一种固定式水平轴水流发电阵列装置

本发明涉及一种发电阵列装置，属于水流发电。

背景技术：

1、水流能是一种新兴的绿色可再生能源，其具有分布范围大，环境污染小、储备能量大等特点。大规模开发水流能对于实现能源产业升级具有重要意义。但现有的水流能发电装置存在着单机效率低、水流能量容量较低、对内河环境因素考虑较少等制约水能发电装置大规模商业化的瓶颈。

2、目前市面上水流发电装置多为单机组设计，暂无阵列化发电设计，总体水域利用率较低：公开号为cn208539763u所公开的“一种海洋潮流能水平轴永磁同步发电机”，采用直驱永磁同步发电机设计进行发电，但该设计在保证密封要求下，存在易受水流杂物干扰，对水位条件要求高等问题，因此对于内河水流条件适应度不高，其阵列化布置也存在困难。

技术实现思路

1、本发明为解决采用直驱永磁同步发电机设计进行发电，但该设计在保证密封要求下，存在易受水流杂物干扰，对水位条件要求高的问题，进而提出一种固定式水平轴水流发电阵列装置。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括多个固定桩基、平台、三个水位适应提升机构、三个水平轴水流能发电设备和三个阵列辅助设施；

3、多个固定桩基均布设置在平台的下表面，三个水位适应提升机构呈三角形设置在平台上表面的三个通孔内，每个水位适应提升机构的下部安装有水平轴水流能发电设备，水平轴水流能发电设备的后方安装有阵列辅助设施。

4、进一步的，还包括杂物阻拦网；

5、杂物阻拦网安装在平台的前方。

6、进一步的，水位适应提升机构包括提升电机、自主提升模块和水位传感器；

7、水位传感器设置在平台的下方，自主提升模块的信号接收端与水位传感器的信号输出端，自主提升模块的控制信号输出端与提升电机的控制信号接收端连接，提升电机与水平轴水流能发电设备连接。

8、进一步的，所述阵列辅助设施包括电机和齿轮箱；

9、电机安装在水平轴水流能发电设备的后方，电机的电机轴通过齿轮箱与叶轮连接。

10、进一步的，还包括杂物阻拦网；

11、杂物阻拦网布设在平台的前方。

12、进一步的，还包括导流环；

13、导流环布设在水平轴水流能发电设备的前方。

14、本发明的有益效果是：

15、1、本发明采用阵列设计，与发电单机相比，能够有效提高内河水流能量容量，且采用的双排交错式布局阵列设计方案，能够确保尾流场效应对发电阵列干扰较小的情况下实现较高的能量捕获效率；

16、2、本发明采用的平台+提升机构的系统设计，能够实现发电阵列随着河流水位变化的自我位置调节；此外该设计也允许在检修时人工操控提升机构将发电阵列提升到平台上方，避免水下作业；

17、3、本发明利用设置在平台前方的杂物阻拦网，其安装角度和结构设计能保证水流中的杂物被阻拦网分离，同时也能在杂物过多时实现自动清洁；

18、4、本发明采用导流环结构，其前方扩散状设计可以汇聚水流以提高流经水轮机的工作流速，提高发电效率；其尾部设计能够有效约束水轮机工作产生的尾流，维护水流环境。

技术特征：

1.一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，包括多个固定桩基(1)、平台(2)、三个水位适应提升机构、三个水平轴水流能发电设备(4)和三个阵列辅助设施；

2.根据权利要求1所述的一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，还包括杂物阻拦网(6)；

3.根据权利要求2所述的一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，水位适应提升机构包括提升电机(301)、自主提升模块(302)和水位传感器(303)；

4.根据权利要求1所述的一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，所述阵列辅助设施包括电机(501)和齿轮箱(502)；

5.根据权利要求1所述的一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，还包括杂物阻拦网(6)；

6.根据权利要求1所述的一种固定式水平轴水流发电阵列装置，其特征在于，还包括导流环(7)；

技术总结一种固定式水平轴水流发电阵列装置，它涉及一种发电阵列装置。本发明为了解决采用直驱永磁同步发电机设计进行发电，但该设计在保证密封要求下，存在易受水流杂物干扰，对水位条件要求高的问题。本发明包括多个固定桩基、平台、三个水位适应提升机构、三个水平轴水流能发电设备和三个阵列辅助设施；多个固定桩基均布设置在平台的下表面，三个水位适应提升机构呈三角形设置在平台上表面的三个通孔内，每个水位适应提升机构的下部安装有水平轴水流能发电设备，水平轴水流能发电设备的后方安装有阵列辅助设施。本发明属于水流发电技术领域。技术研发人员：张启昭,李明伟,任伯浩,王宇田受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地技术研发日：技术公布日：2024/9/12