瀑布落差发电方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种瀑布落差发电方法及装置。瀑布落差发电装置包括机架，机架上从上到下安装N个做功模块。做功模块包括转轮，转轮上安装多个储水桶，转轮底部下方安装接水漏斗，接水漏斗旁设有翻转挡板，转轮安装在中心转动轴上，最上面的做功模块的转轮顶部上方安装注水漏斗，接水漏斗、注水漏斗下方为注水位置，注水漏斗置于瀑布水流落口处的瀑布导流槽的出水口下方。采用第一发电方式时，所有做功模块通过齿轮传动机构共同与一发电模块连接，发电模块安装在机架底部。采用第二发电方式时，每个做功模块各自与一发电模块连接而组成单元模块，各发电模块并联连接输出。本发明专利技术利用瀑布的落差实现发电，发电效率高，充分利用了瀑布这种自然资源。

Waterfall drop power generation method and device

【技术实现步骤摘要】
瀑布落差发电方法及装置
本专利技术涉及一种利用自然现象瀑布的落差来实现发电的方法及基于该方法运行的瀑布落差发电装置，属于发电设备

技术介绍
瀑布是一种自然现象，它与风能、太阳能、潮汐能一样，都是一种能被转换为可以利用的能源。对于瀑布，因为水是有重量的，当水从高处落下时便会产生动能，所以说瀑布也是一种绿色能源，但是，截止到目前，瀑布仍旧没有被人类充分利用。究其原因主要是大多瀑布的水流较小，像尼加拉瓜大瀑布、黄果树大瀑布那样水量充沛的瀑布比较少。由于瀑布的水流无法推动水轮机的叶片进行发电，因此小水流很难被利用，采用现有的技术根本就不能发电。瀑布虽然具有上述缺点，但是其优点是与风能、太阳能、潮汐能等相比，其工作稳定，在一天24小时内都不会发生大变化，是一种很稳定的优质能源。目前较成熟的水力发电技术是利用大坝的蓄水容量和高度来实现，大坝蓄水高度越大，则水的压力就越大，发电功率就越大，而蓄水容量越大，则产生的水流量就越大，发电功率就越大。但是，这种水力发电方式需要修建一个可以储存庞大水量的水库才能实现，例如三峡水库等，因此，其在很大程度上受地理条件限制，对于形成有瀑布但没有足够空间修建水库的地形，无法使用上述水力发电方式，还是没有充分地利用瀑布资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种瀑布落差发电方法及装置，其利用瀑布的落差来实现发电，发电效率高，充分利用了瀑布这种自然资源，成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种瀑布落差发电方法，其特征在于，包括步骤：1)根据瀑布落差，沿上下方向设置N个做功模块；2)瀑布将水流注入最上面一个做功模块实现能量输入，然后能量通过上下相邻的做功模块之间进行传递，从而由上至下依次输入各个做功模块，以使N个做功模块均处于做功状态，其中：每个做功模块包括多个容器，每个容器反复执行能量输入和能量传递；在每个做功模块中，一部分容器同时处于负载状态而实现重力做功叠加，另一部分容器处于空载状态；3)发电模块发电：当采用第一发电方式时，所有做功模块共同设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功叠加在一起后送至发电模块进行发电；当采用第二发电方式时，每个做功模块各自设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功分别送至各自对应的发电模块进行发电，然后各个发电模块输出的电力进行并联。一种瀑布落差发电装置，其特征在于：它包括机架，机架上从上到下安装有N个做功模块，做功模块包括安装在机架上的圆形转轮，转轮上安装有多个可翻转倾倒的储水桶，转轮底部下方安装有一接水漏斗，接水漏斗旁设有一翻转挡板，转轮安装在中心转动轴上且与中心转动轴一起旋转，最上面的做功模块的转轮顶部上方安装有一注水漏斗，接水漏斗、注水漏斗下方为注水位置，注水漏斗置于瀑布的水流落口处安装的瀑布导流槽的出水口下方，其中：当采用第一发电方式时，所有做功模块通过齿轮传动机构共同与一个发电模块连接，发电模块安装在机架底部；当采用第二发电方式时，每个做功模块各自与一个发电模块连接而组成单元模块，各个发电模块并联输出。本专利技术的优点是：本专利技术是利用瀑布的落差来实现发电，并有效通过重力重复做功和重力做功叠加大大提高了发电效率，解决了瀑布普遍流量小的问题，充分利用了瀑布这种自然资源，并且本专利技术不会出现动能逐级降低的现象，实施成本低，设备成本低。附图说明图1是本专利技术瀑布落差发电装置第一实施例的组成示意图。