專利名稱：海洋能水力發電系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種海洋能水力發電系統，尤其是利用潮汐、波浪等有橫向沖擊能量(波)的海洋能水力發電裝置。
背景技術：
為了補充礦物能源的不足，也為減少礦物燃料對環境的破壞，針對巨大的海洋能量，人們提出了多種多樣的能源利用技術，其中有大量的潮汐、波浪發電裝置被提出。其中如中國實用新型專利ZL200920316282. O “一種海洋水庫潮汐發電系統”介紹了一種在海底向上建造壩頂高于海平面的環形壩，壩體上有溝通內外的連通管，連通管上安裝水輪發電機所構成的裝置。該裝置利用潮汐中海平面的升降所導致的環形壩內外的海水涌動而推動水輪發電機工作。但該裝置并沒有利用到潮汐中橫向沖擊的能量，其推動水輪機的能量僅
包含潮位差所有的勢能。又有中國發明專利ZL200610086870.0 “一種新型海洋聚波發電裝置”介紹了“一種新型海洋聚波式發電裝置，該裝置包括由導波墻、喇叭形進水管、隔波回流墻和所組成聚波系統，由電動閘閥、水擊閥、穩壓罐、穩壓罐單向進水閥、穩壓罐進水管和穩壓罐出水管所組成的波能勢能轉換系統，由水庫、水輪發電機組及輔助設備所組成的水力發電系統；該聚波系統通過穩壓罐進水管和上述波能勢能轉換系統連通，波能勢能轉換系統通過穩壓罐出水管和上述水力發電系統連通。”該裝置的工作原理是“當波浪在海洋中傳播進入導波墻范圍時，波浪在導波墻的作用下，進行聚集并進入喇叭口形進水管，由于水管斷面逐漸縮小，進入喇叭口形進水管的波浪水流流速不斷增加，當波浪水流流到喇叭口形進水管的末端時，由于水流流速很高，在高速水流的沖擊下，水擊閥門迅速關閉，根據水力學水擊理論，這時喇叭口形進水管中瞬間會產生強大的水擊壓力，這時管中強大的水擊壓力會迅速將穩壓罐單向進水閥打開，喇叭口形進水管中的高壓水流通過單向進水閥大量涌入穩壓罐中，由于穩壓罐中裝有一定量的空氣，這時空氣首先被大量涌入穩壓罐中的高壓水流壓縮，穩壓罐中的水在壓縮空氣的反作用力的作用下，水壓增加，這時高壓水通過穩壓罐出水管進入水庫。隨著喇叭口形進水管中的大量水流進入穩壓罐，管中壓力迅速降低，水擊閥打開，穩壓罐單向進水閥自動關閉，由于這時喇叭口進水管中的壓力較低，在導波墻范圍內的波浪又開始進入喇叭口進水管中，又開始重復以上過程。這樣循環往復，即可使海水在波浪的作用下，不斷提升到水庫中，水庫將具有一定勢能的水進行儲蓄，水輪發電機組再根據電網發電調峰調度要求，將水庫儲蓄的水能轉化成電能。”該裝置利用喇叭口形進水管的聚能和穩壓罐中空氣彈力助推而將波浪能轉換為勢能儲存在水庫中發電。但該裝置結構復雜，對地形要求高，投資成本大，水流在各管道結構中能量損失較大。
發明內容針對上述不足，本實用新型就是要提供一種結構簡單，對地形要求低，投資小，能量損失小的利用喇叭口形狀的進水通道對進行聚能的海洋能水力發電系統。本實用新型提供的海洋能水力發電系統，有喇叭口形狀的進水通道、水庫和水輪發電機，所說的喇叭口形狀的進水通道是由傾斜并呈梯形的底和兩側壁形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端寬度小于坡道低端寬度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌動方向，水庫與坡道底的高端連接。本實用新型提供的海洋能水力發電系統，可依靠海岸、島礁的山體開鑿修建坡道、水庫等建筑，以利用地形節省建設投資。坡道的高低端位差及低端高程由所在海域經統計獲得的潮位差、低潮水位、浪聞等因素確定。本實用新型提供的海洋能水力發電系統，利用嗽叭口的聚能作用，使波能轉化為勢能，由攜帶波能的海水在坡道中提升從坡道底的高端進入水庫，從而使水輪發電機獲得需要的水力。與現有技術相比，本實用新型沒有復雜的管道系統和其他輔助裝置，使聚能后的水流所損失的能量損失少。同時本實用新型建造和運行成本低，因結構簡單而系統有較高的可靠性、安全性和平穩性。所說水庫與坡道底的高端之間有一跌水坑，即跌水坑設置在坡道底高端外,水庫 與跌水坑連接，用以緩沖進水而使水庫消浪。所說坡道及水庫有多組，各組間高程不同，分別對應所在海域的不同的風浪級差層次，可將一部分較高波浪級差的能量被提升到更高的水位以減少能量的浪費，甚至構成梯級發電系統。本實用新型提供的海洋能水力發電系統，為適應海面風向變化而導致的風流涌動方向的不同，設置有多個坡道，各坡道方向不同，分別對應所在海域的不同風向，各坡道連接所在高程的水庫。使擴大采能面積和水力供給量。所說坡道的斜度為I : O. 8 I. 2，坡道低端寬度與高端寬度的比例為3 4 I。

