双向利用水击效应的潮汐能系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种属于潮汐能系统领域，尤其一种利用潮汐能形成水击效应蓄能的系统，本发明公开了双向利用水机效应的潮汐能系统，包括坝体内侧(15)，坝体外侧(16)，高压提水管(2)，第一进水管(3)，第一进水阀(4)，第一出水管(5)，第一出水阀(6)，第一快速阀(7)，第二快速阀(8)，第二出水阀(9)，第二出水管(10)，第二进水阀(11)，第二进水管(12)，单向阀(13)，蓄能罐(14)，水击腔(1)。本发明将自然界潮汐能通过水击效应，转化为高压水体的势能并将该能保存在蓄能罐中，根据潮汐涨幅的落差变化实现正反双向水位差的势能引发水击效应，增加了抵御风浪的能力，倾斜的进水管设计，实现了在较窄的堤坝内部设置较长的进水管。
【专利说明】双向利用水击效应的潮汐能系统
【技术领域】
[0001]本发明属于潮汐能装置领域，本发明涉及一种无能耗双向利用水位落差形成水击效应从而产生能量并进行蓄存的潮汐能系统。
【背景技术】
[0002]目前利用水击效应的装置是水锤泵，是一种以流水为动力，通过电机驱动机械作用使得动力水管的阀门瞬间关闭，产生水击效应，将低水头能转换为高水头能的提水装置。
[0003]一般应用于河流、山区小溪等一些小型水利工程，主要用于农业灌溉。目前也未见将水锤泵应用于沿海潮汐能的开发实例。
[0004]目前水锤泵需要电机驱动且一般只有一个动力管，因此只能对单向的水位差进行利用，不适用于沿海潮汐周期变化的特点。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种利用沿海潮汐周期变化，筑坝蓄水的同时通过两边水位落差，在一个特殊的腔体内形成水击效应，并从水击效应中捕获动能，经动势能转换后进行蓄存。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:双向利用水击效应的潮汐能系统，包括建设坝体在沿海具有潮汐周期多变的地域、海域，坝体按阻隔水体分的坝体内侧与坝体外侧，其中近海侧为坝体外侧，坝体内侧方向向坝体内设有第一进水管，第一进水管一端与坝体内侧导通，另一端与水击腔相连，第一进水管在坝体内侧导通一端高于与水击腔相连的一端，形成落差，水击腔与第一进水管之间设有第一进水阀，水击腔向坝体外侧方向设有第二出水管，坝体外侧方向向坝体内设有第二进水，第二进水管一端与坝体外侧导通，另一端与水击腔相连，第二进水管在坝体外侧导通一端高于与水击腔相连的一端，形成落差，水击腔与第二进水管之间设有第二进水阀，水击腔向坝体内侧方向设有第一出水管，水击腔一侧设有单向阀，单向阀连接高压提水管，高压提水管连接高处的蓄能水罐。第一进水管与第二进水管的长度增加能使引进水流的加速距离增加，同时配合适当的斜率能获得更好的水击效果。第一进水阀与第二进水阀用来控制第一进水管内的通断。当水击腔内产生水击效应时，所产生的高压水体会通过连接在水击腔一侧的单向阀，进入高压提水管，高压提水管将由单向阀引进的高压水体送至高处的蓄能水罐进行能量的存储。
[0007]作为优选，第一出水管与水击腔连接处设有第一快速阀，第一快速阀后设有第一出水阀。通过第一,决速阀的快速开/闭动作，使通过第二进水管加速流向水击腔的水体在水击腔内形成水击效应。第二出水管与水击腔连接处设有第二快速阀，第二快速阀后设有第二出水阀。通过第二快速阀的快速开/闭动作，使通过第一进水管加速流向水击腔的水体在水击腔内形成水击效应。
[0008]当坝体内侧水位高于坝体外侧水位时，第一进水阀与第二出水阀呈开启状态，第二进水阀与第一出水阀呈关闭状态；当坝体外侧水位高于坝体内侧水位时，第二进水阀与第一出水阀呈开启状态，第一进水阀与第二出水阀呈关闭状态。高水位的水体在流向低水位一侧的过程中通过第一快速阀或第二快速阀的快速开关，在水击腔内形成水击效应。
[0009]作为优选，蓄能水罐安置位置高于水击腔，蓄能水罐为密封水罐。蓄能水罐采用密封设计，同时保持蓄能水罐内存有一定量的空气，在通过水击效应积水的同时压缩蓄能水罐内的空气，使储存的势能更大。
[0010]作为优选，第一进水管与第二进水管的长度根据坝体外连接至水击腔的角度调节。为了调节第一进水管与第二进水管的长度，增加进水水流的加速距离，可改变第一进水管、第二进水管在架设时与水击腔的夹角角度，夹角角度越小，第一进水管、第二进水管的长度越长，水流加速距尚越长。
[0011]本发明的有益效果是:将自然界潮汐能通过水击效应，转化为高压水体的势能并将该能保存在蓄能罐中，根据潮汐涨幅的落差变化实现正反双向水位差的势能引发水击效应，双向的进水管都设在坝体内部，增加了抵御风浪的能力，适用于沿海较恶劣天气环境，倾斜的进水管设计，实现了在较窄的堤坝内部设置较长的进水管，以获得更好的水击效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图2、3是本发明水体流向示意图。
[0014]图4、5是本发明俯视平面不意图。
