一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底和方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其包括：一空心浮体，该空心浮体通过锚链或缆绳泊在置于海底的重砣上；在空心浮体的上端设有一万向机构，该万向机构用于与漂浮式波浪发电装置铰接。它是用任意形状的空心浮体，用锚链或缆绳锚定在海底，可以使其悬浮在任意深度的海域，具有较高的承受抗拉、抗压强度的海底固定功能，用以解决漂浮式波浪发电装置对其做功部件的固定，克服现有技术不足，其实施方便，造价低。
【专利说明】一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用海洋能的开发获得可再生能源的【技术领域】，用于海上漂浮式的波浪发电装置的固定。
【背景技术】
[0002]在海洋能开发利用的【技术领域】中包括有潮汐能、温差能、盐差能、海流能和波浪倉泛。
[0003]深海的波浪资源丰富，但由于在深海海域，对于漂浮式的波浪发电装置的固定是制约波浪发电至今尚未实现商业化的主要原因，现有技术中，深海海域的波浪发电装置固定方法一般有两种:1.在海底利用桩基工程建造刚性桩柱，用于固定波浪发电装置的做功部件，以实现提高对波浪能的俘获效率，其不足之处表现在它不能适应涨落潮的变化，而且施工难度大，造价高，尤其在单机容量小的情况下相对投资大，所以达不到应用价值。2.另一种就是漂浮式的波浪发电装置，它采用锚链固定，由于锚链是柔性体，它只是承受向心力，牵制着波浪发电装置固定在某一海域！它对装置的上、下、方向的运动起不到固定作用，正如放风筝一样，它不能控制风筝向上升而需要俘获的波浪能，就是采集深海中的波浪的质点运动的动能。只有把波浪发电装置中的做功部件固定，在波浪动能的作用下使整体装置与做功部件产生的相对距离最大化，才能实现俘获波浪能的高效率。因此对漂浮式的波浪发电装置的固定技术，是实现波浪发电商业化的技术瓶颈。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的是提供一种使用效果好的用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0006]一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其包括:
[0007]一空心浮体，该空心浮体通过锚链或缆绳泊在置于海底的重砣上；
[0008]在空心浮体的上端设有一万向机构，该万向机构用于与漂浮式波浪发电装置铰接。
[0009]所述用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底中，所述空心浮体的排水量减去其自身的重量大于它所承受的压力。
[0010]所述用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底中，所述空心浮体的抗拉强度大于波浪发电装置的上浮力。
[0011]所述用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底中，所述重砣的重量大于波浪发电装置的上浮力。
[0012]本发明的另一目的是提供一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的方法。
[0013]为实现上述目的，本发明采取以下设计方案:
[0014]一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的方法，其方法如下:[0015]I)首先，根据漂浮式波浪发电装置自身的重量和体积参数及所在海域的深度计算该漂浮式波浪发电装置所受的上浮力，选取一重砣，该重砣的重量大于漂浮式波浪发电装置所受的上浮力；
[0016]2)建立用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底:制作一个空心浮体，在空心浮体的上端安设一万向机构，设计的空心浮体的排水量减去其自身的重量要大于它所承受的压力，同时其抗拉强度大于波浪发电装置的上浮力；
[0017]3)首先将空心浮体下联一组锚链或缆绳，所述的一组锚链或缆绳至少为三条，该组锚链或缆绳的各上端相互分开，各下端集合为一点式再与重砣连接；再将漂浮式波浪发电装置的下端与空心浮体上端安设的万向机构铰接；
[0018]4)将上述组装好的整体装置依序沉入海里，最终使重砣置于海底，整体装置直立泊在海底上。
[0019]所述用于海上漂浮式波浪发电装置固定的方法中，所述的一组锚链或缆绳的各上端与空心浮体的连接点均匀分布。
[0020]本发明的优点是:其可以缩短对波浪发电装置主体的做功部件固定的距离，实施方便，造价低，为波浪发电实现商业化提供了技术保障，可广泛用于任何海域的漂浮式波浪发电装置对其做功部件的固定。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底结构示意图。