圖I為本實用新型一實施例的結構示意圖，圖2為圖I的俯視圖，圖中1_坡道的側壁，2-坡道的底,3-跌水坑,4-水渠，5-水庫,6-水力管道,7-水輪發電機；圖3為本實用新型另一實施例的結構示意圖，圖中21_坡道一，22-坡道二，31-跌水坑一，32-跌水坑二，51-水庫一，52-水庫二，61-水力管道，71-水輪發電機。
具體實施方式
I、如圖1、2所示，當地平時浪高2米。有底I和側壁2構成喇叭口形坡道，坡道的底的斜度為I : 1，坡底(坡道低端)寬度與坡頂(坡道高端)寬度的比一般為4 I。坡底在平潮水位，坡頂與坡底高程差為8米,有跌水坑3接在坡頂后。跌水坑經水渠4與水庫5相連，水庫經水力管道6與水輪發電機7連接，水庫底與水輪高程差為2米。2、如圖3所示，本例是針對波浪的輕浪、中浪、大浪、巨浪等風浪級差層次設計的(圖中顯示了兩級)。在海岸邊依山體逐層建立，結構如上例，有兩層相同結構的裝置構成。所圖中坡道一 21、跌水坑一 31、水庫一 51對應于輕浪,坡道一 22、跌水坑一 32、水庫一 52對應于中浪，多個水庫出水連通接入水力管道61與水輪發電機71連接。以最大限度地提高波浪能的利用，不致于將大浪、巨浪能降級使用。同時與沿海地區丘陵地帶建蓄水庫呈梯級分布的條件相匹配。3、在突出海中的海岸邊或島礁上，根據當地風向統計，在多個方向設立相應的坡道和跌水坑，而各方向又可根據風浪情況設計取水系統層數。使由坡道、跌水坑構成的取水系統經輸水管 路將提升的水引入相應的水庫進行發電。使至少有一個坡道可接受到因波浪而推動的水力，以獲得高位水。
權利要求1.一種海洋能水力發電系統，有喇叭口形狀的進水通道、水庫和水輪發電機，其特征是所說的喇叭口形狀的進水通道是由傾斜并呈梯形的底和兩側壁形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端寬度小于坡道低端寬度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌動方向，水庫與坡道底的高端連接。
2.如權利要求I所述的海洋能水力發電系統，其特征是所說水庫與坡道底的高端之間有一跌水坑，即跌水坑設置在坡道底高端外，水庫與跌水坑連接。
3.如權利要求I所述的海洋能水力發電系統，其特征是所說坡道的斜度為I:0.8 I.2，坡道低端寬度與高端寬度的比例為3 4 I。
4.如權利要求I或2或3所述的海洋能水力發電系統，其特征是所說坡道及水庫有多組，各組間高程不同，分別對應所在海域的不同的風浪級差層次。
5.如權利要求I或2或3所述的海洋能水力發電系統，其特征是設置有多個坡道，各坡道方向不同，分別對應所在海域的不同風向，各坡道連接所在高程的水庫。
6.如權利要求4所述的海洋能水力發電系統，其特征是設置有多個坡道，各坡道方向不同，分別對應所在海域的不同風向，各坡道連接所在高程的水庫。
專利摘要本實用新型提供的海洋能水力發電系統，有喇叭口形狀的進水通道、水庫和水輪發電機[7]，所說的喇叭口形狀的進水通道是由傾斜并呈梯形的底[2]和兩側壁[1]形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端寬度小于坡道低端寬度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌動方向，水庫[5]與坡道底的高端連接。本實用新型提供的海洋能水力發電系統，利用嗽叭口的聚能作用，使波能轉化為勢能，由攜帶波能的海水在坡道中提升從坡道底的高端進入水庫，從而使水輪發電機獲得需要的水力。與現有技術相比，本實用新型沒有復雜的管道系統和其他輔助裝置，使聚能后的水流所損失的能量損失少。
文檔編號E02B9/08GK202577252SQ201220044080
公開日2012年12月5日 申請日期2012年2月13日 優先權日2012年2月13日
發明者戎永耀 申請人:戎永耀