一种智能水力循环发电系统

技术领域

本申请涉及水力发电技术领域，具体公开了一种智能水力循环发电系统。

背景技术

一般水力发电主要是藉由水流的流量及高底落差的方式，使轮机产生转动进而达到发电的效果，然而，既有的水力发电装置，再将水流导入轮机发电后，仅会将水流排出轮机，而无法有效地将水流回收再利用，因此，既有水力发电装置于使用时，必须储存或引入大量的水流方能不断地送入轮机内方能产生发电的效果，所以既有水力发电装置大多需装设于水源处，如此一来，既有水力发电装置，不仅不能有效地将水流进行再利用，且需受限于水源处使用，因此，发明人有鉴于此，提供了一种智能水力循环发电系统，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以起到节约水资源，并且对环境无污染的智能水力循环发电系统。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种智能水力循环发电系统，包括由低至高依次设置且相互存在高低落差的第一平台、第二平台和第三平台，所述第一平台上设有第一压力储水罐，所述第三平台上设有第二压力储水罐，第一压力储水罐与第二压力储水罐之间设有循环管道，第二压力储水罐顶部连通有进水管，第二平台上设有水力发电机，水力发电机的水轮伸入循环管道内。

进一步，所述循环管道包括设在第一压力储水罐的底部与第二压力储水罐的顶部之间的回流管和设在第二压力储水罐底部与第一压力储水罐顶部之间的出水管，水力发电机的水轮伸入出水管内。

进一步，所述出水管上设有第一电控水阀，所述回流管上设有第二电控水阀。

进一步，所述进水管上设有水源阀。

进一步，所述第二平台还设有与循环管连接的加压泵。

进一步，所述第一电控水阀设置在加压泵与第二压力储水罐之间。

进一步，还包括控制器，所述控制器与第一压力储水罐、第二压力储水罐、第一电控水阀、第二电控水阀、水源阀和加压泵信号连接。

进一步，所述第一压力储水罐和第二压力储水罐内均设有压力调节阀，压力调节阀与控制器信号连接。

进一步，所述第一压力储水罐和第二压力储水罐内设有水位检测探头，水位检测探头与控制器信号连接。

进一步，还包括控制终端，控制终端与控制器之间设有远程通讯模块。

本方案的原理及效果在于：

在本发明中，先通过水源阀向第三平台上的第二压力储水罐添加水源，利用第三平台与第二平台的高低落差，使水源在循环管道内流动，并且在流经第二平台时带动水力发电机的水轮转动，从而带动水力发电机进行发电，为自然水压力推动水力发电机产生电能，而本发明中水源还在第一压力储水罐、第二压力储水罐以及循环管之间循环流动，循环水动力推动水力发电机产生永久电能，而且在循环水动力不足时加压泵可以进行补压。可很好有效的节约水资源，对环境无污染，应属绿色低碳能源。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的一种智能水力循环发电系统的示意图；

图2示出了本申请实施例提出的一种智能水力循环发电系统的系统图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：第一平台1、第二平台2、第三平台3、第一压力储水罐4、第二压力储水罐5、气压入口6、水力发电机7、第二电控水阀8、水源阀9、第一电控水阀10。

一种智能水力循环发电系统，实施例如图1和图2所示：包括由低至高依次设置且相互存在高低落差的第一平台1、第二平台2和第三平台3，第一平台1上设有第一压力储水罐4，第三平台3上设有第二压力储水罐5，第二平台2上设有水力发电机7和加压泵，加压泵为气压加压泵，加压泵可采用智能调压的加压泵或者通过控制器进行控制调压。

第一压力储水罐4与第二压力储水罐5之间设有循环管道，循环管道包括设在第一压力储水罐4的底部与第二压力储水罐5的顶部之间的回流管和设在第二压力储水罐5底部与第一压力储水罐4顶部之间的出水管、水力发电机7的水轮伸入循环管道的出水管内。

当然，本发明中的加压泵还可以设置在其他位置，满足加压泵可以对出水管进行加压即可。

本发明中的第一平台1、第二平台2和第三平台3只需要相互之间存在高低落差即可，即循环管各个接口处存在相互之间的高低落差，并不需要额定的阶梯段的方式。

第二压力储水罐4顶部连通有进水管，进水管上设有水源阀9，出水管上设有第一电控水阀10，回流管上设有第二电控水阀8，可以通过控制第一电控水阀10和第二电控水阀8的开启与关闭，达到储水与放水的作用。

