一种导流发电方法及导流发电装置

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别地，涉及一种导流发电方法及导流发电装置。

背景技术

火力发电需要煤，化石能源发电需要油气，这两种发电方式都成本过高且严重破坏环境。风力和光伏发电需要有风和光才能发电，受到自然环境的严重制约，缺乏持续发电的可能性，比较被动。水利发电成本低又环保，但破坏自然生态，且对地域有相当高的要求，因此，严重限制了水电站数量的增加。

前几年，国外发明了利用海浪的起复发电，但是其缺陷还是不能持续发电。

因此，业内急需一种低能源或无需能源的、可持续进行发电的发电方法以及配套的发电装置的新型技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导流发电方法及导流发电装置，采用导流发电可以极大地避免上述现有技术中存在的缺陷，不消耗任何能源，不破坏自然环境，不产生废弃物，不产生废气废水，无噪声；同时，可以在设备正常运转的条件下，不受时间和任何外因影响，长时间不间断发电。

为实现上述目的，本发明提供了一种导流发电方法，该方法包括先利用机械能引导静态的液体产生动能，再将动能转化为电能的各种发电方式，同时发电方式采用自动化控制管理，无需人值守，进行远程管理。

进一步的，所述静态的液体包括但不限于水。

本发明还提供了一种导流发电装置，所述导流发电装置为单体导流发电结构；

所述单体导流发电结构包括蓄水池和用于收纳、释放水流进行发电的可升降水箱；

所述可升降水箱的体积小于蓄水池的体积，以便于可升降水箱在蓄水池内作上下运动；

所述可升降水箱的顶部通过牵引索和滑轮与升降机相连，所述升降机用于驱动可升降水箱的升降；

所述可升降水箱的底部采用凹凸方式或者管道方式安装两台发电机，一台负责水箱上升水流向下时发电，一台负责水箱下降水流向上时发电，每台发电机入水口内均设有叶轮；所述发电机通过电缆与变压器相连。

进一步的，每台发电机的入水口外各安装一扇活动阻水门，所述活动阻水门的最大开启角度为90度，当其中一台发电机进行发电时，另一台发电机的活动阻水门将该台发电机的入水口关闭，当其中一台发电机进行发电时，该台发电机的活动阻水门打开；所述活动阻水门开启极限处设有阻水门挡板，开启极限由阻水门挡板控制。

进一步的，所述可升降水箱的底部设有最低水位报警器，所述可升降水箱的顶部设有最高水位报警器；所述最低水位报警器和最高水位报警器均为浮球式的液位报警器。

本发明还提供了一种导流发电装置，所述导流发电装置为双向跷动导流发电结构；

所述双向跷动导流发电结构包括长方体形状的主箱体，所述主箱体内中点的位置设有挡板，所述主箱体被所述挡板隔开分为两个蓄水池，所述挡板上设有两台发电机，两个蓄水池内的水可经发电机进出入口相互流动；所述发电机通过电缆与变压器相连；

所述主箱体中点处沿主箱体的宽度方向设有主支撑轴，所述主支撑轴设置在支撑架上；

所述主箱体内部发电机上方设有两条空气互换管道，用于排除水从其中一个蓄水池流向另一个蓄水池的过程中产生的真空；

所述主箱体两端分别安装有杠杆省力延长杆，所述杠杆省力延长杆通过牵引索与牵引机相连，所述牵引机用于驱动左右两个蓄水池的升降。

进一步的，每台发电机的入水口外各安装一扇活动阻水门，所述活动阻水门的最大开启角度为90度，当其中一台发电机进行发电时，另一台发电机的活动阻水门将该台发电机的入水口关闭，当其中一台发电机进行发电时，该台发电机的活动阻水门打开；所述活动阻水门开启极限处设有阻水门挡板，开启极限由阻水门挡板控制。

进一步的，所述支撑架有两个且所述支撑架为八字钢结构承重架，用于支撑所述主箱体。

进一步的，每个蓄水池分别在靠近发电机的位置和远离发电机的位置各安装一个水位预警器；每个蓄水池内在靠近发电机的位置设有最低水位预警器，每个蓄水池内在远离发电机的位置设有最高水位预警器；所述最低水位预警器和最高水位预警器均为浮球式的液位报警器。

