[发明专利]气筒风能式海浪电站

说明书

技术领域

本发明涉及一种气筒风能式海浪电站，将海浪能与风能相结合并转换成电能。

技术背景

平时的大海素有“无风三尺浪”的说法，海浪是发生在海洋中的一种波动现象，主要分为风浪、涌浪、近岸浪三种，其周期为0.5至2.5秒，波长为几十厘米到几百米，一般波高为几厘米到20米。

海浪是海面起伏形状的传播，是水质点离开平衡位置，做周期性振动，并向一个方向传播而形成的一种波动，水质点的振动能形成动能，海浪起伏能产生势能，这两种能的累积数量是惊人的，在全球海洋中，仅风浪和涌浪的总能量就相当于到达地球外侧太阳能量的一半。全球岸线漫长而辽阔，作为一种地球分布极为广泛的清洁环保、取之不尽的优质能源，如何利用浩瀚汹涌的海浪，为人类造福，并实现与风能相结合，始终是人类追求的目标。

发明内容

为了实现将海浪能、风能转变成电能，本发明提供一种将海浪能与风能相叠加，将两种能量转变成电能的气筒风能式海浪电站。

为达到上述目的，本发明是通过以下措施实现的：气筒风能式海浪电站，包括引风系统、汽轮发电机、连接管道、集气系统、锚固体。引风系统的引风筒为垂直的圆筒，上端设置有风机、引风机，下端通过出气连管与汽轮机出风口相连；集气包为水平设置的n个圆筒，n个集气包圆弧上表面风流出口通过进气连管相连并集中于一根与汽轮机进风口相连，集气包通过支架与海底固定；集气包下方设置n个气筒，n个气筒通过单向阀与集气包相连，气筒、集气包均位于海面以上；在气筒下方设置浮筒，浮筒通过连杆与气筒内的皮碗相连，浮筒漂浮于海面上；浮筒上设置定位环，导向杆从定位环中穿过，导向杆固定在位于海底的锚固体上。

特别是，所述引风系统包括引风筒、风机、风机轴、齿轮组、引风机轴、引风机组成，所述引风筒为一个垂直的圆筒，其下端通过出气连管与汽轮机气流出口相连，上端圆筒外设置风机，风机设置为可做360°旋转，以适应任意风力方向，风机扇叶在海面风力吹动下旋转，扭矩通过风机轴、齿轮组、引风机轴传递给引风机扇叶，齿轮组并将风机轴水平方向扭矩转变为引风机轴垂直方向扭矩，引风机扇叶设置为吸风状态，整个风流通道构成密闭气流通道，引风机扇叶转动将引风筒内汽轮机流出气流吸出，加速流出气流流速。

特别是，所述汽轮发电机将高压气流转变为扭矩通过发电机将电力输出。

特别是，所述连接管道，包括进风连管、出风连管，进风连管将各个集气包相连接后，集中于一根并连接至汽轮机进气口；汽轮机出风口通过出风连管与引风筒相连通。

特别是，所述集气系统包括集气包、单向阀、气筒、皮碗、连杆、浮筒、定位环、导向杆组成，所述集气包为水平放置的圆形密闭长筒，气筒为圆筒并垂直设置在集气包下方并与集气包相连，集气包与气筒间通过单向阀相联通，单向阀设置为气流只能从气筒进入集气包，反之则密封。气筒内部设置中心下凹形的圆形皮碗，皮碗与浮筒间设置连杆。浮筒为内部设置有空腔并部分浸入水中的海面漂浮体。浮筒上设置定位环，定位环为封闭圆环，导向杆固定在锚固体上并从定位环中穿过，将浮筒的运动轨迹限定在随海浪起伏沿导向杆所限定的垂直上下直线运动上。随着海浪的起伏，浮筒带动连杆、皮碗随海浪做上下直线运动，向上运动时，气筒内封闭气体受到压缩使皮碗紧贴气筒内壁，气体推开单向阀并被压入集气包；浮筒下行时，气筒内封闭空间增加，压强降低，单向阀关闭，气体从皮碗与气筒内壁间间隙进入气筒。随着海浪的起伏，气体不断被压入集气包。

特别是，所述集气系统的集气包、气筒位于海面以上，集气包固定在与海底相连的高出海面的支架上。

特别是，所述集气系统的浮筒通过海水向上的浮力漂浮在海面上并随海浪起伏，据阿基米德浮力定律，浮力等于物体排开水体积的重量，为增大浮力，可以考虑增大浮筒在水中的体积，即海浪上升阶段增大了气筒中气体的压强。

特别是，所述锚固体为设置在海底的较重物体，其沉在海底位置固定不动，所述导向杆固定在锚固体上。