專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用對(duì)稱(chēng)的擋板將海水導(dǎo)入葉輪捕捉 海浪能并使葉輪旋轉(zhuǎn)， 從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前電力的主要來(lái)源為水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、熱能發(fā)電、石油發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、生物質(zhì)能源發(fā)電、海洋能發(fā)電、氫能發(fā)電等多種形式，但主要以前三者為主，后幾種形式的發(fā)電量?jī)H占總發(fā)電量很小的一部分。由于水力資源有限，火力發(fā)電存在環(huán)境污染問(wèn)題，核能發(fā)電的安全性在經(jīng)歷切爾諾貝利核電站核泄露事故和日本大地震導(dǎo)致福島第一核電站核泄露事件后引起了人們的普遍質(zhì)疑。隨著社會(huì)用電量的日益增加，開(kāi)發(fā)利用其它形式的能源來(lái)發(fā)電顯得十分必要，其中，海洋由于其蘊(yùn)藏的能量巨大，充分利用海洋能(海浪能、潮汐能等)發(fā)電越來(lái)越倍受人們關(guān)注。目前已有各種形式的海浪能發(fā)電系統(tǒng)，但大多處于實(shí)驗(yàn)階段，主要的原因是海浪不象河水一樣單向流動(dòng)，葉輪在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的海水中無(wú)法保持固定的轉(zhuǎn)向，因此很難利用葉輪捕捉海水的能量來(lái)發(fā)電。有較多的系統(tǒng)依靠浮筒來(lái)收集海浪能發(fā)電，這些裝置不能可靠有效且經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，因此影響了它們的推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了有效地捕捉海浪能，將其轉(zhuǎn)化為電能，本實(shí)用新型提供一種簡(jiǎn)單、可靠、耐用、 經(jīng)濟(jì)的海浪能發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)由安裝在海水中的擋板(直擋板和圓弧擋板)及葉輪、安裝在葉輪軸上端海平面以上的大齒輪、從動(dòng)齒輪、離合器、發(fā)電機(jī)以及全功率變頻器組成，該系統(tǒng)可充分利用海浪前進(jìn)和后退時(shí)的能量，并將其有效轉(zhuǎn)化為電能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是將一個(gè)有多個(gè)葉片的可以繞軸旋轉(zhuǎn)的葉輪垂直安裝在海水中，使葉片位于海平面以下，在葉輪外圍斜對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)1/4象限(如第1象限和第3象限，或第2象限和第4象限)分別安裝一塊圓孤?lián)醢澹⒂弥睋醢迮c圓孤?lián)醢暹B接，將直擋板以適當(dāng)?shù)慕嵌认蛲庋由?。上述葉輪外的圓弧擋板分別安裝在葉輪的兩個(gè)斜對(duì)稱(chēng)的1/4象限中，分別擋住前進(jìn)方向和后退方向的海水在這兩個(gè)象限中沖擊到葉輪上，圓弧擋板前后兩端分別與一塊較長(zhǎng)的直擋板連接，每一塊直擋板分別位于葉輪的一個(gè)象限內(nèi)并以適當(dāng)?shù)慕嵌认蛲馍煺?，直擋板將前進(jìn)方向的海水導(dǎo)入沒(méi)有被圓弧擋板擋住的葉輪的1/4象限內(nèi)，將后退方向的海水導(dǎo)入與前進(jìn)方向海水進(jìn)入的葉輪的1/4象限斜對(duì)稱(chēng)的沒(méi)有被圓弧擋板擋住的葉輪的另一個(gè)1/4象限內(nèi)，前進(jìn)和后退方向的海水交替沖擊葉輪，使葉輪及其上的軸保持同向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，葉輪軸上的大齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)與從動(dòng)齒輪相連的離合器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)過(guò)全功率變頻器調(diào)整電壓和頻率后可輸入到電網(wǎng)中。本實(shí)用新型的有益效果是，可以利用擋板和葉輪巧妙有效地捕捉海浪能，使葉輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。[0007]

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的原理圖。圖2是對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的組成圖。圖1中，1.直擋板，2.圓弧擋板，3.葉輪，VI.海浪前進(jìn)的速度，V2.海浪后退的速度圖2中，1.直擋板，2.圓弧擋板，3.葉輪，4.葉輪軸，5.支架，6.大齒輪，7.從動(dòng)齒輪，8.離合器，9.發(fā)電機(jī)，10.全功率變頻器，11.電網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
