[发明专利]一种海水收集装置及利用其发电的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用将海浪的力量转化为一种能量能发电能量的海水收集装置，本发明还涉及一种利用该海水收集装置进行发电的设备及方法。

背景技术

由于石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源枯竭，能源危机将席卷全球，尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。最严重的状态，莫过于工业大幅度萎缩，或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争。

为了避免上述窘境，人们竭尽全力寻找新能源和可持续的替代能源，以缓解目前的能源危机。我们已知大多数国家等都在积极开发如太阳能、风能、海洋能等可再生新能源。

各种海洋能的蕴藏量是非常巨大的，据估计有780多亿千瓦，其中波浪能700亿千瓦，潮汐能30亿千瓦，温度差能20亿千瓦，海流能10亿千瓦，盐度差能10亿千瓦。如果将波浪的能量转换为可利用的能源，那真是一种理想的巨大的能源。沿海各国，特别是美国、俄罗斯、日本、法国等国都非常重视海洋能的开发。从各国的情况看，潮汐发电技术比较成熟。利用波能等海洋能进行发电还不成熟，目前仍处于研究试验阶段。

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，是一种在风的作用下产生的，并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能。目前，现有技术存在大量的利用波浪能发电的技术，主要原理是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能（液压能），然后再转换成电能。然而，波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源，因而这种能量存储起来比较困难，仅一些小型设备用上了波浪发电机发出的电来照明，例如海上导航浮标和灯塔。如何将丰富的波浪能通过一种装置转化为可储备的能量成了一种迫切的研究课题。

波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起来。第二级为中间转换，即能量的传递过程，包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动，使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称最终转换，即由机械能通过发电机转换为电能。波浪发电要求输人的能量稳定，必须有一系列稳速、稳压和蓄能等技术来确保，它同常规发电相比有着特殊的要求。

鉴于现有技术中大都存在波浪能发电是不稳定的缺点，提供一种利用波浪能的装置和利用该装置发电的方法产生连续的，稳定的电能符合人们充分利用取之不竭的干净能源是非常理想。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单，成本低，且使用灵活方便海水收集装置，把分散的、低密度的、不稳定的波浪能吸收起来，利用该装置将波浪收集到高位水库形成水位差，然后利用水流直接驱动水轮发电机发电，最后集中、经济、高效地转化为有用的电能。

为此，本发明一方面提供了一种海水收集装置，其包括：浮子、支架、动筒、定筒和蓄水器；其中，所述浮子为空心密封容器；所述支架固定在海底；所述浮子固定在动筒上端，所述的动筒下端设有进液止回阀；所述定筒固定在支架上，所述的定筒下端设有进液止回阀；所述储水器高于海平面；所述的定筒套接在动筒中，在所述定筒上与所述动筒套接的外周上至少设有一道密封活塞，所述的定筒和所述蓄水器通过水管或者水槽连接；浮子在海浪的运动下，带动动筒在竖直方向往复运动；将海水压向所述储水器。

进一步地，上述的浮子上下端设有可启闭的开关。

进一步地，上述支架和浮子相互配合的位置上设有防撞机构。

进一步地，上述支架下端设有过滤装置。

进一步地，上述支架上设有导轨，与所述浮子上设有的滑槽配合上下运动。

进一步地，上述支架上还包括一锁定装置，在损坏、维修或极端天气条件的情况下锁定装置将浮子锁定。

进一步地，上述定筒的半径小于动筒的半径。

本发明又提供了一种海水收集装置，包括：浮子、支架、动筒、定筒和蓄水器；其中，所述浮子为空心密封容器；所述支架固定在海底；所述浮子固定在动筒上端，动筒上端套在支架上滑动，所述的动筒下端设有进液止回阀；所述定筒固定在支架上，所述的定筒下端设有进液止回阀；所述储水器高于海平面；所述的动筒套接在定筒中，在所述动筒上与所述定筒套接的外周上至少设有一道密封活塞，浮子在海浪的运动下，带动动筒在竖直方向往复运动；将海水压向所述储水器。

本发明另一方面提供了一种利用海浪能进行发电的设备，包括上述海水收集装置和水轮发电机，所述的海水收集装置安装在海边，所述的水轮发电机组安装在蓄水器上，在波浪能的作用下，浮子带动动筒将海水压到高位储水器，通过水轮发电机将势能转化为电能。

本发明又一方面提供了一种利用海浪能进行发电的方法，包括上述若干海水收集装置和水轮发电机组；