專利名稱:太陽能抽水高位蓄水發電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，屬于發電設備領域，包括水池、太陽能發電裝置以及水力發電設備，所述水池設置有進水口和排水口；所述太陽能發電裝置的太陽能控制器驅動連接水泵，所述水泵的出水口連接有出水管道，所述出水管道連接所述進水口；所述排水口連接有排水管道，所述排水管道連通所述水力發電設備，所述水力發電設備的海拔高度低于所述水池的海拔高度。本實用新型發電裝置，白天通過太陽能發電利用水泵將水抽到高處，晚上利用水沖擊水力發電設備進行發電，改善了一些偏遠地區或者沒有儲電設備的地區使用太陽能發電存在間斷性的問題，便于人們白天和晚上用電。
【專利說明】太陽能抽水高位蓄水發電裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電裝置領域，具體而言，涉及一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置。

【背景技術】
[0002]隨著人類社會現代化發展，工業、農業、交通運輸業以人們生活的各個方面都需要用電，并要求發電必需更加清潔環保，又有可再生性。
[0003]發明人在研宄中發現，太陽能發電的應用越來越廣泛，但是太陽能發電存在間斷性問題，在一些偏遠的地區利用太陽能發電或者由于需要利用到太陽能臨時發電的情況，白天太陽能發電裝置轉化的電能沒有儲電設備，轉化的電能直接輸送到電器設備進行使用，降低了太陽能的利用率；到了晚上，太陽能發電裝置不能工作，沒有電力的供應，給人們的生活帶來不便。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，以改善傳統的太陽能發電具有間斷性的問題而導致一些無太陽能儲存裝置的地區用電不便的情況。
[0005]本實用新型是這樣實現的:
[0006]基于上述目的，本實用新型提供了一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，包括水池、太陽能發電裝置以及水力發電設備，其中:
[0007]所述水池設置有進水口和排水口 ；
[0008]所述太陽能發電裝置的太陽能控制器驅動連接水泵，所述水泵的出水口連接有出水管道，所述出水管道連接所述進水口 ；
[0009]所述排水口連接有排水管道，所述排水管道連通所述水力發電設備，所述水力發電設備的海拔高度低于所述水池的海拔高度。
[0010]優選的，所述水力發電設備的下游設置有引水渠道，引水渠道的設置便于水資源的循環利用，所述引水渠道可以連通水源，通過水力發電裝置發電的水流可以通過所述引水渠道流回水源；或者通過水力發電裝置發電的水流可以通過所述引水渠道流回水池。
[0011]優選的，所述排水口設置有水閥，通過控制所述水閥來控制水流，操作方便實用、
安全性高。
[0012]優選的，所述水力發電設備為水車發電機，水車發電機對于水位差的要求不高，在建設水池時，在保證安全性、節省材料和便于施工的同時，能夠發出足夠的電力供人們使用。
[0013]優選的，所述水力發電設備為水輪發電機，水輪發電機適用于水位差較大的地方，發電的效率高，能夠提供的電力使用的時間更加長。
[0014]優選的，所述水池設置為圓筒，所述圓筒的軸線垂直于地面，所述水池的池底和池壁均采用鋼筋砼澆筑而成，加工方便且穩固性好，同時，圓筒形的水池容量大，能夠儲蓄的水量更多，用于發電的水流量更大。
[0015]優選的，所述排水管靠近所述水力發電設備的管口的直徑大于所述排水管連接所述排水口的管口的直徑，即靠近所述水力發電設備的管口的直徑設計為與所述水力發電設備的水車葉片寬度相匹配的尺寸，水流沖在所述水車葉片上時，所述水車葉片的受力均勻，工作精度高，工作安全可靠。
[0016]優選的，所述太陽能控制器以及所述水力發電設備置于簡易廠房內，所述簡易廠房的頂部設置有一條采光帶，所述太陽能發電裝置的太陽能電池板鋪設在所述采光帶區域內。簡易廠房的結構簡單，加工方便，便于所述太陽能電池板的安置，采光帶的設置提高了廠房內的亮度，便于在廠房內進行工作；所述太陽能控制器以及所述水力發電設備置于簡易廠房內，保證了設備的使用壽命，設備的使用更加安全可靠。
[0017]優選的，所述水池位于水源附近，且所述水池設置在高出所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵置于水源內，形成足夠的水位差，通過水流帶動所述水力發電設備進行發電，所述水力發電設備發出的電帶動所述抽水泵工作，將水源的水抽回到所述水池中，充分利用水資源。
[0018]優選的，所述水池位于水源附近，且所述水池設置在低于所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵置于水池內，形成足夠的水位差，通過水流帶動所述水力發電設備進行發電，所述水力發電設備發出的電帶動所述抽水泵工作，將所述水池的水抽回到水源，充分利用水資源。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]綜上所述，本實用新型提供的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，通過在水源附近建設水池、水力發電設備以及太陽能發電裝置，白天利用所述太陽能發電裝置進行發電，所述太陽能發電裝置發出的電輸送到水泵，通過水泵將水源中的水抽到水池中儲存起來；晚上，所述太陽能發電裝置停止工作，所述水池的水通過排水口流入排水管道，從所述排水管道中流出的水帶動水力發電設備進行發電，所述水力發電設備發出的電供給人們使用。本實用新型在實際運用中改善了在一些偏遠地區或者沒有儲電設備的地區用電的不便，即:在白天可以將太陽能發出的電以水的勢能的形式儲存起來，提高太陽能的利用效率，避免無法儲存太陽能發出的電而導致電量流失的情況；同時，到了晚上，由于太陽能發電裝置停止工作，不能提供電力，此時，可以利用儲存的水帶動水力發電設備進行發電，供人們使用。

