[发明专利]一种压浪式波浪能转换装置

说明书

一种压浪式波浪能转换装置，它包含气室、排气管道、空气涡轮机、发电机；所述的气室采用前端开口且前后贯通的半封闭箱体，气室纵向的长度大于一又四分之一波长；气室包含气室一、气室二、气室三；气室一上的顶板一的内壁前端距静水面的高度大于二分之一波高；顶板二的内壁距静水面的高度小于二分之一波高，顶板二的尾部内壁设置纵向凸槽；顶板三的顶板内壁距静水面的高度大于等于二分之一波高；本发明解决了传统气动式波浪能发电技术中的周期性的往复气流问题，空气涡轮机持续稳定旋转，能量转换率显著提升。

技术领域

本发明涉及一种能量转换装置，具体涉及一种压浪式波浪能转换装置。

背景技术

海洋波浪能是—种在风的作用下产生的，并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能。波浪能是一种清洁的可再生能源。波浪能利用的主要形式为波力发电。波力发电装置通常包括采集系统和转换系统两大部分。采集系统是将波浪能转化为机械运动或以其它介质的机械能，即一次转换，主要形式有纵摇式、垂荡式、振荡水柱式等；转换系统是把一次转换中俘获的波浪能转换为机械能或电能，即二次转换，主要有空气透平、低水头水轮机、发电机等。

按照能量传递方式划分，波浪能转换装置可以分成气动式、液压式和机械式。气动式波浪能转换装置就是通过空气吸收波浪能并将波浪能传给空气涡轮机。气动式波浪能转换装置的优点是空气涡轮机、发电系统等较为脆弱的部分不与海水接触，提高了抗冲击性能和抗腐蚀能力，有利于机械、发电系统及控制系统的维护。

振荡水柱波能转换装置是气动式的典型，是目前各国最为重视、公认的最有前途、投入研究力量最大、建成使用最多的一种装置。目前建成的波浪能电站，多数也为振荡水柱式。振荡水柱波能转换装置是将波浪能转换为空气的机械能，利用波浪的上下起伏推动半封闭空间内的空气进行往复流动进而驱动空气涡轮机带动发电机发电。整套装置没有水下活动部件，结构简单的气室能有效的将低速运动的波浪转换成高速运动的空气流动，装置可靠性好。由于用空气做能量转换的中间载体，空气涡轮发电机组不与海水直接接触，避免了海水腐蚀、海洋生物附着、机组密封等问题，提高了装置在海洋环境下的生存能力。

传统的气动式波浪能转换装置的缺点是效率较低，通常只有10%—30%，主要原因是由于空气流在一个波浪周期里要经历两次换向、两个速度为零的点，使得作为能量转换器的空气涡轮机处于非常不利的变工况状态，因而导致其转换效率低下。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、能量转换率高的压浪式波浪能转换装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含气室、排气管道、空气涡轮机、发电机；所述的气室采用前端开口且前后贯通的半封闭箱体，气室纵向的长度大于一又四分之一波长；所述的气室由顶板一、顶板二、顶板三、尾部垂直挡板和两面垂直侧挡板组成；气室包含三段小气室，由迎浪端往后依次为气室一、气室二、气室三；顶板一、顶板二和顶板三分别设在气室一、气室二和气室三的上部；顶板一倾斜设置；顶板一的内壁前端距静水面的高度大于二分之一波高；顶板一的尾端和顶板二的前端之间圆弧过渡，并且固定连接为一体；顶板一与顶板二之间的夹角为135度～178度；顶板二的内壁距静水面的高度小于二分之一波高，顶板二的尾部内壁设置纵向凸槽；纵向凸槽与气室三连通；纵向凸槽内壁顶端距静水面的高度不小于二分之一波高，纵向凸槽长度大于等于八分之一波长；顶板三的顶板内壁距静水面的高度大于等于二分之一波高；

进一步地，所述的排气管道设在气室三的上端，并与气室三连通。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种压浪式波浪能转换装置，解决了传统气动式波浪能发电技术中的周期性的往复气流问题，空气涡轮机持续稳定旋转，能量转换率显著提升。

附图说明