T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺，包括“T”形的框架、下浮體，框架的第一橫邊位于下浮體上方，第一橫邊與下浮體之間安裝第一-第二水輪機(jī)提升裝置，第一水輪機(jī)提升裝置上安裝第一-第二水輪機(jī)，第二水輪機(jī)提升裝置上安裝第三-第四水輪機(jī)，框架的第一橫邊和第三橫邊的端點(diǎn)下方均設(shè)置變截面浮筒，框架的第一橫邊和第三橫邊端點(diǎn)的上方均安裝錨泊裝置，第一橫邊的端點(diǎn)上方分別設(shè)置第一-第二風(fēng)機(jī)，框架上方安裝太陽能電池板、電能轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)合理且容易建造，融合潮流能、風(fēng)能及太陽能三大可再生能源于一體，適合于在近海海域進(jìn)行發(fā)電。
【專利說明】T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種發(fā)電裝置，具體地說是潮流能、風(fēng)能、太陽能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海上發(fā)電裝置主要有漂浮式、坐底式、樁基礎(chǔ)式幾種，且發(fā)電形式單一主要包括風(fēng)能發(fā)電及潮流能發(fā)電等。座底式適用于較淺水域，基座和機(jī)組安裝和檢修時施工技術(shù)要求高，費(fèi)用也高；樁基礎(chǔ)式適合于安裝在淺海區(qū)，但安裝難度大，造價高；漂浮載體式適合于較深水域，其結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，但發(fā)電裝置海上維護(hù)保養(yǎng)困難。而且目前的海上發(fā)電裝置普遍裝機(jī)功率不高，存在各種能源不能充分利用等問題。
[0003]為解決海上發(fā)電裝置裝機(jī)容量無法規(guī)模化的問題，目前已有的方案是加大單一形式發(fā)電裝置的個體容量，如潮流發(fā)電通過增加水輪機(jī)組及加大水輪機(jī)組的尺寸來增加裝機(jī)容量，但這樣同樣要增大平臺尺寸，造成成本的急劇攀升及甲板資源的浪費(fèi)；對于海上風(fēng)機(jī)，目前同樣是通過增大風(fēng)機(jī)的尺寸來加大裝機(jī)容量，這樣會降低平臺的穩(wěn)性，同時增大建造難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供整合多種發(fā)電方式的T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺，其特征是:包括“T”形的框架、下浮體，框架包括第一-第三橫邊、第一-第二豎邊，第一-第三橫邊平行布置，第二橫邊位于第一橫邊和第三橫邊之間，第一-第二豎邊平行布置且均與第一-第三橫邊相連，第一橫邊位于下浮體上方，第一橫邊與下浮體之間安裝第一-第二水輪機(jī)提升裝置，第一水輪機(jī)提升裝置上安裝第一-第二水輪機(jī)，第二水輪機(jī)提升裝置上安裝第三-第四水輪機(jī)，第一橫邊和第三橫邊的端點(diǎn)下方均設(shè)置變截面浮筒，第一橫邊和第三橫邊端點(diǎn)的上方均安裝錨泊裝置，第一橫邊的兩個端點(diǎn)分別與其同側(cè)的第二橫邊的兩個端點(diǎn)通過第一箱型梁和第二箱型梁相連，第一橫邊的端點(diǎn)上方分別設(shè)置第一-第二風(fēng)機(jī)，框架上方安裝太陽能電池板、電能轉(zhuǎn)換裝置，電能轉(zhuǎn)換裝置分別連接第一-第二風(fēng)機(jī)、太陽能電池板、第一-第二水輪機(jī)提升裝置。
[0007]本發(fā)明還可以包括:
