CN109477452B - 用于从波浪中收集能量的设备 - Google Patents

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Abstract

一种设备，包括浮动平台(2)、连接到浮动平台的圆筒件(1)和具有活塞杆(6)的活塞(5)，活塞杆(6)连接到海底的系泊装置(10)。至少一个压力水道(13)在其下端与活塞下方的圆筒件下部流体连通。压力水道沿着圆筒件设置，并且在上端具有开口，该开口布置成使得在至少一个压力水道中向上泵送的水将冲击布置在圆筒件上方的水轮机(4)。该水轮机与发电机(15)连接。圆筒件在其上部和下部具有开口(19、22)，开口设置有单向阀(22)，当圆筒件下移动时，单向阀允许水进入圆筒件的下部，当平台上升时，水将通过开口重新填充入上部。

Description

用于从波浪中收集能量的设备
本发明涉及用于点吸收器型波浪能转换器(WEC)的功率输出***。浮动平台/浮标/提升装置可以具有多种设计、形状和尺寸。下面将把它称为浮动平台。
将海浪中巨大的力量作为提取电能的潜力是众所周知的。水相对于空气的重量是830/1，这表明在更小的面积上，可以获得与风力相同或更好的效果。这甚至也适用于平均风速高于波浪竖直浪速的情况。
现有波浪发电***成本/效率的最佳数字现在比风力发电高80％。现有的波能转换器每机组平均功率最多为约30至300KW。这种组合解释了商业投资者非常节制的兴趣。若干投资者和开发商为了使这些其他***在经济上可行，已经焦头烂额。由于恶劣天气下的结构和可靠性问题、复杂的多部件***、不断上升的成本以及从一开始就根本错误的理论，它们一次又一次地达不到目的。一种仅提供100MW的***仍然需要规划、安装、维护时间和监测。在这些方面，性能更强的机组每兆瓦的成本会相应地低得多，这主要是因为相对而言，每兆瓦所需的工时更少、器械更少。这就是风力发电机组从1MW额定功率增长到8MW额定功率的原因。
看来，其他波浪发电***能输出如此低的功率的原因是双重的。首先，许多先前已知的***没有附连到海底。此外，它们必须仅根据重力和牛顿定律来得到功率输出，而没有点吸收器的闭锁效应。先前已知的具有闭锁方案的点吸收器太小，加上复杂且昂贵的机械，这使得它们在经济上不如风力发电高效。
目的是提供一种构思，这将是减少二氧化碳排放的重大成就，因为它将能够与化石燃料成本进行大规模竞争。在最好的情况下，这意味着能源生产公司甚至可以用这种***以类似的成本取代煤炭能源工厂，从而在这个对人类非常重要的挑战中做出大规模的贡献。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于从波浪中收集能量的点吸收器型波能转换器的设备。该设备包括浮动平台、连接到浮动平台的圆筒件和活塞，活塞具有连接到海底系泊装置的活塞杆。至少一个压力水道在其下端与活塞下方的圆筒件下部流体连通。至少一个压力水道沿着圆筒件设置，并且在上端具有开口，开口布置成使得在至少一个压力水道中向上泵送的水将冲击布置在圆筒件上方的水轮机，并且水轮机与发电机连接。压力水道优选地是相对平直的，并且沿着作为管道或大导管的圆筒件，但是也可以具有其它形状，例如围绕圆筒件缠绕。
根据一种实施例，圆筒件通过旋转联接器连接到浮动平台。旋转件可以围绕一个或多个轴线旋转。
根据一种实施例，活塞可从圆筒件中的中间位置上下移动。优选地，圆筒件在其上部和下部分别具有与周围水流体连通的至少一个开口。
根据一种实施例，与周围水流体连通的至少一个开口设置有单向阀，该单向阀在圆筒件向下移动且因此活塞相对于圆筒件向上移动时允许水进入圆筒件的下部。
根据一种实施例，与周围水流体连通的至少一个开口设有筛网或过滤器。
根据一种实施例，圆筒件与至少一个压力水道之间的流体连通部包括至少一个单向阀，该至少一个单向阀允许水从圆筒件流到压力水道。
