本實(shí)用新型涉及一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站，將海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能三種自然能源相結(jié)合并轉(zhuǎn)換成電能。

技術(shù)背景

平時(shí)的大海素有“無(wú)風(fēng)三尺浪”的說(shuō)法，海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動(dòng)現(xiàn)象，是海面起伏形狀的傳播，是水質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置，做周期性振動(dòng)，并向一個(gè)方向傳播而形成的一種波動(dòng)，水質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能形成動(dòng)能，海浪起伏能產(chǎn)生勢(shì)能，這兩種能的累積數(shù)量是驚人的，在全球海洋中，僅風(fēng)浪和涌浪的總能量就相當(dāng)于到達(dá)地球外側(cè)太陽(yáng)能量的一半。海浪的產(chǎn)生受多種因素影響，其中風(fēng)能是主要原因之一，由于海上沒(méi)有障礙物，所以海邊往往也是風(fēng)能、太陽(yáng)能資源豐富的區(qū)域，海岸區(qū)域是自然界中這三種自然能源較為集中的地區(qū)，為我們開(kāi)發(fā)自然能源轉(zhuǎn)變成電能提供了堅(jiān)實(shí)的能量基礎(chǔ)。

雖然單一能源地球分布總量巨大，但分散到地球表面單位面積上卻存在能量較小，收集困難，能量不穩(wěn)定等缺陷，從而給自然能源的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)輸出功率較少，能量不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，而三種能源的同時(shí)聯(lián)合開(kāi)發(fā)利用，為新能源的利用開(kāi)辟了新的途徑，為實(shí)現(xiàn)較大穩(wěn)定功率輸出提供了新的嘗試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)將海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能，本實(shí)用新型提供一種將海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用，將三種自然能源同時(shí)轉(zhuǎn)變成電能的一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的：一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站。包括海浪能部分、風(fēng)能部分、太陽(yáng)能部分、渦輪機(jī)、蓄能器5個(gè)部分，是一種將自然能源轉(zhuǎn)化成壓縮空氣能，通過(guò)壓縮空氣的能量帶動(dòng)渦輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)發(fā)出電力的裝置。該裝置的海浪能部分通過(guò)浮筒、連桿、氣筒結(jié)構(gòu)；風(fēng)能部分通過(guò)風(fēng)力機(jī)、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)筒結(jié)構(gòu)均為集氣包提供壓縮氣源；太陽(yáng)能部分通過(guò)槽式太陽(yáng)能聚光板、集熱管、換熱器結(jié)構(gòu)收集太陽(yáng)能熱量，加熱進(jìn)入換熱器的壓縮空氣；壓縮空氣膨脹后進(jìn)入渦輪機(jī)做功；蓄能器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用，在海浪能、風(fēng)能較大時(shí)將多出的部分氣體能量?jī)?chǔ)存，待渦輪機(jī)氣體流量不足時(shí)輸出給渦輪機(jī)。

特別是，所述海浪能部分包括浮筒、連桿、氣筒、密封皮碗、管道、進(jìn)氣單向閥、出氣單向閥、集氣包、框架、浮筒定位滾輪、浮筒定位凹陷，所述集氣包為水平放置的圓形密閉長(zhǎng)筒，氣筒為密閉圓筒垂直設(shè)置在集氣包下方并通過(guò)出氣單向閥與集氣包相通，出氣單向閥設(shè)置為氣流只能從氣筒進(jìn)入集氣包，反之則密封。氣筒內(nèi)部設(shè)置中心下凹形的圓形密封皮碗，其內(nèi)部密閉空間大小可由密封皮碗上下移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)吸氣壓氣動(dòng)作，密封皮碗與浮筒間設(shè)置連桿。浮筒為具有一定較小重量的海面漂浮體。浮筒上設(shè)置浮筒定位滾輪、框架上浮筒上下運(yùn)動(dòng)部位設(shè)置滾輪定位凹陷，將浮筒的運(yùn)動(dòng)軌跡限定在隨海浪起伏沿框架所限定的垂直上下直線運(yùn)動(dòng)上。隨著海浪的起伏，浮筒帶動(dòng)連桿、密封皮碗隨海浪做上下直線運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣筒內(nèi)封閉氣體受到壓縮使密封皮碗緊貼氣筒內(nèi)壁，氣筒內(nèi)氣壓上升，進(jìn)氣單向閥關(guān)閉，氣體推開(kāi)出氣單向閥并被壓入集氣包；浮筒下降時(shí)，浮筒及連桿重量足以帶動(dòng)密封皮碗下降，氣筒內(nèi)封閉空間增加，壓強(qiáng)降低，出氣單向閥關(guān)閉，進(jìn)氣單向閥打開(kāi)，外部氣體進(jìn)入氣筒。隨著海浪的起伏，氣體不斷被壓入集氣包。

