利用浮力串联提升水的循环水力发电方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种利用浮力串联提升水的循环水力发电方法，设置由多级浮力桶和提升桶串联构成的浮力提升装置，由所述浮力提升装置利用浮力自动将水提升至设定水力发电高度，实现水力发电，将湖塘水、江河水或海水依次流入多级提升桶和浮力桶内，通过形成串联式多级提升，实现依靠水的浮力逐级将水提升到设定水力发电高度，最终将湖塘水、江河水或海水提升至设定发电高度；通过控制装置控制各级浮力桶和提升桶的排水开关和进水开关的开启/关闭状态；提升至设定高度的水再下落入湖塘、江河或海域实现循环式水力发电。本发明专利技术不需要其他机械动力，也不需要修筑大坝，因此不会对周边环境造成任何影响且建设成本低、适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种利用浮力串联提升水的循环水力发电方法，设置由多级浮力桶和提升桶串联构成的浮力提升装置，由所述浮力提升装置利用浮力自动将水提升至设定水力发电高度，实现水力发电，将湖塘水、江河水或海水依次流入多级提升桶和浮力桶内，通过形成串联式多级提升，实现依靠水的浮力逐级将水提升到设定水力发电高度，最终将湖塘水、江河水或海水提升至设定发电高度；通过控制装置控制各级浮力桶和提升桶的排水开关和进水开关的开启/关闭状态；提升至设定高度的水再下落入湖塘、江河或海域实现循环式水力发电。本专利技术不需要其他机械动力，也不需要修筑大坝，因此不会对周边环境造成任何影响且建设成本低、适用范围广。【专利说明】利用浮力串联提升水的循环水力发电方法及系统
本专利技术涉及一种利用浮力串联提升水的循环水力发电方法及系统，属于水力发电
。
技术介绍
水力发电是利用水的落差冲击叶片发电，将势能转换为电能。水力发电属于清洁能源，不会产生二氧化碳污染环境，因此国家提倡发展水利发电。水力发电量的大小，与水流量、水落差等密切相关，水流量大、水落差大，即装机容量大，发电量就大。现有技术中，为了实现水流量大、落差大，需要修建大型水利大坝蓄水发电。但是，修建大型水利大坝蓄水，实际上是将自然水流拦截，一方面需要淹没大量土地以构成蓄水库，另一方面拦截水流后，对下游的生态环境会造成一定的影响，如下游出现干旱或洪灾等，第三方面是修建大型水利大坝需要耗费大量人力、物力和财力，投入成本太高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是为了克服现有技术建坝蓄水对下游造成的灾害及建设成本高的缺陷，提供一种利用浮力串联提升水的循环水力发电方法，利用水的浮力将水提升到一定高度，然后下落形成水流落差进行水利发电，再利用水的浮力将水提升至一定高度再下落，该方法能够重复利用水资源实现循环式水利发电。本专利技术的目的之二，是为提供一种利用浮力串联提升水的循环水力发电系统，该系统结构简单，不用修建栏坝也能够将水提升到一定高度形成水流落差，因此不会对下游生态环境造成影响，还能减少水利发电工程的建设成本。本专利技术的目的之一可以通过以下技术方案实现:利用浮力串联提升水的循环水力发电方法，其特征在于:设置由多级浮力桶和提升桶串联构成的浮力提升装置，由所述浮力提升装置利用浮力自动将水提升至设定水力发电高度，实现水力发电，具体步骤如下；I)将湖塘水、江河水或海水依次流入第一级提升桶和第一级浮力桶，第一级浮力桶的水产生浮力将第一级提升桶提升至设定高度，实现第一级提升；2)将步骤I)提升后第一级提升桶内装的水依次流入第二级提升桶和第二级浮力桶，第二级浮力桶的水产生浮力将第二级提升桶提升至设定高度，实现第二级提升；3 )将步骤2 )提升后第二级提升桶的水再依次流入第三级提升桶和第三级浮力桶，第三级浮力桶的水产生浮力将第三级提升桶提升至设定高度，实现第三级提升；依此类推，实现第三级提升及第三级以上提升后提升桶内的水依次流入上一级提升桶和上一级浮力桶，形成串联式多级提升，实现依靠水的浮力逐级将水提升到设定水力发电高度，最终将湖塘水、江河水或海水提升至设定发电高度；通过控制装置控制各级浮力桶和提升桶的排水开关和进水开关的开启/关闭状态；提升至设定闻度的水再下落入湖塘、江河或海域实现循环式水力发电。本专利技术的目的之一还可以通过以下技术方案实现:进一步地:所述多级浮力桶内的水称为浮力水，多级浮力桶内的浮力水隔级排入下级浮力桶内，作为下级浮力桶的浮力水，第三级浮力桶内的浮力水排入湖塘、江河或海域。 进一步地:在第一级浮力桶和第一级提升桶之下设置负级浮力桶和负级提升桶，利用负级浮力桶和负级提升桶收集第一级浮力桶和第二级浮力桶溢出的浮力水，第二级浮力桶内的浮力水隔级排入负一级浮力桶和负一级提升桶内；第一级浮力桶内的浮力水隔级排入负二级浮力桶和负二级提升桶内，通过隔级排入直到负N级浮力桶和提升桶；负级浮力桶内水产生的浮力水将负级提升桶的水提升至第一级浮力桶和第一级提升桶，由第一级浮力桶和第一级提升桶再提升至第二级浮力桶和第二级提升桶，依次逐级向上提升至设定水力发电高度。