[發(fā)明專利]漂浮式水浪能量采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102384013A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 董萬章;王桂林
• 申請（專利權）人: 董萬章;王桂林
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16;B63B38/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 項榮;姚垚

技術領域

本發(fā)明涉及水浪能源技術領域，特別涉及一種漂浮式水浪能量采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術

水浪，亦稱為水波或波浪，是河流、湖泊、海洋等水體受風力或溫差等自然因素的影響而形成的一種機械波。水浪，尤其是海浪，蘊含著巨大的能量，是極為重要的能源資源。水浪所蘊含的能量亦稱為水浪能，與石油、煤炭、天然氣這三大傳統(tǒng)能源資源相比，水浪能具有儲量大、無污染、可永續(xù)利用的優(yōu)點。然而，水浪能也具有密度低(單位面積或單位體積所蘊含的能量少)、不穩(wěn)定的缺點，而密度低、不穩(wěn)定則進一步導致水浪能難以得到充分利用。

近年來，隨著傳統(tǒng)能源資源供求關系的緊張和人類環(huán)保意識的覺醒，人們越來越關注水浪能的利用問題。為數(shù)不少的發(fā)明人在水浪能的利用方面進行了積極的探索，提出了多種多樣的技術方案。從已公開的技術文獻看，目前，人們在水浪能的利用方面所提出的技術方案主要是利用海浪發(fā)電，亦即將海浪能轉(zhuǎn)化為電能，而基本的轉(zhuǎn)化形式則包括以下三類：

其一，利用海浪波動所產(chǎn)生的沖力壓縮裝置內(nèi)的空氣，再用壓縮空氣驅(qū)動葉輪，由葉輪帶動發(fā)電裝置發(fā)電；

其二，直接利用海浪波動所產(chǎn)生的沖力驅(qū)動發(fā)電裝置發(fā)電；

其三，將海浪轉(zhuǎn)化為水流，由水流驅(qū)動發(fā)電裝置發(fā)電。

上述三類技術方案各具特色，總的說來，直接利用海浪波動所產(chǎn)生的沖力驅(qū)動發(fā)電裝置發(fā)電的技術方案因減少了能量轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)，在技術上更合理一些。然而，現(xiàn)有的直接利用海浪波動所產(chǎn)生的沖力驅(qū)動發(fā)電裝置發(fā)電的技術方案也有其不足，而主要的不足在于，現(xiàn)有技術所利用的是“點能量”。所謂“點能量”，是指直接作用于發(fā)電裝置的水體面積與發(fā)電裝置中接受動力的裝置的尺寸大體相當，人們將以這種方式傳遞的能量，形象地稱之為“點能量”。由于水浪能(包括海浪能)具有密度低的缺點，因此，現(xiàn)有的這種以“點能量”的方式實現(xiàn)海浪發(fā)電的技術方案具有較大的局限性。

總的說來，水浪能的密度低，是制約水浪能源技術產(chǎn)業(yè)化應用的一個瓶頸，也是多年來現(xiàn)有技術希望解決而未能完全解決的問題。至于水浪能不穩(wěn)定的缺點，現(xiàn)有技術已經(jīng)有了相對成熟的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種漂浮式水浪能量采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)突破水浪能的密度低這一制約水浪能源技術推廣、應用的瓶頸，從而大幅度地提升水浪能的產(chǎn)業(yè)化利用水平。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種漂浮式水浪能量采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括至少兩個以串聯(lián)的方式漂浮在水面上，且彼此間活動連接的浮臺，所述浮臺上設有動力傳遞裝置和能量轉(zhuǎn)換裝置，相鄰浮臺之間的動力傳遞裝置與能量轉(zhuǎn)換裝置活動連接，在水浪的作用下，相鄰浮臺作相對運動，帶動浮臺上的動力傳遞裝置與相鄰浮臺上的能量轉(zhuǎn)換裝置作相對運動，使得能量轉(zhuǎn)換裝置進行能量轉(zhuǎn)換。

上述技術方案的能量轉(zhuǎn)換原理是：風力等自然力與水面作用產(chǎn)生水浪。水浪的波動推動漂浮在水面上的浮臺運動，由于水浪的傳播有一個過程，因此，相鄰浮臺的運動是不同步的，而這種不同步會導致浮臺相對運動。相鄰浮臺的這種相對運動通常表現(xiàn)為不同步的上下運動或以連接處為中心的相對轉(zhuǎn)動。相鄰浮臺的這種相對運動會帶動分別位于相鄰浮臺，且彼此活動連接的動力傳遞裝置和能量轉(zhuǎn)換裝置作相對運動。這一過程實質(zhì)上就是把“面能量”——整個浮臺所獲得的機械能傳遞到了能量轉(zhuǎn)換裝置(例如，但不限于直線式發(fā)電機)這個“點”上，從而解決了水浪能的密度低的缺點。事實上，通過“面能量”來實現(xiàn)水浪能的轉(zhuǎn)換，也是本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術的最本質(zhì)的特征之一。

基于“面能量”的轉(zhuǎn)換利用這一總的發(fā)明構思，本發(fā)明還提出另一種技術方案來解決本發(fā)明要解決的技術問題，該技術方案如下：

一種漂浮式水浪能量采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括至少兩個以串聯(lián)的方式漂浮在水面上，且彼此間活動連接的浮臺，所述浮臺上設有固定座，能量轉(zhuǎn)換裝置跨接在相鄰的兩個浮臺上的固定座上，在水浪的作用下，相鄰浮臺作相對運動，使得能量轉(zhuǎn)換裝置進行能量轉(zhuǎn)換。該技術方案的特點在于，能量轉(zhuǎn)換裝置直接在相鄰的兩個浮臺的相對運動的作用下，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明進一步采用下述技術方案來解決本發(fā)明所要解決的技術問題：

所述能量轉(zhuǎn)換裝置包括活動部件和固定部件，相鄰浮臺作相對運動時，活動部件和固定部件作相對運動。

進一步地，所述浮臺相鄰的端面上設有鉸鏈座，相鄰的兩個浮臺通過鉸鏈座鉸接，隨著水浪的波動，相鄰的兩個浮臺以鉸鏈軸為中心線做相對轉(zhuǎn)動運動。