模块式波浪能发电装置及其安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术的模块式波浪能发电装置包括：浮动单元，吸收波浪的动能并且以绳索系留在海上；基架单元，让延伸自上述浮动单元的上述绳索通过，把上述浮动单元置于海上的一定区域内；发电单元，从通过了上述基架单元的上述绳索接受上述浮动单元的动能并且把上述动能转换成电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块式波浪能发电装置及其安装方法
本专利技术涉及一种吸收波浪的动能后转换成电能的模块式波浪能发电装置及其安装方法。
技术介绍
由于人类对能源的消耗急剧增加并且导致地球暖化之类的环境问题，人们对于不引起环境污染的新再生能源日益关注。波浪在新再生能源中属于高密度能源，整天24小时都能发电，因此受到了瞩目。韩国注册专利10-1260037号揭示了关于波浪能发电结构物的技术，其波浪能量收获效率有限，可安装的海岸地形及水深也受到了限制。
技术实现思路
技术课题本专利技术把通过绳索连接到浮动单元的发电单元和在海底面支持绳索的基架单元予以便利地安装，谋求发电单元和基架单元的模块化而把多个同一模块类型(blocktype)连接后实现波浪能发电装置。把基架单元安装到海底面时也能尽量减少海底面的土木工程并且尽量简便地进行运输或维护保养。解决课题的技术方案作为一实施例，本专利技术模块式波浪能发电装置包括：浮动单元，吸收波浪的动能并且以绳索系留在海上；基架单元，让延伸自上述浮动单元的上述绳索通过，把上述浮动单元置于海上的一定区域内；发电单元，从通过了上述基架单元的上述绳索接受上述浮动单元的动能并且把上述动能转换成电能。在陆地或防波堤上排列多个上述发电单元。作为一实施例，本专利技术模块式波浪能发电装置的安装方法包括下列步骤：组装步骤，在陆地或船上组装上述基架单元；移送步骤，以通过船舶移送或浮在水上牵拉的方式把上述基架单元移送到安装区域；潜水步骤，让上述基架单元下潜到安装区域；固定步骤，以配重体把上述基架单元固定到海底面；连接步骤，把上述浮动单元及上述绳索连接到上述基架单元。有益效果本专利技术模块式波浪能发电装置把主要的核心构成要素予以模块化而能够轻易实现初始安装、设备规模的扩大及缩小。把多个同一模块类型(blocktype)连接后实现波浪能发电装置，因此能把装置的规格标准化并且轻易地应对容量的增减。能在防波堤把发电单元排成一列地配置而得以把接受波浪能的浮动单元也排列成垂直于波浪方向，因此能提高波浪能的吸收效率。发电单元各自以电源电缆连接而得以提高所输出的能量的合并效率。把基架单元安装到海底面时也能尽量减少海底面的土木工程并且简便地进行运输或维护保养。附图说明图1是示出本专利技术模块式波浪能发电装置的立体图。图2是示出本专利技术模块式波浪能发电装置的侧视图。图3是示出本专利技术的发电单元的块图。图4是示出本专利技术的能量传递过程的块图。图5是示出本专利技术的发电单元的安装方法的立体图。图6是示出本专利技术的基架单元的安装方法的立体图。图7是示出本专利技术的基架单元的组装方法的俯视图。图8是示出本专利技术的基架单元的另一个实施例的块图。图9是示出本专利技术的基架单元的另一个实施例的安装方法的侧视图。图10是示出本专利技术的基架单元的另一个实施例的安装方法的立体图。图11是示出本专利技术的基架单元中固定滑轮单元的位置的图形。图12是示出本专利技术的浮动单元中浮体固定点的位置的图形。图13与图14是示出固定滑轮单元及浮体固定点位置的相关关系的图形。具体实施方式下面结合图1至图14详细说明本专利技术模块式波浪能发电装置的结构配置与功能。本专利技术模块式波浪能发电装置包括：浮动单元200，吸收波浪的动能并且以绳索210系留在海上；基架单元300，把浮动单元200置于海上的一定区域内；发电单元100，把动能转换成电能。浮动单元200位于海水面11并且能随着波浪所导致的海水面11变化而进行平行或旋转运动。浮动单元200的平行或旋转动能则可以通过连接到浮动单元200的绳索210传递给陆地的发电单元100。如图4所示，本专利技术模块式波浪能发电装置首先以浮动单元200的动能方式吸收波浪能，然后通过绳索210把动能传递给发电单元100并且在发电单元100把动能转换成电能，发电单元100所输出的能量不是机械能而是电能，因此能利用电源电缆190按照各发电单元100合并所输出的能量，在连接了电源电缆190的电力综合单元400则可以汇集电能。浮动单元200可依靠绳索210系留在海上的一定范围的领域。浮动单元200被绳索210系留而不会脱离到海上一个地点的一定范围外。本专利技术模块式波浪能发电装置利用绳索210系留浮动单元200，因此相比于以锚桩(pile)式、自重式、锚管(jacket)式固定浮动单元200的其它海洋设备，能减少初期设备及施工成本。以机械能首先吸收波浪能的浮动单元200依靠绳索210被系留在海上并且漂浮而得以随着波浪运动进行上下左右运动或旋转运动。绳索210的一端部连接到浮动单元200，从浮动单元200延伸的绳索210通过海底的基架单元300后连接到安装于陆地或防波堤21等海上结构物上的发电单元100。例如，基架单元300连接绳索210的部分可以是固定滑轮，基架单元300则固定在海底面13并且改变绳索210的方向。浮动单元200可以连接至少3个以上的绳索210。连接至少3个以上的绳索210而能够通过各个绳索210完全吸收浮动单元200的多自由度动能。