本专利技术的目的之二可以通过以下技术方案实现:利用浮力串联提升水的循环水力发电系统，其特征在于:在湖塘、江河或海边设置固定高墙，在固定高墙的顶部设有蓄水池，在固定高墙的下部设有水力发电机，在固定高墙上设置由多级浮力桶和提升桶串联构成的浮力提升装置，浮力提升装置的浮力桶和提升桶呈阶梯状分布设置，所述提升桶设置在浮力桶内、形成每个浮力桶配置一个提升桶，形成一个水提升点，通过多级水提升点构成串联式提升结构，上、下级浮力桶和上、下级提升桶之间通过管道相连，在所述管道上设有进水开关和排水开关，所述进水开关和排水开关的控制输入端连接控制装置的输出端。本专利技术的目的之二还可以通过以下技术方案实现:进一步地:还包括若干串负级浮力桶和提升桶，在固定高墙的底部设有坑体，固定高墙沿坑体向下延伸形成下部墙体，在下部墙体设有负级浮力桶和负级提升桶；多级浮力桶包括第一级浮力桶、第二级浮力桶、第三级浮力桶…，第N级浮力桶，多级提升桶包括第一级提升桶、第二级提升桶、第三级提升桶…，第N级提升桶；负级浮力桶和负级提升桶设置在第一级提升桶和第一级浮力桶下；所述负级浮力桶和负级提升桶的数量从负一级、负二级到负N级隔级依次递减，呈倒三角形。进一步地:所述提升桶底部设有浮漂，所述浮漂的四周设有多个落水孔，所述浮漂的侧面设有多根稳定条，浮漂通过稳定条抵在浮力桶内壁，防止提升桶晃动。进一步地:所述浮力桶的高度是设定每次提升高度的二倍以上，所述浮力桶与提升桶的容积比大于或等于4: I。进一步地:所述固定高墙采用钢筋混凝土结构，固定高墙呈弧形或半圆形，所述固定高墙和浮力桶上设有挂钩，浮力桶通过链接固定在固定高墙上。进一步地:还设有水位传感器，水位传感器设置在浮力桶上，水位传感器采集水位信息传递到控制装置，通过控制装置控制各开关的开启/关闭；管道的进水开关和排水开关采用数控开关。进一步地:所述第一级浮力桶和第一级提升桶设置在最低水位线以下。本专利技术具有如下有益效果:1、本专利技术采用浮力桶和提升桶将水提高到一定高度进行水力发电，具体是通过浮力桶内浮力水产生的浮力作为提升桶向上提升的动力，将提升桶内水提升到一定高度，提升后的水再流入上级提升桶和浮力桶内进行再次提升，通过多级提升最终提高到设定发电高度，然后再水下落进行水力发电，下落后的水再次被提升，不断重复实现了循环式水利发电。本专利技术不需要其他机械动力，也不需要修筑大坝，因此不会对周边环境造成任何影响且建设成本低。本专利技术适用范围广，可以利用江河水、湖塘水、海水和涨潮水进行发电。2、本专利技术通过水位传感器采集水位信息，然后传递到控制装置，由控制装置控制各级浮力桶和提升桶的进水开关和排水开关，实现了智能化控制。3、本专利技术在提升桶底部设置浮漂，浮漂侧面设置稳定条，避免了提升桶在提升过程中出现晃动，使每次提升量保持一致，保障了整个工程的顺利实施。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的浮力桶和提升桶结构示意图。图2是本专利技术的浮力桶结构示意图。图3是本专利技术的提升桶结构示意图。图4是本专利技术的浮漂结构示意图。图5是本专利技术具体实施例3中多级浮力桶和提升桶布置结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用浮力串联提升水的循环水力发电方法，其特征在于：设置由多级浮力桶（1）和提升桶（2）串联构成的浮力提升装置，由所述浮力提升装置利用浮力自动将水提升至设定水力发电高度，实现水力发电，具体步骤如下；1）将湖塘水（10）、江河水或海水依次流入第一级提升桶（2?1）和第一级浮力桶（1?1），第一级浮力桶（1?1）的水产生浮力将第一级提升桶（2?1）提升至设定高度，实现第一级提升；2）将步骤1）提升后第一级提升桶（2?1）内装的水依次流入第二级提升桶（2?2）和第二级浮力桶（1?2），第二级浮力桶（1?2）的水产生浮力将第二级提升桶（2?2）提升至设定高度，实现第二级提升；3）将步骤2）提升后第二级提升桶（2?2）的水再依次流入第三级提升桶（2?3）和第三级浮力桶（1?3），第三级浮力桶（1?3）的水产生浮力将第三级提升桶（2?3）提升至设定高度，实现第三级提升；依此类推，实现第三级提升及第三级以上提升后提升桶内的水依次流入上一级提升桶和上一级浮力桶，形成串联式多级提升，实现依靠水的浮力逐级将水提升到设定水力发电高度，最终将湖塘水（10）、江河水或海水提升至设定发电高度；通过控制装置控制各级浮力桶（1）和提升桶（2）的排水开关和进水开关的开启/关闭状态；提升至设定高度的水再下落入湖塘、江河或海域实现循环式水力发电。...

【技术特征摘要】

【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：