图2是从图1的A向看去，做功模块的组成示意图。图3是从图1的A向看去，发电模块的组成示意图。图4是本专利技术瀑布落差发电装置第二实施例中的单元模块组成示意图。具体实施方式本专利技术提出了一种瀑布落差发电方法，其利用瀑布高落差水流的重量，反复叠加做功来提高发电的效率，该方法包括如下步骤：1)根据瀑布落差，沿上下方向设置N个做功模块(N为大于1的正整数)；2)瀑布将水流注入最上面一个做功模块实现能量输入，然后能量通过上下相邻的做功模块之间进行传递(即重复做功)，从而由上至下依次输入各个做功模块，以使N个做功模块均处于做功状态，其中：每个做功模块包括多个容器，每个容器反复执行能量输入和能量传递(即叠加做功)；在每个做功模块中，一部分容器同时处于负载状态而实现重力做功叠加，另一部分容器处于空载状态；3)发电模块发电：当采用第一发电方式时，所有做功模块共同设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功(力矩做功)叠加在一起后送至发电模块进行发电；当采用第二发电方式时，每个做功模块各自设置一个发电模块，即一个做功模块和一个发电模块组成一个单元模块，各个做功模块将各自做功分别送至各自对应的发电模块进行发电，然后各个发电模块输出的电力进行并联。具体来说：做功模块中的各容器通过旋转机构进行单方向旋转做功；水注入转至注水位置的容器为能量输入，能量输入后的容器处于负载状态；容器通过其内注入水的重力作用而随旋转机构旋转进行下行转动；上面的做功模块的容器转至泄水位置时将水释放到下面的做功模块中转至注水位置的容器中为能量传递，能量传递后的容器处于空载状态；容器执行能量传递后随旋转机构旋转进行上行转动；当采用第一发电方式时，各个做功模块通过传动机构，以力矩叠加方式实现力矩做功的叠加。当采用第二发电方式时，各发电模块基于各自做功模块输出的扭力来产生电力，并将电力进行并联后输出，实现做功的叠加。在实际实施时，容器可为储水桶54。旋转机构可包括转轮51。泄水位置设有令容器翻转释放水的泄水机构，泄水机构可包括令容器倾倒的翻转挡板55。传动机构可包括传动轴40。在本专利技术中，与第一发电方式相比，第二发电方式省去了各个做功模块与发电模块之间的传动连接结构，即传动机构。本专利技术瀑布落差发电方法提出了一种瀑布落差发电原理，其特点在于基于瀑布落差将水流从上到下逐级连续传送，运用了重力做功叠加、重力重复做功，大大提高了发电效率和发电功率。如图1至图3所示，基于上述瀑布落差发电原理，本专利技术还提出了一种瀑布落差发电装置，包括机架10，机架10上从上到下安装有N个做功模块20，做功模块20包括安装在机架10上的圆形转轮51，转轮51上安装有多个可翻转倾倒的储水桶54，转轮51底部下方安装有一接水漏斗56，接水漏斗56旁设有一翻转挡板55，转轮51安装在中心转动轴52上且可与中心转动轴52一起旋转，最上面的做功模块20的转轮51顶部上方安装有一注水漏斗90，接水漏斗56、注水漏斗90下方均为注水位置，注水漏斗90置于瀑布的水流落口处安装的瀑布导流槽(图中未示出)的出水口下方，其中：当采用第一发电方式时，所有做功模块20通过齿轮传动机构共同与一个发电模块30连接，即各个做功模块20将各自做功叠加在一起后送至发电模块30进行发电，发电模块30安装在机架10底部；当采用第二发电方式时，每个做功模块20各自与一个发电模块30连接而组成单元模块，发电模块30安装在做功模块20旁边或内部，各个发电模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瀑布落差发电方法，其特征在于，包括步骤：/n1)根据瀑布落差，沿上下方向设置N个做功模块；/n2)瀑布将水流注入最上面一个做功模块实现能量输入，然后能量通过上下相邻的做功模块之间进行传递，从而由上至下依次输入各个做功模块，以使N个做功模块均处于做功状态，其中：每个做功模块包括多个容器，每个容器反复执行能量输入和能量传递；在每个做功模块中，一部分容器同时处于负载状态而实现重力做功叠加，另一部分容器处于空载状态；/n3)发电模块发电：当采用第一发电方式时，所有做功模块共同设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功叠加在一起后送至发电模块进行发电；当采用第二发电方式时，每个做功模块各自设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功分别送至各自对应的发电模块进行发电，然后各个发电模块输出的电力进行并联。/n

