境日益强化的污染。
[0004] 本实用新型是这样实现的:一种海上综合发电系统,由至少两只船体通过框架连接组成海上浮动平台,在所述海上浮动平台的甲板上分别装有风力发电装置和太阳能电池板,在所述框架的底板上装有通过若干浮体带动发电的海浪发电装置。
[0005] 所述风力发电装置包括风力发动机、第一发电机和传递旋转动力的动力传递机构;所述风力发动机设置在基座的顶面,所述基座设置是所述甲板上,所述第一发电机设置在所述基座内的所述甲板上;所述动力传递机构连接在所述风力发动机的叶轮轴与所述第一发电机的主轴之间。
[0006] 在所述基座的顶面设有环形转向轨和转盘,所述转盘通过下接的转向轮支撑连接在所述转向轨上,所述风力发动机固定安装在所述转盘上。
[0007] 在所述转盘上或在所述叶轮轴的末端装有风向传感器。
[0008] 在所述风力发动机的叶片上设有叶片缝隙。
[0009] 所述海浪发电装置包括通过所述浮体牵引动作的水下传动机构和接收动力输入并发出电力的第二发电机;所述水下传动机构通过纵向传动轴、第一伞齿轮副和第二伞齿轮副向所述第二发电机传递旋转动力。
[0010] 所述水下传动机构是在支承轴上接有水下传动杠杆,所述水下传动杠杆的一端通过钢索上接浮体,所述水下传动杠杆的另一端通过齿轮啮合水下传动齿轮,所述水下传动齿轮通过飞轮机构套装在横向传动轴上,所述横向传动轴通过支撑架固定连接在所述框架的底板上;在所述水下传动杠杆与所述框架的底板之间接有杠杆复位拉簧。
[0011] 所述浮体为浮球或浮筒。
[0012] 在所述钢索上套接有浮球方向控制架。
[0013] 本实用新型利用船体与框架的结合,形成一个海上浮动平台,放置于大海之上,通过在海上浮动平台上安装风力发动机和太阳能电池板,从而实现海上的风力发电和太阳能发电;通过海浪不断的起伏动作,利用浮体带动海浪发电装置,可实现浪涌能量向电能的转换。本实用新型实现了海上的光能、风能和海浪能量的综合利用。由于光能、风能和海浪能量都是清洁能源,用其转换成人类所需的电能,可减少陆地上不可再生资源的耗用,减少对地球环境的污染,有利于人类的可持续发展。
附图说明
[0014] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2是图1所示海上综合发电系统的侧视图。
[0016] 图3是风力发动机和太阳能电池板的安装位置图。
[0017] 图4是浮体的设置位置图。
[0018] 图5、图6、图7是风力发动机及其安装结构示意图。
[0019] 图8是风力发动机叶片的结构示意图。
[0020] 图9、图10、图11是海浪发电装置的结构示意图。
[0021] 图12是水下传动机构的布局结构示意图。
[0022] 图中各部件及标号分别是:1、风力发动机,2、船体,3、第一发电机,4、横向传动轴, 5、纵向传动轴,6、甲板,7、框架,8、浮体,9、浮球控制架,10、基座,11、螺旋桨,12、蓄能飞轮, 13、风向传感器,15、转向轮,16、叶轮传动轴,17、太阳能电池板,18、叶轮轴,19、转向轨,20、 叶轮支撑架,21、叶轮传动齿轮,22、支承轴,23、钢索,24、水下传动杠杆,25、杠杆复位拉簧, 26、支撑架,27、水下传动齿轮,28、叶片,29、锚眼,30、第一伞齿轮副,31、第二伞齿轮副,32、 第二发电机,33、浮球系留环,34、叶轮盘,35、叶片缝隙,36、转盘。
具体实施方式