【附圖說明】

[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0022]圖1為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置的結構簡化圖；
[0023]圖2為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例一的結構主視圖；
[0024]圖3為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例一的結構側視圖；
[0025]圖4為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例一的水車的結構圖；
[0026]圖5為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例一的水車安裝架的結構圖；
[0027]圖6為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置水車安裝架的側視圖；
[0028]圖7為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例二的示意圖的主視圖；
[0029]圖8為本實用新型太陽能抽水高位蓄水發電裝置實施例二的示意圖的側視圖。
[0030]附圖標記匯總:
[0031]水池101，水力發電設備102，太陽能光伏板103，
[0032]太陽能控制器104，進水口 105，排水口 106，水泵107，
[0033]出水管道108，排水管道109，引水渠道110，水閥111，
[0034]簡易廠房112，采光帶113，
[0035]水車201，中心傳力軸202，軸承203，支撐主柱204，
[0036]水車安裝平臺205，支座206，法蘭盤207，發電機208，
[0037]安裝座209，水車外圈210，水車輻條211，擋水板212，
[0038]支撐副柱213，中間支撐環214。

【具體實施方式】
[0039]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合具體的實施例子并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0040]太陽能發電廣泛運用，在陽光充足的地區利用太陽能發電能夠大大提高太陽能發電的效率。但是，在一些偏遠的地區或者一些無法儲存太陽能發電裝置轉化的電量的地區，太陽能的利用率便大大降低了，白天太陽能發電裝置轉化的大量的電只能及時利用，到了晚上，太陽能發電裝置停止工作，依靠太陽能供電的設備不能正常工作，給人們的生活帶來極大的不便。
[0041]鑒于此，本實用新型的設計者設計了一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，在白天，通過太陽能發電裝置轉化的電帶動水泵107將水抽到高處位置，即將太陽能發電裝置轉化的電量通過水的勢能形式儲存起來，到了晚上，儲存的水通過從高處流下帶動水力發電設備102進行發電，從而提供給人們使用，這樣，太陽能發電裝置轉化的電量在晚上也能供給人們使用，大大提高了太陽能的利用率。
[0042]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]實施例一
[0044]參閱圖1-6，本實用新型提供了一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，包括水池101、太陽能發電裝置以及水力發電設備102，其中:
[0045]所述水池101設置有進水口 105和排水口 106 ；
[0046]所述太陽能發電裝置的太陽能控制器104驅動連接水泵107，所述水泵107的出水口連接有出水管道108，所述出水管道108連接所述進水口 105 ；
[0047]所述排水口 106連接有排水管道109，所述排水管道109連通所述水力發電設備102，所述水力發電設備102的海拔高度低于所述水池101的海拔高度。
[0048]本實用新型提供的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，通過將水池101、太陽能發電裝置以及水力發電設備102建設在一起，在白天，利用太陽能發電裝置進行發電，所述太陽能發電裝置轉化的電帶動連接所述太陽能發電裝置的水泵107進行抽水，所述水泵107通過連接所述水泵107的出水口的出水管道108將水抽到高處，即實現了將所述太陽能發電裝置發出的電通過水的勢能形式儲存起來；到了晚上，儲存在高處的水通過排水口 106流入連接所述排水口 106的排水管道109，從所述排水管道109流出的水帶動所述水力發電設備102進行發電，從而實現了在晚上給人們提供電力的方案，改善了在一些偏遠地區或者沒有儲電設備的地區晚上用電不便的情況，增加了人們用電的便利性。在晚上，人們可以給電動車或者移動充電設備進行充電，為夜晚出行的人們提供了方便。
