[實用新型]水庫往復循環水利發電系統

有效

• 申請號: 202220788165.X
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN217556858U
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王子信;王玨人;王梅芳
• 申請（專利權）人: 王子信;王玨人;王梅芳
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/02;E02B7/20;F03B1/00;F03B13/00;F04F10/00
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理有限公司 11368
• 代理人: 劉秀珍

本實用新型公開了水庫往復循環水利發電系統，包括：一主水庫、至少一副水庫、至少二虹吸管機構、至少一排水管機構、及至少一發電機裝置，其中：該主水庫及該副水庫的長寬高相同，依山成階梯式往上層層爬升，該主水庫設在底層，該副水庫裝設數量及高度，依水位落差需求設置；該虹吸管機構的虹吸管數量、管徑、長度、及長短兩臂虹吸管管內的液面壓力差皆完全相同，依流量的需求設置，各水庫設備完全相同；本實用新型適用于水利發電技術領域，各水庫以需求的流量將水層層送往頂層副水庫，再由頂層副水庫該排水管機構，藉巨大的水位落差和流量往下沖產生巨大水流柱的勢能的撞擊力，推動該發電機的水輪機往復循環運轉發電。

技術領域

本實用新型屬于水利發電技術領域，具體是水庫往復循環水利發電系統。

背景技術

有關自然界大氣壓力、流體靜力學、及虹吸作用等，物理力學相關定律和原理，不難發現，下列二項事實可以成立：

1、流體含氣體和液體，壓強P高的一邊會自動流向壓強P低的一邊，當流體壓力平衡，即停止流動保持水平靜止狀態。

2、應用流體靜力學原理亦可產生虹吸作用：目前人類僅想到應用大氣壓力原理來產生虹吸作用，因此，虹吸管兩端壓強P的壓力差，僅能拘限在大氣壓力所產生的1大氣壓P₀＝100,000N/m²的范圍內調整應用，無法超越此一極限，應用空間狹隘，未能擴大應用范圍。實則，虹吸作用尚可應用流體靜力學原理，將“大氣壓力”和“水的重力”兩項自然界的能源，同時擷取，一并使用，使虹吸管兩端的壓強P不平衡的壓力差因此倍增，得提升到3大氣壓壓強P＝ 300,000N/m²、4大氣壓壓強P＝400,000N/m²、5大氣壓壓強P＝500,000N/m²的范圍里擴大應用，以解決能源等諸多問題。

按流體靜力學原理：液體內的壓強P隨液體深度h及液體密度d的增加而增加，在同一深度下，液體各方向的壓強P皆相等。也就是，液體壓強P只與水深h及密度d有關，彼此成正比，而與水庫的體積及水庫里水的總重量無關。因此，設一主蓄水池，深入地下20米，在其上面的旁邊地面上，設一副蓄水池，高5米，將長臂虹吸管由該主蓄水池底往上延伸到達該副蓄水池墻壁的頂端再轉彎越墻而過，短臂虹吸管則繼續往下延伸到達該副蓄水池底，形成“倒轉U 字形的虹吸管”，在該長臂虹吸管底端裝一沉水泵，借該沉水泵將該主蓄水池里的水抽送輸入該副蓄水池里后，“該虹吸管里已充滿了水”，“虹吸作用已成立”，隨即關掉該沉水泵，此時，該虹吸管兩端各自的壓強P＝F/A＝Ahd/A ＝hd，A為虹吸管截面積，F為虹吸管內液體總壓力，則，該長臂虹吸管底端水深20米，液體壓強P＝水重力(hd)+大氣壓P₀＝200,000N/m²+100,000N/m²＝300,000N/m²，因該副蓄水池尚未進水，水深為0，該短臂虹吸管底端壓強P ＝水重力(hd)0+大氣壓P₀100,000N/m²＝100,000N/m²，該虹吸管兩端壓強P 的壓力差＝300,000N/m²－100,000N/m²＝200,000N/m²＝2大氣壓P₀，差異極大，虹吸作用極強，流速極快，不會因該沉水泵關掉而停止流動；待該副蓄水池進滿水后，水深為5米，該短臂虹吸管管底壓強P＝水重力(hd)50,000N/m² +大氣壓P₀100,000N/m²＝150,000N/m²；設主、副蓄水池長寬相同，則該主蓄水池水位降低5米，水深變為15米，該長臂虹吸管底端壓強P＝水重力 (hd)150,000N/m²+大氣壓P₀100,000N/m²＝250,000N/m²，該虹吸管兩端壓強 P的壓力差＝250,000N/m²－150,000N/m²＝100,000N/m²＝1大氣壓P₀，差異仍然極大，該虹吸管里的水仍然會由壓強P高的一邊自動流向壓強P低的一邊，不會停止流動。同理，設主蓄水池深入地下30米、40米，即可產生加倍的虹吸作用力，以資廣泛應用。