CN114251215A - 基于抽水蓄能的复合发电*** - Google Patents

基于抽水蓄能的复合发电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于抽水蓄能的复合发电***，涉及发电***的技术领域，旨在针对人工产生水的重力势能并利用该能量发电的发电***，提高其发电效率。本发明包括上水库；下水库；储水箱，储水箱的顶部通过注水管连接上水库，储水箱的底部通过回水管连接下水库；储水箱内部设置有两个独立的腔室；回水管为带有分叉的Y型管道，其分叉的两个支路分别与两个腔室连通，其汇总的主路连接到下水库；阀门，设置于回水管上的支路；水轮机，设置于回水管上的主路，水轮机的输出端连接第二发电机的转轴；主轴，回转设置于储水箱的顶部，主轴上设置有链轮；主轴通过增速机连接第一发电机，浮箱，设置于腔室内，浮箱通过链条与链轮连接。

Description

基于抽水蓄能的复合发电***
技术领域
本发明涉及发电***的技术领域，具体是一种基于抽水蓄能的复合发电***。
背景技术
发电能量的来源具有多种多样的形式，例如风能，水能，热能等等，进而衍生出了多种不同的结构。
现有技术中有能够在高位存储水的重力势能的发电***。水的重力势能并非自然形成，而是人为通过做功的方式将水输送至高处，在需要的时候对这股能量进行利用。
可参考的现有技术如公告号为CN102477931A的中国专利，公告号为CN103629039B的中国专利或公告号为CN113250889A的中国专利。
但是在现有抽水蓄能发电技术中，将水送高的过程中有能量损失，发电过程中还有能量损失，目前来说发电效率不高，急需提高发电效率。
发明内容
本发明提出了一种基于抽水蓄能的复合发电***，其包括上水库；下水库；水泵，所述水泵的进水口连接所述下水库，所述水泵的出水口连接所述上水库；储水箱，所述储水箱位于所述上水库和所述下水库之间，所述储水箱的顶部通过注水管连接所述上水库，所述储水箱的底部通过回水管连接所述下水库；储水箱内部设置有两个独立的腔室；回水管为带有分叉的Y型管道，其分叉的两个支路分别与两个所述腔室连通，其汇总的主路连接到所述下水库；阀门，设置于所述回水管上的支路；水轮机，设置于所述回水管上的主路，所述水轮机的输出端连接第二发电机的转轴；主轴，回转设置于所述储水箱的顶部，所述主轴上设置有链轮；增速机，所述增速机的输入端连接所述主轴，所述增速机的输出端连接第一发电机的转轴；浮箱，设置于所述腔室内，所述浮箱通过链条与所述链轮连接。
本发明的有益技术效果为：
由于引入了浮箱以及由浮箱下降带动的主轴、增速器和第一发电机，所以可以在向储水箱内注水的过程中积蓄浮箱的重力势能，浮箱下降的过程中将该重力势能转化为电能。在水泵输送等量水的条件下，本实例中的技术方案可以发出更多的电能，提高了能量的利用效率。
附图说明
图1是本发明中基于抽水蓄能的复合发电***的结构示意图1。
图2是本发明中基于抽水蓄能的复合发电***的结构示意图2。
附图标记：1、下水库；21、水泵；22、补水管；3、储水箱；4、回水管；5、阀门；61、第一发电机；62、增速器；63、主轴；71、水轮机；72、第二发电机；8、浮箱；9、上水库。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
本发明提出了一种基于抽水蓄能的复合发电***，是一种现有的抽水蓄能发电***的改进，现有技术通常是在山顶和山脚分别设置水库，利用水从山顶水库下流到山脚水库的势能发电。本实施例包括上水库9、下水库1、储水箱3、水泵21、水轮机71、第一发电机61、第二发电机72和主轴63。
下水库1内部存有一定量的水。水泵21的进水口通过管路连接下水库1，水泵21的出水口通过补水管22连接到上水库9。通过水泵21的作业，可以将下水库1内的水泵21送至上水库9内。