进一步的，所述主箱体中间的挡板上方设有检修口，用于定期对设备进行检修；所述主箱体两端设有出入水口，用于向所述主箱体内注入水或放出水；所述出入水口的位置均设有阀门，所述阀门为电磁阀门。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种导流发电方法及其配套的导流发电装置，采用本发明提供的导流发电装置进行导流发电可以极大地避免现有技术中存在的缺陷，不消耗任何能源，不破坏自然环境，不产生废弃物，不产生废气废水，无噪声；同时，可以在设备正常运转的条件下，不受时间和任何外因影响，长时间不间断发电。导流发电的生产过程中，除场地建设和设备维护费用外无其它生产成本支出，大大节省成本。

2、本发明提供的导流发电方法先利用机械能引导静态的液体产生动能，再将动能转化为电能的各种发电方式，同时发电方式采用自动化控制管理，无需人值守，进行远程管理。采用本发明提供的一种导流发电方法进行导流发电可根据用电量的大小，决定装机量的多少，例如一个小区内可安装一至二组就能满足小区的用电需求。如果用电量特别大，例如一个城市，可以采用大型多组集群式机组群，以达到用电需求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是第一种导流发电装置为单体导流发电结构的结构示意图；

其中，1、蓄水池，2、可升降水箱，3、升降机，4、下行发电机，5、上行发电机，6、叶轮，7、活动阻水门，8、阻水门挡板，9、牵引索，10、滑轮，11、最低水位报警器，12、最高水位报警器，13、电缆；

图2是第二种导流发电装置为双向跷动导流发电结构的剖面示意图；

其中，100、主箱体，110、挡板，120、发电机，121、可活动闭水门，122、闭水门挡板，130、水位预警器，140、空气互换管道，150、杠杆省力延长杆，160、牵引机，161、牵引索线，170、阀门，180、支撑架，181、主支撑轴，182、混凝土。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种导流发电方法，该导流发电方法包括先利用机械能引导静态的液体产生动能，再将动能转化为电能的各种发电方式，同时发电方式采用自动化控制管理，无需人值守，进行远程管理。优选的，所述静态的液体为水或者其他液体。该方法可以选择多种相似或相近的结构，作为相同的用途。

以下结合具体的两种不同构造的导流发电装置以及对应的导流发电方法，进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的第一种导流发电装置为单体导流发电结构。

所述单体导流发电结构包括用于蓄水或者其它高密度液体的蓄水池1和用于收纳和释放水流进行发电的可升降水箱2；

所述可升降水箱2的体积小于蓄水池1的体积，以便于可升降水箱2在蓄水池1内作上下运动；

所述可升降水箱2的顶部通过牵引索9和滑轮10与设置在由钢结构建成的承重机房顶部的升降机3相连，所述升降机3用于驱动可升降水箱2的升降。

所述可升降水箱2的底部采用凹凸方式或者管道方式安装两台发电机，一台负责可升降水箱2上升水流向下时发电(即上行发电机5)，一台负责可升降水箱2下降水流向上时发电(即下行发电机4)，每台发电机入水口内均设有叶轮6；所述发电机通过电缆13 与变压器相连。每台发电机的入水口外各安装一扇活动阻水门7，活动阻水门7的最大开启角度为90度，开启极限处设有阻水门挡板8，开启极限由阻水门挡板8控制。活动阻水门7的作用是确保对应的发电机在非工作时处于断流状态。当其中一台发电机进行发电时，另一台发电机的活动阻水门将该台发电机的入水口关闭，当其中一台发电机进行发电时，该台发电机的活动阻水门打开。

所述可升降水箱2的底部设有最低水位报警器11，可升降水箱2的顶部设有最高水位报警器12。所述最低水位报警器和最高水位报警器均为浮球式的液位报警器。当可升降水箱2内的水达到最高水位报警器12时，或者当可升降水箱2内的水达到最低水位报警器11时，报警器均会报警，并发送信号至控制系统，控制系统通过升降机3控制水箱的升降。

