一种海浪发电系统及其发电的方法

摘要

本发明公开了属于利用自然资源发电技术领域的一种海浪发电系统及其发电的方法。该系统由多个发电机组通过连接筏连接起来，形成长龙状，长龙的首端发电机组固定绳索，抛锚固定在海底。本发明的海浪发电系统，巧妙设置半球形结构，使得发电机组不受海风的影响，始终朝着海浪的流动方向发电，设置风帆结构，能够抵挡强风，使长龙不变形，承载筏底部设置凸板，防止承载筏及发电机组翻转，本发明的系统连接海底电缆，能够大规模发电，输送至用户。

权利要求

1.一种海浪发电系统，其特征在于，该系统由多个发电机组(1)通过连接筏(2)连接起来，形成长龙状，长龙的首端发电机组(3)固定绳索，抛锚固定在海底；

所述发电机组(1)由承载筏(4)和承载筏(4)上设置的2台发电机(5)组成，发电机(5)尾尾相对固定在承载筏(4)上；所述发电机(5)的叶轮(6)为勺形，每相对两个在一条直线上，设置2-12个；所述发电机(5)的正上方设置第一突起(7)，第一突起(7)上设置有第一轴承(8)，第一轴承(8)与风帆(9)相连；

所述承载筏(4)为实心橡胶筏或钢结构筏，两端设有第二突起(10)；

所述承载筏(4)的底部设有凸板(13)，凸板(13)设置为6块，两两相对设置，端部的凸板(13)与中间的凸板(13)呈30度夹角设置。

2.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述连接筏(2)为橡胶筏。

3.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述发电机(5)的机身前端设有第二轴承(11)，第二轴承(11)通过转轴(12)与叶轮(6)相连。

4.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述发电机(5)为防水发电机。

5.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述连接筏(2)由梯形结构与长方形结构交替排列组合而成。

6.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述风帆(9)由两块长方形不锈钢板焊接而成，两块钢板之间的夹角为60-90度。

7.根据权利要求1所述一种海浪发电系统，其特征在于，所述第一突起(7)为半球状凸起，内部为中空结构。

8.应用权利要求1所述海浪发电系统进行发电的方法，其特征在于，将首端发电机组(3)按照与洋流垂直的方向设置，抛锚固定在海底，然后按照与首端发电机组(3)相同的方向设置若干发电机组(1)，首端发电机组(3)与发电机组(1)之间以及发电机组(1)与发电机组(1)之间用连接筏(2)相连，接通电路，连接到海底电缆，通过海底电缆将电导入用户。

说明书

一种海浪发电系统及其发电的方法

技术领域

[0001] 本发明属于海浪能源利用与开发技术领域，具体涉及一种利用天然洋流进行发电的海浪发电系统及其发电的方法。

背景技术

[0002] 海浪是由于洋流的运动而发生的一种自然现象，目前，利用自然能源发电的有水力发电，风力发电，燃煤发电等，海浪发电的研究还处于起步阶段，而海浪所蕴含的能量在全球来说是巨大的，远远大过风能和自然河流水的落差能量。

[0003] 专利201420553893.8公开了一种海浪发电系统，该系统可以利用流动的洋流发电，巧妙设置多个半球形结构，使得发电机组不受海风的影响，始终朝着海浪的流动方向发电，采用橡胶筏作为发电机组的载体。但是，该系统的发电机前端设置为半圆形，阻挡风力，电机容易随着风向移动，发电效率降低，橡皮筏虽然轻便容易漂浮，但是，海上经常有异物冲上，冲撞橡皮筏，容易将其破坏。发电机组的上方半球形结构摆放的位置不利于阻风，使得发电机组长龙容易随风摆动，不利于洋流能量的有效利用，此外，连接筏的形状构造不利于走风，容易随风漂浮。橡皮筏底部没有阻流装置，在大风的作用下载体容易被吹翻。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于一种利用天然洋流进行发电的海浪发电系统及其发电的方法。

