本發(fā)明涉及新能源發(fā)電，具體為一種靜水發(fā)電裝置及其發(fā)電方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，各國對能源需求越來越大，來源于化石能源獲取的傳統(tǒng)能源已經(jīng)不能滿足各國的能源需求，能源短缺問題日益突出，全球能源危機(jī)愈來愈嚴(yán)重。全球能源危機(jī)將全世界帶入了清潔能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時刻，因此，可再生清潔能源技術(shù)逐漸受到世界各國的關(guān)注和重視。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，太陽能、風(fēng)能、水能等作為主要新能源技術(shù)取得了重大技術(shù)突破，已經(jīng)形成并引領(lǐng)著全球清潔能源的發(fā)展方向。

2、太陽能、風(fēng)能技術(shù)在當(dāng)前新能源中已經(jīng)日趨成熟，已經(jīng)在各國能源布局中占有一席之地，但太陽能和風(fēng)能發(fā)電存在一定的技術(shù)弊端，發(fā)電效率相對較低，發(fā)電設(shè)備造價高，并且由于氣候因素以及地理位置條件等多方面限制，導(dǎo)致無法取代傳統(tǒng)能源獲取方式，只能作為能源獲取的一種補(bǔ)充。相較于上述兩種新能源技術(shù)，水作為全球十分豐富的自然資源，在部分國家和地區(qū)水能已經(jīng)成為能源來源的主要組成部分。

3、但現(xiàn)時水能發(fā)電主要停留在建造水電站的階段，而建造水電站對地理位置和條件均有一定要求，且水電站建成后會對電站下游的生態(tài)造成一定程度的影響，難以有效利用水資源。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是：提供一種靜水發(fā)電裝置及其發(fā)電方法，能夠有效利用水資源，實現(xiàn)低成本、效率高、不依賴地形的靜水發(fā)電，不會造成生態(tài)負(fù)面影響。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種靜水發(fā)電裝置，包括豎向轉(zhuǎn)動安裝在蓄水池內(nèi)的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)、連接于蓄水池的高壓水泵、多個泵體機(jī)構(gòu)、控制裝置和發(fā)電機(jī)；

4、多個泵體機(jī)構(gòu)沿轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)周向均布，其中至少一個泵體機(jī)構(gòu)位于蓄水池水位下；

5、高壓水泵分別連接于多個泵體機(jī)構(gòu)，用于向泵體機(jī)構(gòu)輸送高壓水；

6、控制裝置連接于高壓水泵，用于控制高壓水泵向泵體機(jī)構(gòu)輸送高壓水的時機(jī)以驅(qū)使位于蓄水池水位下的泵體機(jī)構(gòu)吸入蓄水池的水且在離開蓄水池后向外噴水；

7、泵體機(jī)構(gòu)用于利用向外噴水形成的反作用力驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動；

8、轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)連接于發(fā)電機(jī)，用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

9、進(jìn)一步地，泵體機(jī)構(gòu)包括吸水腔體、雙頭活塞、高壓腔體、第一閥門、第二閥門、進(jìn)水管和第一出水管，吸水腔體一端和高壓腔體一端對應(yīng)布置，吸水腔體另一端設(shè)有進(jìn)出水共用管，進(jìn)出水共用管位于轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)的外側(cè)，雙頭活塞兩端分別位于吸水腔體和高壓腔體內(nèi)，雙頭活塞滑動連接于吸水腔體和高壓腔體，進(jìn)水管一端連接于高壓水泵，進(jìn)水管另一端通過第一閥門分別連接于高壓腔體兩端，第一出水管通過第二閥門分別連接于高壓腔體兩端。

10、進(jìn)一步地，雙頭活塞包括第一活塞、第二活塞和活塞桿，第一活塞滑動連接于吸水腔體，第二活塞滑動連接于高壓腔體，活塞桿兩端分別連接于第一活塞和第二活塞，吸水腔體直徑大于高壓腔體直徑，第一活塞直徑大于第二活塞直徑。

11、進(jìn)一步地，吸水腔體一端設(shè)有第二出水管，第二出水管上設(shè)有第三閥門。

12、進(jìn)一步地，第一閥門和第二閥門均為雙通機(jī)動閥，第三閥門為單通機(jī)動閥；或者，第一閥門、第二閥門和第三閥門均為電磁閥，電磁閥連接于控制裝置。

