循环水力发电装置的制作方法

本发明涉及发电设备领域，具体涉及循环水力发电装置的结构技术领域。

背景技术：

电力作为现在普遍应用于各个领域的重要能源，日益需求越来越大，且成为必需品，如出现电力断供时，往往会导致生活和工业的损失。

因此有必要，开发一种能长期储备电力能源，并在需要时能进行快速备用的电力储备设置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供循环水力发电装置，将一定量的水提升至一定的高度进行水势能储备，并在使用时，将储存水的势能作为水力发电的动力，进行发电，以作为电力来源。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

循环水力发电装置，自上而下，依次包括储水罐、水力发电机和蓄水箱；储水罐包括上罐体和下罐体，下罐体的口径自上而下依次减小；第一连通管的一端与下罐体的底部连通，另一端与水力发电机的进水端连通；在第一连通管上设置阀门；第二连通管的一端与水力发电机的出水端连通，另一端与蓄水箱的顶部连通；在蓄水箱内设置水泵，第四连通管的一端与水泵的出水端连通，另一端与上罐体的上部连通；水力发电机的输出端分别与用电负载和水泵电气连接。

进一步地，所述第一连通管的口径小于第二连通管的口径。

进一步地，在所述蓄水箱外设置第三连通管，第三连通管的一端与蓄水箱的下部连通，另一端开口且位于蓄水箱的上方。

进一步地，在所述水力发电机输出端设置电压表。

进一步地，在所述水力发电机与水泵的电气连接电路中串联设置第一指示件。

进一步地，在所述水力发电机与用电负载的电气连接电路中串联设置第二指示件。

与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果之一：

1、通过本装置可以实现将事先储存起来的水势能的一部分转化为电能，并将产生的电能的一部分用于再重新将低位的水提升至高位，进行循环发电、储水，提升本装置发电的持续的时间。

2、第四连通管的口径、第一连通管的口径和第二连通管的口径依次增大，可以提升本装置的使用效果。

3、设置相应的指示装置，用于指示本装置的作业状况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-储水罐；11-上罐体；12-下罐体；13-阀门；14-第一连通管；2-水力发电机；3-蓄水箱；31-第二连通管；32-第三连通管；4-用电负载；5-水泵；51-第四连通管；61-电压表；62-第一指示件；63-第二指示件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，循环水力发电装置，自上而下，依次包括储水罐1、水力发电机2和蓄水箱3；储水罐1包括上罐体11和下罐体12，下罐体12的口径自上而下依次减小；第一连通管14的一端与下罐体12的底部连通，另一端与水力发电机2的进水端连通；在第一连通管14上设置阀门13；第二连通管31的一端与水力发电机2的出水端连通，另一端与蓄水箱3的顶部连通；在蓄水箱3内设置水泵5，第四连通管51的一端与水泵5的出水端连通，另一端与上罐体11的上部连通；水力发电机2的输出端分别与用电负载4和水泵5电气连接。

将水通过提升设备提升至位于高位的储水罐1内，进行提升并进行储存；当需要利用本装置发电时，打开阀门13，储水罐1内底部的水通过第一连通管14进入水力发电机2内，并从第二连通管31流入蓄水箱3内，带动水力发电机2的叶片转动，从而使水力发电机2工作，产生电能，将储水罐1内的水的势能部分转化为电能；之后，将水力发电机2产生的一部分电能作为水泵5的动力来源，使水泵5工作，将蓄水箱3内的部分水再通过第三连通管32提升至储水罐1内；以保证储水罐1内能储存一定的水量，使水力发电机2持续工作；再将水力发电机2产生的部分电能输送至用电负载4处，进行生活或工业用电；通过本装置可以实现将事先储存起来的水势能的一部分转化为电能，并将产生的电能的一部分用于再重新将低位的水提升至高位，进行循环发电、储水，提升本装置发电的持续的时间。

