[發明專利]排水系統垂直落差發電裝置

無效

• 申請號: 201010156247.4
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN102235293A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 姚克杰
• 申請（專利權）人: 姚克杰
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;H02J7/00
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周曉玲

技術領域

本發明涉及一種發電裝置，尤其是一種排水系統垂直落差發電裝置。

背景技術

目前所使用的電力主要來自這幾個方面：火力發電，水力發電，風力發電，太陽能發電，核能發電等幾種。發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。其工作原理基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。在當今全球節能環保的趨勢下，越來越多身邊的被忽視的能量現在逐漸提上日程，光在城市內就有很多排水系統產生的流動力蘊涵著大量的能量，但城市的特點是可供放置大型設備的地方小，而且利用排水系統的能量的成本太高，能量轉換率低。

發明內容

本發明的目的是要提供一種結構簡單，體積小，成本低，能量轉換率高的排水系統垂直落差發電裝置。

本發明是這樣實現的：排水系統垂直落差發電裝置，包括發電機、葉輪、電線回路、控制器、蓄電池、變壓器，其特征在于所述發電機帶葉輪的一端位于垂直的排水管道內，另一端位于垂直的排水管道外，并通過電線回路與控制器、蓄電池、變壓器相連；所述葉輪為輪狀，葉片設置于葉輪外緣；所述排水管道內設置有導流板，指向葉輪葉片外緣。

在城市中的高樓大廈內，高層的工作和生活用廢水或雨水通過排水管垂直向低層排放，一直到地底，排放過程中由于高度落差，勢能轉變成動能，這其中的能量是可以利用的，轉換成的電能至少可以供應本大廈的照明，這對節能減排是個不小的貢獻。將葉輪置于排水管道內，通過電線回路與外置的控制器相連，控制器又于蓄電池相連，電能存儲于蓄電池中，用電時將蓄電池中的電能通過變壓器于用電設備(如燈泡)相連即可。廢水排放時，動能不斷增大，推動葉輪旋轉，并帶動發電機中的轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流(一般設定為24V)。

廢水水流量較小，為了使廢水全部通過葉輪，可以在排水管道內壁設置導流板，引導廢水經過葉輪葉片外緣。

本發明的葉輪采用輪式而非螺旋漿式，更穩定且轉換率更高。葉片都設置在輪子的外緣，導流板流下的廢水經過葉輪葉片的切線附近。

控制器的工作原理(假設發電電壓設定為24V)：

1，過充保護：當檢測到蓄電池充電電壓大于28.2V時，停止向蓄電池充電。

2，過放保護：當檢測到蓄電池輸出電壓小于21.5V時，停止向用電設備供電。

3，控制電壓輸出：可以控制用電設備使用的開始和結束時間。

變壓器的作用是：如果用電設備用電為220V交流電，那么變壓器可以將24V直流線性電源轉變為近似于正弦波220V的方波，用于所需負載。

在長長的排水管道中設置多組帶葉輪的發電機，用電線串聯，可更充分地利用廢水動能。

如大廈照明用電量較大，可以樓頂設置太陽能發電或風能發電，與本發明并聯，全部存儲于蓄電池中，可滿足更大需求。

綜上所述，本發明是一種結構簡單，體積小，成本低，能量轉換率高的排水系統垂直落差發電裝置。

附圖說明

圖1是本發明實施例的總體結構示意圖；

圖2是本發明實施例的多組的結構示意圖；

圖中：1，發電機??2，葉輪??3，葉片??4，電線回路??5，控制器6，蓄電池??7，變壓器??8，導流板??9，排水管道??10，用電設備

具體實施方式

下面結合附圖和典型實施例對本發明作進一步說明。

在圖1中，本發明包括發電機1、葉輪2、電線回路4、控制器5、蓄電池6、變壓器7，其特征在于所述發電機1帶葉輪2的一端位于垂直的排水管道9內，另一端位于垂直的排水管道9外，并通過電線回路4與控制器5、蓄電池6、變壓器7相連，并提供給用電設備10；所述葉輪2為輪狀，葉片3設置于葉輪2外緣；所述排水管道9內設置有導流板8，指向葉輪葉片外緣。