潮汐发电模块以及利用该潮汐发电模块的潮汐发电方法技术

本发明专利技术提供了潮汐发电模块以及利用该潮汐发电模块的潮汐发电方法。所述潮汐发电模块即使在除了竖直运动单元由于涨潮与落潮而引起的竖直运动以外还在海水的高度不波动的高潮位与低潮位时也能利用压缩空气与海水的重力来连续地发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种潮汐发电模块以及一种利用该潮汐发电模块的潮汐发电方法，更具体地涉及一种即使是在除了竖直运动单元由于涨潮与落潮而引起的竖直运动以外还在海水的高度不波动的高潮位与低潮位时也能够利用压缩空气与海水的重力来连续地发电的潮汐发电模块，以及一种利用该潮汐发电模块的潮汐发电方法。
技术介绍
近年来，由于化石燃料已经枯竭各种替代能源与环境问题已经引起了极大的注意。具体地说，人们已经在研究使用不导致环境污染并且能够稳定获得的自然能源的方法。这种方法之一是潮汐发电。在涨潮与落潮之间的差异很大的位置处构建水坝。在涨潮时水坝的水闸关闭，并且，当水闸打开时发电机的涡轮被水旋转而发电。在落潮时，发电机的涡轮朝相反的方向旋转而发电。获得清洁能源的该潮汐发电具有基于涨潮与落潮之间的预计差异来产生预计发电量的作用。特别地，在韩国的黄海中涨潮与落潮之间的差异很大，这适合于潮汐发电。然而，在传统的潮汐发电方法中，需要构建一个水坝。因此，初始的构建成本非常高，维护水坝很困难。此外，在海底构建大尺寸人工结构，因此严重地影响了生态系统。此外，不能在海水高度不波动的高潮位与低潮位发电。因此，不能在期望的时区平稳地供给所需要的电量并且不能任意地调节发电量。
技术实现思路
因此，鉴于上述问题做出本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种能够利用为永久能源的潮汐力来经济而稳定地发电的潮汐发电模块，以及利用该模块的潮汐发电方法。本专利技术的另一个目的是提供一种即使在除了竖直运动单元由于涨潮与落潮而竖直运动以外还在海水的高度不波动的高潮位与低潮位时也能够利用压缩空气与海水的重力来连续地发电的潮汐发电模块以及利用该模块的潮汐发电方法。本专利技术的另一个目的是提供一种潮汐发电模块，该潮汐发电模块不是永久地构建在海上而是被移动并且固定到能够潮汐发电的位置处以便发电，并且当不需要潮汐发电时上升到海平面并且被移动，从而能够降低潮汐发电模块的初始构建成本，以便大大地降低对海底生态系统的破坏，并且以便轻易地维修和维护所述潮汐发电模块，以及提供一种利用该模块的潮汐发电方法。根据本专利技术，上述目的和其它目的能够通过提供一种潮汐发电模块来实现，该潮汐发电模块包括至少两个下部结构，该至少两个下部结构相互隔开预定距离，所述下部结构通过连接件相互连接，各个所述下部结构均在底部设有锚以便将各个所述下部结构固 定到海底，各个所述下部结构均构造为在该下部结构中储存海水或者从该下部结构排放海水；多个压缩空气形成箱，各个所述压缩空气形成箱均以柱形形状设置在所述下部结构中的相应一个所述下部结构的上部，各个所述压缩空气形成箱均在上侧设有空气引入与排放单元，空气通过所述空气引入与排放单元被引入和排放，各个所述压缩空气形成箱均在下侧设有海水引入与排放单元，海水通过所述海水引入与排放单元被引入和排放，所述压缩空气形成箱构造为被独立地操作；上部结构，该上部结构设置在所述压缩空气形成箱的上部，所述上部结构具有在中央区域形成的中空部；竖直运动单元，该竖直运动单元构造为通过所述上部结构的中空部而竖直地移动，所述竖直运动单元在上部设有空气供给单元以便将来自各个所述压缩空气形成箱的压缩空气供给到所述竖直运动单元，所述竖直运动单元在下部设有多个空间部以便储存通过所述空气供给单元供给的空气，各个所述空间部均在底部设有开口，海水通过所述开口弓I入到各个所述空间部中；以及发电单元，该发电单元设置在所述上部结构处以将所述竖直运动单元的竖直运动转换为旋转运动从而发电。