一种利用洋流能的发电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及洋流能发电，尤其是将洋流能转换垂直轴机械转动进而进行发电的方法。
【背景技术】
[0002]海流能能量密度高、清洁、可预测性强，海流能发电不占用宝贵的土地资源。因此，海流能的开发利用具有深远的意义。目前也存在许多利用洋流能来发电的装置，如中国专利，公开号为103206334A的一种低速直驱液压型海流发电装置及，包括叶轮、与叶轮主轴相连的定量液压栗、与定量液压栗并联且与定量液压栗出口相连的变量液压栗和变量液压马达、发电机；定量液压栗的入口、变量液压栗的出口和变量液压马达的出口均连接油箱；变量液压栗和变量液压马达的主轴刚性连接；变量液压马达主轴另一端与发电机主轴相连；控制方法，步骤包括:1、通过叶轮将海流能转换为机械能；2、通过定量液压栗将机械能转换为液压能，并且通过调整变量液压栗排量大小调整液压系统压力，进而调整叶轮捕获功率大小；3、通过变量液压马达将液压能转换为机械能；4、将得到的机械能通过发电机将机械能转换为电能。又如中国专利公开号为102493922A的一种风水力综合发电系统，包括发电机和安装在海床上并伸出海面的塔架，其特征在于:所述塔架顶部安装有风力叶片和第一液压栗，风力叶片的心轴联接第一液压栗的动力输入端；所述塔架浸于海水中的立柱上安装有水轮叶片和第二液压栗，水轮叶片的心轴联接第二液压栗的动力输入端；所述第一液压栗、第二液压栗通过液压管路和单向阀联接到安装在塔架上的同一个液压马达，所述液压马达的动力输出端联接发电机的输入轴。目前利用洋流能发电的装置一般是通过水平轴的风轮进行能量的第一次转换，然后通过风轮驱动液压栗进行第二次能量转换，最后通过液压栗带动发电机来进行第三次能量转换；该种形式的洋流能发电装置由于其使用的是水平轴风轮，每个风轮只能驱动一个液压栗，而每个液压栗只能驱动一个发电机，导致这类发电装置的发电效率低，并没有将洋流能的巨大能量最大限度的利用起来。从发电领域来说，该类洋流能发电装置仅仅是人们理想的装置，并不具备商业价值，因为其发出来的电能价格已经高于目前风力发电的价格。所以寻找一种更具有商业价值的洋流能发电装置是今后发展的一个方向。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种利用洋流能的发电方法，洋流能转换为电能的效率高，发电成本更低，适合商业使用。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
一种利用洋流能的发电方法，
在海上建造塔柱作为叶轮的枢接轴，使叶轮浸入水里，其中叶轮所包括的叶片为升力型叶片；
利用洋流推动叶轮旋转； 叶轮旋转带动环抱塔柱的驱动盘旋转；
驱动盘通过其顶部边缘设有的向上凸起的顶块将液压缸的活塞杆顶起，进而驱动液压缸的活塞杆做伸缩运动；
液压缸将液压油推送至恒压储液桶进行储存；
当需要进行发电时，释放恒压储液桶内的液压油来驱动液压马达旋转；
液压马达带动发电机同步旋转，从而发电。
[0005]作为改进，塔柱的建造方法:
首先在海床内建造粧基础；
然后在粧基础上建造塔柱，所述塔柱包括水下平台、支撑柱和水上平台，水下平台与粧基础顶部固定连接，支撑柱向水面延伸并与水上平台连接固定，水上平台高出水面；塔柱由钢筋混凝土一体灌注成型。
[0006]作为改进，叶轮的上端和下端均通过轴承连接使叶轮枢接在塔柱外；所述轴承包括圆环形的轨道、圆环形的安装座和设于所述安装座上的若干滚轮，所述滚轮在轨道上行走，所述叶轮与安装座连接。
[0007]作为改进，驱动盘同时驱动多个液压缸。
[0008]作为改进，恒压储液桶通过阀门调节控制液压马达的转速，从而使发电机能够达到恒定转速。
[0009]作为改进，叶片表面开设若干通风口 ；
设置能够改变窗口大小的活动板；
