[發(fā)明專利]一種可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置

在審

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• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110821744A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬婧;陳淑玲;鄒蓓蕾;劉燕;胡天鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B15/00;F03B3/14;F03B3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

本發(fā)明公開了一種可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置，包括可伸縮浮式平臺(tái)和四個(gè)水平軸潮流能發(fā)電裝置；所述的可伸縮浮式平臺(tái)包括中心浮體、四個(gè)圓柱形浮體、平臺(tái)滑和伸縮桿，所述中心浮體通過平臺(tái)滑和伸縮桿與四個(gè)圓柱形浮體相連接；所述浮體下方均設(shè)有外筒，外筒內(nèi)設(shè)有支撐軸，支撐軸下方固定連接水平軸潮流能發(fā)電裝置；所述水平軸潮流能發(fā)電裝置包括葉片、輪轂和發(fā)電機(jī)，所述葉片經(jīng)過輪轂與發(fā)電機(jī)連接，所述輪轂與發(fā)電機(jī)通過主軸直接連接。本發(fā)明的浮式平臺(tái)設(shè)計(jì)為橫向縱向均可伸縮，可實(shí)現(xiàn)多展度，多深度捕獲潮流能，降低潮流能發(fā)電系統(tǒng)的制作、安裝及維修成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及潮流能發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

能源是為人類的生產(chǎn)和生活提供各種能力和動(dòng)力的物質(zhì)資源，是國民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，全球?qū)δ茉吹男枨蠹眲≡黾?。伴隨著石油和煤炭等石化燃料的過度消耗，全球各國的科學(xué)家都在努為尋求可替代的清潔、可再生的新型能源。

海洋能作為綠色能源的一種，因其可再生性好、可預(yù)測性強(qiáng)、清潔環(huán)保、蘊(yùn)藏量豐富等優(yōu)勢，成為世界各國爭相研究開發(fā)的對象。潮流能是海洋能中的一種，指海水流動(dòng)的動(dòng)能，主要是指海底水道和海峽中較穩(wěn)定的流動(dòng)以及由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動(dòng)。相對波浪而言，潮流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多，可提前預(yù)測預(yù)報(bào)，且總儲(chǔ)量豐富。

潮流能發(fā)電系統(tǒng)是以利用海水水平方向的流動(dòng)進(jìn)行發(fā)電，目前研究方向主要包括水平軸和垂直軸水輪機(jī)兩種。相比于垂直軸水輪機(jī)，水平軸水輪機(jī)在水流的作用下，當(dāng)潮流達(dá)到一定流速時(shí)，葉輪能夠自啟動(dòng)，且啟動(dòng)流速較低。在葉輪運(yùn)行時(shí)，葉片的控制策略一般采用固定槳距或變槳距形式，且變槳距葉片可實(shí)現(xiàn)不同流速下獲取能量最大化和適應(yīng)潮流的往復(fù)性。

目前還沒有某種形式的潮流能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢而被廣為認(rèn)可，且大多數(shù)發(fā)電系統(tǒng)效率低、使用范圍較窄，推廣性差。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對以上問題，本發(fā)明提出一種可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置，其浮式平臺(tái)設(shè)計(jì)為橫向縱向均可伸縮，可實(shí)現(xiàn)多展度，多深度捕獲潮流能。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置，包括可伸縮浮式平臺(tái)和四個(gè)水平軸潮流能發(fā)電裝置；所述的可伸縮浮式平臺(tái)包括中心浮體、四個(gè)圓柱形浮體、平臺(tái)滑和伸縮桿，所述中心浮體通過平臺(tái)滑和伸縮桿與四個(gè)圓柱形浮體相連接；所述浮體下方均設(shè)有外筒，外筒內(nèi)設(shè)有支撐軸，支撐軸下方固定連接水平軸潮流能發(fā)電裝置；所述水平軸潮流能發(fā)電裝置包括葉片、輪轂和發(fā)電機(jī)，所述葉片經(jīng)過輪轂與發(fā)電機(jī)連接，所述輪轂與發(fā)電機(jī)通過主軸直接連接。

進(jìn)一步地，四個(gè)外筒間均設(shè)有可伸縮加強(qiáng)桿，可伸縮加強(qiáng)桿連接于中心浮體下方。

進(jìn)一步地，外筒內(nèi)設(shè)有滑槽，支撐軸通過滑槽上下移動(dòng)。

進(jìn)一步地，支撐軸內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，使水平軸潮流能發(fā)電裝置在任意方向水流作用下實(shí)現(xiàn)自對流。

進(jìn)一步地，葉片采用變弦長及變槳距角形式，葉片除根部外展向各位置處的截面翼型均為S809翼型。

進(jìn)一步地，浮體上設(shè)有圍墻。

進(jìn)一步地，浮體上設(shè)有通道和樓梯，樓梯通向各浮體內(nèi)部，通道通向伸縮桿內(nèi)部，經(jīng)伸縮桿通向中心浮體及各圓柱形浮體。

有益效果：本發(fā)明的浮式平臺(tái)設(shè)計(jì)為橫向縱向均可伸縮，可實(shí)現(xiàn)多展度，多深度捕獲潮流能，降低潮流能發(fā)電系統(tǒng)的制作、安裝及維修成本。本發(fā)明變弦長及變槳距角形式的葉片可減小水輪機(jī)啟動(dòng)流速，有益于提升水輪機(jī)的效率，該系統(tǒng)可根據(jù)不同來流方向進(jìn)行調(diào)整，降低啟動(dòng)流速，從而更加充分的利用潮流能資源。本發(fā)明提高了整體發(fā)電系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性，并易于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明可伸縮浮式潮流能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖；