CN102235293A - 排水***垂直落差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是要提供一种结构简单,体积小,成本低,能量转换率高的排水***垂直落差发电装置,包括发电机、叶轮、电线回路、控制器、蓄电池、变压器,发电机带叶轮的一端位于垂直的排水管道内,另一端位于垂直的排水管道外,并通过电线回路与控制器、蓄电池、变压器相连;叶轮为轮状,叶片设置于叶轮外缘;所述排水管道内设置有导流板,指向叶轮叶片外缘。废水排放时,动能不断增大,推动叶轮旋转,并带动发电机中的转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电装置,尤其是一种排水***垂直落差发电装置。
背景技术
目前所使用的电力主要来自这几个方面:火力发电,水力发电,风力发电,太阳能发电,核能发电等几种。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。其工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。在当今全球节能环保的趋势下,越来越多身边的被忽视的能量现在逐渐提上日程,光在城市内就有很多排水***产生的流动力蕴涵着大量的能量,但城市的特点是可供放置大型设备的地方小,而且利用排水***的能量的成本太高,能量转换率低。
发明内容
本发明的目的是要提供一种结构简单,体积小,成本低,能量转换率高的排水***垂直落差发电装置。
本发明是这样实现的:排水***垂直落差发电装置,包括发电机、叶轮、电线回路、控制器、蓄电池、变压器,其特征在于所述发电机带叶轮的一端位于垂直的排水管道内,另一端位于垂直的排水管道外,并通过电线回路与控制器、蓄电池、变压器相连;所述叶轮为轮状,叶片设置于叶轮外缘;所述排水管道内设置有导流板,指向叶轮叶片外缘。
在城市中的高楼大厦内,高层的工作和生活用废水或雨水通过排水管垂直向低层排放,一直到地底,排放过程中由于高度落差,势能转变成动能,这其中的能量是可以利用的,转换成的电能至少可以供应本大厦的照明,这对节能减排是个不小的贡献。将叶轮置于排水管道内,通过电线回路与外置的控制器相连,控制器又于蓄电池相连,电能存储于蓄电池中,用电时将蓄电池中的电能通过变压器于用电设备(如灯泡)相连即可。废水排放时,动能不断增大,推动叶轮旋转,并带动发电机中的转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流(一般设定为24V)。
废水水流量较小,为了使废水全部通过叶轮,可以在排水管道内壁设置导流板,引导废水经过叶轮叶片外缘。
本发明的叶轮采用轮式而非螺旋浆式,更稳定且转换率更高。叶片都设置在轮子的外缘,导流板流下的废水经过叶轮叶片的切线附近。
控制器的工作原理(假设发电电压设定为24V):
1,过充保护:当检测到蓄电池充电电压大于28.2V时,停止向蓄电池充电。
2,过放保护:当检测到蓄电池输出电压小于21.5V时,停止向用电设备供电。
3,控制电压输出:可以控制用电设备使用的开始和结束时间。
变压器的作用是:如果用电设备用电为220V交流电,那么变压器可以将24V直流线性电源转变为近似于正弦波220V的方波,用于所需负载。
在长长的排水管道中设置多组带叶轮的发电机,用电线串联,可更充分地利用废水动能。
如大厦照明用电量较大,可以楼顶设置太阳能发电或风能发电,与本发明并联,全部存储于蓄电池中,可满足更大需求。
综上所述,本发明是一种结构简单,体积小,成本低,能量转换率高的排水***垂直落差发电装置。
附图说明
图1是本发明实施例的总体结构示意图;
图2是本发明实施例的多组的结构示意图;
图中:1,发电机 2,叶轮 3,叶片 4,电线回路 5,控制器6,蓄电池 7,变压器 8,导流板 9,排水管道 10,用电设备
具体实施方式
下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。
在图1中,本发明包括发电机1、叶轮2、电线回路4、控制器5、蓄电池6、变压器7,其特征在于所述发电机1带叶轮2的一端位于垂直的排水管道9内,另一端位于垂直的排水管道9外,并通过电线回路4与控制器5、蓄电池6、变压器7相连,并提供给用电设备10;所述叶轮2为轮状,叶片3设置于叶轮2外缘;所述排水管道9内设置有导流板8,指向叶轮叶片外缘。
废水水流量较小,为了使废水全部通过叶轮2,可以在排水管道9内壁设置导流板8,引导废水经过叶轮叶片。
在长长的排水管道9中设置多组带叶轮2的发电机1,用电线串联,可更充分地利用废水动能。
如大厦照明用电量较大,可以楼顶设置太阳能发电或风能发电,与本发明并联,全部存储于蓄电池中,可满足更大需求。
Claims (2)
1.排水***垂直落差发电装置,包括发电机、叶轮、电线回路、控制器、蓄电池、变压器,其特征在于所述发电机带叶轮的一端位于垂直的排水管道内,另一端位于垂直的排水管道外,并通过电线回路与控制器、蓄电池、变压器相连;所述叶轮为轮状,叶片设置于叶轮外缘;所述排水管道内设置有导流板,指向叶轮叶片外缘。
2.如权利要求1所述的排水***垂直落差发电装置,其特征在于将多组带叶轮的发电机进行串联。
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