【技术特征摘要】
1.一种瀑布落差发电方法，其特征在于，包括步骤：
1)根据瀑布落差，沿上下方向设置N个做功模块；
2)瀑布将水流注入最上面一个做功模块实现能量输入，然后能量通过上下相邻的做功模块之间进行传递，从而由上至下依次输入各个做功模块，以使N个做功模块均处于做功状态，其中：每个做功模块包括多个容器，每个容器反复执行能量输入和能量传递；在每个做功模块中，一部分容器同时处于负载状态而实现重力做功叠加，另一部分容器处于空载状态；
3)发电模块发电：当采用第一发电方式时，所有做功模块共同设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功叠加在一起后送至发电模块进行发电；当采用第二发电方式时，每个做功模块各自设置一个发电模块，各个做功模块将各自做功分别送至各自对应的发电模块进行发电，然后各个发电模块输出的电力进行并联。


2.如权利要求1所述的瀑布落差发电方法，其特征在于：
所述做功模块中的各所述容器通过旋转机构进行单方向旋转做功；
水注入转至注水位置的所述容器为能量输入，能量输入后的所述容器处于负载状态；
所述容器通过其内注入水的重力作用而随旋转机构旋转进行下行转动；
上面的所述做功模块的所述容器转至泄水位置时将水释放到下面的所述做功模块中转至注水位置的所述容器中为能量传递，能量传递后的所述容器处于空载状态；
所述容器执行能量传递后随旋转机构旋转进行上行转动；
当采用所述第一发电方式时，各个所述做功模块通过传动机构，以力矩叠加方式实现力矩做功的叠加。


3.如权利要求2所述的瀑布落差发电方法，其特征在于：
所述容器为储水桶；
所述旋转机构包括转轮；
泄水位置设有令所述容器翻转释放水的泄水机构，所述泄水机构包括令所述容器倾倒的翻转挡板；
所述传动机构包括传动轴。


4.一种瀑布落差发电装置，其特征在于：它包括机架，机架上从上到下安装有N个做功模块，做功模块包括安装在机架上的圆形转轮，转轮上安装有多个可翻转倾倒的储水桶，转轮底部下方安装有一接水漏斗，接水漏斗旁设有一翻转挡板，转轮安装在中心转动轴上且与中心转动轴一起旋转，最上面的做功模块的转轮顶部上方安装有一注水漏斗，接水漏斗、注水漏斗下方为注水位置，注水漏斗置于瀑布的水流落口处安装的瀑布导流槽的出水口下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯小迅，侯冈，
申请(专利权)人：北京澎达自控系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11