本實用新型涉及一種岸式發電防波堤,尤其是一種可再生、無污染、利用水能和氣流能同時發電并與防波堤相結合的岸式發電防波堤。
背景技術:
在全球能源漸趨枯竭的形勢下,在能源短缺和環境污染雙重壓力日益沉重的時代背景下,尋求和發展可再生能源已成為不可逆轉的新趨勢。波浪能由于具有分布廣泛、能流密度高、價格低廉等特點,是海洋可再生能源之一。因此,要充分利用這一部分的能源。但是,目前傳統的波浪發電裝置發電效率低,造價高等問題,使其無法商業化應用。
傳統的防波堤雖然起到消能的作用,但這一部分能量沒有被利用起來,造成極大的浪費。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于解決現有的波浪能發電裝置發電效率低而無法商業化應用等問題以及岸邊波浪能無法運用起來等一系列問題。提供一種岸式發電防波堤,該裝置結構簡單、成本較低、發電效率高、能量利用率高,有利于商業化應用。
為實現上述目的,本實用新型所采用的技術方案是:本實用新型包括兩個倉室、兩個單向閥、兩個通水道、三個發電裝置、三個進出口、渦輪、傳動軸、護欄與防波堤結合組成。所述防波堤豎直固定于海水中,包含前壁和后壁,內部透空。前壁為迎水面,后壁與岸坡相結合,其材料均為高強耐海水腐蝕不銹鋼制成。
所述兩個倉室即上倉室和下倉室,上倉室上、下側為高強度透明玻璃制成,在上側近岸段設置維修專用門,內固定第一發電機,第一發電機通過傳動軸與渦輪相連。用玻璃的目的在于人們可以觀看其內部構造了解其發電原理,具有一定的環保教育意義,提高人們的環保意識。下倉室分上、下兩部分,兩部分之間由左右兩個通道相連通。
所述兩個單向閥即向上單向閥和向下單向閥分別置于下倉室兩通道內,方向相反。
所述三個發電裝置即風力發電機、渦輪發電機和第一發電機。風力發電機和渦輪發電機分別在雙向氣流和雙向水流作用下均可運轉產生電能。
所述三個進出口即維修專用門、上部進出風通道和下部進出水通道。其中,維修專用門用于第一發電機的維護及檢修工作;上部進出風通道用于氣流雙向流動并安裝風力發電機; 下部進出水通道用于水流雙向流動并安裝渦輪發電機。
所述護欄位于上倉室上部近海側,起防護作用。
本實用新型的工作原理是:將該裝置與岸坡相接并豎直固定于水中,當波浪上下起伏時能通過下部進出水通道,帶動渦輪發電機進行發電。下倉室海水通過兩個單向閥帶動渦輪轉動,渦輪通過傳動軸帶動第一發電機發電,同時,下倉室上部分氣流通過進出上部進出風通道帶動風力發電機產生電能。將各種能量充分利用轉化為電能,具有很高的發電效率。
本實用新型的有益效果是:當波浪上下起伏時,三個發電裝置同時運轉,產生電能。具有以下優點:相較于普通波浪發電裝置,該裝置充分利用了雙向氣流、雙向水流以及雙向單通流作用,能量利用率更高。從而提高了整個裝置的發電效率;第一發電機不直接與海水接觸,可免受海水的腐蝕,延長了裝置的工作壽命,同時設置維修專用門易于維護及檢修;渦輪由于單向閥作用始終單向運轉,明顯提高發電效率;上倉室上、下側由高強度透明玻璃制成,可進行內部結構的觀察,具有一定的環保教育意義,提高人們的環保意識,意義重大;結構簡單,成本較低。可靠性高,使用壽命長,易于推廣,有廣闊的市場前景與使用價值。
附圖說明
圖1:本實用新型的結構示意圖。
圖中:1.維修專用門;2.上倉室;3.下倉室;4.傳動軸;5.渦輪;6.右側通水道;7.向上單向閥;8.后壁;9.渦輪發電機;10.下部進出水通道;11.向下單向閥;12.左側通水道;13.前壁;14.風力發電機;15.上部進出風通道;16.第一發電機;17.防波堤;18.護欄。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做進一步說明。
岸式發電防波堤的防波堤(17)豎直固定于海水中,其中上倉室(2)位于海水上部,且上倉室(2)上側近岸端設維修專用門(1),內部安裝有第一發電機(16),第一發電機(16)通過傳動軸(4)與位于下倉室(3)的渦輪(5)連接。下倉室(3)的上部分中的一部分位于海水水面上方,在前壁(13)上端設置進出風通道(15)并安裝有風力發電機(14),下倉室(3)上、下兩部分由左側通水道(12)與右側通水道(6)相連通。
左側通水道(12)和右側通水道(6)分別安裝向下單向閥(11)和向上單向閥(7),下倉室(3)的下部分位于海水以下,在前壁(13)下端設置下部進出水通道(10)并安裝有渦輪發電機(9)。
當防波堤(17)外部的波峰來臨,水位上漲時,海水通過下部進出水通道(10)并帶動渦輪發電機(9)產生電能。此時,向上單向閥(7)開啟,向下單向閥(11)關閉,海水由右側通水道(6)從下部分向上部分運動,從而驅使渦輪(5)轉動,渦輪(5)通過傳動軸(4)帶動第一發電機(16)產生電能。同時,下倉室(3)上部氣流被擠壓,由上部進出風通道(15)流出并帶動風力發電機(14)產生電能。
當防波堤(17)外部的波浪波谷來臨,水位下降時,下倉室(3)上部分的水回流,向下單向閥(11)開啟,向上單向閥(7)關閉,海水從左側通水道(12)上部分向下部分流動,帶動渦輪(5),渦輪(5)通過傳動軸(4)帶動第一發電機(16)產生電能。同時,下部分海水通過下部分進出水通道(10)流出,下倉室(3)帶動渦輪發電機(9)產生電能。下倉室(3)的上部分氣流通過上部進出風通道(15)流入并帶動風力發電機(14)產生電能。
因此,無論水位上升還是下降,渦輪(5)始終單向運轉。第一發電機(16)、風力發電機(14)和渦輪發電機(9)同時運作產生電能并由電纜輸出。