浅谈光能潮汐能互补发电系统设计与分析
发布时间：2021-07-03 12:07
本文以当前能源紧缺,新型能源崛起为背景,基于一款潮汐能联合发电装置,首先通过实体建模对此套装置进行介绍,然后对装置合理性进行理论性分析,最后开展系统设计推广的探究讨论。旨在归类总结当前能源两大热点方向联合的可能性和适配性。
【文章来源】：科技经济市场. 2018,(09)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
装置整体图
行〗嵌鹊淖???飞轮为一个六孔钢制轮盘，在曲轴运转至上下死点（即当压力角等于90度时，连杆对从动件的驱动力或力矩为零的情形）时可以利用简单的机械驱动装置（旋转飞轮）驱动飞轮旋转使曲轴冲过死点开始运转。飞轮具有较好的质量，可以储存释放角动能使得斯特林机运转更加平稳。由于曲轴转速是随转动位置而变化的，当曲轴转速增高时，飞轮的动能增加，把角动能贮蓄起来;当曲轴转速降低时，飞轮动能减少，把角动能释放出来。同时，飞轮可以用来减少曲轴运转过程的速度波动，使运转更加平稳。反式轴向立式桨叶（如图2所示）是由一个弧形叶片绕主轴阵列旋转形成的，具有结构强度高、潮汐能利用率大的优点，扩大水下能量采集装置的工作面积，使对于潮汐现象引起的海水流动所产生的能量进行吸收、转化。并与锥齿轮连接，经超越离合器，将扭矩汇聚至鼓形齿式联轴器，最终传递至发电机。图2轴向叶片椭球型稳定器可减少水下负载对整体装置的拉力，同时增大转动惯量，提高装置稳定性与抗损性。曲轴末端与发电机连接的一端还连接有飞轮，用于储存角动能，稳定装置。电路控制部分主要集中在控制菲涅尔透镜的追光性。为保证透镜聚焦太阳光的效率最高，应使透镜的聚焦中心实时追踪太阳光。此外考虑到灰尘堆积、太阳高度角变化以及光敏电阻在同环境下的敏感度不同问题，设计多控制变量的敏感电路。斯特林机热力循环过程如下：定温压缩过程：承接自定容冷却中的热气缸运动，循环开始，冷气缸连杆推动冷活塞向上移动，热活塞不动，冷气缸中气体被压缩，向气缸外放出热量，气体温度不变。定容加热过程：冷气缸连杆继续推动冷活塞上移，在气体压力与热气缸连杆控制下热活塞向下移动，冷气缸中的气体通过回热器进入热气缸，气体通过回
殊地区的能源补给率，充分利用环境资源，实现可循环可再生发展。此套光能潮汐能集成发电装置：基于斯特林循环利用太阳能的热效应发电，避免使用制作成本大能耗高污染的光伏发电板。利用反式轴向立式桨叶，增加轴向转动力矩，避免平面桨叶易破损的弊端，增强装置结构稳定性，以此适应潮汐变化对装置的侵蚀。椭球型稳定器为中空的椭球型囊腔，可用于减少水下负载对整体装置的拉力，增大转动惯量，提高装置稳定性与抗损性。所采用的菲涅尔透镜具有结构轻巧，聚光度高，光能穿透损失小的特点。终端所采用蓄电池简化图如图3所示。在匹配问题上，实际上是指光能潮汐能系统对于现有环境的贡献度以及两种能源的相互干涉。通过采用“超—连”集合装置，“超”即超越离合器，可实现扭矩的定向传递，互不干扰。“连”即鼓形齿式联轴器，可消除因联轴器前后两轴不共轴线而带来的曲轴内力。通过中间的曲轴连接，可以实现两种能源的互补发电不受影响。4结论基于上述系统特点，可见，针对南海等偏远地区，此套装置具有很大的发展空间。同时光能潮汐能的联合技术，不仅实现了对于沿海地区所蕴含丰富的潮汐能的利用，光能的加入也使得发电更加趋于稳定。这对我国实施南海战略提供了坚实的能源支撑，有利于我国对于偏远地区的开发与发展。参考文献：［1］赵征，吴艳辉.一种风光联合发电机［P］.西北工业大学，2017.［2］李蔷，高郭平，安佰超，程灵巧.白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟［J］.极地研究,2018,30(1):2-10.图3蓄电池简化电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟[J]. 李蔷,高郭平,安佰超,程灵巧. 极地研究. 2018(01)
本文编号：3262553
【文章来源】：科技经济市场. 2018,(09)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
装置整体图
行〗嵌鹊淖???飞轮为一个六孔钢制轮盘，在曲轴运转至上下死点（即当压力角等于90度时，连杆对从动件的驱动力或力矩为零的情形）时可以利用简单的机械驱动装置（旋转飞轮）驱动飞轮旋转使曲轴冲过死点开始运转。飞轮具有较好的质量，可以储存释放角动能使得斯特林机运转更加平稳。由于曲轴转速是随转动位置而变化的，当曲轴转速增高时，飞轮的动能增加，把角动能贮蓄起来;当曲轴转速降低时，飞轮动能减少，把角动能释放出来。同时，飞轮可以用来减少曲轴运转过程的速度波动，使运转更加平稳。反式轴向立式桨叶（如图2所示）是由一个弧形叶片绕主轴阵列旋转形成的，具有结构强度高、潮汐能利用率大的优点，扩大水下能量采集装置的工作面积，使对于潮汐现象引起的海水流动所产生的能量进行吸收、转化。并与锥齿轮连接，经超越离合器，将扭矩汇聚至鼓形齿式联轴器，最终传递至发电机。图2轴向叶片椭球型稳定器可减少水下负载对整体装置的拉力，同时增大转动惯量，提高装置稳定性与抗损性。曲轴末端与发电机连接的一端还连接有飞轮，用于储存角动能，稳定装置。电路控制部分主要集中在控制菲涅尔透镜的追光性。为保证透镜聚焦太阳光的效率最高，应使透镜的聚焦中心实时追踪太阳光。此外考虑到灰尘堆积、太阳高度角变化以及光敏电阻在同环境下的敏感度不同问题，设计多控制变量的敏感电路。斯特林机热力循环过程如下：定温压缩过程：承接自定容冷却中的热气缸运动，循环开始，冷气缸连杆推动冷活塞向上移动，热活塞不动，冷气缸中气体被压缩，向气缸外放出热量，气体温度不变。定容加热过程：冷气缸连杆继续推动冷活塞上移，在气体压力与热气缸连杆控制下热活塞向下移动，冷气缸中的气体通过回热器进入热气缸，气体通过回
殊地区的能源补给率，充分利用环境资源，实现可循环可再生发展。此套光能潮汐能集成发电装置：基于斯特林循环利用太阳能的热效应发电，避免使用制作成本大能耗高污染的光伏发电板。利用反式轴向立式桨叶，增加轴向转动力矩，避免平面桨叶易破损的弊端，增强装置结构稳定性，以此适应潮汐变化对装置的侵蚀。椭球型稳定器为中空的椭球型囊腔，可用于减少水下负载对整体装置的拉力，增大转动惯量，提高装置稳定性与抗损性。所采用的菲涅尔透镜具有结构轻巧，聚光度高，光能穿透损失小的特点。终端所采用蓄电池简化图如图3所示。在匹配问题上，实际上是指光能潮汐能系统对于现有环境的贡献度以及两种能源的相互干涉。通过采用“超—连”集合装置，“超”即超越离合器，可实现扭矩的定向传递，互不干扰。“连”即鼓形齿式联轴器，可消除因联轴器前后两轴不共轴线而带来的曲轴内力。通过中间的曲轴连接，可以实现两种能源的互补发电不受影响。4结论基于上述系统特点，可见，针对南海等偏远地区，此套装置具有很大的发展空间。同时光能潮汐能的联合技术，不仅实现了对于沿海地区所蕴含丰富的潮汐能的利用，光能的加入也使得发电更加趋于稳定。这对我国实施南海战略提供了坚实的能源支撑，有利于我国对于偏远地区的开发与发展。参考文献：［1］赵征，吴艳辉.一种风光联合发电机［P］.西北工业大学，2017.［2］李蔷，高郭平，安佰超，程灵巧.白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟［J］.极地研究,2018,30(1):2-10.图3蓄电池简化电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟[J]. 李蔷,高郭平,安佰超,程灵巧. 极地研究. 2018(01)
本文编号：3262553
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