[實用新型]改進的江河低水位集流發電系統

有效

• 申請號: 201320079830.9
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN203067165U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 葉永祥
• 申請（專利權）人: 葉永祥
• 主分類號: F03B13/08
• 分類號: F03B13/08
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 周端儀

技術領域

本實用新型涉及水力發電領域，特別是一種改進的江河低水位集流發電系統。

背景技術

電力是國民經濟發展必不可少的能源，工業生產、農業生產、國防建設以及日常生活等各方面均需要，電力能源的強弱也反映了一個國家的先進或落后。現有火力發電、柴油發電、原子核發電以及水力發電等，其中以水力發電最為環保。但是，目前的水力發電一般是利用水庫高堤形成高落差水位進行發電，其對生態會產生一定影響，同時投資較大。而這種利用水庫高堤發電在我國的廣大江河流域只能根據地形選擇建壩位置，而不能隨意選擇建壩的位置。

我國目前存有很多低落差的江、河、溪等豐富的水力資源，這些地方由于地形的原因，不能用來建高壩，而且高水位落差發電的成本很高。由于這些原因，我國低落差的能量未能最大限度的發揮作用。對于那些5米以下的江、河、溪的水利資源，目前常規使用收集水能做功的機械、如軸向水輪機、混流式水輪機、或徑向水輪機均屬單個體接收水能做功，以齒輪或皮帶輪實現多級變速，體積較為龐大。再配合電機發電，將江、河、溪的水能收集并轉換為電能。這種轉換模式往往由于轉換效率低、收集能源方式落后而無法充分利用低水位的江、河、溪的水能。

實用新型內容

本實用新型的目的，就是克服現有技術的不足，提供一種改進的江河低水位集流發電系統。本系統通過將江河低水位的水流集中引流至能源收集器，令多個沿水流方向的能源收集器都擁有相同的收集效率，大大增加了收集到的水能。

為了達到上述目的，采用如下技術方案：

一種改進的江河低水位集流發電系統，包括能源收集器、能量轉換機構、儲能變速器、馬達和發電機，所述能量轉換機構與能源收集器連接，其將水輪的機械能轉換為液壓能；所述儲能變速器，其連接能量轉換機構；所述馬達分別連接儲能變速器和發電機，由儲能變速器輸出的液體介質驅動馬達旋轉，還包括一堤壩，所述堤壩設有供水流流至能源收集器的集流口；所述能源收集器包括長管狀的集流管和設于集流管內由水流帶動轉動的一個以上水輪單元，所述水輪單元的輸出軸連接至能量轉換機構；所述集流管連接至堤壩的集流口。

進一步地，所述水輪單元包括兩個水輪，兩個水輪相互接近的水輪葉形成嚙合結構，兩水輪轉軸所在平面垂直水流方向。

進一步地，所述水輪單元的一個水輪位于上方，一個水輪位于下方，位于上方的水輪為從動水輪，位于下方的水輪為主動水輪，主動水輪的輸出軸連接至能量轉換機構。

進一步地，所述水輪單元還包括一設于集流管中部的阻水板，所述阻水板阻擋流向兩水輪葉嚙合部位的水流。

進一步地，所述每一水輪有9片水輪葉，兩相鄰水輪葉之間的夾角為40度。

進一步地，所述能量轉換機構為液壓泵，所述液壓泵為徑向柱塞泵或軸向柱塞泵。

進一步地，所述馬達為油馬達。

進一步地，所述堤壩還設有用于泄洪和調節水位的閘門。

進一步地，所述儲能變速器的輸入口的面積大于輸出口的面積。

進一步地，所述堤壩保持水位在4—5米。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

本系統可以保證集流管內各個水輪收集到的能量一致，每一個能量轉換機構轉換的能量一致，集流管中的各個水輪的收集效率受水輪之間的距離影響較小。而且，后一個水輪不會受前一個水輪的影響，多個水輪串聯后，每一個能源收集器的收集效率相同。

多個能量轉換機構收集的能量集中到一個儲能變速器中，經過儲能變速器和油馬達的轉換，將所有能量轉換機構收集到的能量轉化為電能。本實用新型結構簡單，安裝成本低、易于保養和維護，使用壽命長，在江河流域都能廣泛應用。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的改進的江河低水位集流發電系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型所述的系統的水輪單元的結構示意圖；

圖3是圖2的A-A剖面圖。

圖示：1-能源收集器；11-水輪單元；111-從動水輪；112-主動水輪；1121輸出軸；12-阻水板；21-液壓泵；3-儲能變速器；41-油馬達；42-發電機；5-油箱；6-堤壩；61-集流口；7輸入油路；8輸出油路。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本實用新型做進一步說明：

本發明所述的低水位是相對于高水位而言，高低水位以5米為分界線。如水庫裝機發電，超過5米的水位差的堤壩水域裝機發電屬于高水位。本發明特別是用于在5米以下的低水位的水域，在這些水域中修建一堤壩，令水位差達到4—5米，通過本發明收集這個水位差的水能，填補低水位領域水能轉換電能效率不高的空白。