高效水力发电系统的制作方法
【专利摘要】一种高效水力发电系统，其特征是它包括：高位蓄水池（11）、至少一个环形水槽（6），第一个环形水槽（6）的进水侧通过连接水槽（9）与高位蓄水池（11）的出水口相连通，第一个环形水槽（6）的出水侧通过过渡水槽（12）与相邻的第二个环形水槽（6）的进水侧相连通或直接与排放系统相连通，在所述的环形水槽（6）中安装有阻断挡水板（7）；安装在每个环形水槽（6）中心的发电机（3），该发电机（3）的输入轴与阻力杆（4）相连，阻力杆（4）的顶端安装有可调阻力挡水板（5），所述的可调阻力挡水板（5）在受到水流的冲击时能带动阻力杆（4）转动通过变速装置变速从而带动发电机（3）的主轴转动而发电。本发明结构简单，投资少，发电效率高。
【专利说明】高效水力发电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发电技术，尤其是一种利用杠杆原理进行水力发电的技术，具体地说是一种高效水力发电系统。
【背景技术】
[0002]目前，水力发电是一种清洁能源，因此受到各国的重视，尤其是在水资源丰富的国家和地区，水力发电是一种十分重要的能源之一。但由于水力发电机的效率较低，因此所需的装容量很大，造成投资巨大。同时为了满足发电需要通常要建设很大的水坝或水库，会造成环境的改变，影响渔业生态。因此，降低投资，建立循环水发电系统，一方面解决缺水地区水力发电，另一方面提高水力发电的效率是重新开发利用水资源产生新的清洁能源的当务之急。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有的水力发电系统存在的投资大、不能适应缺水地区使用的问题，发明一种投资少、见效快、发电效率高、适应性广的高效水力发电系统。
[0004]本发明的技术方案之一是:
一种高效水力发电系统，其特征是它包括:
一高位蓄水池11，该高位蓄水池11与天然水源相连获得具有势能的水；
至少一个环形水槽6，第一个环形水槽6的进水侧通过连接水槽9与高位蓄水池11的出水口相连通，第一个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第二个环形水槽6的进水侧相连通或直接与排放系统相连通，第二个环形水槽6的出水侧与第三个环形水槽的进水侧相连通或直接与排放系统相通，以次类推，最后一个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽或直接与排放系统相连通，在所述的环形水槽6中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板7 ；
安装在每个环形水槽6中心的发电机3，该发电机3的输入轴上直接或通过齿轮箱与阻力杆4相连，阻力杆4的顶端安装有可调阻力挡水板5，所述的可调阻力挡水板5位于所述的环形水槽6中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板7，所述的可调阻力挡水板5在受到水流的冲击时能带动阻力杆4转动通过变速装置变速从而带动发电机3的主轴转动而发电。
[0005]所述的环形水槽6的过水截面形状为半圆形、方形或矩形结构；所述的可调阻力挡水板5的形状与环形水槽6的过水截面形状相匹配。
[0006]所述的相邻环形水槽6之间的水流平面标高存在落差以便于水流从水流平面标高较高的环形水槽流向相邻的水流平面标高较低的环形水槽中从而推动各环形水槽6中心安装的发电机3工作。
[0007]所述的环形水槽6支撑在地面上、通过支柱8安装在地面上或直接在地面上开挖形成。[0008]所述的阻力杆4的靠近顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮10，支撑滚动轮10沿环形水槽6的内侧或/和外侧槽沿滚动。
[0009]本发明的技术方案之二是:
一种高效水力发电系统，其特征是它包括:
一高位蓄水池11，该高位蓄水池11通过水泵2与水源I相连，通过水泵2将水源I的水泵入其中而获得具有势能的水；
至少一个环形水槽6，第一个环形水槽6的进水侧通过连接水槽9与高位蓄水池11的出水口相连通，环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第二个环形水槽6的进水侧相连通或直接回送入水源I中以节约用水，第二个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第三个环形水槽6的进水侧相连通或直接回送入水源I中以节约用水，以此类推，最后一个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与水源I相连通，在所述的环形水槽6中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板7 ；
安装在每个环形水槽6中心的发电机3，该发电机3的输入轴上直接或通过齿轮箱与阻力杆4相连，阻力杆4的顶端安装有可调阻力挡水板5，所述的可调阻力挡水板5位于所述的环形水槽6中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板7，所述的可调阻力挡水板5在受到水流的冲击时能带动阻力杆4转动通过变速装置变速从而带动发电机3的主轴转动而发电。
[0010]所述的环形水槽6的过水截面形状为半圆形、方形或矩形结构；所述的可调阻力挡水板5的形状与环形水槽6的过水截面形状相匹配。
[0011]所述的相邻环形水槽6之间的水流平面标高存在落差以便于水流从水流平面标高较高的环形水槽流向相邻的水流平面标高较低的环形水槽中从而推动各环形水槽6中心安装的发电机3工作。
[0012]所述的环形水槽6支撑在地面上、通过支柱8安装在地面上或直接在地面上开挖形成。
