浮箱式潮汐发电装置

摘要

本发明属于海洋能源利用技术领域，涉及一种利用潮汐变化所产生的能量的浮箱式潮汐发电装置，涡轮发电机固定安装于浮箱上，导向杆上设有高度感应器与浮箱滑动连接，液压活塞通过伸缩水管与涡轮发电机连接，液压活塞的活塞杆与浮箱底部连接，液压活塞按奇偶数分为两组；能够适应不同深度的海水，安装时不受地理环境的限制，可大规模批量安装；能够在涨潮和退潮时反复发电，提高了潮汐能的利用效率，提高发电量。

说明书

技术领域

本发明属于海洋能源利用技术领域，具体地说，涉及一种利用潮汐变化所产生的能量 的浮箱式潮汐发电装置。

背景技术：

随着时代的进步，人们对能源的需求越来越大，传统热能发电对环境污染严重，而且煤 炭资源逐渐枯竭，水利发电由于建设难度大和受到地理环境的限制，其发电量难以满足需求， 因此，寻找环境友好型可再生能源越发重要。潮汐是由月球的引力引起的海水平面上升和下 降的过程，利用这种月球引力引起的潮汐能源，是取之不尽用之不竭的清洁能源，不存在气 候等其它因素的影响。目前，利用海洋能源发电的装置及技术主要是利用潮汐能，一种是单 水库单程式潮汐电站，涨潮时使海水进入水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电 机组，存在占地面积大又受地理环境限制的影响；一种是单水库双程式潮汐电站，利用水库 的特殊设计和水闸的作用既可涨潮时发电，又可在落潮时发电，只是在水库内外水位相同平 潮时才不能发电，它能利用涨潮落潮时发两次电，与前者相比，能大大提高潮汐能的利用效 率，但是同样存在占地面积大受地理环境限制的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种不受地理位置限制，利用潮 汐能源高效率发电的浮箱式潮汐发电装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种浮箱式潮汐发电装置，包括浮箱和涡轮 发电机，涡轮发电机固定安装于浮箱上；还包括液压活塞和导向杆，所述导向杆与浮箱滑动 连接，导向杆上设有高度感应器；所述液压活塞通过伸缩水管与涡轮发电机连接，液压活塞 的活塞杆与浮箱底部连接；所述液压活塞按奇偶数分为两组，偶数液压活塞的顶部与伸缩水 管连通，偶数液压活塞的顶部设有单向进水阀，奇数液压活塞的底部与伸缩水管连通，奇数 液压活塞的底部设有单向进水阀；所述浮箱底部设有进排水口，浮箱内部设有水位感应器。

优选的是，所述液压活塞的活塞杆通过万向节与浮箱底部连接，避免浮箱发生沿导向杆 上下运动之外的其他运动方式损坏活塞。

优选的是，所述高度感应器包括第一高度感应器和第二高度感应器。

优选的是，所述液压活塞底端连有固定柱，能够将液压活塞垂直固定于海底。

优选的是，所述液压活塞设有两个以上且处于同一水平线上。

使用时，将导向柱竖直固定于海底，浮箱相对于导向柱能上下滑动，涨潮之前浮箱内海 水排空，涨潮时，浮箱受到海水的浮力沿导向杆向上运动，此时，偶数液压活塞顶部的单向 进水阀关闭，液压活塞内的海水沿伸缩水管上流，冲击涡轮发电机开始发电，奇数液压活塞 底部的单向进水阀打开，液压活塞内部开始蓄水；当浮箱运动到导向杆第一高度感应器处时， 浮箱进排水口自动打开，浮箱内开始进水，浮箱受到的浮力逐渐减小，保证液压活塞内的海 水全部挤出的同时避免损坏液压活塞，当浮箱内水位达到一定高度时，水位感应器发出信号 关闭浮箱进排水口，此时浮箱所受浮力与自身重力平衡，浮箱不会沿导向杆运动。退潮时， 浮箱受自身和浮箱内海水重力的作用，沿导向杆向下运动，此时奇数液压活塞底部的单向进 水阀关闭，液压活塞内的海水沿伸缩水管上流，冲击涡轮发电机开始发电，偶数液压活塞顶 部的单向进水阀打开，液压活塞内部开始蓄水；当浮箱向下运动到第二高度感应器处时，浮 箱进排水口打开，浮箱海水排空，此时海水水位低于浮箱底部。之后重复上述过程，循环发 电。

本发明的有益效果为：能够适应不同深度的海水，安装时不受地理环境的限制，可大规 模批量安装；能够在涨潮和退潮时反复发电，提高了潮汐能的利用效率，提高发电量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

如图1所示：浮箱1、导向柱2、涡轮发电机3、第一高度感应器4、水位感应器5、进 排水口6、万向节7、第二高度感应器8、活塞杆9、液压活塞10、伸缩水管11、单向阀门 12。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步描述：

实施例1

本实施例的浮箱式潮汐发电装置，包括浮箱1、涡轮发电机2、液压活塞10和导向杆3， 涡轮发电机2固定安装于浮箱1上，导向杆3与浮箱1滑动连接，导向杆3上设有第一高度 感应器4和第二高度感应器8；液压活塞10通过伸缩水管11与涡轮发电机2连接，液压活 塞10的活塞杆9与浮箱1底部连接；液压活塞10按奇偶数分为两组，偶数液压活塞的顶部 与伸缩水管11连通，偶数液压活塞的顶部设有单向进水阀12，奇数液压活塞的底部与伸缩 水管11连通，奇数液压活塞的底部设有单向进水阀12；浮箱1底部设有进排水口6，浮箱1 内部设有水位感应器5。

使用时，将导向柱2竖直固定于海底，浮箱1相对于导向柱2能上下滑动，涨潮之前浮 箱1内海水排空，涨潮时，浮箱1受到海水的浮力沿导向杆2向上运动，此时，偶数液压活 塞顶部的单向进水阀12关闭，偶数液压活塞10内的海水沿伸缩水管11上流，冲击固定安装 于浮箱1上的涡轮发电机2，开始发电，奇数液压活塞底部的单向进水阀打开，技术液压活 塞10内部开始蓄水；当浮箱运动到导向杆第一高度感应器4时，浮箱1的进排水口6自动打 开，浮箱1内开始进水，浮箱1受到的浮力逐渐减小，保证偶数液压活塞内的海水全部挤出 的同时避免损坏液压活塞10，当浮箱1内水位达到一定高度时，水位感应器5发出信号关闭 浮箱1的进排水口6，此时浮箱1所受浮力与自身重力平衡，不会沿导向杆运动，停止发电。 退潮时，浮箱1受自身和浮箱内海水重力的作用，沿导向杆3向下运动，此时奇数液压活塞 底部的单向进水阀12关闭，奇数液压活塞内的海水沿伸缩水管11上流，冲击涡轮发电机2 开始发电，偶数液压活塞顶部的单向进水阀12打开，偶数液压活塞内部开始蓄水；当浮箱1 向下运动到第二高度感应器8处时，浮箱1的进排水口6打开，浮箱1内的海水排空，此时 海水水位低于浮箱1底部。之后重复上述过程，循环发电。

实施例2

本实施例的浮箱式潮汐发电装置，除以下区别外其他同实施例1：

液压活塞10的活塞杆9通过万向节7与浮箱1底部连接，避免浮箱除上下运动之外发生 的其他运动方式损坏活塞。

实施例3

本实施例的浮箱式潮汐发电装置，除以下区别外其他同实施例2：液压活塞10底端连接 有固定柱，能够将液压活塞10垂直固定于海底。