用于由空气水力生成电能的改进的系统和方法与流程

本申请总地涉及对印度专利申请号201721045318的改进。本发明涉及一种改进的用于由空气水力发电的系统。更具体地，本发明提供了一种空气水力发电的集成，由此该系统使用支点布置并且还去除容器内的具有橡胶的重力板或活塞板，以进行更稳健和高效的设计，从而改善用于发电的系统的整体效率。

背景技术：

1、我们通过热能、核能和水能等传统方法以及通过太阳能、风能和潮汐能等非传统方式产生大部分电力。然而，目前大多数发电厂使用可耗尽资源，如煤、柴油、天然气、核能等来发电。另一些国家则利用太阳能、风能和水能等自然资源发电。然而，这些自然资源需要巨大面积、高生产成本、沉重的基础设施成本和太多的资源，同时提供非常小的产出。一般而言，水坝是专门为水力发电而建造的。用于水力发电的水力发电机可能产生空气污染物，从而影响环境。水力发电机的使用会产生许多环境后果。水坝和水库可能会阻碍鱼类的迁徙，因为鱼类栖息地是由水位、水流速度、栖身机会和食物获取等物理因素决定的。排水会对鱼造成彻底的破坏。除此之外，水量可能对河里的鱼有不同的影响，这取决于鱼的生命周期的类型和阶段。水坝和水库还可以改变自然水温、水化学、河流特性和泥沙负荷。这些变化可能会对河中和周围的动物产生负面影响。此外，河流和水坝的水危机导致水力发电减少。

2、水电大坝有地理上的限制，不能建在任何地方。此外，温室气体如二氧化碳和甲烷也可在水库中形成，其可以排放到大气中。水力发电水库产生的温室气体的确切数量尚不确定。此外，水力发电厂的建设是昂贵的，并且发电厂需要非常大的面积。这也具有地理限制，并且在水力发电厂中，居民的再分配也较高，而发电量低。迄今为止，还没有这样的水力发电系统能够成功地处理这些持续存在的问题。上述传统的发电方法使用可耗尽的能源，这些能源具有有效期并且在空气和环境中造成许多污染。他们还产生巨大的生产成本，使用不同的原材料，并且维护成本也非常高。上面提到的非传统方法占用了大量的空间，并且不能在给定的一天24小时中以一致的速度运行。其建设成本很高，产出相对较小。

3、因此，为了克服发电中的上述障碍，在我们先前的申请201721045318中提出了一种由空气水力发电的系统。然而，需要提供一种改进的系统，其将有效地保持将水从储水器泵送到容器中。还希望简化容器中的压力维持，这可以克服现有系统的限制和缺点。

4、发明目的

5、本发明的目的是提供一种用于由空气水力发电的系统。

6、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其不引起空气污染，从而保护环境并且是绿色能源。

7、然而，本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其需要非常小的空间来生产大量的电力。

8、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其可以在所有季节和所有环境条件下产生恒定的电力。

9、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其具有循环过程，由此相同体积的水多次发电。

10、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其具有高效率。

11、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其在安装上没有地理和地形限制或挑战。

12、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其通过使用非常小的面积而具有较少的建设和维护成本。

13、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其操作简单且经济。

14、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其运行稳健。

15、本发明的另一个目的是提供一种用于由空气水力发电的系统，其可以升级以将热电厂转换为空气水力发电站。

技术实现思路

1、根据本实施例，提供了一种用于由空气水力发电的系统。该系统包括：多于一个容器的串联布置，其特征在于，其中，容器中的每一个在中心处为圆柱形、在顶部为圆顶形结构并且在底部为窄圆锥形结构，使得容器在底侧连接到喷射泵送系统并且在容器的顶部连接到空气缓冲罐，使得所有容器中的压力保持在5bar至300bar的范围内；机械驱动机和支点组件，支点组件具有安置在静态支撑件上的作用力臂和阻力臂，其中，作用力臂连接到驱动机构，阻力臂连接到活塞杆，其中，活塞杆连接到具有橡胶密封件的活塞板以从储液池泵送水；喷射泵送系统，其包括喷射泵，喷射泵由活塞板分成两个隔室，其中，隔室中的每一个具有入口阀和出口阀以将水从储液池泵送到容器中；y’形压力管道，其在一端连接在窄圆锥形结构处并且由多于一个的窄管道合并成单个管道而形成，其中，压力管道以与容器从喷射泵送系统接收的相同的体积和压力连续地从容器接收加压水；和压力管道喷射器，其放置在压力管道上方，其中，喷射器通过气泡注入系统被注入有气泡，并且将水从压力管道以高速推到培尔顿式水轮机的培尔顿叶轮上，培尔顿叶轮转而使水轮机轴运动，其中，轴连接到发电机以发电。

