CN202165203U - 供水管网发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种供水管网发电装置，由叶轮、变速齿轮组、发电机、充电控制器、蓄电瓶和数字逆变器组成，叶轮置于供水管道内壁之间，其转轴通过传动轴和变速齿轮组与发电机的转动轴连接，发电机的电力输出端经充电控制器输接至蓄电瓶的充电极端，蓄电瓶的放电极端接至数字逆变器的输入端。实际工作中，利用管网水流带动管道内壁的叶轮转动，叶轮的转动连接发电机的转动，从而实现电力的生成，电力生成以后至于蓄电池组内，随后输出到电力应用领域。本实用新型是基于城市建设特点设计的发电装置，它通过城市供水管网的水流发电，充分利用到水利资源，从而为城市提供廉价的可用电力。

Description

供水管网发电装置
技术领域  本实用新型涉及一种利用城市供水管网进行发电的装置。 
背景技术  如今，国家大力提倡新能源技术的开发与利用，各类电力生成装备应运而生。无论是风力发电，或太阳能发电都是很不错的节能电力生成方式，但成本相对较高，受气候影响较大。并且风电设备较难进入城市，必须存在远距离传送。而太阳能电力因其造价高，维护成本高，也较难广泛使用。 
发明内容  本实用新型是基于城市建设的特点出发的一种发电装置。由于城市中布局了数量庞大的供水管网，以完成从水厂到用户的水源输送。而这种供水管网的水流几乎是永不停歇的，并且供水水压相对稳定。因此，本实用新型利用这些管网的水流进行发电，设计了一套发电装置，以充分利用到水利资源，为城市提供廉价的可用电力。 
本实用新型的技术方案是： 
一种供水管网发电装置，由叶轮、变速齿轮组、发电机、充电控制器、蓄电瓶和数字逆变器组成，叶轮置于供水管道内壁之间，其转轴通过传动轴和变速齿轮组与发电机的转动轴连接，发电机的电力输出端经充电控制器输接至蓄电瓶的充电极端，蓄电瓶的放电极端接至数字逆变器的输入端。实际工作中，利用管网水流带动管道内壁的叶轮转动(类似水表)，叶轮的转动连接发电机的 转动，从而实现电力的生成，电力生成以后至于蓄电池组内，随后输出到电力应用领域。本实用新型的其它相应的技术方案还包括下述内容。 
1、在所述的管道内壁叶轮装置，可采用卧式，叶轮与水流平行(如图1)；也可采用立式，叶轮与水流垂直(如图2)两种方式。叶片可根据叶轮的不同进行选择，卧式叶轮可用碗式叶片(如图3～6)，立式叶轮可用常规风叶叶片(如图7)；叶片材料为轻质环保材料。 
2、在所述的叶轮与发电机的连动中，叶轮转动会经过一个齿轮变速装置(图1、2中所示3)，连接到电机的转动上，提高转速有效利用。同时，变速齿轮中会装置一个离合控制，以达到可适时终止发电机转动的目的，即控制叶轮的转动传送到电机转动轴。 
3、在所述电力生成后将存于蓄电池中，这一过程需经过充电器整流后，再对蓄电瓶充电(图1、2中所示6)。 
4、在所述蓄电瓶向外输出电力时，这一过程需经一个数字逆变器后供电器使用(图1、2中所示8)。 
5、在所述发电机中，有水冷散热系统(图1、2中所示5)，为发电机散热。 
综述： 
该发电装置的完整采电模式为，由水流推动叶轮(图1、2中所示1)转动，通过传动轴(图1、2中所示2)连接壁管外的变速齿轮组(图1、2中所示3)，达到有效转速后连接发电机(图1、2中所示4)进行发电，再经过充电控制器(图1、2中所示6)向蓄电瓶充电，蓄电瓶(图1、2中所示7)通过数字逆变器(图1、2中所示8)向外界用户供电。 
本实用新型特点： 
1、它是一种不受太多外在环境影响的发电装置，并可持续不断的工作。 
