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海浪发电技术产业化商业价值及其可行性

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发表于 2008-11-27 14:55:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
【系统结构】- ~& ^$ q' w  r6 n; L% M
    浮体上系有绳,绳缠绕在转轮上,转轮与发条、棘轮轴联,棘轮与轴向柱塞泵轴联,轴向柱塞泵为液压系统的输入端,液压系统的输出端为液压马达,其与发电机联接。  H) P1 o8 ^; A) @% V
【系统原理】
( T3 |0 |' b/ U5 U' ~+ @. P2 _% p    浮体上升时,拉动转轮,转轮带动棘轮,进而带动柱塞泵;浮体下落时,在发条作用下,转轮反转,将绳收回,因棘轮缘故,不带动柱塞泵反转。柱塞泵将机械能转换成液压能,液压马达将液压能转换成机械能输出给发电机,发电机发电。8 M8 p9 |! V* I- B% x2 j/ S
【结构数据】
, J) e% S. e; w1 Y, v4 }浮体:5×1×0.15m$ k/ {2 _7 F  ?
绳外径:12mm
% Y/ J1 Y$ J. t5 p" l转筒径:200mm+ i2 J$ C, z5 p* a3 O2 L1 h
转筒宽:100mm% L' S9 d2 i5 i. P) Z
轴径:48mm
5 X8 z' k, N8 v% q3 z" S0 k棘轮顶圆直径:192mm
0 O, R0 W8 g& [" O2 D1 n棘轮宽度:24mm
( H# }& M; K# Q9 f; |# p轴向柱塞泵液压:50Mpa
9 X( x9 |* j1 @- m缸数:8* P0 s; a  W" q
缸内径:15mm6 S$ _9 m+ |4 j! H2 I0 f) g
斜度:15°
) |, T0 o* e: u) z" C油管:Oil pipe& \2 J7 i3 S; c5 ?/ ^) n$ f! ?% c' ~
轴向柱塞泵:axial plunger pump
4 }" F; I4 D. K" [/ h: N% {$ t尼龙绳:Nylon rope
; K( R+ f. W2 D4 |5 n, C% U2 j棘轮:ratchet wheel) n' H- `6 a- W% g! E
蓄能器:accumulator
- n& d5 L  ^3 R% ]% O$ ~易弯面:Surface apt to be crooked! c5 B- X$ Z' P7 E" |2 c
发条:Clockwork spring* Z1 o0 D; {& J- g. i
发电机:Generator" j' Z# x3 ]% |6 ^+ a% i/ w
油缸:Oil vat7 C0 f" `/ T6 F' j, [
转轮:rotational  Wheel
( |! h: K3 o# T4 C; z8 M7 g浮体:' l, p* R4 o# T. t$ m8 c
弹性衔接面
8 u! O" m$ N9 |* A1 [3 L柱塞泵
; T3 ], d( A, N高压油管
) |1 q9 S; v" N% a; K液压马达
. T6 g- d9 E* n回油管' ~& U) z' v$ A# L; a' q- @9 e6 t
【工作运行情况分析】
, ?. K; z8 Y* X6 `, e5 I: KF=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N
$ p9 @4 y$ ~) h$ ^2 O5 @2 B' C3 f对于1米多高的海浪,有, V, L1 D, v& v. F
E=h×F=1m×5000N=5000焦
6 F0 `$ M* m+ ~/ O% u7 J如果海浪周期为5秒,有
/ w; G% E  V* N- D. C0 I0 b" g- gP=E/t=5000J/5s=1KW
* R+ M7 o* K8 L( Y5 W【转换效率】# m" U5 k- F& I+ z+ ]# p
绳轮:95%
6 I$ k, N* M( T) R1 j& v轴向柱塞泵效率:85%
) i' b( C* k% t; e. A, O$ \液压管路中途损失:5%: _) L$ W, ~6 w8 \
液压马达转换效率:86%8 S/ d2 k1 {) C3 _+ n$ ^. D
发电机效率:96%) I  ]% E7 D; a! \
电网中途损耗:6%" k0 A: l0 J! _! Y% x! @- S
总转换效率:60%+ M* Q$ h+ J% x7 q
【经济分析】
! x  m% [0 M: w浮体+绳轮+柱塞泵转换单元造价:3000元,液压系统、发电机摊派成本:2000元。+ q2 w* Q: L' ~  y& t" I
该系统如工作海域平均波高为1米多高,3 t/ Y0 m, p3 j+ v8 K" P/ I
则:年收益=俘获功率×转换效率×工作时间×上网电价=1kw×60%×24小时×300天×0.4元=1728元
( N2 C- `% l9 S  ~年收益率=1728/5000=34.56%  e  R- I( p4 J9 p
【系统特点】$ O8 R, @' f6 c
1、生存性强,抗风浪能力非常好:
4 ^, ^+ Y7 [7 I6 h* K6 U1)该系统,核心部分在海面以下几十米深处,这里比较安静,尽管海面波涛汹涌,主体部分在水下依然安然无恙,继续发电。, n% Q- y9 U( @/ ^/ E9 Y- V
2)绳、浮体受力大小取决于负载的多少,而与波浪大小无关。好比一个履带车拖着一个拖车,尽管履带车的发动机马力非常大,但拖车上如果是空的话,拖车与履带车的连接处受力并不大,它只等于拖车所受的摩擦力。但如果拖车满载,这时候,受力就相当大了。' H3 C& M; N0 E, C3 `7 k- o
3)绳的收放距离可以很长(可以达到十米以上),这就大大延长了波浪冲击过程中缓冲距离,减小了瞬时冲击力,抗风浪能力由此得以增强。
# D9 d# O& c, D* M8 p4)对于水上部分的易弯面,由于其本身具有弹性和延展性,可以起到保护易弯面的作用。即使易弯面被灾害性的海浪击毁,由于易弯面的成本很低廉,且可以修补,所以不会有很大损失。3 C2 g' e: M3 V% M7 H' u& T
2、防锈性能良好:机器的核心部分都在箱体内,只有浮体、绳、外涂防腐材料的转轮、轴、机器外壳浸在海水里,而它们都是不怕海水的,所以该系统的抗腐能力没问题。
  k- m' ^9 F, H, C# o+ V3、成本低廉:该系统,没有庞大的混凝土室,没有昂贵的不锈钢,没有劳民伤财的土木工程。该系统的主要部件包括:一个作为平台的水泥板及锚、一个展开易弯面用的框架、多个浮板+尼龙绳+转轮+棘轮+轴向柱塞泵的单元、一套液压管路+蓄能器+油缸+发电机。  Z! L2 a# c, ?" Q7 P1 {  K
4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高
# y' g' M6 c: }; |1)浮体、绳与转轮的组合,非常灵活,适应各种波形,尽管这种组合仅能吸收波浪在一个方向上的推力,但这可以通过增加绳、轮组合来弥补,绳可以与易弯面成各种角度由于适应各种波浪,其作业时间也增长。
1 n; F" k) w) d3 @$ R8 g2)易弯面呈整个面,与波浪接触,提高了波浪能的接触受力面积。易弯面连续、不漏水,这在很大程度上避免了波浪绕走带来的能量流失。易弯面可以随波起伏,其易弯特性使它能够适应各种波形。! r9 \, y6 @+ j  s
5、可以离岸到深海作业:因为水泥基板底座悬吊于水中,这样就摆脱了对陆地的依赖。拖船可以拖着一整排该发电系统到处走,由此可以移动作业。; R, S7 E6 h0 [2 o1 ~  k$ L  r
/ W2 s3 B1 n" f8 G
1.jpg 5 D  s3 x& {+ Z3 q. J- Q, ~( g" g
2.jpg
4 z. t8 G/ G" R2 [% c0 A- a9 @( Z 3.jpg
, c% G4 F8 D) l/ [% |6 s' P 4.jpg ! a2 g) S# }; y/ ^# H
5.jpg ' L, H* N0 {2 t5 _
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发表于 2008-11-27 15:02:04 | 显示全部楼层
关键是有没有投资的,没有投资的家伙,就没有任何意义,北欧的家伙们,出于环保,把本国开采天然气的废气打入深海存储,我国搞石油的家伙大笑,以为北欧的疯了,
6 v1 A1 G2 m4 [, a
( j- S* W& H- G8 Y有些项目是没有商业价值的,但出于某些目的,有人投资就可以干,* o- s! R" `" z& w- B; ?
你上面的东西,已经有人玩了不少年了,但没有商业价值,
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 楼主| 发表于 2008-11-27 16:31:20 | 显示全部楼层
“你上面的东西,已经有人玩了不少年了,但没有商业价值”( i& v# G; I5 b& @
能告诉我,谁玩了不少年?在那里可以查到。
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发表于 2008-11-27 16:44:38 | 显示全部楼层
在澳洲和北欧都有类似的装置,是政府资助的项目,结构可能有些小差异,但原理是完全一样的,即利用海浪和浮筒的作用,具体哪家的产品,你可以检索一下,还有一种海浪蓄水的方案,你也可以检索一下,原理是利用海浪对推板的作用,通过一套翻版阀门,逐级将水位提高,利用水的高度势能发电,比你的系统稳定性好,5 `  u: w# {/ u- R/ Z

8 s  f' c+ M# G& S" q2 X( |5 b人们捉摸多年以后,发展的方向实际是近海风力发电,这可能是世界的一个主流,
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 楼主| 发表于 2008-11-27 20:35:33 | 显示全部楼层
我几乎看遍了所有的目前已经公开的海浪发电技术,可以说知己知彼。
  }: Q3 @5 {+ d, E什么叫做“类似的装置”,知道什么叫做差之毫厘,谬以千里吗?( A9 u- v( f6 F4 F3 ?6 @
你说“原理是利用海浪对推板的作用,通过一套翻版阀门,逐级将水位提高,利用水的高度势能发电,比你的系统稳定性好”,真的比我的稳定性好吗?我有液压系统的稳压,你可能没有想到吧,柱塞泵将液压油压入高压管路,高压管路的脉冲在蓄能器的作用下,压力稳定了许多,而且,对于许多步调不一致的轴向柱塞泵输送的液压脉冲,总体而言,稳定性也好了许多,这就是部队过桥的时候,散步走比正步走对桥的振动减小许多的道理。
9 a& I0 d9 [; E- e1 A, D3 t* A! W6 h1 m5 I0 L) L: w1 N% }) S  c
你说“人们捉摸多年以后,发展的方向实际是近海风力发电,这可能是世界的一个主流”
0 Z5 J. [3 c8 r你可能不知道,现在欧洲正在紧锣密鼓的开发海浪能源,而只有我们中国,老是脑子比人家反应迟钝。
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发表于 2008-11-28 08:31:22 | 显示全部楼层
高科技,咱不懂。
$ W! z' g( q$ x/ T% Q请问楼主给的模型是全须全胡的吗?
7 ^+ ]% A: v" |6 X5 x如果是,请问你是怎么做密封处理的?
7 t# v; A7 \! O2 W( o拖船拖着走,请问发的电如何传输?难道存在船上的蓄电装置里还是就是给拖船自用。6 H$ ^0 l4 J8 r) U$ y- D& ?
典型的课题性东西,不会是毕业论文吧?
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发表于 2008-11-28 12:05:04 | 显示全部楼层
支持楼主的创新!
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发表于 2008-11-28 18:59:12 | 显示全部楼层
在电视中看到的。美国有利用潮汐发电的,效果不错。我国有很长的海岸线,是否可以利用?
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 楼主| 发表于 2008-11-28 19:17:58 | 显示全部楼层
原帖由 螺旋线 于 2008-11-28 08:31 发表
9 t2 z& ~5 G( r5 t; e" {高科技,咱不懂。6 d7 w" ]3 k5 A
请问楼主给的模型是全须全胡的吗?
2 U% C* w$ x/ a: ~" }" p2 X& W如果是,请问你是怎么做密封处理的?( j2 `3 J& Z( e! K% s' U: X. E
拖船拖着走,请问发的电如何传输?难道存在船上的蓄电装置里还是就是给拖船自用。  s) c: }! Z$ t" i
典型的课题性东西,不会是毕业论文吧 ...

- J: ?0 I- M- ~/ b2 z' ^! m9 N! D$ B$ U% K4 r! }5 W8 Z8 s
“全须全胡”是什么意思啊?
5 |9 Z# A  m  w' _$ P" |密封怎么处理?轴分别插在左右两个箱体的孔内,箱体的孔内嵌有密封圈,密封圈紧贴在轴上,从而达到密封目的。
2 i9 o7 C9 H; N# T+ ^. r对于你对“拖船拖着走,请问发的电如何传输?”的问题,我想说明的是,只有在需要改变作业地点的时候,才需要拖船去拖动它,一般情况下,是锚定在一个地方不动的,好像游牧民族的放牧道理一样。
& T+ I& s3 D, a7 T5 @  B+ c; \该系统不是用蓄电池储能,而是直接通过海底电缆传送到陆地上去。
' I8 l8 {* ?2 w* A+ z4 `不是课题性的东西,是专利技术。
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发表于 2008-12-3 01:00:05 | 显示全部楼层
楼主的创意非常好。赞下哈。
/ S5 {1 W2 C3 n$ F1 |( k( c4 H( ?2 w$ @/ y* a; E( |
我觉得,这样的东东应该是布放在近海吧,而近海的航运都是很忙碌啊,被船撞到没事吧?
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