[发明专利]一种外置式气液舱及波浪能发电装置在审
申请号: | 202010402756.4 | 申请日: | 2020-05-13 |
公开(公告)号: | CN111456885A | 公开(公告)日: | 2020-07-28 |
发明(设计)人: | 范景润 | 申请(专利权)人: | 杭州巨浪能源科技有限公司 |
主分类号: | F03B13/24 | 分类号: | F03B13/24;H02S10/10;H02S10/12;B63B35/44;B63B22/00 |
代理公司: | 杭州宇信知识产权代理事务所(普通合伙) 33231 | 代理人: | 乔占雄 |
地址: | 310000 浙江省杭州市余杭区*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 外置 式气液舱 波浪 发电 装置 | ||
本发明涉及海洋再生能源利用技术领域,具体公开了一种外置式气液舱及波浪能发电装置。其中外置式气液舱用于配置于浮体的外侧,波浪能发电装置则包括浮体、配置于浮体外侧的外置式气液舱以及配置于外置式气液舱上的空气透平及发电机系统。将外置式气液舱配置于浮体的外侧,不会占用浮体顶部的空间,同时也便于对现有使用的海洋浮标或浮体进行改造,使现有使用的海洋浮标或浮体增加波浪能发电功能,以补充电能供应;由于对现有海洋浮标或浮体的改造通过较低的成本以及较简单的工艺即可实现,有利于技术的产业化推广。
技术领域
本发明涉及海洋再生能源利用技术领域,具体涉及一种外置式气液舱及波浪能发电装置。
背景技术
海洋浮标是用于搭载海洋观测和通讯设备的重要载体。因为要进行海洋观测和通信就必须要有充足的电能供应,现阶段下给海洋浮标供电的方式主要是利用太阳能和风能来给蓄电池供电,但因为太阳能和风能的能量密度低且不稳定,所以对于耗电功率较大的功能浮标来说太阳能和风能往往无法满足其需求。
波浪能是一种分布广泛,能量密度大(是太阳能的三百多倍,风能的八十多倍),且非常稳定的可再生能源(年均可利用时间五千小时以上)。所以利用波浪能给海洋功能浮标供电是非常有价值且有重要意义的。
目前的波浪能开发技术(这里指将波浪能转换为电能)主要包括振荡浮子式、越浪式和振荡水柱式。通常,振荡浮子式依靠波浪能来推动浮子运动从而将波浪能传递到液压马达等能量转化装置而实现发电;越浪式是将波浪引到高处,然后让海水通过低处的水轮机来进行能量转换,最终将海水的动能转换为电能;振荡水柱式是将波浪能转换成气体的动能,再将气体的动能最终转化成电能而实现发电。利用海浪的波浪能进行发电的发电设备工作时位于海上,海水的波动受天气、潮汐的影响较大,需要保证发电设备的平稳有效工作;同时,获得较高的发电效率具有重要意义。
在振荡水柱式波浪能发电领域,例如公开号为CN110406635A的中国发明专利公开的一种带中心管的多级供电功率浮标,以及公开号为CN108843483A的中国发明专利公开的一种高效锥形管波力发电装置,均采用在浮体的中部设置远超浮体长度的中心管的方式构建气液腔。这种类型的发电装置,其缺陷在于,结构复杂,较长的中心管对波浪的响应和利用率较低,并且无法在现有浮体或浮标的基础上进行改造以使现有浮体或浮标具备发电功能。
发明内容
本发明旨在提供一种可配置于浮体外侧的外置式气液舱以及包含该外置式气液舱的波浪能发电装置,本发明提供的技术方案如下:一种外置式气液舱,用于配置于浮体的外侧,所述外置式气液舱内部设置有气液腔,所述气液腔的下端为敞口并配置为液体自该敞口进入所述气液腔并可在气液腔内波动,所述气液腔的上端设置有至少一个通气口并配置为所述气液腔内液面与气液腔顶部之间形成气体腔,所述气体腔的体积随气液腔内液体的波动而变化,所述气体腔内的气压随体积变化进行调节并与通气口外部的气压形成气压差,所述气压差至少包括第一压差和第二压差,在所述第一压差的作用下形成自气体腔向通气口外部流动的第一气流,在第二压差的作用下形成自通气口向气体腔内流动的第二气流。
一种优选的实施例,所述气液腔的形成至少包括:
环绕所述浮体的外壁设置的气液舱外壁;
与所述气液舱外壁相对设置的气液舱内壁或所述浮体的外壁,所述气液舱内壁与所述浮体的外壁适配;以及
气液舱上壁,所述气液舱上壁的外侧与气液舱外壁的顶端密封连接,所述气液舱上壁的内侧与所述气液舱内壁的上端或浮体外壁的上端密封连接。
一种优选的实施例,所述气液腔的形成至少包括:
气液舱内壁,用于与部分所述浮体的外壁适配;
气液舱外壁,所述气液舱内壁与所述气液舱内壁相对设置;
气液舱侧壁,所述气液舱侧壁用于连接所述气液舱内壁和气液舱外壁的端部;
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