一種阿基米德浮式波浪能發電裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種浮式阿基米德波浪能收集裝置。現有阿基米德波浪能收集裝置均固定在淺海海底，安裝基礎設施的成本和操作難度大。針對此種情況，本發明專利技術做出優化改進，包括上部波浪能收集裝置和下部結構，所述的下部結構包括桁架結構、垂蕩板、系泊系統、浮力桶、壓載艙，通過下部結構使裝置浮力大于重力，并通過系泊系統使整機懸浮在設定深度，無需海底基礎設施。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種阿基米德波浪能收集裝置，尤其是應用于50～100m海域浮式結構收集裝置。
技術介紹
隨著化石能源的日益枯竭，海洋能作為可再生能源的一種受到極大的關注，其中包括波浪能。全世界波浪能的理論值約為〖10〗^9kW量級，是世界發電量的數百倍。據現有觀測資料統計，全國波浪能資源平均理論功率大約〖10〗^7kW以上。除去臺灣省，其他省份總和為700余萬kW。全國沿岸波浪能密度分布，以浙江中部、臺灣、福建省海壇島以北、渤海海峽為最高，達5.11～7.73kW/m。目前，波浪能收集裝置類型主要有振蕩水柱式、越浪式、液壓式。阿基米德懸掛式(AWS)波浪能收集裝置屬于機械液壓式，整機都在水面以下，可以躲避惡劣的海況。但現有的原型機應用于淺海，下部需要固定于海底，需要海底基礎設施，建造成本較大，并且受地形約束。
技術實現思路
為了解決現有阿基米德波浪收集裝置的基礎設施成本大、只能應用于淺海的不足，本專利技術提供一種浮式收集裝置，該收集裝置既能保證原有阿基米德波浪能收集裝置的特性，同時不需要基礎設施，利用于50～100m海域。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種阿基米德波浪能收集裝置包括上部波浪能收集裝置和下部結構，所述的下部結構包括桁架結構、垂蕩板、系泊系統、浮力桶、壓載艙，桁架結構的一端與波浪能收集裝置相連，另
一端與壓載艙相連，浮力桶設置在上部波浪能收集裝置的底端；垂蕩板安裝在桁架結構上，系泊系統一端連接桁架結構，另一端固定連接，所述的阿基米德波浪能收集裝置的浮力大于重力。進一步的，所述的上部波浪能收集裝置為機械液壓式波浪能收集裝置，所述的機械液壓式波浪能收集裝置位于海平面以下，可以避免臺風等惡劣海況。通過處于波浪的波谷與波峰時的壓力差別實現波浪能轉化為機械能，繼而轉化為電能，進一步的，所述的上部波浪能收集裝置為阿基米德懸掛式波浪能收集裝置。進一步的，所述的上部波浪能收集裝置包括浮動蓋、柱塞、氣缸和直線電機，浮動蓋與氣缸水密滑動配合，浮動蓋與柱塞，柱塞與氣缸配合連接，直線電機用于將機械能轉化為電能。優選的，所述的桁架結構由多根支撐柱組成。所述的系泊系統包括系泊點和多根系泊線纜；所述的系泊點設置在桁架結構的支撐柱上，所述系泊點位于浮心和整機重心的中間位置所在平面上，系泊點均勻分布在桁架結構上，系泊線纜一端與系泊點相連，另一端固定連接。所述的垂蕩板具有多塊，所述的多塊垂蕩板均勻分布在桁架結構上，增加下部結構的垂蕩附加載荷與阻尼，使下部結構在指定位置上保持穩定。與現有技術相比，本專利技術具有的有益效果是：1.下部桁架結構、浮力桶、壓載艙、系泊系統將裝置穩定在水面以下一定位置，代替了原有裝置的基礎設施。2.桁架結構中間加上三塊垂蕩板，控制下部結構在垂蕩方向的位移，以保證與浮動蓋的相對運動。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。圖中1.浮動蓋，2.柱塞，3.氣缸，4.壓縮空氣，5.浮力桶，6.垂蕩板，7.壓載艙，8.支撐柱，9.系泊點，10.系泊系統。