[0013]所述的阻力杆4的靠近顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮10，支撑滚动轮10沿环形水槽6的内侧或/和外侧槽沿滚动。
[0014]本发明的有益效果:
本发明充分利用杠杆原理，能有效地提高水流势能的转换效率，具有发电效率高、投资省、适用范围广的优点。
[0015]本发明通过循环利用，可在缺水地区实现水力发电，为社会提供清洁循环能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图之一。
[0017]图2是本发明的结构示意图之二。
[0018]图3是本发明的环形水槽的剖视结构示意图(图1、2的A-A剖视图)。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0020]实施例一。[0021]如图1、3所示。
[0022]一种高效水力发电系统，它包括高位蓄水池11、多个相互串接相连的环形水槽6和与环形水槽6数量相等的发电机3，如图1所示，所述的环形水槽6可直接支撑在地面上，也可通过支柱8安装在地面上或直接在地面上开挖形成，图1。中通过高度呈等差分布的水槽支撑8支承在地面上。高位蓄水池11与天然水源相连获得具有势能的水；第一个环形水槽6的进水侧通过连接水槽9与高位蓄水池11的出水口相连通，第一个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第二个环形水槽6的进水侧相连通，当环形水槽6的数量为一个是，第一个环形水槽6的出水侧则可直接与排放系统相连通，图1中共有21个环形水槽6，因此，第二个环形水槽6的出水侧与第三个环形水槽的进水侧相连通或直接与排放系统相通，以次类推，第21个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽或直接与排放系统相连通。各相邻环形水槽6之间的水流平面标高存在落差以便于水流从水流平面标高较高的环形水槽流向相邻的水流平面标高较低的环形水槽中从而推动各环形水槽6中心安装的发电机3工作。在所述的环形水槽6中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板7 ;所述的环形水槽6的过水截面形状为半圆形、方形或矩形结构；在每个环形水槽6中心安装有发电机3，该发电机3的输入轴上直接或通过齿轮箱(或增速机)与阻力杆4相连，阻力杆4的顶端安装有可调阻力挡水板5，所述的可调阻力挡水板5位于所述的环形水槽6中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板7，如图3，所述的可调阻力挡水板5在受到水流的冲击时能带动阻力杆4转动通过变速装置变速从而带动发电机3的主轴转动而发电。所述的可调阻力挡水板5的形状与环形水槽6的过水截面形状相匹配。所述的阻力杆4的靠近顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮10，支撑滚动轮10沿环形水槽6的内侧或/和外侧槽沿滚动。
[0023]实施例二。
[0024]如图2所示。
[0025]一种高效水力发电系统，它包括高位蓄水池11、至少一个环形水槽6、发电机3和用于蓄水的水源1，如图2所示，高位蓄水池11通过水泵2与水源I相连，通过水泵2将水源I的水泵入其中而获得具有势能的水；水源I可通过人工开挖形成或利用天然的河塘作为水源，高位蓄水池11 一般而言需要人工建造以保证落差要求(可通过常规水力设计计算确定)，所述的环形水槽6的过水截面形状可为半圆形、方形或矩形结构，它可直接支撑在地面上，也可通过支柱8安装在地面上或直接在地面上开挖形成，图2中环形水槽6是通过支柱8安装在地面之上，这样通过控制支柱8的高度呈等差布置即可实现相邻水槽中的水位存在落差，以利于水在环形水槽6之中的流动从而推动各环形水槽6中心安装的发电机3工作。第一个环形水槽6的进水侧通过连接水槽9与高位蓄水池11的出水口相连通，环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第二个环形水槽6的进水侧相连通或直接回送入水源I中以节约用水，第二个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与相邻的第三个环形水槽6的进水侧相连通或直接回送入水源I中以节约用水，以此类推，最后一个环形水槽6的出水侧通过过渡水槽12与水源I相连通，在所述的环形水槽6中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板7 ;在每个环形水槽6的中心安装有发电机3，发电机3的输入轴上直接或通过齿轮箱(或增速箱)与阻力杆4相连，阻力杆4的顶端安装有可调阻力挡水板5，可调阻力挡水板5的形状与环形水槽6的过水截面形状相匹配，如图3。所述的可调阻力挡水板5位于所述的环形水槽6中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板7，所述的可调阻力挡水板5在受到水流的冲击时能带动阻力杆4转动通过变速装置变速从而带动发电机3的主轴转动而发电。所述的阻力杆4的靠近顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮10，支撑滚动轮10沿环形水槽6的内侧或/和外侧槽沿滚动。
[0026]本发明的工作原理是:
