据海浪高度1.5m,0.5m用于抵消系统压力,波浪上升一次打气量:
0.0452㎡*(1.5m-0.5m)=0.0452m³
设海浪频率为6次/分钟,则一个气筒(气缸)每分秒打气量:
0.0452m³*6次/min=0.2712m³/60s≈0.0045 m³/s
设气筒数量为600个,则打气量为:600*0.0045 m³/s=2.7m³/s
海浪的高低起伏形成气筒的吸气、压气过程,600个气筒同时处于压缩气体的同时,需有相同数量的气筒处于吸气过程中,即气筒的总数量为:600*2=1200个。
2.2.3占海面积
气筒处于框架(如图4所示)内,设框架的长度为4m,宽度为2.5m,考虑到浮筒的消浪作用(需要进一步实验验证),浮筒沿平行于海岸方向布置4排,每排300个,则电站海中框架部分长度为300*4=1200m,宽度为4*2.5=10m,电站占海面积:1200*10=12000m³。
图4
2.2.4气筒(气缸)
海浪部分的关键设备是气筒(气缸),考虑到大海的潮汐作用,每月初一、十五大潮等的影响,预计正常情况下最高与最低海面相差7-9m左右,这样就造成气筒(气缸)长度过长,实际应用中可考虑采用伸缩式气缸,来降低框架高度,降低工程造价。
2.3风能部分计算
风能部分(如图5所示)
图5
2.3.1风力机的选择
风力发电方面的风力机目前有水平轴和垂直轴两种,考虑到水平轴风力机风向尾翼结构较复杂,在该处选择水平轴风力机(图6所示)。以唐山拓又达科技有限公司产10kw风力机为例,参数如下表: