浮力发电方法、浮力发电系统、浮动水槽和浮漂的制作方法_2

文档序号:8510353阅读:来源:国知局
。从技术层面讲,如果盛水槽4米深,其浮漂要有6米高。二者共占10米,如果选20米多一点的水源深度,那么浮动水槽的高度是20米,支架高10米,其最大提升高度是10.5米,其中的0.5米是浮起后浮漂在吃水状态下的裸露高度。固定水槽在高处所处的位置比提升高度低2米,发电机组处在水平面上方0.5米的位置,那么其发电落差是8米。浮动水槽如果下潜30米,其发电落差是18米,以此规律去设计不同水源深度的发电落差。该系统在工作中会有水下维护的状况发生,目前穿加压服的潜水工作人员最大潜水深度400-500米,400米可连续工作3个多小时,那么本系统的下潜深度可限于200米以内,如果再考虑高度,那么100米以内最好。浮动水槽下落和上浮完成一个水提升过程,一个水提升过程可根据本系统的规格大小确定为I小时或I小时以上,其提升高度加大,可延长提升过程时间。一个水提升过程所占用的时间其中一半是浮动水槽下落和上浮的时间,一半是浮动水槽为高位固定水槽释放水的时间。浮动水槽的下落深度发生变化,则下落和上升时间也会同时产生变化。时间的变化同时也会改变流量大小的变化。本发明适合水域范围广,发电效率大大高于目前传统的所有水力发电方法。且用来发过电的水随即还给原水域,使其进入水循环应用状态,可把有限量的水发出无限量的电。对水源本身及周边环境不会造成任何伤害,属于真正意义上的清洁能源。该发电系统结构合理,造价低廉,可进入稳定的可持续发电状态,其有益效果意义深远。
[0029]该系统的应用范围:可用于无潮汐的海水里,港湾处,海岛边。并可用于深水湖塘,水库,也可用于人造深水池,废水处理厂。江河上应用时可在岸边造一水池,通过一个导流渠把江河水引入人工水池,水池下游再造一渠入下游河道,把导流渠注入水池的多余的水还给下游河流。不同的水源用过的发电水不间断的还给原水源,形成循环应用。本发电系统可通过改变浮动水槽同浮漂的比例关系,也可以通过增加支撑架的高度成倍增加发电效率。
[0030]下面通过一些参数来验证大装机容量发电系统的效率:在水库一隅选0.01平方公里水源,也就是100米*100米=10000平方米,在其岸边100米*50米=5000平方米的陆地上,建一座高位固定水槽,水槽深4米,造一浮动水槽置于10000平方米水中,其水槽深4米,可盛水40000吨,其浮漂体积100米*100米*6米=60000立方米,其支撑架高10米,浮动水槽合计高是20米。在浮漂中间造出“ + ”形宽10米的水通道,其四个角的空间放置胀缩浮体,过水通道占去浮漂体积11400立方米,剩下体积48600立方米,再去掉浮动水槽1600吨重,和胀缩浮体拉开后损耗1000立方米,胀缩浮体内空气容量为46000立方米,其足以浮起40000吨的水。本发电系统一个水提升过程的各个动作时间是:胀缩浮体收缩5分钟,其下落5分钟,强制下落及注水10分钟,胀缩浮体拉开10分钟升起过程10分钟,共耗时40分钟。浮动水槽往高位(可上浮的最高位置)水槽释放水40分钟,一个水提升过程所占用的时间是80分钟,那么它所形成的发电流量应该是40000吨/80分钟/60秒=8.333...吨,取8吨。其可供发电落差是,浮动水槽浮起后,浮漂吃水5.5米,裸露0.5米加支撑架高可提升10.5米,水力发电机安装于水面上0.5米处,固定水槽安装低于提升高的2米处,其发电落差是8米,根据水力发电效率公式得出8吨*8米*9.81*0.88=552kw(装机容量)552kw*24小时*365天=4835520kw (年发电量)减去本系统自身消耗电能20%,4835520kw*0.2=967104kw,实际年发电量为3868416kw,那么每平方公里水源年发电量为:386841600kw,其发电量是目前拦坝蓄水发电量的二十多倍。在本规格的发电系统不变情况下,我们把支撑架增加10米长,一个水提升过程延长20分钟,因为其它动作不变,延长的是下落和浮起时间,那么发电流量是6.6吨,落差是18米,多提高十米的年发电量是7183200kw, I平方公里是718320000kw。流量减少,落差加大,I平方公里水源年发电量接近翻番,这就是浮力提升水大装机容量发电系统真正意义的发电效率。
[0031 ] 在上述实施例中,胀缩浮体有多个,在其它实施例中,胀缩浮体还可以仅有一个,采用整体式结构,同时胀缩浮体还可以采用非折叠式的结构,过水通道也可以省略。在上述实施例中,固定水槽与浮动水槽还可以不必为一一对应的结构,如可以设为一个固定水槽对应两个以上浮动水槽,或者设为一个浮动水槽对应两个以上固定水槽。
