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    一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構制造方法及圖紙

    技術編號:14096341 閱讀:119 留言:0更新日期:2016-12-03 20:44
    本實用新型專利技術屬于新能源利用領域,提供了一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構。該結構包括圓柱形浮子、傳動機構和能量輸出系統;所述的圓柱形浮子上部外壁為透空外壁,透空外壁內帶有內柱,內柱與圓柱形浮子下部為一體凸型結構,內柱與透空外壁之前有間隙;圓柱形浮子下部外壁上設有壓載水泵,自主加載或卸載壓載水;所述的能量輸出系統為液壓發電系統,固定于海底,通過圓柱形浮子的上下運動驅動液壓發電系統發電;所述的傳動機構7為鋼質錨鏈,適用于較深水區域。采用帶有透空外壁的圓柱形浮體作為圓柱形浮子,該型結構物形狀簡單,便于制造。在常規海況下,圓柱形浮子的吃水較淺,透空外壁的吃水h與整個裝置的吃水h1之比h/h1也較小。

    【技術實現步驟摘要】

    本技術涉及新能源利用領域,提供了一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構
    技術介紹
    在當今世界,隨著一次性能源逐漸枯竭和環境污染的加劇,人們把目光越來越多的投向了清潔的可再生能源的開發與利用。波浪能是海洋可再生能源的重要組成部分,是一種清潔的可再生能源。波浪能發電裝置多種多樣,但是并沒有太多的波浪能發電工程投入到商業化運行。波浪能裝置在常規海況下的服役年限及其在波浪荷載下引起的結構的疲勞問題成為了阻礙波浪能開發利用的一大瓶頸;另外,波能裝置在惡劣海況下的生存能力又阻礙其商業化運行的又一大障礙。這將很大程度地決定著波浪能發電工程的成本投入。因此,降低波能裝置的非必要波浪荷載和提高其惡劣海況下的生存能力,是波能利用研究的關鍵。透空結構是海洋工程中常見的一種結構物,其廣泛應用于防波堤、碼頭樁柱等結構中。如果能通過有效利用透空結構物合理的改造傳統波能裝置,以減小裝置的非必要波浪力和運動響應幅值,即可提高波能裝置生存能力。
    技術實現思路
    本技術針對現有技術中的不足,提出了一種提高浮子式波能裝置生存能力的裝置。本技術的技術方案:一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構,該結構包括圓柱形浮子1、傳動機構7和能量輸出系統8;所述的圓柱形浮子1上部外壁為透空外壁2,透空外壁2內帶有內柱3,內柱3與圓柱形浮子1下部為一體凸型結構,內柱3與透空外壁2之前有間隙;圓柱形浮子1下部外壁上設有壓載水泵4,自主加載或卸載壓載水;所述的能量輸出系統8為液壓發電系統,固定于海底6,通過圓柱形浮子1的上下運動驅動液壓發電系統發電;所述的傳動機構7為鋼質錨鏈,適用于較深水區域。圓柱形浮子1的吃水可自主控制,當惡劣海況時,可通過壓載水泵4加壓載水的方式實現較深的吃水,進而降低浮體在惡劣海況下的水平波浪力和運動響應,以實現惡劣海況下波能裝置的自我保護功能。本技術的有益效果:采用帶有透空外壁2的圓柱形浮體作為圓柱形浮子1,該型結構物形狀簡單,便于制造。在常規海況下,圓柱形浮子1的吃水較淺,透空外壁2的吃水h與整個裝置的吃水h1之比h/h1也較小。在傳動機構7的限制下,圓柱形浮子1隨波浪主要做上下往復運動,進而驅動能量輸出系統8進行發電。在較為惡劣海況下,通過壓載水泵4加壓載水的方式,使得參數h/h1增加,這樣可導致浮子1所受的水平波浪力和垂蕩運動響應均明顯較小,這有利于提高裝置在較為惡劣海況下的生存能力。附圖說明圖1為本技術的浮體結構剖面圖。圖2為本技術的裝置形式。圖中:1圓柱形浮子;2透空外壁;3內柱;4壓載水泵;5自由水面;6海底;7傳動機構;8能量輸出系統。具體實施方式下面結合附圖與具體實施方式對本技術作進一步詳細描述:兼具防波堤功能波能電站的結構形式,主要包括圓柱形浮子(1)、傳動機構7、能量輸出系統8;圓柱形浮子1可在波浪的作用下做上下運動,通過傳動結構7將圓柱形浮子1的動能傳遞給能量輸出系統8進行發電;圓柱形浮子1為上部帶透空外壁2的圓柱;圓柱形浮子1上設有壓載水泵4;通過壓載水泵4向圓柱形浮子1內加入壓載水來調節圓柱形浮子1的吃水。能量輸出系統8位于海底,由液壓發電系統組成。傳動機構7為鋼質錨鏈。圓柱形浮子1通過傳動機構7與能量輸出系統8相連,圓柱形浮子1在傳動機構7的限制作用下主要做垂向運動。實施例的具體參數如下:浮體的半徑為4米,高度為6米,吃水3米,b/a為0.5。常規海況下,參數h/h1為0.25。上述裝置適宜水深15-50米、波浪周期為5-6秒的海況。作為優選,浮體采用鋼材加工制造。通過合理的設計,使得吃水4米,在常規海況下可以實現共振,以實現獲能效率的最大化。這符合我國近海波浪周期較短的實際情況。作為優選,錨鏈采用鋼質纜索。作為優選,發電系統采用液壓發電系統,可以實現電能的平穩輸出。作為優選,當波周期大于7-8秒時,通過壓載水泵浮體向加入壓載水,浮體下沉1.0米。按照本技術的技術方案,采用能量輸出系統直接獲取浮體動能進而轉化為電能;當裝置處于惡劣海況時,通過壓載水泵實現浮子吃水的增加,進而減小浮體所受波浪荷載及運動響應,進而增加裝置在惡劣海況下的生存能力。本文檔來自技高網...
    一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構

    【技術保護點】
    一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構,其特征在于,該結構包括圓柱形浮子、傳動機構和能量輸出系統;所述的圓柱形浮子上部外壁為透空外壁,透空外壁內帶有內柱,內柱與圓柱形浮子下部為一體凸型結構,內柱與透空外壁之前有間隙;圓柱形浮子下部外壁上設有壓載水泵,自主加載或卸載壓載水;所述的能量輸出系統為液壓發電系統,固定于海底,通過圓柱形浮子的上下運動驅動液壓發電系統發電;所述的傳動機構為鋼質錨鏈,適用于較深水區域。

    【技術特征摘要】
    1.一種提高浮子式波能裝置生存能力的結構,其特征在于,該結構包括圓柱形浮子、傳動機構和能量輸出系統;所述的圓柱形浮子上部外壁為透空外壁,透空外壁內帶有內柱,內柱與圓柱形浮子下部為一體凸型結構,內柱與透空外...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:寧德志趙玄烈康海貴陳兵
    申請(專利權)人:大連理工大學
    類型:新型
    國別省市:遼寧;21

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