特別是，所述風(fēng)能部分包括風(fēng)機(jī)扇葉、風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)筒、風(fēng)筒單向閥、空氣壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口、空氣壓縮機(jī)出風(fēng)口。其自上而下連接方式依次為風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)筒、集氣包。風(fēng)筒為設(shè)置在集氣包上并通過(guò)風(fēng)筒單向閥與集氣包相通的垂直密閉圓筒，風(fēng)流方向設(shè)置為只能從風(fēng)筒到集氣包；風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸上設(shè)置風(fēng)機(jī)扇葉；空氣壓縮機(jī)上設(shè)置空氣壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口、空氣壓縮機(jī)出風(fēng)口；風(fēng)筒與空氣壓縮機(jī)出氣口相連，空氣壓縮機(jī)氣流方向設(shè)置為從外界大氣吸入氣體壓入風(fēng)筒，由自然風(fēng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)扇葉旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣壓縮機(jī)將外界氣體通過(guò)風(fēng)筒單向閥壓入集氣包。

特別是，所述太陽(yáng)能部分包括槽式太陽(yáng)能聚光板、集熱管、傳熱介質(zhì)管道、換熱器、支架及跟蹤、氣流管道、傳熱介質(zhì)、換熱器外殼。集熱管、傳熱介質(zhì)管道、換熱器構(gòu)成密閉回路；密閉回路中充滿傳熱介質(zhì)，由槽式太陽(yáng)能聚光板收集的太陽(yáng)能熱量傳遞到集熱管，將集熱管中的傳熱介質(zhì)加熱并輸送至換熱器，來(lái)自集氣包的氣體進(jìn)入氣流管道與傳熱介質(zhì)在換熱器外殼的密閉空間內(nèi)進(jìn)行熱交換，氣體被加熱膨脹后進(jìn)入渦輪機(jī)做功。支架及跟蹤支撐槽式太陽(yáng)能聚光板并對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤。

特別是，所述渦輪機(jī)包括渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，從換熱器出來(lái)的氣體流過(guò)渦輪機(jī)上的葉片，帶動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將扭矩傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出電力。根據(jù)該裝置壓縮空氣壓力較低、流量不大，但流量可以集中使用的特點(diǎn)，設(shè)想該裝置的渦輪機(jī)是一種介于蒸汽機(jī)和風(fēng)力機(jī)間的渦輪機(jī)，即可以適當(dāng)加大渦輪機(jī)輪轂直徑(增大力臂長(zhǎng)度)，同時(shí)利用噴嘴在渦輪圓周扇葉上均布的n個(gè)點(diǎn)來(lái)達(dá)到氣流的更有效利用。

特別是，所述蓄能器包括蓄能器單向閥、蓄能器、輸出氣流控制閥，電站運(yùn)行過(guò)程中海浪較大或風(fēng)力較大時(shí)，集氣包中的氣體壓強(qiáng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，可將氣體補(bǔ)充進(jìn)蓄能器，待渦輪機(jī)氣流流量不足時(shí)，蓄能器中的氣體進(jìn)入渦輪機(jī)，對(duì)系統(tǒng)壓強(qiáng)、流量起到調(diào)節(jié)穩(wěn)定作用；另一方面，蓄能器也使三種能源的利用率大大提高，由于自然能量轉(zhuǎn)換來(lái)的空氣能除去渦輪機(jī)做功外還可以輸送到蓄能器儲(chǔ)存起來(lái)，能量得到保存，較風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率有一定提高。

本實(shí)用新型一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站，是將海浪能、風(fēng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的空氣能，通過(guò)太陽(yáng)熱能的進(jìn)一步加熱膨脹，推動(dòng)渦輪機(jī)做功發(fā)出電力，是一種利用壓縮空氣做功的形式，其與燃燒化石燃料的火力蒸汽發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)等都是通過(guò)氣體轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，符合由氣體能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的這種較合理的能量轉(zhuǎn)換方式。其次，電站布置方式為水岸結(jié)合形式，海浪能部分、風(fēng)能部分布置在海中，太陽(yáng)能部分、渦輪機(jī)及附屬設(shè)施、蓄能器布置在岸上，岸上部分的基礎(chǔ)較牢固容易布置，海中部分的框架是整個(gè)海浪部分、風(fēng)能部分構(gòu)件的支撐定位基礎(chǔ)，框架象互相連接的板凳一樣連接為一體，更好的具有穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站最佳實(shí)施例示意圖。

圖2為圖1所示最佳實(shí)施例中A-A剖面示意圖。

圖3為圖1所示最佳實(shí)施例中B-B剖面示意圖。

圖4為圖1所示最佳實(shí)施例中單個(gè)框架示意圖。

圖5為圖4所示框架浮筒定位C-C剖面示意圖。

圖6為圖1所示最佳實(shí)施例中風(fēng)能部分示意圖。

圖7為圖6一種葉片式空氣壓縮機(jī)D-D剖面示意圖。

圖8為圖1所示最佳實(shí)施例的E-E剖面示例圖。

圖9為圖1所示最佳實(shí)施例的F-F剖面示例圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)描述。一種海浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能聯(lián)合利用發(fā)電站，包括海浪能部分、風(fēng)能部分、太陽(yáng)能部分、渦輪機(jī)、蓄能器5個(gè)部分。