[0023] 如图4所示,将两至三艘大型轮船(可以使用报废轮船)的船体2用框架7固定连接,形成一座大型的海上浮动平台(图4)。在拖往风浪较大的海域后,利用浮动平台上的锚眼四抛锚定位。在浮动平台左、右两个船体2的后尾侧方分别安装有调整平台方向用的螺旋桨11。当风向发生变化时,启动螺旋桨11,产生侧向推力,推动浮动平台以锚链为中心向左或向右转动,从而使浮动平台始终正对着来风的方向。
[0024] 如图1、图2、图3所示,在浮动平台的甲板6上设有若干基座10,在每个基座10上安装一台大型的风力发动机1,在每个基座10内的甲板6上安装一台第一发电机3,在风力发动机1的叶轮轴18与第一发电机3的主轴之间设置有传递旋转动力的动力传递机构。
[0025] 如图5、图6所示,在基座10的顶面设有圆环形的转向轨19和转盘36,转盘36通过下接的转向轮15支撑连接在转向轨19上,风力发动机1固定安装在转盘36上。这样就可以方便地对风力发动机1的方向进行调整。风向传感器13既可安装在风力发动机1后部的转盘36上(图6),也可安装在叶轮轴18的末端(图7)。
[0026] 如图6、图7所示,风力发动机1是在叶轮轴18上固定有叶轮盘34,在叶轮盘34 上安装有若干叶片28,叶轮轴18通过叶轮传动齿轮21将旋转动力传递给叶轮传动轴16, 叶轮传动轴16穿过转盘36,将旋转动力传递给基座10下面的第一发电机3 (图1)。风力发动机1的叶轮轴18通过叶轮支撑架20支撑连接在转盘36上。图8中,在风力发动机1 的叶片观上设有叶片缝隙35。
[0027] 如图1、图3所示,在浮动平台的甲板6上还安装有太阳能电池板17,以实现光能的接收与转换。
[0028] 如图1、图4所示,在浮动平台上的船体2的两侧设置有大量的浮体8,用以带动设置在框架7中的海浪发电装置,实现海浪能量向电能的转换。
[0029] 如图11所示,海浪发电装置包括通过浮体8牵引动作的水下传动机构和接收动力输入并发出电力的第二发电机32。所述水下传动机构通过纵向传动轴5、分别设置在纵向传动轴5上、下端的第一伞齿轮副30和第二伞齿轮副31向第二发电机32传递旋转动力。 在第二发电机32的主轴上还安装有蓄能飞轮12。
[0030] 如图9、图10所示,水下传动机构是在支承轴22上接有水下传动杠杆M,水下传动杠杆M的一端通过浮球系留环33接钢索23,钢索23的上端接浮体8 ;水下传动杠杆M 的另一端通过齿轮啮合水下传动齿轮27,水下传动齿轮27通过飞轮机构套装在横向传动轴4上,横向传动轴4通过支撑架沈固定连接在框架7的底板上。在水下传动杠杆M与框架7的底板之间接有杠杆复位拉簧25。水下传动杠杆24在浮体8和杠杆复位拉簧25的交替拉动下做往复运动,通过驱动水下传动齿轮27,使横向传动轴4实现连续转动。
[0031] 图12中,设置在支撑架沈上的每根横向传动轴4上,都可套接固定多个水下传动齿轮27,每个水下传动齿轮27啮合一个水下传动杠杆M,每个浮体8带动一个水下传动杠杆M运动,由此可提高旋转动力的输出,提高第二发电机32的发电功率。
[0032] 浮体8可以是浮球或浮筒等各种具有浮力、可在海面上漂浮的机构。在钢索23上套接有浮球方向控制架9,以加强对浮体8的控制。
[0033] 本实用新型的工作过程如下:
[0034] 当海面白天艳阳高照时,在浮动平台的甲板6上安装的大量太阳能电池板17将太阳能转化为电能,并通过海底电缆输出或自用。
