借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种设计科学合理的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水，固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使发电机不断发电，可以减少很多水力发电所受的制约条件；本发明专利技术同时还公开了一种结构简单的借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，包括浮动装置，用于水位的提升，包括固定水槽，用于盛放发电用水，包括重力水槽，用于盛放形成所需重力用水，包括拉动装置，用于重力水槽和浮动装置之间拉力的传递，包括锁止机构，用于浮动装置和重力水槽高低位位置的锁定；本发明专利技术水资源利用效率高，发电效率高，是一种全新的不同于传统的水力发电方法及系统。

Hydraulic power generation method and system for generating buoyancy by gravity to raise water level

The invention discloses a hydraulic power generating method to design scientific and reasonable by gravity in order to enhance the level of manufacturing buoyancy, the floating device can up and down reciprocating motion to set fixed tank height continuous delivery set the volume of water, water in the water tank is fixed through the water pipe continuously flow into the generator, the generator power continuously, can reduce a lot of constraints by hydroelectric power; the invention also discloses a simple structure to enhance the level of manufacturing by gravity buoyancy hydroelectric system, including floating device for water level raising, including fixed sink, water used for power generation, including gravity sink, used for formation required gravity water, including pull device for gravity sink and float device between the force transfer, including locking mechanism for floating device and gravity The utility model has the advantages of high water resource utilization efficiency and high power generation efficiency, and is a completely new method and system which is different from the traditional hydro power generation method.

