CN201011333Y - 平原地区重力能水力发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种发电系统，尤其是一种平原地区重力能水力发电系统。水轮发电机组与连接管连接，连接管的两端分别连接有进水管和排水管，在地面上钻有地表井和排水井，进水管插入地表井中，排水管插入排水井的沙层中，且排水管排出的水位低于进水管的水面高度；在进水管的上方连通有储水箱，在储水箱的上方设置有水箱管口，下方设置有水箱阀门，进水管的管口设置有止回阀。本实用新型的特点是，利用取之不尽、用之不竭的地下可再生能源进行发电，理论科学创新，结构简单合理，发电安全环保，运行成本低廉，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电系统，尤其是一种平原地区重力能水力发电系统。
背景技术
通常的水力发电是靠筑坝挡住上游来水，蓄水成湖，再让水流从高处经水轮发电机组向下游排水，完成重力能与电能的转变而得到电力。地热发电则利用个别地区特有的地热资源，由热能变成机械能再带动发电机工作而发出电力。以上两种发电方法对地形、地貌、地质、地温和地理环境、水头高度、流量等都有特定的要求，发电站建设工程大，投入资金多，建成时间长，对环境影响严重，个人难以问津。
发明内容
本实用新型提供了一种平原地区重力能水力发电系统，在平原地区的地下，实现重力能水力发电，克服了以上两种发电方法的不足，可以让地能发电在一般家庭中普及，让取之不尽的天然能源为人们提供真正的绿色电能，这不但缓解国家电力的紧缺，又为百姓节省大量电费的支出。
研究发现，地下除已知的矿物质能(如煤、石油、天然气、铀等具有的化学能、核能)和地热资源已被人类利用外，还有土壤、沙粒、岩石、水、空气等物质，受地球引力产生的重力势能长久蕴藏于地下，未被人类发现和利用。液态水从物理学、气象学和水文学、地质学来讲，是受太阳能驱动大自然循环中的一个链。调查证实：地下水在地球表层，以不同地质(粘土、沙粒)构造的层面来分布。本实用新型利用地面上水力发电的原理，建立地下上、下水层的流通管路，将流水的位能、动能和压能利用本实用新型的专门的发电系统，实现纯天然能发电，从中获得真正绿色环保的可再生能源。从一定意义来说，它象风能、海洋式能和太阳的光能、热能一样，属于太阳能的一种再利用。
依据水力学原理，水流能量E＝Z(位能)+p/r(压能)+v2/2g(动能)，水能总量与液位差H差、进水液面高度为H进、排水液面高度为H排、则H差＝H进一H排；流速；流量有关。在计划地能发电能量时，必须尽可能提高三要素的绝对值，得到最大的电能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平原地区重力能水力发电系统，在地下18～22m钻直径25cm地表井一口(能保持洁净水源的不间断供应就行)，再开一口深度在70m以上，直径为7cm的沙层排水井一口(保证排水畅通就行)；进水管插入地表井的水下，排水管插入沙层排水井的井底，排水管排出的水位低于进水管的水面高度。由连接管密封连接进、排水管，连接管穿过水轮发电机组，水轮发电机组具有水轮和同轴的磁性转子。在进水管的上方设置有储水箱，在储水箱的顶部设置有水箱管口，下方设置有水箱阀门。在初次启动时，首先打开水量调节阀，开启水箱阀门，由水箱管口向箱内注水或从水箱管口向外抽气，直至管内没有空气，立即关闭控制阀，管内水在虹吸作用下形成强大水流，带动水轮发电机组的叶轮和磁性转子转动，实现发电。
为了防止停机时管内水的流失，使空气进入管道，破坏虹吸作用，所述进水管的管口设置带过滤网的止回阀。
为了防止在停机时关闭水量调节阀空气进入排水管，所述排水管的管口设置压力自控阀。
本实用新型的特点是，利用取之不尽、用之不竭的地下可再生能源进行发电，理论科学创新，结构简单合理，发电安全环保，运行成本低廉，便于推广使用；在平原地区利用地下重力能水力发电，非但不会消耗匮乏的地下水资源，相反会在得到电力的同时，促进深层地下水的补给，恢复地下水资源的原生态动平衡，有利当代社会经济的良性循环和国民经济的可持续发展，积极改善地面下沉的势态，为子孙后代储存必须的地下淡水资源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图。
图中1.水轮发电机组 2.进水管 3.出水管 4.连接管 5.储水箱 6.水箱管口 7.水箱阀门 8.水量调节阀 9.止回阀 10.压力自控阀 11.电力控制箱 12.地表井 13.排水井 14.水轮 15.磁性转子
具体实施方式
如图1所示的一种平原地区重力能水力发电系统，具有水轮发电机组1，所述水轮发电机组1与连接管4连接，连接管4的两端分别连接有进水管2和排水管3，在地面上钻有地表井12和排水井13，进水管2插入地表井12的水中，排水管3插入排水井13的沙层中，且排水管3排出的水位应低于进水管2的水面高度；在进水管2的上方连通有储水箱5，在储水箱5的上方设置有水箱管口6，下方设置有水箱阀门7。所述连接管4上设置水量调节阀8，进水管2的管口设置带过滤网的止回阀9，排水管3的管口设置防止空气进入管内的压力自控阀10。所述水轮发电机组1具有水轮14和同轴旋转的磁性转子15，通过电缆连接到电力控制箱11上的双掷双刀开关，电力送用户独立、安全使用。
如果设计发电量为1KW的地源能发电系统：安装时，在地下18～22m钻直径25cm地表水源井一口(能保持洁净水源的不间断供应就行)。再开一口深度在70m以上，直径为7cm的沙层排水井一口(保证排水畅通就行)，二井间用直径5cm，密封和耐压的增强塑料连接管4接通，连接管4穿过水力发电机组1，水流因虹吸作用带动水轮14旋转，使磁性转子15旋转，感应定子线圈发电。管路上设置水量调节阀8，进水管2管口装有止回阀5，排水管3管口装有压力自控阀10。在初次使用时，必须赶尽管内空气，才能实现虹吸作用驱动的水流，这时可以打开水箱阀门7，向水箱管口6充水或抽气，使水充满管内后，立即关闭水箱阀门7，保证水轮发电机组1持续发电。
Claims (4)
1.一种平原地区重力能水力发电系统，具有水轮发电机组(1)，其特征是：所述水轮发电机组(1)与连接管(4)连接，连接管(4)的两端分别连接有进水管(2)和排水管(3)，在地面上钻有地表井(12)和排水井(13)，进水管(2)插入地表井中，排水管(3)插入排水井的沙层中，且排水管(3)排出的水位低于进水管(2)的水面高度；在进水管(2)的上方连通有储水箱(5)，在储水箱的上方设置有水箱管口(6)，下方设置有水箱阀门(7)，进水管(2)的管口设置有带过滤网的止回阀(9)。
2.根据权利要求1所述的平原地区重力能水力发电系统，其特征是：所述连接管(4)上设置有水量调节阀(8)。
3.根据权利要求1所述的平原地区重力能水力发电系统，其特征是：所述排水管(3)的管口设置有防止空气进入管内的压力自控阀(10)。
4.根据权利要求1所述的平原地区重力能水力发电系统，其特征是：所述水轮发电机组(1)具有水轮(14)和同轴的磁性转子(15)。
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