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CN201416515Y - 海上风力发电装置 - Google Patents

海上风力发电装置 Download PDF

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CN201416515Y
CN201416515Y CN2009201147811U CN200920114781U CN201416515Y CN 201416515 Y CN201416515 Y CN 201416515Y CN 2009201147811 U CN2009201147811 U CN 2009201147811U CN 200920114781 U CN200920114781 U CN 200920114781U CN 201416515 Y CN201416515 Y CN 201416515Y
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China
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陈岩
陈秀丽
陈丽娜
陈丽丽
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He Zheng
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Abstract

本实用新型涉及一种海上风力发电装置。目前已有的海上风力发电装置，一般均是安装在近岸浅滩上的，也有将风力发电装置安装在大型船体上的，这些发电设备的发电效率均较低。本实用新型包括发电机和传动部分，其特征在于：还包括主船体、横臂、帆叶、浮体和带有锚的锚杆，其中所述发电机位于主船体内，所述锚杆连接在主船体上，所述横臂的一端与主船体相连，该横臂的另一端与浮体相连，所述横臂均匀的分布在主船体的周边，且该横臂位于锚杆的上方，所述横臂通过传动部分与发电机相连，所述帆叶连接在浮体上。本实用新型能够漂浮在海面上工作，不受离岸远近以及海水深浅等因素的影响，且制造和组装容易，设备整体移动方便。