利用自然水源或建立一个蓄水池，自然水源如有较高的位置可不要动力即可建成发电系统，如山沟，水库等，平原地区可建一个蓄水池，用至少一个水泵把蓄水池(水源I)的水抽至较高处，利用自然重力水往低处流所产生的势能，逐步流向相对较低的圆形、方形或矩形等多种形状的环形水槽，环形水槽可以用钢材、塑料、玻璃钢或水泥等建造，也可直接建在地下，环形水槽建成较大的直径的正圆形(见图1、2)，在正圆形中心建有变速箱或增速机带动的发电机3，增速机上装至少2台较长的阻力杆4，形成力矩，阻力杆顶端安装有一个阻水挡板5，以阻水档板沿圆中心的发电机为轴心，在正圆沟槽内在水流动的推动下作360°的圆周转动，从而带动变速箱或增速机转动至需要发电的转速而进行发电。为发挥效能，可建至少一个以上的多个正圆沟槽相连，形成多个发电装置，每个发电装置沟槽可逐步降低标高，形成水往低处流动而形成的势能，推动多个发电装置发电，经过发电后流动的水回流到蓄水池，以节约水资源，而得到再利用。
[0027]本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种高效水力发电系统，其特征是它包括: 一高位蓄水池(11)，该高位蓄水池(11)与天然水源相连获得具有势能的水； 至少一个环形水槽(6 )，第一个环形水槽(6 )的进水侧通过连接水槽(9 )与高位蓄水池(11)的出水口相连通，第一个环形水槽(6 )的出水侧通过过渡水槽(12 )与相邻的第二个环形水槽(6)的进水侧相连通或直接与排放系统相连通，第二个环形水槽(6)的出水侧与第三个环形水槽的进水侧相连通或直接与排放系统相通，以次类推，最后一个环形水槽(6)的出水侧通过过渡水槽或直接与排放系统相连通，在所述的环形水槽(6)中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板(7)； 安装在每个环形水槽(6 )中心的发电机(3 )，该发电机(3 )的输入轴直接或通过齿轮箱与阻力杆(4)相连，阻力杆(4)的顶端安装有可调阻力挡水板(5)，所述的可调阻力挡水板(5)位于所述的环形水槽(6)中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板(7)，所述的可调阻力挡水板(5)在受到水流的冲击时能带动阻力杆(4)转动通过变速装置变速从而带动发电机(3)的主轴转动而发电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述的环形水槽(6)的过水截面形状为半圆形、方形或矩形结构；所述的可调阻力挡水板(5)的形状与环形水槽(6)的过水截面形状相匹配。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述的相邻环形水槽(6)之间的水流平面标高存在落差以便于水流从水流平面标高较高的环形水槽流向相邻的水流平面标高较低的环形水槽中从而推动各环形水槽(6 )中心安装的发电机(3 )工作。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述的环形水槽(6)支撑在地面上、通过支柱`(8)安装在地面上或直接在地面上开挖形成。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述的阻力杆(4)的靠近顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮(10)，支撑滚动轮(10)沿环形水槽(6)的内侧或/和外侧槽沿滚动。
6.一种高效水力发电系统，其特征是它包括: 一高位蓄水池(11)，该高位蓄水池(11)通过水泵(2 )与水源(I)相连，通过水泵(2 )将水源(I)的水泵入其中而获得具有势能的水； 至少一个环形水槽(6 )，第一个环形水槽(6 )的进水侧通过连接水槽(9 )与高位蓄水池(11)的出水口相连通，环形水槽(6 )的出水侧通过过渡水槽(12 )与相邻的第二个环形水槽(6 )的进水侧相连通或直接回送入水源(I)中以节约用水，第二个环形水槽(6 )的出水侧通过过渡水槽(12 )与相邻的第三个环形水槽(6 )的进水侧相连通或直接回送入水源(I)中以节约用水，以此类推，最后一个环形水槽(6)的出水侧通过过渡水槽(12)与水源(I)相连通，在所述的环形水槽(6)中安装有防止其中的水循环流动的阻断挡水板(7)； 安装在每个环形水槽(6 )中心的发电机(3 )，该发电机(3 )的输入轴上直接或通过齿轮箱与阻力杆(4)相连，阻力杆(4)的顶端安装有可调阻力挡水板(5)，所述的可调阻力挡水板(5)位于所述的环形水槽(6)中并能单向翻转而越过环形水槽中的阻断挡水板(7)，所述的可调阻力挡水板(5)在受到水流的冲击时能带动阻力杆(4)转动通过变速装置变速从而带动发电机(3)的主轴转动而发电。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征是所述的环形水槽(6)的过水截面形状为半圆形、方形或矩形结构；所述的可调阻力挡水板(5)的形状与环形水槽(6)的过水截面形状相匹配。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征是所述的相邻环形水槽(6)之间的水流平面标高存在落差以便于水流从水流平面标高较高的环形水槽流向相邻的水流平面标高较低的环形水槽中从而推动各环形水槽(6)中心安装的发电机(3)工作。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征是所述的环形水槽(6)支撑在地面上、通过支柱(8)安装在地面上或直接在地面上开挖形成。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征是所述的阻力杆(4)的顶端至少安装有一个用以减少摩擦力、同时增加转动稳定性的支撑滚动轮(10)，支撑滚动轮(10)沿环形水槽(6)的内侧或/和外侧 槽沿滚动。
【文档编号】F03B13/00GK103696900SQ201310707632
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】宋章根 申请人:江苏宏鑫旋转补偿器科技有限公司