[實用新型]拋物線型波能利用式防波堤

有效

• 申請號: 201821585475.1
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208899412U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張崇偉;孫小童;寧德志;梁丙臣
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02B9/08;F03B13/18
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

拋物線型波能利用式防波堤，包括帶拋物線形開口陣列的浮式防波堤結構和振蕩浮子式波浪能發電系統。在防波堤迎浪面布置拋物線形開口陣列，開口壁面將外海傳入波浪反射至各拋物線形開口的焦點位置處，實現波浪能聚焦，將振蕩浮子式波浪能發電裝置的浮子結構置于上述各焦點位置處，實現可俘獲能量的最大化。本實用新型的防波堤迎浪面設置拋物線形開口陣列，可在開口內的焦點位置處實現波浪能聚焦；波浪能發電裝置的浮子安裝于波浪聚焦的開口焦點處，達到波浪能俘獲量的最大化；波能發電裝置與防波堤結構集成，既可以防浪，又可以收集波浪能，減少了單獨建造防波堤和波能發電裝置的成本。該新型集成發電結構系統可廣泛應用于波浪能資源的開發。

技術領域

本實用新型屬于海洋能利用技術領域，尤其涉及海岸防護和波浪能綜合利用裝置。

背景技術

自1974年第一次石油危機以來，人們開始開發可再生能源技術，如風能、太陽能和海洋能等清潔能源轉換技術。波浪能作為一種具有巨大開發潛力的海洋能，近幾十年來持續獲得研究人員關注。目前人們已經提出了逾千種的波浪能發電裝置。然而，目前各類波浪能發電裝置的商業化應用，依然被兩個重要因素制約，即建造成本問題和轉換效率問題。

為突破波浪能裝置商業化的上述兩大制約，海岸工程領域研究人員提出了將波浪能發電裝置集成于海洋/海岸結構物的設想。一方面，通過波浪能發電裝置與海洋/海岸結構物建造成本的共享，降低波浪能發電裝置的布置成本；另一方面，通過海洋/海岸結構物前入射波浪和反射波浪的疊加效應，實現波能利用效率的提高。

本實用新型進一步提出一種帶拋物線形開口陣列的新型波能利用式防波堤。利用拋物線形開口對波浪能進行成倍聚焦，通過在波浪能聚焦點處放置波浪能發電裝置，來實現可俘獲波浪能的成倍提高。

實用新型內容

本實用新型目的在于提出一種帶拋物線開口的新型防波堤結構，通過在開口內集成振蕩浮子式波浪能發電裝置實現防波堤的波能利用功能。

本實用新型的目的實現是這樣的：拋物線型波能利用式防波堤，包括防波堤和振蕩浮子式波浪能發電系統。防波堤包括防波堤堤身、拋物線開口、張力筋腱和錨固結構等。振蕩浮子式波能轉換裝置包括浮子、支撐結構、球形鉸接結構、儲能箱、發電機、液壓桿和行走通道等。浮子安裝在支撐結構端部，支撐結構通過球形鉸接與儲能箱相連，儲能箱上安裝有發電機，發電機通過液壓桿與支撐結構相連，另外在支撐結構上布置行走通道。工作時，外海波浪傳播至防波堤結構迎浪側，進入各拋物線形開口，通過各開口壁面的反射將波浪聚焦到拋物線開口焦點位置處。將振蕩浮子式波浪能發電裝置的浮子結構置于焦點位置處。浮子隨波浪起伏運動，帶動支撐結構繞球形鉸接結構旋轉，進而推動液壓桿驅動液壓缸內的活塞，液壓缸內液壓油通過液壓油管傳遞至液壓發電機，驅動液壓發電機進行發電。液壓發電機通過電纜與外部用電設備相連，實現電力傳輸。

本實用新型的技術方案：

拋物線型波能利用式防波堤，包括防波堤堤身2、振蕩浮子式波浪能發電裝置、張力筋腱10和錨固結構11；

防波堤堤身2的迎浪面開設有拋物線形開口陣列，開口壁面將外海傳入波浪反射至各拋物線形開口的焦點位置處，實現波浪能聚焦，將振蕩浮子式波浪能發電裝置的浮子置于焦點F處，實現可俘獲能量的最大化；防波堤堤身2通過張力筋腱10和錨固結構11進行錨固在海底；

所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置包括浮子1、行走通道4、支撐結構5、球形鉸接結構6、液壓桿7、發電機8和儲能箱9；浮子1固定在支撐結構5的一端，支撐結構5的另一端通過球形鉸接結構6與儲能箱9連接固定，三者構成主體結構；支撐結構5上設有行走通道4；發電機8固定在儲能箱9上，用于驅動液壓桿7，液壓桿7固定在支撐結構5上，位于行走通道4兩側；

所述的振蕩浮子式波浪能發電裝置通過儲能箱9固定在防波堤堤身2上，浮子1位于拋物線開口3處。

所述的拋物線開口3的焦點F與頂點O的距離為所在海域特征波長的一半。