振荡浮子式波浪能发电装置、方法和风浪能联合发电系统制造方法及图纸

振荡浮子式波浪能发电装置、方法和风浪能联合发电系统，属于海上可再生能源利用领域，为了解决海上可再生的波浪能源的利用问题，包括涡轮发电机，涡轮发电机室，承载涡轮发电机，气室，承载气体压缩装置，通过气体压缩装置产生压缩气体供给涡轮发电机室而驱动涡轮发电机叶片转动，振荡浮子，漂浮于水域中并将漂浮所存储的能量作用于气体压缩装置而对气体压缩并供给，效果是提高了波浪能利用效率。效果是提高了波浪能利用效率。效果是提高了波浪能利用效率。

【技术实现步骤摘要】
振荡浮子式波浪能发电装置、方法和风浪能联合发电系统


[0001]本专利技术属于海上可再生能源利用领域，涉及一种新型的基于半潜浮式平台的风浪能联合发电系统，以半潜浮式平台为基础将风力发电和振荡浮子式波浪能装置相结合的联合发电系统。

技术介绍

[0002]随着化石能源的枯竭和全球变暖环境问题的日益严重，清洁的海洋可再生能源如风能、波浪能和潮流能等正逐渐成为研究热点。海上风能发电领域发展迅速，成为海洋可再生能源发展最快的能源。随着海上风力技术迅速发展，海上风机规模也越来越大，离海岸越来越远，使得半潜浮式平台成为研究热点。波浪能是一种巨大的能量，但是能量转化效率低，单位发电成本较高，在一定程度上限制了其商业化。为了能有效地利用海上可再生能源，通过共享空间，支撑结构和输电基础设施，将两种装置结合起来，不仅能有效降低装置成本，而且也可提高海洋可再生能源的利用效率。

