本實用新型涉及一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站，將海浪能、風(fēng)能、太陽能三種自然能源相結(jié)合并轉(zhuǎn)換成電能。

技術(shù)背景

平時的大海素有“無風(fēng)三尺浪”的說法，海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動現(xiàn)象，是海面起伏形狀的傳播，是水質(zhì)點離開平衡位置，做周期性振動，并向一個方向傳播而形成的一種波動，水質(zhì)點的振動能形成動能，海浪起伏能產(chǎn)生勢能，這兩種能的累積數(shù)量是驚人的，在全球海洋中，僅風(fēng)浪和涌浪的總能量就相當(dāng)于到達(dá)地球外側(cè)太陽能量的一半。海浪的產(chǎn)生受多種因素影響，其中風(fēng)能是主要原因之一，由于海上沒有障礙物，所以海邊往往也是風(fēng)能、太陽能資源豐富的區(qū)域，海岸區(qū)域是自然界中這三種自然能源較為集中的地區(qū)，為我們開發(fā)自然能源轉(zhuǎn)變成電能提供了堅實的能量基礎(chǔ)。

雖然單一能源地球分布總量巨大，但分散到地球表面單位面積上卻存在能量較小，收集困難，能量不穩(wěn)定等缺陷，從而給自然能源的開發(fā)利用帶來輸出功率較少，能量不穩(wěn)定的缺點，而三種能源的同時聯(lián)合開發(fā)利用，為新能源的利用開辟了新的途徑，為實現(xiàn)較大穩(wěn)定功率輸出提供了新的嘗試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)將海浪能、風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)變成電能，本實用新型提供一種將海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用，將三種自然能源同時轉(zhuǎn)變成電能的一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站。

為達(dá)到上述目的，本實用新型是通過以下措施實現(xiàn)的：一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站。包括海浪能部分、風(fēng)能部分、太陽能部分、渦輪機、蓄能器5個部分，是一種將自然能源轉(zhuǎn)化成壓縮空氣能，通過壓縮空氣的能量帶動渦輪機、電動機發(fā)出電力的裝置。該裝置的海浪能部分通過浮筒、連桿、氣筒結(jié)構(gòu)；風(fēng)能部分通過風(fēng)力機、空氣壓縮機、風(fēng)筒結(jié)構(gòu)均為集氣包提供壓縮氣源；太陽能部分通過槽式太陽能聚光板、集熱管、換熱器結(jié)構(gòu)收集太陽能熱量，加熱進(jìn)入換熱器的壓縮空氣；壓縮空氣膨脹后進(jìn)入渦輪機做功；蓄能器對整個系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用，在海浪能、風(fēng)能較大時將多出的部分氣體能量儲存，待渦輪機氣體流量不足時輸出給渦輪機。

特別是，所述海浪能部分包括浮筒、連桿、氣筒、密封皮碗、管道、進(jìn)氣單向閥、出氣單向閥、集氣包、框架、浮筒定位滾輪、浮筒定位凹陷，所述集氣包為水平放置的圓形密閉長筒，氣筒為密閉圓筒垂直設(shè)置在集氣包下方并通過出氣單向閥與集氣包相通，出氣單向閥設(shè)置為氣流只能從氣筒進(jìn)入集氣包，反之則密封。氣筒內(nèi)部設(shè)置中心下凹形的圓形密封皮碗，其內(nèi)部密閉空間大小可由密封皮碗上下移動進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)吸氣壓氣動作，密封皮碗與浮筒間設(shè)置連桿。浮筒為具有一定較小重量的海面漂浮體。浮筒上設(shè)置浮筒定位滾輪、框架上浮筒上下運動部位設(shè)置滾輪定位凹陷，將浮筒的運動軌跡限定在隨海浪起伏沿框架所限定的垂直上下直線運動上。隨著海浪的起伏，浮筒帶動連桿、密封皮碗隨海浪做上下直線運動，向上運動時，氣筒內(nèi)封閉氣體受到壓縮使密封皮碗緊貼氣筒內(nèi)壁，氣筒內(nèi)氣壓上升，進(jìn)氣單向閥關(guān)閉，氣體推開出氣單向閥并被壓入集氣包；浮筒下降時，浮筒及連桿重量足以帶動密封皮碗下降，氣筒內(nèi)封閉空間增加，壓強降低，出氣單向閥關(guān)閉，進(jìn)氣單向閥打開，外部氣體進(jìn)入氣筒。隨著海浪的起伏，氣體不斷被壓入集氣包。

