雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種屬于潮汐能系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其一種利用潮汐能形成水擊效應(yīng)蓄能的系統(tǒng)，本發(fā)明公開(kāi)了雙向利用水機(jī)效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，包括壩體內(nèi)側(cè)(15)，壩體外側(cè)(16)，高壓提水管(2)，第一進(jìn)水管(3)，第一進(jìn)水閥(4)，第一出水管(5)，第一出水閥(6)，第一快速閥(7)，第二快速閥(8)，第二出水閥(9)，第二出水管(10)，第二進(jìn)水閥(11)，第二進(jìn)水管(12)，單向閥(13)，蓄能罐(14)，水擊腔(1)。本發(fā)明將自然界潮汐能通過(guò)水擊效應(yīng)，轉(zhuǎn)化為高壓水體的勢(shì)能并將該能保存在蓄能罐中，根據(jù)潮汐漲幅的落差變化實(shí)現(xiàn)正反雙向水位差的勢(shì)能引發(fā)水擊效應(yīng)，增加了抵御風(fēng)浪的能力，傾斜的進(jìn)水管設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在較窄的堤壩內(nèi)部設(shè)置較長(zhǎng)的進(jìn)水管。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于潮汐能裝置領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種無(wú)能耗雙向利用水位落差形成水擊效應(yīng)從而產(chǎn)生能量并進(jìn)行蓄存的潮汐能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前利用水擊效應(yīng)的裝置是水錘泵，是一種以流水為動(dòng)力，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械作用使得動(dòng)力水管的閥門(mén)瞬間關(guān)閉，產(chǎn)生水擊效應(yīng)，將低水頭能轉(zhuǎn)換為高水頭能的提水裝置。
[0003]一般應(yīng)用于河流、山區(qū)小溪等一些小型水利工程，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉。目前也未見(jiàn)將水錘泵應(yīng)用于沿海潮汐能的開(kāi)發(fā)實(shí)例。
[0004]目前水錘泵需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)且一般只有一個(gè)動(dòng)力管，因此只能對(duì)單向的水位差進(jìn)行利用，不適用于沿海潮汐周期變化的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種利用沿海潮汐周期變化，筑壩蓄水的同時(shí)通過(guò)兩邊水位落差，在一個(gè)特殊的腔體內(nèi)形成水擊效應(yīng)，并從水擊效應(yīng)中捕獲動(dòng)能，經(jīng)動(dòng)勢(shì)能轉(zhuǎn)換后進(jìn)行蓄存。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，包括建設(shè)壩體在沿海具有潮汐周期多變的地域、海域，壩體按阻隔水體分的壩體內(nèi)側(cè)與壩體外側(cè)，其中近海側(cè)為壩體外側(cè)，壩體內(nèi)側(cè)方向向壩體內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)水管，第一進(jìn)水管一端與壩體內(nèi)側(cè)導(dǎo)通，另一端與水擊腔相連，第一進(jìn)水管在壩體內(nèi)側(cè)導(dǎo)通一端高于與水擊腔相連的一端，形成落差，水擊腔與第一進(jìn)水管之間設(shè)有第一進(jìn)水閥，水擊腔向壩體外側(cè)方向設(shè)有第二出水管，壩體外側(cè)方向向壩體內(nèi)設(shè)有第二進(jìn)水，第二進(jìn)水管一端與壩體外側(cè)導(dǎo)通，另一端與水擊腔相連，第二進(jìn)水管在壩體外側(cè)導(dǎo)通一端高于與水擊腔相連的一端，形成落差，水擊腔與第二進(jìn)水管之間設(shè)有第二進(jìn)水閥，水擊腔向壩體內(nèi)側(cè)方向設(shè)有第一出水管，水擊腔一側(cè)設(shè)有單向閥，單向閥連接高壓提水管，高壓提水管連接高處的蓄能水罐。第一進(jìn)水管與第二進(jìn)水管的長(zhǎng)度增加能使引進(jìn)水流的加速距離增加，同時(shí)配合適當(dāng)?shù)男甭誓塬@得更好的水擊效果。第一進(jìn)水閥與第二進(jìn)水閥用來(lái)控制第一進(jìn)水管內(nèi)的通斷。當(dāng)水擊腔內(nèi)產(chǎn)生水擊效應(yīng)時(shí)，所產(chǎn)生的高壓水體會(huì)通過(guò)連接在水擊腔一側(cè)的單向閥，進(jìn)入高壓提水管，高壓提水管將由單向閥引進(jìn)的高壓水體送至高處的蓄能水罐進(jìn)行能量的存儲(chǔ)。