[0008]1、所述的第一水輪機(jī)提升裝置包括提升筒體、提升齒條、提升齒輪、提升電機(jī)，提升齒條與提升筒體內(nèi)壁相連，提升齒輪與提升齒條哨合，提升電機(jī)連接并驅(qū)動提升齒輪從而帶動提升筒體上下移動，提升齒條上安裝鎖緊裝置，鎖緊裝置包括相連的鎖緊電機(jī)、鎖緊齒條，鎖緊齒條在鎖緊電機(jī)控制下與提升齒條嚙合或斷開；第一、第二水輪機(jī)安裝在第一橫軸上，第一橫軸安裝在第一水輪機(jī)提升裝置提升筒體的端部；第一-第二水輪機(jī)提升裝置結(jié)構(gòu)相同，第三-第四水輪機(jī)安裝在第二橫軸上，第二橫軸安裝在第二水輪機(jī)提升裝置提升筒體的端部。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本裝置將海上風(fēng)機(jī)和太陽能電池板整合到同一個半潛式平臺上，并在平臺水下部分安裝水輪機(jī)，三種裝置同時發(fā)電。風(fēng)機(jī)通過海上陣風(fēng)帶動風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行發(fā)電；水輪機(jī)通過水下海流的流動帶動水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電；太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，三者產(chǎn)生電能通過電能變換系統(tǒng)完成將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓、頻率均不穩(wěn)定的交流電變換為電壓穩(wěn)定的直流電，輸送到公共直流母線。并通過海底電纜將穩(wěn)定電能傳送上岸。水上部分維護(hù)相對簡單，水下部分水輪機(jī)的維護(hù)需要將水輪機(jī)提升至水面以上進(jìn)行，提升過程由提升裝置完成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明的左視圖；
[0012]圖3為本發(fā)明的框架示意圖；
[0013]圖4a為提升裝置結(jié)構(gòu)圖a，圖4b為局部放大圖b，圖4c為提升裝置結(jié)構(gòu)圖C，圖4d為局部放大圖d。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0015]結(jié)合圖1?4，本發(fā)明平臺主體為半潛式T型形鋼結(jié)構(gòu)包括如下結(jié)構(gòu):
[0016]1、平臺水線以下部分為變截面浮筒7和圓柱形鋼結(jié)構(gòu)8組成，變截面浮筒和圓柱形鋼結(jié)構(gòu)既能夠提供足夠的浮力又能夠減小水線面面積，從而提高平臺穩(wěn)性。水上部分為箱型梁9與圓柱形梁構(gòu)成的T型結(jié)構(gòu)。
[0017]2、4個浮筒由箱型梁9連接，水下由平臺尾部的橫向浮體和圓柱形鋼結(jié)構(gòu)8連接，平臺中部有兩支柱起連接作用。
[0018]3、平臺中部橫向箱型梁附有電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)6，平臺上部架起太陽能支架，其上鋪設(shè)太陽能電池板3。
[0019]4、潮流發(fā)電機(jī)組I安裝在提升裝置4上，提升裝置4，與支撐上部平臺和下浮體的支柱連接。
[0020]5、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2安裝在平臺后部的兩浮筒區(qū)域。
[0021]6、平臺通過錨泊裝置5進(jìn)行定位，本平臺應(yīng)用于我國沿海地區(qū)海島供電。
[0022]7、平臺水下部分安裝水輪機(jī)組，平臺首部安裝兩個大型風(fēng)車，同時為充分利用平臺空間在平臺上安裝太陽能電池板，三種裝置聯(lián)合發(fā)電，并通過電能轉(zhuǎn)化裝置將產(chǎn)生的電能經(jīng)海底電纜傳送上岸。
[0023]8、平臺維修保養(yǎng)主要是平臺上安裝的發(fā)電裝置的維修及保養(yǎng)。而水上部分風(fēng)車、太陽能電池板及電能轉(zhuǎn)化裝置的維修較為簡單，主要是水下部分水輪機(jī)的維修與保養(yǎng)。為此，在平臺上安裝提升裝置用來將水下水輪機(jī)組提升至維護(hù)平臺。提升裝置驅(qū)動電機(jī)帶動減速齒輪箱，來驅(qū)動齒輪齒條進(jìn)而帶動安裝水輪機(jī)的圓柱形筒體上下移動；
