CN219570239U - 一种沟渠分布式微水发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种沟渠分布式微水发电系统，包括沿沟渠布置的微水发电站，微水发电站上设置有对上游水体进行水位监测的水位计，微水发电站包括坝体、底部水平转动连接于坝体上的蓄水墙、固定设置于坝体内的微水发电机以及驱动蓄水墙转动进行排水的驱动组件。本实用新型产生了提高微水发电系统的整体发电效率的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及微水发电技术领域，尤其涉及一种沟渠分布式微水发电系统。
背景技术
微水发电系统旨在利用山区溪流、细水沟和小瀑布等小流量水利资源进行发电，达到解决居住分散的山区农户的用电问题，省去大量的输电线路费用的目的。微水发电系统为建设于沟渠内的小型水利发电系统，包括蓄水墙、落差水通道和微型水轮机，通过蓄水墙减小提高上游的水位，以增大水流的势能，维持微型水轮机的发电效率。
现有的微水发电系统为增加发电量，会沿沟渠布置多个微水发电机，但仅在多雨季节才能满足所有微水发电机的正常工作，在水量较小时，下游的微水发电机难以启动，导致微水发电系统的整体发电量低。
实用新型内容
针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种沟渠分布式微水发电系统，其解决了现有技术中存在的微水发电系统整体发电量较低的问题。
根据本实用新型的实施例，一种沟渠分布式微水发电系统，包括沿沟渠布置的微水发电站，微水发电站上设置有对上游水体进行水位监测的水位计，微水发电站包括坝体、底部水平转动连接于坝体上的蓄水墙、固定设置于坝体内的微水发电机以及驱动蓄水墙转动进行排水的驱动组件。
优选的，所述驱动组件包括等距布置于坝体上的安装座、水平转动设置于安装座上的驱动轴、固定设置于驱动轴端部的连接板以及连接驱动轴与所述蓄水墙的支撑连杆，所述坝体与连接板的活动端之间铰接有电动推杆，支撑连杆的中部设置有铰链，支撑连杆的一端固定连接于驱动轴，另一端铰接于所述蓄水墙上。
优选的，所述支撑连杆包括摆动杆和铰接杆，所述蓄水墙的侧壁上固定设置有耳板，铰接杆的一端铰接于耳板的底部，另一端铰接于摆动杆的端部，摆动杆的另一端固定连接于所述驱动轴上，耳板位于所述蓄水墙的转动轴的上方，摆动杆和铰接杆的总长度大于所述驱动轴与蓄水墙的间距。
优选的，所述微水发电机包括竖直转动布置于所述坝体内的水车、固定设置于水车外壳顶部的导流筒以及输入轴通过传动轴与水车的转轴同轴固定连接的低速永磁直驱发电机，导流筒的内部与水车的内部连通，导流筒的一侧连接进水管并通过进水管与所述坝体的上游连通，水车的底部连接排水管，并通过排水管与所述坝体的下游连通。
优选的，所述导流筒内绕轴线等角度地设置有弧形的进水通道，进水通道的进口端部正对所述水车内的叶片。
优选的，所述坝体上设置有不少于两个所述蓄水墙，且其中一个所述蓄水墙的长度小于另一个所述蓄水墙的长度。
相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
通过水位计监测微水发电站上游和下游之间的水位落差，在沟渠下游的微水发电站的上游水位较低时，通过控制沟渠上游的微水发电站中的驱动组件驱动蓄水墙转动，将部分沟渠上游微水发电站的水排至沟渠下游微水发电站，提高沟渠下游微水发电站的上游的水位，进而保证两个微水发电站的微水发电机高效地发电。
附图说明
图1为本实用新型实施例的主视图。
图2为本实用新型实施例中微水发电机的结构示意图。
图3为本实用新型实施例中支撑连杆的结构示意图。