[0005] 一种海浪发电系统，该系统由多个发电机组1通过连接筏2连接起来，形 成长龙状，长龙的首端发电机组3固定绳索，抛锚固定在海底；

[0006] 所述发电机组1由承载筏4和承载筏4上设置的2台发电机5组成，发电机5尾尾相对固定在承载筏4上；所述发电机5的叶轮6为勺形，每相对两个在一条直线上，它们的迎风面相反，一端是勺子的里面，一端是勺子的背面，设置2-12个；每相邻两个勺形的方向一致，勺柄的长度以勺子刚好浸入海水为宜，勺形的里面朝着浪来的方向设置；所述发电机5的正上方设置第一突起7，第一突起7上设置有第一轴承8，第一轴承8与风帆9相连。

[0007] 所述连接筏2为橡胶筏。

[0008] 所述承载筏4为实心橡胶筏或钢结构筏，两端设有第二突起10。

[0009] 所述发电机5的机身前端设有第二轴承11，第二轴承11通过转轴12与叶轮6相连。

[0010] 所述发电机5为防水发电机。

[0011] 所述连接筏2由梯形结构与长方形结构交替排列组合而成。

[0012] 所述承载筏4的底部设有凸板13，凸板13设置为6块，两两相对设置，端部的凸板13与中间的凸板13呈30度夹角设置。

[0013] 所述风帆9由两块长方形不锈钢板焊接而成，两块钢板之间的夹角为60-90度。

[0014] 所述突起7为半球状凸起，内部为中空结构。

[0015] 本发明的系统的发电方法为：将首端发电机组3按照与洋流垂直的方向设置，抛锚固定在海底，然后按照与首端发电机组3相同的方向设置若干发电机组1，首端发电机组3与发电机组1之间以及发电机组1与发电机组1之间用连接筏2相连，接通电路，连接到海底电缆，通过海底电缆将电导入用户。

[0016] 本发明的有益效果：本发明的海浪发电系统，巧妙设置多个半球形结构， 使得发电机组不受海风的影响，始终朝着海浪的流动方向发电，设置风帆结构，能够抵挡强风，使长龙不变形，承载筏底部设置凸板，防止承载筏及发电机组翻转，本发明的系统连接海底电缆，能够大规模发电，输送至用户。

附图说明

[0017] 图1为海浪发电系统整体结构示意图；

[0018] 图2为发电机组俯视结构示意图；

[0019] 图3为叶轮布置示意图；

[0020] 图4为发电机组侧面结构示意图；

[0021] 图5为连接筏结构示意图；

[0022] 图6风帆设置示意图；

[0023] 图7凸板结构示意图；

[0024] 图中，1-发电机组，2-连接筏，3-首端发电机组，4-承载筏，5-发电机，6-叶轮，7-第一突起，8-第一轴承，9-风帆，10-第二突起，11-第二轴承，12-转轴，13-凸板，14-锚。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

[0026] 实施例1

[0027] 一种海浪发电系统，如图1所示，该系统由多个发电机组1通过连接筏2连接起来，形成长龙状，长龙的首端发电机组3固定绳索，抛锚固定在海底；所述锚14为实心铁钩或铁块。

[0028] 如图2和图4所示，所述发电机组1由承载筏4和承载筏4上设置的2台发电机5组成，发电机5尾尾相对固定在承载筏4上；所述发电机5的叶轮6为勺形，每相对两个在一条直线上，设置2-12个(如图3所示)；所述发电机 5的正上方设置第一突起7，第一突起7上设置有第一轴承8，第一轴承8与风帆9相连。

[0029] 所述连接筏2为橡胶筏。所述连接筏2由梯形结构与长方形结构交替排列组合而成，如图5所示。这种结构的连接筏在遭遇强风时，能够分散风力，减少风力对连接筏的冲击。

[0030] 所述承载筏4为实心橡胶筏或钢结构筏，两端设有第二突起10。

[0031] 所述发电机5的机身前端设有第二轴承11，第二轴承11通过转轴12与叶轮6相连。

[0032] 所述发电机5为防水发电机。

[0033] 所述承载筏4的底部设有凸板13，凸板13设置为6块，两两相对设置，端部的凸板13与中间的凸板13呈30度夹角设置。如图7所示，该结构能够保证在强风作用下，发电机组不发生翻转。承载筏4与连接筏的结构也促进了长龙与浪的方向一致。

