[發(fā)明專利]近岸海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410465576.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN104265551A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲治國;馬慶位
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F03B13/14
• 分類號(hào): F03B13/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種發(fā)電裝置，具體地說是一種利用波浪能發(fā)電的裝置。

背景技術(shù)

人類賴以生存的家園——地球，79％的表面被海洋所覆蓋，日月交替，風(fēng)起水涌，大自然為人類創(chuàng)造了取之不盡用之不竭的海洋潮汐資源與海洋波浪資源，在化石燃料日益減少，霧霾天氣頻繁出現(xiàn)的今天，通過開發(fā)新技術(shù)，對(duì)海洋波浪資源這種清潔能源的廣泛利用顯得日益重要。

海洋波浪能資源可再生，無污染，儲(chǔ)量大，分布廣，但是海洋波浪能資源的能量密度低，能量極值變化大，難以大規(guī)模開發(fā)利用。我國沿海地區(qū)的海洋波浪能資源具有分布廣泛、能量密度相對(duì)不高的特點(diǎn)。在海洋波浪能資源開發(fā)的地區(qū)范圍內(nèi)，近岸海域的海洋環(huán)境相對(duì)遠(yuǎn)海溫和，同時(shí)近岸波浪能量受海底摩擦損失有限，波浪能級(jí)較沿岸海域豐富。而且，在近岸海域，波浪能利用裝置容易投放及維護(hù)，波浪能資源易于開發(fā)。目前在近岸海域應(yīng)用的研發(fā)比較成熟的波浪能裝置主要有兩種類型。一種是垂蕩浮子型，這類裝置的吸波部分是環(huán)形或立柱形的垂蕩浮子，為保證浮子主要參與垂蕩運(yùn)動(dòng)，浮子運(yùn)動(dòng)受主浮筒的限制，主浮筒直接固定在海底或通過錨鏈固定在海底。垂蕩浮子隨波浪運(yùn)動(dòng)，垂蕩浮子的運(yùn)動(dòng)機(jī)械能通過液壓發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能，或直接通過直驅(qū)電機(jī)獲得電能。例如我國提出的一種點(diǎn)吸收式海洋波浪能發(fā)電系統(tǒng)—岸式點(diǎn)吸收式海洋波浪能轉(zhuǎn)換裝置，其吸波浮體就是采用的垂蕩浮子。另一種類型是利用縱蕩體捕獲波浪能，這類轉(zhuǎn)置一般包括基座和吸波體，基座一般固定在海底，吸波部分的形狀是擺板或立柱，吸波部分與基座多采用鉸接連接，擺板或立柱隨著波浪的運(yùn)動(dòng)做縱蕩運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)機(jī)械能通過液壓發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能。綜上所述可以看出，(1)目前在近岸應(yīng)用的波浪能發(fā)電裝置中以垂蕩體和縱蕩體吸波裝置為主，吸波體運(yùn)動(dòng)形式單一，對(duì)波浪的頻率響應(yīng)范圍有限，這使得高效率的轉(zhuǎn)化波浪能量受到限制。(2)波浪能利用裝置投放后，在使用過程中必然面臨維護(hù)和維修問題，在實(shí)際作業(yè)海域很難對(duì)裝置進(jìn)行維護(hù)維修，因此將裝置回收至船塢成了必然的選擇，如何使裝置便于安裝投放同時(shí)易于回收維護(hù)和維修是設(shè)計(jì)波浪能利用裝置需要考慮的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的是一種能量輸出效率高，回收維護(hù)和維修方便的近岸海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

包括基座船，在基座船上鉸接吸波立柱，吸波立柱上套裝吸波浮子，吸波立柱上安裝第一液壓缸，第一液壓缸的缸桿與吸波浮子相連，基座船上安裝第二液壓缸，第二液壓缸的缸桿通過鋼索與吸波立柱相連。

本發(fā)明還可以包括：

1、所述吸波浮子是由環(huán)形立柱和環(huán)形圓錐構(gòu)成的組合體。

2、吸波立柱內(nèi)有水艙，基座船船尾安裝有靠背，所述靠背上表面為傾斜面。

3、在吸波浮子內(nèi)環(huán)中設(shè)置有保持吸波浮子與吸波立柱之間相對(duì)滾動(dòng)的萬向球。

4、吸波立柱通過法蘭盤與撐桿的一端相連，撐桿的另一端與基座船鉸接，鋼索一端連接在撐桿上的吊索環(huán)上，鋼索另一端通過鋼索滑輪與第二液壓缸的缸桿相連，鋼索滑輪固定在基座船甲板上。

5、包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的基座船，各基座船之間通過連接桿相連，各基座船上的吸波立柱之間通過連襟板彼此相連。

本發(fā)明提出了一種新型近岸海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置。主要目的在于解決現(xiàn)有波浪能利用裝置能量輸出效率低，回收維護(hù)和維修困難的問題。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于由吸波立柱和套裝在吸波立柱上的吸波浮子構(gòu)成海蘑菇式吸波體，海蘑菇式吸波體與液壓能量輸出裝置和基座船共同組成近岸海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置。既可以單體作業(yè)，也可以由多個(gè)海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置采用多級(jí)并聯(lián)方式共同作業(yè)。

吸波浮子是由環(huán)形立柱和環(huán)形圓錐構(gòu)成的組合體，環(huán)形立柱與環(huán)形圓錐的高度比視具體海況而定，水線位于環(huán)形立柱部分。

吸波立柱與吸波浮子相套連，兩者之間通過安裝在吸波浮子內(nèi)環(huán)中的萬向球保持運(yùn)動(dòng)靈活，吸波立柱的橫截面形狀可以是圓形，矩形等。。

基座船安裝有兩個(gè)軸承座，軸承座內(nèi)配置有耐海水腐蝕軸承，吸波立柱通過撐桿和鉸接軸與基座船鉸接連接。吸波立柱內(nèi)設(shè)計(jì)有水艙。基座船船尾安裝有靠背，靠背上表面設(shè)計(jì)有傾斜面，在風(fēng)浪較大或者是回收維護(hù)過程中，吸波立柱可繞鉸接點(diǎn)傾斜至與靠背靠攏。

吸波浮子和吸波立柱的液壓能量輸出裝置是各自獨(dú)立的。在海蘑菇式波浪能發(fā)電裝置多級(jí)并聯(lián)作業(yè)情況下，各單元的基座船之間通過連接桿相連，各單元的撐桿之間采用連襟板彼此相連。基座船兩端安裝有錨鏈孔。