[发明专利]波涛发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体地说是一种波涛发电装置。

背景技术

大海大洋占地球表面3/4，大海大洋中的波涛起伏，不分季节，不分昼夜，永无休止。其中含有取之不尽，用之不竭的能量，而这些能量白白浪费，没有给人们带来福利，而多时带来灾害。象边远的海岸边，海岛渔村，世界上还有很多人没有用上电，即使有些小海岛上用上电，也是在岛上建立发电厂，要消耗大量的油等资源，运输也极为不便。

发明内容

本发明的目的是设计一种利用波涛的动力带动发电机运转，用来发电的波涛发电装置。

本发明波涛发电装置，包括：两相距有一定距离的轴1、轴2由锚链实现其固定位置，轴1上根据设计排列装有多个旋转曲柄3，轴2上对应旋转曲柄3的数量装有波涛摇板4，旋转曲柄3和波涛摇板4之间用摇杆6铰链连接在一起，每一摇杆6和杆5铰接，杆5的另一端和浮动摇板相连接。在轴1和旋转曲柄3上装有防逆转轴承7(类似棘轮只正转，不能反转)，防止旋转曲柄3出现反转，轴1和增速机8、发电机9相连。

波涛摇板4由浮动摇板和杆5相连组成。

波涛发电机是这样实现的：波涛的连续起伏运动作用下，通过装在轴2上的多组波涛摇板4推动杆5带动摇杆6摆动，推动旋转曲柄3转动，旋转曲柄3只能正转、不能反转，带动轴1旋转。轴1带动增速机8转动，增速机8带动发电机9旋转，即可发电。

波涛发电的能源是大海的波涛，波涛虽然能量巨大，但是其运动方向和振幅的随机性、自然环境多样性也是巨大的难题。

为了确保摇板和摇杆只在上下方向运动而且不被大浪冲击所破坏，采取如下图各项措施：

(1)浮动摇板：采用不易沉没构造，其构造是由充压力的塑料瓶和聚氨酯发泡一起充满各个小仓，由钢塑复合板构成浮板的耐海洋环境的板壁。各浮动摇板之间，由不锈钢丝绳连接成既可以独立运动，又不能散开的一排。在浅海，每一排浮板的前、后、左、右以及钢丝绳之间立上限制其自由的固定桩基(在深海，则由锚和锚链完成)，桩基与浮板之间由橡胶轮胎隔离，以防大浪的撞击。这样组成的浮动摇板，每一片可以随波浪作上、下运动，各片浮板的空间坐标有不同的(0-360°)相位差。

(2)抗大浪和限幅措施：在浮板的一端的中间位置装上摇杆的连接件，连接杆的末端与浮动摇板之间用弹性轴连接。该连接件与限幅挡块一起可以确保浮动摇板在大浪时，不会超过限定位置。为防止摇杆左右运动，当浮动摇板左右漂移时，可以确保浮动摇板左右运动时，摇杆仍在中间位置。

(3)桩基、支座和平台：摇板支座，在浅海由桩基和钢筋水泥制成，在深海由大型船舶的底层甲板制成，其上平面与所在海平面平均标高相等。在上平面装设浮动摇板杆5与摇杆6的支点轴(该轴可以设计成固定的，外套转动)。轴和轴套都由不锈钢或尼龙制造。旋转曲柄3旋转平台(在深海由大型船舶的二层甲板充任)，其设计标高，要高于最大浪高(例如3-4m)，轴1和轴2之间的距离，旋转曲柄3的回转半径，要满足4杆曲柄运动条件：摇杆6最短，同时(摇杆6+杆5)＞(旋转曲柄3+g4)。

(4)发电能力：

设：

P：发电功率W(瓦)

V：排水量M³(立方米)

γ：水的密度t/M³

H：浪的高差M

S：每片浮板的面积M²

f：海浪的频率1/s

η：效率

则有：

P＝9.81*V*γ*H*f*η

其中：

V＝S*Δh

设每片浮板为S＝W*L＝6*2＝12M²，吃水深度Δh＝0.3M，海水密度γ＝1.05t/m³，

并设：浪高H＝1.5M，f＝2*1/s，η＝0.75，

代入后得：

P＝9.81*12*0.3*1.05*1.5*2*0.75＝83.5KW。

如果由6片相同的浮动摇板，组成一组，每个旋转曲柄3之间相位错开60度，旋转曲柄3的轴1上可以得到平稳均衡的驱动力。

这样一组12*6＝72M²的浮动摇板，可发电为：

P_∑＝6*83.5＝501kw.

(5)发电机、增速机、稳频、稳压

为了得到稳定的符合市电标准的电力，应按如下原则选配设备：