[发明专利]风机耦合管风琴式多重共振振荡水柱式发电装置

说明书

本发明公开了一种风机耦合管风琴式多重共振振荡水柱式发电装置，属于波浪能发电装置技术领域。该发电装置包括支撑结构、塔筒、风力发电装置、若干振荡水柱和汇流管道；支撑结构竖向设置在最下方，支撑结构的上部安装塔筒，塔筒上部安装风力发电装置，若干振荡水柱绕支撑结构周围竖向设置，汇流管道设置于若干振荡水柱的上方。若干振荡水柱的长度不等，能适应不同潮位和波高，具备潮差变化下连续工作的能力；若干振荡水柱的内径不等，能与波浪产生多重共振，提高波浪能利用率；振荡水柱围绕支撑结构呈环形均匀间隔排布，具有适应不同方向波浪的能力。本发明提供的振荡水柱式波浪能发电装置，对波浪能的利用率高，结构简单，易于拆卸与维护。

技术领域

本发明涉及一种风机耦合管风琴式多重共振振荡水柱式发电装置，属于波浪能发电装置技术领域。

背景技术

海上蕴含着丰富的风能和波浪能。波浪能发电装置根据其发电原理可分为振荡水柱式（OWC）、振荡体式和越浪式三类。振荡水柱式波浪能装置结构简单，能量转换的运动部件均位于水面以上不与海水相接触，防腐性能好，方便维护。

在研究开发利用波浪能的过程中发现，波浪能单能种发展也存在一定的局限性，因此结合海上风力发电使得风机与波浪能发电装置耦合发电成为可能。振荡水柱式波浪能装置逐渐与防波堤、风机等基础结构进行耦合，提高了波浪利用率。

目前，振荡水柱式波浪能装置的结构形式有靠岸式和离岸式，形状有矩形、U型、圆柱形等，气室结构有单气室、多气室。现有振荡水柱式波浪能装置大多数是单侧迎浪，对不同方向的波浪不能很好的吸收，对不同方向的波浪利用率不高。不同时刻的潮位也会有所不同，若潮位较低，OWC设计较深的吃水会增加材料成本；OWC设计的吃水较浅则不利于形成封闭的气室，装置利用率低。对于多气室OWC，若在每个气室出气口处连接一个空气透平及发电机则会增加成本投入。

发明内容

为了解决现有振荡水柱式波浪能装置对波浪能的利用率低的技术问，本发明提供了一种风机耦合管风琴式多重共振振荡水柱式发电装置。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

风机耦合管风琴式多重共振振荡水柱式发电装置，包括：

支撑结构，竖向设置；与所述支撑结构的竖向所垂直的方向为所述支撑结构的径向；

塔筒，连接于所述支撑结构的上方；

风力发电装置，安装于所述塔筒顶部；

若干振荡水柱；所述振荡水柱为空心柱状结构，其两端开口；若干所述振荡水柱，竖向、绕所述支撑结构周围设置，其上部端口位于同一平面；沿所述支撑结构的其中一径向，所述振荡水柱的长度依次递减，所述振荡水柱的内径依次递减或递增；

汇流管道，设置于所述振荡水柱的上方，其进气口与若干所述振荡水柱的顶部开口连通；

透平发电机，设置于所述汇流管道的出气口。

根据本发明公开的一些实施例，沿所述支撑结构的其中一径向，若干所述振荡水柱长度等差变化。

根据本发明公开的一些实施例，若干所述振荡水柱沿所述支撑结构的其中一径向对称分布。

根据本发明公开的一些实施例，若干所述振荡水柱的外径相等。

根据本发明公开的一些实施例，还包括若干通电阀门；若干所述通电阀门安装于若干所述振荡水柱的底部开口处。

根据本发明公开的一些实施例，还包括若干特斯拉阀；若干所述特斯拉阀连接于所述汇流管道的进气口与若干所述振荡水柱的顶部开口之间。

根据本发明公开的一些实施例，还包括支撑盘；所述支撑盘开设有若干竖向通孔，所述通孔的内径与所述振荡水柱的外径匹配；所述支撑盘套设于所述支撑结构，所述振荡水柱的上端穿过所述支撑盘的通孔、与所述所述支撑盘静连接。