本發(fā)明屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著全球常規(guī)能源的日趨短缺以及使用化石能源所帶來的一系列環(huán)境問題，世界各國加大了對可再生能源利用的重視與投入，各國政府已經(jīng)將開發(fā)新型可再生能源列入了議程，并為之配備了相關(guān)的政策支持，包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、波浪能發(fā)電、生物能發(fā)電等。

其中，波浪的能量與波浪周期、波高的平方以及迎波面的寬度成正比，在海洋能源中，波浪能是最不穩(wěn)定的一種，在時間尺度上具有隨機(jī)多變性，海況不同，則波浪的能量也不同；季節(jié)不同，波浪能的變化差異很大；在空間尺度上，不同地域，波浪能的能量密度也有很大差別。因此，如何有效提高收集波浪能的平穩(wěn)性，改善波浪能發(fā)電裝置輸出電能的質(zhì)量，是急需解決的問題。

目前，主要通過對波浪能傳遞裝置的設(shè)計和優(yōu)化來緩解波浪能的波動性，如專利號201410226337.4的中國專利公開了一種直列型多氣缸氣動式波浪能發(fā)電裝置，包括波浪能收集系統(tǒng)、波浪能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、調(diào)壓穩(wěn)定系統(tǒng)，通過加大機(jī)械傳遞裝置中飛輪的轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)波浪能的波動。

上述專利雖然在一定程度上改善了波浪能的利用效率，但仍未很好地解決問題，因此，如何提高波浪能的利用率，仍未得到很好的解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提高本發(fā)電系統(tǒng)對于能源的利用率。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)包括能夠立于海底的支撐柱，所述支撐柱上設(shè)置有下筒體，所述下筒體上開設(shè)有進(jìn)水腔，所述下筒體的上端設(shè)置有上筒體，所述上筒體內(nèi)開設(shè)有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔中部設(shè)置有渦輪發(fā)電機(jī)，所述渦輪發(fā)電機(jī)上設(shè)置有將所述內(nèi)腔分隔為進(jìn)風(fēng)室與出風(fēng)室的隔板，所述進(jìn)風(fēng)室的上端與下端分別設(shè)置有上進(jìn)風(fēng)閥與下進(jìn)風(fēng)閥，所述出風(fēng)室的上端與下端分別設(shè)置有上出風(fēng)閥與下出風(fēng)閥。

