[实用新型]发电用漂浮式水车

说明书

发电用漂浮式水车，属于河流发电的改进创新技术。发明一种不需要人工建设或改造水渠，不需要在河流中人工建设水车支柱，不需要动力传递通过传动轴到齿轮变速器再到发电机发电原理，同样的设备可以在不同流速的河流使用，在宽阔的河流可以组阵布置的发电用漂浮式水车。本发明采用宽体自漂浮自平衡式水车车轮主体(宽体封闭式漂浮圆筒上安装叶片，两侧加装空芯旋转轴)和自漂浮式水车支架用轴承连接，在用空中拉索至两岸固定，在自漂浮自平衡式水车车轮主体的宽体封闭式漂浮圆筒内部安装轮毂永磁发电机发电。

技术领域：

本发明的目的在于提供一种发电用漂浮式水车，属于河流发电的改进创新技术。

背景技术

水能是绿色可再生资源，将其开发利用具有重大意义。目前开发水能的方式一般是建设水电站，利用高效率的水轮机来转换水能，但它对选址有一定的要求，例如一些零散低水头的河流就无法利用。如果在零散的河流上建设水坝提高水头，则经济性较差(建设水坝存在破坏环境、投资成本较大、建设工期较长等缺点)。同样，对于低水头的潮汐能利用，目前的方法也是采用建设水坝及高效率的水轮机，对选址也存在较大潮差的要求。而对一些分散的较低潮差的地址，其建设潮汐能电站的经济性就更差，如何经济性地利用这些分散的较低潮差的潮汐能和低水头的河流水能。

水车通常被认为是一种低效率的水能转换设备，由于水轮机比水车的效率高，因此接替了水车的水能转换装置的作用，并在生活中得到了广泛的应用。但实际上用在低水头微型水电站中，水车还是具有有效和成本低的特点。生态环境是设计水电站时要注意的一个重要问题。水车对鱼非常有利，因为隔板容量很大，转速很慢，各种鱼类都能安全通过，因此，与快速转动的转桨式水轮机相比，优势非常明显。这种最古老的水力机械正在开始焕发新的活力，并用于新的用途-发电。这种水能转换设备在标准水轮机不能进行有效运行的地方均能得到合适应用。

检索水车发电装置发明专利，主流方案是设置水泥支架固定水车，人工建设或改造水渠，利用水流推动水车，通过传动轴到齿轮变速器再到发电机发电。还有一种“漂浮水车发电装置”，申请(专利)号：CN201510054857.6，该漂浮水车发电装置，由水车轮、水流推板、轴承、齿轮变速器、发电机、水车漂浮罐、漂浮罐支架、水车固定扣、合流板、固定柱组成，优点在于，此装置可以设置在任意水流较大的地方，根据水位高低调整水车轮位置，通过齿轮变速器增加齿轮摩擦速度，保持发电机的动力，具有安装方便，易于实现的特点。

“漂浮水车发电装置”有安装方便，易于实现的特点，优于主流方案。现有水车发电技术都有如下缺陷：主体结构设计复杂，人工建设或改造水渠，人工在河流中设置水泥支架固定水车，动力传递通过传动轴到齿轮变速器再到发电机发电的原理和各地水流速度不同的现实产生冲突(发电机转速要求额定，流速不同时齿轮变速器变比也不同)，同样的设备不能在不同流速的河流使用；而且此原理的机械传动能量损耗大，发电率低，机械设备维护成本高等缺陷。以上缺陷是水车发电难以大规模普及应用的主要原因。

发明内容：

发明一种“发电用漂浮式水车”，发明一种不需要人工建设或改造水渠，不需要在河流中人工建设水车支柱，不需要动力传递通过传动轴到齿轮变速器再到发电机发电原理，同样的设备可以在不同流速的河流使用，在宽阔的河流可以组阵布置的发电用漂浮式水车。

“发电用漂浮式水车”采用自漂浮自平衡式水车车轮主体和自漂浮式水车支架用空中拉索(水车支架前方两侧侧拉或水车支架与旋转轴处悬吊)至两岸固定的设计方法。如图1所示：(1-1)自漂浮自平衡式水车车轮主体；(1-2) 自漂浮式水车支架；(1-3)空中拉索。

自漂浮自平衡式水车车轮主体设计方法：宽体封闭式漂浮圆筒上安装叶片，两侧加装空芯旋转轴的设计方法。此设计方法实现水车自漂浮自平衡功能。不需要加装其它漂浮罐漂浮和平衡水车车轮。如图2所示：(2-1)宽体封闭式漂浮圆筒；(2-2)叶片；(2-3)空芯旋转轴。

水车支架内侧安装轴承座与水车车轮主体的空芯旋转轴连接。