技术实现思路

[0003]为了解决海上可再生的波浪能源的利用问题，本专利技术提出如下技术方案：一种振荡浮子式波浪能发电装置，包括
[0004]涡轮发电机，
[0005]涡轮发电机室，承载涡轮发电机，
[0006]气室，承载气体压缩装置，通过气体压缩装置产生压缩气体供给涡轮发电机室而驱动涡轮发电机叶片转动，
[0007]振荡浮子，漂浮于水域中并将漂浮所存储的能量作用于气体压缩装置而对气体压缩并供给。
[0008]作为技术方案的补充，所述气体压缩装置包括至少一个活塞泵，活塞泵的腔由隔板分隔为第一腔和第二腔，且两腔在腔的后部连通，并仅在一腔中安装活塞杆，第一腔位于第二腔的上方，
[0009]第一腔和第二腔的前部安装气压控件，且第一腔和第二腔前部安装出气控件，
[0010]所述气压控件构造为在其所在腔内的空气压缩时所述气体压控件关闭所在腔与外部空气连通的进气口，且另一腔的气体压控件打开其所在腔与外部空气连通的进气孔，
[0011]所述出气控件构造为在一腔内的空气压缩时而打开所述一腔与出气装置连通的出气口，且关闭另一腔与出气装置连通的出气口，
[0012]振荡浮子铰接于连接部，连接部与活塞杆连接。
[0013]作为技术方案的补充，所述气体压缩装置包括两个以上的活塞泵。
[0014]作为技术方案的补充，所述气体压缩装置，包括一个泵组，泵组包括第一活塞泵和第二活塞泵，第一活塞泵位于第二活塞泵的上方，
[0015]第一活塞泵的腔由隔板分隔为第一腔和第二腔，且两腔在腔的后部连通，第一腔
中安装活塞杆，
[0016]第二活塞泵的腔由隔板分隔为第一腔和第二腔，且两腔在腔的后部连通，第二腔中安装活塞杆，
[0017]各活塞泵的第一腔位于第二腔的上方，
[0018]第一腔和第二腔的前部安装气压控件，且第一腔和第二腔前部安装出气控件，
[0019]所述气压控件构造为在其所在腔内的空气压缩时所述气体压控件关闭所在腔与外部空气连通的进气口，且另一腔的气体压控件打开其所在腔与外部空气连通的进气孔，
[0020]所述出气控件构造为在一腔内的空气压缩时而打开所述一腔与出气装置连通的出气口，且关闭另一腔与出气装置连通的出气口。
[0021]作为技术方案的补充，所述气压控件是中空柱体，柱体前端的底面开口，柱体后端的底面开口并由所述开口向外形成球笼，在柱体的中空内前后移动的压控球体，其构造成在活塞泵的一腔内的空气压缩时而向前端的底面开口移动，将该底面开口堵塞关闭，使所述一腔内与外部空气隔离；并在活塞泵的另一腔内的空气压缩时而所述一腔内的空气非压缩时而向后端的底面开口移动并位于球笼中，使该一腔内与外部空气连通并使外部空气通入所述一腔内。
[0022]作为技术方案的补充，所述出气控件是笼，笼的上下的两端对应活塞泵的上下的两个腔，在笼内上下移动的出气球体，其构造成在塞泵的一腔内的空气压缩时而自与所述一腔对应的笼的一端向与另一腔对应的笼的另一端移动，而使得出气球体与所述一腔的与出气装置连通的出气口分离而打开所述一腔与出气装置连通的出气口，并与另一腔的与出气装置连通的出气口接触而关闭另一腔与出气装置连通的出气口。
[0023]作为技术方案的补充，所述的笼是弧形笼，弧形部分位于笼的上部与笼的下部间，弧形笼安装在出气装置内，且由出气装置将活塞泵的第一腔和第二腔的前部的出气口封闭在其内，使所述出气口只能通过出气装置与外部空气连通。
[0024]作为技术方案的补充，振荡浮子通过连接部连接气体压缩装置，连接部包括竖部和与竖部连接的横部，第一活塞泵的活塞杆的后端部连接在连接部的竖部的上端，第二活塞泵的活塞杆的后端部连接在连接部的竖部的下端，振荡浮子铰接于横部上，使振荡浮子的上浮和下降通过连接部传动于气体压缩装置的位于不同高度的两个活塞杆，使在振荡浮子的一个动作趋势中两个活塞杆具有前推和后拉的不同动作趋势，并归因于第一活塞泵与第二活塞泵的活塞杆位于不同级的腔内，而使第一活塞泵与第二活塞泵均处于气体压缩状态并喷射压缩气体，第一活塞泵的出气装置的喷射管为直口径喷射管，第二活塞泵的出气装置的喷射管为上曲的弯口径喷射管。
[0025]本专利技术还涉及一种发电方法，振荡浮子在水域中上浮或下降而引起活塞泵前推或后拉，使得一腔内的气体被压缩，压缩气体腔的气压控件的压控球体向前移动并位于中空柱体的前端的底面开口，使压缩气体腔内的空气不能通过前端的底面开口外排，出气控件的出气球体向非压缩空气腔的前部的出气口移动，并将其封闭，使压缩空气由压缩空气腔的前部的出气口喷射而推动涡轮发电机的叶片转动并发电，且非压缩空气腔的气压控件的压控球体向后移动并位于中空柱体的球笼中，使外部空气通入非压缩空气腔内。
[0026]本专利技术还涉及一种基于半潜浮式平台的风浪能联合发电系统，包括海上风电装置和振荡浮子式波浪能发电装置，所述的海上风电装置包括海上风力发电机、塔筒以及半潜
