[发明专利]一种太阳能增压的储能式抽水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抽水装置，特别是一种太阳能增压的储能式抽水装置，属节能环保和机械设计领域。

背景技术

传统的抽水方式是利用电能或者燃油燃烧产生的能量作为抽水装置的动力能源来驱动抽水装置实现抽水，在此过程中要浪费大量的传统能源。而且，在很多偏远的地方电能很难供应，传统燃油又很难运输到达，利用传统的方法实现抽水显然不现实，因此如果能利用水的势能实现抽水将具有广阔前景。目前有一类抽水系统是利用水流进行发电，然后再用电力驱动抽水机进行抽水，此方法对于大型河流或者具有明显落差的水流能够实现，但是面对水流平缓、水流落差较小的水流，此类系统由于发电效率较低难以达到预期发电目的。而另一类抽水系统直接采用水流驱动抽水机进行抽水，其也很难克服面对水流平缓、水流落差较小的水流无能为力的缺点。目前虽然有部分抽水系统采用变速机构将采能机构系从平缓水流处获得的转速进行增速来驱动水泵抽水或采用水锤泵来对水流进行二次增压等方式实现了利用微水头流体抽水的功能，但是此类系统仍然存在抽水效率低等缺点。

2014年3月5日公布的专利申请号为201310649113.X的发明专利公布了一种储能式微水头流体能抽水系统，该系统不但克服了传统抽水系统需要电力或燃油作为动力能源的缺点，解决了特殊地区抽水困难的问题，也克服了传统利用水能抽水的抽水机难以利用微水头作为动力源的缺点，而且由于其采用了储气筒作为储能动力源，大大提高了其工作时的效率有效解决了传统利用微水头抽水的系统抽水缓慢、瞬时功率差等缺点，但是因其仅靠微水头带动气泵为储气泵充气储能，再由储气泵内的气体驱动水锤泵抽水，当水流较小、储气泵容积有限时就很难发挥较好的效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种太阳能增压的储能式抽水装置，该系统克服了上述困难，利用微水头带动流体采能机构驱动气泵将气体泵进储气筒进行储能，并在太阳能跟踪装置的弧形反光面的焦点处设置气体加热腔加热从储气泵中出来的气体，再用加热过的高温气体驱动水锤泵泵水，大大提高了工作的效率，解决了传统利用微水头抽水的系统时抽水缓慢、瞬时功率差等缺点。

解决本发明的技术方案是：本发明提供了一种太阳能增压的储能式抽水装置，该装置由流体采能机构、变速机构、曲柄连杆机构、柱塞式气泵、储气筒、气压马达、太阳能跟踪装置、气体加热腔、转子式水泵、水锤泵、太阳能追踪系统、气体加热腔及管道组成，其中流体采能机构与变速机构联接，变速机构通过曲柄连杆机构与柱塞式气泵联接，柱塞式气泵的气泵出气管连接储气筒，储气筒的气筒出气管连接设置在太阳能追踪系统上的气体加热腔，气体加热腔通过腔体出气管连接到气压马达，气压马达的动力输出轴联接转子式水泵，转子式水泵的水泵出水口连接水锤泵；所述的太阳能追踪系统上设置有曲面镜，气体加热腔设置在曲面镜的焦点处，曲面镜将照射到曲面镜的阳光集中反射到气体加热腔上为气体加热腔内部的气体加热。

进一步的，所述的储气筒设置在水中，利用水降低储气筒内气体温度，实现多储存气体的目的。

进一步的，所述的太阳能追踪系统包括底座、支柱、支撑杆、曲面镜、调节杆、钢绳固定孔、钢丝绳、电动机、绞线盘、活动铰链、太阳能追踪电子采集及电机驱动部分组成；设置在底座上的支柱通过活动铰链联接调节杆，调节杆与曲面镜固定为一体，气体加热腔通过支撑杆固定在曲面镜的焦点位置；电动机固定在底座，电动机上设置有绞线盘，钢丝绳的一端连接绞线盘，钢丝绳的另一端连接钢丝绳末端的钢绳固定孔，电动机与太阳能追踪电子采集及电机驱动部分，太阳能追踪电子采集及电机驱动部分根据阳光变化驱动电动机带动绞线盘收缩或放开来调节曲面镜对准太阳，实现太阳能追踪；太阳能追踪电子采集及电机驱动部分是通过两片相互成45度设置光敏电阻采集照射到光敏电阻上的太阳光强度进行对比，并通过控制系统分析判断，最终驱动电动机带动绞线盘收缩或放开来调节曲面镜对准太阳，实现太阳能追踪功能；所述的光敏电阻对称设置在曲面镜的上下边上。

所述的管道包括气压管道和水管，气压管道包括柱塞式气泵上的气泵进气管和气泵出气管、储气筒上的气筒出气管、气体加热腔上的腔体出气管，水管包括低压水管、中压水管、高压水管。

所述的变速机构为增速机构，其作用是将流体采能机构传递给它的转速增大后传递给曲柄连杆机构带动柱塞式气泵运动以实现柱塞式气泵向储气筒内压入大气的功能。

所述的转子式水泵和水锤泵为市售部件，其结构和原理为本技术领域的技术人员所熟知，这里不再阐述。

进一步的，所述的转子式水泵和水锤泵之间的中压水管上安装有流量控制阀。