海洋能水力发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供的海洋能水力发电系统，有喇叭口形状的进水通道、水库和水轮发电机[7]，所说的喇叭口形状的进水通道是由倾斜并呈梯形的底[2]和两侧壁[1]形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端宽度小于坡道低端宽度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌动方向，水库[5]与坡道底的高端连接。本实用新型专利技术提供的海洋能水力发电系统，利用嗽叭口的聚能作用，使波能转化为势能，由携带波能的海水在坡道中提升从坡道底的高端进入水库，从而使水轮发电机获得需要的水力。与现有技术相比，本实用新型专利技术没有复杂的管道系统和其他辅助装置，使聚能后的水流所损失的能量损失少。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种海洋能水力发电系统，尤其是利用潮汐、波浪等有横向冲击能量(波)的海洋能水力发电装置。
技术介绍
为了补充矿物能源的不足，也为减少矿物燃料对环境的破坏，针对巨大的海洋能量，人们提出了多种多样的能源利用技术，其中有大量的潮汐、波浪发电装置被提出。其中如中国技术专利ZL200920316282. O “一种海洋水库潮汐发电系统”介绍了一种在海底向上建造坝顶高于海平面的环形坝，坝体上有沟通内外的连通管，连通管上安装水轮发电机所构成的装置。该装置利用潮汐中海平面的升降所导致的环形坝内外的海水涌动而推动水轮发电机工作。但该装置并没有利用到潮汐中横向冲击的能量，其推动水轮机的能量仅包含潮位差所有的势能。又有中国专利技术专利ZL200610086870.0 “一种新型海洋聚波发电装置”介绍了“一种新型海洋聚波式发电装置，该装置包括由导波墙、喇叭形进水管、隔波回流墙和所组成聚波系统，由电动闸阀、水击阀、稳压罐、稳压罐单向进水阀、稳压罐进水管和稳压罐出水管所组成的波能势能转换系统，由水库、水轮发电机组及辅助设备所组成的水力发电系统；该聚波系统通过稳压罐进水管和上述波能势能转换系统连通，波能势能转换系统通过稳压罐出水管和上述水力发电系统连通。”该装置的工作原理是“当波浪在海洋中传播进入导波墙范围时，波浪在导波墙的作用下，进行聚集并进入喇叭口形进水管，由于水管断面逐渐缩小，进入喇叭口形进水管的波浪水流流速不断增加，当波浪水流流到喇叭口形进水管的末端时，由于水流流速很高，在高速水流的冲击下，水击阀门迅速关闭，根据水力学水击理论，这时喇叭口形进水管中瞬间会产生强大的水击压力，这时管中强大的水击压力会迅速将稳压罐单向进水阀打开，喇叭口形进水管中的高压水流通过单向进水阀大量涌入稳压罐中，由于稳压罐中装有一定量的空气，这时空气首先被大量涌入稳压罐中的高压水流压缩，稳压罐中的水在压缩空气的反作用力的作用下，水压增加，这时高压水通过稳压罐出水管进入水库。随着喇叭口形进水管中的大量水流进入稳压罐，管中压力迅速降低，水击阀打开，稳压罐单向进水阀自动关闭，由于这时喇叭口进水管中的压力较低，在导波墙范围内的波浪又开始进入喇叭口进水管中，又开始重复以上过程。这样循环往复，即可使海水在波浪的作用下，不断提升到水库中，水库将具有一定势能的水进行储蓄，水轮发电机组再根据电网发电调峰调度要求，将水库储蓄的水能转化成电能。”该装置利用喇叭口形进水管的聚能和稳压罐中空气弹力助推而将波浪能转换为势能储存在水库中发电。但该装置结构复杂，对地形要求高，投资成本大，水流在各管道结构中能量损失较大。
技术实现思路
针对上述不足，本技术就是要提供一种结构简单，对地形要求低，投资小，能量损失小的利用喇叭口形状的进水通道对进行聚能的海洋能水力发电系统。本技术提供的海洋能水力发电系统，有喇叭口形状的进水通道、水库和水轮发电机，所说的喇叭口形状的进水通道是由倾斜并呈梯形的底和两侧壁形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端宽度小于坡道低端宽度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌动方向，水库与坡道底的高端连接。本技术提供的海洋能水力发电系统，可依靠海岸、岛礁的山体开凿修建坡道、水库等建筑，以利用地形节省建设投资。坡道的高低端位差及低端高程由所在海域经统计获得的潮位差、低潮水位、浪闻等因素确定。