原理为：由于储水罐1的体积较大，下罐体12内的少量水在上罐体11内水的重压下，会产生较大的压力，相对来说，倒锥形的下罐体12，出水端的口径逐渐减小，也提升第一连通管14内水流的流速，所以就微观来说，位于储水罐1底部的1立方厘米（该1立方厘米水上为上层大量水产生的高压）所产生的电能（e1）远大于单独的1立方厘米水（该1立方厘米水上方为标准大气压）所产生的电能(e2)；而将蓄水箱3内的1立方厘米的水提升至储水罐1上部时，也只需克服其势能(e3)即可，因此，再本装置连续作业时，水力发电机2所产生的电能要大于水泵5所消耗掉的电能，从而使得本装置可以将蓄水箱3内的部分低位水提升至储水罐1内时，也可以同时向用电负载4输出部分电能，并能连续保证运转一定的时间（视储水罐1内储水量及用电负载4的耗电情况而定）。（其中：e1＞e3大于e2）

在实际中，本申请人制作了一个高3米，直径为1米的储水罐1（内储满水），储水罐1的底部离地1.5米，水力发电机2选用异步水轮发电机，用电负载4选用小型三相异步电机（空载），水泵5选用小型抽水泵，在本装置工作时，水力发电机2的输出电压可以达到380v，输出电流达到2.2a，用电负载4空载运转电流1a左右，水泵5作业电流为1a左右，并能保持连续运转1-5天的周期。

优选的，储水罐1的容量越大时，本装置连续作业周期越长。

优选的，储水罐1的高度越高时，本装置连续作业周期越长。

考虑到，能量转化效率及发电机及相应负载的损耗，单位时间内的，储水罐1内的出水量大于储水罐1的进水量，从而使本装置有一定的连续作业时间，带蓄水箱4内的水达到一定量时，需使用其他电源将蓄水箱4内的水再重新提升至储水罐1内。

实施例2：

如图1所示，对于上述实施例，本实施例优化了连通管结构。

本循环水力发电装置中第一连通管14的口径小于第二连通管31的口径。当第一连通管14的口径小于第二连通管31的口径时，可以提升第一连通管14内水的流速，提升水力发电机2的发电量。

优选的，第四连通管51的口径小于第一连通管14的口径，以通过最小的能耗将蓄水箱3内的水提升至储水罐1内，减少水循环所造成的耗能。

实施例3：

如图1所示，对于上述实施例，本实施例优化了指示结构。

本循环水力发电装置中在蓄水箱3外设置第三连通管32，第三连通管32的一端与蓄水箱3的下部连通，另一端开口且位于蓄水箱3的上方。第三连通管32与蓄水箱3形成一个连通器，从而将蓄水箱3内的水的液位在第三连通管32内进行指示，便于作业人员的观察。

实施例4：

如图1所示，对于上述实施例，本实施例优化了指示结构。

本循环水力发电装置中在水力发电机2输出端设置电压表61。电压表61用于实时显示水力发电机2的输出电压，当电压表61的显示值低于要求值时，需为储水罐1内进行补水或进行异常排查。

实施例5：

如图1所示，对于上述实施例，本实施例优化了指示结构。

本循环水力发电装置中在水力发电机2与水泵5的电气连接电路中串联设置第一指示件62。

一种实施方式为：第一指示件62为电流表，用于检测并显示水泵5的作业电流，并进行指示。

另一种实施方式为：第一指示件62为指示灯，与相关电路串联连接，用于指示水泵5是否正常作业。

实施例6：

如图1所示，对于上述实施例，本实施例优化了指示结构。

本循环水力发电装置中在水力发电机2与用电负载4的电气连接电路中串联设置第二指示件63。

一种实施方式为：第二指示件63为电流表，用于检测并显示用电负载4的作业电流，并进行指示。

另一种实施方式为：第二指示件63为指示灯，与相关电路串联连接，用于指示用电负载4是否正常作业。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。