本發(fā)明屬于船舶發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
自第三次工業(yè)革命以來,人類社會在經(jīng)濟和科技方面取得了空前的發(fā)展,伴隨而來的是常規(guī)化石能源的大量消耗,以及其引起的環(huán)境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。而資源與環(huán)境的壓力也給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn),利用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進行發(fā)電,將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢,具有良好的發(fā)展前景。
而海洋所蘊含的能量十分豐富,包括海流能、波浪能、表層海水與深層海水之間的溫差所含能量、潮汐能等。因此,如何利用好海洋能,對于解決電力匱缺是至關(guān)重要的。
中國專利CN 103523181 B公開了一種海上浪、風(fēng)、光綜合發(fā)電船,其在船體的兩側(cè)分別安裝浮子,浮子在波浪的作用下上下振蕩,將波浪能先轉(zhuǎn)化為機械能,再通過液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成液壓油的高壓能;船體的甲板上安裝垂直軸風(fēng)力機,風(fēng)輪在來風(fēng)的作用下旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能先轉(zhuǎn)化為機械能,再通過液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成液壓油的高壓能,攜帶高壓能的液壓油通過沖擊液壓油的高壓能,并帶動直驅(qū)發(fā)電機發(fā)電;在船體的甲板上安裝光伏電池方陣,吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)化成電能。
上述專利雖然將波浪能、風(fēng)能和光能綜合利用起來,但其在利用海洋能的類型,是限于波浪上下的能量,因此其對于海洋能的利用程度仍然有限,特別是受季節(jié)及天氣的影響,船舶有時需要在碼頭??亢荛L,為防止由于海水的晃動使得船舶與碼頭撞擊,通常在船舶外設(shè)置有許多舊輪胎等具有彈性的防撞緩沖裝置。特別是在惡劣的天氣,船舶??吭诖a頭,特別是小型船舶的晃動撞擊非常劇烈,這里蘊含著許多可利用的能量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題,提供一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何將船舶??坑诖a頭時受到的波浪能利用起來,提高能源利用率。
一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置,其特征在于,所述船舶發(fā)電裝置包括船體,所述船體的兩側(cè)設(shè)置有采用彈性材料制成的水囊,所述水囊內(nèi)盛裝有液體,所述船體上設(shè)置有水流發(fā)電機,船體兩側(cè)的水囊通過水管與所述水流發(fā)電機相連接;所述船舶發(fā)電裝置還包括能夠固定于碼頭上的基座,所述基座與其中一側(cè)的水囊相連接。
其工作原理如下:本安裝有本船舶發(fā)電裝置的船舶停靠于碼頭上后,波浪沿水平面方向的流動,會對船體一側(cè)的水囊造成沖擊,而由于另一側(cè)的水囊與基座相連接,因此,船體一側(cè)的水囊可通過水管流入水流發(fā)電機的葉片腔內(nèi),帶動葉片轉(zhuǎn)動實現(xiàn)發(fā)電。水流發(fā)電機的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù),在此不加以贅述,而水囊可采用橡膠、皮料等材料制成。如上設(shè)計,可在船舶靠岸時有效地將波浪能利用起來,提高能源利用率,并且水囊位于船體和碼頭之間,可以起到緩沖的作用,可以減小船體的晃動幅度,另外,水囊還可以作為防撞裝置,防止船體和碼頭發(fā)生直接碰撞,從而導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)和碼頭結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞,從而省去原本作為防撞材料設(shè)置在碼頭側(cè)面的輪胎,節(jié)省碼頭的成本。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,所述水囊沿船體的兩側(cè)均勻分布,且船體兩側(cè)的水囊數(shù)量相等。兩側(cè)的水囊數(shù)量相等,可保證船體兩側(cè)的重力相當,從而保證船體的平穩(wěn)性。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,所述基座包括座體和動力缸,所述動力缸的缸體設(shè)置于座體上,所述動力缸的活塞桿與船體一側(cè)的水囊可拆卸連接。由于船體側(cè)面的輪廓是呈弧線型的,設(shè)計有動力缸后,可根據(jù)船體的輪廓,調(diào)整活塞桿的伸縮度,適應(yīng)船體的輪廓,保證發(fā)電效果,不用錨即可實現(xiàn)船體的固定。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,作為一種方案,所述水囊上設(shè)置有電磁鐵,所述活塞桿的端部具有能夠與所述電磁鐵磁性連接的磁板。活塞桿與水囊磁性連接,當船舶需要離開時,通過操控電磁鐵,即可使船體與基座相分離,簡單快捷。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,作為另一種方案,所述活塞桿的端部具有法蘭盤一,所述水囊上具有與所述法蘭盤一相對應(yīng)的法蘭盤二,所述法蘭盤一與法蘭盤二通過螺栓相連接。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,所述基座上設(shè)置有液壓缸,所述液壓缸的一端連接有一液壓馬達,所述液壓馬達的輸出軸和液壓發(fā)電機的輸入軸連接;;所述液壓缸的另一端滑動設(shè)置有伸縮桿,所述動力缸的缸體活動設(shè)置于基座上,所述缸體通過傳動機構(gòu)帶動伸縮桿運動。
