本发明属于发电设备,具体涉及用于海面的波浪能风能复合发电装置。
背景技术:
1、目前海洋具有广阔的未开发海域面积,在海上进行海上风力能够有效的,在不干扰居民生活的情况下获得大量电力,波浪能发电:波浪能是海洋能的一种,通过波浪的起伏带动特定装置(如水车)转动,进而驱动发电机发电。这种发电方式利用了海洋中的波浪资源,是一种清洁、可再生的能源利用方式。风能发电:风能发电则是利用风力驱动风车(风力发电机)的叶片旋转,进而通过增速机提升旋转速度,最终驱动发电机发电。风能同样是一种清洁、可再生的能源,且在全球范围内分布广泛,具有巨大的开发潜力。
2、然而,传统的波浪能和风能发电装置通常是独立设计和运行的,这不仅增加了海上平台的建设成本,还限制了能源的综合利用率。在波浪能方面,现有的波浪能发电装置大多采用浮体设计,通过波浪作用于浮体产生的往复运动或旋转运动来驱动发电机发电。但这类装置往往对波浪频率和方向有较高的要求,且在恶劣海况下的稳定性较差,导致能量转换效率不高。在风能方面,海上风力发电技术已经相对成熟,通过大风轮机直接利用风能发电,但海上风力发电装置通常对海域条件和风力资源有较高要求,且单个装置占地面积大,成本高昂。此外,由于波浪能和风能在时间和空间上的不稳定性,单一能源的利用效率往往受限。目前,尽管已有结合波浪能和风能的复合发电装置的研究,但多数设计复杂,成本高,且在实际应用中仍面临稳定性、效率和成本控制等方面的挑战。
3、综上所述,目前的波浪能和风能发电装置存在以下问题:1)设备成本高,维护复杂;2)受环境条件限制,能量转换效率低;3)复合发电装置的集成设计和优化不足,未能充分利用海洋环境的多样性,提高能源的综合利用率。因此,开发一种结构简单、成本可控、能有效利用波浪能和风能的复合发电装置,是当前海洋能源开发利用领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,解决了现有技术存在的设备成本高、能量转换效率低、未能充分利用海洋环境的多样性、能源的综合利用率低的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
5、一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,包括:
6、固定桩;
7、支撑座,设置在固定桩上端;
8、发电机构,设置于支撑座上端,包括设置于支撑座上端的波浪发电组件,波浪发电组件的一侧设置有收缩组件,收缩组件上端贯穿至波浪发电组件上方,且波浪发电组件的上端贯穿至收缩组件内部,收缩组件上端还设置有风力发电组件;
9、基于上述技术特征:本装置通过波浪发电组件和风力发电组件的集成设计,能够同时利用风能和波浪能,提高了能源的综合利用率;收缩组件的设计进一步增强了装置在恶劣海况下的稳定性,提高了能量转换效率;通过波浪发电组件和风力发电组件的设置,能够适应不同海域和风力条件,通过波浪发电组件和风力发电组件的协同工作,降低了对单一能源资源的依赖,提高了装置对环境的适应性,不仅提高了海洋能源的综合利用率,而且降低了成本,增加了装置的稳定性和效率。
10、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:波浪发电组件包括:
11、导向仓,设置于支撑座上方,在导向仓上端设置有锥形架,锥形架内设置有竖轴,竖轴上端设置有位于收缩组件内的第一发电机;
12、多个支撑架,设置于导向仓下端,且延伸至导向仓远离导流板一侧;
13、导流板,设置于导向仓下端,且固定连接于支撑座上端;
14、基于上述技术特征:通过在导向仓的入口处开设弧形进水口,进水口面对海面波涛的冲击方向;在海水冲击进水口时,利用多个支撑架对导向仓形成支撑的效果,保证了本结构的稳定性。
15、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:收缩组件包括设置于导向仓一侧的连接竖管,连接竖管上端设置有球形仓,球形仓内设置有多个加强筋,连接竖管内还滑动连接有储液仓,储液仓下方设置有圆环板,圆环板转动连接于连接竖管内;
16、基于上述技术特征:其中当海面风力较大的情况下,使得海浪冲击的情况增强,通过锥形架喷出多余液体进入球形仓中,由于球形仓外形近似球形,内部液体汇聚进入连接竖管滴落在储液仓中。
17、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:风力发电组件包括固定连接于连接竖管内底壁的第二发电机,所述第二发电机连接轴上固定连接有方轴,方轴的表面滑动连接有方孔管,方孔管固定连接于储液仓表面;球形仓上端还设置有收纳仓,方孔管的上端贯穿至收纳仓上方,且在方孔管的上端还设置有均力盘;
18、基于上述技术特征:在常态下通过方孔管在进行转动时候,带动方轴跟随进行转动,此时通过方轴带动第二发电机连接轴进行发电工作。
19、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:导向仓的内壁上设置有多个均流板,多个均流板沿导向仓的内壁均匀分布;
20、基于上述技术特征:多个均流板可以使得海水在进入导向仓内侧时,海水的冲击力度均匀分散在导向仓内部,从而保障导向仓稳定对冲击海水的稳定导向作用。
21、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:锥形架的内壁上设置有两个单向轴承,两个单向轴承的转动方向相反;
22、基于上述技术特征:两个单向轴承其上下方向均设置有定位卡箍,避免单向轴承出现偏移倾斜的情况发生,单向轴承的外缘与锥形架的内壁固定连接。
23、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:单向轴承的内缘设置有螺旋板,螺旋板固定连接于竖轴表面,两个螺旋板的螺旋方向相反;
