一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用再生能源的發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，人類對(duì)海洋的探索已經(jīng)到了一個(gè)新的平臺(tái)，海上浮島式娛樂(lè)綜合設(shè)施也開(kāi)始進(jìn)入人們的視線，采用海上風(fēng)力發(fā)電裝置對(duì)該類浮島式娛樂(lè)綜合設(shè)施進(jìn)行供電，由于電能供需方接近，可以減少輸電損耗，同時(shí)也減少了陸地的依賴，可以形成獨(dú)立式的海上浮島。
[0003]隨著社會(huì)能源問(wèn)題、氣候問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題的日益突出，可再生資源的利用日益受到重視，風(fēng)力發(fā)電具有資源豐富、環(huán)境效益好的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為可再生資源利用的重要途徑。風(fēng)力發(fā)電的基本原理是風(fēng)的動(dòng)能通過(guò)風(fēng)輪轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn)換成電能。目前海上風(fēng)機(jī)的支撐技術(shù)主要有底部固定式支撐和懸浮式支撐兩類。底部固定式支撐有重力沉箱基礎(chǔ)、單粧基礎(chǔ)和三腳架基礎(chǔ)三種方式，雖然基礎(chǔ)造價(jià)高、施工復(fù)雜，但是其固定形式穩(wěn)定，不受海浪影響。懸浮式支撐方式只要有浮筒式支撐和半浸入式支撐兩種，雖然該方式可應(yīng)用海域廣泛，但是隨波浪的晃動(dòng)使其穩(wěn)定性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，本實(shí)用新型將固定式支撐和懸浮式支撐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了兩大固定方式的組合利用，具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)風(fēng)電機(jī)組和儲(chǔ)能裝置采用新的分布方式，在保證能夠穩(wěn)定地輸出電能的基礎(chǔ)上，減少了輸電損耗。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，包括若干個(gè)風(fēng)電機(jī)組、儲(chǔ)能裝置和工作平臺(tái)，所述風(fēng)電機(jī)組位于塔架頂端，所述風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)輪、增速齒輪箱和發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪和所述增速齒輪箱之間設(shè)有剎車盤(pán)，所述增速齒輪箱和所述發(fā)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸連接，所述塔架底端連接浮體結(jié)構(gòu)，所述浮體結(jié)構(gòu)包括第一浮體和第二浮體，所述第一浮體和第二浮體固定連接，所述第一浮體在第二浮體上部，所述第一浮體為圓柱形，所述第二浮體為圓臺(tái)形，所述第一浮體和第二浮體均為空腔結(jié)構(gòu)，所述第二浮體底部設(shè)有重錘，所述第一浮體通過(guò)連接繩與海底錨相連，所述第二浮體通過(guò)連接鏈與底座連接，所述海底錨和底座均固定于海底，所述塔架是變截面圓柱體，塔架直徑沿高度方向減小，相鄰塔架之間通過(guò)連接架固定連接，所述連接架相連圍成正多邊形，所述塔架分布在正多邊形的端點(diǎn)處，所述連接架圍成的正多邊形的中心設(shè)有支撐架，所述支撐架垂直固定在海底，所述塔架均與所述支撐架通過(guò)加強(qiáng)架相連；所述工作平臺(tái)設(shè)于支撐架上，所述儲(chǔ)能裝置固定于工作平臺(tái)上，所述風(fēng)電機(jī)組與儲(chǔ)能裝置相連，所述儲(chǔ)能裝置與控制柜電連接，所述工作平臺(tái)上設(shè)有設(shè)備維護(hù)室。
[0006]進(jìn)一步地，所述風(fēng)輪由2片或3片葉片組成。
[0007]進(jìn)一步地，所述葉片的材質(zhì)采用碳纖維增強(qiáng)塑料或玻璃纖維增強(qiáng)塑料中的任意一種。
[0008]進(jìn)一步地，所述連接鏈為錨纜。
[0009]進(jìn)一步地，所述的發(fā)電機(jī)為雙饋異步發(fā)電機(jī)。
[0010]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置為鉛酸蓄電池。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]1、本實(shí)用新型采用的浮體結(jié)構(gòu)分為兩部分，第一浮體為圓柱形，第二浮體為圓臺(tái)形，第一浮體通過(guò)連接繩與海底錨相連，但并非靠張力固定，而是依靠下部的第二浮體的重量以及第二浮體底部的重錘來(lái)實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性，同時(shí)第二浮體通過(guò)連接鏈與底座連接，在海底建造底座，用與底座相連的連接鏈強(qiáng)力拉住浮體，第二浮體不僅為第一浮體提供了重量，也發(fā)揮了強(qiáng)力拉緊作用，因此保證了浮體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0013]2、第二浮體為圓臺(tái)形，截面直徑隨著海水的深度變大，保證浮體結(jié)構(gòu)具有足夠的浮力，同時(shí)波浪引起的海水運(yùn)動(dòng)在第二浮體表面上的作用力被分解為水平方向的力和垂直方向的力，水平方向的力相互抵消，垂直方向的力相互疊加，保證了浮體結(jié)構(gòu)在垂直方向的穩(wěn)定性，一定程度上減小了其所受的波浪沖擊力。
