CN204663768U - 一种改良型风能与波浪能联合发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于海洋能源利用技术领域，尤其涉及一种改良型风能与波浪能联合发电装置。所述装置下部设置有通过锚链固定于海底的浮体，所述浮体上设置有安装支架，所述安装支架一端连接浮体，另一端连接有支撑平台，所述支撑平台上装设有发电系统。本实用新型可以利用海水作为液压工质，随着水位和风力大小的变化将波浪能和风能转化为机械能，然后再把机械能转化为电能，综合利用风能和波浪能，保证发电的持续性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋能源利用技术领域，尤其涉及一种改良型风能与波浪能联合发电装置。
背景技术
随着世界经济的飞速发展，人类对能源的需求与日俱增。然而，常规能源由于其不可再生性，其储量正在日益减少，同时使用常规能源所产生的环境污染已经成为人类生存发展所面临的严峻挑战。目前，世界各国的相关机构都在积极开发利用可再生的清洁能源。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，使得海上风力发电技术成为近年来应用热点。我国近海风能资源预计可达7.5亿千瓦，是陆上风能资源3倍，海上风力发电场将成为未来发展的重点。
波浪能发电装置将波浪能转换成液压能，再通过发电机转换成电能。该技术具有俘获波浪能效率以及转换效率高、制造简单和集成性好等优点，适用于大规模发电系统。
经对现有技术的文献检索发现，中国科学院广州能源研究所盛松伟等人公开了一种“浮体下挂液压缸式波浪发电装置”，该装置包括一个漂浮于海面的浮体，浮体下端通过柔性钢索与倒立的弹簧回复液压缸底部连接，弹簧回复液压缸内的活塞杆伸向下端，通过锚链系泊于海底；弹簧回复液压缸的液压回路连接液压蓄能器，液压蓄能器连接液压马达，液压马达连接发电机。但是该技术实现大规模发电需要建设单独的输电线路，同时需要为每套发电装置设置系泊设备，因而成本较高，实用性差。
实用新型内容
本实用新型提供一种改良型风能与波浪能联合发电装置，可以利用海水作为液压工质，随着水位和风力大小的变化将波浪能和风能转化为机械能，然后再把机械能转化为电能，综合利用风能和波浪能，保证发电的持续性和稳定性。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种改良型风能与波浪能联合发电装置，所述装置下部设置有通过锚链固定于海底的浮体，所述浮体上设置有安装支架，所述安装支架一端连接浮体，另一端连接有支撑平台，所述支撑平台上装设有发电系统，所述发电系统包括液压泵、风机、蓄水箱、液压马达和发电机，所述液压泵与风机之间通过联轴器I连接，所述液压泵与蓄水箱之间通过海水管道连接，所述蓄水箱与液压马达通过海水管道连接，所述液压马达与发电机之间通过联轴器II连接，所述支撑平台与浮体之间还设置有浮球，所述浮球通过球形活络连接器与安装支架固定连接，所述浮球还与设置在安装支架下部的拱板固定连接，所述拱板与安装支架活动连接。
优选地，所所述浮球与安装支架安装有液压缸I，所述浮球与拱板之间安装有液压缸II，所述液压缸I与安装支架、浮球之间通过球形活络连接器活动连接，所述液压缸II与拱板、浮球之间通过球形活络连接器活动连接，所述浮球与安装支架之间的液压缸I一端通过海水管道与蓄水箱连接，所述液压缸I与蓄水箱之间的海水管道上设置有单向阀。
优选地，该装置上还设置有海水过滤器，所述海水过滤器均通过海水管道与液压泵、液压缸连接，所述海水过滤器分别固定安装在液压泵和液压缸的入口处的海水管道上，所述海水过滤器与液压缸之间的海水管道上设置有单向阀。
优选地，所述安装支架包括杆立柱、水平板和支撑板，所述杆立柱的一端固定连接在浮体上，另一端与水平板固定连接，所述支撑板的一端固定连接在水平板上，另一端固定在支撑平台下部。
优选地，所述杆立柱的数量为三个，均布在浮体上，三个杆立柱构成等边三角形，所述浮球位于三个立柱的中间。
优选地，所述杆立柱上设置有滑槽导轨，所述拱板与杆立柱之间通过滑槽连接，所述拱板沿滑槽导轨在杆立柱上活动。
优选地，所述风机为垂直轴风机，数量至少为两个，所述蓄水箱为承压蓄水箱，数量至少为两个，所述液压泵、液压马达和发电机的数量分别至少为两个，所述液压泵、垂直轴风机、承压蓄水箱、液压马达和发电机组成至少两组发电系统，且均布设置在支撑平台上。
