波浪能发电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波浪能发电装置，在所述防波堤的主体上分别设有位于迎水面一侧的水位提升装置、设置在主体顶部的储水池、与储水池底部连通的泄水管道、驱动发电机组的水轮机，其中水位提升装置与储水池相通，水轮机位于泄水通道内。本实用新型的优点是：可以大量的收集波浪，充分利用波浪能转化为电能，结构简单，能量利用稳定可靠，同时还可以利用海水从空气中凝结析出淡水，提高了整体的利用效能。
【专利说明】波浪能发电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用波浪能进行发电的装置。
【背景技术】
[0002]随着能源形势的日益紧张，开发替代石油燃料的可再生能源成为当务之急。我国的海域辽阔，岛屿众多，特别是孤悬海外的小岛远离大陆，岛屿自身能源供应有限，而从大陆运输资源的成本过高，严重影响在小岛上的生活和工作。虽然可以利用太阳能和风能，但能源设备本身需要占用岛上的空间，而且受自然环境的影响较大，能源供应不稳定。波浪能也是可再生资源的重要组成部分，但是目前的利用方式和手段有限，不能合理的对其进行应用。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种可以充分利用波浪能、可靠性高的波浪能发电装置。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种波浪能发电装置，包括防波堤，在所述防波堤的主体上分别设有位于迎水面一侧的水位提升装置、设置在主体顶部的储水池、与储水池底部连通的泄水管道、驱动发电机组的水轮机，其中水位提升装置与储水池相通，水轮机位于泄水通道内。
[0005]在防波堤主体的迎水面上设置水位提升装置，使涌上的波浪被推高，海水被送入储水池内积存，池水通过泄水管道排入防波堤另一侧的港池内，带动低水头的水轮机转动，从而通过发电机组持续产生电能。整套装置结构简单，且可以直接设置在岛屿外围区域，充分利用了波浪能，可靠性高。
[0006]在所述储水池底部设有倾斜的空气通道，在空气通道的出口处设有淡水采集点。利用收集的海水对空气进行冷却，使空气中的水分在空气通道内凝结，形成淡水并收集。
[0007]在所述空气通道的出口处设有竖向通道，竖向通道顶部设有风帽。加快空气通道内的空气流动速度，使更多的空气进入，有利于生成更多的淡水。
[0008]在所述竖向通道内设有挡板。可以是空气中携带的淡水碰撞后落下，提高淡水的收集量。
[0009]在所述竖向通道内设有水冷排管。进一步冷却空气，析出更多的淡水。
[0010]所述的水位提升装置为设置在所述主体迎水面一侧的斜坡，所述储水池设置在斜坡的顶部。斜坡便于波浪爬升，方便收集海水。
[0011]在所述斜坡上设有若干聚波板，且相邻两块聚波板之间围成喇叭口型的波道，波道与所述储水池相通。通过聚波板收集波浪，使波浪在波道中运动时，逐渐被抬高，有利于更快更多的收集海水进入储水池内。
[0012]在所述波道顶部设有与所述储水池相通的导槽。进一步提高波浪的波高。
[0013]所述的水位提升装置为设置在所述主体迎水面一侧且延伸入水中的中空箱式气室，在液面下方的气室侧壁上设有开口，在液面上方的气室侧壁上设有与所述储水池相通的进水口。气室内的液面可以随波浪共振，从而放大波浪的高度，有利于收集海水。
[0014]所述主体内设有压载水舱和砾石舱。防波堤主体可以采用混凝土预制结构，通过砾石舱携带的砾石形成砾石层，方便坐底固定，压载水舱可以提高主体的重量，使其坐底稳定。
[0015]在所述泄水通道的入口处设有拦污格栅。防止杂物损伤水轮机的叶轮。
[0016]本实用新型的优点是:可以大量的收集波浪，充分利用波浪能转化为电能，结构简单，能量利用稳定可靠，同时还可以利用海水从空气中凝结析出淡水，提高了整体的利用效倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1为本实用新型实施例1中斜坡的结构示意图；
[0018]附图2为本实用新型实施例1中斜坡的结构示意图；
[0019]附图3为本实用新型实施例1中空气通道的结构示意图；
[0020]附图4为本实用新型实施例1中水轮机的结构示意图；
[0021]附图5为本实用新型实施例2的结构示意图；
[0022]1、主体，2、斜坡，3、储水池，4、泄水管道，5、水轮机，6、发电机组，7、聚波板，8、波道，9、导槽，10、空气通道，11、淡水采集点，12、竖向通道，13、风帽，14、挡板，15、水冷排管，16、压载水舱，17、砾石舱，18、淤泥，19、拦污格栅，20、出水口，21、气室，22、开口，23、进水口，24、空气出入口，25、第一水轮机，26、气动涡轮机，27、液面，28、波浪。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:
[0024]参阅图1-4，一种波浪能发电装置，包括防波堤，该防波堤的主体I上设有位于迎水面一侧的斜坡2、设置在斜坡2顶部的储水池3、与储水池3底部连通的泄水管道4、驱动发电机组6的水轮机5，其中水轮机5位于泄水通道4内。在泄水通道4的入口处设有拦污格栅19，泄水通道4的出水口 20位于港池内，且朝向淤泥18堆积处，在发电的同时还可以冲击淤泥18，并改变港池内水流场分布，防止淤泥的堆积。
