[發(fā)明專利]滾動式浪涌發(fā)電方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910043053.0
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101858297A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王應(yīng)龍;王鐘鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 王應(yīng)龍;王鐘鳴
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用浪能發(fā)電的方法，屬海洋波浪能開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海洋中最豐富的是水、最普遍的是浪，波浪能是海洋能源中最豐富、最普遍、較難利用的資源之一。波浪能又是海洋能中所占比重較大的海洋能源。海水的波浪運動產(chǎn)生十分巨大的能量，波浪能是一種密度低、不穩(wěn)定、無污染、可再生、儲量大、分布廣、利用難的能源。由于海浪的能量都集中在海面表層，使海浪成為高度集中的能量源，同時浪能也是最環(huán)保的能源，但目前浪能還沒有被有效的利用。波浪是海水的運動形式之一，它的產(chǎn)生是外力、重力與海水表面張力共同作用的結(jié)果。波浪形成時，水質(zhì)點作震蕩和位移運動，水質(zhì)點的位置變化產(chǎn)生位能。我國陸地海岸線長達一萬八千多公里、大小島嶼6960多個。近海受季風(fēng)控制，冬季浪大，夏季浪小，特別是冬季在強烈的偏北風(fēng)吹拂下，從黃海到南海形成一條東北-西南走向的大浪帶，平均波高在2米以上，且周期在4-8s之間，有利于波浪能發(fā)電，具有廣闊的開發(fā)利用前景。

全球已申請的波力發(fā)電專利超過千項，已有20多種進行過實驗，雖然波浪能開發(fā)的技術(shù)復(fù)雜、成本高、投資回收期長。但是近200年來，世界各國還是投入大量人力、物力進行不懈的探索和研究。除實驗室研究外，挪威、日本、英國、美國、法國、西班牙和中國等國家已建成多個數(shù)十瓦至數(shù)百千瓦的試驗波浪發(fā)電裝置。目前已經(jīng)研究開發(fā)比較成熟的波浪發(fā)電裝置基本上有三種類形。一是振蕩水拄型，用一個容積固定的、與海水相通的容器裝置，通過波浪產(chǎn)生的水面位置變化引起容器內(nèi)的空氣容積發(fā)生變化，壓縮容器內(nèi)的空氣(中間介質(zhì))，用壓縮空氣驅(qū)動葉輪，帶動發(fā)電裝置發(fā)電。二是機械型，利用波浪的運動推動裝置的活動部分(鴨體、筏體、浮子等)，活動部分壓縮(驅(qū)動)油、水等中間介質(zhì)，通過中間介質(zhì)推動轉(zhuǎn)換發(fā)電裝置發(fā)電。三是水流型，利用收縮水道將波浪引入高位水庫形成水位差(水頭)，利用水頭直接驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電。這三種類型各有優(yōu)缺點，但有一個共同的問題是波浪能轉(zhuǎn)換成電能的中間環(huán)節(jié)多，效率低，電力輸出波動性大，這也是影響波浪發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用的主要原因之一。把分散的、低密度的、不穩(wěn)定的波浪能吸收起來，集中、經(jīng)濟、高效地轉(zhuǎn)化為有用的電能，裝置及其構(gòu)筑物能承受災(zāi)害性海洋氣候的破壞，實現(xiàn)安全運行，是當(dāng)今波浪能開發(fā)的難題和方向。

由于波浪能的利用地點局限在海岸附近，還容易受到海洋災(zāi)害性氣候的侵襲。開發(fā)成本高，規(guī)模小，社會效益好但是經(jīng)濟效益差，投資回收期長，長期以來，波浪能的大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)利用發(fā)展緩慢。

與已公開技術(shù)相比本發(fā)明的特點在于：

1、運動件極少，只有電機、重力砂車輪、齒輪；

2、抗災(zāi)害性氣候能力強，外體全密封圓柱形整體結(jié)構(gòu)，由于重心的調(diào)整能自然復(fù)位，任憑風(fēng)浪擺布；

3、結(jié)構(gòu)裝置成本低，鋼板、電機、砂石是本裝置的主材，只有8個主要部件；

4、抗腐能力強，無外露元件、運動件和設(shè)備；

5、發(fā)電效率高，能量傳遞簡單，原理可靠、實用、安全，傳遞能量損失極少；

6、海浪可取能量中不是浪峰而是浪涌，浪峰只是海浪的表現(xiàn)像，所以本發(fā)明吸取的是浪峰和浪涌；

7、無固定支架或海底固定結(jié)構(gòu)，對地點選擇無要求，用軟纜繩定位，海面安裝發(fā)電裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種重力砂車在滾動浮體內(nèi)置圓弧形軌道上往復(fù)運動帶動發(fā)電機發(fā)電，是利用迎浪裝置受浪涌的沖擊作用使用圓柱形浮體來回滾動，獲得浪能，用最簡便的方法、最簡單的設(shè)備充分利用海洋中最豐富的水浮力，最普通浪涌沖擊力的發(fā)電方法。

1、圓柱形浮體

圓柱形浮桶體內(nèi)置砂車軌道，軌道上放置砂車，安裝一組或多組發(fā)電機，并設(shè)置有定位石錨連接環(huán)、迎浪板，圓柱形滾動浮體為抗風(fēng)暴和巨浪采取整體結(jié)構(gòu)。

2、發(fā)電機

發(fā)電機是將浪能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，每臺發(fā)電裝置設(shè)置一組或多組發(fā)電機，并在發(fā)電機上配置飛輪，因砂車的運動特點為圓弧形往復(fù)運動，有發(fā)電死點，發(fā)電機安裝在砂車的兩端，使砂車受力平衡減少單邊受力磨損現(xiàn)象，延長砂車使用壽命。

3、迎浪裝置

迎浪裝置是將沖擊浪能轉(zhuǎn)換為機械能的主要裝備，該設(shè)備的作用為增加擺動幅度，從而更多獲得浪能。它安裝在圓柱形滾動浮體的上部，當(dāng)迎浪裝置受浪能沖擊后帶動圓柱形滾動浮體向背浪方向運動，使重力砂車與發(fā)電裝置作相對運動獲取能量。

4、動力慣性飛輪

動力慣性飛輪是為安裝在發(fā)電機主軸上的砂車保證發(fā)電機能正常輸出較平穩(wěn)電能而設(shè)置的。

5、限位緩沖裝置