附图说明 从下面结合附图的详细描述将会更清楚地理解本专利技术的上述目的和其它目的、特征和其它优点，在附图中图I是示出了根据本专利技术的一个实施方式的潮汐发电模块的立体图；图2是示出了根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的示意性侧视图；图3是示出了根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的分解立体图；图4是示出了根据本专利技术的一个实施方式的下部结构的立体图；图5A和图5B分别是根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的压缩空气形成箱和发电单元的示意性侧面剖视图，分别示出了压缩空气形成箱在低潮位与高潮位时利用潮汐力形成压缩空气；图6是示出了根据本专利技术一个实施方式的上部结构的视图；图7和图8分别是示出根据本专利技术一个实施方式的竖直运动单元的立体图和示意性首lJ视图;图9是示出了海水从根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的压缩空气形成箱到竖直运动单元的空间部的运动的视图；图10是示出了根据本专利技术的实施方式的竖直运动单元的竖直运动转化为发电单元的旋转运动的示意性视图；图11和图12分别是在低潮位与高潮位时的根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的前视图；图13A和图13B是示出了根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块的用于形成高压压缩空气的其它类型的压缩空气形成箱的视图，其中，图13A是示出了压缩空气形成箱的基本实施例的视图，并且图13B是示出了压缩空气形成箱的应用实施例的视图；图14是根据本专利技术的另一个实施方式的潮汐发电模块的立体图；图15是示出各个下部结构的内部的视图；图16是示出根据本专利技术的一个实施方式的潮汐发电方法的流程图；图17是示出根据本专利技术的实施方式的潮汐发电方法的连续执行发电的实施例的示意图(竖直轴线H表示潮汐的高度并且水平轴线t表示时间)；以及图18和图19分别是示出了安装在根据本专利技术的实施方式的潮汐发电模块处的风力发电装置的视图。具体实施例方式现在将参照附图详细描述本专利技术的优选实施方式。首先，将详细描述根据本专利技术的实施方式的潮汐发电机模块1000的整体构造。整体上，潮汐发电机模块1000可以包括下部结构100、压缩空气形成箱200、上部结构300、竖直运动单元500以及发电单元400。<下部结构100的构诰和操作>下部结构100是在潮汐发电机模块1000的下侧用于支撑潮汐发电模块1000的其它部分的部分。在本实施方式中，一对下部结构100被设置成该下部结构100相互间隔开预定距离。下部结构100通过连接件101相互连接。锚120安装到各个下部结构100的底部以使各个下部结构100固定到海底。 具体地说，在各个下部结构100中形成有海水压载箱130 (参见图15)以便储存海水或排放海水。此外，在各个下部结构100均安装有用于从海水压载箱130传输海水以使海水排放到外部的输送单元150以及用于将储存在海水压载箱130中的海水排放到外部的排水泵141。下部结构100如此构造以便上升到海水表面。海水压载箱130的引导通道与海水引入与排放单元220相连通，该海水引入与排放单元220连接至压缩空气形成箱200中的相应的一个压缩空气形成箱的下端。在引导通道中设有第一输送阀151，以便将第一输送阀151打开或关闭来调节海水通过海水引入与排放单元220的引入。除了第一输送阀151以外，输送单元150还包括布置在排放泵141前端的第二输送阀152以及布置在排放泵141后端的第三输送阀153。因此,为了排放海水,在第二输送阀152和第三输送阀153打开而第一输送阀151关闭的状态下驱动排放泵142，从而使得海水通过海水引入与排放单元220被强制排放。