[發明專利]一種半潛式多浮子波浪能轉換裝置

有效

• 申請號: 201310410555.9
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103452742A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 盛松偉;王坤林;游亞戈
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F03B13/16
• 分類號: F03B13/16;B63B35/44
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域

本發明屬于一種能量轉換裝置，具體涉及利用海洋波浪能的能量轉換裝置，尤其是一種半潛式多浮子的波浪能發電裝置。

背景技術

在能源危機和生態環境惡化的環境下，海洋能等可再生清潔能源作為石油能源的補充品和替代品受到了全世界的關注。海洋天然存在而且占地廣闊，但目前很多地方的島嶼和海上設施大部分都還是依靠柴油發電，島上居民的生產、生活相對落后。因此，如何充分地利用海洋能源、開發廉價、高效的波浪能應用技術，是具有重大意義的課題。海洋能的開發將有利于推動海島和海上生產活動的發展，以及有利于開發海島和海上旅游資源。

近年來海洋波浪能的轉換技術及能量轉換裝置在技術研究發展方面已經有較快的進步，多種類型利用波浪能發電的技術已由理論化階段走向工業化和實用化階段。但現在的波浪能轉換裝置在實際使用中存在一些問題：1、裝置在小浪工況下的靈敏度差與轉換效率低的問題：要實現大功率發電的轉換裝置，往往需要將波浪能吸收浮子的尺寸做大、質量做大，但大尺寸、大質量的波浪能吸收浮子在小浪工況下的反應靈敏度低、其轉換效率低，并會造成輸出連續性差的現象。2、裝置的運輸、投放和移動的成本高：傳統的波浪能轉換裝置在運輸、投放和移動的操作都比較困難，以往波浪能發電裝置的投放主要靠吊船吊裝，駁船運輸，同時要有多條船配合；并且吊船工作時對海洋環境要求較高，因吊臂高聳，吊船船體稍有晃動，吊臂就會出現較大幅度的運動，因此在波浪能投放點使用傳統的吊裝方式投放和回收裝置是非常困難的。3、維護困難：波浪能發電裝置處于風浪較大的海域工作，環境惡劣且無人值守，如果裝置出現故障，往往需要將裝置拖行到岸上維修，或者工作人員登陸維修，但波浪能裝置一般都不便于登陸，因此維護難度較大，裝置如不能及時維護其使用壽命會大大降低。

發明內容

本發明的目的是，提供一種半潛式多浮子波浪能轉換裝置，旨在解決裝置的維護、投放和移動問題，同時提高裝置工作靈敏度、穩定性和轉換效率。

本發明的技術方案如下：

包括水上平臺與水下浮臺，其特征在于：所述水下浮臺由若干個箱式浮艙組成，其中至少部分箱式浮艙上設置有豎直浮艙，以豎直浮艙上端為基礎將裝置上端連接為水上平臺，在豎直浮艙的上端沿周向均布若干個波浪能吸收浮體，每個波浪能吸收浮體與豎直浮艙活動連接使得波浪能吸收浮體通過支撐臂可繞豎直浮艙往復旋轉運動，能量轉換元件一端鉸接在波浪能吸收浮體上端，另一端鉸接在豎直浮艙上。

進一步的，本發明的優選技術方案如下：

所述箱式浮艙的內腔分成若干個艙體，每個艙體底部安裝帶水閥的排水管，艙體上表面安裝帶氣閥的排氣管。

所述豎直浮艙的內腔分成一個或若干個浮艙，所述豎直浮艙上端艙體設為永久浮艙，下端艙體設為可調艙體，可調艙體安裝有排水管道和閥門以及排氣管道和閥門。可調艙體可實現裝置上浮下沉動作，并可調整裝置浮態。

每個波浪能吸收浮體與兩個支撐臂固定連接，支撐臂通過鉸鏈與豎直浮艙連接，因此波浪能吸收浮體通過支撐臂和鉸鏈可繞豎直浮艙往復旋轉運動。

所述單個豎直浮艙的上部外周連接有3～6個波浪能吸收浮子，波浪能吸收浮體可為實心體也可為空心體。

所述波浪能吸收浮子是底部為倒圓角狀的圓柱體。

所述能量轉換元件可以為直線運動能量轉換器或旋轉運動發電機。能量轉換元件在波浪能吸收浮體的推動下往復直線運動將波浪能轉換為液壓能或其他形式的能量，實現從海洋中提取能量并將其轉換。能量轉換元件設有極限緩沖功能，加載可消耗掉多余的能量，起到保護能量轉換元件的功能，極限緩沖功能也可設在結構上，即在波浪能吸收浮體運動極限位安裝緩沖液壓缸或其他緩沖材料。

所述水上平臺的為鏤空的通道式平臺。

所述豎直浮艙呈對稱的點陣式分布。