一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、建設(shè)生態(tài)文明、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，成為人類社會(huì)的普遍共識(shí)，開發(fā)清潔的可再生能源資源已經(jīng)成為世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。波浪能作為一種清潔、無污染的可再生能源，分布廣闊、能量巨大。英國(guó)碳信托投資公司估算，英國(guó)實(shí)用離岸波浪能每年為55TWh，占當(dāng)前所需能源14%，歐洲潛在波浪能至少每年為280TWh。美國(guó)電能研究所評(píng)估美國(guó)切實(shí)可行的波浪能為每年為255TWh，占當(dāng)前所需能源6%。我國(guó)有18000多千米的海岸線，據(jù)計(jì)算，如果將可以利用的波浪能轉(zhuǎn)化為電能，大約能提供1.5億kW的電力。面對(duì)如此巨大的儲(chǔ)量，開發(fā)波浪能已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。
[0003]根據(jù)發(fā)電裝置的拾能原理和轉(zhuǎn)換原理，并參照歐洲海洋中心的分類方法，波浪能一次轉(zhuǎn)換主要收集波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，主要類型分為:振蕩水柱型、漫反射型、水下壓力差型、振蕩搖擺型及衰減器型等。中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)主要輔助波浪能二次轉(zhuǎn)換，主要分為機(jī)械式、液壓式和氣動(dòng)式。二次轉(zhuǎn)換主要將能量轉(zhuǎn)換成電能，主要類型分為電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)、直線發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)、壓低發(fā)電機(jī)等。
[0004]但現(xiàn)在，大規(guī)模波浪能發(fā)電的成本還難與常規(guī)能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)，主要是發(fā)電效率太低，成本太高。目前，波浪能發(fā)電裝置大多只是依靠單一的一種形式，通過氣動(dòng)式或液壓式所轉(zhuǎn)化的波浪能的能量所沒有進(jìn)行二次利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，包括平臺(tái)、氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置、上水渦輪機(jī)、回水渦輪機(jī)、上氣渦輪機(jī)、回氣渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、水槽、氣罐。其特征是氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置固定于平臺(tái)上，上氣渦輪機(jī)出氣口通過管道與氣罐的進(jìn)氣口相連，氣罐的出氣口通過管道與回氣渦輪機(jī)進(jìn)氣口相連，上氣渦輪機(jī)和回氣渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連；上水渦輪機(jī)出水口通過管道與水槽的進(jìn)水口相連，水槽的出水口通過管道與回水渦輪機(jī)進(jìn)水口相連，上水渦輪機(jī)和回水渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連。
[0007]所述氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置包括氣壓栗、液壓栗和浮筒。其特征是所述氣壓栗為柱塞式氣壓栗，氣壓栗一端通過柱塞與傳動(dòng)桿a連接，傳動(dòng)桿a的另一端與浮筒頂部連接；所述液壓栗為柱塞式液壓栗，液壓栗一端通過柱塞與傳動(dòng)桿b連接，傳動(dòng)桿b的另一端與浮筒底部連接，液壓栗另一端固定于海底固定物之上。
[0008]所述柱塞式氣壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)出氣口，兩個(gè)出氣口通過三通管與上氣渦輪機(jī)的進(jìn)氣口連接。
[0009]所述柱塞式液壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口和兩個(gè)出水口，兩個(gè)出水口通過三通管與上水渦輪機(jī)的進(jìn)水口連接。
[0010]所述進(jìn)氣口和出氣口都設(shè)有止回閥，進(jìn)氣口和出氣口呈對(duì)稱分布。
[0011]所述進(jìn)水口和出水口都設(shè)有止回閥，進(jìn)水口和出水口呈對(duì)稱分布。
[0012]所述管道上都設(shè)有止回閥。
