TW201300632A - 水力發電裝置 - Google Patents

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Abstract

一種水力發電裝置，其包括抽水機，貨櫃伺服器，及水力發電模組。該貨櫃伺服器包括冷卻管道，該冷卻管道具有進水口和排水口，該進水口與該抽水機連接。該抽水機用於從水源抽水至該冷卻管道，該冷卻管道供水流過，以對該貨櫃伺服器散熱。該水力發電模組包括水輪機和水力發電機組。該水輪機與該排水口相對設置，且該排水口與該水輪機之間有一定落差。該水力發電機組與該抽水機電性連接。從該排水口排出的水衝擊該水輪機的水輪葉片，從而驅動水輪葉片旋轉，進而帶動水力發電機組旋轉發電。該水力發電機組所發的電供給給該抽水機工作。

Description

水力發電裝置
本發明涉及一種水力發電裝置。
貨櫃伺服器現在已經廣泛地應用到各個領域。貨櫃伺服器具有冷卻管道，該冷卻管道供冷水流過，以對該貨櫃伺服器散熱。冷水吸走貨櫃伺服器的熱量後，經由冷卻管道的排水口排出，流出的水往往直接排入下水道，造成水的浪費。
有鑒於此，有必要提供一種可以有效利用冷卻管道排出的水的水力發電裝置。
一種水力發電裝置，其包括抽水機，貨櫃伺服器，及水力發電模組。該貨櫃伺服器包括冷卻管道，該冷卻管道具有進水口和排水口，該進水口與該抽水機連接。該抽水機用於從水源抽水至該冷卻管道，該冷卻管道供水流過，以對該貨櫃伺服器散熱。該水力發電模組包括水輪機和水力發電機組。該水輪機與該排水口相對設置，且該排水口與該水輪機之間有一定落差。該水力發電機組與該抽水機電性連接。從該排水口排出的水衝擊該水輪機的水輪葉片，從而驅動水輪葉片旋轉，進而帶動水力發電機組旋轉發電。該水力發電機組所發的電供給給該抽水機工作。
本發明利用冷卻管道的排水口排出的水進行水力發電，是對排水口排出的水的再次利用，無污染，具有綠色節能環保的特點。
下面將結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細說明。
請參閱圖1所示，一種水力發電裝置10包括水力發電模組11，電能量測設備12，切換裝置13，電壓轉換設備14，抽水機15，蓄電設備16，配電設備17，貨櫃伺服器18，供電設備19。水力發電裝置10的水迴圈如圖2所示。
貨櫃伺服器18內部設置有資料中心。該貨櫃伺服器18包括冷卻管道，該冷卻管道具有進水口和排水口。該進水口通過水管與該抽水機15連接。該抽水機15用於從水源抽水至該冷卻管道，水從該冷卻管道內流過，以對該貨櫃伺服器18散熱。在本實施方式中，抽水機15為交流抽水機。貨櫃伺服器18可以設置在建築的樓頂上。該排水口與該水力發電模組11之間有一定落差，例如，100米。水源可以是海，湖等。貨櫃伺服器18可以包括多層結構，每層結構的高度約為3米。
該水力發電模組11與該排水口相對設置，該水力發電模組11利用該排出口與該水力發電模組11之間的水位落差來實現水力發電。具體地，水力發電模組11包括水輪機112和水力發電機組114。從排水口排出的水衝擊水輪機112的水輪葉片（圖未示），從而驅動水輪葉片轉動，進而帶動水力發電機組114轉動發電。從排水口排出的水流到水源裏，再被抽水機15抽到冷卻管道對貨櫃伺服器18冷卻，如此反復迴圈，從而可以對這些水充分利用。在本實施方式中，水力發電模組11為直流發電模組。
請再次參閱圖1，水力發電模組11與電能量測設備12電性連接。電能量測設備12與切換裝置13電性連接。切換裝置13可以選擇性地與蓄電設備16和電壓轉換設備14電性連接，從而使電能量測設備12選擇性地與蓄電設備16和電壓轉換設備14電性連接。電壓轉換設備14與抽水機15電性連接。配電設備17分別與蓄電設備16，貨櫃伺服器18，供電設備19，和抽水機15電性連接。切換裝置13可以是切換閥等。
電能量測設備12測量並判斷水力發電模組11發電的電力是否足以供應抽水機15。具體地，電能量測設備12包括電功率表（power meter）及與該電功率表電連接的判斷單元。電功率表用於測量水力發電模組11發電的電能，並將測量結果傳送給判斷單元。判斷單元將該測量結果與所述抽水機15的工作功率相比較，以判斷水力發電模組11發出的電力是否足以供應抽水機15。若該測量結果大於等於該抽水機15的工作功率時，則水力發電模組11發出的電力足以供應抽水機15，判斷單元將切換裝置13切換至電壓轉換設備14，電壓轉換設備14將水力發電模組11所發的直流電轉化為交流電，再輸送給抽水機15，以供抽水機15工作。若水力發電模組11發電的電力不足以供應抽水機15，判斷單元將切換裝置13切換至蓄電設備16。蓄電設備16將水力發電模組11發電的電力儲蓄起來，然後配電設備17將蓄電設備16的電能和供電設備19提供的電能配送給貨櫃伺服器18和抽水機15。配電設備17可以是高壓配電櫃等。
可以理解，在本實施方式中，若抽水機15是直流抽水機，則電壓轉換設備14可以省略。若水力發電模組11是交流發電模組，且抽水機15是交流抽水機，則電壓轉換設備14也可以省略。
本發明利用冷卻管道的排水口排出的水進行水力發電，是對廢水的再次利用，無污染，具有綠色節能環保的特點。而且，水力發電模組所發的電可以供給抽水機，由於水力發電模組與抽水機距離較短，可以減小電能傳輸上的損耗。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10．．．水力發電裝置
11．．．水力發電模組
12．．．電能量測設備
13．．．切換裝置
14．．．電壓轉換設備
15．．．抽水機
16．．．蓄電設備
17．．．配電設備
18．．．貨櫃伺服器
19．．．供電設備
20．．．水源
112．．．水輪機
114．．．水力發電機組
圖1是本發明較佳實施方式的水力發電裝置的功能模組圖。
圖2是圖1的水力發電裝置的水迴圈示意圖。
10．．．水力發電裝置
11．．．水力發電模組
12．．．電能量測設備
13．．．切換裝置
14．．．電壓轉換設備
15．．．抽水機
16．．．蓄電設備
17．．．配電設備
18．．．貨櫃伺服器
19．．．供電設備
112．．．水輪機
114．．．水力發電機組