浮式平台，海上风力发电机安装在塔筒的顶端部，半潜浮式平台包括浮箱、立柱、垂荡板以及锚链，所述浮箱由立柱支撑，立柱的底端部安装在垂荡板上，且立柱连接锚链，垂荡板和锚链安装在海床上，多个浮箱连接形成支撑塔筒的平台，所述的振荡浮子式波浪能发电装置安装在浮箱内，且其振荡浮子漂浮于水域中。
[0027]本专利技术的有益效果：本专利技术采用新型活塞泵，无论是浮子上升或下沉，活塞泵都能作用向涡轮发电机喷射压缩空气驱动其叶片转动而进行发电，提高了波浪能利用效率。
附图说明
[0028]图1是基于半潜浮式平台的风浪能联合发电系统的立体结构示意图。
[0029]图2是图1的侧视图。
[0030]图3是振荡浮子式波浪能发电装置示意图。
[0031]图4是活塞泵的工作原理示意图。
[0032]图5是气体压控件内部结构示意图。
[0033]图6是气控件构内部结构示意图。
[0034]图中：1.海上风力发电机；2.塔筒；3.浮箱；4.振荡浮子式波浪能发电装置；5.立柱；6.垂荡板；7.锚链；8.外部空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振荡浮子式波浪能发电装置，包括涡轮发电机，涡轮发电机室(19)，承载涡轮发电机，气室(20)，承载气体压缩装置，通过气体压缩装置产生压缩气体供给涡轮发电机室(19)而驱动涡轮发电机叶片转动，其特征在于，还包括振荡浮子(18)，漂浮于水域中并将漂浮所存储的能量作用于气体压缩装置而对气体压缩并供给。2.如权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述气体压缩装置包括至少一个活塞泵(14)，活塞泵(14)的腔由隔板(23)分隔为第一腔(21)和第二腔(22)，且两腔在腔的后部连通，并仅在一腔中安装活塞杆(15)，第一腔(21)位于第二腔(22)的上方，第一腔(21)和第二腔(22)的前部安装气压控件，且第一腔(21)和第二腔(22)前部安装出气控件，所述气压控件构造为在其所在腔内的空气压缩时所述气体压控件(12)关闭所在腔与外部空气连通的进气口，且另一腔的气体压控件(12)打开其所在腔与外部空气连通的进气孔，所述出气控件构(13)造为在一腔内的空气压缩时而打开所述一腔与出气装置连通的出气口，且关闭另一腔与出气装置连通的出气口，振荡浮子(15)铰接于连接部，连接部与活塞杆(15)连接。3.如权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述气体压缩装置包括两个以上的活塞泵(14)。4.如权利要求1所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述气体压缩装置，包括一个泵组，泵组包括第一活塞泵(14)和第二活塞泵(14)，第一活塞泵(14)位于第二活塞泵(14)的上方，第一活塞泵(14)的腔由隔板(23)分隔为第一腔(21)和第二腔(22)，且两腔在腔的后部连通，第一腔(21)中安装活塞杆(15)，第二活塞泵(14)的腔由隔板(23)分隔为第一腔(21)和第二腔(22)，且两腔在腔的后部连通，第二腔(22)中安装活塞杆(15)，各活塞泵(14)的第一腔(21)位于第二腔(22)的上方，第一腔(21)和第二腔(22)的前部安装气压控件，且第一腔(21)和第二腔(22)前部安装出气控件，所述气压控件构造为在其所在腔内的空气压缩时所述气体压控件(12)关闭所在腔与外部空气连通的进气口，且另一腔的气体压控件(12)打开其所在腔与外部空气连通的进气孔，所述出气控件构(13)造为在一腔内的空气压缩时而打开所述一腔与出气装置连通的出气口，且关闭另一腔与出气装置连通的出气口。
5.如权利要求2
‑
4任一项所述的振荡浮子式波浪能发电装置，其特征在于，所述气压控件是中空柱体(24)，柱体前端的底面开口(25)，柱体后端的底面开口(25)并由所述开口向外形成球笼(26)，在柱体的中空内前后移动的压控球体(27)，其构造成在活塞泵(14)的一腔内的空气压缩时而向前端的底面开口(25)移动，将该底面开口(25)堵塞关闭，使所述一腔内与外部空气隔离；并在活塞泵(14)的另一腔内的空气压缩时而所述一腔内的空气非压缩时而向后端的底面开口(25)移动并位于球笼(26)中，使该一腔内与外部空气连通并使外部空气通入所述一腔内。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：施伟，李京辉，李昕，王文华，赵海盛，张礼贤，付杰，田忠梅，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：