當船體受波浪作用沿其長度方向移動時,可帶動動力缸移動,進而使液壓缸的伸縮桿移動做功,并通過管路帶動液壓馬達做功,最終液壓馬達帶動液壓發(fā)電機的輸入軸轉(zhuǎn)動發(fā)電,盡大限度地利用各個方向的波浪能進行發(fā)電,提高波浪能的利用率,當然也可以通過液壓發(fā)電機控制液壓馬達,從而控制液壓缸的伸縮桿移動,從而控制與水囊連接的動力缸的傾斜角度,以便于船舶的駛離或者控制船舶和碼頭之間的夾角。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,作為一種方案,所述傳動機構(gòu)包括相嚙合的齒輪和齒條,所述動力缸的缸體鉸接于基座上,所述齒輪分別設(shè)置于各缸體上,所述齒條滑動設(shè)置于基座上,該齒條與所述伸縮桿平行且兩者通過連接件相連接。船體沿長度方向移動,帶動動力缸擺動,進而使齒輪轉(zhuǎn)動,帶動齒條移動,最終使伸縮桿移動,實現(xiàn)發(fā)電。
在上述的一種利用海洋能的船舶發(fā)電裝置中,作為另一種方案,所述傳動機構(gòu)包括與伸縮桿相平行的滑塊,所述滑塊滑動設(shè)置于基座上,所述滑塊的外側(cè)與動力缸的缸體相連接,所述滑塊的另一側(cè)與伸縮桿相連接。船體沿長度方向移動,帶動動力缸滑動,進而使滑塊及伸縮桿移動,實現(xiàn)發(fā)電。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、安裝有本船舶發(fā)電裝置的船舶??坑诖a頭上后,波浪沿水平面方向的流動,會對船體一側(cè)的水囊造成沖擊,而由于另一側(cè)的水囊與基座相連接,因此,船體一側(cè)的水囊可通過水管流入水流發(fā)電機的葉片腔內(nèi),帶動葉片轉(zhuǎn)動實現(xiàn)發(fā)電;
2、當船體受波浪作用沿其長度方向移動時,可帶動動力缸移動,進而使液壓缸的伸縮桿移動做功,并通過管路帶動液壓馬達做功,最終液壓馬達帶動液壓發(fā)電機的輸入軸轉(zhuǎn)動發(fā)電,盡大限度地利用各個方向的波浪能進行發(fā)電,提高波浪能的利用率;
3、活塞桿與水囊磁性連接,當船舶需要離開時,通過操控電磁鐵,即可使船體與基座相分離,簡單快捷;
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、船體;2、水囊;3、水流發(fā)電機;4、水管;5、基座;6、座體;7、動力缸;8、電磁鐵;9、液壓缸;10、液壓馬達;11、液壓發(fā)電機;12、伸縮桿;13、齒輪;14、齒條;15、磁板。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
如圖1所示,本利用海洋能的船舶發(fā)電裝置包括船體1,船體1的兩側(cè)設(shè)置有采用彈性材料制成的水囊2,水囊2內(nèi)盛裝有液體,船體1上設(shè)置有水流發(fā)電機3,船體1兩側(cè)的水囊2通過水管4與水流發(fā)電機3相連接;船舶發(fā)電裝置還包括能夠固定于碼頭上的基座5,基座5與其中一側(cè)的水囊2相連接。
具體來講,水囊2沿船體1的兩側(cè)均勻分布,且船體1兩側(cè)的水囊2數(shù)量相等。
如圖1所示,基座5包括座體6和動力缸7,動力缸7的缸體設(shè)置于座體6上,動力缸7的活塞桿與船體1一側(cè)的水囊2可拆卸連接。本實施例中,水囊2上設(shè)置有電磁鐵8,活塞桿的端部具有能夠與電磁鐵8磁性連接的磁板15。
具體來說,所述動力缸7是液壓缸,該液壓缸通過液壓管和液壓泵站連接成為一個回路,通過液壓泵站可以控制動力缸7的活塞桿的伸出長度。
作為其它方案,活塞桿的端部具有法蘭盤一,水囊2上具有與法蘭盤一相對應(yīng)的法蘭盤二,法蘭盤一與法蘭盤二通過螺栓相連接。
如圖1所示,基座5上設(shè)置有液壓缸9,液壓缸9的一端連接有一液壓馬達10,液壓馬達10連接有液壓發(fā)電機11;液壓缸9的另一端滑動設(shè)置有伸縮桿12,動力缸7的缸體活動設(shè)置于基座5上,缸體通過傳動機構(gòu)帶動伸縮桿12運動。本實施例中,傳動機構(gòu)包括相嚙合的齒輪13和齒條14,動力缸7的缸體鉸接于基座5上,齒輪13分別設(shè)置于各缸體上,齒條14滑動設(shè)置于基座5上,該齒條14與伸縮桿12平行且兩者通過連接件相連接。作為其它方案,傳動機構(gòu)包括與伸縮桿12相平行的滑塊,滑塊滑動設(shè)置于基座5上,滑塊的外側(cè)與動力缸7的缸體相連接,滑塊的另一側(cè)與伸縮桿12相連接。
本發(fā)明的工作原理如下:本船舶發(fā)電裝置的船體??坑诎哆吇虼a頭上后,波浪沿水平面方向的流動,會對船體一側(cè)的水囊造成沖擊,而由于另一側(cè)的水囊與基座相連接,因此,船體一側(cè)的水囊可通過水管流入水流發(fā)電機的葉片腔內(nèi),帶動葉片轉(zhuǎn)動實現(xiàn)發(fā)電;當船體受波浪作用沿其長度方向移動時,可帶動動力缸移動,進而使液壓缸的伸縮桿移動做功,并通過管路帶動液壓馬達做功,最終使液壓發(fā)電機發(fā)電,盡最大限度地利用各個方向的波浪能進行發(fā)電,提高波浪能的利用率,當然也可以通過液壓發(fā)電機控制液壓馬達,從而控制液壓缸的伸縮桿移動,從而控制與水囊連接的動力缸的傾斜,以便于船舶的駛離。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。