[發明專利]一種風電/海洋能互補性發電消波裝置

有效

• 申請號: 201811203521.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109469578B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 嵇春艷;卞向前;郭建廷
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B13/22;F03D9/25;E02B3/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種風電/海洋能互補性發電消波裝置，包括底座、垂直導樁、浮箱、水輪機式防波堤和導桿；所述垂直導樁固定設置在底座上，所述水輪機式防波堤通過兩側浮箱與垂直導樁相連，且浮箱可沿垂直導樁上下運動；所述水輪機式防波堤包括水輪機發電系統、風力發電系統和震蕩浮子式發電系統。本發明的優點在于：本發明巧妙地將防波堤與發電裝置相結合，具有無污染、易組裝、能量轉化率高、可批量化生產等優點，適合推廣使用。

技術領域

本發明屬于海洋工程技術領域，特別涉及一種風電/海洋能互補性發電消波裝置。

背景技術

我國有超過1.8萬平方公里的海岸線，且島嶼眾多。對海島進行開發時，充足電力是不可缺少的必要條件。由于大部分海島遠離大陸，依靠大陸給海島輸送電力成本太高，如果可以依靠海島自身的資源優勢以及海島外的一些浮式結構物進行發電，將可以最有效的解決島上用電問題。

消波裝置的主要作用是減少甚至消除波浪和海流對港口或海上平臺作業的影響，增加作業時長和效率，保證船舶正常進出港口等。浮式防波堤因其優良的消波性能備受國內外學者青睞。浮式防波堤有很強的水質交換能力，可防止水質污染；其造價比固定式防波堤要便宜，且能較好的適應水深的變化，工程造價不會隨著水深增加而急劇增加；可以適用多種地質條件，可以不破壞珊瑚礁，對保護當地的海洋自然環境和自然漁業資源意義重大；建造周期短，速度快，安裝和拆卸方便，相比固定式防波堤，浮式防波堤后期維修方便，費用低。

漂浮式的波能轉換裝置主要漂浮于海面并通過錨固系統加以固定，該類裝置的主要特點是可在波浪能資源豐富的深水區作業，波能利用率高，且受潮差影響小，機動靈活，便于進行海上浮運。

國內外的許多學者都對浮式防波堤的水動力性能及消波效果進行研究，并取得了非常多的成就，也有許多學者對波浪能發電裝置進行了研究，但是對消波和發電一體化的研究非常少。鑒于以上幾點，設計了一種風電/海洋能互補型發電消波裝置，既能防浪消波，又能為沿海和島嶼居民的用電問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種風電/海洋能互補型發電消波裝置，以實現防浪消波及多功能發電的目的。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種風電/海洋能互補性發電消波裝置，其特征在于：包括底座、垂直導樁、浮箱、水輪機式防波堤和導桿；

所述垂直導樁固定設置在底座上，所述水輪機式防波堤通過兩側浮箱與垂直導樁相連，且浮箱可沿垂直導樁上下運動；所述水輪機式防波堤包括水輪機發電系統、風力發電系統和震蕩浮子式發電系統；

所述水輪機發電系統安裝于水輪機式防波堤內部，用于將水輪機式防波堤旋轉的機械能轉化成電能；

所述震蕩浮子式發電系統安裝于靠近垂直導樁頂端的位置且通過導桿與浮箱相連，用于將浮箱及防波堤相對于垂直導樁上下運動的機械能轉化成電能；

所述風力發電系統安裝于在所述垂直導樁的頂端，且所述風力發電系統與震蕩浮子式發電系統相連通；所述風力發電系統包括安裝在垂直導樁的頂端的液壓發電裝置，在液壓發電裝置的頂端設置風機發電裝置，且所述風機發電裝置上還設置有風機導葉。

進一步地，所述水輪機式防波堤由葉片、浮筒和空心軸承構成，所述空心軸承上設有導軸承，且所述浮筒通過內部骨材與導軸承連接；所述葉片沿浮筒圓周方向均勻分布，且葉片和浮筒組成轉子，在波浪和流的作用下可以繞空心軸承旋轉。

進一步地，所述空心軸承通過法蘭與兩側浮箱相連，且相對浮箱靜止；所述空心軸承與浮箱的浮箱板及浮筒的浮筒板相連位置通過端面密封裝置進行密封。

進一步地，所述水輪機發電系統包括發電機、變速箱、直齒內齒輪、軸承和正齒輪，所述直齒內齒輪與浮筒相連且隨浮筒一起轉動，所述正齒輪與直齒內齒輪嚙合設置，且正齒輪設置于直齒內齒輪內部；所述軸承穿過正齒輪中心，且所述軸承上由內至外還依次套接有變速箱和發電機。