当需要调节发电机发电功率时，驱动活动板并改变窗口的大小，叶片表面水流通过所述窗口进入叶片内而无法推动叶片，从而降低叶片的旋转速度，调节发电机发电功率；
根据预设的发电机输出功率实时调节窗口的大小。
[0010]作为改进，将液压缸、恒压储液桶、液压马达和发电机安装在水上平台上，便于维修。
[0011 ] 作为改进，液压缸复位后，通过液压缸内部形成负压吸收来自恒压储液桶的回油。
[0012]本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:
1、塔柱为钢筋混凝土结构，在水里的建造简单，而且能够耐腐蚀，是目前最好的水上垂直发电机的支撑结构；
2、钢筋混凝土结构的塔柱具有强大的支撑力，能够支撑巨大的叶轮，这也是洋流能发电设备大型化的重要手段，大型化的洋流能发电设备发电量更大，发电成本更低；
3、由于塔柱和叶轮设于水里，水里的环境相对较为稳定，不会受到台风的影响，所以发电机的发电环境也相对稳定；由于水流和洋流的稳定性好，能够连续安全的发电；
4、由于水流和洋流的资源丰富而且不占用陆地空间，有巨大的发展前景；
5、采用液压控制系统的方式进行能量的转换，可以设置多个液压缸来提高能量的转换效率；
6、液压系统输出的液压油恒定，保证液压栗的转速恒定，从而实现发电机恒定转速发电，该液压控制系统也作为发电机的变频系统，取代了现有发电机组需要变频柜来控制发电机转速的问题，大大降低了整个发电设备的成本；
7、以液压控制系统作为发电机转速的调整装置，其操作方式简单，容易实现。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构示意图。
[0014]图2为驱动盘结构示意图。
[0015]图3为轴承结构示意图。
[0016]图4为滚轮与轨道配合的剖面图。
[0017]图5为液压控制系统结构框图。
[0018]图6为叶片截面示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0020]如图1所示，一种垂直轴水力发电机，其主要是利用水流或洋流进行发电的设备，可应用于江河或者海洋。垂直轴水力发电机包括:粧基础1、塔柱、叶轮8、轴承6和发电机组。
[0021]所述粧基础I通过打粧设备深入海床内15，粧基础I使巨大的塔柱能够稳定的矗立在海里，抗击洋流的冲刷。
[0022]如图1所示，所述塔柱设置在粧基础I上，所述塔柱包括水下平台5、支撑柱2和水上平台4。所述水下平台5、支撑柱2和水上平台4由钢筋混凝土一体灌注成型，一体灌注的塔柱强大更大，使其能够支撑巨大的叶轮8在水里旋转。水下平台5与粧基础I顶部固定连接，支撑柱2向水面延伸并与水上平台4连接固定，水上平台4高出水面。水上平台4空间面积较大，可以用于安装发电机组、房屋等，该平台便于操作人员对发电机组的维护。所述支撑柱2为中空结构，支撑柱2内设有升降电梯，所述支撑柱2上设有若干观察口 3，观察口 3处设有耐压玻璃，水上的人可以通过升降电梯进入到支撑柱2的内部，通过支撑柱2上的观察口 3可以看到叶片的状态，方便以后的检修；另外，该发电机项目也可以发展成为旅游业，游客可以通过支撑柱2上的观察口观看水里的海洋世界。
[0023]如图1所示，所述叶轮8的上端和下端均通过轴承6连接使叶轮8枢接在塔柱外，所述叶轮8大部分设于水里，设于水里的部分能够接收洋流的推力使其转动，从而实现能量转换。高出水面的叶轮8上端与轴承6连接，处于上端的轴承6不需要进行海水腐蚀处理。如图6所示，所述叶轮8呈H型或Φ型，所述叶轮8包括若干升力型叶片81，所述叶片81包括内骨架811和包裹在所述内骨架外的外蒙皮，所述外蒙皮由若干固定板812和活动板813拼接而成，内骨架811上对应所述活动板813处设有通风口 814，内骨架内设有使活动板遮蔽或敞开所述通风口的驱动机构。所述叶片的两侧均设有活动板813，两侧活动板对应的通风