[0025]在斜坡2上设有若干聚波板7，且相邻两块聚波板7之间围成喇叭口型的波道8，在波道8的顶部设有与储水池3相通的导槽9。通过聚波板7收集波浪，使波浪在波道中运动时，逐渐被抬闻，在导槽9内进一步提升闻度并翻入储水池3内。
[0026]在储水池3的底部设有倾斜的空气通道10，在空气通道10的出口处设有淡水采集点11和内部设有挡板14的竖向通道12，竖向通道12顶部设有风帽13。利用收集的海水对空气进行冷却，使空气中的水分不断在空气通道10内凝结，形成淡水并沿通道向下流出通过淡水收集点11回收。空气通道10的入口方向应该根据现场全年主导风向设置，方便利用自然风压形成空气流动。竖向通道12方便通过热压促使空气的流道。当海水温度与空气温度相差较小时，可使用设置在竖向通道12内的水冷排管15强制通水冷却。
[0027]防波堤的主体I可以使用混凝土预制结构，内部设置水密舱，通过拖曳方式运输，在其主体I内设有压载水舱16和碌石舱17,当主体I位于预设位置后，开启碌石舱17,将携带的砾石放下，形成砾石层，再向压载水舱16内注水，使主体I下落并坐底固定在砾石层上，从而便于快速设置。
[0028]实施例2:
[0029]参阅图5，为另一种波浪能发电装置，包括防波堤，在防波堤的主体I迎水面一侧设有延伸入水中的中空箱式气室21，在液面28下方的气室21侧壁上设有开口 22，在液面28上方的气室21侧壁上设有与储水池3相通的进水口 23，储水池3底部设有泄水管道4，泄水管道4内设有第一水轮机25。在气室21的空气出入口 24内设有气动涡轮机26。
[0030]气室21为中空箱式，开口 22位于迎水面一侧的水面下，气室21内与外界海水相通，并在气室21内形成一定高度的液面27，当波浪28的波峰接近开口 22时，海水进入气室21，推动气室21内液面27上升，同时气室21内的空气从空气出入口 24排出，上升的水位可以通过进水口 23引入储水池3内，增加了水的势能，储水池3内的存水可以通过泄水管道4排出，驱动第一水轮机25做功，将波浪能转换位机械能，通过空气出入口 24排出的空气可以推动气动涡轮机26转动，也可以产生机械能；当外界波浪28的波谷接近开口 22时，气室21内的液面27下降，外界的空气从空气出入口 24进入气室21内，驱动气动涡轮机26转动，产生机械能。此外，气室内的液面27会有一个固定的波动频率，当波浪的振荡频率接近气室21内的波动频率时，会在气室21内产生共振，从而使气室21内的液面27波动振幅高于波浪28的振幅，大大提高水流和气流的流量，进而充分利用波浪的能量。从泄水管道4排出的水流可以冲刷淤泥18，并改变防波堤内港池的水流流场，在发电的同时还可以起到防淤清淤的作用。
[0031]上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.一种波浪能发电装置，包括防波堤，其特征在于:在所述防波堤的主体上分别设有位于迎水面一侧的水位提升装置、设置在主体顶部的储水池、与储水池底部连通的泄水管道、驱动发电机组的水轮机，其中水位提升装置与储水池相通，水轮机位于泄水通道内。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述储水池底部设有倾斜的空气通道，在空气通道的出口处设有淡水采集点。
3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述空气通道的出口处设有竖向通道，竖向通道顶部设有风帽。
4.根据权利要求3所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述竖向通道内设有挡板。
5.根据权利要求4所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述竖向通道内设有水冷排管。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的波浪能发电装置，其特征在于:所述的水位提升装置为设置在所述主体迎水面一侧的斜坡，所述储水池设置在斜坡的顶部。
7.根据权利要求6所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述斜坡上设有若干聚波板，且相邻两块聚波板之间围成喇叭口型的波道，波道与所述储水池相通。
8.根据权利要求7所述的波浪能发电装置，其特征在于:在所述波道顶部设有与所述储水池相通的导槽。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的波浪能发电装置，其特征在于:所述的水位提升装置为设置在所述主体迎水面一侧且延伸入水中的中空箱式气室，在液面下方的气室侧壁上设有开口，在液面上方的气室侧壁上设有与所述储水池相通的进水口。
10.根据权利要求6所述的波浪能发电装置，其特征在于:所述主体内设有压载水舱和砾石舱，在所述泄水通道的入口处设有拦污格栅。
【文档编号】F03B13/14GK204113522SQ201420472285
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】丁桦, 盛国强, 沈正 申请人:广州中国科学院工业技术研究院