其工作原理如下：本發(fā)電系統(tǒng)在使用時，可使下筒體部分位于水中，波浪的上下運(yùn)動，當(dāng)進(jìn)水腔內(nèi)的水面上升時，由于上進(jìn)風(fēng)閥、下進(jìn)風(fēng)閥、上出風(fēng)閥與下出風(fēng)閥均為單向閥，受水的擠壓使得進(jìn)水腔體內(nèi)的空氣從進(jìn)風(fēng)腔室的下進(jìn)風(fēng)閥進(jìn)入，并從出風(fēng)室的上出風(fēng)閥排出，從而使氣流流過渦輪發(fā)電機(jī)的渦輪，使渦輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電；當(dāng)進(jìn)水腔體內(nèi)的水面下降時，進(jìn)水腔內(nèi)的氣壓減小，使得氣流能夠從進(jìn)風(fēng)室上進(jìn)風(fēng)閥進(jìn)入從出風(fēng)室的下出風(fēng)閥排出，進(jìn)入進(jìn)水腔內(nèi)，同樣使得氣流流過渦輪發(fā)電機(jī)的渦輪，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。本系統(tǒng)合理地將波浪能利用起來，克服波浪不穩(wěn)定等因素的影響。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述支撐柱有兩根，所述下筒體的側(cè)邊滑動設(shè)置于兩根支撐柱上，所述支撐柱與下筒體之間設(shè)置有能夠帶動下筒體升降的驅(qū)動源。設(shè)計有驅(qū)動源后，可根據(jù)海面高度，調(diào)節(jié)下筒體的高度，使下筒體始終保持部分在海面下，從而使波浪能能夠正常發(fā)電。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，作為一種方案，所述支撐柱上轉(zhuǎn)動設(shè)置有兩個齒輪，兩個齒輪之間通過鏈條相連接，所述下筒體的側(cè)邊與所述鏈條相固連，所述驅(qū)動源包括與其中一齒輪相連接的電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動其中一齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動鏈條移動，從而實現(xiàn)下筒體的升降。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，作為另一種方案，所述驅(qū)動源包括固定于所述支撐柱上的氣缸，所述氣缸與支撐柱平行，且該氣缸的活塞桿與下筒體的側(cè)邊相連接。氣缸的活塞桿伸縮，帶動下筒體升降。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述上筒體的側(cè)壁上開設(shè)有與所述進(jìn)風(fēng)室相連通的進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口的周圍設(shè)置有能夠密封所述進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)門；所述上筒體的側(cè)壁上還開設(shè)有與所述出風(fēng)室相連通的出風(fēng)口，所述出風(fēng)口的周圍設(shè)置有能夠密封所述出風(fēng)口的出風(fēng)門。當(dāng)風(fēng)力較小時，可通過進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門將進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口密封，再通過驅(qū)動源將上筒體部分下降至海面下，通過波浪能實現(xiàn)發(fā)電；而當(dāng)風(fēng)力較大時，則可通過驅(qū)動源將上筒體移動至海面上，并打開進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門，通過風(fēng)力吹動渦輪，實現(xiàn)發(fā)電。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述上筒體與下筒體轉(zhuǎn)動連接，所述上筒體的頂部設(shè)置有翼板，所述上進(jìn)風(fēng)閥與上出風(fēng)閥均設(shè)置于上筒體的頂部；所述上筒體的底部構(gòu)成下筒體的頂壁，所述下進(jìn)風(fēng)閥與下出風(fēng)閥均開設(shè)于所述上筒體的底部?？筛鶕?jù)實際風(fēng)向，轉(zhuǎn)動翼板使進(jìn)風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)口，盡可能地提高風(fēng)能發(fā)電效率；而將上筒體的底部作為下筒體的頂部，既可節(jié)省材料，又可保證海水能夠通過進(jìn)水腔及下進(jìn)風(fēng)閥進(jìn)入進(jìn)風(fēng)室，實現(xiàn)發(fā)電；上筒體與下筒體轉(zhuǎn)動連接可通過密封軸承來實現(xiàn)。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述進(jìn)水腔的上端呈錐形。將進(jìn)水腔設(shè)計為錐形，可對波浪能形成蓄勢，提高發(fā)電效率。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述支撐柱的頂部設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電機(jī)。設(shè)計有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可進(jìn)一步將風(fēng)能利用起來，真正實現(xiàn)多能互補(bǔ)，提高發(fā)電效率。

在上述的一種多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，所述下筒體的外筒壁上設(shè)置有太陽能電池板，所述太陽能電池板連接蓄電池或者輸電網(wǎng)絡(luò)。在下筒體的外筒壁上設(shè)計有太陽能電池板，則可將太陽能也利用起來，進(jìn)一步實現(xiàn)多能互實，提高發(fā)電效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)電系統(tǒng)可合理地將波浪能利用起來，克服波浪不穩(wěn)定等因素的影響；

2、本發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計有驅(qū)動源，可根據(jù)海面高度，調(diào)節(jié)下筒體的高度，使下筒體始終保持部分在海面下，從而使波浪能能夠正常發(fā)電；

3、當(dāng)風(fēng)力較小時，可通過進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門將進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口密封，再通過驅(qū)動源將上筒體部分下降至海面下，通過波浪能實現(xiàn)發(fā)電；而當(dāng)風(fēng)力較大時，則可通過驅(qū)動源將上筒體移動至海面上，并打開進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門，通過風(fēng)力吹動渦輪，實現(xiàn)發(fā)電；

4、本發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能發(fā)電機(jī)，可實現(xiàn)多能互補(bǔ)，提高能源的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

