一种海洋潮流能发电装置和浮筏式养殖结构的集成系统的制作方法

本发明属于海洋工程和水产养殖工程技术领域，尤其涉及到一种海洋潮流能发电机和浮筏式养殖设施结合的集成系统。

背景技术：

地球表面超过70％的表面由海洋覆盖，海洋为人类提供了丰富的可再生能源。海洋可再生能源主要以热能、动能(波浪和水流)、化学能和生物质能的形式存在。人类通过各种各样的方式从海洋中提取可再生能源，主要分为：波浪能、潮流能、海洋温差能、盐差能。海流中蕴含的动能可以通过成熟的涡轮发电机技术转换成电能。由于经济可行性方面的原因，目前只有部分海洋能得到开发，尽管只是部分海洋能得到了开发，但是海洋能仍然提供了大量的电能，目前工业届和学术界也十分重视海洋可再生能源的开发与利用。

近年来随着智能化水产养殖的推广，深海水产养殖对于电力能源的需求越来越大，传统的水产养殖系统所需的电能无法得到有效供应，在深水海域采用传统的电能供应水产养殖系统，造价高昂。开发海洋潮流能发电机和浮筏式养殖设施的集成系统，具有极大的潜力和实际应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术不足，提出海上潮流能发电机和浮筏式水产养殖设施的集成使用，有效利用筏式养殖设施下部的增速区，极大地提高潮流能发电机的效率，达到浮筏式养殖设施和潮流能发电装置的优势互补。该装置结构简单、实用价值高，能够在水产养殖产业中得到有效的推广应用。

本发明的技术方案：

一种海洋潮流能发电装置和浮筏式养殖结构的集成系统，所述的集成系统包括涡轮发电机系统和浮筏式养殖系统；

所述的涡轮发电机系统包括涡轮发电机1、吊杆7、螺栓8和横梁9；所述的涡轮发电机1通过吊杆7与浮筏6连接，涡轮发电机1与吊杆7间刚性连接，吊杆7与浮筏6的横梁9通过螺栓连接；在涡轮发电机的重力作用下，螺栓8连接保证吊杆7始终处于垂直状态，增加涡轮发电机1的过流面积，显著提高涡轮发电机的发电效能；涡轮发电机1在水流作用下产生电能，给浮筏式养殖系统提供电力；

所述的浮筏式养殖系统包括锚绳2、锚碇3、锚链4、吊绳5和浮筏6；浮筏6通过锚绳2和锚链4固定于海底的锚碇3上；浮筏6上设有下垂的吊绳5，贝类附着于吊绳。

所述的浮筏6通过单点锚碇系统固定于海底；采用单点锚碇系统，可以有效的提高浮筏养殖系统的抗风浪能力。

浮筏式养殖系统的电力供应全部由潮流能涡轮发电机承担。

所述的涡轮发电机1内装有叶轮、齿轮变速箱、调速机构和发电机；叶轮的输出端通过主轴和齿轮变速箱的输入端相连，以增大转速，变速箱的输出端经调速机构使输出的速度均匀，调速机构与发电机相连。

本发明的益处是将潮流能涡轮发电机和深海漂浮筏式养殖装置相连，涡轮发电机产生的电能可以为深海筏式养殖系统提供电力，由于漂浮筏式养殖装置的存在，筏式养殖结构底部存在增流区，增流区的流速显著大于周围的环境流速，可以极大地提高涡流发电机的发电效率，增加了该集成系统的经济性，该装置具有结构简单，制造方便，并且具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是涡轮发电机与浮筏横梁的螺栓连接示意图。

图中：1涡轮发电机；2锚绳；3锚碇；4锚链；5吊绳；6浮筏；7吊杆；

8螺栓；9横梁。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例

如图1给出了本发明一种海洋潮流能发电装置和浮筏式养殖结构的集成系统的实施方式；本海洋潮流能发电装置和浮筏养殖结构的集成系统的实现方法由养殖浮筏和涡轮发电机组成。

当涡轮发电机的叶片在水流荷载作用下旋转，通过齿轮传动，达到发电机需要的转速，产生电能，可以用来提供给深海筏式养殖系统所需的电能；深海筏式养殖系统可以充分利用深水海域，提高深海筏式养殖系统的经济可行性。同时，采用单点锚碇系统与浮筏式养殖结构相连，可以使得浮筏养殖设施始终与水流流向保持一致，从而涡轮发电机叶片也始终与流向垂直；涡轮发电机与浮筏横梁通过螺栓连接，可以保证涡轮机始终处于水平状态，能够显著提高涡轮发电机的发电效率；此外，在极端环境荷载作用下，深海养殖浮筏能够自动下潜到水面以下，提高了该集成系统的抗风浪性能。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种海洋潮流能发电装置和浮筏式养殖结构的集成系统，属于海洋工程和水产养殖工程技术领域。涡轮发电机通过吊杆与浮筏连接，涡轮发电机与吊杆间刚性连接，吊杆与浮筏的横梁通过螺栓连接；浮筏通过锚绳和锚链固定于海底的锚碇上；浮筏上设有下垂的吊绳，贝类附着于吊绳。将潮流能涡轮发电机和深海漂浮筏式养殖装置相连，涡轮发电机产生的电能可以为深海筏式养殖系统提供电力，由于漂浮筏式养殖装置的存在，筏式养殖结构底部存在增流区，增流区的流速显著大于周围的环境流速，可以极大地提高涡流发电机的发电效率，增加了该集成系统的经济性，该装置具有结构简单，制造方便，并且具有较高的实用价值。

技术研发人员：许条建;董国海;唐鸣夫;施伟
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2017.06.20
技术公布日：2017.08.25