本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種水力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國可再生能源的開發(fā)利用已取得了很大進展。其中,再生能源包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等;如何開發(fā)利用水利能源一直是開發(fā)利用再生能源的重要課題之一。
水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。水力發(fā)電(Hydroelectric power)通過利用河流、湖泊、海洋等位于高處具有勢能的水流至低處,將其中所含勢能轉(zhuǎn)換成水輪機之動能,再借水輪機為原動力,推動發(fā)電機產(chǎn)生電能。利用水力(具有水頭)推動水力機械(水輪機)轉(zhuǎn)動,將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,如果在水輪機上接上另一種機械(發(fā)電機)隨著水輪機轉(zhuǎn)動便可發(fā)出電來,這時機械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的位能轉(zhuǎn)變成機械能,再轉(zhuǎn)變成電能的過程。
現(xiàn)有技術(shù)中為了利用天然水能,常常需要人工修筑能集中水流落差和調(diào)節(jié)流量的水工建筑物,如大壩、引水管涵等。然而該工程具有投資大、建設(shè)周期長等問題外,還會對破壞生態(tài)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種水力發(fā)電系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的投資大、建設(shè)周期長、破壞生態(tài)等技術(shù)問題。
本發(fā)明提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng),包括發(fā)電單元;所述發(fā)電單元包括水輪機、傳動裝置和發(fā)電機組,所述水輪機的輸出軸驅(qū)動連接所述傳動裝置的輸入軸,所述傳動裝置的輸出軸驅(qū)動連接所述發(fā)電機組的輸入軸;
所述水輪機包括葉轂和多個葉片;所述多個葉片均勻設(shè)置在所述葉轂的外表面上,所述葉轂與所述水輪機的輸出軸固定連接;
所述葉片的葉根與所述葉轂固定連接,所述葉片的葉面與所述水輪機的輸出軸的軸向呈第一角度設(shè)置;所述第一角度的范圍為40°-50°。
進一步地,所述的水力發(fā)電系統(tǒng)還包括框體和浮球,所述框體呈長方體形,所述水輪機設(shè)置在所述框體內(nèi);所述浮球設(shè)置在所述框體的上方,且與通過框體浮力連接件與所述框體連接;
所述水輪機的輸出軸通過框體支撐架與所述框體連接,且所述水輪機的輸出軸能夠相對所述框體轉(zhuǎn)動。
進一步地,所述水輪機還包括支撐架,所述支撐架與所述多個葉片固定連接。
進一步地,所述支撐架依次包括均與所述水輪機的輸出軸固定連接的第一環(huán)形架、第二環(huán)形架和第三環(huán)形架;所述第一環(huán)形架、所述第二環(huán)形架和所述第三環(huán)形架的中心均設(shè)置于所述水輪機的輸出軸上;沿垂直于所述水輪機的輸出軸的軸向,所述第三環(huán)形架的截面面積大于所述第一環(huán)形架的截面面積;
所述支撐架還包括多個連接件;所述多個連接件的一端與所述水輪機的輸出軸固定連接、且呈放射形狀設(shè)置;每個所述連接件依次固定連接所述第一環(huán)形架、所述第二環(huán)形架和所述第三環(huán)形架;每個所述連接件與所述水輪機的輸出軸之間的夾角范圍為60°-85°;
沿所述水輪機的輸出軸的軸向,所述第二環(huán)形架固定連接有多個與所述葉片角度相適應(yīng)的固定架,所述葉片的葉稍與所述固定架固定連接;多個所述固定架沿所述第二環(huán)形架的周向均勻設(shè)置;所述第二環(huán)形架固定連接有多個與所述水輪機的輸出軸固定連接的連接加強件,所述連接加強件的延伸方向垂直于所述水輪機的輸出軸的軸向,多個所述連接加強件均勻設(shè)置在所述水輪機的輸出軸的圓周上;
所述葉片的葉根呈梯形,所述葉片的葉根的小截面端與所述葉轂固定連接;所述葉片的中部的寬度為0.5米-3米。
進一步地,所述水輪機用于固定在河道上;所述葉轂的軸線平行于所述河道的水流的流向;所述支撐架設(shè)置于所述多個葉片迎所述河道的水流的一面;
所述發(fā)電機組用于固定在河岸上。
進一步地,所述發(fā)電單元包括墩基礎(chǔ);所述墩基礎(chǔ)的一端與所述河道的河底固定連接,另一端與所述水輪機的輸出軸或者所述傳動裝置樞接。
進一步地,所述傳動裝置包括傘齒輪副;
所述水輪機的輸出軸驅(qū)動連接所述傘齒輪副的主動傘齒輪,所述傘齒輪副的從動傘齒輪驅(qū)動連接所述發(fā)電機組的輸入軸。
進一步地,所述水輪機的輸出軸上固定設(shè)置有多個所述水輪機。
進一步地,多組所述發(fā)電單元的所述水輪機沿垂直于所述河道的水流的流向間隔設(shè)置。
