[發(fā)明專利]一種水艙式浮動平臺及波能發(fā)電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810062897.5
• 申請日: 2008-07-10
• 公開（公告）號: CN101624959A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳文標
• 申請（專利權）人: 陳文標
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及一種水艙式浮動平臺及波能發(fā)電裝置，特別涉及一種海洋波浪能 采集和將波浪能轉換為機械動能進行發(fā)電的裝置，屬于機械制造與發(fā)電設備行 業(yè)。

背景技術：

不斷高漲的能源價格和日益突出的環(huán)境問題，促使人們開始以更大的熱情尋 找開發(fā)新的能源。地球表面的71％是海洋，海洋蘊藏著巨大能量。目前利用海洋 能發(fā)電的主要有潮汐、海浪、海流、溫差、鹽差等形式，較為成熟的是潮汐能和 海浪能發(fā)電，雖然潮汐發(fā)電容量較大，但要求7m潮差以上，而且必須建造長壩， 需要海灣作為上游水庫，電站選址有限，而海浪發(fā)電隨處可設，大海素有無風三 尺浪之說，所以海浪發(fā)電更具發(fā)展前景。1992年聯(lián)合國把海浪發(fā)電列為開發(fā)海 洋可再生能源的首位，沿海國家十分重視、加大力度，積極開發(fā)。

有關波能發(fā)電裝置的方法很多，其能量轉換形式主要有三種，即空氣能，水 位能和機械能，其中機械能最為普遍，其基本原理是通過浮體在海浪上下波動中 的擺動，以機械傳動形式獲取機械動能，優(yōu)點是結構簡單，制造難度小，缺點是 采能的效率較低，不論浮體是依附在固定物體上或是與發(fā)電設備連體漂浮在海 上，其擺動幅度完全取決于海浪波動的幅度，且浮體自身的重量還會消耗一定的 海浪能量，所以浮體實際采集到的能量必定小于海浪產生的能量，在風浪較小時 效果更差，這也是目前波浪發(fā)電面臨的主要問題，能量采集效率低是導致海洋波 能發(fā)電難以推廣和商業(yè)應用的主要原因之一。

發(fā)明內容：

提供一種能充分吸收海浪波動產生的能量和高效的海浪波能發(fā)電裝置，從而 提高波能發(fā)電效率，降低發(fā)電成本，使海浪波能發(fā)電得到更快推廣和實際應用。

本發(fā)明采取的技術方案是：

構造一個浮動平臺，在浮動平臺內腔設水艙，艙內水量可通過水泵調節(jié)，在 浮動平臺底部中間設置一個支撐浮體使浮動平臺重心上移，使浮動平臺形如一個 以支撐浮體為平衡支點的蹺蹺板，在浮動平臺的兩邊設置防傾浮體。將兩個浮動 平臺連接在一起組成工作體，在兩個浮動平臺上分別安裝相應的能量轉換構件 (能量轉換構件根據不同的能量轉換方式可有所不同，能量轉換方式可為液壓傳 動式、齒輪傳動式以及其它傳動方式，本發(fā)明以液壓傳動式為例說明)，構成能 量轉換裝置。如在第一個浮動平臺上安裝液壓缸和相關的管道、液壓泵、發(fā)電機 等設備，第二個浮動平臺上安裝推拉桿和支架，推拉桿一端與支架相連，另一端 與第一個浮動平臺上的液壓缸的活塞桿相連。

當第一個浮動平臺的左側被海浪托起時，艙內的水快速流向右側，使浮動平 臺重心偏移而向右傾斜，與浮動平臺相連的第二個浮動平臺受到拉帶作用則向左 傾斜，其艙內的水隨即流向左邊，使兩浮動平臺連接處出現下凹狀，安裝在兩浮 動平臺上的能量轉換裝置產生迎合運動；當海浪波動到第一浮動平臺的右側時， 該浮動平臺又會向左傾斜，第二個浮動平臺也隨之向右傾斜，使兩浮動平臺連接 處出現上凸狀，安裝在兩浮動平臺上的能量轉換裝置產生背離運動，海浪的反復 波動使安裝在兩浮動平臺上的能量轉換裝置不斷產生機械運動，進而推拉活塞桿 帶動活塞在液壓缸內來回滑動產生液壓能，液壓能經液壓管道傳遞至液壓馬達轉 變?yōu)樾D機械能并帶動發(fā)電設備發(fā)電。一個波浪經過兩浮動平臺組成的工作體 時，能使每個浮動平臺出現三次大的左右傾斜擺動。

由于艙內的水在流動過程中具有慣性和回沖作用，當海浪托起左側浮動平臺 時，艙內的水會快速流向右側，使右側浮動平臺水量增多而重量增加，因重力的 慣性作用會使右側浮動平臺在瞬間過度落入海中；隨后，在防傾浮體浮力和艙內 水流回沖的作用下，右側的浮動平臺又會很快作反彈性上浮，并將部分水倒回左 側，使浮動平臺發(fā)生反向傾斜，這種反復回沖過程會維持一小段時間，即使沒有 后續(xù)的海浪，浮動平臺仍可保持一定幅度的擺動，逐漸減弱，等到下一個海浪的 到來。

艙內的水量可根據海上風浪情況通過水泵調節(jié)，以保持浮動平臺最佳擺動幅 度，提高采能效率，當臺風來臨期間，可在艙內注入較多的海水使浮動平臺保持 適當下潛，減小風浪對浮動平臺的沖擊并仍能保持適度擺動維持發(fā)電工作。

浮動平臺可錨定在預定的海域工作，通過海底電纜傳送電能。

有益效果：

1、在海浪波動過程中，浮動平臺將海浪動能與艙內水流的動能結合起來， 具有放大海浪波動幅度和延長波動時間的效果，使可利用的能量明顯增加。