[0013]本發(fā)明的工作原理是通過設(shè)置浮筒，浮筒隨波浪的上下起伏，從而通過傳動(dòng)桿液壓栗和氣壓栗的柱塞在柱塞缸內(nèi)上下移動(dòng)，氣壓栗通過波浪的向上運(yùn)動(dòng)壓縮缸內(nèi)氣體，從而將高能量的氣體壓入上氣渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，沒有被利用的高能量氣體進(jìn)入氣罐，高能量氣體溢出時(shí)流入回氣渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，液壓栗通過波浪的向下運(yùn)動(dòng)壓縮缸內(nèi)液體，從而將高能量的液體壓入上水渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，經(jīng)上水渦輪機(jī)的出口進(jìn)入水槽，利用重力勢(shì)能帶動(dòng)回水渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0014]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:通過設(shè)置浮筒，利用波浪的上下運(yùn)動(dòng)將波浪能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，通過氣壓栗和液壓栗的有效結(jié)合，極大的提高波浪能發(fā)電效率，適合于近海海岸的波浪能利用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:1-平臺(tái)、2-氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置、3-上氣渦輪機(jī)、4-氣缸、5-回氣渦輪機(jī)、6-發(fā)電機(jī)組a、7-上水渦輪機(jī)、8-水槽、9-回水渦輪機(jī)、10-發(fā)電機(jī)組b、11-止回閥、12-三通管、21-浮筒、22-傳動(dòng)桿a、23-傳動(dòng)桿b、24_氣壓栗、25-液壓栗、26-進(jìn)氣口、27-出氣口、28-進(jìn)水口、29-出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]請(qǐng)參閱圖1和圖2: —種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，包括平臺(tái)1、氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置2、上水渦輪機(jī)7、回水渦輪機(jī)9、上氣渦輪機(jī)3、回氣渦輪機(jī)5、發(fā)電機(jī)組、水槽8、氣罐9。其特征是所述發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)組a6和發(fā)電機(jī)組blO，所述氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置2固定于平臺(tái)I上，上氣渦輪機(jī)3出氣口通過管道與氣罐4的進(jìn)氣口相連，氣罐4的出氣口通過管道與回氣渦輪機(jī)5進(jìn)氣口相連，上氣渦輪機(jī)3和回氣渦輪機(jī)5都與發(fā)電機(jī)組a6相連；上水渦輪機(jī)7出水口通過管道與水槽8的進(jìn)水口相連，水槽8的出水口通過管道與回水渦輪機(jī)9進(jìn)水口相連，上水渦輪機(jī)7和回水渦輪機(jī)9都與發(fā)電機(jī)組blO相連。
[0020]所述氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置包括氣壓栗24、液壓栗25和浮筒21。其特征是所述氣壓栗24為柱塞式氣壓栗，氣壓栗一端通過柱塞與傳動(dòng)桿a22連接，傳動(dòng)桿a22的另一端與浮筒21頂部連接；所述液壓栗25為柱塞式液壓栗，液壓栗25 —端通過柱塞與傳動(dòng)桿b23連接，傳動(dòng)桿b23的另一端與浮筒21底部連接，液壓栗25另一端固定于海底固定物之上。
[0021]所述柱塞式氣壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)出氣口，分別是進(jìn)氣口 26，出氣口 27，兩個(gè)出氣口 27通過三通管12與上氣渦輪機(jī)的進(jìn)氣口連接。
[0022]所述柱塞式液壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口和兩個(gè)出水口，分別是進(jìn)水口 28，出水口 29，兩個(gè)出水口通過三通管12與上水渦輪機(jī)的進(jìn)水口連接。
[0023]所述進(jìn)氣口 26和出氣口 27都設(shè)有止回閥，進(jìn)氣口 26和出氣口 27呈對(duì)稱分布。
[0024]所述進(jìn)水口 28和出水口 29都設(shè)有止回閥，進(jìn)水口 28和出水口 29呈對(duì)稱分布。
[0025]所述管道上都設(shè)有止回閥11，防止倒流。
[0026]本發(fā)明的工作原理是通過設(shè)置浮筒21，浮筒21隨波浪的上下起伏，從而通過傳動(dòng)桿液壓栗和氣壓栗的柱塞在柱塞缸內(nèi)上下移動(dòng)，氣壓栗24通過波浪的向上運(yùn)動(dòng)壓縮缸內(nèi)氣體，從而將高能量的氣體通過管道壓入上氣渦輪機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，沒有被利用的高能量氣體進(jìn)入氣罐4，高能量氣體溢出時(shí)流入回氣渦輪機(jī)5運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，液壓栗通過波浪的向下運(yùn)動(dòng)壓縮缸內(nèi)液體，從而將高能量的液體通過管道壓入上水渦輪機(jī)7運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，經(jīng)上水渦輪機(jī)7的出口進(jìn)入水槽8，利用重力勢(shì)能帶動(dòng)回水渦輪機(jī)9運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
