[发明专利]具有多样能源输入的水电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水电系统，更具体而言，涉及一种利用水液的势位能头，速能头与其弹性潜能产生电能的水电系统。

背景技术

力(force)是一股推或拉吸东西的分量，它可以是天然界产生的，也可以是机械产生的。它是以牛顿(newton)计算的，用力产生的移位谓工(N·m)。所施的工是与所产生的移位距离成正比例，施于一固定的物量，越大的力即产生越大的移位距离。

机械能(Mechanical Energy)的定义是一股可以施工的能量，所施的工包含着一定分量的力，能量与工是有同一表示，即焦耳(joule)或newton·meter(N·m)，因为工也是代表所转移能量的计算。

存在于机械能内，有一潜在的即力分量。

机械能量可以产生力量，比如：施于压弹簧(compressionspring)的力量是跟缩短差距ΔM成正比的，这施于弹簧的工是相等于弹性潜能(Elastic Potential Energy，即N·m)，这能量是蓄存在弹簧里，当压力移开时，这弹簧潜能立即发放产生一定量的工，从而产生一股力量(N)用以伸长弹簧一定的差距Δm。

这两个单位——力(N)与能(N·m)是不相同也不相等，但是它们是有相互交织的本质。

依据“能量守恒原理”，能源是不能加以创造或毁灭的，它只能被转化，转移，收集，蓄藏或消耗掉。它即可被使用于有益的运作如产生电能或可被消耗为无用的废能。

现今的大水电系统都是建设于天然大水源处，比如美国的胡佛坝(Hoover Dam)发电厂是设在哥罗拉都河的流域。兴建水坝是为着增加蓄水量与提高水库的水势位能头(Elevation Head)。这是现代的水电系统，其单一的输入能源为地吸力引发于水液的势位能头，可其一，转化为速能头(Velocity Head)以运用于高头喷击型(HighHead Impulse Type)伯尔顿水轮发电机组，或其二，转化为压能头(Pressure Head)以运用于低势头反应型(Low Head ReactionType)，如法兰西斯(Francis Turbine)水轮发电机与螺旋桨水轮机(Propeller Type Turbine)，单一的输出为电能。

这传统的水电系统没有电能的输入。

目前，水电是最优良的能源之一，它不使用有限的石化燃料，它不污染环境，它是使用大地水循环(Water Cycle)来发电的。

可是，这现今的水电系统总是有它的限制和负面的影响。

第一，它只能建设于特定的地方，也即有大水源处。一般而言，这带有大水源的地域通常是远离需求电力耗量强大的都市，以致必须应用昂贵又有消耗电能的输电网输送。

其二，现今的水电系统运作是完全依赖季节性的降雨量，故此，它只能达到大约50％的使用率。

其三，建水坝可能会淹没富沃的农地，社会所负的代价是非浅的。

其四，水坝的兴建需花非常长的时间。

其五，土木工程所需的资金是非常的大的。

其六，持续清除上游杂物废器是件繁杂的保护工作，淤积沉泥是个大问题。

最后，水坝的可能失误崩裂危机带着不可思议的生命与财产的损失。

另外，由本申请的申请人提出的国际申请号为PCT/PH2005/000015、公布号为WO 2006/085782、名称为“RE-CIRCULATING WATER IN CLOSE-LOOPED HYDROPOWER SYSTEM”的申请公开了一个水电系统，该申请的全部内容在此通过引用的方式完整纳入本说明书中。该公开的水电系统受到持续的摩擦耗力和地重力的影响，这将使所输出的能量缓慢下来，直到系统内的能量耗尽。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述已有技术的缺陷的改良与扩大的水电系统，该水电系统具有新设计的机构，相对于上述已有技术向前迈进了一大步。

首先，该系统具有一台再增压泵(27)，用以周期性地输入增压力能于系统中。该再增压泵的能源来自一个开动/再增压发电机(3)，这样的运作是为了创造一个可持续提供能源输出量的条件。

另外，根据本发明的系统具有一台渐缩反冲喷口(29)，该喷口利用水喷射的反冲力。这股反冲力具有相等的力量和相反的方向，用以推动一个在压力室(30)内的活塞(31)以施其工。比如，可以使用它以增加压力能于系统，这是由压液通过液压管(34)进入主水管(9)实现的；或者，可以使用这股压力能来淡化海水。