优选地，所述支撑平台上设置多个孔洞，所述孔洞用于贯穿海水管道。
优选地，所述液压马达的下面连接有海水管道。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型可以利用海水作为液压工质，随着水位和风力大小的变化将波浪能和风能转化为机械能，然后再把机械能转化为电能，综合利用风能和波浪能，保证发电的持续性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图中，1为锚链,2为浮体，3为安装支架，31为杆立柱，32为水平板，33为支撑板，4为支撑平台，5为液压泵，6为垂直轴风机，7为承压蓄水箱，8为液压马达，9为发电机，10为联轴器I，11为联轴器II，12为浮球，13为拱板，14为液压缸I，15为液压缸II，16为球形活络连接器，17为单向阀,18为海水过滤器，19为海水管道。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种改良型风能与波浪能联合发电装置，所述装置下部设置有通过锚链1固定于海底的浮体2，所述浮体2上设置有安装支架3，所述安装支架3一端连接浮体2，另一端连接有支撑平台4，所述支撑平台4上装设有两组发电系统，且对称设置在支撑平台4的两端，所述发电系统包括液压泵5、垂直轴风机6、承压蓄水箱7、液压马达8和发电机9，所述液压泵5与垂直轴风机6之间通过联轴器I10连接，所述液压泵5与承压蓄水箱7之间通过海水管道19连接，所述承压蓄水箱7与液压马达8通过海水管道19连接，所述液压马达8与发电机9之间通过联轴器II 11连接，所述液压马达8的下面连接有海水管道19，所述支撑平台4与浮体2之间还设置有浮球12，所述浮球12通过球形活络连接器16与安装支架3固定连接，所述浮球12还与设置在安装支架3下部的拱板13固定连接，所述拱板13与安装支架3活动连接，所述支撑平台4上设置多个孔洞，所述孔洞用于贯穿海水管道19；
所述浮球12与安装支架3安装有液压缸I14，所述浮球12与拱板13之间安装有液压缸II15，所述液压缸I14与安装支架3、浮球12之间通过球形活络连接器16活动连接，所述液压缸II15与拱板13、浮球12之间通过球形活络连接器16活动连接，所述浮球12与安装支架3之间的液压缸I 14一端通过海水管道19与蓄水箱7连接，所述液压缸I 14与蓄水箱7之间的海水管道19上设置有单向阀17；
该装置上还设置有海水过滤器18，所述海水过滤器18均通过海水管道19与液压泵5、液压缸I 14连接，所述海水过滤器18分别固定安装在液压泵5和液压缸I14的入口处的海水管道19上，所述海水过滤器18与液压缸5之间的海水管道19上设置有单向阀17；
所述安装支架3包括杆立柱31、水平板32和支撑板33，所述杆立柱31的一端固定连接在浮体2上，另一端与水平板32固定连接，所述支撑板33的一端固定连接在水平板32上，另一端固定在支撑平台4下部，所述杆立柱31上设置有滑槽导轨，所述拱板13与杆立柱31之间通过滑槽连接，所述拱板13沿滑槽导轨在杆立柱31上活动。
实施例2
一种改良型风能与波浪能联合发电装置，与实施例1相似，所不同的是所述杆立柱31的数量为三个，均布在浮体2上，三个杆立柱31构成等边三角形，所述浮球12位于三个杆立柱31的中间。
本实用新型的海水过滤器18设置有多个，分别固定安装在液压缸I海水管道19入口和液压泵海水管道19入口处，使海水过滤后才能进入液压缸I14和液压泵5；液压缸I海水管道19入口端与液压缸I进口相连，液压缸I海水管道19出口端与液压缸I出口相连。单向阀17固定安装在液压缸I海水管道19入口和液压缸I海水管道19出口处，确保海水只能从液压缸I海水管道19入口端进入液压缸I14，然后通过液压缸I海水管道19出口进入承压蓄水箱7；支撑板33和浮球12上安装有球形活络连接器16，液压缸I 14的左右两端均与球形活络连接器16相连接，球形活络连接器16能够进行多个方向的自由转动，方便把浮球12往各个方向运动；杆立柱31上固定有滑槽导轨，拱板13与杆立柱31通过滑槽连接，拱板13与浮球12之间通过两个球形活络连接器16安装有液压缸II 15，以在大波浪环境中提高上下波浪势能差的能量储存能力；浮体2通过锚链1固定于海底，确保装置整体位置的固定性；液压泵5安装在支撑平台4上，液压泵5海水管道19入口端与液压泵5进口相连，液压泵5通过联轴器I 10与垂直轴风机6相连，垂直轴风机6带动液压泵5运转，将风能转化为机械能，液压泵5海水管道19一端与液压泵5出口相连；液压泵海水管道19出口端和液压缸I海水管道19出口端均与承压蓄水箱7相连接，利用海水作为液压介质；承压蓄水箱海水管道19出口端与液压马达8相连接，加快液压马达8的运转，液压马达海水管道19出口端伸向海面，将海水直接排入海里。