[0027]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0028]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，包括平臺(tái)、氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置、上水渦輪機(jī)、回水渦輪機(jī)、上氣渦輪機(jī)、回氣渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、水槽、氣罐。其特征是氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置固定于平臺(tái)上，上氣渦輪機(jī)出氣口通過管道與氣罐的進(jìn)氣口相連，氣罐的出氣口通過管道與回氣渦輪機(jī)進(jìn)氣口相連，上氣渦輪機(jī)和回氣渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連；上水渦輪機(jī)出水口通過管道與水槽的進(jìn)水口相連，水槽的出水口通過管道與回水渦輪機(jī)進(jìn)水口相連，上水渦輪機(jī)和回水渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，其特征是，所述氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置包括氣壓栗、液壓栗和浮筒。其特征是所述氣壓栗為柱塞式氣壓栗，氣壓栗一端通過柱塞與傳動(dòng)桿a連接，傳動(dòng)桿a的另一端與浮筒頂部連接；所述液壓栗為柱塞式液壓栗，液壓栗一端通過柱塞與傳動(dòng)桿b連接，傳動(dòng)桿b的另一端與浮筒底部連接，液壓栗另一端固定于海底固定物之上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，其特征是，所述柱塞式氣壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)出氣口，兩個(gè)出氣口通過三通管與上氣渦輪機(jī)的進(jìn)氣口連接。所述柱塞式液壓栗的柱塞缸為U型，柱塞缸頂部設(shè)有兩個(gè)進(jìn)水口和兩個(gè)出水口，兩個(gè)出水口通過三通管與上水渦輪機(jī)的進(jìn)水口連接。所述進(jìn)氣口和出氣口都設(shè)有止回閥，進(jìn)氣口和出氣口呈對(duì)稱分布。所述進(jìn)水口和出水口都設(shè)有止回閥，進(jìn)水口和出水口呈對(duì)稱分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，其特征是，所述管道上都設(shè)有止回閥。
【專利摘要】一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置，包括平臺(tái)、氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置、上水渦輪機(jī)、回水渦輪機(jī)、上氣渦輪機(jī)、回氣渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組、水槽、氣罐。其特征是氣動(dòng)液壓混合式傳動(dòng)裝置固定于平臺(tái)上，上氣渦輪機(jī)出氣口通過管道與氣罐的進(jìn)氣口相連，氣罐的出氣口通過管道與回氣渦輪機(jī)進(jìn)氣口相連，上氣渦輪機(jī)和回氣渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連；上水渦輪機(jī)出水口通過管道與水槽的進(jìn)水口相連，水槽的出水口通過管道與回水渦輪機(jī)進(jìn)水口相連，上水渦輪機(jī)和回水渦輪機(jī)都與發(fā)電機(jī)組相連；本發(fā)明提供的一種氣動(dòng)液壓混合式波浪能發(fā)電裝置通過設(shè)置浮筒，利用波浪的上下運(yùn)動(dòng)將波浪能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，通過氣壓泵和液壓泵的有效結(jié)合，極大的提高波浪能發(fā)電效率，適合于近海海岸的波浪能利用。
【IPC分類】F03B13/16
【公開號(hào)】CN105065183
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510487071
【發(fā)明人】何宗源, 馬良玉, 馬永光, 劉衛(wèi)亮, 劉長(zhǎng)良, 王印松, 林永君, 李強(qiáng), 黃鵬
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)（保定）
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日