一种能够利用波浪双向发电的防波堤的制作方法

本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种能够利用波浪双向发电的防波堤。

背景技术：

在世界能源日渐紧张，环境压力日益沉重的时代背景下，寻求和发展新能源已成为不可逆转的新趋势。波浪能由于具有分布广泛、可再生、价格低廉等特点，已成为世界上开发程度最高的海洋可再生能源之一。我国拥有漫长的海岸线，在利用波浪能方面具有广阔的开发前景。

目前，制约波浪能开发利用的主要因素有两方面：一是波能发电装置效率不高，能量转换与输出均不平稳；二是波能发电装置建造、生产及维护的费用均较高，导致波能发电缺乏竞争力。并且随着需求的不断提高，沿海的水利工程建设将不断增大。这些建设项目往往是规模化的，作为沿岸防浪、防风的桥头堡，功能相对单一，没有进一步的进行资源利用。而且就算已经利用的建设项目也存在着发电装置仍未能克服建造、生产与维护费用较高的缺点。因此，若将波能发电装置与防波堤及其他海岸防护建筑相结合，既可以充分利用海岸工程的功能，又有效降低其建设成本，同时提高波浪能的利用，将原有防波堤的被动消能变为主动吸能，提高建筑物的稳定性，从而达到多重目的。通过以上分析可知，解决上述问题将有效降低波浪能开发成本，为产业型规模化利用海洋波浪能开辟新的思路。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点而提出的一种能够利用波浪双向发电装置的岸式防波堤，该防波堤在防浪的同时兼具双重发电功能，有效的实现了闲置资源的实用转化。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种能够利用双向发电装置的岸式防波堤，包括多个防波堤组成单元，每个所述的组成单元包括一固定堤和活动堤，所述固定堤包括固定堤体，所述固定堤体固定在海岸基床上，所述活动堤固定在固定堤体的表面；所述活动堤的迎水侧有气室结构，所述气室结构包括与所述活动堤固接的混凝土上盖板和混凝土下盖板，所述混凝土上盖板设有分浪阶梯，所述混凝土下盖板设有泄水通道；在所述两盖板的后面设有输气管，所述输气管内设有冲压空气涡轮发电机组；所述输气管底部设有与冲压式空气涡轮发电机组连接的储电箱。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述混泥土上盖板具有一定倾斜角度，且表面设有分浪阶梯，用于逐级削减波浪的冲击力。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述混泥土下盖板底部设有泄水通道，以减少水流进入输气管。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述输气管中设置有冲压式空气涡轮发电机组，发电机组中的定子上设置有两组反向的导流片，以汇聚气流给转子，提高转子的转动效率。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述储电箱置于输气管下面，并与冲压式空气涡轮发电机组相连，进行电量储备。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述输气管呈现喇叭状，类似于喷嘴，便于更好的汇聚气流和形成压差以提高气流流速。

本发明在现有的防波堤基础上进行了创新设计，不仅使发电和防浪兼于一体，还解决了发电效率低，不稳定等问题。1)在防浪方面：首先防波堤在迎浪测设置了两个混凝土盖板，有效削减波浪的冲击力，且上盖板还增加了分浪阶梯，避免浪头过高，在下盖板增设了泄水通道，有效的解决了波浪对堤坝的破坏；2)在发电方面：在波浪波峰进入盖板中间时，盖板中间形成气室，气室上部分为空气，海水的涌进挤空气，致使压强变大，气室内空气通过输气管向外流动，经过冲压式空气涡轮发电机组中的转子时，推动转子转动，从而发电；当气室中波浪变为波谷时，气室压力小，外界空气通过输气管涌入气室，经过冲压式空气涡轮发电机组中的转子时，推动转子转动，从而发电，从而实现双向发电。另外输气管的设置还能在波浪过于大时，分流海水，环境防波堤的压力。

综上所述，本发明兼发电和防浪于一体，既解决了波浪过高或波浪冲击力大的问题，又有效的把闲置的波浪能进行了转化利用，结构稳定，成本较低，具有较高的研究价值和应用前景。

附图说明

图1为本发明提出的一种能够利用波浪双向发电的防波堤的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种能够利用波浪双向发电的防波堤的发电机组的定子和转子整体结构示意图；

图3为本发明提出的一种能够利用波浪双向发电的防波堤的输气管的侧视图；

图4为本发明提出的一种能够利用波浪双向发电的防波堤的的混泥土上板面的结构示意图。

图例说明：

1、固定堤体；2、混凝土下盖板；3、混凝土上盖板；301、分浪阶梯；4、冲压空气涡轮发电机组定子；401、冲压空气涡轮发电机组转子；402、导叶；5、输气管；6、蓄电箱；7、泄水通道。

具体实施方式

为进一步的了解本发明的内容、特点和功效，兹举例以下实施例，并配图详细说明如下：

请参照图1～图4，一种能够利用波浪双向发电的防波堤，包括多个防波堤组成单元，每个所述的组成单元包括一固定堤和活动堤。所述固定堤体(1)固定在海岸基床上；所述活动堤的迎水侧遇到波浪进入时形成气室结构，所述气室结构包括与所述活动堤固接的混凝土下盖板(2)和混凝土上盖板(3)，所述混凝土上盖板(3)设有分浪阶梯(301)，从而削减波浪的冲击力；所述混凝土下盖板(2)设有泄水通道(7)，来增强水流回流；在所述两盖板的后面设有输气管(5)，所述输气管(5)内设有冲压空气涡轮发电机组的冲压空气涡轮发电机定子(4)；所述冲压空气涡轮发电机组的冲压空气涡轮发电机定子(4)上有导叶(402)，所述导叶(402)汇聚气流推动冲压空气涡轮发电机组转子(401)以提高发电效率，所述输气管(5)底部设有与冲压式空气涡轮发电机组连接的储电箱(6)。

所述气室结构包括混凝土上盖板(3)、混凝土下盖板(2)和输气管(5)。当波浪的波峰进入气室时，使得气室的空气被压缩，空气压强变大，使得气体通过输气管(5)流出，在经过冲压空气涡轮发电机组的冲压空气涡轮发电机定子(4)时，气体被导叶(402)汇流到冲压空气涡轮发电机组转子(401)，使得转子转动，从而发电。当波浪的波谷进入气室时，气室中的压力小，外界的气压大，气体经过输气管(5)进入气室，在经过冲压空气涡轮发电机组的冲压空气涡轮发电机定子(4)时，同样气体被导叶(402)汇流到冲压空气涡轮发电机组转子(401)，使得转子转动，从而发电。

所述混凝土上盖板(3)设有分浪阶梯(301)，来削减部分浪头的冲击力，且整个混凝土上盖板(3)为倾斜45°，既有效地的提高防波堤的稳定性，同时又避免整个波堤被直接冲击。

所述输气管(5)呈现喷嘴的形状，最大化的利用了流体流动的原理，对气流起到汇聚的作用，间接的提高了冲压空气涡轮发电机组转子(401)的效率。

此外，所述固定堤体(1)置于整个防波堤的下方，主要的功能是为防波堤的活动堤提供支持、稳固的作用。固定堤体(1)大部分置于土中，上表面设有满足搭建防波堤活动堤的一些固接件。

在本发明中，每个防波堤单元固定堤高8m左右，表面5×5m²，活动堤单元高6m左右，宽4m左右；混凝土盖板厚度大约为0.5m，内部加持钢板；输气管的直径约4m，厚度0.4m，长6米，其中喷嘴状长度为1米；内部的定子长度长2.4米，单个导叶长度0.6米，转子0.8米，其中上下固接特质钢筋，增强其稳定性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。