波能或波能

波能

海浪含有大量能量 源自风,因此海洋表面可以看成是 巨大的风能收集器。

此外, 海洋吸收了大量的太阳能,这也有助于洋流和海浪的运动。

波浪是能量的波浪 正如我已经说过的那样,是由风和太阳热产生的,这些风和太阳热是由海洋表面传播的,并且由水分子的垂直和水平运动组成。

地表附近的水不仅随着波峰(波峰的最高部分,通常是泡沫的顶部)和窦(波的最低部分)的通过而从上到下移动,而且还以柔和的隆起运动,它在波峰上也向前移动,而在怀里则向后移动。

因此,单个分子具有大致的圆周运动,在波峰接近时上升,然后与波峰一起向前,在波峰落后时下降,并在波内向后运动。

这些在海洋表面的能量波, 波浪,它们可以传播数百万公里 在某些地方,例如北大西洋, 每平方米海洋存储的能量可以达到10 KW如果考虑到海洋表面的大小,这是一个巨大的数目。

海洋中能量最高的区域 波浪中积累的是那些超出 当风最强时,在南纬30º处。

在下图中,您可以看到波浪的高度如何根据海床的着陆方式随海床而变化。

振幅变化波

利用波浪能

这类技术最初是在1980年代开发和实施的,由于其技术而受到了广泛的欢迎。 可再生特性及其巨大的可行性 在不久的将来实施。

由于波浪的特性,其实现在40°和60°纬度之间也变得更加可行。

出于同样的原因,尽管已经进行了将其转换为机械运动的尝试,但长期以来一直在尝试将波浪的垂直和水平运动转换为人类可以使用的能量,通常是风能。

波浪能项目

加那利群岛的先锋项目

为此目的设计了各种各样的设备,它们可以位于 沿海,公海或淹没在海洋中。

目前,这种能源已在许多发达国家实施,因此为上述国家的经济带来了巨大利益,这是由于 相对于每年所需的总能源,所供应的能源比例很高。

例如:

  • 在美国 估计周围 55太瓦时 每年,它们都被海浪运动产生的能量所取代。 该值是该国每年所需的总能源价值的14%。
  • 而在 欧洲 众所周知,周围 280太瓦时 它们来自一年中波浪运动产生的能量。

陆上波浪能蓄能器

在以下地区 贸易风 (这些风在夏季,北半球相对恒定地吹,而在冬季较少。它们在热带之间从纬度30-35º向赤道循环。它们从高亚热带压力向低赤道压力定向。)运动到海浪,你可以 用倾斜的墙建造一个水库 面向大海的混凝土,海浪可以在海面上滑动,并聚集在海拔1,5至2米的水库中。

可以将这些水涡轮机化,使其返回海中以发电。

在该技术适用的某些地区,潮汐的涨落非常小,因此不会产生任何干扰。

在海浪具有大量累积功率的沿海地区,海浪可以由停泊在公海中的混凝土砌块引导,这可以 几乎将10公里宽的波前的所有能量集中在400米宽的小区域中。

在这种情况下,海浪向海岸移动时的高度为15至30米,因此水很容易在一定高度的水库中蓄积。

通过将水释放到海洋中,可以使用常规水力发电设备发电。

使用波动

有各种这种类型的设备。

在下面的图像中,您可以看到一个已被实际使用并且给出了令人满意的结果的图像。

波浪压力和压抑它是一种利用波能的系统,其操作非常简单,由以下部分组成:

  • 海浪上升 产生气压 在封闭结构内。 与我们按下注射器完全相同。
  • 阀门“迫使”空气通过涡轮,从而使涡轮转动并移动发电机,从而产生电能。
  • 当波浪下降时,它产生 空气中的沮丧。
  • 阀门再次“迫使”空气以与前一种情况相同的方向通过涡轮机,涡轮机重新开始旋转,移动发电机并继续发电。

同样的原则也适用于 凯美舰 由压缩空气涡轮机提供动力,这是日本政府与国际能源署的一项联合项目。

尽管该项目的使用尚未普及,但该项目的结果非常有成果。

最近已经应用了相同的技术,但是使用了 大型浮动混凝土砌块,这是在苏格兰建立的一个项目中。

还有其他设备 转换上下运动 产生电能的浪潮,例如:

卡克雷尔木筏

该装置由一个铰接的筏构成,该筏随着波浪的通过而弯曲,从而利用这种运动来驱动液压泵。

筏式能量波

咸鸭r

另一个更著名的是Salter鸭,它由一系列连续的椭圆形物体组成,当受到海浪“冲击”时,它们交替地前后移动。

波动

兰开斯特大学安全气囊r

安全气囊由180米长的增强橡胶隔层管组成。 随着波浪的上升和下降,空气被吸入袋子的隔间以驱动涡轮。

布里斯托大学气瓶

该圆柱体的构造类似于放置在其侧面紧紧浮在表面下方的发条盒的构造。 机筒随着海浪的运动而旋转,从而拉动与位于海底的液压泵相连的链条。

直接使用波动

经过测试 其他系统直接利用波浪的向上和向下运动。

其中之一, 根据海豚和鲸鱼的运动,您可以在此图中看到它。

海豚模拟

操作原理非常简单,包括以下内容:

  • 当波浪上升并推动鳍时,鳍可以在10至15º之间移动。
  • 接下来,鳍到达行进末端,并且波浪继续上升,在这里波浪向上方推动,鳍转变为向后推动。
  • 后来,当波浪下降时,它将使鳍片向下移动,并且发生与前面的情况相同的现象。

如果船上有这种类型的系统,它会受到波浪的影响而前进,而不会消耗任何能量。

该系统的实验测试令人满意,尽管与以前的情况一样,其使用也未得到概括。

波浪能的优缺点

波能有 巨大的优势 如:

  • 它是 可再生能源 并在人类范围内取之不尽。
  • 它对环境的影响几乎为零,如果我们不包括在陆地上累积波浪能的系统。
  • 许多沿海设施都可以 纳入港口综合体 或其他类型。

面对这些优势,它具有 一些缺点,一些更重要的是:

  • 蓄积系统 陆地上的波能可以具有很强的 对环境造成的影响。
  • 差不多 只能在工业化国家使用,因为在第三世界中很少发现有利的波浪制度; 波浪能需要大量的资本投资和贫穷国家所没有的高度发达的技术基础。
  • 波浪能量或波浪 无法准确预测,因为波浪取决于天气状况。
  • 许多 设备 提及 他们仍然有故障 他们面临着复杂的技术难题。
  • 沿海设施有 视觉效果很棒。
  • 在离岸设施中 复杂地将产生的能量传输到大陆。
  • 设施必须 承受极端的条件 很长一段时间。
  • 这些波具有高扭矩和低角速度,必须将其转换为几乎在所有机器中使用的低扭矩和高角速度。 这个过程有一个 表现很差,使用当前技术。

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