[0015]附图中各数字标号所指代的部位名称如下:水击腔-1，高压提水管_2，第一进水管_3，第一进水阀-4，第一出水管-5，第一出水阀_6，第一快速阀_7，第二快速阀-8，第二出水阀-9，第二出水管-10，第二进水阀-11，第二进水管-12，单向阀-13，蓄能水罐-14，坝体内侧-15，坝体外侧-16。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[0017]实施例1
[0018]本发明提供了双向利用水击效应的潮汐能系统，如图1、2、3所示，建设坝体在沿海具有潮汐周期多变的地域、海域，坝体按阻隔水体分的坝体内侧15与坝体外侧16，其中近海侧为坝体外侧16，坝体内侧15方向向坝体内设有第一进水管3，第一进水管3—端与坝体内侧导通，另一端与水击腔I相连，第一进水管3在坝体内侧导通一端高于与水击腔I相连的一端，形成落差，水击腔I与第一进水管3之间设有第一进水阀4，水击腔I向坝体外侧16方向设有第二出水管10，坝体外侧16方向向坝体内设有第二进水12，第二进水管12一端与坝体外侧16导通，另一端与水击腔I相连，第二进水管12在坝体外侧16导通一端高于与水击腔I相连的一端，形成落差，水击腔I与第二进水管12之间设有第二进水阀11，水击腔I向坝体内侧15方向设有第一出水管5，水击腔I 一侧设有单向阀13，单向阀13连接高压提水管2，高压提水管2连接高处的蓄能水罐14。第一进水管3与第二进水管12的长度增加能使引进水流的加速距离增加，同时配合适当的斜率能获得更好的水击效果。第一进水阀4与第二进水阀11用来控制第一进水管3内的通断。当水击腔I内产生水击效应时，所产生的高压水体会通过连接在水击腔I 一侧的单向阀13，进入高压提水管2，高压提水管2将由单向阀13引进的高压水体送至高处的蓄能水罐14进行能量的存储。[0019]第二出水管10与水击腔I连接处设有第二快速阀8，第二快速阀8后设有第二出水阀9。通过第二快速阀的快速开/闭动作,使通过第一进水管加速流向水击腔的水体在水击腔内形成水击效应。
[0020]第一出水管5与水击腔I连接处设有第一快速阀7，第一快速阀7后设有第一出水阀4。通过第一^决速阀的快速开/闭动作，使通过第二进水管加速流向水击腔的水体在水击腔内形成水击效应。
[0021 ] 当坝体内侧水位高于坝体外侧水位时，第一进水阀与第二出水阀呈开启状态，第二进水阀与第一出水阀呈关闭状态；当坝体外侧水位高于坝体内侧水位时，第二进水阀与第一出水阀呈开启状态，第一进水阀与第二出水阀呈关闭状态。高水位的水体在流向低水位一侧的过程中通过第一快速阀或第二快速阀的快速开关，在水击腔内形成水击效应。
[0022]蓄能水罐14安置位置高于水击腔1，蓄能水罐14为密封水罐。蓄能水罐采用密封设计，同时保持蓄能水罐内存有一定量的空气，在通过水击效应积水的同时压缩蓄能水罐内的空气，使储存的势能更大。
[0023]实施例2
[0024]在实施例1的基础上，如图4、5所示第一进水管3与第二进水管11的长度根据坝体外连接至水击腔I的角度调节。为了调节第一进水管3与第二进水管11的长度，增加进水水流的加速距离，可改变第一进水管3、第二进水管11在架设时与水击腔I的夹角角度，夹角角度越小，第一进水 管3、第二进水管11的长度越长,水流加速距离越长。
【权利要求】
1.双向利用水击效应的潮汐能系统，包括按阻隔水体分的坝体内侧(15)与坝体外侧(16)，其中近海侧为坝体外侧(16)，其特征在于，坝体内侧(15)方向向坝体内设有第一进水管(3)，第一进水管(3) —端与坝体内侧(15)导通，另一端与水击腔(I)相连，第一进水管(3)在坝体内侧(15)导通一端高于与水击腔(I)相连的一端，形成落差，水击腔(I)与第一进水管(3)之间设有第一进水阀(4)，水击腔(I)向坝体外侧(16)方向设有第二出水管(10)，坝体外侧(16)方向向坝体内设有第二进水管(12)，第二进水管(12) —端与坝体外侧(16)导通，另一端与水击腔(I)相连，第二进水管(12)在坝体外侧(16)导通一端高于与水击腔(I)相连的一端，形成落差，水击腔(I)与第二进水管(12)之间设有第二进水阀(11)，水击腔(I)向坝体内侧(15)方向设有第一出水管(5)，水击腔(I) 一侧设有单向阀(13)，单向阀(13)连接高压提水管(2)，高压提水管(2)连接高处的蓄能水罐(14)。
2.根据权利要求1所述的双向利用水击效应的潮汐能系统，其特征在于，第一出水管(5)与水击腔(I)连接处设有第一快速阀(7)，第一快速阀(7)后设有第一出水阀(4)。
3.根据权利要求1所述的双向利用水击效应的潮汐能系统，其特征在于，蓄能水罐(14)安置位置高于水击腔(I)，蓄能水罐(14)为密封水罐。
【文档编号】F03B13/26GK103982367SQ201410184469
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】许雪峰, 张峰, 张俊彪, 陈燕萍, 宋泽坤, 杨万康, 俞亮亮, 潘冲 申请人:国家海洋局第二海洋研究所