一种潜式潮流能发电装置

本发明涉及水流发电，特别是涉及一种潜式潮流能发电装置。

背景技术：

1、随着传统化石能源濒临枯竭，以及绿色能源的大背景下，更多国家重视起诸如风能、太阳能、潮流能等绿色新能源的开发利用。

2、目前，潮流能具有分布范围大，环境污染小、储备能量大和能源密度高，开发技术较为成熟等特点，但现存的潮流能发电装置仍存在着易受海上风浪流因素干扰、易受波浪荷载和极端海况影响等制约潮流能发电装置发展的瓶颈。

3、公开号为cn115405458a所公开的“潮流能发电平台”，采用浮式平台和升降结构设计。但浮式平台设计存在易受海上风浪流因素的干扰，且存在着叠加叶轮工作荷载所产生整体扭矩过大的问题。

4、公开号为cn108131237b所公开的“一种可自动感应流向的坐底式水平轴潮流能发电原理与装置”，采用潜式设计，一定程度上提高了潮流能发电装置对海上风浪流因素的鲁棒性。但其坐底式设计存在着安装难度高，施工成本大的问题；且未考虑到因布置在海底所造成的因海底复杂地形对水流流速产生的边界效应现象，存在发电效率不稳定的问题。

5、综上，现有技术存在的问题在于：

6、潮流能发电装置多采用漂浮式设计，但浮式结构易受海上波浪荷载以及恶劣海况的影响；此外由于潮流能发电机叶轮工作会产生较大的扭矩，因此会对整体结构稳定造成影响。

7、坐底式设计虽能规避风浪流因素的干扰，但其施工安装和后期运维困难，且由于海底复杂地形对水流流速的边界效应，会降低发电装置的发电效率。

8、基于上述理由，本发明提供一种潜式潮流能发电装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种潜式潮流能发电装置，以解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种潜式潮流能发电装置，包括：

3、梭形浮体；

4、弹性锚泊系统，所述弹性锚泊系统设置有两组，两组所述弹性锚泊系统分别设置在所述梭形浮体的前后两端；

5、浮筒组件，所述浮筒组件固定连接在所述梭形浮体的顶部；

6、水平轴潮流能水轮机，所述水平轴潮流能水轮机设置有两组，两组所述水平轴潮流能水轮机对称设置在所述梭形浮体的两侧。

7、根据本发明提供的潜式潮流能发电装置，所述梭形浮体包括支撑板和固定连接在所述支撑板底部的气囊，所述支撑板与所述气囊之间垂直设置，所述支撑板和所述气囊之间安装有主轴，两组所述水平轴潮流能水轮机分别固定连接在所述主轴的两端，所述浮筒组件固定连接在所述支撑板的顶面，所述支撑板上设置有充气组件。

8、根据本发明提供的潜式潮流能发电装置，所述充气组件包括充气泵，所述支撑板上设置有安装工位，所述充气泵安装在所述安装工位内，所述充气泵与所述气囊连通，所述支撑板上安装有工控机，所述工控机与所述充气泵电性连接。

9、根据本发明提供的潜式潮流能发电装置，所述支撑板底部固定连接有转动轴承，所述主轴转动连接在所述转动轴承上。

10、根据本发明提供的潜式潮流能发电装置，所述浮筒组件包括固定连接在所述支撑板顶端的连接索，所述连接索的顶端固定连接有第一浮筒。

11、根据本发明提供的潜式潮流能发电装置，所述弹性锚泊系统包括第二浮筒，所述第二浮筒一侧固定连接有锚泊索，所述锚泊索与所述支撑板的一端固定连接，所述第二浮筒另一侧固定连接有两个弹性索锚。

12、本发明公开了以下技术效果：

13、本发明工作时，依靠弹性锚泊系统、布设在水面的浮筒保证梭形浮体在水中稳定悬浮态；水流冲击梭形浮体两侧的水平轴潮流能水轮机进行发电；随后通过与梭形浮体相连的浮筒将电能输送至系统外。

14、本发明采用潜式设计，能够有效降低波浪载荷和恶劣海况对潮流能水轮机的影响；依靠弹性锚泊系统使梭形浮体和水平轴潮流能水轮机重心处于同一个水平线，减少因水平轴潮流能水轮机工作荷载产生的扭矩。

技术特征：

1.一种潜式潮流能发电装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种潜式潮流能发电装置，其特征在于：所述梭形浮体(4)包括支撑板和固定连接在所述支撑板底部的气囊(401)，所述支撑板与所述气囊(401)之间垂直设置，所述支撑板和所述气囊(401)之间安装有主轴(402)，两组所述水平轴潮流能水轮机(3)分别固定连接在所述主轴(402)的两端，所述浮筒组件(2)固定连接在所述支撑板的顶面，所述支撑板上设置有充气组件。

3.根据权利要求2所述的一种潜式潮流能发电装置，其特征在于：所述充气组件包括充气泵(404)，所述支撑板上设置有安装工位，所述充气泵(404)安装在所述安装工位内，所述充气泵(404)与所述气囊(401)连通，所述支撑板上安装有工控机(405)，所述工控机(405)与所述充气泵(404)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种潜式潮流能发电装置，其特征在于：所述支撑板底部固定连接有转动轴承(403)，所述主轴(402)转动连接在所述转动轴承(403)上。

5.根据权利要求2所述的一种潜式潮流能发电装置，其特征在于：所述浮筒组件(2)包括固定连接在所述支撑板顶端的连接索(202)，所述连接索(202)的顶端固定连接有第一浮筒(201)。

6.根据权利要求2所述的一种潜式潮流能发电装置，其特征在于：所述弹性锚泊系统(1)包括第二浮筒(102)，所述第二浮筒(102)一侧固定连接有锚泊索(103)，所述锚泊索(103)与所述支撑板的一端固定连接，所述第二浮筒(102)另一侧固定连接有两个弹性索锚(101)。

技术总结本发明公开一种潜式潮流能发电装置，包括：梭形浮体；弹性锚泊系统，弹性锚泊系统设置有两组，两组弹性锚泊系统分别设置在梭形浮体的前后两端；浮筒组件，浮筒组件固定连接在梭形浮体的顶部；水平轴潮流能水轮机，水平轴潮流能水轮机设置有两组，两组水平轴潮流能水轮机对称设置在梭形浮体的两侧。本发明依靠弹性锚泊系统、布设在水面的浮筒保证梭形浮体在水中稳定悬浮态；水流冲击梭形浮体两侧的水平轴潮流能水轮机进行发电；随后通过与梭形浮体相连的浮筒将电能输送至系统外。技术研发人员：李明伟,张启昭,盛其虎,王宇田,王梓鹤,任伯浩,耿敬,卫天娇,刘泽宁受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11