Claims (7)

  1. 一種水力發電裝置，其包括：
    抽水機；
    貨櫃伺服器，該貨櫃伺服器包括冷卻管道，該冷卻管道具有進水口和排水口，該進水口與該抽水機連接，該抽水機用於從水源抽水至該冷卻管道，該冷卻管道供水流過，以對該貨櫃伺服器散熱；及
    水力發電模組，該水力發電模組包括水輪機和水力發電機組，該水輪機與該排水口相對設置，且該排水口與該水輪機之間有一定落差，該水力發電機組與該抽水機電性連接，從該排水口排出的水衝擊該水輪機的水輪葉片，從而驅動水輪葉片旋轉，進而帶動水力發電機組旋轉發電，該水力發電機組所發的電供給給該抽水機工作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水力發電裝置，其中，該水力發電模組為直流發電模組，該抽水機為交流抽水機，該水力發電裝置進一步包括電壓轉換設備，該電壓轉換設備電性連接於該水力發電模組及該抽水機，該電壓轉換設備用於將該水力發電模組所發的直流電轉換為交流電，再輸送給該抽水機。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之水力發電裝置，其中，從該排水口排出的水重新流回到該水源。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之水力發電裝置，其中，該水力發電裝置進一步包括蓄電設備、配電設備，該蓄電設備與該水力發電模組電連接，該配電設備與該蓄電設備電連接，該配電設備與該貨櫃伺服器電連接，該蓄電設備用於儲蓄該水力發電模組所發的電能，該配電設備用於將該蓄電設備儲蓄的電能配送給該貨櫃伺服器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之水力發電裝置，其中，該配電設備還與該抽水機電連接，該配電設備用於將該蓄電設備儲蓄的電能配送給該抽水機。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之水力發電裝置，其中，該水力發電裝置進一步包括供電設備，該供電設備與該配電設備電連接，該配電設備還用於將該供電設備的電能配送給該貨櫃伺服器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之水力發電裝置，其中，該貨櫃伺服器設置在建築物頂上，該水力發電模組設置在地面。
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