根据一种实施例，至少两个压力水道设置在圆筒件的相对侧。优选地，至少两个压力水道的上部开口设置在不同的高度，使得来自水轮机第一侧的至少一个第一开口的水将冲击水轮机顶部的桨叶，来自水轮机第二侧的至少一个第二开口的水将冲击水轮机底部的桨叶，反之亦然。根据一种实施例，一个或多个压力水道连接到竖直轴线水力涡轮机(转轮(碾轮，runner wheel)平放)，涡轮机直接放置在圆筒件的顶部，但留有水逸出的空间。水力涡轮机可以具有一个至几个喷嘴，以及一个至几个流道。在该实施例中，发电机可以直接位于水力涡轮机的顶部。
根据一种实施例，至少一个压力水道在其上部开口中具有矛状阀。因此，可以调节压力水道上部开口出来的水流量和压力。除矛状阀之外，其他可调喷嘴也是可能的。特别是对于更小和更便宜的设施，固定尺寸的喷嘴或孔口也是一种选择，但会导致更低的效率。
根据一种实施例，至少一个压力水道在其上部开口中具有压力阀。优选地，阀将在确定的压力下打开，让压力水道中的水排出。优选具有单向型压力阀。
根据一种实施例，水轮机是佩尔顿涡轮机。根据一种实施例，在水轮机与发电机之间设有飞轮(freewheel)。优选地，飞轮设置在水轮机与发电机之间。在发电机安装在顶部的竖直轴线水力涡轮机的情况下，一个实施例将具有一个直接位于下转轮下方的飞轮，以及一个位于发电机顶部的飞轮。
根据一种实施例，浮动平台至少为1米×20厘米，供私人使用。对于商业部署，目前的材料尺寸可以达到140米长，提升力超过4000吨。这将随着时间的推移而增加。
简而言之，可以将本发明描述为一种圆筒泵，其中，活塞杆附连到立在海底的重物上，圆筒件附连到浮动平台上，加压水向上流到涡轮，驱动发电机。水流通过圆筒件上的单向阀以及一个或多个面向涡轮的喷嘴进行调节，从而调节压力以及随后冲击涡轮的水的速度。压力可以在0到200巴的范围内，理想的是在提升阶段从20－100巴，在下降阶段降低到大约零。因为它对压力水道/管道中的水加压，故而可以把它想象成一个倒置的瀑布，规模类似于落差在50到几百米之间的水电站，然后推动水轮机运行。(10巴大约等于100米瀑布)。
由于该原理适用于任何尺寸，故而本发明与半米长的圆筒件长度相关，实际中可以用于避暑小屋外的海湾。同样，还可以设想到在60米或更深的深度，40米长、提升4000吨的圆筒件长度，因为原理是相同的。附连到海底的装置可以是钻入海底结构中的重物或布置。
圆筒件、压力水道以及活塞中的材料可以是多种材料，但复合材料是优选的。每个浮动平台可以使用一个或多个圆筒件。圆筒件可以固定地或者用柔性接头附连到平台，以便能够适应滚动波浪运动，其中柔性接头是优选的。
单向阀和喷嘴可以随着水流方向和/或固定压力设定而打开或关闭，但是也可以通过传感器进行电气控制以及计算机控制。
水轮机理想地是佩尔顿涡轮机，但该构思也适用于其他水轮机。涡轮机叶轮的尺寸以及控制***以及喷嘴/矛状阀、桨叶、转轮的数量可能会有所不同。飞轮是合乎需要的，但不是必需的。这一点以及飞轮的尺寸取决于发电机类型、电网电压和尺寸加上安装在同一区域的机组数量。
发电机和控制***将根据***的大小、用户以及电网连接而变化。带有功率转换器的变速感应发电机是一个相关的选择。
活塞杆例如通过螺纹或蛤壳方案连接到中空支柱内的系泊重物上，这对于安装和拆卸都是有利的，因为维护/保养量较大。各种水开口周围将有过滤器或筛网，以避免污染***。
根据浮动平台的布局、尺寸以及圆筒件是柔性地还是固定地附连于浮动平台，水轮机与发电机之间的传动轴(经由飞轮，若存在飞轮)是合乎需要的，但不是必需的。传动轴也可以有花键联接。
平台优选地由海底的系泊缆和锚保持在一个近似的位置，但是也可以用圆筒件和活塞杆作为唯一的附连装置。与其他现有***相比，与较大的浮动平台结合的本发明的构思借助当今较新的复合材料可以给出极好的平均性能数字，最高可达每机组9MW，比更常见的***高出90倍，比性能最好的竞争对手高出许多倍。