此外，可以在海水压载箱130的一个侧面形成与上部结构300上方的外部空气相连通的空气引入与排放单元160，以使得在海水从海水压载箱130排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种潮汝发电模块，该潮汝发电模块包括 至少两个下部结构，该至少两个下部结构相互隔开预定距离，所述下部结构通过连接件相互连接，各个所述下部结构均在底部设有锚以便将各个所述下部结构固定到海底，各个所述下部结构均构造为在该下部结构中储存海水或者从该下部结构排放海水； 多个压缩空气形成箱，各个所述压缩空气形成箱均以柱形形状设置在所述下部结构中的相应ー个下部结构的上部，各个所述压缩空气形成箱均在上侧设有空气引入与排放单元，空气通过所述空气引入与排放单元被引入和排放，各个所述压缩空气形成箱均在下侧设有海水引入与排放单元，海水通过所述海水引入与排放单元被引入和排放，所述压缩空气形成箱构造为被独立地操作； 上部结构，该上部结构设置在所述压缩空气形成箱的上部，所述上部结构具有在中央区域形成的中空部； 竖直运动单元，该竖直运动单元构造为通过所述上部结构的中空部而竖直地移动，所述竖直运动单元在上部设有空气供给单元以便将来自各个所述压缩空气形成箱的压缩空气供给到所述竖直运动单元，所述竖直运动单元在下部设有多个空间部以便储存通过所述空气供给単元供给的空气，各个所述空间部均在底部设有开ロ，海水通过所述开ロ引入到各个所述空间部中；以及 发电单元，该发电单元设置在所述上部结构处，以将所述竖直运动单元的竖直运动转换为旋转运动从而发电。2.根据权利要求I所述的潮汐发电模块，其中，所述竖直运动单元包括 多个海水运动部,该海水运动部以海水运动部的连通空间堆叠的状态设置在所述空间部上方以使得海水穿过所述连通空间流动； 空气储存部，该空气储存部用于储存空气以便为所述海水储存部的下侧提供预定水平的浮力； 海水储存部，该海水储存部设置在所述空气储存部上方； 用于引入海水的连通孔，该连通孔设置在所述海水储存部的壁的上部； 用于排放海水的第五阀门，该第五阀门设置在所述海水储存部的壁的下部；以及高度形成部，该高度形成部设置在所述海水储存部上方，所述高度形成部具有预定高度以便连续地与外部空气连通， 所述海水运动部、所述空气储存部、所述海水储存部以及所述高度形成部被一体地形成。3.根据权利要求2所述的潮汐发电模块，其中，各个所述压缩空气形成箱均设有海水供给部件以通过所述连通孔将海水供给到所述竖直运动单元的所述海水储存部中。4.根据权利要求2所述的潮汐发电模块，其中，所述空间部包括第一空间部，该第一空间部设置在所述海水运动部下方；第ニ空间部，该第二空间部设置在所述第一空间部下方以便与所述第一空间部连通；以及第三空间部和第四空间部，该第三空间部和第四空间部水平地设置在所述第二空间部的相对两侧，所述开ロ分别形成在所述第二空间部的底部、所述第三空间部的底部和所述第四空间部的底部，并且 所述空气供给单元包括第一空气供给部，该第一空气供给部用于将来自各个所述压缩空气形成箱的压缩空气供给到所述第一空间部和所述第二空间部；第二空气供给部，该第二空气供给部用于将所述压缩空气供给到所述第三空间部和所述第四空间部；第七阀门，该第七阀门用于打开和关闭所述第一空气供给部的流道；以及第八阀门，该第八阀门用于打开和关闭所述第二空气供给部的流道。5.根据权利要求4所述的潮汐发电模块，其中，所述空气供给单元还包括 第六阀门，该第六阀门设置在被布置在各个所述压缩空气形成箱的上侧的所述空气引入与排放单元处，以打开和关闭到所述第一空气供给部和所述第二空气供给部的空气供给通道；以及 排放阀，该排放阀用于将空间部中的空气排放到外部。6.根据权利要求I所述的潮汐发电模块，其中，各个所述下部结构均包括用于储存海水的海水压载箱；用于从所述海水压载箱传输海水以使海水排放到外部的输送单元；以及用于将储存在所述海水压载箱中的海水强制排放到外部的排放泵。7.根据权利要求I所述的潮汐发电模块，其中，各个所述压缩空气形成箱均构造为控制所述空气引入与排放单元和所述海水引入与排放单元，以使得在低潮位时打开所述空气弓丨入与排放单元以将大气储存在各个所述压缩空气形成箱中，并且关闭所述空气引入与排放単元和打开所述海水引入与排放单元，一直到满潮，以便在各个所述压缩空气形成箱中利用涨潮来压缩空气，从而在各个所述压缩空气形成箱中形成压缩空气。8.根据权利要求I所述的潮汐发电模块，其中，各个所述压缩空气形成箱均包括 高压箱，该高压箱独立地在各个所述压缩空气形成箱中设置在上侧； 缸体，该缸体设置在所述高压箱的下方，所述缸体包括用于对与所述高压箱的连通进行控制的第一控制阀以及用于对与各个所述压缩空气形成箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：全踉镐，全泳均，金贞淑，
申请(专利权)人：金贞淑，株式会社三光特殊机械，
类型：发明
国别省市：