CN201705537U - 一种高效海浪发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电装置，特别是一种高效海浪发电装置，其特征在于设有带底的桶体，桶体底设有通孔，通孔内设有叶轮，叶轮轴与发电机轴相连接，发电机经支架与筒体相连接，本实用新型使用时，可以固定在岸边或通过刚体同海底连接，还可以固定在刚体连接的大型海面浮体上，不仅能吸收海浪的表面能量，还吸收海浪的势能，因此有很高的能量转换效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电装置，特别是一种高效海浪发电装置。
背景技术
众所周知，海浪发电在新能源领域中是极其有前途的发电方式，因此，世界各国都在积极研究并大量投入，但是，虽然提出了很多海浪发电装置，但其效果都不尽人意，可以说，迄今为止，尚未真正开发出有实用价值的海浪发电装置。
目前，被称为最接近于实用的海浪发电装置是日本的“海明”号发电船，它采用的是空气透平式设计。这种设计使海浪的上下运动转换成空气的流动，通过它转动叶轮进行发电。但是，实际上这种设计是非常不合理的，因为，空气的密度是海水密度的几百分之一，因而失去很多能量，即效率很低。要提高这种装置发电量，必须有很大的体积，但这又要求有很大的海浪，而大浪的出现频率不是很高的，而且碰坏性很强。总之，空气透平式设计是没有开发前途的。
从上面看出，要提高效率，必须使叶轮直接从海水的流动中获得能量。我们设想一下一种最简单的海水发电装置，它由两面开口的筒体和桶体下部的叶轮以及与之连接的发电机组成。当海浪向下运动时，海水通过叶轮使发电机发电。但是，通过计算可以得出，这种海浪发电装置的最大发电量恰好等于海浪表面的能量。换一句话，该装置只吸收海浪表面的能量，不吸收海浪所拥有的势能。这样不难理解为什么这种海浪发电装置发电效率这样差的原因。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单的高效海浪发电装置。
本实用新型可以通过如下措施达到：
一种高效海浪发电装置，其特征在于设有带底的桶体，桶体底设有通孔，通孔内设有叶轮，叶轮轴与发电机轴相连接，发电机经支架与筒体相连接。
本实用新型中桶体底的通孔面积与桶体横截面面积的关系式为：桶体底的通孔面积≤0.95桶体底面面积，以使通孔内海水的流速高于海浪表面垂直方向速度，从而提高通孔部的流体的总能量，提高发电效率。
本实用新型中桶体底的壁厚不小于叶轮中叶片的高度，以避免叶片的一部分处于通孔的外部而引起通过叶片的流体的平均流速下降，发电效率下降，桶体底的壁厚可以认为只是通孔边周处的壁加厚。
本实用新型使用时，可以固定在岸边或通过刚体同海底连接，还可以固定在刚体连接的大型海面浮体上，不仅能吸收海浪的表面能量，还吸收海浪的势能，因此有很高的能量转换效率。
附图说明：
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如附图所示，一种高效海浪发电装置，其特征在于设有带底的桶体1，桶体1一般呈圆形，也可以呈现方形或其它形状，桶体底2设有通孔，通孔内设有叶轮3，叶轮3的轴与发电机4的输入轴相连接，发电机4经支架5与筒体1相连接，本实用新型中桶体底2的通孔面积与桶体底面面积的关系式为：桶体底的通孔面积≤0.95桶体底面面积，以使通孔内海水的流速高于海浪表面垂直方向速度，从而提高通孔部的流体的总能量，提高发电效率。
本实用新型中桶体底2的壁厚6不小于叶轮3中叶片的高度7，如图所示，以避免叶片的一部分处于通孔的外部而引起通过叶片的流体的平均流速下降，发电效率下降，桶体底的壁厚可以认为只是通孔边周处的壁加厚。
本实用新型使用时，可以固定在岸边或通过刚体同海底连接，还可以固定在刚体连接的大型海面浮体上，不仅能吸收海浪的表面能量，还吸收海浪的势能，因此有很高的能量转换效率，假设该海域的海浪的平均浪高是1m，平均周期是6秒。我们采用的发电装置是：直径为60cm，长度为1.5m的桶体， 其底部开直径为30cm的圆孔，圆孔内设有叶轮，叶轮连着发电机。又在海面上放置用刚体连接的大面积浮体，按点阵形式把若干个发电装置固定在浮体上，组成海浪发电***。
由于刚性浮体面积很大时，它相对于海底是几乎静止的。所以其上发电装置也是静止的。当海面有浪时，海水相对于发电装置 上下运动导致海水通过叶轮， 使发电机发电。
若设叶轮的能量转换效率是0.5，单个该发电装置的平均发电功率是47w，相当于每平方米海浪里获得166w的电能，每平方米日平均发电量达到4000瓦小时左右。比太阳能发电高出10倍。
Claims (3)
1.一种高效海浪发电装置，其特征在于设有带底的桶体，桶体底设有通孔，通孔内设有叶轮，叶轮轴与发电机轴相连接，发电机经支架与筒体相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效海浪发电装置，其特征在于桶体底的通孔面积与桶体横截面面积的关系式为：桶体底的通孔面积≤0.95桶体横截面面积。
3.根据权利要求1所述的一种高效海浪发电装置，其特征在于桶体底的壁厚不小于叶轮中叶片的高度。
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| CN201020218500XU CN201705537U (zh) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | 一种高效海浪发电装置 |
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| CN201705537U true CN201705537U (zh) | 2011-01-12 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102953921A (zh) * | 2011-08-25 | 2013-03-06 | 陈文彬 | 一种水轮机式海浪发电设备 |
| CN104612890A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-05-13 | 北京维信诺光电技术有限公司 | 一种海浪发电机 |
| CN110513239A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-29 | 西北工业大学 | 一种基于波浪发电的海洋浮标自供电装置 |
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2010
- 2010-06-08 CN CN201020218500XU patent/CN201705537U/zh not_active Expired - Fee Related
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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