在圖1中，Vl為海浪前進(jìn)時(shí)的方向和速度，V2為海浪后退時(shí)的方向和速度，無(wú)論海水是前進(jìn)還是后退，由于直擋板(1)和圓弧擋板(2)的導(dǎo)向和阻擋作用，葉輪(3)始終按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了海浪能的連續(xù)捕捉。在圖2所示的實(shí)例中，葉輪軸(4)垂直安裝在支架(5 )上，使葉輪(3 )浸沒(méi)在海水中，同時(shí)葉輪(3)外圍安裝直擋板(1)和圓弧擋板(2)，直擋板(1)分別安裝在葉輪的四個(gè)象限中，一端與圓弧擋板(2)相接，另一端在各自象限中以45度角向外延伸，直擋板(1)的長(zhǎng)度為葉輪(3)半徑的1. 5倍，以保證有足夠多的海水被導(dǎo)入并沖擊到葉輪(3)上，使葉輪 (3)發(fā)生繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在葉輪軸(4)的上端，安裝有大齒輪(6)，同時(shí)在水平方向有一個(gè)與之嚙合的從動(dòng)齒輪(7)，當(dāng)大齒輪(6)被葉輪軸(4)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)齒輪(7)也按傳動(dòng)比高速轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)與之相連的離合器(8 )帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(9 )的轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，從而將海浪能轉(zhuǎn)化為電能。由于海浪前進(jìn)和后退的速度并不恒定，因此葉輪(3)旋轉(zhuǎn)的速度也不恒定，由該系統(tǒng)所發(fā)出的電壓和頻率也會(huì)隨之而不斷變化。為此，在發(fā)電機(jī)(9)的輸出端安裝全功率變頻器(10)，發(fā)電機(jī)(9)發(fā)出的電經(jīng)過(guò)全功率變頻器(10)后，具有與電網(wǎng)(11) 一致的電壓和頻率，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電。
權(quán)利要求1.一種對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)，由安裝在海水中的直擋板(1)和圓弧擋板(2)及葉輪(3)、安裝在葉輪軸(4)上端的大齒輪(6)、從動(dòng)齒輪(7)、離合器(8)、發(fā)電機(jī)(9)以及全功率變頻器(10)組成，其特征是由葉輪(3)外的直擋板(1)將前進(jìn)方向的海水導(dǎo)入沒(méi)有被圓弧擋板(2)擋住的葉輪(3)的1/4象限內(nèi)，將后退方向的海水導(dǎo)入與前進(jìn)方向海水進(jìn)入的葉輪(3)的1/4象限斜對(duì)稱(chēng)的沒(méi)有被圓弧擋板(3)擋住的葉輪的另一個(gè)1/4象限內(nèi)，前進(jìn)和后退方向的海水交替沖擊葉輪(3)，使葉輪(3)及葉輪軸(4)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪軸(4)上的大齒輪(6)帶動(dòng)從動(dòng)齒輪(7)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)與從動(dòng)齒輪(7)相連的離合器(8)帶動(dòng)發(fā)電機(jī) (9)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是葉輪(3)外的圓弧擋板(2)分別安裝在葉輪(3)的兩個(gè)斜對(duì)稱(chēng)的1/4象限中，分別擋住前進(jìn)方向和后退方向的海水在這兩個(gè)象限中沖擊到葉輪(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)，其特征是葉輪(3)外的圓弧擋板(2)前后兩端分別與一塊直擋板(1)連接，每一塊直擋板(1)分別位于葉輪(3)的一個(gè)象限內(nèi)并向外伸展，直擋板(1)將前進(jìn)方向的海水導(dǎo)入沒(méi)有被圓弧擋板(2)擋住的葉輪(3) 的1/4象限內(nèi)，將后退方向的海水導(dǎo)入與前進(jìn)方向海水進(jìn)入的葉輪(3)的1/4象限斜對(duì)稱(chēng)的沒(méi)有被圓弧擋板(3)擋住的葉輪的另一個(gè)1/4象限內(nèi)，前進(jìn)和后退方向的海水交替沖擊葉輪(3 )，使葉輪(3 )保持同向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利摘要一種對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)式海浪能發(fā)電系統(tǒng)，由安裝在海水中的直擋板(1)和圓弧擋板(2)及葉輪(3)、安裝在葉輪軸(4)上端的大齒輪(6)、從動(dòng)齒輪(7)、離合器(8)、發(fā)電機(jī)(9)以及全功率變頻器(10)組成。葉輪(3)外的圓弧擋板(2)安裝在葉輪(3)的兩個(gè)斜對(duì)稱(chēng)的1/4象限中，直擋板(1)將前進(jìn)方向的海水導(dǎo)入沒(méi)有被圓弧擋板(2)擋住的葉輪(3)的1/4象限內(nèi)，將后退方向的海水導(dǎo)入與前進(jìn)方向海水進(jìn)入的葉輪(3)的1/4象限斜對(duì)稱(chēng)的沒(méi)有被圓弧擋板(3)擋住的葉輪的另一個(gè)1/4象限內(nèi)，前進(jìn)和后退方向的海水交替沖擊葉輪(3)，使葉輪(3)保持同向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F03B13/14GK202140234SQ20112019719
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
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