[0022]下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0023]参阅图1所示，本发明用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底可以是一个任意形状的空心浮体3，它的排水量减去他自身的重量应大于它需所承受的压力，它的抗拉强度应大于波浪发电装置向上的浮力。“人造海底”空心浮体3是用一组锚链或缆绳4系泊在海底的重砣5上，重砣5的重量应大于波浪发电装置的上浮力。波浪发电装置I通过万向机构2与“人造海底”空心浮体3铰接。
[0024]具体实施的方法如下:
[0025]I)首先选取适合的重砣:根据漂浮式波浪发电装置自身的重量和体积参数及所在海域的深度计算该漂浮式波浪发电装置所受的上浮力，选取的重砣的重量应大于漂浮式波浪发电装置所受的上浮力；
[0026]2)建人造海底:制作一个空心浮体，可以是方体、圆球体、圆柱体等任何的形状，只需满足:该空心浮体的排水量减去其自身的重量要大于它在选定海域中所承受的压力，同时其抗拉强度要大于漂浮式波浪发电装置的上浮力；并在空心浮体的上端安设一用于与漂浮式波浪发电装置连接的万向机构；
[0027]3)连接各部件:首先将空心浮体下联一组锚链或缆绳，该组锚链或缆绳的各下端再集合为一股并与重砣连接；将漂浮式波浪发电装置的下端与空心浮体上端安设的万向机构铰接；
[0028]4)将上述组装好的整体装置沉入海里，最终使重砣置于海底，整体装置直立泊在海底上，启动正式工作。
[0029]本发明的工作原理及过程是:当单向做功时，漂浮式波浪发电装置I受波浪能的作用空载向上升；当达到波凸时，其漂浮式波浪发电装置I上主体与固定在“人造海底”空心浮体3上的做功部件产生相对的位移距离；当波浪由波凸向波凹运动时，即是波浪发电装置利用向下运动的惯性通过做功部件给“人造海底”空心浮体3施加压力而做功，其所承受压力的功能是由自身的浮力，当不承受压力时其浮力被下部的锚链，或缆绳所吸收，当承受压力时，承受多大的压力同时会抵消下部锚链或揽绳对它相同的拉力。
[0030]当双向做功时，工作流程为:漂浮式波浪发电装置I在波浪能作用下带着工作负荷上升，驱动发电机，此时锚链或缆绳承受两种拉力:1.是“人造海底”空心浮体3的上升浮力，2.漂浮式波浪发电装置带负荷做功的力，达到波凸时波浪发电装置I处于高位，储备了高位势能，波浪能消失，它利用自身下行运动的惯性做功驱动发电机。
[0031]上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其特征在于包括: 一空心浮体，该空心浮体通过锚链或缆绳泊在置于海底的重砣上； 在空心浮体的上端设有一万向机构，该万向机构用于与漂浮式波浪发电装置铰接。
2.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其特征在于:所述空心浮体的排水量减去其自身的重量大于它所承受的压力。
3.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其特征在于:所述空心浮体的抗拉强度大于波浪发电装置的上浮力。
4.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底，其特征在于:所述重砣的重量大于漂浮式波浪发电装置的上浮力。
5.一种用于海上漂浮式波浪发电装置固定的方法，其特征在于方法如下: 1)首先，根据漂浮式波浪发电装置自身的重量和体积参数及所在海域的深度计算该漂浮式波浪发电装置所受的上浮力，选取一重砣，该重砣的重量大于漂浮式波浪发电装置所受的上浮力； 2)建立用于海上漂浮式波浪发电装置固定的人造海底:制作一个空心浮体，在空心浮体的上端安设一万向机构，设计的空心浮体的排水量减去其自身的重量要大于它所承受的压力，同时其抗拉强度大于波浪发电装置的上浮力； 3)首先将空心浮体下联一组锚链或缆绳，所述的一组锚链或缆绳至少为三条，该组锚链或缆绳的各上端相互分开，各下端集合为一点式再与重砣连接；再将漂浮式波浪发电装置的下端与空心浮体上端安设的万向机构铰接； 4)将上述组装好的整体装置依序沉入海里，最终使重砣置于海底，整体装置直立泊在海底上。
6.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式波浪发电装置固定的方法，其特征在于:所述的一组锚链或缆绳的各上端与空心浮体的连接点均匀分布。
【文档编号】B63B21/50GK103448872SQ201310377474
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】祁国英 申请人:祁国英