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一种波浪能发电方法技术

技术编号:45035874 阅读:0 留言:0更新日期:2025-04-18 17:17
本发明专利技术涉及波浪能发电技术领域,特别是涉及一种波浪能发电方法,是基于浮子以及储水罐来实现的;浮子内设置有隔膜泵,隔膜泵包括顶板、底板以及可产生形变的柔性壁体,顶板、底板和柔性壁体共同围合形成腔体,顶板上设有带有单向阀的进水管和出水管,底板通过连接件连接有阻尼盘;储水罐内设置有储水腔、位于储水腔下部的水轮发电机组以及与水轮发电机组相连的储能电池;储水腔与出水管连通;浮子随波浪上下移动,带动柔性壁体发生形变,隔膜泵的腔体容积发生变化,将海水吸入隔膜泵的腔体内或者将腔体内的海水泵出至储水腔内,带动水轮发电机组发电,并将电能存入储能电池中。通过本发电方法,能有效解决成本高以及使用寿命短的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及波浪能发电,特别是涉及一种波浪能发电方法


技术介绍

1、海洋覆盖了地球表面的大部分,提供了广阔的能源潜力。无论是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能还是海流能,都代表着几乎无穷无尽的能源供应。波浪能是通过海浪的上升和下降运动来产生能量的。这种能源利用风力作用于海面所产生的波浪动力。

2、现有技术中,已经提出了利用波浪能进行发电。例如,公开号为cn106979119a,公开日为2017年04月25日的中国专利技术专利文件,该专利文献所公开的技术方案如下:一种海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法,发电装置包括:高位蓄水设备、水轮发电机组、活塞泵、杠杆、回转支点、取力浮箱以及固定平台;取力浮箱设置于海面;杠杆具有回转支点,杠杆的一端与取力浮箱固定连接,杠杆的另一端通过活塞杆与活塞固定连接。

3、上述技术方案在实际使用过程中,会出现以下问题:

4、(1)取力浮箱通过杠杆带动活塞进行上下往复运动,杠杆、活塞都容易发生磨损,并且对于活塞的要求较高,既要防止漏水,又要能实现自由滑动,防止卡塞,整个发电装置容易不稳定,使用寿命较短。

5、(2)水轮发电机组和高位蓄水设备为单独设置,且设置在固定平台上,该固定平台需要固定设置于海面,并且所述高位蓄水设备为蓄水塔或者蓄水坝的形式,设计、建造到部署和维护的成本相对较高,且容易对海洋环造成影响。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提出了一种波浪能发电方法,能有效解决成本高以及使用寿命短的问题。

2、本专利技术是通过采用下述技术方案实现的:

3、一种波浪能发电方法,是基于浮子以及设置在海面上的储水罐来实现的;所述浮子内设置有隔膜泵,所述隔膜泵包括顶板、底板以及可产生形变的柔性壁体,所述顶板、底板和柔性壁体共同围合形成腔体,顶板上设有与腔体连通、且分别设置有单向阀的进水管和出水管,所述底板通过连接件与用于减缓底板运动趋势的阻尼盘相连接;所述储水罐内设置有储水腔、位于储水腔下部的水轮发电机组以及与水轮发电机组相连的储能电池;所述储水腔与出水管连通;浮子随波浪上下移动,使隔膜泵的顶板与底板相对位置发生变化,带动柔性壁体发生形变,隔膜泵的腔体容积发生变化,将海水吸入隔膜泵的腔体内或者将腔体内的海水泵出至储水腔内,带动水轮发电机组发电,并将电能存入储能电池中。

4、所述浮子以及储水罐为成组设置,每组都包括一个储水罐以及若干分别位于储水罐周围的浮子。

5、还包括相连的控制器、液位检测器以及控制阀;所述液位检测器设置在储水腔内;所述储水罐还包括水轮发电机组放置腔,所述储水腔与水轮发电机组放置腔之间通过带有控制阀的管路连通;所述控制器根据液位检测器检测的储水腔内的液位高度,向控制阀发出对应的控制信号。

6、所述储水罐还包括隔离腔,所述控制器和储能电池都设置在隔离腔内。

7、所述柔性壁体为圆柱形的隔膜,所述隔膜由若干褶皱串联而成。

8、所述连接件为连接杆,所述浮子上还设有与连接杆相匹配的轴承。

9、所述储水罐以及阻尼盘都分别设置在固定架上。

10、与现有技术相比,本专利技术的有益效果表现在:

11、1、本专利技术是利用柔性壁体发生的形变,进而实现波浪能的收集,和常规的利用活塞泵的技术方案相比,成本更低,同时,隔膜泵没有活塞组件之间的相对滑动,不会出现卡塞或磨损等问题,且橡胶材质具有疏水性,可缓解海洋生物或杂物对零部件的影响,从而提高使用寿命。

12、进一步的,本专利技术中,储水腔以及水轮发电机组都设置在储水罐内,储水罐采用漂浮式结构,不需要设置额外的海洋平台,可大幅降低成本,且使用范围不受海水深度限制。进一步的,通过该储水罐的结构设计和尺寸参数设计,可使得储水罐的重心更加稳定,受波浪起伏的影响更小,能在波浪的起伏过程中保持稳定。

