[發明專利]借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統

在審

• 申請號: 201710088252.8
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106762355A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 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;F03B11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于水力發電清潔能源領域，涉及一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統。

背景技術

真正意義的清潔能源是水電，水是地球上最多的資源，在全球環境氣候日趨嚴重的今天，化石資源不能再燒下去了，向水要能源應是人類正確的選擇，特別是大海的水是取之不盡的。

目前的水力發電主要是攔壩蓄水發電，而建大壩投資過大，還伴隨一系列的其它問題，更重要的是大壩建成蓄上了成百上萬平方公里的水，水從發電機里一過，一瀉千里，一次性使用，太浪費淡水資源。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種設計科學合理的借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，可以減少很多水力發電所受的制約條件，是一種創造性的革命性的發電方法，同時還提供一種結構簡單的借重力制造浮力以提升水位的水力發電系統；本發明提供的借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法及其發電系統，水資源利用效率高，發電效率高，可應用于水力發電站庫區、湖泊、水庫、江河和大海中沒有潮汐或潮汐落差很小的海域。

本發明的目的是這樣實現的：第一方面，提供一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電方法，包括以下步驟：

（1）通過能夠上下往復運動的浮動裝置為設定高度的固定水槽不斷運送設定體積的水；

（2）所述固定水槽內的水通過下落水管道不斷流入發電機，使所述發電機不斷發電；

（3）所述發電機用過的水流入設定高度的重力水槽，所述重力水槽在設定時間內裝滿設定體積的水后能夠從該高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部剛好接觸水面的設定位置時通過相應的鎖止機構鎖止，接著重力水槽水閘打開，所述重力水槽內的水及后續流入所述重力水槽的水通過所述重力水槽水閘還與原水源；

（4）同時，所述重力水槽自由下落過程中產生的重力通過拉動裝置將所述浮動裝置的可伸縮浮漂在設定時間內拉伸開以制造浮力，該浮力能夠使裝滿設定體積水的所述浮動裝置向上浮出水面，并在設定時間內將所述浮動裝置的浮動提升水槽提升到其上端與所述固定水槽的下端接近相同的設定位置；

（5）接著，在所述浮力的作用下，所述浮動提升水槽到達所述設定位置并通過兩個水槽閘門的相互配合開始給所述固定水槽注水，注水過程中，所述浮動裝置會繼續上升，并在所述浮動提升水槽運送的水剛好全部注入所述固定水槽時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（6）接著，啟動浮漂拉回動力，幫助所述可伸縮浮漂在設定時間內收縮回初始狀態，同時，所述可伸縮浮漂收縮過程中產生的拉力能夠通過所述拉動裝置將所述重力水槽往上拉，拉回到原設定高度后通過相應的鎖止機構將其鎖定，同時關閉所述重力水槽水閘使其開始接受發電機用過的水；

（7）所述可伸縮浮漂收縮回初始狀態后，所述浮動裝置被解除相應的鎖止機構并在重力作用下開始自由下落，在所述浮動提升水槽下端剛好接觸水面時，已開啟的所述浮動提升水槽閘門開始為其注水并繼續下沉，在所述浮動提升水槽剛好注滿水時通過相應的鎖止機構將其鎖止；

（8）此時，所述重力水槽也剛好裝滿設定體積的水并具備自由下落的條件，于是所述重力水槽被解除相應的鎖止機構，并開始自由下落同時通過所述拉動裝置開始拉伸所述可伸縮浮漂，進入下一個循環，周而復始，實現所述浮動提升水槽通過上下往復運動不斷為設定高度的所述固定水槽運送設定體積的水，實現所述固定水槽內的水通過所述下落水管道不斷流入所述發電機，使所述發電機不斷發電。

優選的，所述浮動提升水槽與所述可伸縮浮漂拉伸開體積有一定的比例關系，所述可伸縮浮漂拉伸開后的體積是所述浮動提升水槽容量的1.3～1.5倍。

優選的，所述可伸縮浮漂拉伸開的長度一定同所述重力水槽上下運行的高度相等，所述可伸縮浮漂拉伸開的長度視水源的深淺而定，水源深的話適當增加長度，所述重力水槽上下運行的高度相應增加。

優選的，所述兩個水槽閘門的相互配合為所述浮動提升水槽閘門從上往下開啟，所述固定水槽閘門從下往上閉合。

第二方面，還提供一種借重力制造浮力以提升水位的水力發電系統，

包括浮動裝置，所述浮動裝置包括可伸縮浮漂、支撐架、浮動提升水槽、進排氣管和浮漂籠體，所述可伸縮浮漂設置于所述浮漂籠體內，所述浮動提升水槽通過所述支撐架連接于所述浮漂籠體上端，所述進排氣管與所述可伸縮浮漂相連并向上伸出水面，所述可伸縮浮漂、支撐架、浮動提升水槽、進排氣管和浮漂籠體形成一體；