[发明专利]海洋聚能发电装置

说明书

本发明公开了一种海洋聚能发电装置。其包括：聚能筒、海浪集中板、水轮发电机、水管、连接件和固定基座。所述聚能筒呈喇叭形，小口端通过水管连通水轮发电机的进水口，大口端的两侧连接海浪集中板。所述海浪集中板呈八字型，小口端与聚能筒连接，大口端沿海浪的来向，所述海浪集中板和铁链的一端连接，所述铁链另一端与海床固定端固定，组成了海浪聚能系统。本发明通过将海浪集中板和聚能筒组成的聚能系统漂浮在海平面上，将海浪所具有的流动动能和上下运动的波能收集转化为一个方向的运动动能，从而获得更大的水流速度冲击水轮机，提高水轮机的转动速度，从而提高发电功率。

技术领域

本发明涉及海洋波浪能量转化领域，更具体地说，本发明涉及一种海洋聚能发电装置。

背景技术

面对日益严重的能源紧缺以及日趋严重的环境污染，人们对于开发可再生、洁净能源技术越来越关注，而海洋能给我们人类提供巨大的能源来源。为了保证人类所需的能源得到稳定而持久的供应，世界各国均在努力使能源结构从单一的常规能源向多种新能源过渡。广阔的海洋占了地球表面积的70％，集中了97％的水量，蕴藏着大量的能源。目前海洋能利用情况来看，虽然海洋能的能量非常大，但是能被人们所利用的却非常少，人们所设计的海洋能能量转换装置能有效发挥作用的不多，且投资成本高。

传统海浪发电技术都是利用浮体、叶片等等各种物体，在海浪波能的作用下，转换为自身的上下、摇摆、甚至翻滚的机械能的过程。想采用加大“拾能体”(如浮体、鸭头等)来增加发电功率，达到降低发电成本的目的，但结果往往是：投入激增，发电功率却增加的很少，难以实现。因为，一个拾能体(浮体、鸭头、叶片等等)在海浪中有时会同时受到海浪的上和下的作用，而相互抵消，我们就叫做制约，其发生的几率和拾能体的大小成正比，也就是说：拾能体越大，制约(抵消)的几率越多，拾能就少！这就不难解释目前国内外海浪发电技术的困境了。

虽然目前有研究通过收集海水重力势能转化为电能，比如申请号为201720608306.4一种聚能式海浪发电装置，其通过越浪板和浪能集中板将涨潮的海水收集到越浪蓄水池中，然后将收集的海水通过排水口冲击水轮发电机发电。但是越浪蓄水池由蓄水池浮体支撑漂浮在海面上，浪能集中板与铁链一端和越浪蓄水池相连接，所述铁链另一端通过海床固定端固定在海面上，因此导致越浪蓄水池和浪能集中板在海面上随着海面波浪运动只能收集到冲击起来的一部分海水，获得的海水量少，越浪蓄水池中水面与海平面的落差小，重力势能小，发电功率小。

发明内容

针对上述问题，本发明通过将海浪集中板和聚能筒组成的聚能系统漂浮在海平面上，将海浪所具有的流动动能和上下运动的波能收集转化为一个方向的运动动能，从而获得更大的水流速度冲击水轮发电机，提高水轮机发电机的转动速度，从而提高发电功率。

为了实现本发明的这些目的和其他优点，本发明海洋聚能发电装置，其包括：水轮发电机和由铁链的一端连接海浪集中板，另一端与海床固定端固定在海面上组成的海浪聚能系统，所述海浪聚能系统还包括喇叭形聚能筒，所述聚能筒的小口端连通水轮发电机的进水口，大口端的两侧连接海浪集中板，所述海浪集中板向大口端方向延伸。本发明通过大口端两侧连接的海浪集中板将海平面上的海浪收集到聚能筒的大口端，然后由聚能筒的大口端向小口端压缩流动，将海浪上下运动的波能转化为沿水轮发电机进水口方向流动的动能，再与海浪原来流动的动能叠加，可以有效提高水流动能，提高水轮发电机的转动速度，从而提高发电功率。

优选的是，所述水轮发电机设置在船体上，水轮发电机的排水口设置在船体外，水轮发电机的进水口高出船体吃水线8-20厘米。这样可以使海浪聚能系统和水轮发电机同步漂浮在海面上，不管在涨潮或退潮时，都能将海浪上下运动的波能转化为沿水轮发电机进水口方向流动的动能，再与海浪原来流动的动能叠加，可以有效提高水流动能，提高水轮发电机的转动速度，从而提高发电功率。

优选的是，所述聚能筒的小口端通过水管与水轮发电机的进水口连通。这样可以方便通过水管将聚能筒的小口端的水流引入水轮发电机的进水口。