[0024]9、提升裝置4為齒輪齒條立柱式提升緊鎖裝置，結(jié)構(gòu)主要包括一根提升筒體10，一對提升齒條11，四個提升齒輪12，四套電機(jī)+齒輪箱13，四個鎖緊齒條14，四套鎖緊電機(jī)15，四套鎖緊裝置16，一套便攜式控制裝置，一個發(fā)電機(jī)艙17，兩對導(dǎo)軌18。
[0025]發(fā)電機(jī)艙下降到預(yù)定位置時提升裝置及鎖緊齒條操作順序
[0026]I電控箱電源通電，通過便攜式裝置控制電機(jī)13使其驅(qū)動提升齒輪12，提升齒輪12帶動提升齒條11進(jìn)而使提升筒體10向上微動，力由鎖緊齒條14轉(zhuǎn)移到提升齒輪12上；
[0027]2目測鎖緊齒條14處于自由狀態(tài)時，關(guān)閉電機(jī)13;
[0028]3手動操作鎖緊裝置16，將鎖緊齒條14拉出到位；依次操作，拉出所有鎖緊齒條14；
[0029]4再次開動電機(jī)13，驅(qū)動提升齒輪12使提升筒體10沿著導(dǎo)向軌道18向下運(yùn)動，直至將發(fā)電機(jī)艙17放到預(yù)定水位后，關(guān)閉電機(jī)13 ；
[0030]5目測鎖緊齒條14和樁腿齒條11之間的位置，如不合適，則驅(qū)動電機(jī)13使提升筒體10向上或向下微調(diào)，使鎖緊齒條14和樁腿齒條11之間處于最佳位置；
[0031]6通過便攜式裝置操縱鎖緊裝置16推動鎖緊齒條14與樁腿齒條11嚙合；
[0032]7依次操縱鎖緊裝置16使所有的鎖緊齒條14與樁腿齒條11嚙合；
[0033]8 一個完整的“解鎖一提升或下降一一鎖定”過程完成；
[0034]發(fā)電機(jī)艙提升到預(yù)定位置時提升裝置及鎖緊齒條操作順序
[0035]按照上述第二條完全相反的操作過程，即可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)艙從預(yù)定的水位提升出水到維修保養(yǎng)的位置。
【權(quán)利要求】
1.T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺，其特征是:包括“T”形的框架、下浮體，框架包括第一-第三橫邊、第一-第二豎邊，第一-第三橫邊平行布置，第二橫邊位于第一橫邊和第三橫邊之間，第一-第二豎邊平行布置且均與第一-第三橫邊相連，第一橫邊位于下浮體上方，第一橫邊與下浮體之間安裝第一-第二水輪機(jī)提升裝置，第一水輪機(jī)提升裝置上安裝第一-第二水輪機(jī)，第二水輪機(jī)提升裝置上安裝第三-第四水輪機(jī)，第一橫邊和第三橫邊的端點(diǎn)下方均設(shè)置變截面浮筒，第一橫邊和第三橫邊端點(diǎn)的上方均安裝錨泊裝置，第一橫邊的兩個端點(diǎn)分別與其同側(cè)的第二橫邊的兩個端點(diǎn)通過第一箱型梁和第二箱型梁相連，第一橫邊的端點(diǎn)上方分別設(shè)置第一-第二風(fēng)機(jī)，框架上方安裝太陽能電池板、電能轉(zhuǎn)換裝置，電能轉(zhuǎn)換裝置分別連接第一-第二風(fēng)機(jī)、太陽能電池板、第一-第二水輪機(jī)提升裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型半潛式潮流能、風(fēng)能及太陽能聯(lián)合發(fā)電裝置平臺，其特征是:所述的第一水輪機(jī)提升裝置包括提升筒體、提升齒條、提升齒輪、提升電機(jī)，提升齒條與提升筒體內(nèi)壁相連，提升齒輪與提升齒條哨合，提升電機(jī)連接并驅(qū)動提升齒輪從而帶動提升筒體上下移動，提升齒條上安裝鎖緊裝置，鎖緊裝置包括相連的鎖緊電機(jī)、鎖緊齒條，鎖緊齒條在鎖緊電機(jī)控制下與提升齒條嚙合或斷開；第一、第二水輪機(jī)安裝在第一橫軸上，第一橫軸安裝在第一水輪機(jī)提升裝置提升筒體的端部；第一-第二水輪機(jī)提升裝置結(jié)構(gòu)相同，第三-第四水輪機(jī)安裝在第二橫軸上，第二橫軸安裝在第二水輪機(jī)提升裝置提升筒體的端部。
【文檔編號】H02S40/38GK103938601SQ201410143270
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】高良田, 盛其虎, 齊新, 孫奇, 彭翔, 王本添 申請人:哈爾濱工程大學(xué)