浮筒式波浪发电装置决赛说明材料

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1、摘要1项目研究背景及意义52设计方案52.1基本原理及设计思路52.2外筒及叶片的设计62.3发电装置设计72.4齿轮传动装置设计72.5轴的设计92.6电路设计103实物模型设计制作及实验分析113・1外形尺寸及重量计算113.2模型制作和实验分析114性能分析及成本144.1发电量及节能分析计算144.2成本预算155创新点156应用前景15参考文献16【摘要】波浪能是清洁的可再生能源之一，它的开发利用对于缓解能源危机有着十分重要的意义。本文设计了一种利用波浪发电浮筒式发电装置。该装置主要由能量采集叶片、动力传递

2、齿轮、电能产生和输出模块等几部分组成，可以自主漂浮在水面上，利用波浪推动其转动产牛电能。该装置利用波浪能推动叶片带动外筒旋转，并将该动能传递到内部齿轮组上，通过二级齿轮组使线圈和磁铁以较高的转速比产生相对转动，从而产生较大的交变电流。所产生的交变电流经过整流后即可供自身发光或向外部输岀。将本装置在海岸线附近多个串联使用，不仅可以为海上浮标或海岸线附近设备提供必要的电能，解决现有设备电池更换和维修的不便等问题；也可以为装置木身安装发光元件，将其作为无电源的发光警戒线或海洋叠标线等使用。这种浮筒式发电装置结构原理简单，使

3、用维护方便，可以较大程度地利用波浪动能，同时具有较高的可靠性。[Abstract]Waveenergyisoneofthecleanestrenewableenergysources.Itsdevelopmenthasmuchsignificanceforthereliefofenergycrisis.Inthispaper,wedesignedageneratingequipmentwhichcanfloatonthesea,andusethewaveenergytoproduceelectricityandlig

4、ht.Ifweusethisequipmentingroups,theycanbeusedastheluminouswarninglimitswithoutanypowersupplyalongthecoastline.Ithassolvedtheproblemofinbeingwarninglimitssuchasthehighcost,inconvenienceofrepairingandthelowenergyutilizationrate.Besides,theequipmenfsprincipleissim

5、pleandpracticable.Itissuitabletouseextensively.【关键词】：波浪能、发电、浮筒、海上浮标刖吕随着全球范围内能源危机的H益严重，从能源长远发展战略来看，人类必须寻求一条发展洁净能源的道路。新能源和可再牛能源的开发利用成为各国21世纪能源可持续发展战略的重要选择。海洋能是一种有利于环保可再生的清洁新能源,包括潮汐能、海流能、波浪能、海水温差能和海水盐差能。其屮波浪能是海洋能源屮蕴藏最为丰富的能源Z—，是近期海洋能利用研究中研究最多的海洋能源。波浪能发电是波浪能利用的主要形式之

6、一。根据《BP世界能源统计年鉴2011》中调查所得的数据，世界能源消费结构如下图1所示：35.00%30.00%25.00%20.00%15.00%10.00%-5.00%-0.00%上图1世界能源消费结构世界水能利用形式情况如下图2所示：/水坝发电潮汐能波浪能海流能温差能盐差能图2世界水能利用形式可见，水能利用在世界总能源利用中仅占6.5%,而水能利用形式中波浪能又仅占3.4%,即波浪能利用在世界能源消费结构屮仅占0.221%。但是全球的波浪能总量远大于目前已经利用的数目，所以如果对波浪能进行合理利用，将对世界能源

7、危机起到相当大的缓解作用。基于对海上浮标供电情况的调查分析，结合上述世界能源利用形势，我们设计了浮筒式波浪发电装置。1项目研究背景及意义海上浮标灯是一种在海上为航船指引安全的航道，为近海的渔民指示渔网的位置，或为游人制定安全区域的装置，通常都设置为在夜间发光，利用电池提供电能。由于浮标对海上作业活动的安全性起着极其重要的作用，所以它的需求量毎年都在增加。在查阅了大量海上浮标的资料后，对各种浮标供电方式的利弊进行了分析，结果如下表1所示：表1各种浮标灯供电方式比较供电成木机械构造可靠性应用范围使用寿命维护维修幫屯池'较

8、低简单较高广较长较难太阳能电池高复杂低窄短难传统波浪能发电较高较复杂较低较窄较短较容易由表1可以看出，目前应用最广泛的电池浮标灯需要定期到岸边进行充电或者更换电池,对电池的保养要求很高。这样在实用性和管理上都很复杂，而H频繁更换电池对环境的污染情况比较严重。可见，这类用电的小型漂浮装置有很大的改进空间。如果可以设计出一种自主发电并将其转化为光能