[發(fā)明專利]自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310595784.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103573543A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉臻;史宏達(dá);呂小龍;趙環(huán)宇;王東;李彥平;曲娜;宋京暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 劉雁君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波浪能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能自主適應(yīng)潮差的變化、提高發(fā)電效率的自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前大功率靠岸式波能電站仍以振蕩水柱式為主，振蕩水柱波能發(fā)電裝置的水下活動(dòng)部件少，裝置可靠性高，但其能量轉(zhuǎn)換效率過(guò)低，只能達(dá)到10%～15%，因此岸式裝置的輸出功率難以達(dá)到較高水平。而且岸式裝置由于固定位置的限制，與深水區(qū)相比其波能利用率較低，同時(shí)還會(huì)受到岸線地形、潮差及海岸保護(hù)等多方面因素的制約。

以往研發(fā)的越浪型波能發(fā)電裝置的蓄能機(jī)構(gòu)，對(duì)潮位變化適應(yīng)性很差，這將嚴(yán)重影響對(duì)水位變化極為敏感的工作水頭，導(dǎo)致裝置有效工作時(shí)間短，整體工作效率與時(shí)均發(fā)電出力水平都處于比較低的水平。大多越浪型波能裝置的發(fā)電水頭保持主要依靠入射波越浪量超過(guò)裝置額定出流量，該類蓄水方式對(duì)入射波條件要求較高。由于入射波的隨機(jī)性與不規(guī)則性，導(dǎo)致上述水頭保持模式僅在大浪條件下工作性能較好，因此在歐洲波浪能流密度較高的區(qū)域應(yīng)用較多，但在我國(guó)波浪能周期短、波高小的情況下整體利用率較低。

申請(qǐng)?zhí)?01010575362.5發(fā)明專利公開(kāi)了一種越浪式波浪發(fā)電裝置，其采用單層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蓄能，對(duì)潮位變化適應(yīng)性很差，對(duì)入射波條件要求較高，發(fā)電效率較低。而且其屬于漂浮式波浪發(fā)電裝置，一般安置于深水區(qū)，生存環(huán)境極端惡劣，極易發(fā)生破壞，環(huán)境適應(yīng)性較低，安裝布放與回收均較困難。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種對(duì)潮位變化適應(yīng)性強(qiáng)，波能轉(zhuǎn)換率高的自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)，其貫通連接分層設(shè)置的上、下蓄水池，上蓄水池頂部設(shè)有入水口A，上、下蓄水池之間設(shè)有空隙，為下蓄水池的入水口B，下蓄水池的底部設(shè)有出水口B，出水口B處設(shè)置出水的管道B；所述自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋升降器、蓋板、管道A和控制器；管道A兩端分別固接蓋板A和用于閉合出水口B的蓋板B，蓋板A上設(shè)有與管道A連通的出水口A，出水口A上設(shè)有蓋板C，管道A位于上、下蓄水池之間，管道A通過(guò)出水口B與管道B連通；所述螺旋升降器包括螺旋升降器A和螺旋升降器B,驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器分別與螺旋升降器A和螺旋升降器B連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器分別與螺旋升降器A和螺旋升降器B連接，螺旋升降器A的升降桿A與蓋板C連接，螺旋升降器B的升降桿B與蓋板A連接，控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋升降器A和螺旋升降器B和設(shè)置于所述上蓄水池入水口A的上方。

所述上、下蓄水池內(nèi)分別設(shè)有內(nèi)驗(yàn)潮井，所述波能發(fā)電裝置外側(cè)設(shè)有外驗(yàn)潮井，內(nèi)、外驗(yàn)潮井內(nèi)均設(shè)有水位感應(yīng)器，水位感應(yīng)器與所述自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)的控制器電連接。

所述螺旋升降器B207數(shù)量為2個(gè)，對(duì)稱設(shè)置于聯(lián)軸器的左右兩側(cè)。

所述自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)連通所述上、下蓄水池，當(dāng)自啟閉蓄能裝機(jī)構(gòu)全部關(guān)閉時(shí)，上、下蓄水池全部進(jìn)入蓄水狀態(tài)。當(dāng)上層蓄水池需要放水發(fā)電時(shí)，蓋板B依靠螺旋升降器打開(kāi)（延時(shí)關(guān)閉），上蓄水池通過(guò)管道A出水到管道B中，實(shí)現(xiàn)上蓄水池放水，此時(shí)下蓄水池處于（接近）淹沒(méi)狀態(tài)，上下蓄水池之間無(wú)直接通路，上蓄水池蓄水不會(huì)通過(guò)下蓄水池返回大海。當(dāng)下蓄水池需要放水發(fā)電時(shí)，蓋板B、蓋板A和管道A共同由螺旋升降器帶動(dòng)上提（延時(shí)關(guān)閉），下蓄水池出水至管道B中，實(shí)現(xiàn)下蓄水池放水發(fā)電。此時(shí)，上蓄水池同樣不與下蓄水池連通，從而實(shí)現(xiàn)了上、下兩層蓄水池各自獨(dú)立蓄水，但共用出水管道B的設(shè)想。該裝置保證每次水體回流沖擊帶動(dòng)水輪機(jī)均在額定工作水頭條件下進(jìn)行，將有效提高裝置的發(fā)電出力水平、能量轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的自啟閉蓄能機(jī)構(gòu)控制蓄水池僅在滿載時(shí)出水沖擊水輪機(jī)，雖然采用間歇式發(fā)電模式，但每次發(fā)電水頭均能保持在理想條件下運(yùn)行，極大的提高了發(fā)電效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明部分剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明中高水位時(shí)工作狀態(tài)示意圖；

圖5是本發(fā)明中低水位時(shí)工作狀態(tài)示意圖。

其中，101上蓄水池，102下蓄水池，103入水口A，104入水口B，105出水口B，106管道B，107出水口A，108內(nèi)驗(yàn)潮井，109外驗(yàn)潮井；201驅(qū)動(dòng)電機(jī)，202管道A，203蓋板A，204蓋板B，205蓋板C，206螺旋升降器A，207螺旋升降器B，208聯(lián)軸器，209升降桿A，210升降桿B。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例1：