本實(shí)用新型涉及一種岸式發(fā)電防波堤,尤其是一種可再生、無污染、利用水能和氣流能同時(shí)發(fā)電并與防波堤相結(jié)合的岸式發(fā)電防波堤。
背景技術(shù):
在全球能源漸趨枯竭的形勢(shì)下,在能源短缺和環(huán)境污染雙重壓力日益沉重的時(shí)代背景下,尋求和發(fā)展可再生能源已成為不可逆轉(zhuǎn)的新趨勢(shì)。波浪能由于具有分布廣泛、能流密度高、價(jià)格低廉等特點(diǎn),是海洋可再生能源之一。因此,要充分利用這一部分的能源。但是,目前傳統(tǒng)的波浪發(fā)電裝置發(fā)電效率低,造價(jià)高等問題,使其無法商業(yè)化應(yīng)用。
傳統(tǒng)的防波堤雖然起到消能的作用,但這一部分能量沒有被利用起來,造成極大的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有的波浪能發(fā)電裝置發(fā)電效率低而無法商業(yè)化應(yīng)用等問題以及岸邊波浪能無法運(yùn)用起來等一系列問題。提供一種岸式發(fā)電防波堤,該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、發(fā)電效率高、能量利用率高,有利于商業(yè)化應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型包括兩個(gè)倉室、兩個(gè)單向閥、兩個(gè)通水道、三個(gè)發(fā)電裝置、三個(gè)進(jìn)出口、渦輪、傳動(dòng)軸、護(hù)欄與防波堤結(jié)合組成。所述防波堤豎直固定于海水中,包含前壁和后壁,內(nèi)部透空。前壁為迎水面,后壁與岸坡相結(jié)合,其材料均為高強(qiáng)耐海水腐蝕不銹鋼制成。
所述兩個(gè)倉室即上倉室和下倉室,上倉室上、下側(cè)為高強(qiáng)度透明玻璃制成,在上側(cè)近岸段設(shè)置維修專用門,內(nèi)固定第一發(fā)電機(jī),第一發(fā)電機(jī)通過傳動(dòng)軸與渦輪相連。用玻璃的目的在于人們可以觀看其內(nèi)部構(gòu)造了解其發(fā)電原理,具有一定的環(huán)保教育意義,提高人們的環(huán)保意識(shí)。下倉室分上、下兩部分,兩部分之間由左右兩個(gè)通道相連通。
所述兩個(gè)單向閥即向上單向閥和向下單向閥分別置于下倉室兩通道內(nèi),方向相反。
所述三個(gè)發(fā)電裝置即風(fēng)力發(fā)電機(jī)、渦輪發(fā)電機(jī)和第一發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和渦輪發(fā)電機(jī)分別在雙向氣流和雙向水流作用下均可運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。
所述三個(gè)進(jìn)出口即維修專用門、上部進(jìn)出風(fēng)通道和下部進(jìn)出水通道。其中,維修專用門用于第一發(fā)電機(jī)的維護(hù)及檢修工作;上部進(jìn)出風(fēng)通道用于氣流雙向流動(dòng)并安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī); 下部進(jìn)出水通道用于水流雙向流動(dòng)并安裝渦輪發(fā)電機(jī)。
所述護(hù)欄位于上倉室上部近海側(cè),起防護(hù)作用。
本實(shí)用新型的工作原理是:將該裝置與岸坡相接并豎直固定于水中,當(dāng)波浪上下起伏時(shí)能通過下部進(jìn)出水通道,帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。下倉室海水通過兩個(gè)單向閥帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)發(fā)電,同時(shí),下倉室上部分氣流通過進(jìn)出上部進(jìn)出風(fēng)通道帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。將各種能量充分利用轉(zhuǎn)化為電能,具有很高的發(fā)電效率。
