[發明專利]一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置

在審

• 申請號: 201710879470.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107905950A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 魯正;廖元;張恒銳
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/25;F03D1/06;F03B13/18
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置，結合了風和波浪能轉換器，屬于開發利用海洋可再生能源的技術領域。

背景技術

隨著經濟的快速發展，人們對能源的需求也越來越大，身處信息化時代，電力對我們來說必不可少，如何獲取清潔、可再生能源亟待解決。海洋覆蓋著地球百分之七十的表面，蘊含著無窮的能量，據估算其能量總和大大超過了目前全球能源的需求，因此正確的開發和利用海洋能可以解決能源問題。利用海洋中的風力和波浪發電不涉及燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，因此是一種清潔環保的發電方式。

近年來，海上風電技術朝著更大規模的風力渦輪機，水深更深和離岸更遠的大規模風場方向迅速發展。波浪能是一種比風能具有巨大潛能和更高功率密度的能源，到目前為止，已經提出和測試了許多波能轉換器類型，但是以有效和有利的方式轉換海洋能源是困難的，因此波能轉換器的能源成本仍然很大。使用基于立柱式平臺的綜合發電裝置可以消除上述問題，這種結合了風和波浪能轉換器的裝置提高了能源的利用率，節省了空間，此外，風能轉換和波浪能轉換可以共用一套基礎設施，節約了成本，這對于開發利用海洋可再生能源具有重大的意義。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提出了一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置，該裝置結合了風和波浪能轉換器的裝置提高了能源的利用率，節省了空間，此外，風能轉換和波浪能轉換可以共用一套基礎設施，節約了成本，具有很好的應用前景。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案。

本發明提出的一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置，包括風力渦輪機1、環形浮體2、動力輸出裝置3、安全限位彈簧4、直線導軌5、滾輪6、立柱式平臺7和錨泊系統8，其中：風力渦輪機１的葉片安裝在風力渦輪機塔上，風力渦輪機1與立柱式平臺7相連為一個整體。環形浮體2水平嵌套在立柱式平臺7上，環形浮體2上均勻分布有滾輪６，相應的立柱式平臺７上分布有直線軌道５，所述滾輪６位于直線軌道５上，且滾輪6可沿著立柱式平臺7上的直線軌道5作往復運動，直線軌道5保證了環形浮體2能夠沿著立柱式平臺7在豎直方向上發生相對運動。采用滾輪6可減少環形浮體2與立柱式平臺7之間的摩擦，從而減少了能量損失；安全限位彈簧4安裝在固定于環形浮體2上表面滑動軸的兩端，用來防止在惡劣環境下豎向出現過大的相對位移；風能通過風力渦輪機吸收，波浪能通過環形浮體和立柱平臺之間的相對起伏運動由動力輸出系統吸收，波浪能是一種比風能具有巨大潛能和更高功率密度的能源。

本發明中，風力渦輪機1各葉片之間夾角為120°，風力渦輪機的型號依據實際情況選取。

本發明中，立柱式平臺7的尺寸取決于風力渦輪機１的尺寸。

本發明中，立柱式平臺7的底部設有永久壓載，以提供足夠的穩定性。

本發明中，滾輪6的數量及布置取決于場地的荷載情況。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1）本發明能夠同時捕獲風能和波浪能，提高了利用率。

2）本發明利用了同一套基礎設施，節約了成本。

3）本發明波能轉換器形式簡單，易于加工。

附圖說明

圖1為本發明一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置三維立體圖；

圖2為本發明一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置剖面圖；

圖3為本發明一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置中環形浮體和立柱式平臺連接細部圖；

圖中標號：1為風力渦輪機、2為環形浮體、3為動力輸出裝置、4為安全限位彈簧、5為直線導軌、6為滾輪、7為立柱式平臺、8為錨泊系統。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式。

實施例1：如圖1所示，為本發明的一種基于立柱式平臺的綜合發電裝置實施實例，其主要包括風力渦輪機1、環形浮體2、動力輸出裝置3、安全限位彈簧4、直線導軌5、滾輪6、立柱式平臺7、錨泊系統8。

該裝置能夠同時捕獲風能和波浪能，屬于開發利用海洋可再生能源的技術領域。風力渦輪機葉片安裝在風力渦輪機塔上，風力渦輪機1與立柱式平臺7相連為一個整體。環形浮體2水平嵌套在立柱式平臺7上，固定在環形浮體2上的滾輪6可沿著立柱式平臺7上的直線軌道5往復運動，采用滾輪6可減少環形浮體2與立柱式平臺7之間的摩擦，從而減少了能量損失，直線軌道5的存在保證了環形浮體2能夠沿著立柱式平臺7在豎直方向上發生相對運動。安全限位彈簧4安裝在固定于環形浮體2上表面滑動軸的兩端，用來防止在惡劣環境下豎向出現過大的相對位移。在本發明中，在原有立柱式平臺風力發電機的基礎上進行了改進，將風能和波浪能轉換器結合在同一個結構中，能夠同時捕獲風力和波浪能源，將有利于節省空間和增加能源的利用率，此外，風能轉換和波浪能轉換可以共用一套基礎設施，可以節省資金成本。