[发明专利]波能蓄热式海水温差发电装置

说明书

本发明属于海洋能利用技术领域，提供了一种波能蓄热式海水温差发电装置，包括浮子获能系统、平台系统和锚固系统。将整套摩擦液体制热、蓄热，以及发电装置布置在平台内部，提高了整个系统对外界环境的适应能力。采用飞轮与液体摩擦制热的方式，生热较为高效。使用内棘轮与棘爪装置控制飞轮的运动，使飞轮始终按一个方向旋转，并且当飞轮转速超过内棘轮转速时，外界的波浪能无法通过内棘轮的运动传递到飞轮上，从而限制了飞轮的转速上限，保护了飞轮系统的安全。集热管道与热液直接接触，传热高效。透水网保护了散热管道的安全，使冷海水能在散热管道周围自由流通。相比传统海洋温差发电装置节省了抽取深层冷海水的耗能。

技术领域

本发明属于海洋能利用技术领域，尤其涉及海洋波浪能和海洋温差能发电装置。

背景技术

世界能源需求量与日俱增，化石能源也逐渐枯竭，充分开发可再生能源有助于人类突破当前的能源危机。在各类可再生能源形式中，海洋能储备巨大，分布广泛，极具发展潜力。蕴藏量达25亿kW的波浪能和20亿kW的温差能是两种最重要的海洋能形式。

现有波浪能利用技术(如振荡浮子式、筏式、点头鸭式、振荡水柱式等)，通常需要经过多级能量转换，先将波浪能转化为机械能，再将机械能转化为电能。由于实海况波浪随机性的特点，所以转换所得的机械能和电能信号都不稳定，需要额外设计整流装置，导致波能利用效率低和建造成本高等问题。

海洋温差能技术主要利用表层热源海水与深层冷源海水的温度差来发电，该发电过程相对稳定，但需额外使用泵来抽取热源海水与冷源海水，因此装置自身所耗能量巨大，净发电量有限，效益不佳。

发明内容

本发明旨在将波浪能与温差能两种海洋能利用技术相结合，综合两者的优点，克服其各自的缺点，以获得更好的发电效果。

本发明的技术方案：

一种波能蓄热式海水温差发电装置，包括浮子获能系统、平台系统和锚固系统；

平台系统包括三个部分，由上至下分别为热液舱12、发电舱19和冷却层；热液舱12外部包裹有隔热层11，内部则充满制热所需的液体；热液舱12中心设有一个飞轮转轴1，其下部与热液舱12底面相接触，中间由轴承8固定有一个飞轮13，上部伸出热液舱12并延伸到平台22上方；飞轮转轴1在交界面上均有轴承8固定；平台22上方的飞轮转轴1套有多个旋转套筒2，每个旋转套筒2内部均存在内棘轮29与棘爪28，内棘轮29与旋转套筒2内壁固接，不与飞轮转轴1接触，棘爪28固定在与飞轮转轴1固接的圆盘上，圆盘与旋转套筒内壁之间安装有滚针轴承；旋转套筒2外壁绕有钢丝绳7，钢丝绳7一端与浮子获能系统相连，另一端与预紧弹簧3相连，预紧弹簧3则通过卡扣4与固定柱5相连接；热液舱12内壁绕有集热管道9，集热管道9内存在气态工质；集热管道9的左右两端均向上延伸离开热液舱12与隔热层11上表面，接着沿隔热层11外壁向下延伸进入发电舱19；发电舱19包括涡轮发电机20与工质泵21，涡轮发电机20具有一段伸出平台22上方的电缆10，用于和其他用电设备连接；集热管道9的两端分别穿过发电舱19内的两台涡轮发电机20，并继续向下延伸，最终与海中的散热管道24连通；散热管道24的主体是一段螺旋下降的管道，内部存在液态工质；整个散热管道24的外部罩有与平台22底面相连的透水网25，透水网25与散热管道24一起组成了平台系统的冷却层；

锚固系统包括系缆点23、锚链26和锚27，系缆点23在平台22两侧的底部，锚链26通过系缆点23与平台22相连，并借助锚27在海底固定；