本實(shí)用新型的有益效果是:當(dāng)波浪上下起伏時(shí),三個(gè)發(fā)電裝置同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)生電能。具有以下優(yōu)點(diǎn):相較于普通波浪發(fā)電裝置,該裝置充分利用了雙向氣流、雙向水流以及雙向單通流作用,能量利用率更高。從而提高了整個(gè)裝置的發(fā)電效率;第一發(fā)電機(jī)不直接與海水接觸,可免受海水的腐蝕,延長了裝置的工作壽命,同時(shí)設(shè)置維修專用門易于維護(hù)及檢修;渦輪由于單向閥作用始終單向運(yùn)轉(zhuǎn),明顯提高發(fā)電效率;上倉室上、下側(cè)由高強(qiáng)度透明玻璃制成,可進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察,具有一定的環(huán)保教育意義,提高人們的環(huán)保意識(shí),意義重大;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低??煽啃愿?,使用壽命長,易于推廣,有廣闊的市場(chǎng)前景與使用價(jià)值。
附圖說明
圖1:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.維修專用門;2.上倉室;3.下倉室;4.傳動(dòng)軸;5.渦輪;6.右側(cè)通水道;7.向上單向閥;8.后壁;9.渦輪發(fā)電機(jī);10.下部進(jìn)出水通道;11.向下單向閥;12.左側(cè)通水道;13.前壁;14.風(fēng)力發(fā)電機(jī);15.上部進(jìn)出風(fēng)通道;16.第一發(fā)電機(jī);17.防波堤;18.護(hù)欄。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
岸式發(fā)電防波堤的防波堤(17)豎直固定于海水中,其中上倉室(2)位于海水上部,且上倉室(2)上側(cè)近岸端設(shè)維修專用門(1),內(nèi)部安裝有第一發(fā)電機(jī)(16),第一發(fā)電機(jī)(16)通過傳動(dòng)軸(4)與位于下倉室(3)的渦輪(5)連接。下倉室(3)的上部分中的一部分位于海水水面上方,在前壁(13)上端設(shè)置進(jìn)出風(fēng)通道(15)并安裝有風(fēng)力發(fā)電機(jī)(14),下倉室(3)上、下兩部分由左側(cè)通水道(12)與右側(cè)通水道(6)相連通。
左側(cè)通水道(12)和右側(cè)通水道(6)分別安裝向下單向閥(11)和向上單向閥(7),下倉室(3)的下部分位于海水以下,在前壁(13)下端設(shè)置下部進(jìn)出水通道(10)并安裝有渦輪發(fā)電機(jī)(9)。
當(dāng)防波堤(17)外部的波峰來臨,水位上漲時(shí),海水通過下部進(jìn)出水通道(10)并帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)(9)產(chǎn)生電能。此時(shí),向上單向閥(7)開啟,向下單向閥(11)關(guān)閉,海水由右側(cè)通水道(6)從下部分向上部分運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)使渦輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪(5)通過傳動(dòng)軸(4)帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)(16)產(chǎn)生電能。同時(shí),下倉室(3)上部氣流被擠壓,由上部進(jìn)出風(fēng)通道(15)流出并帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(14)產(chǎn)生電能。
當(dāng)防波堤(17)外部的波浪波谷來臨,水位下降時(shí),下倉室(3)上部分的水回流,向下單向閥(11)開啟,向上單向閥(7)關(guān)閉,海水從左側(cè)通水道(12)上部分向下部分流動(dòng),帶動(dòng)渦輪(5),渦輪(5)通過傳動(dòng)軸(4)帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)(16)產(chǎn)生電能。同時(shí),下部分海水通過下部分進(jìn)出水通道(10)流出,下倉室(3)帶動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)(9)產(chǎn)生電能。下倉室(3)的上部分氣流通過上部進(jìn)出風(fēng)通道(15)流入并帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(14)產(chǎn)生電能。
因此,無論水位上升還是下降,渦輪(5)始終單向運(yùn)轉(zhuǎn)。第一發(fā)電機(jī)(16)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)(14)和渦輪發(fā)電機(jī)(9)同時(shí)運(yùn)作產(chǎn)生電能并由電纜輸出。