[0035] 当海面风起浪涌时,海风吹动基座10上的风力发动机1,使其旋转,从而带动第一发电机3发电。不断涌动的海浪,使漂浮在海面上的浮体8不断随之上下浮动,浪峰与浪底的高度差即为浮体8的上下行程。
[0036] 当浪峰涌来时,漂浮在海面上的浮体8通过钢索23向上拉起水下传动杠杆M,设在杠杆另一端的齿轮与装在支撑架26上的水下传动齿轮27相啮合,致使水下传动齿轮27 逆时针旋转。浪峰过后,浮体8落入浪底,同时水下传动杠杆M在杠杆复位拉簧25的作用下迅速复位。
[0037] 海浪不断涌过,致使浮体8不断地通过钢索23拉动水下传动杠杆对,将动力不断地传递给水下传动齿轮27,通过水下传动齿轮27带动横向传动轴4转动;横向传动轴4通过第一伞齿轮副30、纵向传动轴5和第二伞齿轮副31,将旋转动力传递给设置在船舱中的第二发电机32,使第二发电机旋转发电。装在第二发电机32轴头上的蓄能飞轮12提供惯性能量,辅助第二发电机32的运转发电。第二发电机32发出的电力通过海底电缆并入陆地电网或自用。

Claims (9)

1. 一种海上综合发电系统,其持征是,由至少两只船体(2)通过框架(7)连接组成海上浮动平台,在所述海上浮动平台的甲板(6)上分别装有风力发电装置和太阳能电池板,在所述框架(7 )的底板上装有通过若干浮体(8 )带动发电的海浪发电装置。
2.根据权利要求1所述的海上综合发电系统,其特征是,所述风力发电装置包括风力发动机(1)、第一发电机(3)和传递旋转动力的动力传递机构;所述风力发动机(1)设置在基座(10)的顶面,所述基座(10)设置是所述甲板(6)上,所述第一发电机(3)设置在所述基座(10)内的所述甲板(6)上;所述动力传递机构连接在所述风力发动机(1)的叶轮轴(18) 与所述第一发电机(3)的主轴之间。
3.根据权利要求2所述的海上综合发电系统,其特征是,在所述基座(10)的顶面设有环形转向轨(19)和转盘(36),所述转盘(36)通过下接的转向轮(15)支撑连接在所述转向轨(19 )上,所述风力发动机(1)固定安装在所述转盘(36 )上。
4.根据权利要求3所述的海上综合发电系统,其特征是,在所述转盘(36)上或在所述叶轮轴(18 )的末端装有风向传感器(13 )。
5.根据权利要求3所述的海上综合发电系统,其特征是,在所述风力发动机(1)的叶片 (28)上设有叶片缝隙(35)。
6.根据权利要求1所述的海上综合发电系统,其特征是,所述海浪发电装置包括通过所述浮体(8)牵引动作的水下传动机构和接收动力输入并发出电力的第二发电机(32);所述水下传动机构通过纵向传动轴(5)、第一伞齿轮副(30)和第二伞齿轮副(31)向所述第二发电机(32)传递旋转动力。
7.根据权利要求6所述的海上综合发电系统,其特征是,所述水下传动机构是在支承轴(22)上接有水下传动杠杆(24),所述水下传动杠杆(24)的一端通过钢索(23)上接浮体 (8),所述水下传动杠杆(24)的另一端通过齿轮啮合水下传动齿轮(27),所述水下传动齿轮(27)通过飞轮机构套装在横向传动轴(4)上,所述横向传动轴(4)通过支撑架(26)固定连接在所述框架(7)的底板上;在所述水下传动杠杆(24)与所述框架(7)的底板之间接有杠杆复位拉簧(25)。
8.根据权利要求7所述的海上综合发电系统,其特征是,所述浮体(8)为浮球或浮筒。
9.根据权利要求7所述的海上综合发电系统,其特征是,在所述钢索(23)上套接有浮球方向控制架(9)。
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