本发明公开了一种近岸海滩海浪发电系统，属新能源领域。在广阔无垠的近岸浅滩海面上，无时无刻都有海浪涌起，在近岸海滩上的海浪不论风向、风力、潮涨、潮落，总是垂直于海岸线冲来。这样的海浪中蕴藏着巨大的能量。为利用这种海浪能，本发明由防波筒、浮筒、发电机、水轮机及带有多个异形曲面的叶片等部件组成。当海浪冲击到水轮机叶片正面时，月牙形面会受到巨大冲力，而海浪回流时呈流线形的叶片背面所受作用力很小，就靠正面冲击力与背面反作用力之差，推动叶片绕传动轴旋转，从而带动发电机发电。
1.近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：发电系统由防波筒(1)、浮筒(2)、发电机(3)、水轮机(4)、调速器(5)、叶片(6)、传动轴(7)、支架(8)、海面(9)、流线形面(10)、刚性联结块(11)、海底的岩石(12)、月牙形面(13)及海浪方向标(14)组成；浮筒(2)插入防波筒(1)内，防波筒(1)底端与支架(8)固接，支架(8)固定在海底的岩石(12)中，发电机(3)主轴与调速器(5)主轴的一端固接，调速器(5)主轴的另一端与水轮机(4)的传动轴(7)的一端固接，发电机(3)、水轮机(4)、调速器(5)均置于浮筒(2)的顶部，水轮机(4)的传动轴(7)的另一端伸出防波筒(1)直到海面(9)上，水轮机(4)的叶片(6)通过刚性联结块(11)固接在水轮机(4)的传动轴(7)的端部；叶片(6)正对海浪的截面为凹状月牙形面(13)，背对海浪的截面为流线形面(10)。
2.如权利要求1所述的近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：防波筒(1)是中空的圆柱筒，竖直地插入海面(9)中，防波筒(1)的高度为1m至30m，并在涨潮时露出海面1m以上，防波筒(1)的筒壁上开有三条竖直的槽。
3.如权利要求1所述的近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：浮筒(2)是薄壁的密闭圆柱筒，浮筒(2)的外径小于防波筒(1)的内径1-50mm，浮筒(2)的高度视其顶部放置的发电机(3)、水轮机(4)及调速器(5)的重量而定，为1m至20m，浮筒(2)垂直地插入防波筒(1)中。
4.如权利要求1所述的近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：2至12块叶片(6)对称地固接在水轮机(4)的传动轴(7)的端部。
5.如权利要求1所述的近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：月牙形面(13)与流线形面(10)之间嵌入伸入叶片(6)底部的刚性联结块(11)，2至12块叶片(6)分别通过刚性联结块(11)对称地固接在水轮机(4)的传动轴(7)的端部。
6.如权利要求1所述的近岸海滩海浪发电系统，其特征在于：海浪方向标(14)是一块刚性薄片，海浪方向标(14)的一端垂直地固接在浮筒(2)正对海浪的外侧壁上，另一端穿过防波筒(1)上所开的垂直槽而淹没在海面(9)中。
近岸海滩海浪发电系统
技术领域
[0001] 本发明的名称是近岸海滩海浪发电系统，属新能源领域。
背景技术
[0002] 现有的新能源包括:风力能,太阳能,生物质能,地热能,潮汐能等。这些新能源或获取成本高，或使用要依环境条件而定,且不能连续发电，给用户造成困难。例如太阳能只有白昼无云天气才能使用,潮汐能因潮水落差小，且每天潮起潮落两次故造价高，地热能对场地有严格要求，这都给用户带來诸多麻烦。
发明内容
[0003] 为弥补现有技术的不足，本发明可提供一种成本低，来源广，只要有近岸海滩都可使用近岸海滩海浪发电系统。在漫长的海岸边上取一段离岸不远，退潮时海水深1m以上的浅海滩即可低成本地建造海浪发电系统。大海无风三尺浪，任何一处海岸无时无刻都有海浪涌存在，海浪中蕴藏着巨大的能量，近岸海滩海浪发电系统正是为利用这种海浪的能量。它包括:防波筒、浮筒、发电机、水轮机、调速器、叶片、传动轴、支架及海浪方向标组成。防波筒是中空的圆筒竖直地插入海面，高度为1m至30m，并在退潮时露出海面的深度1m以上。防波筒的筒壁上开有三条竖直的槽，潮水涨落时，浮筒置于防波筒内的，浮筒上装有1-2台发电机、水轮机、调速器及海浪方向标，它们能在防波筒内随海面的涨落自由浮动。防波筒的下端固定在海底的岩石中或通过与支架固结后，将支架底端固定在海底的岩石中。