13、2、通过阻尼盘的设计,能减缓底板的运动趋势,通过波浪能带动浮子运动时,顶板相对底板产生往复运动,柔性壁体往复移动,发生形变,实现将海水吸入隔膜泵的腔体内或者将腔体内的海水泵出至储水腔内,储水腔内收集的海水能带动水轮发电机组发电,并将电能存入储能电池中,以供后续使用。由于其浮子结构简单可靠,使本发电装置具备比常规浮子式波浪能发电装置更高的可靠性。

14、3、所述浮子和储水罐漂浮于水面上,根据功能需求,可设计gps定位装置及航行所需动力源,使浮子和储水罐可根据需要进行移动。

15、4、所述浮子以及储水罐为成组设置,每组都包括一个储水罐以及若干分别位于储水罐周围的浮子,通过一对多的结构设计,结合大流量的隔膜泵的设置,能保证储水罐内收集的海水量,减缓由于波浪能的不稳定所带来的发电不稳定的情况,保证稳定的电力输出,提高电能质量。

16、5、本专利技术中,通过控制器、液位检测器以及控制阀的设置,能根据需求或者储水腔内的海水量进行选择性的发电,提高发电的可控性。

17、6、控制器和储能电池都设置在隔离腔内,保证使用过程的安全性。

18、7、所述柔性壁体为圆柱形的隔膜,所述隔膜由若干褶皱串联而成,和常规的薄片形的薄膜泵相比,能满足大流量要求,且结构简单易于制造。

19、8、轴承和连接杆的相互配合,使得浮子移动方向更加可控,便于充分利用波浪能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种波浪能发电方法,其特征在于:是基于浮子(1)以及设置在海面上的储水罐(2)来实现的;所述浮子(1)内设置有隔膜泵(5),所述隔膜泵(5)包括顶板(11)、底板(13)以及可产生形变的柔性壁体,所述顶板(11)、底板(13)和柔性壁体共同围合形成腔体(10),顶板(11)上设有与腔体(10)连通、且分别设置有单向阀的进水管(6)和出水管(7),所述底板(13)通过连接件与用于减缓底板(13)运动趋势的阻尼盘(16)相连接;所述储水罐(2)内设置有储水腔、位于储水腔下部的水轮发电机组(3)以及与水轮发电机组(3)相连的储能电池(19);所述储水腔与出水管(7)连通;浮子(1)随波浪上下移动,使隔膜泵(5)的顶板(11)与底板(13)相对位置发生变化,带动柔性壁体发生形变,隔膜泵(5)的腔体(10)容积发生变化,将海水吸入隔膜泵(5)的腔体(10)内或者将腔体(10)内的海水泵出至储水腔内,带动水轮发电机组(3)发电,并将电能存入储能电池(19)中。

2.根据权利要求1所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述浮子(1)以及储水罐(2)为成组设置,每组都包括一个储水罐(2)以及若干分别位于储水罐(2)周围的浮子(1)。

3.根据权利要求1或2所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:还包括相连的控制器、液位检测器以及控制阀;所述液位检测器设置在储水腔内;所述储水罐(2)还包括水轮发电机组放置腔,所述储水腔与水轮发电机组放置腔之间通过带有控制阀的管路连通;所述控制器根据液位检测器检测的储水腔内的液位高度,向控制阀发出对应的控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述储水罐(2)还包括隔离腔,所述控制器和储能电池(19)都设置在隔离腔内。

5.根据权利要求1所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述柔性壁体为圆柱形的隔膜,所述隔膜由若干褶皱串联而成。

6.根据权利要求1所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述连接件为连接杆(14),所述浮子(1)上还设有与连接杆(14)相匹配的轴承(18)。

7.根据权利要求1所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述储水罐(2)以及阻尼盘(16)都分别设置在固定架(4)上。

...

【技术特征摘要】

1.一种波浪能发电方法,其特征在于:是基于浮子(1)以及设置在海面上的储水罐(2)来实现的;所述浮子(1)内设置有隔膜泵(5),所述隔膜泵(5)包括顶板(11)、底板(13)以及可产生形变的柔性壁体,所述顶板(11)、底板(13)和柔性壁体共同围合形成腔体(10),顶板(11)上设有与腔体(10)连通、且分别设置有单向阀的进水管(6)和出水管(7),所述底板(13)通过连接件与用于减缓底板(13)运动趋势的阻尼盘(16)相连接;所述储水罐(2)内设置有储水腔、位于储水腔下部的水轮发电机组(3)以及与水轮发电机组(3)相连的储能电池(19);所述储水腔与出水管(7)连通;浮子(1)随波浪上下移动,使隔膜泵(5)的顶板(11)与底板(13)相对位置发生变化,带动柔性壁体发生形变,隔膜泵(5)的腔体(10)容积发生变化,将海水吸入隔膜泵(5)的腔体(10)内或者将腔体(10)内的海水泵出至储水腔内,带动水轮发电机组(3)发电,并将电能存入储能电池(19)中。

2.根据权利要求1所述的一种波浪能发电方法,其特征在于:所述浮子(1)以及储水罐(2)为成...

【专利技术属性】
技术研发人员:令红兵梁权伟黄曦杨晴云谢可为张艳东
申请(专利权)人:东方电气集团东方电机有限公司
类型:发明
国别省市:

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