最经济的世界上最大的海上风力发电机组高220米，涡轮机直径为165米，平均输出最多为3.3兆瓦。总重量约为6000吨，其中1900吨是基于海面上方140米。根据本发明的***具有类似的性能，重约1700吨，其中1500吨由简单的海底重物、链条和锚组成。只有220吨来自平台和机械，这只是风力发电厂的一小部分。安装风力发电机组比本发明的***复杂得多。由于高度比风力发电低得多，本构思在距离海岸7km处是看不见的，比风力发电所需的地球曲率的52km要短得多。这解释了它们通常位于距离陆地30－50km处。接合本构思在将来安装和拆卸起来要简单得多，允许的位置数量就有有利得多的规模。为了使平台对其他船只更加可见，可以在顶部设置一个喷水装置，这只需要很小一部分加压水就可以操作。因为本构思可能离海岸很近，所以很有可能这一增加会使它在邻居中更受欢迎。甲板上显示输出的可视仪表也会增加受欢迎程度。
安装这样大小的风力发电机组的成本大约为200M瑞典克朗。相对于产生每兆瓦的成本计算，本发明的***结合较大浮动平台的成本估计为上述风力发电机组的60－35％。成本百分比随着尺寸的增加而下降。当比较额定功率时，数字会更有利。运行成本最多应该类似于产生每兆瓦的风力发电。
上面的陈述旨在表明推进这一进程的重要性，同时也表明了与现在已有的其他方案的差异。
附图说明
现在将参考附图通过示例性实施例更详细地描述本发明，附图中：
图1以示出平台长侧、即面向波浪的一侧的视图示出了与浮动平台组合的本发明设备的实施例。
图2以示出平台短侧的视图示出了与平台组合的图1的本发明设备。
图3从上方示出旋转布置的实施例。
图4示出活塞杆的下部及其与系泊重物的连接的实施例。
图5示出活塞杆的下部及其与系泊重物的连接的实施例，其中，在活塞杆与U形接头之间增加了支柱。
图6示出了利用线绳绞车的安装原理以及与系泊装置的连接。该视图从图4的视图翻转90度。图7从已组合的平台的短侧示出了本发明的实施例。
图8示出活塞杆的下部及其与另一类型系泊装置的连接的实施例。
图9示出了从长侧观察的图7中的本发明实施例的系泊装置的另一个实施例。
具体实施方式
附图的所有图示都是为了描述本发明的选定实施例，而不是为了限制本发明的范围。
本发明涉及一种用于点吸收器型波浪能转换器(WEC)的功率输出设备。在图1和图2中，示出了一种实施例，该实施例具有附连到浮动平台2的圆筒件1，浮动平台2固定或优选地悬挂在自由旋转布置3中，也参见图3。旋转件3可以在一个或多个轴线上操作。圆筒件1的长度可以从1/2米到对于有大浪和偶尔出现的巨浪的地区超过40米。如果要考虑非常少见的巨浪，则圆筒件1的直径应该优选为长度的1/10－1/15左右，但也可以以其他比例完美地工作。其他比例取决于浮动面积。一般来说，巨浪可以达到正常波浪高度的10倍，这意味着在实际生活中，在大西洋海岸线上，每个方向的可用冲程长度应该是15米，总共30米。圆筒件总长度则应为35－40米。活塞杆的长度相似，或者在更深的水中更长。从图中可以看出，浮动件面积是圆筒件面积的许多倍，以便增加泵送到水轮机4的水中的压力。因此，比率越大，可以实现的压力越大。该比率将取决于针对特定设施以及特定位置的浪高所选择的特定涡轮机的流量和压力的最佳组合。
圆筒件1、活塞5、活塞杆6和支柱8的材料可以有多种选择，例如金属或包括增强纤维的聚合物复合材料。夹层复合材料是一种很好的替代选择，因为它相对于重量来说非常坚固和薄，不会在盐水中腐蚀或分解，易于以各种形状和强度生产，而且价格合理。由于重量较轻，安装也更容易。
在圆筒件1的上方安装有水轮机4，优选为佩尔顿型或类似原理。佩尔顿涡轮的优点是能够在水外工作，并且在相对较宽的压力和流率范围内提供优异的性能。普通水电站的寿命超过三十年。对于盐水的使用，应该使用稍微不同等级的不锈钢，以避免涡轮4的桨叶和其他部件出现点蚀。添加2％钼是一种常见的方法。此外，也可以使用现成的涡轮机的构思。
将涡轮机4安装在圆筒件1正上方的原因是为了避免任何具有更有限寿命的挠性管，且直接使用水压的功率是为了减少功率损失。因此，压力水道是硬的。