24、基于上述技术特征:当水流在导向仓导向下冲击锥形架的上端,此时下端螺旋板不会转动,并且在下端螺旋板的导向下使得水流冲击上端螺旋板的角度更合适带动上端螺旋板转动。
25、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:储液仓与圆环板之间设置有弹簧,储液仓下端开设有多个渗水孔;
26、基于上述技术特征:其中储液仓内部冲击液体在长途下通过渗水孔向外部渗出,当海面波涛较大,导致水流进入量增大,使得储液仓内部储存液体增多。
27、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:储液仓的内壁上还设置有虹吸管,虹吸管的下端贯穿至储液仓下方;
28、基于上述技术特征:其中虹吸管主要辅助维护维修工作,常态下虹吸管下端口为堵塞状态,当储液仓下端的渗水孔出现堵塞的情况下,可以通过虹吸管将储液仓内部液体辅助导出。
29、作为本发明所述一种用于海面的波浪能风能复合发电装置的一种优选方案:方孔管靠近均力盘的表面设置有连接架,所述连接架的另一端设置有风力叶板;
30、基于上述技术特征:当日常风力发电中,风力发电组件中的多个风力叶板通过连接架带动方孔管进行转动,风浪较大时,此时通过海浪冲击的强度,使得储液仓内部液体积蓄。
31、(三)有益效果
32、与现有技术相比,本发明提供了一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,具备以下有益效果:
33、1.本装置在常态下,在风力较大的情况,将会使得波浪冲击增强,通过波浪发电组件进行波浪发电,其中海面波浪在冲击的过程中通过导向仓进行导向,配合均流板保持海水冲击过程中导向仓受力均匀,汇聚至锥形架向上冲击带动第一发电机进行发电工作,其中通过波浪发电组件与收缩组件的配合,可以使得风力发电组件将会下移,减少风力发电组件受风面积,保护风力发电组件安全发电效果,使得波浪能与风能两种发电装置形成互补,保障复合发电装置整体的使用效果;
34、当海面风力较小状态下,通过风力叶板的转动,使得连接架带动方孔管跟随转动,通过方轴带动第二发电机进行发电工作,此时由于海面风力较小波浪冲击力降低,风力发电组件将会成为发电主力;
35、2.本装置通过波浪发电组件和风力发电组件的集成设计,能够同时利用风能和波浪能,提高了能源的综合利用率;收缩组件的设计进一步增强了装置在恶劣海况下的稳定性,提高了能量转换效率;
36、3.本复合发电装置通过波浪发电组件和风力发电组件的设置,能够适应不同海域和风力条件,通过波浪发电组件和风力发电组件的协同工作,降低了对单一能源资源的依赖,提高了装置对环境的适应性,不仅提高了海洋能源的综合利用率,而且降低了成本,增加了装置的稳定性和效率。
1.一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:波浪发电组件(31)包括:
3.根据权利要求2所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:收缩组件(32)包括设置于导向仓(311)一侧的连接竖管(321),连接竖管(321)上端设置有球形仓(322),球形仓(322)内设置有多个加强筋(323),连接竖管(321)内还滑动连接有储液仓(324),储液仓(324)下方设置有圆环板(325),圆环板(325)转动连接于连接竖管(321)内。
4.根据权利要求3所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:风力发电组件(33)包括固定连接于连接竖管(321)内底壁的第二发电机(337),所述第二发电机(337)连接轴上固定连接有方轴(334),方轴(334)的表面滑动连接有方孔管(332),方孔管(332)固定连接于储液仓(324)表面;球形仓(322)上端还设置有收纳仓(331),方孔管(332)的上端贯穿至收纳仓(331)上方,且在方孔管(332)的上端还设置有均力盘(333)。
5.根据权利要求2所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:导向仓(311)的内壁上设置有多个均流板(319),多个均流板(319)沿导向仓(311)的内壁均匀分布。
6.根据权利要求2所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:锥形架(313)的内壁上设置有两个单向轴承(317),两个单向轴承(317)的转动方向相反。
7.根据权利要求6所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:单向轴承(317)的内缘设置有螺旋板(316),螺旋板(316)固定连接于竖轴(315)表面,两个螺旋板(316)的螺旋方向相反。
8.根据权利要求3所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:储液仓(324)与圆环板(325)之间设置有弹簧(326),储液仓(324)下端开设有多个渗水孔(328)。
9.根据权利要求3所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:储液仓(324)的内壁上还设置有虹吸管(327),虹吸管(327)的下端贯穿至储液仓(324)下方。
10.根据权利要求4所述的一种用于海面的波浪能风能复合发电装置,其特征在于:方孔管(332)靠近均力盘(333)的表面设置有连接架(335),所述连接架(335)的另一端设置有风力叶板(336)。