Description

海上风力发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电装置，尤其涉及一种海上风力发电装置，该装置整体漂浮在海面上，通过帆叶吸收风能后由传动部分带动发电机转动，进而实现发电机发电的功能，本实用新型属于风力发电设备领域。
背景技术
风能是一种可再生的清洁能源，取之不尽、用之不竭，我国风能资源丰富。当今世界，风力发电正以30％的年增长率快速发展。但到目前为止，绝大多数风力发电装置均是应用在陆地上的，也就是说目前绝大多数是利用陆地上的风能进行风力发电。而陆地表面不平整，从而对风力、风向以及风量等都有很大的影响，甚至引起紊流，对发电设备的功率变动较大，这就对风力发电设备的破坏极大。而在海上的情况就不一样了，海面平坦、风情稳定，不会引发发电设备的功率变动，且海洋表面粗糙度较小，相对于海面上空高度的风速变化不大。
陆地上的风能仅仅只占总风能中的极少一部分，如在我国，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中陆地上风能储量约2.5亿kW，而海上可开发和利用的风能储量达7.5亿kW；同样的，在世界范围内，海上可以利用的风能储量也远远大于陆地上的风能储量。
虽然海上风能储量十分可观，且海洋环境对于风力发电装置的发电条件也比陆地上好，但是要在海洋环境中建造风力发电装置，设备的建设难度大，装置的建造成本高，且不便于维护和维修。目前已有的海上风力发电装置，一般均是安装在近岸浅滩上的，设备的安装具有较大的限制，使得海上的风能难以充分利用。也有将风力发电装置安装在大型船体上的，以船体做为承载发电装置的平台，然后将大型船体开到外海，进而实现风力发电的目的，但是若将发电装置安装在大型船体上，安装发电装置的空间极其有限，从而限制了发电量，且设备的安装费用十分高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，设备投资少，建设费用低，发电效率高，能够漂浮在海上工作，不受离岸远近以及海水深浅影响的海上风力发电装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该海上风力发电装置，包括发电机和传动部分，其特点在于：还包括主船体、横臂、帆叶、浮体和带有锚的锚杆，其中所述发电机位于主船体内，所述锚杆连接在主船体上，所述横臂的一端与主船体相连，该横臂的另一端与浮体相连，所述横臂均匀的分布在主船体的周边，且该横臂位于锚杆的上方，所述横臂通过传动部分与发电机相连，所述帆叶连接在浮体上。由此使得本实用新型能够漂浮在海面上工作，不受离岸远近以及海水深浅等因素的影响。
本实用新型所述横臂的根数至少2根。
本实用新型所述锚杆的根数在3-6根之间。
本实用新型所述横臂的两端分别与浮体和主船体相铰接。由此使得本实用新型具有较强的抗击风浪的能力。
本实用新型所述横臂上连接有两个以上的浮体，每个浮体上均固定有帆叶。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型是浮在海面上工作的，因此不受离岸远近及海水深浅等因素的影响，这就突破了传统风力发电设备只能近岸浅滩布设安装的弊端。本实用新型通过浮力而漂浮在海面上，若遇到极其恶劣的天气，可以将本实用新型拖到避风港内，以保护设备的安全。
本实用新型中横臂连接在主船体的周边，浮体通过横臂与主船体相连，帆叶连接在浮体上，帆叶吸收风能并带动横臂转动的同时，横臂也通过传动部分带动主船体中的发电机转动，从而实现发电机的发电功能。本实用新型中发电机发出来的电，可以通过海底电缆输送到陆地上，或者就近用于海上作业的设备。
本实用新型中每根横臂上也可以连接有两个以上的浮体，当每根横臂上连接两个以上的浮体时，其中一个浮体连接在横臂远离主船体的一端上，另外的浮体排列连接在横臂上，且各浮体在横臂轴向方向上排成一排。横臂上连接多个浮体时，每个浮体上均固定有一个帆叶，这就大大增加了帆叶吸收风能的面积，从而增加了风能的吸收量，进而增加了发电量，提高了发电效率。
由于海面平坦且面积较大，在同一海域里可以布置多个本实用新型，以增加发电量；或者在建造本实用新型时，可以增大本实用新型的尺寸，以增大本实用新型的结构，从而提高本实用新型的发电效率，增加本实用新型的发电量。
本实用新型结构简单，生产成本低，制造和组装容易，设备整体移动方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例中去掉锚后的主视结构示意图。
图2是图1的左视结构示意图。
图3为本实用新型实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：
参见图1-图3，本实用新型包括发电机、传动部分、主船体1、横臂2、帆叶3、浮体4和带有锚的锚杆5，其中发电机固定在主船体1内，三根锚杆5均匀的固定在主船体1上，锚杆5上带有锚，锚通过锁链与锚杆相连接，通过锚杆5上的锚可以将整套装置固定在海面上，防止本实用新型在海面上随意漂动，锚杆5还用于平衡整套装置，使得本实用新型具有较高的发电效率。
横臂2的一端与主船体1相铰接，发电机是固定在主船体1内的，横臂2通过传动部分与主船体1内的发电机相连，六根横臂2均匀的连接在主船体1的周边上，横臂2的另一端与浮体4相铰接，帆叶3连接在浮体4上，帆叶3的种类可以为矩形帆、三角帆等，本实用新型的横臂2上也可以连接有两个以上的浮体4，多个浮体4在横臂2的轴向方向上排列成排，而每个浮体4上均固定有一个帆叶3，这样能够更加有效的吸收风能，从而加速发电机的转动，提高了发电效率。本实用新型数个浮体4连接在同一根横臂2上时，通过帆叶3吸收风能进行转动，最后带动发电机进行转动的原理与单个浮体4连接在横臂2的一端时的原理是相同的。本实用新型中的发电机与现有的相同或者相近似，本实用新型中的传动部分也为现有技术，如可以采用齿轮传动、皮带轮传动等等，故在此处均不再详述。
本实用新型中横臂2的根数至少为2根，每根横臂2上可以连接一个浮体4，也可以根据实际需要而连接两个以上的浮体4，但是每个浮体4上均固定有一个帆叶3。本实用新型中锚杆5的根数可以在3-6根之间，当然也可以根据实际需要来设置浮体4和锚杆5的数目。
本实用新型是应用在海上的风力发电装置，将本实用新型放置在海面上后，通过锚杆5上的锚将本实用新型定位在海面上，当海面上的风力作用在本实用新型的帆叶3上后，帆叶3就带动横臂2转动，然后在传动部分的作用下，横臂2带动发电机进行转动，从而实现发电机的发电功能，发电机转动后进行发电为现有技术。本实用新型中发电机发出来的电能，可以通过海底电缆直接输送到陆地上，然后将这些电能应用到陆地上的用电器，也可以直接将电能应用于海上作业的设备，为远洋提供能源。
由于海面平坦且宽广，海风风情较为稳定，本实用新型可以大批量的分布在海面上，以增加发电量；或者根据实际需要而制造大型的本实用新型，以提高发电效率。本实用新型可以在陆地上将各个部件制造好，然后将各个部件组装好，最后只需将本实用新型拖到海上就可以进行发电了，这就避免了海上建造设备时的困难，使得本实用新型的制造十分方便。本实用新型是漂浮在海面上的，当遇到极其恶劣的海洋天气时，可以直接将本实用新型拖进避风港，以保障设备的安全，即本实用新型可以根据实际需要进行拖动，这就使得本实用新型在使用上极其方便。
此外，需要说明的是，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (5)

1、一种海上风力发电装置，包括发电机和传动部分，其特征在于：还包括主船体、横臂、帆叶、浮体和带有锚的锚杆，其中所述发电机位于主船体内，所述锚杆连接在主船体上，所述横臂的一端与主船体相连，该横臂的另一端与浮体相连，所述横臂均匀的分布在主船体的周边，且该横臂位于锚杆的上方，所述横臂通过传动部分与发电机相连，所述帆叶连接在浮体上。
2、根据权利要求1所述的海上风力发电装置，其特征在于：所述横臂的根数至少2根。
3、根据权利要求1所述的海上风力发电装置，其特征在于：所述锚杆的根数在3-6根之间。
4、根据权利要求1或2或3所述的海上风力发电装置，其特征在于：所述横臂的两端分别与浮体和主船体相铰接。
5、根据权利要求1或2或3所述的海上风力发电装置，其特征在于：所述横臂上连接有两个以上的浮体，每个浮体上均固定有帆叶。
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