KR20050108668A - 수력 발전 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수력발전에 관한 것으로서 일정량의 물을 낮은 곳으로 낙수 시켜 대량의 전력을 자체적으로 생산하여 그 생산된 전력을 이용하여 양수펌프를 가동시켜 높은 곳으로 물을 공급하여 그 높은 곳에는 진공탱크를 설치하여 물 공급관 내의 수압을 무압으로 변화 시켜줌으로서 소량의 에너지를 이용해 물을 높은 곳으로 순환하게 하여 다량의 전기를 생산하는 데 그 특징이 있다.

Description

수력 발전{omitted}

본 발명은 수력발전에 관한 것으로서, 하류탱크와 상류탱크를 형성시켜주고 그 상류탱크는 진공탱크를 형성시켜 줌으로서 대기압 압력을 제거해 줌으로서 물공급수로관의 수압을 저하시켜 줌으로서 소량의 에너지를 이용하여 높은 곳으로 물을 이동하게 하여 다량의 에너지를 생산할 수 있는 진공수력발전에 관한 것이다 종래의 수력발전은 하류와 상류에 각각 두개의 저수지를 만들어 놓고 값이 비교적 싼 심야 전기를 이용하여 밤10시부터 그 다음날 0.8시까지의 전력을 이용하여 하류 저수지의 물을 상류 저수지에 공급해 저장하였다가 심야전기사용시간이 끝난 0.8시 이후부터 상류저수지의 물을 하류 저수지로 낙수 하게 하여 진력을 생산하여 생산 공장에 공급하는 것이다 즉 값이 싼 심야전기를 이용하여 값이 고가인 낮 시간에 전력을 공급하는 것이다.

이와 같이, 통상의 수력발전은 지속적으로 전력을 생산하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2, 도3은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 것으로서 대기압 압력탱크(4)를 설치하고 그 하부에 수력발전수로관(13)을 수력발전탱크(5)에 연결 설치하고 수력발전탱크 내부에는 전기생산터빈(9)을 내장하고 수력발전탱크(5) 하부 측면에는 물공급수로관(14)을 양수펌프(7)와 결합하여 진공탱크(3)상부에 연결 설치하고 진공탱크 상부에는 공기차단장치(16)와 공기자동 배출기(6)를 각각 설치하여 주고 진공탱크 하부 측면에는 물수로관(12)을 대기압력탱크(4) 상부측면에 연결하고 각각의 수로관에 물을 공급하고 차단할 수 있는 밸브(10)(11)(15)(18)를 각각 설치하여 구성되었으며 도3은 양수펌프(7)와 물공급수로관(14)사이에 수압증가 탱크(8)를 설치하여 구성된 것이다. 이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 제1실시예의 작용효가는 밸브(10)(11)(15)를 잠근 상태에서 설정량의 물을 각각 탱크에 공급하여 주고 대기압력탱크(4) 밸브(11)를 열어주면 대기 압력 탱크(4)내의 물이 수력발전수로관(13)을 통해 낙수하여 수력발전탱크(5)내에 설치되어 있는 통상의 전기 생산 터빈(9)울 회전시켜 전기를 생산하게 된다 예컨대 초당 1톤의물이 약 30m의 높이에서 낙수 하면서 그 물의 힘으로 약 300kw의 전력을 생산하는 것이다 이때 100kw의 전력을 양수펌프(7)에 공급하여 양수펌프를 가동하는 것이다. 도1과 같이 통상의 저수 수력 발전은 화살표 대기압 압력(19)이 물공급수로관(14)내의 물을 밀고 있기 때문에 양수펌프(7)에 100kw의 전력을 공급하여 가동하여도 약 10m높이까지 물을 공급할 수 없는 것이다.

따라서 본 발명은 물공급수로관(14)상부 물탱크 내부를 공기자동 배출기(6)를 통해 공기를 완전 제거하여 진공상태(17)를 유지시켜줌으로서 물 공급수로관(14)내의 물이 전혀 수압을 받지 앉기 때문에 100kw의 전력을 사용하여 초당1톤의 물을 30m 높이 까지 끌어올릴 수 있는 것이다. 한편 물공급수로관(14)으로 공급된 량을 물수로관(12)의 밸브(10)를 조절하여 대기압력탱크탱크(4)내로 물을 공급해주는 것이다 이와 같이 자체내에서 전력을 생산하여 남은 200kw의 전력은 공장이나 가정 그 밖의 사용처로 공급하는 것이다. 도1과 같이 심야 전력을 이용하여 밤10시부터 그 다음날 0.8시까지 약 10시간 동안 물을 저장할 필요가 없기 때문에 대량의 물을 저장할 수 있는 저수지가 필요 없어 다량의 전력을 생산하면서도 어느 정도의 물만 보충하면 24시간 전력 생산이 가능한 것이다. 또한 대량의 물을 저장할 필요가 없기 때문에 수력발전 설치비용도 대폭절감 할 수 있는 것이다.