在圆筒件1内部，存在活塞5，活塞5优选具有适于与所选圆筒件材料一起工作的活塞环。由于上下冲程大多会每2－4秒改变方向，且速度为每秒0.5－1.5米，活塞环不必密封得很好。这是因为水的体积和速度几乎不受轻微压缩泄漏的影响。活塞5与活塞杆6相连，活塞杆6在圆筒件1的下端在衬套7中滑动。该衬套7的目的是使活塞杆在圆筒件1的中心保持稳定。活塞杆6的下端连接到中空支柱8或直接连接到U形接头29的上部。活塞杆6通过如图4和5所示的螺纹31和锁紧螺母30或者通过如图1和2所示的蛤壳构思锁定在支柱8或U形接头29上。另一种选择是通过大型螺栓相接并紧固的法兰。如果使用支柱8和螺纹31，则如图5所示，支柱8和螺纹31进入U形接头29的上部，详见下面的描述。其他方案也是可能的，只要它们能够被调整到相关的位置深度和U形接头即可。
活塞杆6或支柱8进而连接到立在海底的系泊重物10上，或者，螺钉或杆可以钻入并粘结在海底岩石中。柔性U形接头23安装在重物10与支柱8之间。U形接头的原理与任何套筒扳手套件或汽车传动轴相同。
当平台1随着波浪向上移动时，圆筒件1随之移动，而活塞5静止不动。活塞5周围的水质量也静止不动。唯一移动的水是被压缩并从圆筒件1下部的至少一个单向阀11中挤出的水，以及通过至少一个开口19在圆筒件1上部中主要水平地再填充的水。换句话说，绝大多数水相对于周围的水静止不动，这意味着这项工作只会消耗少量的能量。可以有一个或多个单向阀11。
加压水将通过至少一个单向阀11流入并向上进入至少一个压力水道13中，在所示实施例中是两个压力水道，这两个压力水道平行于圆筒件1布置在圆筒件1外部的相对侧上。也可以设想在圆筒件内设置至少一个压力水道13，但活塞5必须重新设计。至少一个矛状阀12或具有类似切断/接通功能的另一个阀布置在压力水道13的上部开口中，可能与单独的压力阀结合，并且当获得特定压力时，它们将打开。因此，水将以高速流出矛状阀13，冲击水轮机4的桨叶，以最佳速度驱动水轮机。矛状阀控制着冲击桨叶的水的压力和流量，矛状阀可能需要稍微加强，因为移动的次数会比正常使用的次数多。紧接于矛状阀之前的单独压力阀可能是减轻标准矛状阀磨损和开裂的一种选择。涡轮机可以借助固定的喷嘴而不是矛状阀运行，尤其是在有多个喷嘴的情况下，因此将使用单独的压力阀来让加压水进入围绕涡轮机设置的入口管道。
根据特定实施例，与单向阀组合的小型电动水泵26可在压力水道的最高点提供恒定的水源。供应管线27可以沿着压力水道向下延伸到海平面以下。由于朝向水轮机的上部开口处的矛状阀和/或压力阀不完全气密地关闭，电动水泵将避免在返回冲程期间形成气穴。水轮机4连接到发电机15。连接件可以优选地是传动轴16。可选的飞轮14可以布置在水轮机4与发电机15之间。来自压力水道13的水的最佳压力将取决于浮动平台2的尺寸和提升力、浪高和浪速、圆筒件直径以及飞轮14和发电机15中的阻力。由于压力将在每次升沉(起伏)运动期间以很大的力作用在涡轮机4上，即使被飞轮14抑制，发电机15也将经受相当快的加速力。其可以通过涡轮机4与发电机15之间的扭转或扭矩联接器来抑制，类似于风力发电应用中的方案。
由于平台2可能以不同于圆筒件1的模式移动，因此需要与发电机15柔性连接。这是通过传动轴16来实现的，传动轴16的两端或各端部附近具有U形接头17。优选地，在中间区域设置花键18。以这种方式，U形接头17将处理冲击矩形平台2长侧的波浪频繁和较大的运动，而当波浪从短侧使平台移动时，花键18将处理较小的运动。当U形接头17的角度增加时，这将具有旋转速度随着每转而略微变化的效果。发电机15可能因此过早磨损，由此扭转或扭矩联接器与传动轴连接，类似于风力发电应用中使用的构思。发电机15应该优选地放置在平台2的下部。给定足够的空间并且考虑到额外的重量，也可以将发电机15直接附连于涡轮机。由于旋转布置3上的应变因提升阻力而十分大，发电机的额外重量将产生小的冲击。
这种方案的一种选择是使用竖直轴线水力涡轮机4’(转轮平放)，涡轮机直接放置在圆筒件1的顶部，但留有水逸出的空间，参见图7。水力涡轮机4’可以具有一个至几个喷嘴，以及一个至几个流道。在该实施例中，发电机15可以直接位于水力涡轮机4’的顶部。在这种设置中，直接位于下转轮下方的飞轮14以及位于发电机15顶部的飞轮14可能是一种实用的方案。