上述附图中：1、坝体；2、第一蓄水墙；3、第二蓄水墙；4、微水发电机；5、驱动轴；6、安装座；7、连接板；8、电动推杆；9、摆动杆；10、铰接杆；11、耳板；12、导流筒；13、水车；14、进水管；15、低速永磁直驱发电机；16、排水管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
如图1-3所示，为方便调节微水发电站的蓄水量，以实现同时满足沟渠上游和下游的微水发电站的高效发电。本实用新型提出一种沟渠分布式微水发电系统，包括沿沟渠布置的微水发电站，微水发电站上设置有对上游水体进行水位监测的水位计，微水发电站包括坝体1、底部水平转动连接于坝体1上的蓄水墙、固定设置于坝体1内的微水发电机4以及驱动蓄水墙转动进行排水的驱动组件。
在沟渠上游和下游均设置有微水发电站，在微水发电站的上游均布置有水位计，监测蓄水墙内侧的水位，沟渠下游的水量均流经沟渠上游的微水发电站的微水发电机4，导致沟渠上游的微水发电站的需水量大于沟渠下游的微水发电站的蓄水量，在沟渠下游的微水发电站所蓄水位低于微水发电机4的最佳发电水位时，需要对沟渠下游的微水发电站进行补水；此时控制驱动组件驱动蓄水墙转动，蓄水墙的底部与坝体1之间出现减小，水通过该间隙流出，并经过沟渠，对沟渠下游的微水发电站进行补水，在沟渠上游的微水发电站水位降低一定后，控制驱动组件带动蓄水墙反转，使得蓄水墙的底部与坝体1的侧壁贴合，形成密封。
如图1和图3所示，为实现驱动组件驱动蓄水墙转动。所述驱动组件包括等距布置于坝体1上的安装座6、水平转动设置于安装座6上的驱动轴5、固定设置于驱动轴5端部的连接板7以及连接驱动轴5与所述蓄水墙的支撑连杆，所述坝体1与连接板7的活动端之间铰接有电动推杆8，支撑连杆的中部设置有铰链，支撑连杆的一端固定连接于驱动轴5，另一端铰接于所述蓄水墙上。电动推杆8的一端铰接在坝体1上，另一端铰接在连接板7的活动端，通过控制电动推杆8伸长，电动推杆8通过连接板7推动驱动轴5转动，驱动轴5带动支撑连杆转动，支撑连杆与蓄水墙的连接端拉动蓄水墙的顶部向靠近驱动轴5的一侧转动，使得蓄水墙的底部与坝体1的侧壁之间分离，微水发电站的上游水从间隙流出，实现了微水发电站的排水。
如图1和图3所示，为实现支撑连杆对蓄水墙的支撑以及带动蓄水墙转动。所述支撑连杆包括摆动杆9和铰接杆10，所述蓄水墙的侧壁上固定设置有耳板11，铰接杆10的一端铰接于耳板11的底部，另一端铰接于摆动杆9的端部，摆动杆9的另一端固定连接于所述驱动轴5上，耳板11位于所述蓄水墙的转动轴的上方，摆动杆9和铰接杆10的总长度大于所述驱动轴5与蓄水墙的间距。在驱动轴5带动摆动杆9转动至一定的角度时，铰接杆10卡在摆动杆9和蓄水墙之间，摆动杆9无法继续推动铰接杆10移动，进而实现对蓄水墙的支撑。在摆动杆9朝向远离蓄水墙的方向转动时，摆动杆9通过铰接杆10拉动耳板11，进而拉动蓄水墙转动，蓄水墙的底部与坝体1的侧壁分离；在铰接杆10的两侧均设置有耳板11，在蓄水墙转动至水平状态时，铰接杆10可进入两个耳板11之间的间隙处。
如图1和图2所示，实现微水发电机4的发电。所述微水发电机4包括竖直转动布置于所述坝体1内的水车13、固定设置于水车13外壳顶部的导流筒12以及输入轴通过传动轴与水车13的转轴同轴固定连接的低速永磁直驱发电机15，导流筒12的内部与水车13的内部连通，导流筒12的一侧连接进水管14并通过进水管14与所述坝体1的上游连通，水车13的底部连接排水管16，并通过排水管16与所述坝体1的下游连通。微水发电站所蓄水通过进水管14进入，并经过导流筒12进入水车13的内部，且经过导流筒12的导流，水流冲刷水车13内部的叶片，使得叶片的安装轴转动，安装轴通过传动轴带动低速永磁直驱发电机15的输入轴转动，进行发电；最后，从水车13内流出的水通过排水管16排出。当然，为保证低速永磁直驱发电机15的稳定转动，在水车13和低速永磁直驱发电机15之间通常会安装减速器，低速永磁直驱发电机15通过逆变控制器、升压器和变压器与电源连接，进行供电。
