CN202510276U - 浮子推动式波浪能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮子推动式波浪能发电装置，浮子由分支架和滑轮固定在支架上，下端由弹簧固定在支架下端；双向汲水装置为一液压缸，上、下活塞将液压缸分为上、中、下密封腔；上、下活塞上分别开有上、下出水口，上、下出水口上分别固定有交替开、闭的出水单向阀；上密封腔的上端、下密封腔的下端的上、下进水口由进水管连接海水，上、下进水口上分别固定有交替开、闭的进水单向阀；中密封腔的中上部侧壁上的出水口由出水管连接水轮机；水轮机置于接水槽上端，出水管上安装有压力调速开关，水轮机连接发电机。本实用新型具有较好的稳定性，发电效率高，发电品质高，抗冲击性强，不易腐蚀，经久耐用，结构简单，易于安装，成本低廉，适合海上多变的复杂环境。

Description

浮子推动式波浪能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用海上波浪能发电的发电装置。

背景技术

当前世界，化石能源走向枯竭和化石能源利用对环境的污染这两个老问题摆在了人类面前，人类在不断的寻找新的绿色能源，风力发电、太阳能发电、潮汐发电等各种新技术应运而生，风力发电技术虽然比较成熟，生产成本较低，但是对风的依赖大，也就是说只有在风速达到一定条件时才能有效发电，而且影响鸟类生存，需要大量土地，对生态环境有不利影响；太阳能虽然在使用上比较灵活，但是它受制于光电转换装置,一方面光电转换效率低，另一方面生产光电转换装置的主要材料硅的生产对环境污染比较大，且成本较高；潮汐能发电技术也日趋成熟，现也已实用化，但是其发电成本非常高，对地理环境的依赖性大，难以推广。

海洋中蕴藏巨大能量的波浪能也是一种非常有发展前景的新能源。据科学家估算，全球有经济价值的波浪能开采量估计为1～10亿kW。我国陆地海岸线长达一万八千多公里、大小岛屿6960多个，据估计我国波浪能的理论储量为7000万kW左右，有着广阔的开发利用前景。现有的波浪能发电装置类型主要有以下三种：一种是振荡水柱型发电装置：用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电；由于其建造费用昂贵，转换效率只有10%～30%，转换效率低，发电成本高，难以推广应用。第二种是振荡浮子型发电装置：利用波浪的运动推动装置的活动部分——鸭体、筏体、浮子等，活动部分驱动油、水等中间介质，通过中间介质推动转换发电装置发电；由于活动部分——鸭体、筏体、浮子等受波浪的冲击大，易损坏，寿命短，发电效率较低, 可靠性低，难以大面积推广应用，如果是油介质，一旦装置损坏，还污染海水。水流型发电装置：利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差，利用水位差直接驱动水轮发电机组发电，其发电量大，但对地形和波道要求严格，甚至需要改造地形和波道，成本巨大，不易推广，且如果改造地形和波道，有可能造成恶劣的地理环境。

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种系统稳定性好，发电效率高，发电装置不易损坏，成本低，适用于各种形式的海面的浮子推动式波浪能发电装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种浮子推动式波浪能发电装置，其包括浮子能量收集系统、机械储能系统和发电机发电系统；

浮子能量收集系统包括浮子、滑轮、支架和弹簧；支架下端固定在海床上，上端固定在支撑平台上；浮子上均匀伸出多根分支架，每根分支架的末端固定有滑轮，各滑轮分别穿在支架的竖直滑轮轨道上；浮子下端通过弹簧固定在支架的下端，上端固定连接在活塞杆上；

机械储能系统包括双向汲水装置；双向汲水装置为一液压缸，其缸体下端由支撑架固定在支撑平台上，活塞杆上固定有上活塞和下活塞；上活塞和下活塞将液压缸分为上、中、下密封腔；上活塞上开有连通上密封腔和中密封腔的上出水口，下活塞上开有连通下密封腔和中密封腔的下出水口，上出水口和下出水口上分别固定有交替开、闭的出水单向阀；上密封腔的上端、下密封腔的下端分别开有上、下进水口，上、下进水口由进水管连接海水，上、下进水口上分别固定有交替开、闭的进水单向阀；中密封腔的中部侧壁上开有出水口，出水口由出水管连接水轮机；