液压马达8通过联轴器II 11与发电机9连接,将能量最终转换为电能。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述装置下部设置有通过锚链固定于海底的浮体，所述浮体上设置有安装支架，所述安装支架一端连接浮体，另一端连接有支撑平台，所述支撑平台上装设有发电系统，所述发电系统包括液压泵、风机、蓄水箱、液压马达和发电机，所述液压泵与风机之间通过联轴器I连接，所述液压泵与蓄水箱之间通过海水管道连接，所述蓄水箱与液压马达通过海水管道连接，所述液压马达与发电机之间通过联轴器II连接，所述支撑平台与浮体之间还设置有浮球，所述浮球通过球形活络连接器与安装支架固定连接，所述浮球还与设置在安装支架下部的拱板固定连接，所述拱板与安装支架活动连接。
2.根据权利要求1所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述浮球与安装支架安装有液压缸I，所述浮球与拱板之间安装有液压缸II，所述液压缸I与安装支架、浮球之间通过球形活络连接器活动连接，所述液压缸II与拱板、浮球之间通过球形活络连接器活动连接，所述浮球与安装支架之间的液压缸I一端通过海水管道与蓄水箱连接，所述液压缸I与蓄水箱之间的海水管道上设置有单向阀。
3.根据权利要求2所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：该装置上还设置有海水过滤器，所述海水过滤器均通过海水管道与液压泵、液压缸连接，所述海水过滤器分别固定安装在液压泵和液压缸的入口处的海水管道上，所述海水过滤器与液压缸之间的海水管道上设置有单向阀。
4.根据权利要求3所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述安装支架包括杆立柱、水平板和支撑板，所述杆立柱的一端固定连接在浮体上，另一端与水平板固定连接，所述支撑板的一端固定连接在水平板上，另一端固定在支撑平台下部。
5.根据权利要求4所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述杆立柱的数量为三个，均布在浮体上，三个杆立柱构成等边三角形，所述浮球位于三个立柱的中间。
6.根据权利要求5所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述杆立柱上设置有滑槽导轨，所述拱板与杆立柱之间通过滑槽连接，所述拱板沿滑槽导轨在杆立柱上活动。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的改良型风能与波浪能联合发电装置，其特征在于：所述风机为垂直轴风机，数量至少为两个，所述蓄水箱为承压蓄水箱，数量至少为两个，所述液压泵、液压马达和发电机的数量分别至少为两个，所述液压泵、垂直轴风机、承压蓄水箱、液压马达和发电机组成至少两组发电系统，且均布设置在支撑平台上。
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| CN104912741A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-16 | 浙江海洋学院 | 组合式发电装置 |
| CN107575337A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-01-12 | 大连理工大学 | 基于张力腿平台垂直轴风力机与垂向‑水平两向波浪能发电集成结构 |
| WO2022233242A1 (zh) * | 2021-05-06 | 2022-11-10 | 江苏科技大学 | 一种应用于摆式波浪能发电装置的自适应海水液压系统 |
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2015
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