[发明专利]由潮水提供动力的能量产生设备

说明书

公开了一种由潮水提供动力的能量产生设备(100)。该设备包括涡轮单元(120)，该涡轮单元安装在将第一水体(130)与第二水体(140)分开的固定结构(110)中。涡轮单元(120)布置成在固定结构(110)内围绕基本上水平的轴线(180)转动。涡轮单元(120)安装在具有基本上水平的轴线(180)的大体上柱形的柱形组件(150)中，并且包括具有涡轮叶片和转子轴的转子，当周围的流水作用在转子的涡轮叶片上时，转子轴将旋转；涡轮单元还包括由转子轴驱动的发电机。固定结构(110)具有弯曲表面，弯曲表面成形为与所对应的柱形组件(150)的表面相匹配。设置有密封件以密封固定结构(110)的弯曲表面与柱形组件(150)的对应表面之间的空间。该密封件是可膨胀的以在密封状态与非密封状态之间变化，在密封状态中，密封件填充固定结构(110)的弯曲表面与柱形组件(150)的对应表面之间的空间，在非密封状态中，允许水在固定结构(110)与柱形组件(150)之间通过。

技术领域

本发明涉及一种由潮水提供动力的能量产生设备。

背景技术

全球社会面临着主要的气候变化，并且一个重要的挑战是用可再生能源(诸如潮汐能)来替代化石燃料。

总体上需要有改进的由潮水提供动力的能量产生设备。

先前从WO-2005/017349中已知一种由潮水提供动力的能量产生设备。该文献教导了一种用于由于潮汐力而从水流中产生能量的设施。该设施包括连接到发电机的涡轮以及位于涡轮的相应侧上的两个水体。该涡轮布置成绕竖直的轴线转动。在任何给定时间下，根据位于第一流动空间与第二流动空间之间的占主导地位的流动方向来调整涡轮的位置。

上述设备需要复杂的轴承设备，其具有较大的半径和高构造成本。此外，轴承设备放置在沉积物自然终止的地方，由此导致轴承上的磨损，从而需要更频繁的维修周期。

DE-417 570公开了一种潮汐能量产生设备。涡轮布置成通过流水而旋转。涡轮的旋转引起水泵的操作，该水泵提供加压的水，该加压的水可进而推动发电机。涡轮和水泵包括在可围绕水平的轴线旋转的壳体中。可根据高潮和低潮来旋转该壳体以确保流水进入该涡轮的输入侧并且从该涡轮的输出侧离开。此背景技术的设备包括若干能量耗散级或元件，包括水泵、由水泵提供的水流、具有若干节流器的水管、以及水动机。因此，其总能量效率将受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的通过流水提供动力的能量产生设备，以及一种用于提供这种设备的方法，这可减轻或克服至少一些与现有技术相关联的缺点。

在独立权利要求中限定了本发明。在从属权利要求中陈述了有利的实施例和进一步特征。

本发明以及本发明的各个特征和特征组合提供了若干有利的技术效果，包括以下：

(1)通过减少水流损失(即，不流经涡轮的水)来增加效率，

(2)在操作、能量产生状态期间(即，当水流经涡轮单元时)保持入口和出口水流平顺。这种平顺对涡轮的效率有积极效果。

(3)具有保持区域干燥的可能性以便该设备的维护/维修，例如涡轮的维修。

在一些方面中，需要将包括涡轮单元的柱形组件锁定在不同的位置中(正向/逆向操作或在维修模式中)。本发明提供的可膨胀密封将提供或有助于锁定效果。具体地，由该密封件提供的锁定效果可通过使不同等级的膨胀/胀大密封来改变和控制。

可膨胀/胀大密封件的另一个积极效果是减振。涡轮可旨在处于最小振动的情况下旋转，但是在某些旋转速度下振动的情况下，可膨胀/可胀大密封件充当减振装置。因此，可减少或避免有害的振荡或共振。

所提出的密封、锁定和减振的解决方案是一种有成本效益的解决方案，这是因为其用一种解决方案解决了许多问题。