[0004] 浮筒是薄板制成的圆筒，浮筒的上、下端均用硬质材料密封，浮筒的外径小于防波筒的内径1-50mm，高度视其顶部放置的发电机、水轮机及调速器的重量而定，浮筒的高度为1m至12m，浮筒垂直地插入防波筒中，浮筒所产生的浮力应超过其顶端安装的1-2套发电机、调速嚣、水轮机的全都重量，而能使固定在浮筒顶部的设备随涨潮退潮在海面上自由浮动。
水轮机的主轴的一端伸出防波筒后与2-12块叶片固结，水轮机传动轴另一端与调速器的主轴一端固结而调速器主轴的另一端与发电机的主轴固结。
[0005] 叶片正面如图3所示，叶片的正对海浪面为凹状月牙形面，背对海浪面为流线形面。在月牙形面与流线形面之间嵌入伸出叶片顶的刚性联结块，2至12块叶片对称地固结在水轮机伸出防波筒的传动轴上。海浪方向标是一块刚性薄片，海浪方向标的一端垂直地固结在浮筒上，另一端穿过防波筒上的垂直槽伸进海面中，在海浪的冲击下始终指向海浪涌來的方向。
附图说明
[0006] 图1是近岸海滩海浪发电系统正视图，
[0007] 图2是近岸海滩海浪发电系统的俯视图，
[0008] 图3是叶片的正视图，
[0009] 图4是叶片的剖视图。
[0010] 其中:1-防波筒、2-浮筒、3-发电机、4-水轮机、5-调速器、6-叶片、7-传动轴、8-支架、9-海面、10-流线形面、11-刚性联结块、12-海底的岩石、13-月牙形面、14-海浪方向标。
具体实施方式
[0011] 图1是6000kW近岸海滩海浪发电系统图、防波筒1直径为1540mm，壁厚为10mm，内径为1520mm，高为13000mm。在海南省亚龙湾的海滨沙滩上，离岸85m处退潮时水深7m,涨潮时最高水位11m，海底海底的岩石12厚5m，13m高的防波筒1的下端即是支架8，将中空的圆筒防波筒1竖直地插入海水面，并在海底的岩石12上钻直径2m，深2m的圆孔,将防波筒1下端竖直地插入海底的岩石12的孔中，用混凝土灌实，这样防波筒1便矗立在海水中，涨潮时也露出海面1m。浮筒2用厚3mm的不锈钢板作成直径1516mm,高度为5m的筒体，顶端用厚15mm的钢板密封，在海水中的浮力为9.5吨，可承受两套发电机,调速器及水轮机的重量，并在涨潮时露出海面1m。防波筒1的筒壁上开有三条竖直的槽，在防波筒1上与海岸平行的直径上各开有一条宽200mm、深5m的槽，让两台水轮机4的传动轴7伸出壁面。防波筒1在垂直于海岸的壁面上，从顶端向下5m处开有一条宽500mm的槽，使高2m、宽4m、厚15mm的海浪方向标14从槽中穿出壁面而淹没在海面9中，将随海浪方向而摆动，从而带动浮筒2转动，使水轮机4的叶片6始终面对海浪方向而获得最大推力。潮水涨落时置于浮筒2顶端壁面上的两台发电机3上、水轮机4、调速器5，以确保浮筒2受力均匀。发电机3的主轴与调速嚣5的主轴固结后再与水轮机4的传动轴7固结，这些设备全都固定在浮筒2的顶部。海浪发电系统的水轮机4的传动轴7一端与调速器5固结，另一端伸出到防波筒1外与4块叶片6对称地固结在水轮机传动轴7未端。
[0012] 叶片6呈2×3m的矩形，如图3所示，叶片6的正对海浪面为月牙形面13，背对海浪面为流线形面10，在月牙形面9与流线形面10之间嵌入伸出叶片6顶的刚性联结块11。这样当海浪冲來时正面受力大，将推动叶片并带动传动轴7施转，而海浪回流时给背面的流线形面10阻力极小，对叶片的旋转影响不大。海浪方向标14是一块矩形刚性薄片，他的一端垂直地固结在浮筒上，另一端穿过防波筒1上的垂直槽而伸进海面9中，在海浪的冲击下始终指向海浪涌來方向。亚龙湾海浪平均每分钟冲击海岸11次，浪尖高出海面约1m，海浪影响深度近
1m，每次海浪涌來相当于6平方米高3m的水柱冲击到叶片6上，故每台发电机可发出3000kW的电力，浮筒1上布置的两台机组可向用户提供6000kW的电力。