2、它类似一种管道连接头，因此可根据管网口径大小生产不同型号进行配置。 
3、从理论上讲，它可以任意在管网内布置数量，既可以每隔500米一个，也可以每隔1米一个。 
4、在数量较多，两装置相近时，其发电机输出电力后可并网贮存，由此，可适当降低单体成本，实行集约化模式(图8)。 
5、利用现有供水管道，只需适量修整便可装配，简便易行。 
6、可就近满足社会用户使用或公共设施使用，降低配送损耗。 
7、因该装置基本上都在城市道路处，故可更易建设各类电动车的充电系统。 
8、叶轮采用环保材料，不会对供水产生污染影响。 
9、有变速齿轮组调节转速，有离合装置控制传动是否工作运行。 
10、可根据管网情况选择叶轮配置采用立式或卧式，并且卧式中也可采用常规叶片，而碗式叶片的背面呈凸形流线设计，有效降低水阻，正面凹形碗状设计可更有效的增大水流压力。 
11、本装置中就近依靠水流为发电机组设置水冷系统，达到降温的目的。 
附图说明：
图1为采用卧式叶轮的发电装置的结构示意图。 
图2为采用立式叶轮的发电装置的结构示意图。 
图3～图6为碗式叶轮的结构示意图，其中图3为3片叶片叶轮示意图， 
图4为单叶正面图，图5为单叶背面图，图6为单叶侧面图。 
图7为常规叶轮的结构示意图。 
图8为发电装置集约效果图，说明：当单个机组较近时，可采用数台单体发电机发电，后集成到共同的充电器充至蓄电瓶(组)，经过逆变器输出，如此电量更加稳定充沛。也降低了单体发电的构造成本，增大了水流利用率。 
图中各标号名称分别是：1-叶轮(其中图1为卧式叶轮，图2为立式叶轮)，2-传动轴，3-变速齿轮组，4-发电机，5-水冷进出水管，6-充电控制器，7-蓄电瓶，8-数字逆变器，9-管道连接口，10-电流导线，11-叶轮支撑轴；A-水流，B-中部凹陷，C-中部突出，D-背侧凸，F-发电机，G-充电器，H-蓄电瓶(组)，I-逆变器，J-用户。 
具体实施方式
参见附图，本实用新型所述的供水管网发电装置由叶轮1、变速齿轮组3、发电机4、充电控制器6、蓄电瓶7和数字逆变器8组成，叶轮1置于供水管道内壁之间，其转轴通过传动轴2和变速齿轮组3与发电机4的转动轴连接，发电机4的电力输出端经充电控制器6输接至蓄电瓶7的充电极端，蓄电瓶7的放电极端接至数字逆变器8的输入端。具体实施结构中，叶轮1可采用叶轮面与水流平行的卧式叶轮，也可采用叶轮面与水流垂直的立式叶轮，卧式叶轮采用碗式叶片，立式叶轮采用常规风叶叶片；在变速齿轮组3中设有离合控制装置，以达到可适时终止发电机4转动的目的；此外，在发电机4中设有用于为发电机散热的水冷散热系统。 

Claims (4)

1.一种供水管网发电装置，由叶轮(1)、变速齿轮组(3)、发电机(4)、充电控制器(6)、蓄电瓶(7)和数字逆变器(8)组成，其特征是叶轮(1)置于供水管道内壁之间，其转轴通过传动轴(2)和变速齿轮组(3)与发电机(4)的转动轴连接，发电机(4)的电力输出端经充电控制器(6)输接至蓄电瓶(7)的充电极端，蓄电瓶(7)的放电极端接至数字逆变器(8)的输入端。
2.根据权利要求1所述的供水管网发电装置，其特征是叶轮(1)采用叶轮面与水流平行的卧式叶轮，或采用叶轮面与水流垂直的立式叶轮，卧式叶轮采用碗式叶片，立式叶轮采用风叶叶片。
3.根据权利要求1所述的供水管网发电装置，其特征是变速齿轮组(3)设有离合控制装置。
4.根据权利要求1所述的供水管网发电装置，其特征是在发电机(4)中设有水冷散热系统。 
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