進一步地,所述水力發(fā)電系統(tǒng)還包括用于固定在所述河道上的過濾裝置;所述河道的水流依次流經(jīng)所述過濾裝置、所述水輪機;
所述過濾裝置包括濾網(wǎng)。
本發(fā)明提供的水力發(fā)電系統(tǒng),通過水輪機、傳動裝置和發(fā)電機組,將水能轉(zhuǎn)換為水輪機的動能,在再借水輪機為原動力,推動發(fā)電機組產(chǎn)生電能;其中,水輪機包括葉轂和多個葉片,多個葉片均勻設(shè)置在葉轂的外表面上,葉轂與水輪機的輸出軸固定連接,其結(jié)構(gòu)簡單,便于水輪機的生產(chǎn)加工,也便于將水輪機固定安裝在河道和洋流中上進行水力發(fā)電;通過葉片的葉面與水輪機的輸出軸的軸向呈40°-50°設(shè)置,以使水流充分接觸沖擊葉片,提高葉片轉(zhuǎn)換水能的效率,進而提高水輪機將水能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。該水輪機結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)化水能的效率高,進而簡化了水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),降低了水力發(fā)電系統(tǒng)的投資以及縮減了其建設(shè)周期,使該水力發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于不同水流、不同寬度和深度的江河、海洋。還不破壞附近的生態(tài)系統(tǒng)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2所示的水輪機的右視圖;
圖4為本發(fā)明實施例一提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖4所示的水輪機的支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖4所示的水輪機的第二環(huán)形架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖4所示的水輪機的葉轂和多個葉片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例二提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實施例三提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
1-水輪機; 11-葉轂; 12-葉片;
13-支撐架; 2-傳動裝置; 21-傘齒輪副;
3-發(fā)電機組; 4-河道; 5-墩基礎(chǔ);
131-第一環(huán)形架; 132-第二環(huán)形架; 133-第三環(huán)形架;
134-連接件; 135-固定架; 136-連接加強件;
6-框體; 61-框體浮力連接件;62-框體支撐架;
63-框體腳墩; 64-框體固定墩; 65-固定索;
7-浮球。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例一
參見圖1-圖7所示,本實施例提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng);圖1為本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2、圖3為本實施例的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖3為圖2所示的水輪機的右視圖;圖4-圖7為本實施例的水力發(fā)電系統(tǒng)的水輪機的另一結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為第二環(huán)形架的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為葉轂和多個葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1-圖7所示,本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng),包括發(fā)電單元;發(fā)電單元包括水輪機1、傳動裝置2和發(fā)電機組3,水輪機1的輸出軸驅(qū)動連接傳動裝置2的輸入軸,傳動裝置2的輸出軸驅(qū)動連接發(fā)電機組3的輸入軸。通過傳動裝置2以便于將水輪機1的轉(zhuǎn)動動能傳遞給發(fā)電機組3,以使發(fā)電機組3將動能轉(zhuǎn)化為電能。
水輪機1包括葉轂11和多個葉片12;多個葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上,葉轂11與水輪機1的輸出軸固定連接,優(yōu)選地,葉轂11通過平鍵與水輪機1的輸出軸固定連接;以使水流驅(qū)使多個葉片12轉(zhuǎn)動,進而通過葉轂11驅(qū)使水輪機1的輸出軸隨葉片12同步轉(zhuǎn)動。
