[實用新型]分層越浪式蓄能機構

有效

• 申請號: 201320740999.4
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN203809200U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 劉臻;史宏達;王東;趙環宇;呂小龍;李彥平;曲娜;宋京暉
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: F03B13/12
• 分類號: F03B13/12
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所 37227
• 代理人: 劉雁君

技術領域

本實用新型涉及波浪能發電技術領域，特別涉及一種能自主適應潮差的變化、提高發電效率的分層越浪式蓄能機構。?

背景技術

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

以往研發的越浪型波能發電裝置，對潮位變化適應性很差，這將嚴重影響對水位變化極為敏感的工作水頭，導致裝置有效工作時間短，整體工作效率與時均發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電水頭保持主要依靠入射波越浪量超過裝置額定出流量，該類蓄水方式對入射波條件要求較高。由于入射波的隨機性與不規則性，導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域應用較多，但在我國波浪能周期短、波高小的情況下整體利用率較低。?

申請號201010575362.5發明專利公開了一種越浪式波浪發電裝置，其采用單層結構設計，對潮位變化適應性很差，對入射波條件要求較高，發電效率較低。而且其屬于漂浮式波浪發電裝置，一般安置于深水區，生存環境極端惡劣，極易發生破壞，環境適應性較低，安裝布放與回收均較困難。?

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種對潮位變化適應性強，波能轉換率高的分層越浪式蓄能機構。?

本實用新型的技術方案是：一種分層越浪式蓄能機構，為分層式結構，包括上下兩層半圓臺型中空蓄水池，分別為上蓄水池和下蓄水池；上蓄水池頂部設有入水口A，上、下蓄水池之間設有半環形空隙，為下蓄水池的入水口B，下蓄水池的底部設有出水口B；上、下蓄水池之間設有貫穿上蓄水池底部并上下移動的管道，管道兩端分別固接蓋板A和用于閉合出水口B的蓋板B，蓋板A上設有與?管道連通的出水口A，出水口A上設有蓋板C。?

所述蓄能機構的上、下蓄水池外側面坡道上設有由導浪板均勻分割成的多個楔形坡道。?

所述楔形坡道坡度為2:3，適于波浪爬升與攀越。?

所述導浪板為不規則四邊形，優選不規則梯形。?

所述上、下蓄水池內分別設有內驗潮井，所述波能發電裝置外側設有外驗潮井，內、外驗潮井內均設有水位感應器。?

所述蓄能機構，因其外側為斜坡設計，可與防波堤及護岸工程相結合。可以設置于防坡堤的堤頭燈塔處，一方面可以變防波堤的被動消能為越浪型裝置的主動吸能，對防波堤而言可減輕海工建筑的波浪荷載，增加可靠性。此外，波能裝置可直接為堤頭處燈塔提供電力支持，實現真正的全天候綠色供電。?

所述導浪板不但可以防止波浪爬升過程中往兩側滑落，以盡可能多的捕獲波浪能，而且有利于波浪爬升過程中增加波高。研究發現：未設置導流葉片的裝置基本只有正向有波浪越入蓄水池中，波浪沿坡道爬高后往兩側滑落的現象較嚴重，且每次越入蓄水池中的水體并不多，灌滿整個蓄水池需要較長的時間，波浪在爬升過程中易破碎，能量的損耗較大。采用導浪板可有效提高正向波浪的越浪量（增加20～30%），降低側面坡道回流并減輕后部波能集中現象。?

所述管道連通上、下蓄水池，當蓋板A、蓋板B和蓋板C全部關閉時，上、下蓄水池全部進入蓄水狀態。當上層蓄水池需要放水發電時，蓋板B打開（延時關閉），上蓄水池放水，此時下蓄水池處于（接近）淹沒狀態，上下蓄水池之間無直接通路，上蓄水池蓄水不會通過下蓄水池返回大海。當下蓄水池需要放水發電時，管道向上提，下蓄水池出水口B放水。此時，上蓄水池同樣不與下蓄水池連通，從而實現了上、下兩層蓄水池各自獨立蓄水的設想。?

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提供的分層越浪式蓄能機構對應不同設計水位與入射波況，保證了波能裝置對潮位變換的自主適應，提高了裝置的能量轉換總量。?

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；?

圖2是本實用新型的部分結構示意圖；?

圖3是本實用新型中圖1的剖面示意圖；?

圖4是本實用新型中高水位時工作狀態示意圖；?

圖5是本實用新型中低水位時工作狀態示意圖。?

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導浪板，107楔形坡道，108內驗潮井，109外驗潮井，110出水口A；111管道，112蓋板A，113蓋板B，114蓋板C。?