当平台上升时，需要在圆筒件1的上部中重新填充水。这是通过上部的大开口19完成的。为了避免鱼类和其他海洋生物以及漂浮在海洋中的碎屑，在这些开口的外面安装过滤器或筛网20。过滤器遮蔽物20的尺寸将取决于局部区域。最有可能的是，过滤器20将比所描绘的更大，因为所描绘的过滤器区域将减慢水的速度。因此，设置在开口外部的更像笼子的装置允许更小的孔，但是由于表面尺寸增大而仍然允许足够的水流，这也将允许更少的碎片进入圆筒件。单向挡板阀(flapper valve)是另外一种选择，由此向外吹时没有过滤。孔19在圆筒件1中的位置相对较高。该位置应该使得超过95％左右的浪高不受孔19的影响。当波浪偶尔引起活塞经过这些孔时，效率只会在这个区域损失，而会获得正常的性能如下。
当平台2向波谷下沉时，必须在圆筒件1的下部重新填充水。这是通过水首先通过至少一个过滤器或筛网21、然后通过至少一个单向阀22来实现的。可以有一个或多个单向阀22。所有单向阀中的小箭头显示了流动方向。此外，这里过滤器21的尺寸可以大于所描绘的尺寸，即筛网的总面积更大，不减慢水的速度，从而允许更小尺寸的遮蔽物。这基本上意味着，只要遮蔽物的尺寸小于矛状阀开口，进入圆筒件的任何碎屑都会通过矛状阀孔口被吹出。任何尺寸的大多数非有机污染物通常漂浮在表面上或沉入底部，这意味着通常在20－40米的深度处，将会有大部分有机物质，它们不会长时间滞留在圆筒件1或压力水道13内。圆筒件1和平台2的外部可以涂有防污漆。圆筒件内部的黑暗不会吸引太多有机生物生长。该领域的资深顾问表示，这将不构成问题或构成小问题，因为有机生命被吸引到较亮的区域。用陶瓷涂层处理将进一步有利于更少的生物体被吸引到圆筒件壁上。尽管如此，活塞可以具有上刮环和下刮环，以去除将在圆筒件壁上生长的残留物。由于正常操作中的冲程长度将远低于最大长度，因此可能需要不时清除上部和下部区域中的残余物。这可以通过松开接头23并在整个距离上下移动活塞来实现。让潜水员手动操作也是一种选择，例如借助高压水。第三种选择是在下部区域和上部区域安装一个高度小但直径相同的额外刮削活塞，并不时将它们移向中心。第四种选择是可移动的高压水喷嘴或机器人，其由潜水员从外面操纵或者由船上的遥控器操纵。
当平台2向下下沉时，活塞上方的水将以相对较小的阻力通过大开口19逸出。这种向外的吹送将有助于保持过滤器19/20清洁而没有碎屑和残留物。
可以在圆筒件1的下部以及压力水道13的顶部设置过压安全阀24。
如图3所示，旋转布置3具有与船罗盘或陀螺相同的原理。在平台2中，有一个带有墙壁25的湿室，如图1所示。带有轴承的大螺栓将被安装在湿室的墙壁25上。这些将被螺栓连接于框架3A，于是框架3A可以在一个方向上自由旋转。螺栓和轴承3C也将安装在框架3A与圆筒件1之间。轴承可以在螺栓的两侧或任一侧上，原理是相同的。以这种方式，圆筒件1可以自由地前后移动以及侧向移动。旋转接头3可以根据附图中描述的方案来设置，但是也可以在圆筒件的每一侧上具有一个轴承的情况下作用良好，该轴承连接到平台2，仅在一个轴线上提供移动自由。
湿室将通过圆筒件1外部的开放区域从冲击桨叶的水流中排水。由于一些水可能从传动轴穿过湿室壁25的地方泄漏到平台2中，因此在该区域优选排水***，并且可能优选舱底泵。在泵与壁25之间直接安装在传动轴上的圆形偏转板/圆盘40最初将阻止大部分水溅射。在板/盘29后面，依次有三个壁28和共同的下部出口，这将进一步减少进入平台2内部的水。由于重力和因此造成的喷水曲线，水溅射经常会冲击三个壁中的一个。
由于与设施相关的区域的水深会有所变化，故而活塞杆或支柱的长度或两者都需要变化。位置深度优选地是相关区域中最高可能的巨浪的1.3倍以上，因为这样可以避免破坏破碎波，而水在该位置将具有所谓的深水波特征。对于大西洋海岸线来说，50米或以上将是一个保守的数字。
优选的是具有用于调节活塞杆6的长度的柔性***，目标是使活塞5在低波浪/平均波浪高度下大致处于中心位置。这可以通过几种方式来实现。一种是选择可用的不同的活塞杆6长度，并将活塞杆直接安装到U形接头23的上部29中，见图4。利用这个构思，活塞杆6的螺纹31下端进入U形接头的上部29。锁紧螺母30保持位置静止，以免磨损螺纹。
