[發明專利]利用浮力串聯提升水的循環水力發電方法及系統

有效

• 申請號: 201310450284.X
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103485964B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 王喜獻
• 申請（專利權）人: 王喜獻
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

技術領域

本發明涉及一種利用浮力串聯提升水的循環水力發電方法及系統，屬于水力發電技術領域。

背景技術

水力發電是利用水的落差沖擊葉片發電，將勢能轉換為電能。水力發電屬于清潔能源，不會產生二氧化碳污染環境，因此國家提倡發展水利發電。水力發電量的大小，與水流量、水落差等密切相關，水流量大、水落差大，即裝機容量大，發電量就大。現有技術中，為了實現水流量大、落差大，需要修建大型水利大壩蓄水發電。但是，修建大型水利大壩蓄水，實際上是將自然水流攔截，一方面需要淹沒大量土地以構成蓄水庫，另一方面攔截水流后，對下游的生態環境會造成一定的影響，如下游出現干旱或洪災等，第三方面是修建大型水利大壩需要耗費大量人力、物力和財力，投入成本太高。

發明內容

本發明的目的之一，是為了克服現有技術建壩蓄水對下游造成的災害及建設成本高的缺陷，提供一種利用浮力串聯提升水的循環水力發電方法，利用水的浮力將水提升到一定高度，然后下落形成水流落差進行水利發電，再利用水的浮力將水提升至一定高度再下落，該方法能夠重復利用水資源實現循環式水利發電。

本發明的目的之二，是為提供一種利用浮力串聯提升水的循環水力發電系統，該系統結構簡單，不用修建欄壩也能夠將水提升到一定高度形成水流落差，因此不會對下游生態環境造成影響，還能減少水利發電工程的建設成本。

本發明的目的之一可以通過以下技術方案實現：

利用浮力串聯提升水的循環水力發電方法，其特征在于：設置由多級浮力桶和提升桶串聯構成的浮力提升裝置，由所述浮力提升裝置利用浮力自動將水提升至設定水力發電高度，實現水力發電，具體步驟如下；

1）將湖塘水、江河水或海水依次流入第一級提升桶和第一級浮力桶，第一級浮力桶的水產生浮力將第一級提升桶提升至設定高度，實現第一級提升；

2）將步驟1）提升后第一級提升桶內裝的水依次流入第二級提升桶和第二級浮力桶，第二級浮力桶的水產生浮力將第二級提升桶提升至設定高度，實現第二級提升；

3）將步驟2）提升后第二級提升桶的水再依次流入第三級提升桶和第三級浮力桶，第三級浮力桶的水產生浮力將第三級提升桶提升至設定高度，實現第三級提升；

依此類推，實現第三級提升及第三級以上提升后提升桶內的水依次流入上一級提升桶和上一級浮力桶，形成串聯式多級提升，實現依靠水的浮力逐級將水提升到設定水力發電高度，最終將湖塘水、江河水或海水提升至設定發電高度；通過控制裝置控制各級浮力桶和提升桶的排水開關和進水開關的開啟/關閉狀態；提升至設定高度的水再下落入湖塘、江河或海域實現循環式水力發電。

本發明的目的之一還可以通過以下技術方案實現：

進一步地：所述多級浮力桶內的水稱為浮力水，多級浮力桶內的浮力水隔級排入下級浮力桶內，作為下級浮力桶的浮力水，第三級浮力桶內的浮力水排入湖塘、江河或海域。

進一步地：在第一級浮力桶和第一級提升桶之下設置負級浮力桶和負級提升桶，利用負級浮力桶和負級提升桶收集第一級浮力桶和第二級浮力桶溢出的浮力水，第二級浮力桶內的浮力水隔級排入負一級浮力桶和負一級提升桶內；第一級浮力桶內的浮力水隔級排入負二級浮力桶和負二級提升桶內，通過隔級排入直到負N級浮力桶和提升桶；負級浮力桶內水產生的浮力水將負級提升桶的水提升至第一級浮力桶和第一級提升桶，由第一級浮力桶和第一級提升桶再提升至第二級浮力桶和第二級提升桶，依次逐級向上提升至設定水力發電高度。

本發明的目的之二可以通過以下技術方案實現：

利用浮力串聯提升水的循環水力發電系統，其特征在于：在湖塘、江河或海邊設置固定高墻，在固定高墻的頂部設有蓄水池，在固定高墻的下部設有水力發電機，在固定高墻上設置由多級浮力桶和提升桶串聯構成的浮力提升裝置，浮力提升裝置的浮力桶和提升桶呈階梯狀分布設置，所述提升桶設置在浮力桶內、形成每個浮力桶配置一個提升桶，形成一個水提升點，通過多級水提升點構成串聯式提升結構，上、下級浮力桶和上、下級提升桶之間通過管道相連，在所述管道上設有進水開關和排水開關，所述進水開關和排水開關的控制輸入端連接控制裝置的輸出端。

本發明的目的之二還可以通過以下技術方案實現：