发电机发电系统包括水轮机、发电机、接水槽和压力调速开关；水轮机置于接水槽上端，出水管上安装有压力调速开关，水轮机连接发电机；接水槽、发电机固定在支撑平台上。

本实用新型的发电装置具有较好的稳定性：在浮子能量收集系统中，利用支架和滑轮使得浮子运动具有规律性，只收集可利用的上、下浮动的波浪能，也能有效避免恶劣天气带来的对浮子的破坏，同时利用双向汲水装置将随机不稳定的波浪能转化成水的势能储存在双向汲水装置的中密封腔内，当压力增加到压力调速开关的压力极限时，压力调速开关打开，向接水槽流水，冲击水轮机，将水的势能转化为水轮机的动能发电，增强系统稳定性，解决了由于冲击水轮机的水流量变化导致的发电机转子转速不恒定的问题，从而保证了发电机发出的电频率一定，减少了谐波的产生，发电品质高，利于并网。本发电装置的发电效率高：采用双向汲水装置，从而充分利用了波浪能上下往复运动的能量，利用率高，发电效率高。本发电装置抗冲击性强，不易腐蚀，经久耐用。由于只有浮子、支架和弹簧与海水直接接触，装置的其它部分均安装在支撑平台上，所以其抗冲击性强，不易腐蚀。本发电装置的双向汲水装置抽储水一体式，结构简单，易于安装，成本低廉，适合海上多变的复杂环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例包括浮子能量收集系统、机械储能系统和发电机发电系统。浮子能量收集系统包括浮子18、八个滑轮17、支架3和弹簧2。支架3下端固定在海床1上，上端固定在支撑平台4上。浮子18上均匀伸出四根分支架19，每根分支架19的末端固定有滑轮17，各滑轮17分别穿在支架3的竖直滑轮轨道上。浮子18下端通过弹簧2固定在支架3的下端，上端固定连接在活塞杆20上。

机械储能系统包括双向汲水装置。双向汲水装置为一液压缸10，其缸体下端由支撑架6固定在支撑平台4上，活塞杆20上固定有上活塞22和下活塞21。上活塞22和下活塞21将液压缸10分为上、中、下密封腔23、24、26。上活塞22上开有连通上密封腔23和中密封腔24的上出水口，下活塞21上开有连通下密封腔26和中密封腔24的下出水口，上出水口和下出水口上分别固定有交替开、闭的出水单向阀11、27。上密封腔23的上端、下密封腔26的下端分别开有上、下进水口，上、下进水口由进水管5、7连接海水，上、下进水口上分别固定有交替开、闭的进水单向阀9、8。中密封腔24的中部侧壁上开有出水口25，出水口25由出水管13连接水轮机14。

发电机发电系统包括水轮机14、发电机16、接水槽15和压力调速开关12。水轮机14置于接水槽15上端，出水管13上安装有压力调速开关12，水轮机14连接发电机16。接水槽15、发电机16固定在支撑平台4上。支撑平台4的一部分也可位于地面上。

Claims (1)

1.一种浮子推动式波浪能发电装置，其包括浮子能量收集系统、机械储能系统和发电机发电系统；其特征在于：

浮子能量收集系统包括浮子、滑轮、支架和弹簧；支架下端固定在海床上，上端固定在支撑平台上；浮子上均匀伸出多根分支架，每根分支架的末端固定有滑轮，各滑轮分别穿在支架的竖直滑轮轨道上；浮子下端通过弹簧固定在支架的下端，上端固定连接在活塞杆上；

机械储能系统包括双向汲水装置；双向汲水装置为一液压缸，其缸体下端由支撑架固定在支撑平台上，活塞杆上固定有上活塞和下活塞；上活塞和下活塞将液压缸分为上、中、下密封腔；上活塞上开有连通上密封腔和中密封腔的上出水口，下活塞上开有连通下密封腔和中密封腔的下出水口，上出水口和下出水口上分别固定有交替开、闭的出水单向阀；上密封腔的上端、下密封腔的下端分别开有上、下进水口，上、下进水口由进水管连接海水，上、下进水口上分别固定有交替开、闭的进水单向阀；中密封腔的中部侧壁上开有出水口，出水口由出水管连接水轮机；

发电机发电系统包括水轮机、发电机、接水槽和压力调速开关；水轮机置于接水槽上端，出水管上安装有压力调速开关，水轮机连接发电机；接水槽、发电机固定在支撑平台上。