本技术提供的海洋能水力发电系统，利用嗽叭口的聚能作用，使波能转化为势能，由携带波能的海水在坡道中提升从坡道底的高端进入水库，从而使水轮发电机获得需要的水力。与现有技术相比，本技术没有复杂的管道系统和其他辅助装置，使聚能后的水流所损失的能量损失少。同时本技术建造和运行成本低，因结构简单而系统有较高的可靠性、安全性和平稳性。所说水库与坡道底的高端之间有一跌水坑，即跌水坑设置在坡道底高端外,水库 与跌水坑连接，用以缓冲进水而使水库消浪。所说坡道及水库有多组，各组间高程不同，分别对应所在海域的不同的风浪级差层次，可将一部分较高波浪级差的能量被提升到更高的水位以减少能量的浪费，甚至构成梯级发电系统。本技术提供的海洋能水力发电系统，为适应海面风向变化而导致的风流涌动方向的不同，设置有多个坡道，各坡道方向不同，分别对应所在海域的不同风向，各坡道连接所在高程的水库。使扩大采能面积和水力供给量。所说坡道的斜度为I : O. 8 I. 2，坡道低端宽度与高端宽度的比例为3 4 I。附图说明图I为本技术一实施例的结构示意图，图2为图I的俯视图，图中1_坡道的侧壁，2-坡道的底,3-跌水坑,4-水渠，5-水库,6-水力管道,7-水轮发电机；图3为本技术另一实施例的结构示意图，图中21_坡道一，22-坡道二，31-跌水坑一，32-跌水坑二，51-水库一，52-水库二，61-水力管道，71-水轮发电机。具体实施方式I、如图1、2所示，当地平时浪高2米。有底I和侧壁2构成喇叭口形坡道，坡道的底的斜度为I : 1，坡底(坡道低端)宽度与坡顶(坡道高端)宽度的比一般为4 I。坡底在平潮水位，坡顶与坡底高程差为8米,有跌水坑3接在坡顶后。跌水坑经水渠4与水库5相连，水库经水力管道6与水轮发电机7连接，水库底与水轮高程差为2米。2、如图3所示，本例是针对波浪的轻浪、中浪、大浪、巨浪等风浪级差层次设计的(图中显示了两级)。在海岸边依山体逐层建立，结构如上例，有两层相同结构的装置构成。所图中坡道一 21、跌水坑一 31、水库一 51对应于轻浪,坡道一 22、跌水坑一 32、水库一 52对应于中浪，多个水库出水连通接入水力管道61与水轮发电机71连接。以最大限度地提高波浪能的利用，不致于将大浪、巨浪能降级使用。同时与沿海地区丘陵地带建蓄水库呈梯级分布的条件相匹配。3、在突出海中的海岸边或岛礁上，根据当地风向统计，在多个方向设立相应的坡道和跌水坑，而各方向又可根据风浪情况设计取水系统层数。使由坡道、跌水坑构成的取水系统经输水管 路将提升的水引入相应的水库进行发电。使至少有一个坡道可接受到因波浪而推动的水力，以获得高位水。权利要求1.一种海洋能水力发电系统，有喇叭口形状的进水通道、水库和水轮发电机，其特征是所说的喇叭口形状的进水通道是由倾斜并呈梯形的底和两侧壁形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端宽度小于坡道低端宽度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌动方向，水库与坡道底的高端连接。2.如权利要求I所述的海洋能水力发电系统，其特征是所说水库与坡道底的高端之间有一跌水坑，即跌水坑设置在坡道底高端外，水库与跌水坑连接。3.如权利要求I所述的海洋能水力发电系统，其特征是所说坡道的斜度为I:0.8 I.2，坡道低端宽度与高端宽度的比例为3 4 I。4.如权利要求I或2或3所述的海洋能水力发电系统，其特征是所说坡道及水库有多组，各组间高程不同，分别对应所在海域的不同的风浪级差层次。5.如权利要求I或2或3所述的海洋能水力发电系统，其特征是设置有多个坡道，各坡道方向不同，分别对应所在海域的不同风向，各坡道连接所在高程的水库。6.如权利要求4所述的海洋能水力发电系统，其特征是设置有多个坡道，各坡道方向不同，分别对应所在海域的不同风向，各坡道连接所在高程的水库。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋能水力发电系统，有喇叭口形状的进水通道、水库和水轮发电机，其特征是所说的喇叭口形状的进水通道是由倾斜并呈梯形的底和两侧壁形成的嗽叭口形坡道，坡道低端在落潮位海平面以下，坡道高端宽度小于坡道低端宽度，坡道口迎向潮汐或波浪的波涌动方向，水库与坡道底的高端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戎永耀，
申请(专利权)人：戎永耀，
类型：实用新型
国别省市：