高效水力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括：高位蓄水池（11）、至少一個環(huán)形水槽（6），第一個環(huán)形水槽（6）的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽（9）與高位蓄水池（11）的出水口相連通，第一個環(huán)形水槽（6）的出水側(cè)通過過渡水槽（12）與相鄰的第二個環(huán)形水槽（6）的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相連通，在所述的環(huán)形水槽（6）中安裝有阻斷擋水板（7）；安裝在每個環(huán)形水槽（6）中心的發(fā)電機(jī)（3），該發(fā)電機(jī)（3）的輸入軸與阻力桿（4）相連，阻力桿（4）的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板（5），所述的可調(diào)阻力擋水板（5）在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿（4）轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)（3）的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，投資少，發(fā)電效率高。
【專利說明】高效水力發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電技術(shù)，尤其是一種利用杠桿原理進(jìn)行水力發(fā)電的技術(shù)，具體地說是一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水力發(fā)電是一種清潔能源，因此受到各國的重視，尤其是在水資源豐富的國家和地區(qū)，水力發(fā)電是一種十分重要的能源之一。但由于水力發(fā)電機(jī)的效率較低，因此所需的裝容量很大，造成投資巨大。同時為了滿足發(fā)電需要通常要建設(shè)很大的水壩或水庫，會造成環(huán)境的改變，影響漁業(yè)生態(tài)。因此，降低投資，建立循環(huán)水發(fā)電系統(tǒng)，一方面解決缺水地區(qū)水力發(fā)電，另一方面提高水力發(fā)電的效率是重新開發(fā)利用水資源產(chǎn)生新的清潔能源的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的水力發(fā)電系統(tǒng)存在的投資大、不能適應(yīng)缺水地區(qū)使用的問題，發(fā)明一種投資少、見效快、發(fā)電效率高、適應(yīng)性廣的高效水力發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:
一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括:
一高位蓄水池11，該高位蓄水池11與天然水源相連獲得具有勢能的水；
至少一個環(huán)形水槽6，第一個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽9與高位蓄水池11的出水口相連通，第一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第二個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相連通，第二個環(huán)形水槽6的出水側(cè)與第三個環(huán)形水槽的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相通，以次類推，最后一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽或直接與排放系統(tǒng)相連通，在所述的環(huán)形水槽6中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板7 ；
安裝在每個環(huán)形水槽6中心的發(fā)電機(jī)3，該發(fā)電機(jī)3的輸入軸上直接或通過齒輪箱與阻力桿4相連，阻力桿4的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板5，所述的可調(diào)阻力擋水板5位于所述的環(huán)形水槽6中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板7，所述的可調(diào)阻力擋水板5在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿4轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)3的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。
[0005]所述的環(huán)形水槽6的過水截面形狀為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)；所述的可調(diào)阻力擋水板5的形狀與環(huán)形水槽6的過水截面形狀相匹配。
[0006]所述的相鄰環(huán)形水槽6之間的水流平面標(biāo)高存在落差以便于水流從水流平面標(biāo)高較高的環(huán)形水槽流向相鄰的水流平面標(biāo)高較低的環(huán)形水槽中從而推動各環(huán)形水槽6中心安裝的發(fā)電機(jī)3工作。
[0007]所述的環(huán)形水槽6支撐在地面上、通過支柱8安裝在地面上或直接在地面上開挖形成。[0008]所述的阻力桿4的靠近頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪10，支撐滾動輪10沿環(huán)形水槽6的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)槽沿滾動。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:
一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括:
一高位蓄水池11，該高位蓄水池11通過水泵2與水源I相連，通過水泵2將水源I的水泵入其中而獲得具有勢能的水；