圖中，1、支撐柱；2、下筒體；3、進(jìn)水腔；4、上筒體；5、渦輪發(fā)電機(jī)；6、進(jìn)風(fēng)室；7、出風(fēng)室；8、隔板；9、上進(jìn)風(fēng)閥；10、下進(jìn)風(fēng)閥；11、上出風(fēng)閥；12、下出風(fēng)閥；13、齒輪；14、鏈條；15、進(jìn)風(fēng)口；16、進(jìn)風(fēng)門；17、出風(fēng)口；18、出風(fēng)門；19、翼板；20、風(fēng)力發(fā)電機(jī)；21、太陽能電池板。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1、圖2所示，本發(fā)電系統(tǒng)包括能夠立于海底的支撐柱1，支撐柱1上設(shè)置有下筒體2，下筒體2上開設(shè)有進(jìn)水腔3，進(jìn)水腔3的上端呈錐形，下筒體2的上端設(shè)置有上筒體4，上筒體4內(nèi)開設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔中部設(shè)置有渦輪發(fā)電機(jī)5，渦輪發(fā)電機(jī)5上設(shè)置有將內(nèi)腔分隔為進(jìn)風(fēng)室6與出風(fēng)室7的隔板8，進(jìn)風(fēng)室6的上端與下端分別設(shè)置有上進(jìn)風(fēng)閥9與下進(jìn)風(fēng)閥10，出風(fēng)室7的上端與下端分別設(shè)置有上出風(fēng)閥11與下出風(fēng)閥12。

具體來講，支撐柱1有兩根，下筒體2的側(cè)邊滑動設(shè)置于兩根支撐柱1上，支撐柱1與下筒體2之間設(shè)置有能夠帶動下筒體2升降的驅(qū)動源。本實施例中，支撐柱1上轉(zhuǎn)動設(shè)置有兩個齒輪13，兩個齒輪13之間通過鏈條14相連接，下筒體2的側(cè)邊與鏈條14相固連，驅(qū)動源包括與其中一齒輪13相連接的電機(jī)。作為其它方案，驅(qū)動源包括固定于支撐柱1上的氣缸，氣缸與支撐柱1平行，且該氣缸的活塞桿與下筒體2的側(cè)邊相連接。

如圖1、圖2所示，上筒體4的側(cè)壁上開設(shè)有與進(jìn)風(fēng)室6相連通的進(jìn)風(fēng)口15，進(jìn)風(fēng)口15的周圍設(shè)置有能夠密封進(jìn)風(fēng)口15的進(jìn)風(fēng)門16；上筒體4的側(cè)壁上還開設(shè)有與出風(fēng)室7相連通的出風(fēng)口17，出風(fēng)口17的周圍設(shè)置有能夠密封出風(fēng)口17的出風(fēng)門18。作為優(yōu)選，上筒體4與下筒體2轉(zhuǎn)動連接，上筒體4的頂部設(shè)置有翼板19，上進(jìn)風(fēng)閥9與上出風(fēng)閥11均設(shè)置于上筒體4的頂部；上筒體4的底部構(gòu)成下筒體2的頂壁，下進(jìn)風(fēng)閥10與下出風(fēng)閥12均開設(shè)于上筒體4的底部。

如圖1所示，支撐柱1的頂部設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電機(jī)20，下筒體2的外筒壁上設(shè)置有太陽能電池板21，太陽能電池板21連接連接蓄電池或者輸電網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明的工作原理如下：本發(fā)電系統(tǒng)在使用中，當(dāng)風(fēng)力較小時，可通過進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門將進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口密封，再通過驅(qū)動源將上筒體部分下降至海面下，通過波浪能實現(xiàn)發(fā)電；而當(dāng)風(fēng)力較大時，則可通過驅(qū)動源將上筒體移動至海面上，并打開進(jìn)風(fēng)門與出風(fēng)門，通過風(fēng)力吹動渦輪，實現(xiàn)發(fā)電，并且可根據(jù)實際風(fēng)向，轉(zhuǎn)動翼板使進(jìn)風(fēng)口對準(zhǔn)風(fēng)口，盡可能地提高風(fēng)能發(fā)電效率；最終與風(fēng)力發(fā)電機(jī)及太陽能發(fā)電機(jī)結(jié)合起來，實現(xiàn)多能互補(bǔ)發(fā)電。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。