13、進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)中部設(shè)有分流輪盤，分流輪盤設(shè)有與高壓水泵連接的多個分流流道，多個分流流道分別與多個高壓腔體的進(jìn)水管一一對應(yīng)連接。

14、進(jìn)一步地，分流輪盤中部設(shè)有陣列進(jìn)水口，分流輪盤外側(cè)設(shè)有陣列出水口，陣列進(jìn)水口和陣列出水口分別一一對應(yīng)連通形成多個分流流道，陣列出水口連接于高壓腔體的進(jìn)水管。

15、進(jìn)一步地，分流輪盤中部設(shè)有萬向進(jìn)水管，萬向進(jìn)水管與陣列進(jìn)水口連接。

16、進(jìn)一步地，還包括儲能裝置和連接于蓄水池的自動循環(huán)水系統(tǒng)，自動循環(huán)水系統(tǒng)用于保持蓄水池的水位不變；儲能裝置與發(fā)電機(jī)連接，用于儲存發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。

17、一種靜水發(fā)電方法，包括以下步驟，

18、高壓水泵將高壓水輸送至位于蓄水池水位下的泵體機(jī)構(gòu)，驅(qū)使該泵體機(jī)構(gòu)從蓄水池中吸水，并在該泵體機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)出蓄水池后向外噴水，該泵體機(jī)構(gòu)向外噴水形成反作用力驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；

19、轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)帶動沿轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)周向均布的多個泵體機(jī)構(gòu)依次進(jìn)入和離開蓄水池并形成循環(huán)。

20、進(jìn)一步地，泵體機(jī)構(gòu)吸水的實現(xiàn)方式為，調(diào)整第一閥門，使進(jìn)水管連通于高壓腔體的內(nèi)側(cè)腔體，高壓水泵將高壓水快速充進(jìn)高壓腔體，推動雙頭活塞向高壓腔體外側(cè)移動，吸水腔體另一端通過進(jìn)出水共用管151從蓄水池內(nèi)吸水至吸水腔體的外側(cè)腔體；

21、泵體機(jī)構(gòu)噴水的實現(xiàn)方式為，調(diào)整第一閥門，使進(jìn)水管連通于高壓腔體的外側(cè)腔體，高壓水泵將高壓水快速充進(jìn)高壓腔體，推動雙頭活塞向吸水腔體外側(cè)移動，雙頭活塞將吸水腔體的外側(cè)腔體內(nèi)的水通過進(jìn)出水共用管向外噴出。

22、進(jìn)一步地，泵體機(jī)構(gòu)吸水時，調(diào)整第二閥門，使第一出水管連通于高壓腔體的外側(cè)腔體，雙頭活塞向高壓腔體外側(cè)移動時排出高壓水腔體的外側(cè)腔體內(nèi)的水；

23、泵體機(jī)構(gòu)噴水時，調(diào)整第三閥門，使第二出水管連通于吸水腔體的內(nèi)側(cè)腔體，雙頭活塞向吸水腔體外側(cè)移動時排出吸水腔體的內(nèi)側(cè)腔體內(nèi)的水；

24、高壓水腔體的外側(cè)腔體和吸水腔體的內(nèi)側(cè)腔體內(nèi)的水向外排出時形成輔助驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的輔助反作用力。

25、總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

26、工作時，控制裝置控制高壓水泵將高壓水輸送至位于蓄水池水位下的泵體機(jī)構(gòu)，驅(qū)使該泵體機(jī)構(gòu)從蓄水池中吸水，并在該泵體機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)出蓄水池后向外噴水，該泵體機(jī)構(gòu)向外噴水形成反作用力驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)帶動沿轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)周向均布的多個泵體機(jī)構(gòu)依次進(jìn)入和離開蓄水池并形成循環(huán)，為轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動源源不斷提供更大驅(qū)動力，進(jìn)而使發(fā)電機(jī)產(chǎn)出更多發(fā)電量。本發(fā)明無需在河流上建設(shè)電站，不會造成生態(tài)負(fù)面影響，使用場景不受環(huán)境影響，能夠有效利用水資源，隨地建立蓄水池即可實現(xiàn)靜水發(fā)電系統(tǒng)的安裝、使用，利用高壓水泵驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)，實現(xiàn)低成本、效率高、不依賴地形的靜水發(fā)電，以較小的能量投入獲得較多的能量產(chǎn)出，具備可復(fù)制性和推廣性，為清潔能源發(fā)電提供了一種可行方式。

