[實用新型]一種波能轉換氣動發電裝置

有效

• 申請號: 201320296148.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN203257600U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 董興林;楊開林;郭新蕾;付輝;郭永鑫;王濤;李甲振;夏慶福;肖偉華
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

技術領域

本實用新型涉及一種波能轉換氣動發電裝置，是一種對現有的振蕩水柱（OWC）的改進，特別是對威爾斯（Wells）汽輪機作了重大改進。是一種可再生、無污染的發電裝置，是一種利用海浪發電的裝置。

背景技術

相對于風能、太陽能等可再生能源，波能發電有著十分重要的優勢，受天氣變化的影響較小，只要捕捉海浪能量的措施得當，在任何天氣條件下，都能夠發電。由于這個特點當今有島嶼和海岸線的各個國家都在大力開發波能發電。波能發電的關鍵在于如果有效的捕捉波能并轉換為電能。現代波能發電還沒有形成主流，各種方式五花八門，各有特點。總得來講，大多數波能發電裝置都是利用水能轉換為勢能或機械能，再轉換為電能的路數。在海浪捕獲方面，大致有兩種方式：一種是利用海浪爬升的能力，形成水頭，利用傳統的低水頭發電系統發電，還有一種則是直接利用波浪的振蕩水柱（OWD）往復運動發電。前一種方式的水工工程規模大比較復雜，后一種相對較簡單一些，但是為了將波浪往復振蕩運動轉換為單向的旋轉運動以往均使用威爾斯汽輪機和其配套裝置，該汽輪機的輪葉是對稱的機翼曲面，比較笨重，需要能量大的氣流才能推動。還有以往捕獲波浪的水塔未考慮聚波設施，在小波浪下氣壓小，氣流速度達不到驅動汽輪機的要求，往往不能連續發電，因此使這種波能轉換氣動發電裝置的應用受到一定的限制。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本實用新型提出了一種波能轉換氣動發電裝置。所述的裝置根據所述方法提出的思路簡化了發電裝置的設計，使整個捕獲和發電系統十分簡單高效。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種波能轉換氣動發電裝置，包括：設置在最低潮位以下水中的進水口，所述的進水口連接豎直的水塔，所述水塔接近頂端的部位設置空氣流通道，所述的空氣流通道中設置葉輪和與葉輪同軸的發電機，所述葉輪的葉片為扇形，葉片的橫截面一部分厚一部分薄，厚的部分呈剛性薄的部分呈柔性。

本實用新型產生的有益效果是：本實用新型采用直接捕獲波能的上下往復運動，將水流的往復運動變為空氣的流動，吹動葉輪轉動。并采用一種無論往復運動的空氣向那個方向運動都能向一個方向轉動的葉輪，還使葉輪與發電機同軸。既有直接捕獲波能的水工設施簡單的優點，又有機械結構簡單的優點。大大降低了整個發電設置的成本，提高了使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的實施例二所述裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型的實施例二所述葉輪的結構示意圖；

圖3是本實用新型的實施例二所述葉輪的葉片截面示意圖；

圖4是本實用新型的實施例二所述葉片的受力示意圖,是圖3中C-C截面的彈性變形彎曲的放大圖；

圖5是本實用新型的實施例四所述八字形收縮聚坡道的示意圖，是圖1中A方向視圖。

具體實施方式

實施例一：

本實施例是一種波能轉換氣動發電方法。本實施例的基本思路是利用一個能夠將往復運動轉換為單向和質量輕的旋轉葉輪，代替較重的威爾斯雙面機翼曲面的葉輪，即占有了直接捕獲往復海浪設施簡單的優點，同時簡化了傳動結構，降低了設備成本，也提高了能量轉換效率。本實施例的關鍵在葉輪，這個葉輪必須可以在往復運動的氣流中，都能向一個方向轉動。本實施例采用的是一種葉片是一部分為剛性一部分為柔性的葉輪。當氣流經過葉片時，葉片柔性的部分隨氣流的流動方向彎曲，氣流在彎曲的葉片面上產生側向力，推動葉輪旋轉。往復運動的氣流，不論是葉片向那個方向彎曲，氣流在葉片面上所產生側向力總是朝著一個方向，這樣就可以推動葉輪向一個方向旋轉。

所述葉片可以采用彈性不銹鋼片和玻璃鋼復合材料制作，其剛性部分可以設計得厚實一些，而柔性的部分則較薄，使薄的部分可以稍微變形彎曲，能產生側向力。這樣可以有效的利用往復氣流所產生的側向力，推動葉輪向一個方向旋轉。

本實施例所述方法的具體步驟如下：

聚能的步驟：用于將海水引入一個面積逐漸縮小的通道，使海水涌入的能力逐漸集中。使涌入的海水聚能可以采用八字形的聚能坡道，以及下大上小的水塔。聚能坡道是在迎海面的位置，設置左右兩側聚能墻，兩道聚能墻沿海水沖向海岸的方向呈八字形逐漸收攏，是涌向海岸的海浪逐漸聚集，產生更高的海浪。而水塔下大上小，逐漸收縮，使海浪從下往上涌動的時候逐漸聚集能量，可以產生上下更高的浪涌。