储水箱3位于上水库9和下水库1之间，储水箱3的顶部通过注水管连接上水库9，储水箱3的底部通过回水管4连接下水库1。储水箱3内部设置有两个独立的腔室。通过注水管可以向两个腔室内分别注水，从现有技术内容来说，注水管可以设置三通阀，也可以设置转动的管头，具体方案很多，故不做赘述。储水箱3的底部设置有回水管4，回水管4连通到储水池的顶部。回水管4具体是带有分叉的Y型管道。其分叉的两个支路分别与两个腔室连通，其汇总的主路连接到储水池。
在回水管4的管路上设置有阀门5，阀门5具***于回水管4的支路上，两个支路配置两个阀门5，当阀门5打开时，储水箱3内的水受重力作用而流回到下水库1内部，两个阀门5分别用于对两个腔室内的储水进行控制。
水轮机71安装在回水管4上，具***于主路上并且位于阀门5的下游，水轮机71的输出端连接第二发电机72的转轴。在储水箱3内的水流回到下水库1内的过程中，水的动能作用在水轮机71上，由水轮机71驱使第二发电机72发电。
第一发电机61则设置在与储水箱3顶部等高的位置。第一发电机61的转轴接增速器62的输出端，增速器62的输入端则连接主轴63。在储水箱3的顶部设置有基座，主轴63安装在基座上，基座用于回转支撑主轴63。当主轴63转动，将通过增速器62把动力传输到第一发电机61，使第一发电机61发电作业。
主轴63上安装有链轮，链轮具体配置有两个，分别对应着两个腔室。链轮上配合连接有链条。链条的另一端连接有位于腔室内的浮箱8。链轮为单向轮，当浮箱8带动链条下降时，链轮与主轴63锁死，带动主轴63转动；当浮箱8上升时，链轮与主轴63为无约束状态可相对转动。当主轴63转动时，其中一个浮箱8上升而另一个浮箱8下降。
具体实施方式是：发电前，一个腔室内的水处于高位而另一个腔室内的水处于低位。发电时，对应着高水位腔室的阀门5开启而另一个阀门5关闭。水流冲击着水轮机71进行发电，同时进行着的联动动作还有：通过注水管向低水位的腔室注水。这一过程中，一个浮箱8下降带动着主轴63转动，进而驱使第一发电机61发电，同时另一个浮箱8因为注水而上浮，这一个过程完成后，循环上述动作，将对应着高水位腔室的阀门5开启而另一个关闭，继续进行着两个浮箱8分别下降和上浮的动作，过程中驱动着第一发动机和第二发电机72发电。如此循环运行，达到持续发电的目的。
由于引入了浮箱8以及由浮箱8下降带动的主轴63、增速器62和第一发电机61，所以可以在向储水箱3内注水的过程中积蓄浮箱8的重力势能，浮箱8下降的过程中将该重力势能转化为电能。在水泵21输送等量水的条件下，本实例中的技术方案可以发出更多的电能，提高了能量的利用效率。
另外需要声明的是：整个装置可以选择安装在支撑架上，或者依托于山体或高耸的建筑设置。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于抽水蓄能的复合发电***，其特征在于，包括：
上水库(9)；
下水库(1)；
水泵(21)，所述水泵(21)的进水口连接所述下水库(1)，所述水泵(21)的出水口连接所述上水库(9)；
储水箱(3)，所述储水箱(3)位于所述上水库(9)和所述下水库(1)之间，所述储水箱(3)的顶部通过注水管连接所述上水库(9)，所述储水箱(3)的底部通过回水管(4)连接所述下水库(1)；
储水箱(3)内部设置有两个独立的腔室；
回水管(4)为带有分叉的Y型管道，其分叉的两个支路分别与两个所述腔室连通，其汇总的主路连接到所述下水库(1)；
阀门(5)，设置于所述回水管(4)上的支路；
水轮机(71)，设置于所述回水管(4)上的主路，所述水轮机(71)的输出端连接第二发电机(72)的转轴；
主轴(63)，回转设置于所述储水箱(3)的顶部，所述主轴(63)上设置有链轮；
增速机，所述增速机的输入端连接所述主轴(63)，所述增速机的输出端连接第一发电机(61)的转轴；
浮箱(8)，设置于所述腔室内，所述浮箱(8)通过链条与所述链轮连接。
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