至少一個環(huán)形水槽6，第一個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽9與高位蓄水池11的出水口相連通，環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第二個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源I中以節(jié)約用水，第二個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第三個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源I中以節(jié)約用水，以此類推，最后一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與水源I相連通，在所述的環(huán)形水槽6中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板7 ；
安裝在每個環(huán)形水槽6中心的發(fā)電機(jī)3，該發(fā)電機(jī)3的輸入軸上直接或通過齒輪箱與阻力桿4相連，阻力桿4的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板5，所述的可調(diào)阻力擋水板5位于所述的環(huán)形水槽6中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板7，所述的可調(diào)阻力擋水板5在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿4轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)3的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。
[0010]所述的環(huán)形水槽6的過水截面形狀為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)；所述的可調(diào)阻力擋水板5的形狀與環(huán)形水槽6的過水截面形狀相匹配。
[0011]所述的相鄰環(huán)形水槽6之間的水流平面標(biāo)高存在落差以便于水流從水流平面標(biāo)高較高的環(huán)形水槽流向相鄰的水流平面標(biāo)高較低的環(huán)形水槽中從而推動各環(huán)形水槽6中心安裝的發(fā)電機(jī)3工作。
[0012]所述的環(huán)形水槽6支撐在地面上、通過支柱8安裝在地面上或直接在地面上開挖形成。
[0013]所述的阻力桿4的靠近頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪10，支撐滾動輪10沿環(huán)形水槽6的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)槽沿滾動。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明充分利用杠桿原理，能有效地提高水流勢能的轉(zhuǎn)換效率，具有發(fā)電效率高、投資省、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明通過循環(huán)利用，可在缺水地區(qū)實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電，為社會提供清潔循環(huán)能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0017]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0018]圖3是本發(fā)明的環(huán)形水槽的剖視結(jié)構(gòu)示意圖(圖1、2的A-A剖視圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例一。[0021]如圖1、3所示。
[0022]一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，它包括高位蓄水池11、多個相互串接相連的環(huán)形水槽6和與環(huán)形水槽6數(shù)量相等的發(fā)電機(jī)3，如圖1所示，所述的環(huán)形水槽6可直接支撐在地面上，也可通過支柱8安裝在地面上或直接在地面上開挖形成，圖1。中通過高度呈等差分布的水槽支撐8支承在地面上。高位蓄水池11與天然水源相連獲得具有勢能的水；第一個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽9與高位蓄水池11的出水口相連通，第一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第二個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通，當(dāng)環(huán)形水槽6的數(shù)量為一個是，第一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)則可直接與排放系統(tǒng)相連通，圖1中共有21個環(huán)形水槽6，因此，第二個環(huán)形水槽6的出水側(cè)與第三個環(huán)形水槽的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相通，以次類推，第21個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽或直接與排放系統(tǒng)相連通。各相鄰環(huán)形水槽6之間的水流平面標(biāo)高存在落差以便于水流從水流平面標(biāo)高較高的環(huán)形水槽流向相鄰的水流平面標(biāo)高較低的環(huán)形水槽中從而推動各環(huán)形水槽6中心安裝的發(fā)電機(jī)3工作。