用于能量收集的浮式船制造技术

本发明专利技术涉及一种用于能量收集的浮式船(1)，该浮式船包括船体(2)和波浪发电设备(10)。波浪发电设备包括：被布置成对水的波浪进行接纳的入口部(11)，所述入口部(11)通向输送通道(12)，该输送通道被布置成呈一角度，以对进入入口部(11)的水进行输送和提升，所述输送通道(12)通向被升高的盆状件(13)，该被升高的盆状件被布置成对水进行接纳，并且所述盆状件(13)具有通向位于所述盆状件(13)下方的涡轮机(14T)的出口部，所述涡轮机(14T)使发电机(14G)运行，以将水的势能转换为电能。以将水的势能转换为电能。以将水的势能转换为电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于能量收集的浮式船


[0001]本专利技术涉及用于能量收集的浮式船以及用于收集能量的方法。
技术背景
[0002]提供足够的清洁可再生能源是社会在未来几十年内面临的最大挑战之一。随着可再生能源生产的增加，出现了新的挑战。尤其是，在陆地上放置大型风力涡轮机是有争议的，无论是放置在住宅区域附近还是放置在乡郊区域中，这是因为大型风力涡轮机被一些人认为是视觉污染并且对鸟类种群有害。因此及由于更稳定更高的风力条件，人们期望将风力涡轮机移出到海上的浮式船上。
[0003]为了在深水上收集风能，需要浮式风力涡轮机，但是存在一些挑战。为了使浮式风力涡轮机的使用在经济上可行，这些浮式风力涡轮机需要是大型的。浮式风力涡轮机的尺寸给生产、安装和维护带来了挑战。需要较大的面积以用于对浮式风力涡轮机进行生产和储存，并且由于通常需要大型浮式起重机，安装和维护是昂贵的。
[0004]大型浮式风力涡轮机的转子直径达150米并且变得越来越大。这种大型转子的挑战是，转子叶片的梢部速度变得非常高，并且最终在大风中限制了风力涡轮机。超过一定的风速时，风力涡轮机就无法利用风中的全部能量潜力。
[0005]对经济性和碳足迹两者都产生影响的另一方面是浮式发电机中所需的材料数量。由于浮式发电机的尺寸和所承受的力，所以需要大量的钢材、纤维增强塑料和混凝土。
[0006]收集可再生能源的另一种方式是将波浪能转换为另一形式的能量。已经尝试了多种设计，但已经证明的是，难以找到用于波浪发电设备的在经济上可行的解决方案。
[0007]期望的是，从构建中所使用的每吨建造材料、钢材或其他类型的材料中获得尽可能高的功率输出。因此，将浮式风力涡轮机与波浪发电结合可以被视为一种是使发电设备所用的每吨建造材料的功率输出提高的可能性。问题是，大多数已知的海上波浪发电设备是基于某种漂浮物被波浪竖向振荡的原理来建造的。另一方面，浮式风力发电机的基础被设计成在海浪中尽可能少地移动，以避免对风力发电机的部件产生有害的应力。因此，到目前为止，已经证明的是，难以在一个海上浮式结构中将对波浪能和风能的收集相结合。
[0008]另一个使海上的浮式风力机/风力发电机和波浪发电设备两者的成本增加以及灵活性降低的方面是锚定。为了在具有恶劣天气条件的区域中保持这种大型设施的位置，需要锚定。需要多个大且重的锚和较长的锚线。这极大地增加了成本并且降低了灵活性。另一方面，使用电机的动态定位来保持这种浮式发电设备的位置将消耗大量的能量，使得能量的净输出将会较低。
[0009]专利技术目的
[0010]本专利技术的目的是提供一种用于收集能量的浮式船。
[0011]本专利技术的另一目的是提供一种用于收集能量的浮式船，该浮式船可以在无需系泊的情况下保持船相对于海床的位置，并且能量消耗较少。
[0012]本专利技术的另一目的是提供一种用于收集能量的浮式船，该浮式船通过使用帆或翼
状部来利用风中的能量以保持该浮式船相对于海床的位置。
[0013]本专利技术的另一目的是提供一种用于收集能量的浮式船，该浮式船通过使用帆或翼状部来利用风中的能量以进行操纵和移动。
[0014]本专利技术的又一目的是提供一种可以收集风能和波浪能两者的船。
[0015]本专利技术的又一目的是提供一种船，该船可以收集风能和波浪能两者并且同时还能在没有系泊线的情况下保持该船的位置。
[0016]又一目的是提供一种用于收集能量的浮式船，与现有的用于收集能量的浮式船相比，本专利技术的浮式船中所使用的每吨材料可以收集更多的能量

技术实现思路

[0017]在一个方面中，本专利技术提供了用于收集能量的浮式船。该浮式船包括：船体；以及波浪发电设备。波浪发电设备包括位于船体中的进口，该入口部被布置成对水波浪进行接纳。所述入口部通向输送通道，该输送通道被布置成呈角度以对进入该入口部的水进行输送和提升。
[0018]所述输送通道通向被布置成对水进行接纳的被升高的盆状件，并且所述盆状件具有通向位于所述盆状件下方的涡轮机的出口部。所述涡轮机使发电机运行，以将水的势能转换为电能。
[0019]浮式船还可以包括位于所述入口部处的保护装置，该保护装置用于保护波浪发电设备免受到来的波浪的影响，其中，所述装置包括被布置成在打开位置与关闭位置之间移动的门。
[0020]浮式船还可以包括安装在所述船体上的至少一个波浪箔，所述波浪箔被布置成通过相对于水的竖向运动而产生向前的推力。
[0021]浮式船还可以包括至少一个舵。
[0022]浮式船还可以包括从该浮式船向上突出的至少一个翼型件形状本体，并且该翼型件形状本体被布置成通过风而产生用于推进浮式船的推力。
[0023]翼型件可以是翼状部或帆。
[0024]在另一方面中，本专利技术涉及用于从波浪中收集能量的方法。该方法包括以下步骤：
[0025]提供所述浮式船，以及
[0026]将所述入口部引导成朝向到来的海洋波浪，以允许所述波浪将水经由所述输送通道向上输送至被升高的所述盆状件，并且将所述水经由所述出口部向下引导至所述涡轮机以使所述发电机运行，从而将所述盆状件中的水的势能转换成电能。
[0027]该方法还可以包括将具有门的保护装置关闭的步骤，该保护装置位于所述入口部处用于保护波浪发电设备免受到来的波浪影响，该步骤包括在波浪超过所述发电设备的设计范围的情况下将该门关闭。
[0028]该方法还可以包括：利用所述船体上的至少一个波浪箔来通过所述箔相对于水的竖向运动而产生向前的推力。
[0029]该方法还可以包括以下步骤：对至少一个舵进行操纵以及对从浮式船向上突出的至少一个翼型件形状本体进行操纵，从而通过风而产生用于推进浮式船的推力，使得船被定向成经由入口部对波浪进行接纳。
[0030]该方法还可以包括以下步骤：利用所述推力来保持所述浮式船相对于海床的位置。
[0031]该方法还可以包括以下步骤：将翼型件定向成使得浮式船朝向波浪的方向移动，从而使进入入口部的水量增加。
[0032]在另一方面中，本专利技术涉及一种用于产生推力并收集风能的翼型件。
[0033]该翼型件包括：
[0034]穿过该翼型件的至少一个横向孔，所述横向孔被布置成用于将空气从所述翼型件的较高压力面输送至所述翼型件的较低压力面，以及
[0035]风力涡轮机，该风力涡轮机包括布置在每个孔中的涡轮机转子和发电机。
[0036]翼型件还可以包括覆盖件，该覆盖件被布置成延伸以对翼型件的至少一个面进行覆盖，从而完全地或部分地阻挡气流穿过一个或更多个孔。
[0037]覆盖件可以是织物片材，该织物片材被布置成进行移位以打开和关闭，以将翼型件覆盖或露出。
[0038]覆盖件可以包括固体材料部分，该固体材料部分被布置成滑动以将翼型件覆盖或露出。
附图说明
[0039]参照以下附图，现在将仅以示例的方式对本专利技术的实施方式进行描述，其中：
[0040]图1从原理上示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于能量收集的浮式船(1)，所述浮式船(1)包括：船体(2)，以及波浪发电设备(10)，所述波浪发电设备(10)包括：入口部(11)，所述入口部(11)被布置成对水的波浪进行接纳，所述入口部(11)通向输送通道(12)，所述输送通道(12)被布置成呈一角度，以对进入所述入口部(11)的水进行输送和提升，所述输送通道(12)通向被升高的盆状件(13)，所述盆状件(13)被布置成对水进行接纳，以及所述盆状件(13)具有通向位于所述盆状件(13)下方的涡轮机(14T)的出口部，所述涡轮机(14T)使发电机(14G)运行，以将水的势能转换为电能。2.根据权利要求1所述的浮式船(1)，所述浮式船还包括位于所述入口部(11)处的保护装置(3)，所述保护装置(3)用于保护所述波浪发电设备(10)免受到来的波浪的影响，其中，所述装置包括门(3)，所述门(3)被布置成在打开位置与关闭位置之间移动。3.根据任一前述权利要求所述的浮式船(1)，所述浮式船还包括安装在所述船体(2)上的至少一个波浪箔(30)，所述波浪箔(30)被布置成通过相对于水的竖向运动而产生向前的推力。4.根据前述权利要求中的任一项所述的浮式船(1)，所述浮式船还包括至少一个舵(4)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的浮式船(1)，所述浮式船还包括从所述浮式船(1)向上突出的至少一个翼型件形状本体(21)，并且所述翼型件形状本体(21)被布置成通过风而产生用于推进所述浮式船(1)的推力。6.根据权利要求6所述的浮式船(1)，其中，所述翼型件(21)是翼状部(21)或帆。7.一种用于通过波浪收集能量的方法，所述方法包括以下步骤：
‑
提供权利要求1的浮式船(1)，
‑
将所述入口部(11)引导成朝向到来的海洋波浪，以允许所述波浪将水经由所述输送通道(12)向上输送至被升高的所述盆状件(13)，并且将所述水经由所述出口部向下引导至所述涡轮机(14T)，以使所述电力生成器(14G)运行，从而将所述盆状件(13)中的水的势能转换成电能。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括将具有门(3)的保护装置(3)关闭，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿特勒，
申请(专利权)人：海上能源厂公司，
类型：发明
国别省市：