一种波浪能抽水蓄能发电系统技术方案

一种波浪能抽水蓄能发电系统，由冲击水轮机组、蓄水库、波浪能收集装置构成。所述波浪能收集装置由浮体、弹簧、单向阀、活塞杆活动口、活塞杆、液压缸体、活塞、绳索固定装置、绳索、重物组成，设置于近海中，将海水通过集水管道送入蓄水库中，蓄水库蓄满一定量的水后推动水轮机组发电。本发明专利技术所述的波浪能抽水蓄能发电系统结构简单，波浪能收集装置造价低廉，发电部分位于陆地，发电过程可控，电能质量稳定，无需采用蓄电池等储能设备，设备成本较低。

Wave energy pumped storage power generation system

The utility model relates to a wave energy pumped storage power generation system, which is composed of an impulse water turbine, a water storage reservoir and a wave energy collecting device. The wave energy collection device comprises a floating body, a spring, a one-way valve, piston rod, piston rod, port hydraulic cylinder, piston, rope fixing device, rope, weight, set in the coastal waters, seawater through the water collecting pipes into the reservoir, the reservoir is filled with a certain amount of water drive turbine power generation. The wave energy pumped storage power generation system has the advantages of simple structure, low cost and wave energy collection device, power generation part is located in the land, electricity generation process control, stable quality, without the use of batteries and other energy storage equipment, low cost of equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种波浪能抽水蓄能发电系统
本专利技术涉及一种波浪能发电系统，尤其是利用波浪能收集装置进行抽水蓄能，使用冲击水轮机组进行发电的一种系统。
技术介绍
目前的波浪能发电系统中的发电部件大多是直接处于海洋环境中，将收集的波浪能直接转换为液压泵等装置所需的机械能带动发电机发电。这种方法所使用的装置大多结构复杂，造价昂贵，在海洋风浪较大的环境中难以维护与长期使用。而且发电量随时间变化，无法人为控制发电过程。使用蓄能装置又将增加设备成本，海洋环境也对金属部件有较大的腐蚀破坏。
技术实现思路
为了克服现有的波浪能发电系统装置成本高，不易维护，易损坏，发电不稳定的缺点，本专利技术提供一种波浪能抽水蓄能发电系统，系统中的海洋能收集结构与发电结构分离，发电结构安装在陆地，可避免昂贵的发电装置受到海洋环境的损害，同时将波浪能通过抽水蓄能，转换为蓄水库中的水势能，使得发电过程可人为控制。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种波浪能抽水蓄能发电系统，其特征在于：所述发电系统包括冲击水轮机组、蓄水库、集水管道、波浪能收集装置；所述波浪能收集装置包括浮体、弹簧、单向阀、活塞杆活动口、活塞杆、液压缸体、活塞、绳索固定装置、绳索、重物；所述浮体通过活塞杆与活塞相连，所述弹簧安装在浮体底部与液压缸体顶部之间；所述单向阀安装在液压缸体的进水口与出水口上；所述活塞杆活动口位于液压缸体顶部；所述绳索固定装置位于液压缸体底部，通过绳索与位于海底的重物固定。所述液压缸体形状为封闭空心圆柱，顶部与底部均设有出水口与进水口，出水口与进水口安装的单向阀导通方向相反，可使海水通过进水口单向压入液压缸体内，通过出水口单向压入集水管道中。所述弹簧长度需满足：自由长度小于浮体底部与液压缸体顶部的最小距离，极限负荷下长度小于浮体底部与液压缸体顶部的最大距离；弹簧强度需满足：最小负荷即浮体底部与液压缸体顶部的距离最小时，可使浸入海中的液压缸体不下沉，最大负荷即浮体底部与液压缸体顶部的距离最大时，可使位于海底的重物维持原有位置。所述集水管道一端接入液压缸体的出水口，另一端架设在蓄水库上方，不与蓄水库中海水接触。所述蓄水库建设位置高于海平面，冲击水轮机组位置低于蓄水库，两者间高度差可使蓄水库在蓄满一定量水后推动冲击水轮机组发电。本专利技术的有益效果是，可以使用结构简单，成本低廉的波浪能收集装置将波浪能收集转换为海水的势能储存在蓄水库中，无需使用蓄电池等储能设备，蓄水库可人为控制放水推动冲击水轮机发电，最终将随时间变化的波浪能转换为可控的电能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的系统原理图。图2是波浪能收集装置的构造图。图3是海水集水器的顶部构造图。图4是海水集水器的底部构造图。图中1.冲击水轮机组、2.蓄水库、3.集水管道、4.波浪能收集装置、5.浮体、6.弹簧、7.单向阀、8.活塞杆活动口、9.活塞杆、10.液压缸体、11.活塞、12.绳索固定装置、13.绳索、14.重物。具体实施方式如图1、图2所示，所述发电系统包括冲击水轮机组1、蓄水库2、集水管道3、波浪能收集装置4；所述波浪能收集装置4包括浮体5、弹簧6、单向阀7、活塞杆活动口8、活塞杆9、液压缸体10、活塞11、绳索固定装置12、绳索13、重物14；所述浮体5通过活塞杆9与活塞11相连；所述弹簧6安装在浮体5与液压缸体10顶部之间；所述单向阀7安装在液压缸体10的进水口与出水口上；所述活塞杆活动口8位于液压缸体10顶部；所述绳索固定装置12位于液压缸体10底部，通过绳索13与位于海底的重物14固定。所述液压缸体10形状为封闭空心圆柱，顶部与底部均设有出水口与进水口，出水口与进水口安装的单向阀7导通方向相反，可使海水通过进水口单向压入液压缸体10内，通过出水口单向压入集水管道3中。所述弹簧6长度需满足：自由长度小于浮体5底部与液压缸体10顶部的最小距离，极限负荷下长度小于浮体5底部与液压缸体10顶部的最大距离；弹簧6强度需满足：最小负荷即浮体5底部与液压缸体10顶部的距离最小时，可使浸入海中的液压缸体10不下沉，最大负荷即浮体5底部与液压缸体10顶部的距离最大时，可使位于海底的重物14维持原有位置。所述集水管道3一端接入液压缸体10的出水口，另一端架设在蓄水库2上方，不与蓄水库2中海水接触。所述蓄水库2建设位置高于海平面，冲击水轮机组1位置低于蓄水库2，可使蓄水库2在积蓄一定容的水时推动冲击水轮机组1发电。工作原理：波浪能收集装置4设置在近海中，浮体5浮于海面，调节绳索13的长度使得重物14与海底接触，并且绳索13绷直；在海面上涨时，浮体5带动活塞11压缩液压缸体10上部分的容积，此时顶部出水口与底部进水口的单向阀7导通，使得海水被压入集水管道3与液压缸体10下部分空间中；在海面下降时，浮体5在重力与弹簧6作用下，推动活塞11压缩液压缸体10下部分的容积，此时低部出水口与顶部进水口的单向阀7导通，使得海水被压入集水管道3与液压缸体10上部分空间中，随着波浪起伏，以上两过程不断周而复始，海水通过集水管道3被不断送入陆地高处的蓄水库2中，蓄水库2中蓄满一定量水后推动冲击水轮机组1发电。最后，以上实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪能抽水蓄能发电系统，其特征在于：所述发电系统包括冲击水轮机组（1）、蓄水库（2）、集水管道（3）、波浪能收集装置（4）；所述波浪能收集装置（4）包括浮体（5）、弹簧（6）、单向阀（7）、活塞杆活动口（8）、活塞杆（9）、液压缸体（10）、活塞（11）、绳索固定装置（12）、绳索（13）、重物（14）；所述浮体（5）通过活塞杆（9）与活塞（11）相连；所述弹簧（6）安装在浮体（5）底部与液压缸体（10）顶部之间；所述单向阀（7）安装在液压缸体（10）的进水口与出水口上；所述活塞杆活动口（8）位于液压缸体（10）顶部；所述绳索固定装置（12）位于液压缸体（10）底部，通过绳索（13）与位于海底的重物（14）固定。

【技术特征摘要】
1.一种波浪能抽水蓄能发电系统，其特征在于：所述发电系统包括冲击水轮机组（1）、蓄水库（2）、集水管道（3）、波浪能收集装置（4）；所述波浪能收集装置（4）包括浮体（5）、弹簧（6）、单向阀（7）、活塞杆活动口（8）、活塞杆（9）、液压缸体（10）、活塞（11）、绳索固定装置（12）、绳索（13）、重物（14）；所述浮体（5）通过活塞杆（9）与活塞（11）相连；所述弹簧（6）安装在浮体（5）底部与液压缸体（10）顶部之间；所述单向阀（7）安装在液压缸体（10）的进水口与出水口上；所述活塞杆活动口（8）位于液压缸体（10）顶部；所述绳索固定装置（12）位于液压缸体（10）底部，通过绳索（13）与位于海底的重物（14）固定。2.根据权利要求1所述的一种波浪能抽水蓄能发电系统，其特征是：所述液压缸体（10）形状为封闭空心圆柱，顶部与底部均设有出水口与进水口，出水口与进水口安装的单向阀（7）导通方向相反，可使海水通过进水口单向压入液压缸体（10）内...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永强，张少谦，王福源，赵娜，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11