技術(shù)特征：

1.一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：包括豎向轉(zhuǎn)動安裝在蓄水池內(nèi)的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)、連接于蓄水池的高壓水泵、多個泵體機(jī)構(gòu)、控制裝置和發(fā)電機(jī)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：泵體機(jī)構(gòu)包括吸水腔體、雙頭活塞、高壓腔體、第一閥門、第二閥門、進(jìn)水管和第一出水管，吸水腔體一端和高壓腔體一端對應(yīng)布置，吸水腔體另一端設(shè)有進(jìn)出水共用管，進(jìn)出水共用管位于轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)的外側(cè)，雙頭活塞兩端分別位于吸水腔體和高壓腔體內(nèi)，雙頭活塞滑動連接于吸水腔體和高壓腔體，進(jìn)水管一端連接于高壓水泵，進(jìn)水管另一端通過第一閥門分別連接于高壓腔體兩端，第一出水管通過第二閥門分別連接于高壓腔體兩端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：雙頭活塞包括第一活塞、第二活塞和活塞桿，第一活塞滑動連接于吸水腔體，第二活塞滑動連接于高壓腔體，活塞桿兩端分別連接于第一活塞和第二活塞，吸水腔體直徑大于高壓腔體直徑，第一活塞直徑大于第二活塞直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：吸水腔體一端設(shè)有第二出水管，第二出水管上設(shè)有第三閥門。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：第一閥門和第二閥門均為雙通機(jī)動閥，第三閥門為單通機(jī)動閥；或者，第一閥門、第二閥門和第三閥門均為電磁閥，電磁閥連接于控制裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)中部設(shè)有分流輪盤，分流輪盤設(shè)有與高壓水泵連接的多個分流流道，多個分流流道分別與多個高壓腔體的進(jìn)水管一一對應(yīng)連接；分流輪盤中部設(shè)有陣列進(jìn)水口，分流輪盤外側(cè)設(shè)有陣列出水口，陣列進(jìn)水口和陣列出水口分別一一對應(yīng)連通形成多個分流流道，陣列出水口連接于高壓腔體的進(jìn)水管。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種靜水發(fā)電裝置，其特征在于：分流輪盤中部設(shè)有萬向進(jìn)水管，萬向進(jìn)水管與陣列進(jìn)水口連接。

8.一種靜水發(fā)電方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-7任一項所述的靜水發(fā)電裝置，包括以下步驟，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜水發(fā)電方法，其特征在于：泵體機(jī)構(gòu)吸水的實現(xiàn)方式為，調(diào)整第一閥門，使進(jìn)水管連通于高壓腔體的內(nèi)側(cè)腔體，高壓水泵將高壓水快速充進(jìn)高壓腔體，推動雙頭活塞向高壓腔體外側(cè)移動，吸水腔體另一端通過進(jìn)出水共用管從蓄水池內(nèi)吸水至吸水腔體的外側(cè)腔體；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜水發(fā)電方法，其特征在于：泵體機(jī)構(gòu)吸水時，調(diào)整第二閥門，使第一出水管連通于高壓腔體的外側(cè)腔體，雙頭活塞向高壓腔體外側(cè)移動時排出高壓水腔體的外側(cè)腔體內(nèi)的水；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種靜水發(fā)電裝置及其發(fā)電方法，靜水發(fā)電裝置包括豎向轉(zhuǎn)動安裝在蓄水池內(nèi)的轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)、連接于蓄水池的高壓水泵、多個泵體機(jī)構(gòu)、控制裝置和發(fā)電機(jī)；多個泵體機(jī)構(gòu)沿轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)周向均布，其中至少一個泵體機(jī)構(gòu)位于蓄水池水位下；高壓水泵分別連接于多個泵體機(jī)構(gòu)，用于向泵體機(jī)構(gòu)輸送高壓水；控制裝置連接于高壓水泵，用于控制高壓水泵向泵體機(jī)構(gòu)輸送高壓水的時機(jī)以驅(qū)使位于蓄水池水位下的泵體機(jī)構(gòu)吸入蓄水池的水且在離開蓄水池后向外噴水；泵體機(jī)構(gòu)用于利用向外噴水形成的反作用力驅(qū)動轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)連接于發(fā)電機(jī)，用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。使用場景不受環(huán)境影響，具備可復(fù)制性和推廣性，為清潔能源發(fā)電提供了一種可行方式。

技術(shù)研發(fā)人員：付西敏,胡晨曦,胡國清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東寰宇智慧醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6