[实用新型]履带运动式海流发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，尤其是涉及一种利用海流能发电的履带运动式海流发电装置。

背景技术

随着现代社会对能源需要的日益增长以及矿物燃料资源的日益枯竭和环境污染的日趋加剧，开发利用清洁可再生的海洋能源正在成为世界各沿海国家的发展战略。在海洋能源众多形式之中，海流能是最为重要的可利用能源之一。

海流能是指海水流动的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能的利用方式主要是发电，与陆地上的河流发电相比，它既不受洪水的威胁，又不受枯水季节的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，完全可成为人类可靠的能源。我国海域辽阔，既有风海流,又有密度流；既有沿岸海流，也有深海海流，这些海流的流速多在2米/秒，流量变化不大,而且流向比较稳定。若以平均流量每秒100立方米计算，中国近海和沿岸海流的能量就可达到一亿千瓦以上，其中以台湾海峡和南海的海流能量最为丰富，它们将为发展我国沿海地区工业提供优质而廉价的电力。

海流发电的原理与风力发电相似，但由于海水的密度约为空气的1000倍，且必须放置于水下，故海流发电存在着一系列的关键技术问题，包括安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。目前海流发电装置主要有轮叶式、降落伞式和磁流式几种。轮叶式海流发电装置利用海流推动轮叶，轮叶带动发电机发出电流。轮叶可以是螺旋浆式的，也可以是转轮式的。轮叶式海流发电目前仍然是研发的重点，围绕轮叶叶处优化、转速控制等，近年来不断有新型的设计出现，例如发明专利“自调节海流发电装置”(申请号：200610129897.3)、“一种新型的用于海流发电涡轮机的叶片”(申请号：200910154589.X)、“用于海流发电的渐开线式螺旋水轮机”(申请号：02137383.3)等。降落伞式海流发电装置由几十个串联在环形铰链绳上的降落伞组成。顺海流方向的降落伞靠海流的力量撑开，逆海流方向的降落伞靠海流的力量收拢，降落伞顺序张合，往复运动，带动铰链绳继而带动船上的铰盘转动，铰盘带动发电机发电。磁流式海流发电装置以海水作为工作介质，让有大量离子的海水垂直通过强大磁场，获得电流。海流发电的开发史还不长，发电装置还处在原理性研究和小型试验阶段，系统稳定性、可靠性、经济性以及发电装机容量等很多方面仍然存在大量不足之处，迫切需要提出优化的、实用的新型结构形式。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单，制作、安装、运动维护费用低，能够实现海流能量的高效利用，且适用于近岸浅海区域海流流速较低情况的新型海流发电装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种履带运动式海流发电装置，包括设置在海底床面的桩柱，所述桩柱并排设置至少为两根，所述每根桩柱分别设置有上定滑轮和下定滑轮，所述上定滑轮和下定滑轮通过履带式运动缆绳依次连接，所述履带式运动缆绳等间距设置有运动伞，所述上定滑轮连接有发电机。

所述桩柱为混凝土桩或钢管其中的一种构成。

所述桩柱的顶端位于海流水面之上。

所述运动伞包括通过固定结点设置在运动缆绳上的伞面和套装在运动缆绳上的滑动套管，所述滑动套管上设置有通过铰结点与骨架相连接的支撑杆。

所述骨架和支撑杆为弹性钢条。

所述定滑轮和发电机之间设置齿轮变速系统。

本实用新型的有益效果是：

1、高效海流能量利用：该装置直接利用水流的冲击力发电，能够实现较高的能量转化效率，尤其是在海流流速较好低的情况下，传统叶轮式发电机往往存大起动困难等问题，本装置通过调节阻尼力矩及缆绳运动速度，仍能够达到较高的利用效率。本发电装置的能量损失主要来自水流的阻力损失及定滑系统的摩擦阻力，通过优化运动伞闭合后的形状，并采用低摩阻转动机构，能够把这些损失降至最低。另外，本装置在运动伞回收过程中，缆绳与伞体在水面之上的空气中运行，从而消除了该过程的水流阻力，而回收过程中风的阻力与水流阻力相比可以忽略。

2、在近岸浅海区域适用性强：在近岸浅海区域由于水深较浅(例如水深不足10米)，传统叶轮式发电机的叶轮直径受到很大限制，不宜于安装大功率的发电机组。而采用本实用新型的履带式运动海流发电装置，通过优化设置伞体形状(采用矩形伞体)，仍可实现较大的装机容量。