特別是，所述海浪能部分包括集氣包7、氣筒8、連桿9、浮筒10、出氣單向閥20、密封皮碗21、進(jìn)氣單向閥22、框架23、浮筒定位滾輪24、浮筒定位凹陷26、管道35、海岸線18、海浪19、海底25?？蚣?3坐落在海底25上，并距海岸線18適當(dāng)距離的海中；由框架23所圍成的區(qū)域內(nèi)設(shè)置浮筒10，浮筒10在浮筒定位滾輪24、浮筒定位凹陷26所設(shè)定的區(qū)域內(nèi)隨海浪19做上下垂直運(yùn)動(dòng)；浮筒10上設(shè)置氣筒8，氣筒8通過(guò)連桿9與浮筒10相連；氣筒8中設(shè)置密封皮碗21并與連桿9相連，密封皮碗21上部與氣筒8構(gòu)成圓筒形密閉空間，在海浪19上升時(shí)，推動(dòng)浮筒10、連桿9、密封皮碗21上升，密閉空間內(nèi)氣體壓強(qiáng)升高，進(jìn)氣單行閥22關(guān)閉，出氣單向閥20打開(kāi)，氣體被壓入集氣包7；在海浪19下降時(shí)，由于浮筒10、連桿9等具有一定重量，帶動(dòng)密封皮碗21下降，密閉空間內(nèi)壓強(qiáng)降低，出氣單向閥20關(guān)閉，進(jìn)氣單向閥22打開(kāi)，外部氣體進(jìn)入氣筒8的密閉空間，為下次壓縮做好準(zhǔn)備。同時(shí)集氣包7的氣體通過(guò)管道35向外輸出。

特別是，所述風(fēng)能部分包括風(fēng)機(jī)扇葉3、風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸4、空氣壓縮機(jī)5、風(fēng)筒6、空氣壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口27、空氣壓縮機(jī)出風(fēng)口28、風(fēng)筒單向閥29、定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32。風(fēng)筒6為封閉的圓筒，設(shè)置在集氣包7上并與集氣包7通過(guò)風(fēng)筒單向閥29相通，風(fēng)筒6上部設(shè)置空氣壓縮機(jī)5，風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸4上設(shè)置風(fēng)機(jī)扇葉3；空氣壓縮機(jī)5的空氣壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口27與大氣相通，空氣壓縮機(jī)出風(fēng)口28與密閉的風(fēng)筒6相通；空氣壓縮機(jī)5內(nèi)部包括定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32；風(fēng)機(jī)扇葉3在自然風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)風(fēng)機(jī)及空壓機(jī)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)空氣壓縮機(jī)5中的定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32將外界氣體從空氣壓縮機(jī)進(jìn)風(fēng)口27吸入，從空氣壓縮機(jī)出風(fēng)口28壓入風(fēng)筒6中；風(fēng)筒6中設(shè)置風(fēng)筒單向閥29，由于風(fēng)筒6中氣壓上升，風(fēng)筒單向閥29打開(kāi)，將氣體壓入集氣包7中。

特別是，所述太陽(yáng)能部分包括槽式太陽(yáng)能聚光板1、集熱管2、傳熱介質(zhì)管道11、換熱器12、支架及跟蹤33、氣流管道34、傳熱介質(zhì)36、換熱器外殼37。槽式太陽(yáng)能聚光板1可將太陽(yáng)能量聚焦在集熱管2上，并通過(guò)支架及跟蹤33跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，盡量做到最大限度的利用太陽(yáng)能熱量。換熱器12由換熱器外殼37、傳熱介質(zhì)36、氣流管道34構(gòu)成；換熱器外殼37、集熱管2、傳熱介質(zhì)管道11構(gòu)成密閉空間；由槽式太陽(yáng)能聚光板1、集熱管2加熱的傳熱介質(zhì)36通過(guò)傳熱介質(zhì)管道11進(jìn)入換熱器12，與通過(guò)氣流管道34流入的氣體進(jìn)行熱交換后，氣體被加熱后進(jìn)入渦輪機(jī)13。

特別是，所述渦輪機(jī)部分包括渦輪機(jī)13、發(fā)電機(jī)14。由換熱器12流出的氣體進(jìn)入渦輪機(jī)13，渦輪機(jī)13是整個(gè)系統(tǒng)的做功部分，通過(guò)氣流流過(guò)渦輪機(jī)13上的扇葉，其將氣體的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ兀瑤?dòng)發(fā)電機(jī)14輸出電力。

特別是，所述蓄能器部分包括輸出氣流控制閥15、蓄能器16、蓄能器單向閥17。蓄能器16為一個(gè)具有存儲(chǔ)氣體功能的封閉空間，由集氣包7流出的氣體，當(dāng)流量及壓強(qiáng)超出系統(tǒng)需要時(shí)，氣體通過(guò)蓄能器單向閥17進(jìn)入蓄能器16；當(dāng)渦輪機(jī)氣體系統(tǒng)流量或壓力不足時(shí)，輸出氣流控制閥15打開(kāi)，蓄能器16中的氣體流出補(bǔ)充進(jìn)入渦輪機(jī)13，為整個(gè)系統(tǒng)流量及壓強(qiáng)起到調(diào)節(jié)穩(wěn)定作用。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。