[发明专利]水流发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及水流发电系统并且具体涉及采用可拆除的发电单元的这种系统。

背景技术

众所周知，容易获取的矿物燃料资源在减少。另外，矿物燃料的使用对环境的影响已经变得日益明显。其结果是，尽可能地有效且有效率地使用可行的替代能源已经成为当务之急。使用涡轮以捕获水流(例如，潮汐)、河流及海流的动力形成了可行的替代能源。被用以捕获这种水流能量的涡轮设备通常包括通过使用动力传动系统被连接到转子组件上的轴驱动发电机。所述转子组件包括多个转子叶片，所述多个转子叶片由水流驱动，以便使所述动力传动系统的输入轴转动。

为了在经济上可行，多个水流涡轮装置需要被部署在适当区域中。例如，潮汐涡轮站可具有数十到数百的涡轮。优选地，涡轮以阵列的方式被布置，所述阵列具有多行的多个涡轮。涡轮阵列可以被部署在潮汐流动区域、河流、海流或任何其它适合的水流区域中。尽管涡轮优选地以阵列的方式被布置，但是地理学、海洋测深学和其它因素可能意味着涡轮站具有另外的布置方式。

该涡轮设备需要被固定到水体(例如，海、江或河)的床底上。用以驱动发电机的传统的水下涡轮被安装在水平的旋转轴线上并且需要大量的辅助特征，以便使能量获取最大化。对高效能源产生必不可少的一个该特征是偏航能力：必须在任何特定的时间使所述涡轮指向相对于水流方向最有效的定向。

特别是在深海环境中的水下发电装置的安装、维护和维修花费昂贵并且是耗时的过程。因此，需要简化水下发电装置的构造和部署，以降低建设成本并且减小需要服务的频率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种水下结构，所述水下结构包括发电单元和支撑结构，所述基础设施模块包括主体、从所述主体延伸并且限定安装轴线的安装部分、连接载体以及安装在所述连接载体上的连接器，所述支撑结构适合于与水体的床底接合并且包括支撑壳体、附接到所述支撑壳体上的支撑连接载体以及安装在所述支撑连接载体上的支撑连接器，所述支撑连接器适合于与所述发电单元的连接器可释放地接合，其中，所述安装部分限定了大体上连续的安装表面，所述安装表面大体上完全围绕所述安装部分延伸，并且其中，所述支撑壳体限定了大体上连续的支撑表面，所述支撑表面大体上完全围绕所述支撑壳体延伸，所述安装表面和所述支撑表面被布置为当所述发电单元安装到所述支撑结构上时大体上连续地彼此抵接，并且其中，所述安装部分和所述支撑壳体适合于相互配合，以便以绕所述安装轴线的任何极性定向将所述发电单元安装到所述支撑结构上。

在该结构的一个示例中，所述发电单元包括连接驱动装置，所述连接驱动装置能够进行操作以使所述连接载体大体上平行于所述安装轴线移动并且使所述连接载体绕所述安装轴线旋转。在该结构的一个示例中，所述连接驱动装置由单个驱动器提供。

在该结构的一个示例中，所述支撑结构包括连接驱动装置，所述连接驱动装置能够进行操作以使所述连接载体大体上平行于所述安装轴线移动并且使所述连接载体绕所述安装轴线旋转。

在该结构的一个示例中，所述支撑连接驱动装置由单个驱动器提供。

在该结构的一个示例中，所述支撑连接载体能够从所述支撑壳体上移除。

在该结构的一个示例中，其中，所述支撑连接载体包括接合装置，所述接合装置能够进行操作以与所述支撑壳体可释放地接合，以便使所述支撑连接载体与所述支撑壳体能够可释放地接合。在该结构的一个示例中，所述支撑连接载体由大体平面状的板提供。

在该结构的一个示例中，所述连接载体相对于所述安装部分设置有预定量的位置浮动。

在该结构的一个示例中，所述连接载体相对于所述驱动装置设置有预定量的位置浮动。

在该结构的一个示例中，所述连接载体包括通过所述驱动装置起作用的定位部分以及承载所述连接器的第二载体，所述第二载体相对于所述定位部分设置有预定量的位置浮动。

在该结构的一个示例中，所述连接器相对于所述第二载体设置有预定量的位置浮动。

在该结构的一个示例中，所述连接器相对于所述连接载体设置有预定量的位置浮动。

附图说明

图1为水流发电系统的示意性视图；

图2为在图1的系统中使用的发电单元的示意图；

图3示出了图1的系统的发电单元和支撑结构之间的连接；

图4示出了图2的发电单元的安装部分；

图5示出了图1的系统的支撑结构的支撑壳体；

图6示出了图4的安装部分与图5的支撑壳体接合的第一构型；