本专利技术模块式波浪能发电装置能在三维空间吸收对于互相垂直的3轴的平行动能及以3轴各个为中心旋转的旋转动能。下面将把浮动单元200的旋转运动的虚拟中心轴称为浮动单元200的旋转轴。浮动单元200的旋转轴是一种随着波浪状况而改变的非固定轴。例如，除了浮动单元200的平行运动之外，作为以各个3轴为中心进行旋转的运动，把翻滚(roll)、俯仰(pitch)、偏航(yaw)运动定义为浮动单元200的旋转运动或者把翻滚、俯仰、偏航运动的至少2个以上的合力定义为浮动单元200的旋转运动。此时，会在特定瞬间存在着浮动单元200的旋转运动的中心轴，为了说明方便起见，将其定义为浮动单元200的旋转轴。浮动单元200的旋转轴是虚拟轴。如图12所示，为了有效地吸收多自由度动能，浮动单元200固定绳索210的浮体固定点d、e、f可以相互隔离。浮体固定点d、e、f相互隔离就能使得浮动单元200能把对于x轴/y轴/z轴方向的平行运动或者以x轴/y轴/z轴为中心的旋转运动的平行运动能量或旋转运动能量全部吸收。优选地，3个以上的浮体固定点d、e、f不位于共同的一直线上时能吸收多自由度运动。为了说明本专利技术，作为不是本专利技术而是虚拟的比较实施例，如果多个浮体固定点d、e、f位于一个点的话，就无法吸收x轴/y轴/z轴方向的平行运动以及以x轴/y轴/z轴为中心的旋转运动。此时，浮动单元200即使旋转，只要浮体固定点被包含在旋转轴，就会因为各绳索210没有张力变化而无法吸收能量。为了解决该问题，本专利技术按照一定距离隔离多个浮体固定点d、e、f。作为一实施例，浮动单元200的旋转运动的虚拟中心轴即使通过至少一个浮体固定点d、e、f，其它浮体固定点d、e、f也会脱离旋转运动的中心轴。因此，脱离了旋转运动的中心轴的浮体固定点d、e、f上固定的绳索210能出现张力变动或者能够传递能量。另一方面，波浪的波长不是一定的，其会随着时间变化。本专利技术不受波浪的波长大小影响，实现了能把x轴/y轴/z轴方向的平行运动或者以x轴/y轴/z轴为中心的旋转运动全部吸收成能量的结构。波浪的波长大于浮动单元200的直径时，以浮动单元200的平行运动吸收能量优于以浮动单元200的旋转运动吸收能量。另一方面，波长小于浮动单元200的直径时，以浮动单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块式波浪能发电装置，其特征在于，包括：浮动单元，吸收波浪的动能并且以绳索系留在海上；基架单元，让延伸自上述浮动单元的上述绳索通过，把上述浮动单元置于海上的一定区域内；发电单元，从通过了上述基架单元的上述绳索接受上述浮动单元的动能并且把上述动能转换成电能；在陆地或防波堤上排列多个上述发电单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 KR 10-2016-00190731.一种模块式波浪能发电装置，其特征在于，包括：浮动单元，吸收波浪的动能并且以绳索系留在海上；基架单元，让延伸自上述浮动单元的上述绳索通过，把上述浮动单元置于海上的一定区域内；发电单元，从通过了上述基架单元的上述绳索接受上述浮动单元的动能并且把上述动能转换成电能；在陆地或防波堤上排列多个上述发电单元。2.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，上述基架单元以多个个别模块排列而安装在海底，依靠重量下沉并且固定在海底面的一定位置。3.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，上述浮动单元上设有让上述绳索固定的至少3个以上浮体固定点，至少3个以上的上述多个浮体固定点避免位于共同的一直线上地互相隔离，从上述多个浮体固定点延伸的多个上述绳索连接到设于上述基架单元的多个固定滑轮单元中的至少一部分，把上述各个绳索转向的上述固定滑轮单元作为顶点时，上述各个绳索朝向上述浮动单元及上述发电单元展开的角度随着上述每一个绳索而互不相同。4.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，把位于上述基架单元的多个固定滑轮单元加以连接的虚拟闭合曲线称为k，把位于上述浮动单元的多个浮体固定点加以连接的虚拟闭合曲线称为g的话，让上述两个闭合曲线的大小不同以便在上述绳索中的某一个绳索受到张力时让其它绳索解除张力。5.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，在和上述浮动单元排列方向平行的方向排列多个上述发电单元，上述多个发电单元的排列长度和上述多个浮动单元的排列长度成比例地增加。6.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，上述陆地或防波堤设有具备锚固螺栓的多个支撑块，上述发电单元紧固在从多个上述锚固螺栓中选定的一部分上述锚固螺栓上，根据上述发电单元与上述浮动单元的相互位置关系选择上述锚固螺栓，上述发电单元能在上述支撑块装卸。7.根据权利要求1所述的模块式波浪能发电装置，其特征在于，包括电力综合单元，该电力综合单元利用电缆接受上述发电单元所输出的电能并且把上述各发电单元的输出能量予以合并。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：成庸准，金正熙，赵敏秀，
申请(专利权)人：人进有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR