振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)(OWC)也稱為空氣透平式波浪能發(fā)電技術(shù),是目前應(yīng)用最廣泛的波浪能發(fā)電技術(shù),在國內(nèi)也有較多振蕩水柱式波浪能試驗電站在運(yùn)行。
振蕩水柱型裝置主要有一個氣室,由一個空箱構(gòu)成,在它淹沒于水面以下部分有一個開口,在氣室上部有氣流通道(空氣出入口)。波浪向著空箱移動,當(dāng)波峰接近空箱前壁時,水進(jìn)入空箱,推動箱內(nèi)水位上升,上升的水位使箱內(nèi)氣壓增加,氣室內(nèi)空氣通過出入孔排出,由于氣孔狹小,氣體高流速噴出,見圖1左圖。在波谷接近空箱前壁時,水從空箱抽出,箱內(nèi)水位下降,下降的水位使箱內(nèi)氣壓降低,外面空氣通過出入孔高速進(jìn)入氣室,見圖1右圖,流出流進(jìn)的氣體將推動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn),這就把波浪能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
氣室內(nèi)水面有一個固定的波動頻率,沖入氣室的水碰到氣室后壁反射回來,如能和下降水面同向,將會與波浪共振,選擇合適的氣室尺寸可以使室內(nèi)水面振蕩與外面波浪頻率相近,共振的水面波動幅度會遠(yuǎn)高出波浪的幅度,大大提高氣體的流量從而提高系統(tǒng)效率。
在氣流通道內(nèi)安裝氣動渦輪機(jī),進(jìn)出的氣流就會推動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn),渦輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)出電來,這就是振蕩水柱式波浪能發(fā)電的原理。由于氣流是往復(fù)的,需采用一種在雙向氣流作用下均能同向旋轉(zhuǎn)的渦輪機(jī),有關(guān)這種渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理將在下一節(jié)介紹。 |