[0034] 所述风帆9由两块长方形不锈钢板焊接而成，两块钢板之间的夹角为60-90度。所述风帆在发电机上的结构示意图如图6所示。设置风帆时，确保当风与浪的方向相反时，风帆与半圆球逆风行驶的合力大于发电机机身所受的阻力，当风与浪方向一致时，风帆逆风行驶的合力小于发电机机身与大圆球开口所受的阻力。

[0035] 所述第一突起7为半球状凸起，内部为中空结构。

[0036] 上述系统的发电方法为：将首端发电机组3按照与洋流垂直的方向设置，抛锚固定在海底，然后按照与首端发电机组3相同的方向设置若干发电机组1，首端发电机组3与发电机组1之间以及发电机组1与发电机组1之间用连接筏2相连，接通电路，连接到海底电缆，通过海底电缆将电导入用户。

[0037] 发电机的叶轮呈勺形，每相对两个在一直线上，它们的迎风面相反，一端是勺子的里面，一端是勺子的背面，叶轮设有2-14个，每相邻两个勺形的方向一致，勺柄的长度以勺子刚好浸入海水为宜，勺形的里面朝着浪来的方向设置。

[0038] 承载筏细长，大小以浮力大于筏与发电机的重量之和为宜，筏的长度大于两发电机的机身长度之和，宽度大于发电机的宽度。

[0039] 勺形的叶轮浸泡在水里，水涨筏高，水落筏低，无论海水高低叶轮始终浸泡在海水表面。海浪冲击勺形的叶轮，必使叶轮发生旋转，从而使发电机产生电流。无论海风与海浪的方向一致或者相反，都不影响叶轮的正常运转，当风与浪方向一致时，海水里的叶轮向前转，而同一直线上裸露在空中的叶轮，它的迎风面恰好是勺形叶轮的背面，根据空气流体力学原理，必定逆风行驶，发电机上方的半球体也促进承载筏与浪的方向一致；当风与浪的方向相反时，水里的叶轮朝前转，空气中的叶轮，它的迎风面是勺形叶轮的正面，无疑要向后旋转，发电机上方的半球体做逆风行驶，从而使承载筏与浪的方向一致；当风与浪的方向成45度角时，风在承载筏的迎风面滑行，承载筏必定会朝风向的侧面运行，而发电机正上方的大半圆球兜风，从而使发电机的运动方向和承载筏的方向相反；当风与浪的方向成135度角，225度角时，同样的道理，承载筏会朝风向的侧面运行，而发电机上方的大半球又起到缓解作用；当风的方向与浪的方向呈270度角时，受力情况和成90度角时相同。所以，无论风向怎样，都不影响承载筏连成的长龙与浪的方向一致，无论有风无风，都不影响发电机叶轮的正常转动。

[0040] 风与浪的方向相反时，大圆球和风帆结构逆风行驶的力大于发电机所受风的阻力，风与浪的方向一致时，风帆行驶的力小于圆球开口和发电机机身的合力。当风与浪的方向相反时，风帆结构和大圆球逆风行驶的力大于发电机所受 风的阻力，载体两端的结构也促进了长龙的随浪一致。

[0041] 当风与浪的方向一致时，风帆行驶的力小于圆球开口和机身的合力，同样的道理，载体也促进了长龙与浪的方向一致。

[0042] 当风与浪的方向成45°、90°、135°角时，发电机的受力或许稍有偏转，而载体下端的结构能够阻止其偏转。当风与浪的方向成315°角时，受力情况与45°角时相同。当风与浪的方向成270°角时，受力情况与90°角时相同。当风与浪的方向成225°角时，受力情况与135°角时相同。

[0043] 所述首端发电机组与载体的迎浪面与水平成45°角，必须使用钢材。

[0044] 发电机发出的电流并联汇聚在海底，由大电缆送往陆地或岛屿，海浪发电系统的结构大致像一条长龙，长龙的长度要根据岛屿的大小而定，若是大岛或陆地，须采用两条龙或者多条龙供电。