一种从流水中索取电能的方法
【专利摘要】本发明是利用定位器2经绳索3软连接浮控体1等方法使发电机4随着水流的运动实施发电，这种方法可索取江河、洋流、潮汐等流水的电能。这种电能可直接用于水上航运，水下潜艇、水上陆路交通、渔业、养殖、旅游及村镇等行业的开发，还可外输至各地供所有用户利用，若大规模开发将使大陆水域扩张，会有利于环境及农业的发展，该方法具有投资低、工期短、高效环保等特点。
【专利说明】一种从流水中索取电能的方法
[0001]【技术领域】本发明属可再生能源利用领域，尤其指水力发电。
[0002]【背景技术】目前各式水力发电机无论大、中、小型及立、卧式等，在工作时全部是通过基础等固定安装在大地上，特点是定子与机壳等不随水势运动。
[0003]
【发明内容】
本发明的特征在于:发电机在工作时没有和大地形成硬链接，定子与机壳等随水势作升降及摆动运动。这种发电机组主要由发电机、浮控体、定位器和绳索等物件组成。发电机与浮控体安装组合成的发电浮体可漂浮或悬浮，当用挂环或软连接于定位器时，将自控发电机水轮的旋转平面与流水的方向相垂直，水轮前设流量调节板，这样即形成符合本发明特征的水力发电机组的工作条件。由于天候、水况、意向等多因素差异，这些物件除自身要随条件变化外，组合方式也要变，增减的副件也不同。例如:索取低流速水的电能，除采用高转速水轮外，有的还要设加速器、拢水口等副件，索取高流速水的电能只要选择大扭力水轮，其余可省略；索取高寒流域的电能，除增设防冻设置外，非全程开发的河流还要设防浮冰撞击的措施；索取表层或浅水电能，可不用潜水发电机，需靠直角变速器向浮控体露天面上的发电机传递能量，而索取深水电能必须用潜水发电机，并且潜水性能要符合水的深度；索取江河等定向水流的电能，只要使浮控体窄长，则可不设方向控制板，发电浮体可首尾连接，纵、横、竖向可充满全流域；索取潮汐等变向水流的电能，不可选择窄长的浮控体，更不可首尾连接各发电浮体，应选择长宽适度的带有方向控制板的浮控体，在浅水区可不用绳索，而是将发电浮体环挂在高于最高水位的柱状定位器上，当一套发电设施的定位器的数量大于I时，则发电浮体不能旋转，只能升降，这要将各个发电机或各分组发电机与浮控体施行环挂并分别配带尾翼，这样方可大面积高密度开发；索取洋流电能，要将真实密度接近于水的发电浮体连接在定位器和专一浮控体的软连接线上，使其处于免受风灾及压强适合的层段；当本方法用于船时，则船即为浮控体，增设可伸缩水轮的发电机则成发电浮体，将其与定位器软连接即可索取电能，充电后缩回水轮，撤销定位即可航行；若将船改为潜艇，还需将可伸缩水轮增加可收张功能，这种自发电式潜艇具有安全环保无噪音航程远的特点；如果用于水上车辆，则发电浮体要由水底和柱状两类定位器联合控制，虽然浮控体的体积庞大，其单位面积造价要比高速公路低得多，这种交通方式具有经济环保高速的特点，尤其是轻轨列车，本方法若与另案的风控方法合作可使水面车流遍布大洋；本方法用于栽培、旅游、水产品养殖等行业以及水上村寨等建设更为经济环保简便；发电机组的整体坚固程度，还要按其所在水域风的级别、意向目标等因素选择可行的设计方案；当然最广泛的应用是要变成高压输送至各地供所有用电者的利用。这种发电机组各主要物件之间的要素:受力原则是，定位器的定位力 > 绳索的抗拉力 > 发电机组的总浮力与水对其总推力之和；平行原则是，水流方向、水轮轴线、浮控体长轴及方向控制板的中心线相平行；平衡原则是，水轮的扭力不得影响浮控体的平衡；对称原则是，浮控体长轴中心线的两侧安装的发电机等所有物件要求功率、规格、重量、数量、位置及形状等全部对称，并且功率及形体大者居后。本发明的核心内容概括为:由浮控体和发电机组成的发电浮体在与定位器环挂或用绳索与定位器软连接后，使水轮的旋转平面与流水方向相垂直，整个发电机则随着流水的运动实施发电。这种发电机组除现场安装外，其余均为工厂化工程约占九成。其中，浮控体可用聚苯乙烯和钢、铝、碳纤维等复合成，可用仿木材聚氨酯组合聚醚自成，可用中空材料组装成，还可用上述材料搭配合成；定位器可用钢混、钢、不锈钢、巨石、铸铁等材料制造；绳索可用棕绳，、不锈钢油丝绳、高密度聚苯乙烯绳、尼龙9、尼龙MXD-6等绳类。
[0004]【专利附图】
【附图说明】 (I)和(2)分别为索取江河水流和洋流电能的示意图，图标编号1.1、1.2、1.3、1.4均为浮控体，其中1.1用于索取表层水电能，可承载露天式发电机4.1等物件，外形似板状长方体，其长轴中心线的前端用绳索3连接定位器2，后端可接同类发电浮体。1.2和1.1的差别，一是必须配套潜水发电机4.2，二是连接点由中心线改为中轴线，三是其上下及左右安装的发电机等物件必须全方位的对称于发电浮体的中轴线，利用支撑5和
1.1的支撑5相互环挂使1.2即能借助到1.1的浮控力，两者又可轴向互动。1.4和1.2的差别，一是由其组合的发电浮体的整体真实密度必须接近于水，故将浮力交给与其软连接的1.3承担，二是因为不能借助1.1所拥有的水的表面张力等作用力，所以与绳索(3)的连接必须采用即可上下摆动又可防止其翻滚的链式环挂接头6，若后端续接仍需此类接头。图中支撑5还有对水轮等物件的防护作用，材料为钢或硬塑等，7为浮标，作用是便于寻找发电机组，材料为彩色浮体，1.3要浮力强大，形状无严格要求，8、9、10分别为水面、水底、水流方向，实施前要按水文、地质和气象资料设计使各项指标符合自然条件，还要预测到大规模开发江河电能会使大陆水域空前扩张，对此要做好水利与防汛的准备工作。
[0005]【具体实施方式】索取江河水流电能的方式，是将系好绳索的定位器安装或投放到位，绳索的另端按图(I)连接发电浮体即运转发电。索取洋流电能的方式，在船上将图(2)中的整套水力发电机组组装连接后，用硬连接投送装置将其投送到可行水位，当定位器安装或投送到位时，脱离投送即运转发电。
【权利要求】
1.由浮控体和发电机组成的发电浮体在与定位器环挂或用绳索与定位器软连接后，使水轮的旋转平面与流水方向相垂直，整个发电机则随着流水的运动实施发电。
【文档编号】F03B13/00GK104234913SQ201310249469
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月22日 优先权日:2013年6月22日
【发明者】武玉臣 申请人:武玉臣