[0007]作為優(yōu)選，第一出水管與水擊腔連接處設(shè)有第一快速閥，第一快速閥后設(shè)有第一出水閥。通過(guò)第一,決速閥的快速開(kāi)/閉動(dòng)作，使通過(guò)第二進(jìn)水管加速流向水擊腔的水體在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。第二出水管與水擊腔連接處設(shè)有第二快速閥，第二快速閥后設(shè)有第二出水閥。通過(guò)第二快速閥的快速開(kāi)/閉動(dòng)作，使通過(guò)第一進(jìn)水管加速流向水擊腔的水體在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。
[0008]當(dāng)壩體內(nèi)側(cè)水位高于壩體外側(cè)水位時(shí)，第一進(jìn)水閥與第二出水閥呈開(kāi)啟狀態(tài)，第二進(jìn)水閥與第一出水閥呈關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)壩體外側(cè)水位高于壩體內(nèi)側(cè)水位時(shí)，第二進(jìn)水閥與第一出水閥呈開(kāi)啟狀態(tài)，第一進(jìn)水閥與第二出水閥呈關(guān)閉狀態(tài)。高水位的水體在流向低水位一側(cè)的過(guò)程中通過(guò)第一快速閥或第二快速閥的快速開(kāi)關(guān)，在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。
[0009]作為優(yōu)選，蓄能水罐安置位置高于水擊腔，蓄能水罐為密封水罐。蓄能水罐采用密封設(shè)計(jì)，同時(shí)保持蓄能水罐內(nèi)存有一定量的空氣，在通過(guò)水擊效應(yīng)積水的同時(shí)壓縮蓄能水罐內(nèi)的空氣，使儲(chǔ)存的勢(shì)能更大。
[0010]作為優(yōu)選，第一進(jìn)水管與第二進(jìn)水管的長(zhǎng)度根據(jù)壩體外連接至水擊腔的角度調(diào)節(jié)。為了調(diào)節(jié)第一進(jìn)水管與第二進(jìn)水管的長(zhǎng)度，增加進(jìn)水水流的加速距離，可改變第一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管在架設(shè)時(shí)與水擊腔的夾角角度，夾角角度越小，第一進(jìn)水管、第二進(jìn)水管的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，水流加速距尚越長(zhǎng)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:將自然界潮汐能通過(guò)水擊效應(yīng)，轉(zhuǎn)化為高壓水體的勢(shì)能并將該能保存在蓄能罐中，根據(jù)潮汐漲幅的落差變化實(shí)現(xiàn)正反雙向水位差的勢(shì)能引發(fā)水擊效應(yīng)，雙向的進(jìn)水管都設(shè)在壩體內(nèi)部，增加了抵御風(fēng)浪的能力，適用于沿海較惡劣天氣環(huán)境，傾斜的進(jìn)水管設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在較窄的堤壩內(nèi)部設(shè)置較長(zhǎng)的進(jìn)水管，以獲得更好的水擊效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2、3是本發(fā)明水體流向示意圖。
[0014]圖4、5是本發(fā)明俯視平面不意圖。
[0015]附圖中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的部位名稱(chēng)如下:水擊腔-1，高壓提水管_2，第一進(jìn)水管_3，第一進(jìn)水閥-4，第一出水管-5，第一出水閥_6，第一快速閥_7，第二快速閥-8，第二出水閥-9，第二出水管-10，第二進(jìn)水閥-11，第二進(jìn)水管-12，單向閥-13，蓄能水罐-14，壩體內(nèi)側(cè)-15，壩體外側(cè)-16。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]實(shí)施例1
[0018]本發(fā)明提供了雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，如圖1、2、3所示，建設(shè)壩體在沿海具有潮汐周期多變的地域、海域，壩體按阻隔水體分的壩體內(nèi)側(cè)15與壩體外側(cè)16，其中近海側(cè)為壩體外側(cè)16，壩體內(nèi)側(cè)15方向向壩體內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)水管3，第一進(jìn)水管3—端與壩體內(nèi)側(cè)導(dǎo)通，另一端與水擊腔I相連，第一進(jìn)水管3在壩體內(nèi)側(cè)導(dǎo)通一端高于與水擊腔I相連的一端，形成落差，水擊腔I與第一進(jìn)水管3之間設(shè)有第一進(jìn)水閥4，水擊腔I向壩體外側(cè)16方向設(shè)有第二出水管10，壩體外側(cè)16方向向壩體內(nèi)設(shè)有第二進(jìn)水12，第二進(jìn)水管12一端與壩體外側(cè)16導(dǎo)通，另一端與水擊腔I相連，第二進(jìn)水管12在壩體外側(cè)16導(dǎo)通一端高于與水擊腔I相連的一端，形成落差，水擊腔I與第二進(jìn)水管12之間設(shè)有第二進(jìn)水閥11，水擊腔I向壩體內(nèi)側(cè)15方向設(shè)有第一出水管5，水擊腔I 一側(cè)設(shè)有單向閥13，單向閥13連接高壓提水管2，高壓提水管2連接高處的蓄能水罐14。第一進(jìn)水管3與第二進(jìn)水管12的長(zhǎng)度增加能使引進(jìn)水流的加速距離增加，同時(shí)配合適當(dāng)?shù)男甭誓塬@得更好的水擊效果。