[发明专利]低水头发电系统

说明书

一种低水头发电系统。包括支架系统、分水系统、水箱、单向驱动锁止机构、链轮传递系统、控制机构、减速器和发电机。该低水头发电系统能充分将低水位条件下的水资源转换为电能，且结构简单、易于维护、发电量较大、稳定性高。

技术领域

本发明涉及能源与动力领域，尤其是一种低水头发电系统。

背景技术

本人已于2017年11月24日提交了专利，其名称为“一种基于半圆锁销锁止机构的单向驱动装置”，申请号为：201721584756.0。该专利的发明内容为：利用两颗对称布置的半圆锁销与锁轮之间的相对运动来实现设备的启停，通过端面的棘轮机构来实现将直线往复运动转换为单向转动。而该专利将应用于低水头发电系统中实现设备的启停和动力的单向传递功能。

目前，公知的水力发电系统主要是水轮机发电系统，该系统常用于水位落差较大、水流量较大的河流区域。通过建筑堤坝蓄水并提高水头，然后通过引流管引入水流冲击水轮机，水轮机转动过程中将水的重力势能和动能转换为机械能，从而通过发电机将机械能转换为电能，转换效率较高。然而，对于一些流量较小，水头较低的地区，例如城市河道、山间小河流、湖泊排水口、污水处理厂排水口等地区，想要充分利用这些小水资源进行发电，则现有的水轮机发电系统就难以胜任。

发明内容

为了克服现有水力发电系统存在的种种不足，本发明提供一种低水头发电系统。该低水头发电系统能在低水位条件下进行发电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低水头发电系统主要由支架系统、分水系统、水箱、单向驱动锁止机构、链轮传递系统、控制机构、减速器和发电机组成。四个水箱分为两组分别通过链条连接安装在单向驱动锁止机构和单向驱动机构上，单向驱动锁止机构一端通过链轮传递系统连接到减速器，减速器通过皮带连接发电机，两组水箱之间设置有控制机构，起到控制水箱启停的作用，从而实现系统的连续运转。以上部分按照一定顺序和尺寸距离安装在支架系统上，在支架系统上还安装有两个分水系统，主要为两组水箱提供水源。初始状态下：水箱Ⅱ和水箱Ⅳ处于最高点，水箱I和水箱Ⅲ处于最低点，当水通过分水系统Ⅱ流入水箱Ⅱ时，分水系统I也向水箱Ⅳ注水，水箱I和水箱Ⅲ所对应的进水盖板处于关闭状态。当水箱Ⅱ内的水量达到设定值时，启动单向驱动锁止机构Ⅱ，水箱Ⅱ垂直向下运动，同时水箱I上升，运动过程中所产生的动力由链轮传递系统传递给减速器，减速器带动发电机进行发电。当水箱I上升到最高点时，触发分水系统Ⅱ向水箱I注水，同时通过控制机构Ⅱ触发单向驱动锁止机构I，从而使得水箱Ⅳ向下运动，水箱Ⅲ上升，与此同时，水箱Ⅳ下降时会触发控制机构I，使水箱I处于锁止状态；两组水箱通过运动状态来相互控制对方，从而实现水箱的连续运动。而产生的动力通过单向驱动机构将直线往复运动转换为单向旋转运动，从而实现发电功能。

为了控制水箱内水的存储与排放，在水箱底部设置有水阀。

为了控制水箱内储水量最高水位，在水箱壁上设置有溢流孔。

为了提供连续单向稳定的动力，设计了一种单向驱动锁止机构，该机构能将水箱上下垂直往复运动产生的动力转换为单向旋转运动的动力，同时，还具有重负荷运动中急停的功能。

为了能提供连续性的动力，设计了控制机构，主要是控制两组水箱的运动情况，保证两组水箱时刻有一组在运行，从而产生连续性动力。

为了实现自动供水、停水的功能，在分水系统上设置有触发进水盖板的机构。

本发明的有益效果是，能充分将低水位条件下的水资源转换为电能，低水头发电系统结构简单、易于维护、发电量较大、稳定性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是低水头发电系统的结构图。

图2是水箱结构图。

图3是单向驱动锁止机构结构图。