[发明专利]一种压力激波式波浪能发电装置

说明书

本发明一种压力激波式波浪能发电装置，它包括涡轮、发电机、浮体和输送电缆，所述涡轮与发电机固连，其特点是：还包括主体部件，所述主体部件的前端通过连接链与浮体铰接，发电机及其固连的涡轮置于主体部件的后端内并密封连接，所述输送电缆置于主体部件内、两端均分别与发电机和海底主电缆电连接，所述浮体通过锚链与海床锚定。工作过程是：将本发明的发电装置通过锚链与海床锚定；海浪与主体部件相接触，海浪波峰的动能和压能传递到主体部件内置的液体介质上产生压力激波；主体部件内置的液体介质由前向后传导产生的压力激波，当压力激波传导到空腔后端与涡轮接触时驱动涡轮转动、带动发电机做功产生电能、并将产生的电能输送到外界。

技术领域

本发明属于海洋发电技术领域，具体涉及海洋波浪能发电，是一种压力激波式波浪能发电装置。

背景技术

随着国家社会经济技术的发展，传统的化石燃料日益枯竭，海洋能的新能源伴随着科技的进步逐步发展革新。海洋蕴含着无穷无尽的能量，主要分为：波浪能、潮汐能、海流能、温差能和盐差能。其中，波浪能以其能量密度高，来源广泛的特点，不仅对于商业用电，而其对于偏远居民海岛用电具有深远的意义。

波浪能是指波浪所具有的动能和势能，其与波高的平方、波浪运动的周期以及迎波面的宽度成正比，通常，以单位时间在传峰面单位长度上的能量PW表示：

示中：ρ为海水密度，g为重力加速度；H为波高；T为周期。

目前，压力激波式波浪能发电装置有点头浮鸭式、振荡水柱式、聚波储能式、推摆式、振荡浮子式等多种形式，以上装置普遍存在能量捕获和转化效率低、能量输出不稳定以及抗海浪冲击能力弱等问题。并且市场上大部分波浪能与海洋能发电装置均具有设备结构复杂，安装与维修困难，效率低成本高等问题。

上海大学在《流体传动与控制》2015年7月第4期发表的论文“海蛇式波浪发电装置”(见《流体传动与控制》2015年7月第4期(总其71期)61-63页)公开了一种海洋波浪能发电装置，其依靠单元装置之间动力关节内的油压装置，利用波浪能驱动油压缸内的液压油进行发电，不仅增加了设备的复杂性，而且由于面临液压油变质和泄漏的问题，在实际工况中需要大量的人力物力进行维护，同时，其以金属材料制作的主体装置在海洋气候的恶劣条件下易腐蚀，给实际工况中设备安装和维修增加了复杂度，进一步增加了人、财、物力的消耗。并且其海洋能转化效率较低，进一步增加了海洋能发电的成本。

目前，亟待提供一种设备简单，免于维护，成本低廉，可靠性强的装置来推动海洋波浪能发电的推广与应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种压力激波式波浪能发电装置，以解决目前海洋波浪能发电目前存在的设备复杂，安装困难，维护不便，效率低下等问题。

本发明解决技术问题的方案是：一种压力激波式波浪能发电装置，它包括涡轮、发电机、浮体和输送电缆，所述涡轮与发电机固连，其特征是：还包括主体部件，所述主体部件的前端通过连接链与浮体铰接，发电机及其固连的涡轮置于主体部件的后端内并密封连接，所述输送电缆置于主体部件内、两端均分别与发电机和海底主电缆电连接，所述浮体通过锚链与海床锚定。

所述主体部件的结构是：它包括管体、密封盖、液体介质，所述管体为弹性软管，管体的前端与密封盖密封固连，管体的后端内置发电机及其固连的涡轮，发电机与管体后端密封连接，管体、密封盖和发电机构成密闭的空腔，液体介质置于密闭的空腔内、且能够产生波动，输送电缆置于密闭的空腔内，输送电缆的一端与发电机电连接、另一端伸出密封盖外与海底主电缆电连接，密封盖的外端与连接链铰接。

所述管体为具有优良弹性性能的长橡胶管。

所述管体的后端与发电机之间设置缓冲密封垫、并通过缓冲密封垫密封连接。

所述缓冲密封垫为橡胶。

所述液体介质为海水。