具體實施方式如圖1所示，本專利技術公開了一種阿基米德波浪能收集裝置包括上部波浪能收集裝置和下部結構，所述的下部結構包括桁架結構、垂蕩板6、系泊系統10、浮力桶5、壓載艙7，桁架結構的一端與波浪能收集裝置相連，另一端與壓載艙相連，浮力桶設置在波浪能收集裝置的底端；、垂蕩板安裝在桁架結構上，系泊系統一端連接桁架結構，另一端固定連接，在本實施例中，系泊系統的另一端與海底固定連接，整個裝置全部在水下，壓載艙7與浮力桶5提供重力與浮力，保證浮力略大于重力，同時保證傾覆穩定性；即所述的阿基米德波浪能收集裝置的浮力大于重力。在本實施例中，所述的上部波浪能收集裝置包括浮動蓋1、柱塞2、氣缸3和直線電機，浮動蓋與氣缸水密滑動配合，浮動蓋與柱塞，柱塞與氣缸配合連接，浮動蓋1的相對運動，使柱塞2進行伸縮，產生壓縮空氣4的振動，從而將波浪能轉化成機械能，再通過直線電機轉化為電能。在本實施例中，所述的桁架結構由多根支撐柱8組成。所述的系泊系統包括系泊點9和多根系泊線纜；所述的系泊點設置在桁架結構的支撐柱8上，所述系泊點位于浮心和整機重心的中間位置所在平面上，系泊點均勻分布在桁架結構上，系泊線纜一端與系泊點相連，另一端固定連接。所述的垂蕩板具有多塊，所述的多塊垂蕩板均勻分布在桁架結構上，增加下部結構的垂蕩附加載荷與阻尼，使下部結構在指定位置上保持穩定。本專利技術的工作原理是：整個裝置全部在水下，避免臺風等惡劣海況，壓載艙7與浮力桶5提供重力與浮力，保證浮力略大于重力，同時保證傾覆穩定性；系泊系統10為半張緊式，控制裝置在水中的位置；系泊點9設置在重心與浮心中間位置，保證在傾覆時有最佳的回復性能；垂蕩板6提供下部結構的垂蕩附加質量以控制下部結構在垂蕩方向的位移運動，保證與浮動蓋1有相對運動，使柱塞2進行伸縮，產生空氣振動，從而將波浪能轉化成機械能，再通過直線電機轉化為電能；浮動蓋1與氣缸3水密滑動配合。當裝置處在波峰下時，裝置與自由水面的距離增大，水壓增大，整個裝置有向下的瞬時壓力。此時第一，浮力桶5提供儲備浮力；第二，下部結構的垂蕩板6提供垂蕩附加質量，使垂
蕩位移減小。兩者保證下部結構的穩定，從而使浮動蓋1向下壓縮氣缸3內空氣，使柱塞2隨浮動蓋向下運動。當裝置處在波谷下時，裝置與自由水面的距離減小，水壓減少，氣缸3內空氣膨脹，使浮動蓋1上升，柱塞2向上運動回到初始位置，完成一個周期的振動。裝置利用這種振動帶動動力輸出系統轉換成電能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阿基米德波浪能收集裝置，其特征在于包括上部波浪能收集裝置和下部結構，所述的下部結構包括桁架結構、垂蕩板、系泊系統、浮力桶、壓載艙，桁架結構的一端與波浪能收集裝置相連，另一端與壓載艙相連，浮力桶設置在上部波浪能收集裝置的底端；垂蕩板安裝在桁架結構上，系泊系統一端連接桁架結構，另一端固定連接，所述的阿基米德波浪能收集裝置的浮力大于重力。

【技術特征摘要】
1.一種阿基米德波浪能收集裝置，其特征在于包括上部波浪能收集裝置和下部結構，所述的下部結構包括桁架結構、垂蕩板、系泊系統、浮力桶、壓載艙，桁架結構的一端與波浪能收集裝置相連，另一端與壓載艙相連，浮力桶設置在上部波浪能收集裝置的底端；垂蕩板安裝在桁架結構上，系泊系統一端連接桁架結構，另一端固定連接，所述的阿基米德波浪能收集裝置的浮力大于重力。2.根據權利要求1所述的阿基米德波浪能收集裝置，其特征在于：所述的上部波浪能收集裝置為機械液壓式波浪能收集裝置，所述的機械液壓式波浪能收集裝置位于海平面以下，避免惡劣海況。3.根據權利要求2所述的阿基米德波浪能收集裝置，其特征在于所述的上部波浪能收集裝置為阿基米德懸掛式波浪能收集裝置。4.根據權利要求3所述的阿基米德波浪能收集裝置，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬占鴻，王家星，蔡凱迪，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33