葉片12的葉根與葉轂11固定連接,葉片12的葉面與水輪機1的輸出軸的軸向呈第一角度設(shè)置;其中,第一角度為也可以通俗的理解為葉片中線(即劍形葉片的對稱軸)與水輪機的輸出軸的軸向之間的夾角,或者葉片所在的平面與水流方向之間的夾角。第一角度的范圍為30°-60°,以使水流充分接觸沖擊葉片12,提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率,進而提高水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。進一步地,第一角度的范圍為40°-50°;第一角度例如可以為40°、42°、45°、48°、50°;優(yōu)選地,第一角度為45°;以使水流進一步充分接觸沖擊葉片12,進一步提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率,進而進一步提高水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。
本實施例中所述水力發(fā)電系統(tǒng),通過水輪機1、傳動裝置2和發(fā)電機組3,將水能轉(zhuǎn)換為水輪機1的動能,在再借水輪機1為原動力,推動發(fā)電機組3產(chǎn)生電能;其中,水輪機1包括葉轂11和多個葉片12,多個葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上,葉轂11與水輪機1的輸出軸固定連接,其結(jié)構(gòu)簡單,便于水輪機1的生產(chǎn)加工,也便于將水輪機1固定安裝在河道4和洋流中上進行水力發(fā)電;通過葉片12的葉面與水輪機1的輸出軸的軸向呈40°-50°設(shè)置,以使水流充分接觸沖擊葉片12,提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率,進而提高水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。該水輪機1結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)化水能的效率高,進而簡化了水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),降低了水力發(fā)電系統(tǒng)的投資以及縮減了其建設(shè)周期,使該水力發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于不同水流、不同寬度和深度的江河、海洋。還不破壞附近的生態(tài)系統(tǒng)。
本實施例的可選方案中,水輪機1還包括支撐架13,支撐架13與多個葉片12固定連接。通過支撐架13以提高水輪機1結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免葉片12被水流沖刷變形而影響水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能的效率。其中,支撐架13的材料可以與葉片12的材料相同,也可以與葉片12的材料不同;優(yōu)選地,支撐架13的材料與葉片12的材料相同,支撐架13與葉片12的材料例如可以為鑄鐵、不銹鋼、鋁合金、玻璃鋼等等;支撐架13與多個葉片12的連接方式例如可以為螺栓連接、鉚接、焊接、粘接等等。
優(yōu)選地,支撐架13依次包括均與水輪機1的輸出軸固定連接的第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133;第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133的中心均設(shè)置于水輪機1的輸出軸上;沿垂直于水輪機1的輸出軸的軸向,第三環(huán)形架133的截面面積大于第一環(huán)形架131的截面面積;也即該支撐架呈錐體形。
支撐架13還包括多個連接件134;多個連接件134的一端與水輪機1的輸出軸固定連接、且呈放射形狀設(shè)置;每個連接件134依次固定連接第一環(huán)形架131、第二環(huán)形架132和第三環(huán)形架133;每個連接件134與水輪機的輸出軸之間的夾角范圍為60°-85°;優(yōu)選地,每個連接件134與水輪機的輸出軸之間的夾角范圍為75°-80°。通過設(shè)置該支撐架13,以保證葉片所在的平面和水流方向成40°-50°。
沿水輪機1的輸出軸的軸向,第二環(huán)形架132固定連接有多個與葉片12角度相適應(yīng)的固定架135,葉片12的葉稍與固定架135固定連接;多個固定架135沿第二環(huán)形架132的周向均勻設(shè)置;優(yōu)選地,固定架135的數(shù)量與葉片12的數(shù)量一一相應(yīng);優(yōu)選地,固定架135呈三角形。其中,葉稍為葉片12遠離葉根的一端。
可選地,第一環(huán)形架131固定連接有多個與葉片12角度相適應(yīng)的固定架,多個該固定架沿第一環(huán)形架131的周向均勻設(shè)置。
可選地,第三環(huán)形架133固定連接有多個與葉片12角度相適應(yīng)的固定架,多個該固定架沿第三環(huán)形架133的周向均勻設(shè)置。
