CN1936318A - 虹吸循环水力发电的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种虹吸循环水力发电的方法及装置，主要内容是：用一个密闭的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和补充水管，水箱下部有出水管和出水管闸阀；高位水箱下面建一缓冲池，将虹吸管引入池中；出水管接发电机进水管，发电机出水引入循环水缓冲池中；先经补充水管将高位水箱充满水，然后关闭补充水闸阀；打开出水管闸阀让水流驱动水力发电机发电，发电机出水进入缓冲池，经虹吸水管反回高位水箱，循环发电，由补充水管适时补水。本发明利用虹吸返回的方法，实现了循环水力发电，只需适时补充少量的水就可长时间供电，方便实惠。

Description

虹吸循环水力发电的方法及装置

技术领域  本发明属于一种虹吸循环水力发电的方法及装置。

背景技术  人对于水力的利用多数情况是筑坝发电，或者利用自然水流的冲击力驱动各种工作机具，如水车、水磨、水臼、水碾等。对于季节性强的自然水力资源，在一年中，人们往往只能一性利用，水能利用后，水也就随之流走了，不能返回重复利用。在广大农村存在着大量的溪水和井水，但目前大都局限于生活和灌溉，而常用的电能则依赖大电网供电，对于电网无法惠及的边远山区则连电都用不上。对于城镇里的宾馆、医院等单位来说，在突然停电时一般是用燃油发电机来应急，使用成本比较高，对于普通家庭来说只能用蜡烛来解决照明，电器则只能等待，十分的不便。而每个家庭排放的废水却数量惊人。然而利用包括生活废水在内的各种水源来贮存能量进行发电的技术却还没有出现，给人们的生活、生产、教学和科研活动提供应急电能方面还存在许多不足。

发明目的  本发明的目的是提出一种利用水体贮存能量并能反复利用的虹吸循环水力发电的方法及装置，以解决现有技术的不足。

本发明提出的这种虹吸循环水力发电的方法，其特征在于它有如下步骤：

(1)用一个密闭的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和补充水管，水箱下部有出水管和出水管闸阀；

(2)高位水箱下面建一循环水缓冲池，将虹吸管下端引入池中；

(3)出水管接发电机进水管，水力发电机出水引入循环水缓冲池中；

(4)经补充水管将高位水箱充满水，然后关闭补充水闸阀；

(5)打开出水管闸阀让水流驱动水力发电机发电，发电机出水进入循环水缓冲池，经虹吸水管反回高位水箱，循环发电，由补充水管适时补水，保持水箱水量。

为了保证发电机工作正常，转速稳定，在出水管之后接一个气水分离器，隔去混在水流中的空气后再接发电机进水管。

本发明提出的虹吸循环水力发电装置，它有高位水箱、虹吸水管、补充水管、循环水缓冲池和发电机，其特征在于高位水箱是一个密闭的容器，外接有虹吸水管和补充水管，高位水箱底部有出水管与发电机进水管连通，虹吸水管下端伸到循环水缓冲池中，发电机出水口位于循环水缓冲池上方。

高位水箱的出水管、虹吸水管和补充水管均有闸阀。补充水管可接水泵或自来水管。

在出水管和发电机进水管之间接有一个气水分离器，该分离器是一个密闭的箱体，顶部有闸阀，下部是底管，中部有接口与出水管连接。

气水分离器下部形状为倒锥形，上部为圆筒形。

高位水箱中部形状为方柱形或圆柱形，上部和下部为锥形。

本发明是这样工作的：在地面上修筑一个池子作为循环水缓冲池，池子上方用一个架子安装固定高位水箱，池边安装发电机，以便发电后的水能顺利流入缓冲池中，用虹吸水管将高位水池和缓冲池连通，发电机进水管与高位水池出水管连通，并关闭出水管闸阀。经过补充水管，用泵或接自来水管将高位水箱灌满水，箱中空气自虹吸水管排出，箱中水满后关闭补充水管闸阀。为了让虹吸水管中不留或少留空气，下端设一闸阀控制。上述工作就绪后，即可打开出水管闸阀驱动发电机发电，供给各种用电器工作。从高位水箱中流出的水在推动发电机工作、流入缓冲池的同时，在箱内形成负压，使池中的水通过虹吸水管吸回水箱中，循环做功。当蒸发、气蚀等因素使得高位水箱中空气增多时，发电的效率还逐渐下降，必须适时给箱中补充水，以储备能量。如此便能长期工作，对外输出电力。