[0049]上述實施例的優選方案中，所述水力發電設備102的下游設置有引水渠道110，所述引水渠道110可以將帶動所述水力發電設備102的水引入水源，避免了水資源的浪費，節省了能源；或者，在一些水量比較充足的地區，所述引水渠道110可以將帶動所述水力發電設備102的水引入農田、水塘或者一些需要用水的地方，實現了水資源的有效利用；同時，所述引水渠道110可以設置一根主流道，在所述主流道上設置多個分流道，將水引到不同的區域，實現最大化的利用。
[0050]上述實施例的優選方案中，所述排水口 106設置有水閥111，所述水閥111用于控制所述水池101中的水是否排出，從而控制所述水力發電裝置是否工作。在夜晚需要用電時，打開所述水閥111，通過所述水力發電設備102進行發電，供給人們使用；當不需要用電時，通過關閉所述水閥111，所述水池101的水不能排出，所述水力發電設備102停止工作，既節省資源，同時使用方便。
[0051]上述實施例的優選方案中，參閱圖2-6，所述水力發電設備102為水車發電機，所述水車發電機對于水位差的要求不高，在所述水泵107進行抽水時，減少了電能的消耗，能夠將更多的水抽到高處位置；進一步的，參閱圖4-6，所述水車發電機包括水車201，所述水車201的中心傳力軸202通過軸承203固定在位于水車201兩側的支撐主柱204頂部，進一步，為了加強所述支撐主柱204的牢固性，所述支撐主柱204固定連接有支撐副柱213，所述支撐主柱204的底部和發電機208的底部分別固定在水車安裝平臺205上和支座206上；所述中心傳力軸202的一端或兩端通過傳力法蘭盤207與具有加速齒輪的發電機208的輸入軸連接，該具有加速齒輪的發電機208固定在發電機208座的頂部，所述水池101的水排出后沖擊水車201的擋水板212從而帶動所述水車201旋轉，水車201帶動中心傳力軸202與水車201 —體轉動，中心傳力軸202帶動輸入軸轉動，輸入軸將水車201旋轉所產生的動力傳遞給具有加速齒輪的發電機208進行發電。
[0052]該實施方式的優選方案中，所述水車201還包括安裝座209和水車外圈210，所述安裝座209與所述水車外圈210之間通過水車201輻條固定為一體，在相鄰兩個所述水車201輻條之間安裝有所述擋水板212，所述水車輻條211上固定連接有中間支撐環214，所述水車201輻條通過固定在中心傳力軸202上的安裝座209與中心傳力軸202固定為一體。所述水車201的結構更加牢固，所述水車201工作更加安全可靠。
[0053]上述實施例的優選方案中，所述水力發電設備102為水輪發電機208，傳統的水輪發電機208發電需要的水位差較高，盡管水輪發電機208能夠提高水力發電的效率，但由于地理條件的限制，傳統的建設水輪發電機208的區域少，不能大規模建設。而本實用新型提供的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，有效的改善了這個問題，通過太陽能發電裝置轉化的電帶動水泵107抽水，能夠將水抽到高于地面50m的位置，為建設水輪發電機208提供了條件，能夠實現水輪發電機208的大規模建設，為水力發電帶來新的突破。
[0054]上述實施例的優選方案中，所述水池101設置為圓筒，所述圓筒的軸線垂直于地面，所述水池101的池底和池壁均采用鋼筋砼澆筑而成。所述水池101的加工簡單，受力好、結構牢固以及使用安全可靠；同時，將太陽能光伏板103通過不銹鋼支架支撐在所述水池101上方，增加太陽能光伏板103的受光面積，吸收更多的陽光，；所述水池101能夠儲蓄大量的水，有利于水力發電設備102的運作。當然，在實際運用過程中，可將所述水池101設置為內徑60m、深25m的圓筒，效果更好，且在水源較豐富的區域，可以建設多個水池101，便于水的儲蓄，可利用的水力發電設備102更多，水力發電設備102發出的電量更多，同時，也能夠改善少數陰雨天太陽能發電裝置不能正常工作的情況。
[0055]上述實施例的優選方案中，所述排水管靠近所述水力發電設備102的管口的直徑大于所述排水管連接所述排水口 106的管口的直徑。即在實際運用過程中，所述排水管的端部一大一小設置，所述排水管的小端的管口連接所述排水口 106，所述排水管的大端的管口靠近所述水力發電設備102，所述水力發電設備102為水車發電機時，所述排水管的大端的管口置于所述水車發電機的擋水板212的上部，便于水流更好的沖擊所述擋水板212，從而進行發電，將所述排水管的大端的管口直徑設計為與所述擋水板212的寬度相同的尺寸，當水流沖擊在所述擋水板212時，所述擋水板212的受力均勻，整個水車201工作安全可靠；如果所述排水管的大端的管口直徑不同于所述擋水板212的寬度，在水流沖擊到所述擋水板212時，所述擋水板212的受力不均勻，導致水車201在轉動時，中心傳力軸202表面受到的摩擦力不同，所述水車201不能繞著所述中心傳力軸202的軸線做旋轉運動，所述水車201運作時間過長，所述中心傳力軸202磨損加快，既降低了所述水車發電機的發電效率，同時，所述水車201的使用壽命短，增加了成本。