作为本实用新型优选的实施方式，为保证水车13的叶片正面受到水流的冲击。所述导流筒12内绕轴线等角度地设置有弧形的进水通道，进水通道的进口端部正对所述水车13内的叶片。水通过进水管14进入坝体1内部，再进入导流筒12内，经过弧形进水通道的导流，该变水流的方向，使得水流冲击水车13的叶片的正面，即迎水面，使得叶片的安装轴转动。弧形通道的布置，使得导流筒12的各方向均有进水通道。
如图1所示，根据所需排水量的大小，选择开启不同的蓄水墙。所述坝体1上设置有不少于两个所述蓄水墙，且其中一个所述蓄水墙的长度小于另一个所述蓄水墙的长度。设置有第一蓄水墙2和第二蓄水墙3，第一蓄水墙2的宽度大于第二蓄水墙3的宽度，在第一蓄水墙2的两侧均设置有电动推杆8，在第二蓄水墙3的一端设置电动推杆8。
Claims (6)
1.一种沟渠分布式微水发电系统，包括沿沟渠布置的微水发电站，其特征在于：微水发电站上设置有对上游水体进行水位监测的水位计，微水发电站包括坝体（1）、底部水平转动连接于坝体（1）上的蓄水墙、固定设置于坝体（1）内的微水发电机（4）以及驱动蓄水墙转动进行排水的驱动组件。
2.如权利要求1所述一种沟渠分布式微水发电系统，其特征在于：所述驱动组件包括等距布置于坝体（1）上的安装座（6）、水平转动设置于安装座（6）上的驱动轴（5）、固定设置于驱动轴（5）端部的连接板（7）以及连接驱动轴（5）与所述蓄水墙的支撑连杆，所述坝体（1）与连接板（7）的活动端之间铰接有电动推杆（8），支撑连杆的中部设置有铰链，支撑连杆的一端固定连接于驱动轴（5），另一端铰接于所述蓄水墙上。
3.如权利要求2所述一种沟渠分布式微水发电系统，其特征在于：所述支撑连杆包括摆动杆（9）和铰接杆（10），所述蓄水墙的侧壁上固定设置有耳板（11），铰接杆（10）的一端铰接于耳板（11）的底部，另一端铰接于摆动杆（9）的端部，摆动杆（9）的另一端固定连接于所述驱动轴（5）上，耳板（11）位于所述蓄水墙的转动轴的上方，摆动杆（9）和铰接杆（10）的总长度大于所述驱动轴（5）与蓄水墙的间距。
4.如权利要求1所述一种沟渠分布式微水发电系统，其特征在于：所述微水发电机（4）包括竖直转动布置于所述坝体（1）内的水车（13）、固定设置于水车（13）外壳顶部的导流筒（12）以及输入轴通过传动轴与水车（13）的转轴同轴固定连接的低速永磁直驱发电机（15），导流筒（12）的内部与水车（13）的内部连通，导流筒（12）的一侧连接进水管（14）并通过进水管（14）与所述坝体（1）的上游连通，水车（13）的底部连接排水管（16），并通过排水管（16）与所述坝体（1）的下游连通。
5.如权利要求4所述一种沟渠分布式微水发电系统，其特征在于：所述导流筒（12）内绕轴线等角度地设置有弧形的进水通道，进水通道的进口端部正对所述水车（13）内的叶片。
6.如权利要求1-5中任一项所述一种沟渠分布式微水发电系统，其特征在于：所述坝体（1）上设置有不少于两个所述蓄水墙，且其中一个所述蓄水墙的长度小于另一个所述蓄水墙的长度。
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| CN202320298281.8U CN219570239U (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 一种沟渠分布式微水发电系统 |
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