本发明利用虹吸返回的方法，实现了循环水力发电，只需适时补充少量的水就可长时间供电，对于宾馆饭店、医院、学校、机关事业单位，乃至普通居民家庭，都能根据规模大小进行设计和安装，作为一种停电时的应急设备或补充能源来使用，与燃油发电机相比，使用成本和维护费用均低，一次投资小，制造容易，拆卸方便。对于不通电的地区，少水地区，将少量的水收集于高位水箱就可发电，方便实惠。

附图说明

附图1是本发明发电装置主视图(局部剖视)。

附图2是本发明发电装置俯视图。

附图3是本发明气水分离器主视图。

附图1-3中各部件的标号如下：

1-循环水缓冲池；2-发电机支架；3-发电机进水管；4-水力发电机；5-高位水箱支架；6-水泵；7-外部水管；8-补充水管闸阀；9-补充水管；10-高位水箱；11-虹吸水管；12-出水管闸阀；13-出水管；14-气水分离器底管；15-气水分离器；16-气水分离器上闸阀。

具体实施方式  如附图所示，利用三支废旧汽油桶，去掉两底，拼接起来作水箱的中间部分，再用一些薄铁板焊两个锥体作为水箱的顶和底。用角钢焊一个支架固定，就做成了一个直径约50cm，高3米的高位水箱(10)，容积约为0.8立方米。用2英寸的铁管、塑料管或软皮管作虹吸水管(11)，1英寸水管作补充水管(9)，接通于水箱顶部。循环水缓冲池(1)用砖和水泥建造，池上固定两根方钢或槽钢作为水力发电机(4)的支座(2)。水力发电机(4)采用市场上出售的单相交流发电机，如广西平南县华达机电厂生产的型号为SLF单相发电机。该发电机要求的水头高度为8-15米，流量为0.006立方米/秒，电压可达220伏，输出功率2KW。高位水箱出水管(13)采用与发电机进水管(3)一致的管子并配相应出水管闸阀(12)。高位水箱箱顶到发电机进水管的高差为9米。当水箱中灌满水后，以上述操作方法发电，这种装置在云南某地家村一农户家中进行试用，已连续正常运转3个月，输出电压和功率达到设计要求，不仅解决了该农户照明之需，还可以开动青饮料切碎机、电饭堡、电磁炉等电器。该农户十分喜欢。

如附图3所示，在出水管与发电机进水管之间接入一个气水分离器(15)时，本实施例的发电机工作更加平稳。该分离器用一个废旧汽油桶焊制，下底为倒锥形，顶部焊接气管并装气水分离器上闸阀(16)。分离器出底管(14)尺寸与出水管一致。

Claims (7)

1、一种虹吸循环水力发电的方法，其特征在于它有如下步骤：

(1)用一个密闭的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和补充水管，水箱下部有出水管和出水管闸阀；

(2)高位水箱下面建一循环水缓冲池，将虹吸管下端引入池中；

(3)出水管接发电机进水管，水力发电机出水引入循环水缓冲池中；

(4)经补充水管将高位水箱充满水，然后关闭补充水闸阀；

(5)打开出水管闸阀让水流驱动水力发电机发电，发电机出水进入循环水缓冲池，经虹吸水管反回高位水箱，循环发电，由补充水管适时补水，保持水箱水量。

2、根据权利要求1所述的发电方法，其特征在于在出水管之后接一个气水分离器，隔去混在水流中的空气后再接发电机进水管。

3、一种虹吸循环水力发电装置，它有高位水箱、虹吸水管、补充水管、循环水缓冲池和发电机，其特征在于高位水箱是一个密闭的容器，外接有虹吸水管和补充水管，高位水箱底部有出水管与发电机进水管连通，虹吸水管下端伸到循环水缓冲池中，发电机出水口位于循环水缓冲池上方。

4、根据权利要求3所述的发电装置，其特征在于高位水箱的出水管、虹吸水管和补充水管均有闸阀。

5、根据权利要求3所述的发电装置，其特征在于在出水管和发电机进水管之间接有一个气水分离器，该分离器是一个密闭的箱体，顶部有闸阀，下部是底管，中部有接口与出水管连接。

6、根据权利要求3或5所述的发电装置，其特征在于气水分离器下部形状为倒锥形，上部为圆筒形。

7、根据权利要求3所述的发电装置，其特征在于高位水箱中部形状为方柱形或圆柱形，上部和下部为锥形。