도3과 같이 수압증가 탱크(8)를 설치해줌으로서 양수펌프(7)의 힘을 더욱더 강력하게 하여 보다더 높은 곳까지 물공급수로관(14)을 통해 물을 공급할 수 있으므로 더욱더 많은 전력을 생산할 수 있는 것이다. 도4는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로서 수력발전탱크(5)하부에 물공급수로관(14')을 진공탱크(3') 상부측면에 연결하고 진공탱크(3')하부측면에 물공급수로관(14)에 양수 펌프(7)를 연결 설치하여 진공탱크(3)상부측면에 연결하여 구성된 것이다. 이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예는 물속에 산소를 완전 제거하여 상부진공탱크(3)로 물을 공급하여 줌으로서, 더욱더 높은 곳까지 물을 공급하여 많은 전력을 생산할 수 있는 것이다. 대기 압력탱크(4) 수력발전탱크(5) 진공탱크(3)(3')내에 설정량의 물을 공급하여주고 각각의 밸브(10)(11)(15)(18)가 잠가진 상태에서 밸브(11)를 열어 주면 대기압력탱크(4)의 수력발전수로관(13)을 통해 수력발전탱크(5)내에 설치되어 있는 전기생산터빈(9)을 회전시켜 전력이 생산된다. 이때 생산된 전력은 양수 펌프(7)에 공급되어 진공탱크(3') 내의 물을 물공급수로관(14)을 통해 진공탱크(3)내로 공급되어 물수로관(13)밸브(10)를 열어 줌으로서 대기 압력탱크(4)내로 다시 회수되어 수력발전수로관(13)을 통해 전기생산 터빈(9)에 공급되어 전기를 지속적으로 생산하는 것이다 이와 같이 물공급수로관(14) 상부 끝단을 공기를 완전 제거하여 진공상태를 유지시켜줌으로서 물공급수로관(14)내에 물이 대기 압력을 전혀 받지 않으므로 양수펌프(7)에 소량의 전력을 공급해도 보다 높은 곳까지 물을 공급할 수 있는 것이다 즉 진공 상태에서는 대기의 압력이 무압력 이기 때문이다, 예컨대 도1과 같이 통상의 수력발전 상태를 살펴보면 물공급수로관(14) 상부 끝단에 화살표 대기압 압력이 발생하여 물공급수로관(14)내에 물을 양수펌프(7)쪽으로 밀어 내리는 강력한 압력이 발생하는 것이다 이러한 현상은 상류저수지(1)상부측이 완전 개방되어 대기 압력이 발생하기 때문이다 대기 압력이 물을 강력한 압력으로 밀고 있기 때문에 하류저수지(2)의 물을 공급하는 양수펌프(7)의 강력한 힘이 요구되는 것이다 따라서 수직 상태로 거리가 길수록 양수펌프(7)의 마력수가 증가하는 것이다. 그러나 본 발명에서는 물공급수로관(14)끝단을 완전 밀폐시켜 공기자동배출기(6)를 설치하여 공기를 완전 제거하여 진공상태를 유지시켜줌으로 물공급수로관(14)내에 물이 전혀 대기 압력을 받지 않으므로 수력 발전탱크(5)의 물을 보다 높은 곳까지 공급하여 다량의 전력을 생산할 수 있는 것이다.

.

도1은 통상의 수력발전의 상태를 나타낸 종 측 단면도

도2는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 종 측 단면도

도3은 본 발명의 제2실시예를 나타낸 종 측 단면도

도4는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 종 측 단면도

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

1:상류저수지 2:하류저수지 3.3':진공탱크 4:대기압력탱크 5:수력발전탱크 6:공기자동배출기 7:양수펌프 8:수압증가탱크 9:터빈 10,11,15,18:밸브 12:물수로관 13:수력발전수로관 14:물공급수로관 16:공기차단장치 17:진공탱크내부 19:대기압 압력

Claims (1)

1. 대기 압력탱크 하부에 밸브를 포함하여 수력발전수로관을 수력발전탱크 상부에 연결하고 수력발전탱크 내에는 전기생산 터빈을 내설하고 수력발전탱크하부와 진공탱크상부를 양수펌프와 물공급수로관으로 연결하고 진공탱크 상부는 완전 밀폐시킨 상태에서 진공탱크 상부는 공기자동배출기를 설치해서 물공급수로관 끝단을 진공탱크를 설치하여 진공상태를 유지시킨 것을 특징으로 하는 수력발전