一种新型振荡浮子式波浪能发电装置

摘要

本发明公开了一种新型振荡浮子式波浪能发电装置。该波浪能发电装置包括海平面浮子、浮筒、浮筒内的浮子，海平面浮子与浮筒内的浮子相连，浮筒固定在立柱上，立柱顶部连接储水桶，立柱底部固定在水底，浮筒顶部设有入水口和出水口，入水口低于水平面，出水口高于水平面且向储水桶弯曲，入水口和出水口内均设有单向阀和水轮发电机，储水桶底部设有开口，也装有水轮发电机。本发明主要用于收集波浪能量进行发电，装置结构简单、各部分为模块化设计，安装选址要求低，改进了浮子和浮筒的连接位置，解决了二者连接部分的密封性问题，不仅在浮子起伏时利用水流发电，还利用储水桶实现可控的蓄水发电，提高了整个装置的能量转化效率。

说明书

技术领域

本发明涉及波浪能发电技术领域，具体为一种新型振荡浮子式波浪能发电装置。

背景技术

随着人类社会的不断发展，能源问题与环境问题逐渐凸显，如何开发和利用可再生能源来解决能源短缺的问题，显得尤为重要。海浪发电作为新能源发电方式的其中一种，近年来也得到了广泛研究，我国拥有近300×10

发明内容

针对以上问题，本发明设计了一种新型振荡浮子式波浪能发电装置，该装置可以利用浮子的机械能，通过传动装置带动水轮发电机发电，并且可以把通过水轮发电机之后还有能量的水流收集起来，通过“零存整取”进行蓄水发电，可以提高整个装置的发电效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型的振荡浮子式波浪能转化装置，主要由波浪吸收部分，传动机构部分，发电部分和蓄水发电部分四个部分组成。其中波浪吸收部分主要由在海水平面上的浮子组成，选取合适大小尺寸的浮子，可以提高浮子的能量吸收效率；传动机构部分主要由连杆、浮筒和浮筒内的浮子组成，可以将水平面上浮子的起伏运动转换为浮筒内部浮子的运动，然后将浮筒和立柱固定，使其静止在水中；发电部分主要由水轮发电机和电力电子装置组成，水轮发电机装在浮筒的入水口和出水口处，将水流的动能转化为电能，而电力电子装置将入水口和出水口的电能做出适当的变换之后收集到一起，便于向外输送；蓄水发电部分是二次发电装置，主要由管道、储水桶和水轮发电机组成，储水桶可以收集从出水口压出的水，收集后再从底部释放，进行发电。

进一步地，所述立柱固定在水底，所述浮筒通过刚性结构固定在立柱上，海平面的浮子也通过刚性连杆与浮筒内部的浮子相连。

如此设置，能够保证浮筒内部的浮子只在垂直方向上运动，同时也能保证装置的各个部分结构位置固定，不随波浪移动。

进一步地，所述入水口和出水口内均设置有单向阀，仅允许水流沿着固定的一个方向流动。

如此设置，当浮筒内的浮子向下运动时，水流经过入水口被吸入浮筒；当浮筒内的浮子向上运动时，水流经过出水口被压出浮筒，装在入水口和出水口的水轮发电机即可利用进出的水流发电。

进一步地，所述储水桶为敞口容器，底部有一圆柱形出口，内部装有水轮发电机，底部通过立柱固定在水底。

如此设置，所述储水桶能够收集从出水口被压出的水，当水量达到一定高度时，再经过底部出口释放，带动水轮发电机实现蓄水发电，提高水流的能量利用效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

装置结构简单、设计美观，各部分为模块化设计，可根据实际情况改变各部分的排布方式，在一定程度上解决了传统波浪发电装置具有选址局限性的缺点；浮子不再设置在浮筒的正上方，而是通过连杆连接至浮筒底部，不再需要考虑浮子和浮筒连接部分的密封性问题；浮子仅在垂直方向运动，减小了装置因为横摇问题而带来的内部损耗；不但利用浮子上下浮动在水吸入和压出时发电，还将压出的水进行储存，统一释放，通过“零存整取”实现二次发电，提高了整个装置的发电效率；二次发电为蓄水发电，平稳可控，可在一定程度上改善电能质量。

附图说明

图1为本发明提出的新型振荡浮子式波浪能发电装置的结构示意图。

图中：1海平面浮子；2浮筒；3浮筒内的浮子；4水轮发电机；5入水口；6出水口；7储水桶；8立柱；9水平面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在发明实施例的描述中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“底部”、“顶部”等所指示的方位均为基于附图所示的位置关系。参照图1，一种新型振荡浮子式波浪能发电装置，包括海平面浮子1、浮筒2、浮筒内的浮子3，海平面浮子1与浮筒内的浮子3通过刚性连杆相连，使浮筒内的浮子只能沿着浮筒在垂直方向上运动，浮筒2通过刚性连杆固定在立柱8上，立柱8顶部连接储水桶7，底部固定在水底。浮筒2顶部设有入水口5和出水口6，入水口5低于水平面9，出水口6高于水平面9且向储水桶7弯曲，入水口5和出水口6内均设有单向阀和水轮发电机4。储水桶7为敞口容器，底部有一圆柱形出口，内部装有水轮发电机。

在本实施例中，由左右两个浮筒共同向储水桶7供水，其他实施例可增设浮子、浮筒，按储水桶7为圆心布置，以提高供水速度。

发电时，波浪推动海平面浮子1作起伏运动，带动浮筒内的浮子3在垂直方向上下运动，当浮筒内的浮子3向下运动的时候，入水口5打开，出水口6关闭，海水通过入水口5进入浮筒2并带动水轮发电机4转动，发出电能；当浮筒内的浮子3向上运动的时候，入水口5关闭，出水口6打开，浮筒中的水从出水口6被压出，带动水轮发电机4转动，发出电能。因为浮子上升和下降过程中在出水口6和入水口5处发电，所以还需要用电力电子设备对两处发出的电能进行收集变换，使其保持连续输出。在出水口6处，水流经过水轮发电机后，还有动能的水流会继续向上运动，从管道的末端射出，射到中间的储水桶7中，储水桶7中的水积攒到一定的程度的时候，会通过底部出口释放，带动水轮发电机4旋转，通过“零存整取”的方式完成蓄水发电。

以上所述，仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。