特別是，所述風(fēng)能部分包括風(fēng)機扇葉、風(fēng)機及空壓機軸、空氣壓縮機、風(fēng)筒、風(fēng)筒單向閥、空氣壓縮機進(jìn)風(fēng)口、空氣壓縮機出風(fēng)口。其自上而下連接方式依次為風(fēng)機及空壓機軸、空氣壓縮機、風(fēng)筒、集氣包。風(fēng)筒為設(shè)置在集氣包上并通過風(fēng)筒單向閥與集氣包相通的垂直密閉圓筒，風(fēng)流方向設(shè)置為只能從風(fēng)筒到集氣包；風(fēng)機及空壓機軸上設(shè)置風(fēng)機扇葉；空氣壓縮機上設(shè)置空氣壓縮機進(jìn)風(fēng)口、空氣壓縮機出風(fēng)口；風(fēng)筒與空氣壓縮機出氣口相連，空氣壓縮機氣流方向設(shè)置為從外界大氣吸入氣體壓入風(fēng)筒，由自然風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)機扇葉旋轉(zhuǎn)，帶動風(fēng)機及空壓機軸轉(zhuǎn)動，空氣壓縮機將外界氣體通過風(fēng)筒單向閥壓入集氣包。

特別是，所述太陽能部分包括槽式太陽能聚光板、集熱管、傳熱介質(zhì)管道、換熱器、支架及跟蹤、氣流管道、傳熱介質(zhì)、換熱器外殼。集熱管、傳熱介質(zhì)管道、換熱器構(gòu)成密閉回路；密閉回路中充滿傳熱介質(zhì)，由槽式太陽能聚光板收集的太陽能熱量傳遞到集熱管，將集熱管中的傳熱介質(zhì)加熱并輸送至換熱器，來自集氣包的氣體進(jìn)入氣流管道與傳熱介質(zhì)在換熱器外殼的密閉空間內(nèi)進(jìn)行熱交換，氣體被加熱膨脹后進(jìn)入渦輪機做功。支架及跟蹤支撐槽式太陽能聚光板并對太陽進(jìn)行跟蹤。

特別是，所述渦輪機包括渦輪機、發(fā)電機，從換熱器出來的氣體流過渦輪機上的葉片，帶動渦輪機轉(zhuǎn)動，將扭矩傳遞給發(fā)電機，發(fā)電機發(fā)出電力。根據(jù)該裝置壓縮空氣壓力較低、流量不大，但流量可以集中使用的特點，設(shè)想該裝置的渦輪機是一種介于蒸汽機和風(fēng)力機間的渦輪機，即可以適當(dāng)加大渦輪機輪轂直徑(增大力臂長度)，同時利用噴嘴在渦輪圓周扇葉上均布的n個點來達(dá)到氣流的更有效利用。

特別是，所述蓄能器包括蓄能器單向閥、蓄能器、輸出氣流控制閥，電站運行過程中海浪較大或風(fēng)力較大時，集氣包中的氣體壓強超過設(shè)定值時，可將氣體補充進(jìn)蓄能器，待渦輪機氣流流量不足時，蓄能器中的氣體進(jìn)入渦輪機，對系統(tǒng)壓強、流量起到調(diào)節(jié)穩(wěn)定作用；另一方面，蓄能器也使三種能源的利用率大大提高，由于自然能量轉(zhuǎn)換來的空氣能除去渦輪機做功外還可以輸送到蓄能器儲存起來，能量得到保存，較風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率有一定提高。

本實用新型一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站，是將海浪能、風(fēng)能轉(zhuǎn)換來的空氣能，通過太陽熱能的進(jìn)一步加熱膨脹，推動渦輪機做功發(fā)出電力，是一種利用壓縮空氣做功的形式，其與燃燒化石燃料的火力蒸汽發(fā)電、燃?xì)廨啓C等都是通過氣體轉(zhuǎn)化為動力，符合由氣體能轉(zhuǎn)換為動力的這種較合理的能量轉(zhuǎn)換方式。其次，電站布置方式為水岸結(jié)合形式，海浪能部分、風(fēng)能部分布置在海中，太陽能部分、渦輪機及附屬設(shè)施、蓄能器布置在岸上，岸上部分的基礎(chǔ)較牢固容易布置，海中部分的框架是整個海浪部分、風(fēng)能部分構(gòu)件的支撐定位基礎(chǔ)，框架象互相連接的板凳一樣連接為一體，更好的具有穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站最佳實施例示意圖。

圖2為圖1所示最佳實施例中A-A剖面示意圖。

圖3為圖1所示最佳實施例中B-B剖面示意圖。

圖4為圖1所示最佳實施例中單個框架示意圖。

圖5為圖4所示框架浮筒定位C-C剖面示意圖。

圖6為圖1所示最佳實施例中風(fēng)能部分示意圖。

圖7為圖6一種葉片式空氣壓縮機D-D剖面示意圖。

圖8為圖1所示最佳實施例的E-E剖面示例圖。

圖9為圖1所示最佳實施例的F-F剖面示例圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細(xì)描述。一種海浪能、風(fēng)能、太陽能聯(lián)合利用發(fā)電站，包括海浪能部分、風(fēng)能部分、太陽能部分、渦輪機、蓄能器5個部分。