在所述的環(huán)形水槽6中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板7 ;所述的環(huán)形水槽6的過水截面形狀為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)；在每個環(huán)形水槽6中心安裝有發(fā)電機(jī)3，該發(fā)電機(jī)3的輸入軸上直接或通過齒輪箱(或增速機(jī))與阻力桿4相連，阻力桿4的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板5，所述的可調(diào)阻力擋水板5位于所述的環(huán)形水槽6中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板7，如圖3，所述的可調(diào)阻力擋水板5在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿4轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)3的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。所述的可調(diào)阻力擋水板5的形狀與環(huán)形水槽6的過水截面形狀相匹配。所述的阻力桿4的靠近頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪10，支撐滾動輪10沿環(huán)形水槽6的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)槽沿滾動。
[0023]實(shí)施例二。
[0024]如圖2所示。
[0025]一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，它包括高位蓄水池11、至少一個環(huán)形水槽6、發(fā)電機(jī)3和用于蓄水的水源1，如圖2所示，高位蓄水池11通過水泵2與水源I相連，通過水泵2將水源I的水泵入其中而獲得具有勢能的水；水源I可通過人工開挖形成或利用天然的河塘作為水源，高位蓄水池11 一般而言需要人工建造以保證落差要求(可通過常規(guī)水力設(shè)計(jì)計(jì)算確定)，所述的環(huán)形水槽6的過水截面形狀可為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)，它可直接支撐在地面上，也可通過支柱8安裝在地面上或直接在地面上開挖形成，圖2中環(huán)形水槽6是通過支柱8安裝在地面之上，這樣通過控制支柱8的高度呈等差布置即可實(shí)現(xiàn)相鄰水槽中的水位存在落差，以利于水在環(huán)形水槽6之中的流動從而推動各環(huán)形水槽6中心安裝的發(fā)電機(jī)3工作。第一個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽9與高位蓄水池11的出水口相連通，環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第二個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源I中以節(jié)約用水，第二個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與相鄰的第三個環(huán)形水槽6的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源I中以節(jié)約用水，以此類推，最后一個環(huán)形水槽6的出水側(cè)通過過渡水槽12與水源I相連通，在所述的環(huán)形水槽6中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板7 ;在每個環(huán)形水槽6的中心安裝有發(fā)電機(jī)3，發(fā)電機(jī)3的輸入軸上直接或通過齒輪箱(或增速箱)與阻力桿4相連，阻力桿4的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板5，可調(diào)阻力擋水板5的形狀與環(huán)形水槽6的過水截面形狀相匹配，如圖3。所述的可調(diào)阻力擋水板5位于所述的環(huán)形水槽6中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板7，所述的可調(diào)阻力擋水板5在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿4轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)3的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。所述的阻力桿4的靠近頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪10，支撐滾動輪10沿環(huán)形水槽6的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)槽沿滾動。
[0026]本發(fā)明的工作原理是:
利用自然水源或建立一個蓄水池，自然水源如有較高的位置可不要動力即可建成發(fā)電系統(tǒng)，如山溝，水庫等，平原地區(qū)可建一個蓄水池，用至少一個水泵把蓄水池(水源I)的水抽至較高處，利用自然重力水往低處流所產(chǎn)生的勢能，逐步流向相對較低的圓形、方形或矩形等多種形狀的環(huán)形水槽，環(huán)形水槽可以用鋼材、塑料、玻璃鋼或水泥等建造，也可直接建在地下，環(huán)形水槽建成較大的直徑的正圓形(見圖1、2)，在正圓形中心建有變速箱或增速機(jī)帶動的發(fā)電機(jī)3，增速機(jī)上裝至少2臺較長的阻力桿4，形成力矩，阻力桿頂端安裝有一個阻水擋板5，以阻水檔板沿圓中心的發(fā)電機(jī)為軸心，在正圓溝槽內(nèi)在水流動的推動下作360°的圓周轉(zhuǎn)動，從而帶動變速箱或增速機(jī)轉(zhuǎn)動至需要發(fā)電的轉(zhuǎn)速而進(jìn)行發(fā)電。為發(fā)揮效能，可建至少一個以上的多個正圓溝槽相連，形成多個發(fā)電裝置，每個發(fā)電裝置溝槽可逐步降低標(biāo)高，形成水往低處流動而形成的勢能，推動多個發(fā)電裝置發(fā)電，經(jīng)過發(fā)電后流動的水回流到蓄水池，以節(jié)約水資源，而得到再利用。