[0014]3、風(fēng)電機(jī)組獲得的電能都傳輸給工作平臺(tái)上的儲(chǔ)能裝置，工作平臺(tái)設(shè)于支撐架上，支撐架位于正多邊形的中心，所有風(fēng)電機(jī)組與儲(chǔ)能裝置的距離都是最小值，減少了輸電損耗，風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)化的電能經(jīng)儲(chǔ)能裝置后通過(guò)輸電電纜輸出至負(fù)荷中心，所有風(fēng)電機(jī)組共用一個(gè)儲(chǔ)能裝置，降低了施工難度，也提高了儲(chǔ)能裝置的利用率，且支撐架垂直固定在海底，加強(qiáng)架與支撐架相連，連接架和加強(qiáng)架之間形成了三角形結(jié)構(gòu)，為塔架的穩(wěn)定性提供了更有力的保證。
[0015]4、本實(shí)用新型可以根據(jù)實(shí)際需要重復(fù)設(shè)置，即在海面建設(shè)幾組相互獨(dú)立的海上風(fēng)力發(fā)電裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0017]圖2為風(fēng)電機(jī)組機(jī)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為塔架和支撐架作用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1、風(fēng)電機(jī)組 2、儲(chǔ)能裝置 3、工作平臺(tái) 4、塔架
[0020]5、風(fēng)輪6、增速齒輪箱7、發(fā)電機(jī) 8、剎車盤(pán)
[0021]9、傳動(dòng)軸10、第一浮體 11、第二浮體 12、重錘
[0022]13、連接繩14、海底錨 15、連接鏈 16、底座
[0023]17、連接架18、支撐架 19、加強(qiáng)架 20、控制柜
[0024]21、設(shè)備維護(hù)室
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做出簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0026]如圖所示，一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，包括若干個(gè)風(fēng)電機(jī)組1、儲(chǔ)能裝置2和工作平臺(tái)3，所述風(fēng)電機(jī)組I位于塔架4頂端，所述風(fēng)電機(jī)組I包括風(fēng)輪5、增速齒輪箱6和發(fā)電機(jī)7，所述風(fēng)輪由3片葉片組成，所述葉片的材質(zhì)采用碳纖維增強(qiáng)塑料，所述發(fā)電機(jī)7為雙饋異步發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪5和所述增速齒輪箱6之間設(shè)有剎車盤(pán)8，所述增速齒輪箱6和所述發(fā)電機(jī)7通過(guò)傳動(dòng)軸9連接。
[0027]所述塔架4底端連接浮體結(jié)構(gòu)，所述浮體結(jié)構(gòu)包括第一浮體10和第二浮體11，所述第一浮體10和第二浮體11固定連接，所述第一浮體10在第二浮體11上部，所述第一浮體10為圓柱形，所述第二浮體11為圓臺(tái)形，第二浮體為圓臺(tái)形，截面直徑隨著海水的深度變大，保證浮體結(jié)構(gòu)具有足夠的浮力，同時(shí)波浪引起的海水運(yùn)動(dòng)在第二浮體表面上的作用力被分解為水平方向的力和垂直方向的力，水平方向的力相互抵消，垂直方向的力相互疊加，保證了浮體結(jié)構(gòu)在垂直方向的穩(wěn)定性，一定程度上減小了其所受的波浪沖擊力，所述第一浮體10和第二浮體11均為空腔結(jié)構(gòu)，所述第二浮體11底部設(shè)有重錘12，所述第一浮體10通過(guò)連接繩13與海底錨14相連，第一浮體通過(guò)連接繩與海底錨相連，但并非靠張力固定，而是依靠下部的第二浮體的重量以及第二浮體底部的重錘來(lái)實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性，所述第二浮體11過(guò)連接鏈15與底座16連接，所述海底錨14和底座16均固定于海底，第二浮體通過(guò)連接鏈與底座連接，在海底建造底座，用與底座相連的連接鏈強(qiáng)力拉住浮體，第二浮體不僅為第一浮體提供了重量，也發(fā)揮了強(qiáng)力拉緊作用，因此保證了浮體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述塔架4是變截面圓柱體，塔架4直徑沿高度方向減小，相鄰塔架4之間通過(guò)連接架17固定連接，所述連接架17相連圍成正多邊形，并且其最佳分布形狀為正六邊形，如(圖1)所示，所述塔架4分布在正多邊形的端點(diǎn)處，所述連接架17圍成的正多邊形的中心設(shè)有支撐架18，所述支撐架18垂直固定在海底，所述塔架4均與所述支撐架18通過(guò)加強(qiáng)架19相連，支撐架垂直固定在海底，加強(qiáng)架與支撐架相連，連接架和加強(qiáng)架之間形成了三角形結(jié)構(gòu)，為塔架的穩(wěn)定性提供了更有力的保證。
[0028]所述工作平臺(tái)3設(shè)于支撐架18上，所述儲(chǔ)能裝置2固定于工作平臺(tái)3上，所述儲(chǔ)能裝置2為鉛酸蓄電池，所述風(fēng)電機(jī)組I與儲(chǔ)能裝置2相連，所述儲(chǔ)能裝置2與控制柜20電連接，所述工作平臺(tái)3上設(shè)有設(shè)備維護(hù)室21，風(fēng)電機(jī)組獲得的電能都傳輸給工作平臺(tái)上的儲(chǔ)能裝置，工作平臺(tái)設(shè)于支撐架上，支撐架位于正多邊形的中心，所有風(fēng)電機(jī)組與儲(chǔ)能裝置的距離都是最小值，減少了輸電損耗，風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)化的電能經(jīng)儲(chǔ)能裝置后通過(guò)輸電電纜輸出至負(fù)荷中心，所有風(fēng)電機(jī)組共用一個(gè)儲(chǔ)能裝置，降低了施工難度，也提高了儲(chǔ)能裝置的利用率。
[0029]以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，包括若干個(gè)風(fēng)電機(jī)組、儲(chǔ)能裝置和工作平臺(tái)，所述風(fēng)電機(jī)組位于塔架頂端，所述風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)輪、增速齒輪箱和發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪和所述增速齒輪箱之間設(shè)有剎車盤(pán)，所述增速齒輪箱和所述發(fā)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸連接，所述塔架底端連接浮體結(jié)構(gòu)，所述浮體結(jié)構(gòu)包括第一浮體和第二浮體，所述第一浮體和第二浮體固定連接，所述第一浮體在第二浮體上部，所述第一浮體為圓柱形，所述第二浮體為圓臺(tái)形，所述第一浮體和第二浮體均為空腔結(jié)構(gòu)，所述第二浮體底部設(shè)有重錘，所述第一浮體通過(guò)連接繩與海底錨相連，所述第二浮體通過(guò)連接鏈與底座連接，所述海底錨和底座均固定于海底，所述塔架是變截面圓柱體，塔架直徑沿高度方向減小，相鄰塔架之間通過(guò)連接架固定連接，所述連接架相連圍成正多邊形，所述塔架分布在正多邊形的端點(diǎn)處，所述連接架圍成的正多邊形的中心設(shè)有支撐架，所述支撐架垂直固定在海底，所述塔架均與所述支撐架通過(guò)加強(qiáng)架相連；所述工作平臺(tái)設(shè)于支撐架上，所述儲(chǔ)能裝置固定于工作平臺(tái)上，所述風(fēng)電機(jī)組與儲(chǔ)能裝置相連，所述儲(chǔ)能裝置與控制柜電連接，所述工作平臺(tái)上設(shè)有設(shè)備維護(hù)室。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)輪由2片或3片葉片組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述葉片的材質(zhì)采用碳纖維增強(qiáng)塑料或玻璃纖維增強(qiáng)塑料中的任意一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述連接鏈為錨纜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電機(jī)為雙饋異步發(fā)電機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置為鉛酸蓄電池。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種海上風(fēng)力發(fā)電裝置，包括若干個(gè)風(fēng)電機(jī)組、儲(chǔ)能裝置和工作平臺(tái)，所述風(fēng)電機(jī)組位于塔架頂端，所述風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)輪、增速齒輪箱和發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪和所述增速齒輪箱之間設(shè)有剎車盤(pán)，所述增速齒輪箱和所述發(fā)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸連接，所述塔架底端連接浮體結(jié)構(gòu)，所述工作平臺(tái)設(shè)于支撐架上，所述儲(chǔ)能裝置固定于工作平臺(tái)上，所述風(fēng)電機(jī)組與儲(chǔ)能裝置相連，所述儲(chǔ)能裝置與控制柜電連接，所述工作平臺(tái)上設(shè)有設(shè)備維護(hù)室，本實(shí)用新型將固定式支撐和懸浮式支撐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了兩大固定方式的組合利用，具有良好的穩(wěn)定性，同時(shí)風(fēng)電機(jī)組和儲(chǔ)能裝置采用新的分布方式，在保證能夠穩(wěn)定地輸出電能的基礎(chǔ)上，減少了輸電損耗。
【IPC分類】F03D9/02, F03D1/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204627869
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520271476
【發(fā)明人】穆懷利, 馬鑫, 馬中良
【申請(qǐng)人】天津九河金舸船業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日