具体工作原理如下：首先向蓄水池1注水，在注水至蓄水池1的过程中，水会从可升降水箱2底部的下行发电机4入口进入水箱，在进入可升降水箱2时推动发电机叶轮6发电，当注水至一定高度(可升降水箱2中的水位达到极限位置即注满水时)安装在可升降水箱2顶部的最高位报警器会报警，并发送信号至控制系统，控制系统开启升降机3将可升降水箱2向上提升至蓄水池1的最高极限位置，到达蓄水池1的最高极限位的同时，启动制动开关，并将可升降水箱2制动后停留在蓄水池1的最高极限位，这时可升降水箱2 中的水从上升启动时已开始从另一台发电机(即上行发电机5)的入水口流出，同时推动叶轮6发电后返回至蓄水池1。在上升过程中，上行发电机5入水口的活动阻水门7，开启角度为零，即处于断流状态，上行发电机5入水口的活动阻水门7开启，处于工作状态。当可升降水箱2内的水流尽时，安装在水箱下部的最低水位报警器11会报警，并发送信号至控制系统，控制系统打开制动，可升降水箱2向下自行下降，由于可升降水箱2自身的重量所产生的压力，蓄水池1里的水会开启下行发电机4入水口的活动阻水门7，并从可升降水箱2底部的下行发电机4入水口经叶轮6再次进入可升降水箱2，此时，上行发电机5入水口的活动阻水门7关闭，即开启角度为零处于断流状态。可升降水箱2中的两个发电机在如此上下反复运行当中不间断进行发电，发电后经电缆13进入变压器并入电网。

以上所有工作位以及工作过程全部由控制室经电子设备控制，并传输至控制系统实现无人值守，以达到远程管理的目的。

实施例1：

一种导流发电方法，采用如图1所示的单体导流发电结构进行发电，具体步骤如下：

1)首先向蓄水池注水，在注水至蓄水池的过程中，水会从可升降水箱底部的下行发电机入口进入水箱，在进入可升降水箱时推动发电机叶轮进行发电；

2)当注水至一定高度(可升降水箱中的水位达到极限位置即注满水时)安装在可升降水箱顶部的最高位报警器会报警，并发送信号至控制系统，控制系统开启升降机将可升降水箱向上提升至蓄水池的最高极限位置，到达蓄水池的最高极限位的同时，启动制动开关，并将可升降水箱制动后停留在蓄水池的最高极限位，这时可升降水箱中的水从上升启动时已开始从另一台发电机的入水口流出，同时推动叶轮进行发电，同时水返回至蓄水池；

3)当可升降水箱内的水流尽时，安装在水箱下部的最低水位报警器会报警，并发送信号至控制系统，控制系统打开制动，可升降水箱向下自行下降，由于可升降水箱自身的重量所产生的压力，蓄水池里的水会开启下行发电机入水口的活动阻水门，并从可升降水箱2底部的下行发电机入水口经叶轮再次进入可升降水箱；

4)可升降水箱中的两个发电机在如此上下反复运行当中不间断进行发电，发电后经电缆进入变压器并入电网。

本发明提供的导流发电方法先利用机械能引导静态的液体产生动能，再将动能转化为电能的各种发电方式，同时发电方式采用自动化控制管理，无需人值守，进行远程管理。采用本发明提供的一种导流发电方法进行导流发电可根据用电量的大小，决定装机量的多少，例如一个小区内可安装一至二组就能满足小区的用电需求。如果用电量特别大，例如一个城市，可以采用大型多组集群式机组群，以达到用电需求。

如图2所示，本发明提供的第二种导流发电装置为双向跷动导流发电结构或称单体平衡沙漏式导流发电结构。

所述双向跷动导流发电结构包括用于蓄水或者其它高密度液体的长方体形状的主箱体100，也可选用多种形状。所述主箱体100中点处沿主箱体100的宽度方向设有主支撑轴181，所述主支撑轴181设置在支撑架180上。也即所述主箱体100二分之一中间点处为轴心，轴心点处设一横穿水箱的主支撑轴，主支撑轴架在两个八字钢结构承重架上。主支撑轴两端各设有一个八字钢结构承重架用于承担主水箱的全部重量，八字钢结构承重架与地面的基础混凝土182固定相连。