[0032]浮力发电系统的实施例,该方法可借助于上述浮力发电系统实施,其包括以下步骤:1)通过可上下往复运动的浮动水槽在每次上升过程中利用浮力举升设定量的水,所述浮动水槽包括浮漂和支撑于浮漂上的槽体,浮漂包括胀缩浮体,胀缩浮体通过胀缩来驱使浮动水槽上升和下降,槽体上设有放水闸;2)通过一个设定高度的固定水槽接收浮动水槽举升的水,所述固定水槽上设有水下落通道,水下落通道上设有水力发电机,固定水槽中的水在经过水力发电机时驱使其运转发电,其中固定水槽单次接收的来自浮动水槽的水量通过水下落通道排完所需的时间不少于浮动水槽完成一次升降以及排水所需的时间之和。
[0033]浮动水槽的实施例,该浮动水槽的结构与上述浮力发电系统中的浮动水槽的结构相同,此处不予赘述。
[0034]浮漂的实施例,该浮漂的结构与上述浮力发电系统中的浮动水槽的浮漂的结构相同,此处不予赘述。
【主权项】
1.浮力发电方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)通过可上下往复运动的浮动水槽在每次上升过程中利用浮力举升设定量的水,所述浮动水槽包括浮漂和支撑于浮漂上的槽体,浮漂包括胀缩浮体,胀缩浮体通过胀缩来驱使浮动水槽上升和下降,槽体上设有放水闸;2)通过一个设定高度的固定水槽接收浮动水槽举升的水,所述固定水槽上设有水下落通道,水下落通道上设有水力发电机,固定水槽中的水在经过水力发电机时驱使其运转发电,其中固定水槽单次接收的来自浮动水槽的水量通过水下落通道排完所需的时间不少于浮动水槽完成一次升降以及排水所需的时间之和。
2.根据权利要求1所述的浮力发电方法,其特征在于,所述胀缩浮体为气囊式浮体,所述气囊式浮体设于浮漂笼体中。
3.浮力发电系统,其特征在于,包括固定水槽和浮动水槽,固定水槽位于设定高度处且设有水下落通道,水下落通道上设有水力发电机;浮动水槽包括浮漂和支撑于浮漂上的槽体,浮漂包括胀缩浮体,槽体可随胀缩浮体的胀缩而利用水浮力升降并且其上设有可将举升的水供给固定水槽的放水闸,固定水槽在使用时单次接收的来自浮动水槽的水量通过水下落通道排完所需的时间不少于浮动水槽完成一次升降以及排水所需的时间之和。
4.根据权利要求3所述的浮力发电系统,其特征在于,所述胀缩浮体为气囊式浮体。
5.根据权利要求4所述的浮力发电系统,其特征在于,所述气囊式浮体设于浮漂笼体中。
6.根据权利要求5所述的浮力发电系统,其特征在于,所述浮漂笼体竖向导向装配在相应的导向柱上。
7.根据权利要求3-6任一项所述的浮力发电系统,其特征在于,所述胀缩浮体为可折叠和展开的折叠式浮体。
8.根据权利要求7所述的浮力发电系统,其特征在于,所述折叠式浮体包括两个以上节段和用于驱使节段折叠和展开的驱动装置,所述节段的在折叠式浮体折叠时的移动方向上的边缘处设有硬质部分,硬质部分上设有轨道轮,浮漂笼体上设有与轨道轮对应的轨道。
9.根据权利要求3-6任一项所述的浮力发电系统,其特征在于,所述浮动水槽上设有用于限定其下降位置的下行限位机构。
10.浮动水槽,其特征在于,该浮动水槽为权利要求1-9任一项所述的浮力发电系统中的浮动水槽。
11.浮漂,其特征在于,所述浮漂为权利要求1-9任一项所述的浮力发电系统中的浮WVtk ο
【专利摘要】本发明涉及电力能源领域,特别是涉及到了一种浮力发电方法、浮力发电系统、浮动水槽和浮漂。浮力发电系统包括固定水槽和浮动水槽,固定水槽位于设定高度处且设有水下落通道,水下落通道上设有水力发电机;浮动水槽包括浮漂和支撑于浮漂上的槽体,浮漂包括胀缩浮体,槽体可随胀缩浮体的胀缩而利用水浮力升降并且其上设有可将举升的水供给固定水槽的放水闸,固定水槽在使用时单次接收的来自浮动水槽的水量通过水下落通道排完所需的时间不少于浮动水槽完成一次升降以及排水所需的时间之和。本发明的浮力发电方法可减小水力发电所需的水量、降低水力发电站成本,减少水力发电所受的制约条件。
【IPC分类】F03B17-02, B63B35-00
【公开号】CN104832365
【申请号】CN201510264878
【发明人】王喜献
【申请人】王喜献
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月22日
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