2、在实施例中，当驱动机上下移动时作用力臂和阻力臂也移动，连接到阻力臂的泵活塞朝向点(a)向上移动，隔室b的入口阀打开而隔室b的出口阀关闭，同时隔室a的出口阀打开而隔室a的入口阀关闭，其中，当泵活塞朝向点(b)向下移动时，隔室a的入口阀打开而隔室a的出口阀关闭，同时隔室b的出口阀打开而隔室b的入口阀关闭。

3、在实施例中，空气缓冲罐使用高压空气压缩机以在高压空气下生成较小的体积，从而以所需的bar和体积将空气填充到空气缓冲罐中。来自至少一个容器或来自串联容器的加压水可以由压力管道释放到水轮机上。

4、在实施例中，空气滴(airdrop)注入促进压力管道喷射器提高对水轮机叶片的冲击扭矩以产生更大的转速。可以在水轮机与发电机之间使用齿轮组件来增加转速。在实施例中，发电机连接到升压变压器以将电力传输至电网。

5、当结合以下描述和附图考虑时，这里的实施例的这些和其他方面将得到更好的理解和领会。然而，应当理解，以下描述虽然指示了优选实施例及其许多具体细节，但是是以示例而非限制的方式给出的。在不脱离其精神的情况下，可以在本文的实施例的范围内进行许多变化和修改，并且本文的实施例包括所有这些修改。

技术特征：

1.一种用于由空气水力生成电能的改进系统100，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述驱动机上下移动时伴随着作用力臂和阻力臂的移动，连接到所述阻力臂的泵活塞朝向点(a)向上移动，隔室b的入口阀打开而隔室b的出口阀关闭，同时隔室a的出口阀打开而隔室a的入口阀关闭，其中，当泵活塞朝向点(b)向下移动时，隔室a的入口阀打开而隔室a的出口阀关闭，同时隔室b的出口阀打开而隔室b的入口阀关闭。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气缓冲罐使用高压空气压缩机113以在高压空气下生成较小的体积，从而以所需的bar和体积将空气填充到所述空气缓冲罐中。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，来自至少一个容器或来自串联容器的所述加压水由压力管道释放到所述水轮机上。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，空气滴注入促进所述压力管道喷射器提高对所述水轮机叶片的冲击扭矩以产生更大的转速。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述水轮机与所述发电机之间使用齿轮组件以增加转速。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发电机连接到升压变压器以将电力传输至电网。

技术总结
本发明提供了一种改进的用于由空气水力生成电能的系统。该系统包括：多于一个容器(104A‑104B)的串联布置，其中，容器中的每一个在中心处是圆柱形、在顶部是圆顶形结构104C并且在底部是窄圆锥形结构104D；机械驱动机102和支点组件200，支点组件200具有安置在静态支撑件102E上的作用力臂102A和阻力臂102B；喷射泵送系统300，其包括由活塞板108C分成两个隔室的喷射泵108；Y’形压力管道111，其在一端连接在窄圆锥形结构104D上并且由多于一个窄管道105A‑105B合并成单根管道106而形成；和压力管道喷射器115，其放置在压力管道上，在此喷射器被注入有气泡，该气泡将水从压力管道以高速推到培尔顿式水轮机114的培尔顿叶轮114A上，培尔顿叶轮114A转而使水轮机轴117移动以发电。

技术研发人员：桑迪普·普拉哈德·盖德
受保护的技术使用者：桑迪普·普拉哈德·盖德
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15