[0056]上述實施例的優選方案中，所述水池101位于水源附近，且所述水池101設置在高出所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵107置于水源內，太陽能發電裝置轉化的電能通過帶動置于水源的所述水泵107將水源的水抽到高處的所述水池101中，從而形成足夠的水位差，水流沖擊水力發電設備102進行發電，使用過后的水流通過引水渠道110回到水源，實現了水資源的循環利用。在具體應用時，在有大量水源的附近，如在高處水面20-90m的高處，又有較平穩的小山頭，便可以建設人工山坪塘，其大小和形式根據地形而定，即通過建設人工山坪塘代替水池101，結構更加牢固，施工更加方便。該實施方式的可選方案中，靠近水源的位置如果有公路，為了增加太陽能發電裝置的發電量，增加抽水的水量，可在公路上間斷的搭建一些棚架，在棚架上設置太陽能光伏板103。
[0057]上述實施例的可選方案中，所述水池101位于水源附近，且所述水池101設置在低于所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵107置于水池101內，根據地理環境的不同，在一些水源位置比較高的區域，例如在高處位置高位湖或者建有水庫等，可直接將高位湖或者水庫的水通過管道連通，將水從管道引出沖擊水力發電設備102進行發電，使用過的水通過引水渠道110回到低處的水池101，所述水力發電設備102發出的電帶動所述抽水泵107工作，將低處的水池101的水抽回到高位湖或者水庫，水資源得到循環利用，保證人們能夠正常用電。
[0058]實施例二
[0059]參閱圖7-8，本實用新型提供了一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，該實施例中，僅對上述實施例的部分結構進行了改進，上述實施例的其他結構特征同樣適用于本實施例，為了避免敘述重復累贅，僅對改進部分做詳細說明，具體如下:
[0060]所述太陽能控制器104以及所述水力發電設備102置于簡易廠房112內，所述簡易廠房112的頂部設置有一條采光帶113，所述太陽能發電裝置的太陽能電池板鋪設在所述采光帶113區域內。所述簡易廠房112為單層鋼結構廠房，包括立柱以及連接立柱頂端的橫梁，所述橫梁之間連接有固定桿，所述太陽能光伏板103鋪設在橫梁之間；簡易廠房112的結構簡單，加工方便，便于所述太陽能電池板的安置，采光帶113的設置提高了廠房內的亮度，便于在廠房內進行工作；所述太陽能控制器104以及所述水力發電設備102置于簡易廠房112內，保證了設備的使用壽命，設備的使用更加安全可靠。
[0061]該實施例的可選方案中，為了保證太陽能發電裝置轉化的電量足夠將水抽到高處位置，可在所述水池101的水面放置塑料浮盆，將太陽能光伏板103置于塑料浮盆上。
[0062]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，包括水池、太陽能發電裝置以及水力發電設備，其中: 所述水池設置有進水口和排水口； 所述太陽能發電裝置的太陽能控制器驅動連接水泵，所述水泵的出水口連接有出水管道，所述出水管道連接所述進水口； 所述排水口連接有排水管道，所述排水管道連通所述水力發電設備，所述水力發電設備的海拔高度低于所述水池的海拔高度。2.根據權利要求1所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水力發電設備的下游設置有引水渠道。3.根據權利要求1所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述排水口設置有水閥。4.根據權利要求3所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水力發電設備為水車發電機。5.根據權利要求3所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水力發電設備為水輪發電機。6.根據權利要求1所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水池設置為圓筒，所述圓筒的軸線垂直于地面，所述水池的池底和池壁均采用鋼筋砼澆筑而成。7.根據權利要求1所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述排水管靠近所述水力發電設備的管口的直徑大于所述排水管連接所述排水口的管口的直徑。8.根據權利要求1所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述太陽能控制器以及所述水力發電設備置于簡易廠房內，所述簡易廠房的頂部設置有一條采光帶，所述太陽能發電裝置的太陽能電池板鋪設在所述采光帶區域內。9.根據權利要求1-8任一項所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水池位于水源附近，且所述水池設置在高出所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵置于水源內。10.根據權利要求1-8任一項所述的太陽能抽水高位蓄水發電裝置，其特征在于，所述水池位于水源附近，且所述水池設置在低于所述水源的水面20-70m的位置，所述水泵置于水池內。
【文檔編號】F04B17-00GK204299780SQ201420760947
【發明者】張莊宏 [申請人]張莊宏