不同的选择是，在活塞杆6与U形接头23的上部29之间具有支柱8，如图1、2和5所示。利用这种方案，将仅具有活塞杆6的例如一个或两个长度，但是可以选择不同长度的支柱8。活塞杆6上以及支柱8中的螺纹31可为几米，以进一步精确地调整到所需长度。在这种选择中，活塞杆6被拧到支柱8中的期望位置，并用锁紧螺母30拧紧。相同的原理适用于支柱8和U形接头23的上部29。因此，U形接头23在图5中将具有比在图4中更大的直径。
在这两种选择中，U形接头23的下部32将以实用的方式附连到系泊重物10。所有上述部件优选地在被拖到最终位置之前安装。在某个位置，波浪会引起一些小的运动，但是通过将平台2的短端朝向波浪放置，这在很大程度上有所帮助。潜水员将与甲板船员联系，以将U形接头23的下部32定位到块33中，见图6。线绳34可以穿过下部29，在端部具有锁定螺母35。(螺母35可以替代地是围绕线绳压在一起的两个锥形半部，然后定位在块33中的装配锥体中)。螺母35以及线绳34将在安装后被移除。其中具有线绳孔的引导支架36将引导下部29朝向其最终位置。手动线绳绞盘37将用于拉动线绳。波浪中上下的轻微运动将进一步有助于将这些部件定位在一起。下部29与块33之间的配合将是紧密的。当处于近似位置时，锥形螺栓38将被锤入最终固定设定的位置中。锁紧螺母39将确保螺栓38保持就位。图4和6相对于彼此相应地成90度角。
以上是以实用方式连接和安装***的两个选择。其他解决方案也是可能的，例如蛤壳、柔性接头和滑轮，以及具有来自海底系泊装置的竖直塔状支柱的上述方案。还可以省略如图所示的支柱8和U形接头23，而是将U形接头23的上部29直接集成于活塞杆的下部。U形接头23的下部32也可以直接集成在块33中，以便具有更少的部件。本专利的原理保持不变。
还有一种选择是将海底系泊装置成形为下方的圆形球体29，省略接头23，而是朝向海底本身进行轻微的前后旋转。代替仅使用海底作为地面，容易产生孔，混凝土或金属地板30将是可能的解决方案，圆形系泊装置在混凝土或金属地板30上来回滚动。
在更深的水深，即使用支柱8进行延伸，活塞杆6的屈曲也将是一个问题。这可以通过具有从系泊装置10’向上延伸的单独的更厚且更坚固的杆来避免，从而将接头23升高到更合适的高度。该下杆可以具有各种形状，例如三脚架28，见图8。效果将是模拟海底上升到更小的深度，使用从底部向上的塔状构造。这样，如果需要，可以对所有安装深度使用相同长度和宽度的活塞杆6。主要优势在于，该构思可以安装在水深的国家之外，比如日本。在图8中，三个腿部被描绘为28A、28B和28C。当从上方看时，它们设置成三角形位置。系泊装置10’将放置在海底。
从施工现场拖曳到最终位置时，深度和拖曳是一个考虑因素。一种选择是运输圆筒件1和平放在平台顶部的***，然后用装有起重机的船只将其提升到位。
另一种选择是提升圆筒件、例如半程用于运输，然后，可能的话用船载起重机将圆筒件降低到位。
第三种选择是让圆筒件1漂浮在水中，在特定位置从下面安装。佩尔顿涡轮机也可能在水中，也可能不在水中，这取决于液压和电气连接方面的实用性。
运行***的电力可以从发电机中抽取，并通过转换器被引向电池，从而为***供电。或者，小型简易风力发电机组也可以为电池提供足够的电力，因为海上零风期非常短。
在任何技术***中，都存在部件失效或剪切的风险。除了上述过压阀24之外，还可以或应该安装更多的***件。这些部件可包括***盒或薄弱点，以在活塞卡住的情况下断开活塞杆6或旋转布置3。类似的解决方案可以应用于一些系泊链，以便从该位置横向移动平台，从而避免在剪切或部件卡住的情况下部件碰撞超过必要的程度。类似地，控制特征通过过压阀24泄压，以避免超过最大限值压力，或者在某些限定的故障情况下完全泄压。连接到灭火***以及舱底泵的警告传感器也是相关的。在没有列出所有选择的情况下，将需要类似航运和航空领域的保守设置，特别是在这个平台和功率输出构思的更大且更昂贵的型式中。

Claims (14)