第一進(jìn)水閥4與第二進(jìn)水閥11用來(lái)控制第一進(jìn)水管3內(nèi)的通斷。當(dāng)水擊腔I內(nèi)產(chǎn)生水擊效應(yīng)時(shí)，所產(chǎn)生的高壓水體會(huì)通過(guò)連接在水擊腔I 一側(cè)的單向閥13，進(jìn)入高壓提水管2，高壓提水管2將由單向閥13引進(jìn)的高壓水體送至高處的蓄能水罐14進(jìn)行能量的存儲(chǔ)。[0019]第二出水管10與水擊腔I連接處設(shè)有第二快速閥8，第二快速閥8后設(shè)有第二出水閥9。通過(guò)第二快速閥的快速開(kāi)/閉動(dòng)作,使通過(guò)第一進(jìn)水管加速流向水擊腔的水體在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。
[0020]第一出水管5與水擊腔I連接處設(shè)有第一快速閥7，第一快速閥7后設(shè)有第一出水閥4。通過(guò)第一^決速閥的快速開(kāi)/閉動(dòng)作，使通過(guò)第二進(jìn)水管加速流向水擊腔的水體在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。
[0021 ] 當(dāng)壩體內(nèi)側(cè)水位高于壩體外側(cè)水位時(shí)，第一進(jìn)水閥與第二出水閥呈開(kāi)啟狀態(tài)，第二進(jìn)水閥與第一出水閥呈關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)壩體外側(cè)水位高于壩體內(nèi)側(cè)水位時(shí)，第二進(jìn)水閥與第一出水閥呈開(kāi)啟狀態(tài)，第一進(jìn)水閥與第二出水閥呈關(guān)閉狀態(tài)。高水位的水體在流向低水位一側(cè)的過(guò)程中通過(guò)第一快速閥或第二快速閥的快速開(kāi)關(guān)，在水擊腔內(nèi)形成水擊效應(yīng)。
[0022]蓄能水罐14安置位置高于水擊腔1，蓄能水罐14為密封水罐。蓄能水罐采用密封設(shè)計(jì)，同時(shí)保持蓄能水罐內(nèi)存有一定量的空氣，在通過(guò)水擊效應(yīng)積水的同時(shí)壓縮蓄能水罐內(nèi)的空氣，使儲(chǔ)存的勢(shì)能更大。
[0023]實(shí)施例2
[0024]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖4、5所示第一進(jìn)水管3與第二進(jìn)水管11的長(zhǎng)度根據(jù)壩體外連接至水擊腔I的角度調(diào)節(jié)。為了調(diào)節(jié)第一進(jìn)水管3與第二進(jìn)水管11的長(zhǎng)度，增加進(jìn)水水流的加速距離，可改變第一進(jìn)水管3、第二進(jìn)水管11在架設(shè)時(shí)與水擊腔I的夾角角度，夾角角度越小，第一進(jìn)水 管3、第二進(jìn)水管11的長(zhǎng)度越長(zhǎng),水流加速距離越長(zhǎng)。
【權(quán)利要求】
1.雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，包括按阻隔水體分的壩體內(nèi)側(cè)(15)與壩體外側(cè)(16)，其中近海側(cè)為壩體外側(cè)(16)，其特征在于，壩體內(nèi)側(cè)(15)方向向壩體內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)水管(3)，第一進(jìn)水管(3) —端與壩體內(nèi)側(cè)(15)導(dǎo)通，另一端與水擊腔(I)相連，第一進(jìn)水管(3)在壩體內(nèi)側(cè)(15)導(dǎo)通一端高于與水擊腔(I)相連的一端，形成落差，水擊腔(I)與第一進(jìn)水管(3)之間設(shè)有第一進(jìn)水閥(4)，水擊腔(I)向壩體外側(cè)(16)方向設(shè)有第二出水管(10)，壩體外側(cè)(16)方向向壩體內(nèi)設(shè)有第二進(jìn)水管(12)，第二進(jìn)水管(12) —端與壩體外側(cè)(16)導(dǎo)通，另一端與水擊腔(I)相連，第二進(jìn)水管(12)在壩體外側(cè)(16)導(dǎo)通一端高于與水擊腔(I)相連的一端，形成落差，水擊腔(I)與第二進(jìn)水管(12)之間設(shè)有第二進(jìn)水閥(11)，水擊腔(I)向壩體內(nèi)側(cè)(15)方向設(shè)有第一出水管(5)，水擊腔(I) 一側(cè)設(shè)有單向閥(13)，單向閥(13)連接高壓提水管(2)，高壓提水管(2)連接高處的蓄能水罐(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，其特征在于，第一出水管(5)與水擊腔(I)連接處設(shè)有第一快速閥(7)，第一快速閥(7)后設(shè)有第一出水閥(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向利用水擊效應(yīng)的潮汐能系統(tǒng)，其特征在于，蓄能水罐(14)安置位置高于水擊腔(I)，蓄能水罐(14)為密封水罐。
【文檔編號(hào)】F03B13/26GK103982367SQ201410184469
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】許雪峰, 張峰, 張俊彪, 陳燕萍, 宋澤坤, 楊萬(wàn)康, 俞亮亮, 潘沖 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局第二海洋研究所