本發(fā)明屬于能量回收領(lǐng)域,主要涉及海水垂直方向的波浪能量回收。
技術(shù)背景
目前能源消耗主要依靠非再生能源,如煤、石油、天然氣和核能等。鑒于對這些非再生資源消耗量大及儲量有限以及使用它們所造成的污染,人們致力于開發(fā)新能源或可再生能源以及進(jìn)行能量的回收再利用。
海洋大約占地球表面積的71%,因此對于海浪能量的回收再利用是相當(dāng)有價值的。目前,諸多學(xué)者提出了對海浪水平能量的回收利用,卻忽略了海浪垂直方向的振動能量再利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為實(shí)現(xiàn)對海水垂直振動能量的回收,本發(fā)明提出一種海浪能量回收裝置。
所述海浪能量回收裝置主要包括軸線中空浮標(biāo)、能量回收器以及專用纜繩器。所述能量回收器通過底板法蘭盤與浮標(biāo)螺栓連接;所述一體式的滾筒由圓錐滾子軸承支撐,軸承外圈與支撐肋板焊接固定;所述滾筒與支撐肋板通過扭力彈簧連接;所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與滾筒通過花鍵連接;所述發(fā)電機(jī)殼體通過螺栓連接固定到肋板;所述繞筒纜繩一端通過滾筒繞纜軸上的通孔后打結(jié),與能量回收機(jī)構(gòu)中的滾筒連接在一起;另一端穿過浮標(biāo)中軸孔和專用纜繩器的中軸孔后,末端打結(jié)鎖止。所述專用纜繩器焊接有兩個系纜環(huán),用于與浮標(biāo)的固定纜繩連接。所述海水運(yùn)動時,波浪上下振動拉動繞筒纜繩使?jié)L筒轉(zhuǎn)動,帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)海水波浪能量到電能的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.滾筒、扭簧和專用纜繩器相配合的設(shè)計,可防止繞筒纜繩脫落。
2.能量回收設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,使用可靠
3.能量回收裝置固定在浮標(biāo)上,受海水腐蝕影響小,使用壽命長,維護(hù)簡單方便
4.與風(fēng)力和太陽能發(fā)電裝置相比較,本發(fā)明不受日照風(fēng)力等天氣條件影響。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
1-專用纜繩器 2-浮標(biāo) 3-法蘭盤 4-支撐肋板 5-圓錐滾子軸承 6-扭力彈簧 7-纜繩8-滾筒 9-發(fā)電機(jī)
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
圖1所述海浪能量回收裝置主要包括軸線中空浮標(biāo)2、能量回收器以及專用纜繩器1。所述能量回收器主要包含底板3,扭力彈簧6,支撐肋板4,圓錐滾子軸承5,發(fā)電機(jī)9等。
本發(fā)明中的海浪能量回收器通過底板法蘭盤3上的四個定位孔與浮標(biāo)2螺栓連接;所述一體式的滾筒8包括中部的繞纜軸與兩端的圓形擋板;所述滾筒8由圓錐滾子軸承5支撐,軸承外圈與支撐肋板4焊接固定;所述滾筒8與支撐肋板7通過扭力彈簧6連接;所述發(fā)電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸與滾筒8通過花鍵連接;所述發(fā)電機(jī)殼體通過螺栓連接固定到支撐肋板4;所述繞筒纜繩7一端通過滾筒8繞纜軸上的通孔后打結(jié),與能量回收機(jī)構(gòu)中的滾筒8連接在一起;繞筒纜繩7另一端穿過浮標(biāo)2中軸孔和專用纜繩器1的中軸孔后,末端打結(jié)鎖止。所述專用纜繩器1焊接有兩個系纜環(huán),用于與浮標(biāo)2的固定纜繩連接,同時可起到對繞筒纜繩7運(yùn)動的限位作用,保持扭轉(zhuǎn)彈簧6最小扭矩,防止繞筒纜繩脫落。
所述海水運(yùn)動時,波浪上下振動拉動繞筒纜繩7發(fā)生上下位移從而使?jié)L筒8轉(zhuǎn)動,通過花鍵帶動發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)海水波浪動能/勢能到電能的轉(zhuǎn)換。回收的電能可用于浮標(biāo)的供電設(shè)備使用。纜繩的長度L=能量回收器高度+浮標(biāo)高度+專用纜繩器的厚度+浮標(biāo)安裝地點(diǎn)的全年平均最大浪高H,從而實(shí)現(xiàn)海水垂直方向海浪能量的最大回收。