其中，加压泵的气压入口6位于第二平台上，并且位于第二压力储水罐5与水力发电机7之间，而第二电控水阀8水阀位于加压泵的气压入口6与第二压力储水罐5之间，即气压入口6的前端，方便发电设备的保养与故障维修。

在本发明中，各零部件和设备的连接处均需要设置密封装置并扭紧螺丝达到无渗漏的效果。

第一压力储水罐和第二压力储水罐5内均设有压力调节阀和水位检测探头，使第一压力储水罐4和第二压力储水罐5分别对其内部的水源进行水位显示以及内部压强调节，还包括控制器和控制终端，控制器与第一压力储水罐、第二压力储水罐5、第一电控水阀10、第二电控水阀8、水源阀9和加压泵电信号连接，控制器与控制终端之间通过远程通讯模块进行无线信号连接，使本发明中的设备既可以进行现场的手动调节，又可以进行远程信号调节，控制器可以为单片机控制器或者PLC控制器，控制终端为PC机。

本发明中，控制器的数量根据水力发电机的数量而设定，控制器与若干传感器(例如压力传感器)以及电控设备等控制部件组合形成用于对加压泵、各个电控水阀、各个压力储水罐进行控制的集控系统，每一个集控系统对该集控系统对应的水力发电机运行状态以及水压进行检测和调节，并统一受到控制终端的调节或者手动调节。

第二压力储水罐5的体积为第一压力储水罐4的数倍，同时出水管以及水力发电机7的数量可以设置为多个，使第二压力储水罐5的储水量远大于第一压力储水罐4的储水量，其具体数量、规格以及容积等参数根据实际发电需要进行调节安装。

通过第一压力储水罐4和第二压力储水罐5内部的压力调节阀分别对其内部气压进行调节，使第一压力储水罐4内的气压大于第二压力储水罐5内的气压，在第一压力储水罐4和第二压力储水罐5之间形成压强差。压强差的形成使水流可以克服重力从第一压力储水罐4流至第二压力储水罐5，其本质为气体的内能转换为水源的重力势能以及机械能，并利用水源的重力势能以及机械能对水力发电机7做工，从而达到发电的目的。

此循环过程中，能源的源头来自于水源最初在第二压力储水罐5内时由于第二平台2与第三平台3之间的高低落差带有的重力势能差值、第一压力储水罐4内的高压气体内能以及发电过程中，在循环动力减弱时，加压泵对水源的压力补充，水源在过程中起到能源传递介质的作用。

在本发明的实施过程中，先通过开启水源阀9，向第二压力储水罐5内通入水源，水源可以为民用水水源、工业用水水源、灌溉用水水源等，但水源需要干净无杂质，防止杂质影响各设备的使用寿命，并且保证循环流程。

此时第一压力储水罐4内的压强较低，使第二压力储水罐5内的水源利用第三平台3以及第二平台2之间的高度落差产生自然压力流入出水管内，并经过水力发电机7的水轮，带动水力发电机7的水轮转动，从而带动水力发电机7进行发电，为自然水压力推动水力发电机7产生电能。

水源从出水管流入到第一压力储水罐4内，第一压力储水罐4内的空气逐渐受压，压力增大，同时可以配合压力调节阀对第一压力储水罐4内部压强进行调节增大，第一压力储水罐4水源储存到额定的压力，使水源从第一压力储水罐4的底部流出，并经过回流管回到第二压力出水罐5内。

在该过程中，回流管底部的压力大于回流管顶部的压力，使水源能够通过回流管从第一压力储水罐4流至第二压力储水罐5内，而出水管顶部的压力大于底部的压力，使水源能够通过出水管从第二压力储水罐5流至第一压力储水罐4内，从而使水源形成一个循环的水压链。

在循环的水压链形成后，关闭水源阀9，不需要再注入水源，循环水压力链形成，需对第一压力储水罐4和第二压力储水罐5循环压力调试致最优发电量，当循环水压力不足时，加压泵自动进行补压。

与现有技术相比，本发明先通过水源阀9向第三平台3上的第二压力储水罐添加水源，利用第三平台3与第二平台2的高低落差，使水源在循环管道内流动，并且在流经第二平台2时带动水力发电机7的水轮转动，从而带动水力发电机7进行发电，为自然水压力推动水力发电机7产生电能，而本发明中水源还在第一压力储水罐4、第二压力储水罐5以及循环管之间循环流动，循环水动力推动水力发电机7产生永久电能，而且在循环水动力不足时加压泵可以进行补压。可以很好有效的节约水资源，对环境无污染，应属绿色低碳能源。实现了对水源的再利用，并且使发电装置不受限于水源处进行使用，适宜于推广应用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。