所述主箱体100内中点的位置设有挡板110，所述主箱体100被所述挡板110隔开分为两个蓄水池，所述挡板110上设有两台发电机120，两个蓄水池内的水只能经发电机120进出入口相互流动；所述发电机120通过电缆与变压器相连。优选的，所述挡板110为钢板。每台发电机120的入水口外各安装一扇可活动闭水门121(等同与前面所述的活动阻水门)，所述可活动闭水门121的最大开启角度为90度；所述可活动闭水门121开启极限处设有闭水门挡板122(等同与前面所述的阻水门挡板)，开启极限由闭水门挡板122 控制。每个蓄水池分别在靠近发电机120的位置和远离发电机120的位置各安装一个水位预警器130。每个蓄水池内在靠近发电机的位置设有最低水位预警器，每个蓄水池内在远离发电机的位置设有最高水位预警器；所述最低水位预警器和最高水位预警器均为浮球式的液位报警器。当其中一个蓄水池内的水达到其中一端的水位预警器130时，水位预警器 130会报警，并发送信号至控制系统，控制系统通过牵引机控制水箱的升降。主箱体100 内部的每个工作部位均由电子监控设备控制。所有的电子监控设备是非常成熟的产品，所以没作仔细说明。

所述主箱体100内部发电机120上方设有两条空气互换管道140，安装空气互换管道 140的目的是由于主箱体100在运行时是密闭状态，水从一个水箱流向另一个水箱的过程中会产生真空，真空会大大减弱水向下流动的压力，空气互换管道140是由两条管道四个出入口组成。

所述主箱体100两端分别安装有杠杆省力延长杆150，所述杠杆省力延长杆150为由三根杆组成的三角形结构。所述杠杆省力延长杆150通过牵引索线161与牵引机160相连，所述牵引机160用于驱动左右两个蓄水池的升降。采用杠杆原理，在主箱体100两头位置以钢架焊接的形式，延长主箱体100的长度，以主支撑轴为支点达到杠杆目的。

所述主箱体100中间的挡板110上方设有检修口，工作时封闭，用于定期对设备进行检修。所述主箱体100两端设有出入水口，用于注入、排出水或其它液体；所述出入水口的位置均设有阀门170，用于控制注入或排出水或液体。

具体工作原理如下：首先将主水箱中两个蓄水池中任意一个蓄水池注满，启动与另一个蓄水池相连的的牵引机160，当一端的牵引机160向地面牵引时，另一端向上跷起，跷起端水箱内的水向下降端流动，经发电机120入水口推动叶轮，叶轮带动发电机120发电；当水位下降至设定位置(即水位预警器130)时，水位预警器130通知控制系统，控制系统启动另一端的牵引机160，水箱另一端随牵引机160下降，水流向下降端的发电机120入口，并推动发电机120的叶轮工作，如此反复不间断发电。以上所有工作位以及工作过程全部由控制室经电子设备控制，并传输至控制系统实现无人值守，以达到远程管理的目的。

实施例2：

一种导流发电方法，采用如图2所示的双向跷动导流发电结构进行发电，具体步骤如下：

1)首先将主水箱中两个蓄水池中任意一个蓄水池注满，启动与另一个蓄水池相连的的牵引机，当一端的牵引机向地面牵引时，另一端向上跷起，跷起端水箱内的水向下降端流动，经发电机入水口推动叶轮，叶轮带动发电机进行发电；

2)当水位下降至设定位置即水位预警器时，水位预警器通知控制系统，控制系统启动另一端的牵引机，水箱另一端随牵引机下降，水流向下降端的发电机入口，并推动发电机的叶轮工作进行发电，

3)主水箱中两个蓄水池通过左右双向跷动，如此反复不间断发电。

本发明提供了一种导流发电方法及其配套的导流发电装置，采用本发明提供的导流发电装置进行导流发电可以极大地避免现有技术中存在的缺陷，不消耗任何能源，不破坏自然环境，不产生废弃物，不产生废气废水，无噪声；同时，可以在设备正常运转的条件下，不受时间和任何外因影响，长时间不间断发电。导流发电的生产过程中，除场地建设和设备维护费用外无其它生产成本支出，大大节省成本。

本发明提供的导流发电方法先利用机械能引导静态的液体产生动能，再将动能转化为电能的各种发电方式，同时发电方式采用自动化控制管理，无需人值守，进行远程管理。采用本发明提供的一种导流发电方法进行导流发电可根据用电量的大小，决定装机量的多少，例如一个小区内可安装一至二组就能满足小区的用电需求。如果用电量特别大，例如一个城市，可以采用大型多组集群式机组群，以达到用电需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。