【技术实现步骤摘要】
借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统
本专利技术属于水力发电清洁能源领域，涉及一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统。
技术介绍
真正意义的清洁能源是水电，水是地球上最多的资源，在全球环境气候日趋严重的今天，化石资源不能再烧下去了，向水要能源应是人类正确的选择，特别是大海的水是取之不尽的。目前的水力发电主要是拦坝蓄水发电，而建大坝投资过大，还伴随一系列的其它问题，更重要的是大坝建成蓄上了成百上万平方公里的水，水从发电机里一过，一泻千里，一次性使用，太浪费淡水资源。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种设计科学合理的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，可以减少很多水力发电所受的制约条件，是一种创造性的革命性的发电方法，同时还提供一种结构简单的借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统；本专利技术提供的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法及其发电系统，水资源利用效率高，发电效率高，可应用于水力发电站库区、湖泊、水库、江河和大海中没有潮汐或潮汐落差很小的海域。本专利技术的目的是这样实现的：第一方面，提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，包括以下步骤：（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水；（2）所述固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使所述发电机不断发电；（3）所述发电机用过的水流入设定高度的重力水槽，所述重力水槽在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸打开，所述重力水槽内的水及后续流入所述重力水槽的水通过所述重力水槽水闸还与原水源；（4）同时，所述重力水槽自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将所述浮动装置的可伸缩浮漂在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的所述浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将所述浮动装置的浮动提升水槽提升到其上端与所述固定水槽的下端接近相同的设定位置；（5）接着，在所述浮力的作用下，所述浮动提升水槽到达所述设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给所述固定水槽注水，注水过程中，所述浮动装置会继续上升，并在所述浮动提升水槽运送的水刚好全部注入所述固定水槽时通过相应的锁止机构将其锁止；（6）接着，启动浮漂拉回动力，帮助所述可伸缩浮漂在设定时间内收缩回初始状态，同时，所述可伸缩浮漂收缩过程中产生的拉力能够通过所述拉动装置将所述重力水槽往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭所述重力水槽水闸使其开始接受发电机用过的水；（7）所述可伸缩浮漂收缩回初始状态后，所述浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在所述浮动提升水槽下端刚好接触水面时，已开启的所述浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在所述浮动提升水槽刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；（8）此时，所述重力水槽也刚好装满设定体积的水并具备自由下落的条件，于是所述重力水槽被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过所述拉动装置开始拉伸所述可伸缩浮漂，进入下一个循环，周而复始，实现所述浮动提升水槽通过上下往复运动不断为设定高度的所述固定水槽运送设定体积的水，实现所述固定水槽内的水通过所述下落水管道不断流入所述发电机，使所述发电机不断发电。优选的，所述浮动提升水槽与所述可伸缩浮漂拉伸开体积有一定的比例关系，所述可伸缩浮漂拉伸开后的体积是所述浮动提升水槽容量的1.3～1.5倍。优选的，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度一定同所述重力水槽上下运行的高度相等，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度视水源的深浅而定，水源深的话适当增加长度，所述重力水槽上下运行的高度相应增加。优选的，所述两个水槽闸门的相互配合为所述浮动提升水槽闸门从上往下开启，所述固定水槽闸门从下往上闭合。第二方面，还提供一种借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，包括浮动装置，所述浮动装置包括可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体，所述可伸缩浮漂设置于所述浮漂笼体内，所述浮动提升水槽通过所述支撑架连接于所述浮漂笼体上端，所述进排气管与所述可伸缩浮漂相连并向上伸出水面，所述可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体形成一体；包括固定水槽，所述固定水槽通过固定水槽水泥柱体设置于水面上方一定高度处，所述固定水槽间隔一定距离对称设有两个，所述浮动装置设置于所述两个固定水槽之间并通过轨道装置与固定水槽水泥柱体连接在一起；所述两个固定水槽下端对称设有两个下落水管道，所述两个下落水管道下方对称设有两个发电机；包括重力水槽，所述重力水槽下端设有重力水槽水闸，所述两个发电机下方对称设有两个重力水槽，所述重力水槽设置于所述固定水槽水泥柱体之间并通过轨道装置与其连接在一起；包括拉动装置，所述重力水槽通过所述拉动装置与所述可伸缩浮漂连接在一起，所述拉动装置对称设有两个，所述两个重力水槽通过所述两个拉动装置与所述可伸缩浮漂的两端连接在一起；包括锁止机构，所述锁止机构能够将所述浮动装置和重力水槽分别锁止于相应轨道装置的上端和下端。优选的，所述可伸缩浮漂为囊状体，所述可伸缩浮漂包括中间节段和两侧对称设置的多个分节段，所述中间节段设有进排气管，所述进排气管通过中间节段与所述可伸缩浮漂相连并向上伸出水面，所述中间节段内腔设有浮漂拉回动力，所述两侧的多个分节段能够缩入所述中间节段。优选的，所述中间节段和分节段由硬质材料制成，所述中间节段与分节段之间和每两个所述分节段之间的连接处由软质材料连接，所述中间节段四壁密封两侧开口，所述分节段四壁密封内侧设有多个通气孔、外侧开口，所述两侧的最后一个分节段外侧密封。优选的，所述拉动装置包括拉动绳索、上滑轮组和下稳定滑轮，所述重力水槽上端设有第一固定点，所述可伸缩浮漂外侧设有第二固定点，所述固定水槽下方设有上滑轮组，所述固定水槽水泥柱体位于所述浮漂笼体下沉后被锁止位置处设有下稳定滑轮，所述拉动绳索固定于所述第一固定点并依次穿过所述上滑轮组和下稳定滑轮后固定于所述第二固定点。优选的，所述上滑轮组包括主稳定滑轮和辅助绕绳轮，所述主稳定滑轮和辅助绕绳轮通过离合装置实现分离与结合，所述辅助绕绳轮上设有绕绳转动动力，所述拉动绳索包括重力水槽绳索和可伸缩浮漂绳索，所述重力水槽绳索一端固定于所述第一固定点，所述重力水槽绳索另一端设有重力绳索分合点，所述可伸缩浮漂绳索一端固定于所述第二固定点，所述可伸缩浮漂绳索另一端缠绕于所述辅助绕绳轮上，所述可伸缩浮漂绳索上设有第一分合点和第二分合点，所述第一分合点设置于所述可伸缩浮漂绳索位于所述浮漂笼体下沉后被锁止时与所述重力绳索分合点的重合处，所述第二分合点设置于所述可伸缩浮漂绳索位于所述浮漂笼体上升后被锁止时与所述重力绳索分合点的重合处。优选的，所述重力绳索分合点、第一分合点、第二分合点为电磁感应器，所述重力绳索分合点为电磁感应器的正极时所述第一分合点、第二分合点为电磁感应器的负极；或者，所述重力绳索分合点为电磁感应器的负极时所述第一分合点、第二分合点为电磁感应器的正极。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术主要是把发电用过的水收集起来形成重力，通过重力去把一个可伸缩的本文档来自技高网...