特別是，所述海浪能部分包括集氣包7、氣筒8、連桿9、浮筒10、出氣單向閥20、密封皮碗21、進(jìn)氣單向閥22、框架23、浮筒定位滾輪24、浮筒定位凹陷26、管道35、海岸線18、海浪19、海底25?？蚣?3坐落在海底25上，并距海岸線18適當(dāng)距離的海中；由框架23所圍成的區(qū)域內(nèi)設(shè)置浮筒10，浮筒10在浮筒定位滾輪24、浮筒定位凹陷26所設(shè)定的區(qū)域內(nèi)隨海浪19做上下垂直運動；浮筒10上設(shè)置氣筒8，氣筒8通過連桿9與浮筒10相連；氣筒8中設(shè)置密封皮碗21并與連桿9相連，密封皮碗21上部與氣筒8構(gòu)成圓筒形密閉空間，在海浪19上升時，推動浮筒10、連桿9、密封皮碗21上升，密閉空間內(nèi)氣體壓強升高，進(jìn)氣單行閥22關(guān)閉，出氣單向閥20打開，氣體被壓入集氣包7；在海浪19下降時，由于浮筒10、連桿9等具有一定重量，帶動密封皮碗21下降，密閉空間內(nèi)壓強降低，出氣單向閥20關(guān)閉，進(jìn)氣單向閥22打開，外部氣體進(jìn)入氣筒8的密閉空間，為下次壓縮做好準(zhǔn)備。同時集氣包7的氣體通過管道35向外輸出。

特別是，所述風(fēng)能部分包括風(fēng)機扇葉3、風(fēng)機及空壓機軸4、空氣壓縮機5、風(fēng)筒6、空氣壓縮機進(jìn)風(fēng)口27、空氣壓縮機出風(fēng)口28、風(fēng)筒單向閥29、定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32。風(fēng)筒6為封閉的圓筒，設(shè)置在集氣包7上并與集氣包7通過風(fēng)筒單向閥29相通，風(fēng)筒6上部設(shè)置空氣壓縮機5，風(fēng)機及空壓機軸4上設(shè)置風(fēng)機扇葉3；空氣壓縮機5的空氣壓縮機進(jìn)風(fēng)口27與大氣相通，空氣壓縮機出風(fēng)口28與密閉的風(fēng)筒6相通；空氣壓縮機5內(nèi)部包括定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32；風(fēng)機扇葉3在自然風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動，帶動風(fēng)機及空壓機軸4轉(zhuǎn)動，通過空氣壓縮機5中的定子殼體30、葉片31、轉(zhuǎn)子32將外界氣體從空氣壓縮機進(jìn)風(fēng)口27吸入，從空氣壓縮機出風(fēng)口28壓入風(fēng)筒6中；風(fēng)筒6中設(shè)置風(fēng)筒單向閥29，由于風(fēng)筒6中氣壓上升，風(fēng)筒單向閥29打開，將氣體壓入集氣包7中。

特別是，所述太陽能部分包括槽式太陽能聚光板1、集熱管2、傳熱介質(zhì)管道11、換熱器12、支架及跟蹤33、氣流管道34、傳熱介質(zhì)36、換熱器外殼37。槽式太陽能聚光板1可將太陽能量聚焦在集熱管2上，并通過支架及跟蹤33跟蹤太陽轉(zhuǎn)動，盡量做到最大限度的利用太陽能熱量。換熱器12由換熱器外殼37、傳熱介質(zhì)36、氣流管道34構(gòu)成；換熱器外殼37、集熱管2、傳熱介質(zhì)管道11構(gòu)成密閉空間；由槽式太陽能聚光板1、集熱管2加熱的傳熱介質(zhì)36通過傳熱介質(zhì)管道11進(jìn)入換熱器12，與通過氣流管道34流入的氣體進(jìn)行熱交換后，氣體被加熱后進(jìn)入渦輪機13。

特別是，所述渦輪機部分包括渦輪機13、發(fā)電機14。由換熱器12流出的氣體進(jìn)入渦輪機13，渦輪機13是整個系統(tǒng)的做功部分，通過氣流流過渦輪機13上的扇葉，其將氣體的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ兀瑤影l(fā)電機14輸出電力。

特別是，所述蓄能器部分包括輸出氣流控制閥15、蓄能器16、蓄能器單向閥17。蓄能器16為一個具有存儲氣體功能的封閉空間，由集氣包7流出的氣體，當(dāng)流量及壓強超出系統(tǒng)需要時，氣體通過蓄能器單向閥17進(jìn)入蓄能器16；當(dāng)渦輪機氣體系統(tǒng)流量或壓力不足時，輸出氣流控制閥15打開，蓄能器16中的氣體流出補充進(jìn)入渦輪機13，為整個系統(tǒng)流量及壓強起到調(diào)節(jié)穩(wěn)定作用。

以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。