1.一种用于从波浪中收集能量的点吸收器式波浪能转换器的设备，所述设备包括浮动平台(2)、连接到所述浮动平台且布置在所述浮动平台(2)下方的圆筒件(1)和具有活塞杆(6)的活塞(5)，所述活塞杆布置成连接到海底的系泊装置(10)，其中，至少一个压力水道(13)在其下端与所述活塞(5)下方的所述圆筒件(1)的下部流体连通，所述至少一个压力水道(13)沿着所述圆筒件(1)设置，并且在上端具有开口，所述开口面向水轮机(4)，所述水轮机(4)与发电机(15)连接，其中，所述圆筒件(1)在其下部具有至少一个开口，该至少一个开口设置有单向阀(22)，所述单向阀布置成允许水在所述圆筒件(1)向下移动且因而所述活塞(5)相对于所述圆筒件(1)向上移动时进入所述圆筒件(1)的下部，其中，所述圆筒件在所述圆筒件(1)的上部中具有至少一个开口(19)，该至少一个开口布置成允许水在所述圆筒件(1)向下移动且因而所述活塞(5)相对于所述圆筒件(1)向上移动时进入所述圆筒件(1)的上部，并且其中，所述至少一个压力水道(13)的上部开口还包括一个或多个能调节的喷嘴，所述一个或多个能调节的喷嘴布置成调节离开所述至少一个压力水道(13)的水的压力和速度。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述圆筒件(1)通过旋转联接器(3)连接到所述浮动平台(2)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述圆筒件(1)的上部分和/或下部分中的所述至少一个开口设有筛网(20、21)。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述圆筒件(1)与所述至少一个压力水道(13)之间的流体连通部包括至少一个单向阀(11)，所述单向阀布置成允许水从所述圆筒件(1)流到所述至少一个压力水道(13)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，至少两个压力水道(13)设置在所述圆筒件(1)的相对侧。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述水轮机(4)关于水平旋转轴线布置，且其中，所述至少两个压力水道(13)的上部开口设置在不同的高度，使得所述水轮机(4)第一侧的至少一个第一开口面向所述水轮机顶部的桨叶，所述水轮机第二侧的至少一个第二开口面向所述水轮机底部的桨叶，反之亦然。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水轮机(4)关于竖直旋转轴线布置。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个压力水道(13)在其上部开口中具有带有切断/接通功能的阀。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个压力水道(13)的上部开口中具有带有切断/接通功能的阀是矛状阀(12)。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个压力水道(13)在其上部开口中具有压力阀。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述压力阀适于在达到预定压力时打开。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水轮机(4)是佩尔顿涡轮机。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述水轮机(4)与所述发电机(15)之间设置联接器(16)。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述水轮机(4)与所述发电机(15)之间设置飞轮(14)。
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