[0027]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括: 一高位蓄水池(11)，該高位蓄水池(11)與天然水源相連獲得具有勢能的水； 至少一個環(huán)形水槽(6 )，第一個環(huán)形水槽(6 )的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽(9 )與高位蓄水池(11)的出水口相連通，第一個環(huán)形水槽(6 )的出水側(cè)通過過渡水槽(12 )與相鄰的第二個環(huán)形水槽(6)的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相連通，第二個環(huán)形水槽(6)的出水側(cè)與第三個環(huán)形水槽的進(jìn)水側(cè)相連通或直接與排放系統(tǒng)相通，以次類推，最后一個環(huán)形水槽(6)的出水側(cè)通過過渡水槽或直接與排放系統(tǒng)相連通，在所述的環(huán)形水槽(6)中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板(7)； 安裝在每個環(huán)形水槽(6 )中心的發(fā)電機(jī)(3 )，該發(fā)電機(jī)(3 )的輸入軸直接或通過齒輪箱與阻力桿(4)相連，阻力桿(4)的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板(5)，所述的可調(diào)阻力擋水板(5)位于所述的環(huán)形水槽(6)中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板(7)，所述的可調(diào)阻力擋水板(5)在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿(4)轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)(3)的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的環(huán)形水槽(6)的過水截面形狀為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)；所述的可調(diào)阻力擋水板(5)的形狀與環(huán)形水槽(6)的過水截面形狀相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的相鄰環(huán)形水槽(6)之間的水流平面標(biāo)高存在落差以便于水流從水流平面標(biāo)高較高的環(huán)形水槽流向相鄰的水流平面標(biāo)高較低的環(huán)形水槽中從而推動各環(huán)形水槽(6 )中心安裝的發(fā)電機(jī)(3 )工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的環(huán)形水槽(6)支撐在地面上、通過支柱`(8)安裝在地面上或直接在地面上開挖形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述的阻力桿(4)的靠近頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪(10)，支撐滾動輪(10)沿環(huán)形水槽(6)的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè)槽沿滾動。
6.一種高效水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括: 一高位蓄水池(11)，該高位蓄水池(11)通過水泵(2 )與水源(I)相連，通過水泵(2 )將水源(I)的水泵入其中而獲得具有勢能的水； 至少一個環(huán)形水槽(6 )，第一個環(huán)形水槽(6 )的進(jìn)水側(cè)通過連接水槽(9 )與高位蓄水池(11)的出水口相連通，環(huán)形水槽(6 )的出水側(cè)通過過渡水槽(12 )與相鄰的第二個環(huán)形水槽(6 )的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源(I)中以節(jié)約用水，第二個環(huán)形水槽(6 )的出水側(cè)通過過渡水槽(12 )與相鄰的第三個環(huán)形水槽(6 )的進(jìn)水側(cè)相連通或直接回送入水源(I)中以節(jié)約用水，以此類推，最后一個環(huán)形水槽(6)的出水側(cè)通過過渡水槽(12)與水源(I)相連通，在所述的環(huán)形水槽(6)中安裝有防止其中的水循環(huán)流動的阻斷擋水板(7)； 安裝在每個環(huán)形水槽(6 )中心的發(fā)電機(jī)(3 )，該發(fā)電機(jī)(3 )的輸入軸上直接或通過齒輪箱與阻力桿(4)相連，阻力桿(4)的頂端安裝有可調(diào)阻力擋水板(5)，所述的可調(diào)阻力擋水板(5)位于所述的環(huán)形水槽(6)中并能單向翻轉(zhuǎn)而越過環(huán)形水槽中的阻斷擋水板(7)，所述的可調(diào)阻力擋水板(5)在受到水流的沖擊時能帶動阻力桿(4)轉(zhuǎn)動通過變速裝置變速從而帶動發(fā)電機(jī)(3)的主軸轉(zhuǎn)動而發(fā)電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是所述的環(huán)形水槽(6)的過水截面形狀為半圓形、方形或矩形結(jié)構(gòu)；所述的可調(diào)阻力擋水板(5)的形狀與環(huán)形水槽(6)的過水截面形狀相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是所述的相鄰環(huán)形水槽(6)之間的水流平面標(biāo)高存在落差以便于水流從水流平面標(biāo)高較高的環(huán)形水槽流向相鄰的水流平面標(biāo)高較低的環(huán)形水槽中從而推動各環(huán)形水槽(6)中心安裝的發(fā)電機(jī)(3)工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是所述的環(huán)形水槽(6)支撐在地面上、通過支柱(8)安裝在地面上或直接在地面上開挖形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是所述的阻力桿(4)的頂端至少安裝有一個用以減少摩擦力、同時增加轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性的支撐滾動輪(10)，支撐滾動輪(10)沿環(huán)形水槽(6)的內(nèi)側(cè)或/和外側(cè) 槽沿滾動。
【文檔編號】F03B13/00GK103696900SQ201310707632
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】宋章根 申請人:江蘇宏鑫旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器科技有限公司