【技术保护点】
借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水；（2）所述固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使所述发电机不断发电；（3）所述发电机用过的水流入设定高度的重力水槽，所述重力水槽在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸打开，所述重力水槽内的水及后续流入所述重力水槽的水通过所述重力水槽水闸还与原水源；（4）同时，所述重力水槽自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将所述浮动装置的可伸缩浮漂在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的所述浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将所述浮动装置的浮动提升水槽提升到其上端与所述固定水槽的下端接近相同的设定位置；（5）接着，在所述浮力的作用下，所述浮动提升水槽到达所述设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给所述固定水槽注水，注水过程中，所述浮动装置会继续上升，并在所述浮动提升水槽运送的水刚好全部注入所述固定水槽时通过相应的锁止机构将其锁止；（6）接着，启动浮漂拉回动力，帮助所述可伸缩浮漂在设定时间内收缩回初始状态，同时，所述可伸缩浮漂收缩过程中产生的拉力能够通过所述拉动装置将所述重力水槽往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭所述重力水槽水闸使其开始接受发电机用过的水；（7）所述可伸缩浮漂收缩回初始状态后，所述浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在所述浮动提升水槽下端刚好接触水面时，已开启的所述浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在所述浮动提升水槽刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；（8）此时，所述重力水槽也刚好装满设定体积的水并具备自由下落的条件，于是所述重力水槽被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过所述拉动装置开始拉伸所述可伸缩浮漂，进入下一个循环，周而复始，实现所述浮动提升水槽通过上下往复运动不断为设定高度的所述固定水槽运送设定体积的水，实现所述固定水槽内的水通过所述下落水管道不断流入所述发电机，使所述发电机不断发电。...

【技术特征摘要】
1.借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过能够上下往复运动的浮动装置为设定高度的固定水槽不断运送设定体积的水；（2）所述固定水槽内的水通过下落水管道不断流入发电机，使所述发电机不断发电；（3）所述发电机用过的水流入设定高度的重力水槽，所述重力水槽在设定时间内装满设定体积的水后能够从该高度自由下落，下落到所述重力水槽的底部刚好接触水面的设定位置时通过相应的锁止机构锁止，接着重力水槽水闸打开，所述重力水槽内的水及后续流入所述重力水槽的水通过所述重力水槽水闸还与原水源；（4）同时，所述重力水槽自由下落过程中产生的重力通过拉动装置将所述浮动装置的可伸缩浮漂在设定时间内拉伸开以制造浮力，该浮力能够使装满设定体积水的所述浮动装置向上浮出水面，并在设定时间内将所述浮动装置的浮动提升水槽提升到其上端与所述固定水槽的下端接近相同的设定位置；（5）接着，在所述浮力的作用下，所述浮动提升水槽到达所述设定位置并通过两个水槽闸门的相互配合开始给所述固定水槽注水，注水过程中，所述浮动装置会继续上升，并在所述浮动提升水槽运送的水刚好全部注入所述固定水槽时通过相应的锁止机构将其锁止；（6）接着，启动浮漂拉回动力，帮助所述可伸缩浮漂在设定时间内收缩回初始状态，同时，所述可伸缩浮漂收缩过程中产生的拉力能够通过所述拉动装置将所述重力水槽往上拉，拉回到原设定高度后通过相应的锁止机构将其锁定，同时关闭所述重力水槽水闸使其开始接受发电机用过的水；（7）所述可伸缩浮漂收缩回初始状态后，所述浮动装置被解除相应的锁止机构并在重力作用下开始自由下落，在所述浮动提升水槽下端刚好接触水面时，已开启的所述浮动提升水槽闸门开始为其注水并继续下沉，在所述浮动提升水槽刚好注满水时通过相应的锁止机构将其锁止；（8）此时，所述重力水槽也刚好装满设定体积的水并具备自由下落的条件，于是所述重力水槽被解除相应的锁止机构，并开始自由下落同时通过所述拉动装置开始拉伸所述可伸缩浮漂，进入下一个循环，周而复始，实现所述浮动提升水槽通过上下往复运动不断为设定高度的所述固定水槽运送设定体积的水，实现所述固定水槽内的水通过所述下落水管道不断流入所述发电机，使所述发电机不断发电。2.根据权利要求1所述的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其特征在于，所述浮动提升水槽与所述可伸缩浮漂拉伸开体积有一定的比例关系，所述可伸缩浮漂拉伸开后的体积是所述浮动提升水槽容量的1.3～1.5倍。3.根据权利要求1或2所述的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其特征在于，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度一定同所述重力水槽上下运行的高度相等，所述可伸缩浮漂拉伸开的长度视水源的深浅而定，水源深的话适当增加长度，所述重力水槽上下运行的高度相应增加。4.根据权利要求3所述的借重力制造浮力以提升水位的水力发电方法，其特征在于，所述两个水槽闸门的相互配合为所述浮动提升水槽闸门从上往下开启，所述固定水槽闸门从下往上闭合。5.借重力制造浮力以提升水位的水力发电系统，其特征在于：包括浮动装置，所述浮动装置包括可伸缩浮漂、支撑架、浮动提升水槽、进排气管和浮漂笼体，所述可伸缩浮漂设置于所述浮漂笼体内，所述浮动提升水槽通过所述支撑架连接于所述浮漂笼体上端，所述进排气管与所述可伸缩浮漂相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜献，
申请(专利权)人：王喜献，
类型：发明
国别省市：河南,41