[发明专利]一种利用波浪能的海面取水与发电装置

说明书

本发明公开了一种利用波浪能的海面取水与发电装置。包括海水室、压缩室和发电系统；海水室固定设置于海平面上，海水室室腔为密闭容器，室腔一端是恒定与海水联通的敞口，另一端与活塞装置连接；压缩室前端是与海水室联通的活塞装置，后端有通过管道和单向阀连接的空气喷口，喷口喷出的压缩空气用于驱动发电系统；压缩室还通过空气吸入管道和单向阀与海面大气联通，压缩室底部设置有收集引水管并通过单向阀开闭；本发明系统利用波浪能直接推动活塞运动压缩空气，不另需动力；系统程序、过程简单，减少了中间过程能量转换造成的能量损失；系统既能发电，也能收集海洋表面丰富的水气资源产生淡水。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源开发和海水综合利用技术领域，尤其属于利用海洋波浪能进行发电和淡化取水技术，特别涉及一种利用波浪能的海面取水与发电装置。

背景技术

随着经济和社会的发展，人类对能源的需求量越来越大，海水淡化处理以及吸附空气中的水分而生成淡水的需求越来越急需。为了解决能源供应在社会发展中的瓶颈问题，寻找替代的可再生能源已经成为全球的共识。由于海洋面积约占全球面积的70％，其中蕴藏着巨大的能量，这就使它吸引了人们的目光，并使世界上许多国家都着手对其进行研究。据国际能源组织(IEA)公布的报告预测：全球可利用的波浪能可达20～25亿kW，相当于目前世界发电装机总量的2倍。且波浪能能量密度大，传播过程中的能量损失很小。海洋能主要包括：潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。其中波浪能的开发和利用研究是目前研究最多的可再生能源和清洁能源之一。运用波浪发电技术很好地对波浪能进行利用和开发，将会在一定程度上缓解目前的能源危机，其应用前景十分广阔。而波浪能量的大小与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。

现有波浪能利用发电技术中多以波浪推动活塞并驱动水力推动发电装置发电，其能量损失大，发电效率低，还存在循环水的利用问题；同时，在进一步的能源利用中，通常通过利用波浪能获得的电能进行海水蒸发淡化取水，或利用波浪能驱动反渗透装置获取淡化水；这些淡化方法均存在能耗高，效率低，装置成本高的缺陷。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种利用波浪能的海面取水与发电装置。本发明提供了一种效率更高的、综合利用波浪能同时进行发电和取水的波浪能利用装置；本发明系统适合于海面任何地域位置，并能够持续稳定地产生淡水并进行发电。

本发明通过以下技术方案实现：

利用波浪能的海面取水与发电装置，包括海水室、压缩室和发电系统；其特征在于：

所述海水室固定设置于海平面上，海水室室腔为密闭容器，室腔一端是恒定与海水联通的敞口，另一端与活塞装置连接；本发明海水室室腔总容积可根据所需淡水量及发电量的大小而确定。

所述压缩室前端是与海水室联通的活塞装置，后端有通过管道和单向阀三连接的空气喷口，喷口喷出的压缩空气用于驱动发电系统；压缩室还通过空气吸入管道和单向阀二与海面大气联通，压缩室底部设置有收集引水管并通过单向阀一开闭；

所述发电系统包括由喷口喷出的压缩空气驱动的汽轮机和汽轮机驱动的发电机。

本发明所述各单向阀均为电磁阀，并由压力传感器控制开闭。

所述压缩室及其活塞装置为一体的管道结构，管道的前端为活塞运动段、后端为空气压缩段。

本发明利用海洋波浪能发电以及提取海洋上空空气中水分实现发电和海水淡化利用的目的。