[發明專利]用于利用來自流冰的能量的方法和系統

有效

• 申請號: 201880071300.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111512042B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 亞科·海諾寧;卡利·科拉里;拉塞·馬科寧;瑪麗亞·蒂坎邁基
• 申請（專利權）人: 芬蘭國家技術研究中心股份公司
• 主分類號: F03B17/06
• 分類號: F03B17/06;F03G7/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

根據本發明的示例方面，提供了一種用于利用來自流冰(3)的能量的系統(1)，所述系統(1)包括第一部分和第二部分，所述第一部分構造成在由流冰(3)引起的壓力下沿第一方向移動，直至至少達到冰壓縮強度并且隨后沿第二方向移動，所述第二部分構造成將第一部分的循環運動的動能轉換為電能。

技術領域

本發明涉及一種用于利用來自流冰的能量的系統。此外，本發明涉及一種用于利用來自流冰的能量的方法。此外，本發明涉及一種計算機可讀存儲器。另外，本發明涉及一種計算機程序。

背景技術

利用來自近海波浪、風和潮汐的能量是實現清潔未來的有前途的方式，并且已經被廣泛使用。然而，一種重要的能源尚未被大規模利用。由于海流和風的作用，冰處于漂移狀態中。在布滿冰的水域中，流冰層提供了額外巨大的動能能源。為了利用流冰中的能量，需要解決重大的技術挑戰。在冰-結構相互作用過程中，破碎(fraction)和摩擦起著重要作用。

例如，文獻SU 1641698 A1描述了一種浮動式發電廠。浮動式發電廠所具有的殼體具有水線以上的部分和水線以下的部分。浮動式發電廠借助于導索以直立方式固定在海底。殼體沿豎直軸線向下逐漸變細。流冰場與殼體的螺旋體的相互作用導致殼體繞豎直軸線旋轉。該旋轉用于通過鈍齒輪、齒輪單元和發電機進行發電。電力是在恒定的流冰場的地區中產生的。

其他方法試圖從冰層下方和上方的溫差中受益。例如，文獻US 8393553 B2公開了一種用于極地的基于浮冰層的更新熱能收集系統。該系統可以從基本上處于水的冰點溫度的浮冰層下方的液態水與浮冰層上方的較冷空氣之間的自然產生的溫差中收集能量。

鑒于前述內容，提供一種用于利用冰中能量的方法和系統將是有益的。該系統應能夠以工業規模制造。

發明內容

根據本發明的第一個方面，提供了用于利用來自流冰的能量的系統，所述系統包括第一部分，其構造成在由流冰引起的壓力下沿第一方向移動，直到至少達到冰壓縮強度，然后沿第二方向移動，以及第二部分，其構造成將所述第一部分的循環運動的動能轉換為電能。

第一個方面的各種實施例可包括以下項目符號列表中的至少一個特征：

·第一部分包括構造成在缸中行進的至少一個活塞

·第二部分包括蓄壓器、液壓馬達和發電機

·第一部分的至少一部分布置在具有外表面的物體的外部

·第二部分布置在該物體的內部

·該物體包括燈塔、風力發電廠、波浪發電廠、碼頭、浮標、平臺、鉆井平臺、橋梁結構或提供延伸穿過水面的外表面的任何其他結構

·布置在所述物體外部的第一部分的至少一部分構造成沿著物體的外表面移動

·第一部分的至少一部分構造成漂浮在水面上

·第一部分的至少一部分構造成被加熱

·所述系統構造成通過所述第一部分的循環運動來減小所述物體上的負載

·所述系統包括配置為控制所述第一部分的循環運動的計算機設備

·所述系統包括至少一個力傳感器，其能夠測量所述第一部分上的力

·所述系統構造成調節液壓缸的剛度

根據本發明的第二個方面，提供了用于利用來自流冰的能量的方法，所述方法包括使系統的第一部分在由流冰引起的壓力下沿第一方向移動，直到至少達到冰壓縮強度，然后使所述系統的第一部分沿第二方向移動，并且將所述第一部分的循環運動的動能轉換為電能。

第二個方面的各種實施例可以包括以下項目符號列表中的至少一個特征：

·至少一個活塞在缸中進行循環運動