第二環(huán)形架132固定連接有多個與水輪機的輸出軸固定連接的連接加強件136,連接加強件136的延伸方向垂直于水輪機的輸出軸的軸向,多個連接加強件136均勻設(shè)置在水輪機的輸出軸的圓周上;也即第二環(huán)形架132呈輻條式。例如,連接加強件按照類似自行車輪輻條的結(jié)構(gòu)設(shè)置,以保證水輪不變形。當(dāng)流動的江水或海洋的洋流很深時,水輪的半徑會根據(jù)需要加長,變成10米-20米或更長,這時環(huán)形的支撐架也會根據(jù)需要變成4、5、6個或更多。輻條式環(huán)形支撐架就會根據(jù)需要向后挪動位置。
葉片12的葉根呈梯形,葉片的葉根的小截面端與葉轂固定連接,也即葉片的葉根呈劍端形;葉片的中部的寬度為0.5米-3米,也即葉片的葉根與葉片的葉稍之間的寬度為0.5米-3米;進一步地,葉片的中部的寬度為1米-2米。優(yōu)選地,葉片的中部呈矩形,葉片的中部的兩邊與水輪機的輸出軸的軸向垂直。當(dāng)流動的江水或海洋的洋流很深時,水輪的半徑會根據(jù)需要加長,變成10米-20米或更長。這時兩個葉片間就會出現(xiàn)縫隙,在縫隙中間繼續(xù)加劍形的葉片。即前端是尖三角形后面是矩形的葉片。后加的葉片固定在輪式支撐架的三角形架上。即兩個葉片間出現(xiàn)縫隙就繼續(xù)加新的葉片。要求相鄰兩個葉片相鄰成平行線的邊緣部分,平行線所在的平面垂直于環(huán)形支撐架所在的平面。這時水輪迎水面即無縫隙,葉片也不重疊。以保證全面的利用流過水輪的水能。
本實施例的可選方案中,水輪機1用于固定在河道4上或海洋的洋流上;葉轂11的軸線平行于河道的水流的流向,也即水輪機1的軸向平行于河道的水流的流向,以使水流充分接觸沖擊葉片12,提高葉片12轉(zhuǎn)換水能的效率,進而提高水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為機械能的效率;支撐架13設(shè)置于多個葉片12迎河道4的水流的后面,以提高水輪機1結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免葉片12被水流沖刷變形而影響水輪機1將水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能的效率。
可選地,發(fā)電機組3用于固定在河岸上,以降低水力發(fā)電系統(tǒng)建造成本,即降低將發(fā)電機組3建造在河道4內(nèi)而需建造大壩、引水管涵等水工建筑物的成本;還提高了發(fā)電機組3的建造速度。
本實施例的可選方案中,發(fā)電單元包括墩基礎(chǔ)5;墩基礎(chǔ)5的一端與河道4的河底固定連接,另一端與水輪機1的輸出軸或者傳動裝置2樞接,以使水輪機1的輸出軸或者傳動裝置2能夠相對于墩基礎(chǔ)5轉(zhuǎn)動。通過墩基礎(chǔ)5以將水輪機1牢固的固定在河道4中,避免湍急的水流將水輪機1沖走或者破壞水輪機1,進而破壞水力發(fā)電系統(tǒng)。墩基礎(chǔ)5的數(shù)量為多個,優(yōu)選地,沿水輪機1的軸向,水輪機1的兩側(cè)均固定設(shè)置有至少一個墩基礎(chǔ)5,以進一步將水輪機1牢固的固定在河道4中。
本實施例的可選方案中,傳動裝置2包括傘齒輪副21;通過傘齒輪副21,以改變力的方向,即改變水輪機1的輸出軸的軸向與發(fā)電機組3的輸入軸的軸向的關(guān)系,以優(yōu)化發(fā)電機組3的建造位置,進而優(yōu)化水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
具體而言,水輪機1的輸出軸驅(qū)動連接傘齒輪副21的主動傘齒輪,傘齒輪副21的從動傘齒輪驅(qū)動連接發(fā)電機組3的輸入軸。需要說明的是,傳動裝置2還可以包括錐齒輪副、蝸輪蝸桿等傳動機構(gòu)。
本實施例的可選方案中,水輪機1的輸出軸上固定設(shè)置有多個水輪機1。通過多個水輪機1設(shè)置在同一根軸上,以提高水能轉(zhuǎn)化為水輪機1的轉(zhuǎn)動動能的效率,進而提高水輪機1的輸出軸的轉(zhuǎn)動速度,從而提高發(fā)電機的發(fā)電效率。
由于水輪機1的轉(zhuǎn)速比較低,而且水流的流速經(jīng)常變化、穩(wěn)定性相對較差,以使水輪機1的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,進而導(dǎo)致發(fā)電機組3轉(zhuǎn)化電能的效率,以及影響發(fā)電機組3的工作壽命;為了解決該問題,在傳動裝置2與發(fā)電機組3之間設(shè)置一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機組3額定轉(zhuǎn)速的變速齒輪箱;具體而言,本實施例的又一可選方案中,發(fā)電單元還包括變速齒輪箱(圖中未示出);傳動裝置2的輸出軸驅(qū)動連接變速齒輪箱的輸入軸,變速齒輪箱的輸出軸驅(qū)動連接發(fā)電機組3的輸入軸。可選地,變速齒輪箱采用增速齒輪箱,通過該增速齒輪箱可以將較低的輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為較高的輸出轉(zhuǎn)速,從而便于發(fā)電機組3獲得較高的、恒定的輸入轉(zhuǎn)速,令發(fā)電機組3將該輸入轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)化為電能。
本實施例的可選方案中,發(fā)電單元還包括蓄電裝置(圖中未示出),蓄電裝置與發(fā)電機組3電連接,用于存儲發(fā)電機組3產(chǎn)生的電能。
本實施例的可選方案中,所述水力發(fā)電系統(tǒng)還包括用于固定在河道4上的過濾裝置(圖中未示出);河道4的水流依次流經(jīng)過濾裝置、水輪機1;通過過濾裝置以過濾掉河道4中的樹葉、木棒、塑料瓶等雜質(zhì),避免該雜質(zhì)損壞水輪機1,進而破壞水力發(fā)電系統(tǒng)。
優(yōu)選地,過濾裝置包括濾網(wǎng)。濾網(wǎng)的材質(zhì)例如可以為尼龍、不銹鋼、鑄鐵等。
實施例二
實施例二提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng),該實施例是在實施例一的基礎(chǔ)上對水力發(fā)電系統(tǒng)改進后的另一技術(shù)方案,實施例一所公開的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征也適用于該實施例,實施例一已公開的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。
為節(jié)約篇幅,該實施例的改進特征同樣體現(xiàn)在圖1-圖7中,因此,結(jié)合圖1-圖7對該實施例的方案進行說明。
圖8為本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1-圖8所示,本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng),包括發(fā)電單元;發(fā)電單元包括水輪機1、傳動裝置2和發(fā)電機組3,水輪機1的輸出軸驅(qū)動連接傳動裝置2的輸入軸,傳動裝置2的輸出軸驅(qū)動連接發(fā)電機組3的輸入軸。通過傳動裝置2以便于將水輪機1的轉(zhuǎn)動動能傳遞給發(fā)電機組3,以使發(fā)電機組3將動能轉(zhuǎn)化為電能。
水輪機1包括葉轂11和多個葉片12;多個葉片12均勻設(shè)置在葉轂11的外表面上,葉轂11與水輪機1的輸出軸固定連接,優(yōu)選地,葉轂11通過平鍵與水輪機1的輸出軸固定連接;以使水流驅(qū)使多個葉片12轉(zhuǎn)動,進而通過葉轂11驅(qū)使水輪機1的輸出軸隨葉片12同步轉(zhuǎn)動。
多組發(fā)電單元的水輪機1沿垂直于河道4的水流的流向間隔設(shè)置。也即沿河道4的橫截面,多個水輪機1間隔設(shè)置,以充分利用水能,提高單位時間內(nèi)水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能再轉(zhuǎn)化為電能的效率,進而提高水力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。
實施例三
實施例三提供了一種水力發(fā)電系統(tǒng),該實施例是在實施例一、實施例二的基礎(chǔ)上對水力發(fā)電系統(tǒng)改進后的另一技術(shù)方案,實施例一、實施例二所公開的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征也適用于該實施例,實施例一、實施例二已公開的水力發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。
圖9為本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合圖1-圖8,參見圖9所示,本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng),還包括框體6和浮球7,框體6呈長方體形,水輪機1設(shè)置在框體6內(nèi);浮球7設(shè)置在框體的上方,且與通過框體浮力連接件61與框體6連接;框體浮力連接件61的長度可根據(jù)河道和洋流的深度而定。
水輪機1的輸出軸通過框體支撐架62與框體6連接,且水輪機1的輸出軸能夠相對框體6轉(zhuǎn)動??蝮w支撐架62可以設(shè)置在框體6的兩端,也可以設(shè)置在框體6的中間。
浮球7例如可以為保溫板材;可選地,框體6和水輪機1等通過浮球7的浮力懸浮于河道和洋流中,以使水輪機離水面較近便于安裝和維修,還不受水面風(fēng)力的影響,也便于發(fā)電機在水面上固定。
可選地,框體6的底部固定有框體腳墩63,框體腳墩63的長度例如可以為0.5m。通過框體腳墩63以確保水淺時,水輪機不接觸河底。
可選地,本實施例提供的水力發(fā)電系統(tǒng)框體固定墩64,框體6通過固定索65與框體固定墩64連接,框體固定墩64用于固定在河岸上。通過框體固定墩64,以避免框體6隨河流、洋流移動。固定索65的長度可根據(jù)實際使用情況而定??蛇x地,固定索65設(shè)置有可拆卸連接點,以便于拆卸、維修。
可選地,發(fā)電機組3用于固定在框體6上方,以降低水力發(fā)電系統(tǒng)建造成本;還提高了發(fā)電機組3的建造速度??蛇x地,多組發(fā)電機組3的水輪機1沿河道或洋流的水流的流向前后、左右、上下間隔設(shè)置。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。