[發(fā)明專利]將水電渦輪機緊固到布置場所的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980150579.7
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN102245892A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·鄧恩;J·艾夫斯
• 申請（專利權(quán)）人: 開放水知識產(chǎn)權(quán)有限公司
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B17/06
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 田強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將水電渦輪機緊固到例如海底的布置場所以及大潮汐流的區(qū)域中的方法，所述方法使得渦輪機能被緊固地定位而不具有倒轉(zhuǎn)或滑出適當位置的風險，但是不需要使用打樁或其它復雜的固定操作，從而顯著地簡化了這種渦輪機的安裝。

背景技術(shù)

當前，并且在全球范圍內(nèi)，高度關(guān)注的是，CO₂的排放對我們的環(huán)境正在引起破壞，尤其是由全球變暖造成的威脅。CO₂排放的主要源頭之一是通過化石燃料的燃燒進行大規(guī)模發(fā)電。然而，電是人類生存所必需的商品，因此在尋求進行大量發(fā)電的替代方法而無需使用化石燃料過程中有大量資源正在被耗費。盡管核能是一種這樣的可選方案，大多數(shù)社會對于核電的負面影響不滿，并且因此需要其它更多的可取方案。

因此近年來可再生能源已經(jīng)引起了更多的關(guān)注，圍繞太陽能動力、風能動力和潮汐能動力正在研發(fā)許多項目。在這些可選的能量形式中，假如潮汐流完全可預(yù)測且穩(wěn)定，經(jīng)論證潮汐發(fā)電是最有吸引力的，不像風能或太陽能相對間斷且因此不太可靠。

然而，控制潮汐能確實具有其自身的挑戰(zhàn)，特別是安裝和維護潮汐電力發(fā)電機，例如水電渦輪機，由于水電渦輪機自身運行的特質(zhì)，水電渦輪機必須定位在相對快流動的潮汐流中，并且更加期望定位在海底。這些條件顯然不易滿足并且不利于安全工作條件。安裝有這種潮汐渦輪機的底座的安裝通常采取將樁沉入海底，然后渦輪機或承載一個或多個渦輪機的輔助框架可以定位在該樁上。然而，在高潮汐流的區(qū)域中將樁沉入海底存在很大的問題且通常是危險的操作。另外，重大的鉆孔打樁裝備必須運送到安裝場所處且在安裝場所處工作，顯著地增加了操作的復雜度和成本。

安裝過程由于市場上越來越缺少執(zhí)行這種鉆孔工作的適當容器和裝備以及從事潛水人員在高潮汐流動場所非常危險而進一步復雜化。

因此，本發(fā)明的目的是提供將水電渦輪機緊固到諸如海底的布置場所處的方法，所述方法使用易于獲得的非專業(yè)的海上裝備且不需要復雜且耗時的鉆孔或類似準備性操作。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供將水電渦輪機緊固到布置場所處的方法，所述方法包括下述步驟：

將所述渦輪機安裝到具有多個支腿的底座上；

將所述底座定位在海底的高潮汐流區(qū)域中；

利用通過潮汐流施加到渦輪機和/或底座上的力在底座上產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，所述轉(zhuǎn)動力矩迫使支腿中的至少一個穿透海底以便于諸如防止底座不期望的移動。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

將所述渦輪機定位在所述底座至少部分上方，以便于由于潮汐流對抗渦輪機而經(jīng)歷倒轉(zhuǎn)力矩；

以及允許倒轉(zhuǎn)力矩通過所述底座傳遞到所述支腿中的至少一個以便于迫使所述支腿抵住海底。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

使所述支腿中的至少一個穿透海底。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

利用由所述渦輪機在其運行期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來迫使所述支腿中的至少一個抵住海底。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

相對于潮汐流的方向定位所述底座，以使得當潮汐在第一方向上流動時迫使渦輪機的下游側(cè)的至少一個支腿抵住海底，并且當潮汐流反向以在與所述第一方向基本相反的第二方向上流動時迫使渦輪機的下游側(cè)的至少一個另一支腿抵住海底。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

所述底座設(shè)置有以大致三角形排列布置的三個支腿；

相對于潮汐流的方向定位所述底座，以使得所述支腿中的兩個定位在渦輪機的下游側(cè)并且其余的支腿定位在渦輪機的上游側(cè)，并且當潮汐流的方向反向時反之亦然。

優(yōu)選地，所述方法包括下述步驟：

相對于潮汐流的方向定位底座以使得渦輪機的下游側(cè)的兩個支腿沿著與潮汐流的方向基本成法向的軸線定位。

根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供水電渦輪機系統(tǒng)，所述水電渦輪機系統(tǒng)包括：渦輪機；底座，所述渦輪機能夠安裝在所述底座上，所述底座包括多個支腿，所述支腿中的至少一個定位為經(jīng)歷向下的力，當所述系統(tǒng)布置在海底的高潮汐流布置場所處時，所述向下的力由潮汐流施加到渦輪機和/或底座上的力產(chǎn)生。

優(yōu)選地，所述底座包括以三角形取向排列的三個支腿。

優(yōu)選地，三個支腿中的每個具有海底接觸端，海底接觸端的形狀和尺寸設(shè)計為輔助穿透海底。

優(yōu)選地，所述底座包括三角形形狀的框架，支腿從所述框架的每個頂端延伸出。

優(yōu)選地，所述支腿或每個支腿的海底接觸端是尖的。