專利名稱：一種高效海浪發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)電裝置，特別是一種高效海浪發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，海浪發(fā)電在新能源領(lǐng)域中是極其有前途的發(fā)電方式，因此，世界各國(guó)都 在積極研究并大量投入，但是，雖然提出了很多海浪發(fā)電裝置，但其效果都不盡人意，可以 說(shuō)，迄今為止，尚未真正開(kāi)發(fā)出有實(shí)用價(jià)值的海浪發(fā)電裝置。目前，被稱為最接近于實(shí)用的海浪發(fā)電裝置是日本的“海明”號(hào)發(fā)電船，它采用的 是空氣透平式設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)使海浪的上下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成空氣的流動(dòng)，通過(guò)它轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪進(jìn)行 發(fā)電。但是，實(shí)際上這種設(shè)計(jì)是非常不合理的，因?yàn)?，空氣的密度是海水密度的幾百分之一?因而失去很多能量，即效率很低。要提高這種裝置發(fā)電量，必須有很大的體積，但這又要求 有很大的海浪，而大浪的出現(xiàn)頻率不是很高的，而且碰壞性很強(qiáng)?？傊諝馔钙绞皆O(shè)計(jì)是 沒(méi)有開(kāi)發(fā)前途的。從上面看出，要提高效率，必須使葉輪直接從海水的流動(dòng)中獲得能量。我們?cè)O(shè)想一 下一種最簡(jiǎn)單的海水發(fā)電裝置，它由兩面開(kāi)口的筒體和桶體下部的葉輪以及與之連接的發(fā) 電機(jī)組成。當(dāng)海浪向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，海水通過(guò)葉輪使發(fā)電機(jī)發(fā)電。但是，通過(guò)計(jì)算可以得出，這 種海浪發(fā)電裝置的最大發(fā)電量恰好等于海浪表面的能量。換一句話，該裝置只吸收海浪表 面的能量，不吸收海浪所擁有的勢(shì)能。這樣不難理解為什么這種海浪發(fā)電裝置發(fā)電效率這 樣差的原因。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高效海浪發(fā) 電裝置。本實(shí)用新型可以通過(guò)如下措施達(dá)到—種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有帶底的桶體，桶體底設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè) 有葉輪，葉輪軸與發(fā)電機(jī)軸相連接，發(fā)電機(jī)經(jīng)支架與筒體相連接。本實(shí)用新型中桶體底的通孔面積與桶體橫截面面積的關(guān)系式為桶體底的通孔面 積< 0. 95桶體底面面積，以使通孔內(nèi)海水的流速高于海浪表面垂直方向速度，從而提高通 孔部的流體的總能量，提高發(fā)電效率。本實(shí)用新型中桶體底的壁厚不小于葉輪中葉片的高度，以避免葉片的一部分處于 通孔的外部而引起通過(guò)葉片的流體的平均流速下降，發(fā)電效率下降，桶體底的壁厚可以認(rèn) 為只是通孔邊周處的壁加厚。本實(shí)用新型使用時(shí)，可以固定在岸邊或通過(guò)剛體同海底連接，還可以固定在剛體 連接的大型海面浮體上，不僅能吸收海浪的表面能量，還吸收海浪的勢(shì)能，因此有很高的能
量轉(zhuǎn)換效率。[0011]
附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如附圖所示，一種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有帶底的桶體1，桶體1 一般 呈圓形，也可以呈現(xiàn)方形或其它形狀，桶體底2設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有葉輪3，葉輪3的軸與 發(fā)電機(jī)4的輸入軸相連接，發(fā)電機(jī)4經(jīng)支架5與筒體1相連接，本實(shí)用新型中桶體底2的通 孔面積與桶體底面面積的關(guān)系式為桶體底的通孔面積< 0. 95桶體底面面積，以使通孔內(nèi) 海水的流速高于海浪表面垂直方向速度，從而提高通孔部的流體的總能量，提高發(fā)電效率。本實(shí)用新型中桶體底2的壁厚6不小于葉輪3中葉片的高度7，如圖所示，以避免 葉片的一部分處于通孔的外部而引起通過(guò)葉片的流體的平均流速下降，發(fā)電效率下降，桶 體底的壁厚可以認(rèn)為只是通孔邊周處的壁加厚。本實(shí)用新型使用時(shí)，可以固定在岸邊或通過(guò)剛體同海底連接，還可以固定在剛體 連接的大型海面浮體上，不僅能吸收海浪的表面能量，還吸收海浪的勢(shì)能，因此有很高的能 量轉(zhuǎn)換效率，假設(shè)該海域的海浪的平均浪高是lm，平均周期是6秒。我們采用的發(fā)電裝置 是直徑為60cm，長(zhǎng)度為1. 5m的桶體，其底部開(kāi)直徑為30cm的圓孔，圓孔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉 輪連著發(fā)電機(jī)。又在海面上放置用剛體連接的大面積浮體，按點(diǎn)陣形式把若干個(gè)發(fā)電裝置 固定在浮體上，組成海浪發(fā)電系統(tǒng)。由于剛性浮體面積很大時(shí)，它相對(duì)于海底是幾乎靜止的。所以其上發(fā)電裝置也是 靜止的。當(dāng)海面有浪時(shí)，海水相對(duì)于發(fā)電裝置上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致海水通過(guò)葉輪，使發(fā)電機(jī)發(fā) H1^ ο若設(shè)葉輪的能量轉(zhuǎn)換效率是0.5，單個(gè)該發(fā)電裝置的平均發(fā)電功率是47w，相當(dāng)于 每平方米海浪里獲得166w的電能，每平方米日平均發(fā)電量達(dá)到4000瓦小時(shí)左右。比太陽(yáng) 能發(fā)電高出10倍。
權(quán)利要求一種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有帶底的桶體，桶體底設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪軸與發(fā)電機(jī)軸相連接，發(fā)電機(jī)經(jīng)支架與筒體相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于桶體底的通孔面積與桶 體橫截面面積的關(guān)系式為桶體底的通孔面積< 0. 95桶體橫截面面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于桶體底的壁厚不小于葉 輪中葉片的高度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及發(fā)電裝置，特別是一種高效海浪發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有帶底的桶體，桶體底設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有葉輪，葉輪軸與發(fā)電機(jī)軸相連接，發(fā)電機(jī)經(jīng)支架與筒體相連接，本實(shí)用新型使用時(shí)，可以固定在岸邊或通過(guò)剛體同海底連接，還可以固定在剛體連接的大型海面浮體上，不僅能吸收海浪的表面能量，還吸收海浪的勢(shì)能，因此有很高的能量轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)F03B13/14GK201705537SQ201020218500
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者李昌海 申請(qǐng)人:李昌海