一種自動控制的景觀型水力發電系統的製作方法

2023-05-16 21:42:02

本實用新型涉及一種水力發電系統，特別涉及一種自動控制的景觀型水力發電系統，屬於水力發電領域。

背景技術：

隨著社會的發展，基礎建設日趨完善，不少公立或私立的學校內都建造了景觀型的小瀑布，用於美化環境。如果改造學校裡的景觀瀑布實現水力發電，並利用節能電源美化校園，可以說是一舉兩得的好事。簡單的水力發電技術在實際應用中已經很成熟，但學校內的景觀瀑布普遍地貌坡度小水流量少，實現水流發電、並非易事。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是克服現有景觀瀑布水流發電難和不足以長期給LED燈的宣傳板供電的缺陷，提供一種自動控制的景觀型水力發電系統，從而解決上述問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案：

本實用新型一種自動控制的景觀型水力發電系統，包括水力模塊和發電模塊，發電模塊連接穩壓充電模塊，穩壓充電模塊設置在水力模塊上，水力模塊上下分別設置有上蓄水池和下蓄水池，上蓄水池出口處設置有閘閥和流量傳感器，上蓄水池的出口連接集水口，集水口連通集水槽，集水槽最下端固定設置一個翻水輪，並在集水槽靠近翻水輪的一端設置有一塊墊片，翻水輪連接發電模塊，發電模塊包括了太陽能電板、直流發電機和變速齒輪組，太陽能電板和穩壓充電模塊電連接蓄電池，蓄電池設置在穩壓充電模塊一側，蓄電池和流量傳感器電連接PLC編程控制器，PLC編程控制器電性連接閘閥。

作為本實用新型的一種優選技術方案，集水槽與集水口水平連接，集水槽呈一定夾角的斜板狀，集水槽下端連接下蓄水池。

作為本實用新型的一種優選技術方案，墊片一端固定在集水槽上，墊片另一端翹起並與 集水槽呈30°角。

作為本實用新型的一種優選技術方案，變速齒輪組設置在翻水輪一側，變速齒輪組包括若干個齒輪，變速齒輪組通過轉軸連接直流發電機。

作為本實用新型的一種優選技術方案，太陽能電板設置在上蓄水池上。

本實用新型所達到的有益效果是：本實用新型一種自動控制的景觀型水力發電系統，藉助校園景觀，將蓄水池進行合理改造，上蓄水池中的水會源源不斷地經過集水口流入集水槽，並順著集水槽一直向下流。當水流到達墊片的位置時，被抬升一個角度後觸碰到翻水輪的葉片，然後推動翻水輪轉動。在利用翻水輪設計發電機組，並通過穩壓充電模塊將電能儲備起來，可以自動通過太陽能電板輔助充電；即使在校園景觀瀑布坡度較小、水流較小的情況下也能依靠景觀型水力發電系統的電能可以使得LED燈光字點亮，美化校園環境，又可以滿足景觀照明的需求及文化宣傳的目的。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型一種自動控制的景觀型水力發電系統整體平面結構圖；

圖2是本實用新型墊片設置的示意圖；

圖3是本實用新型翻水輪及發電模塊的連接關係示意圖；

圖4是本實用新型工作系統圖；

圖中：1、水力模塊；2、上蓄水池；3、閘閥；4、流量傳感器；5、集水口；6、集水槽；7、翻水輪；8、穩壓充電模塊；9、太陽能電板；10、蓄電池；11、下蓄水池；12、墊片；13、發電模塊；14、直流發電機；15、變速齒輪組；16、PLC編程控制器。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

實施例

如圖1-4所示，一種自動控制的景觀型水力發電系統，包括水力模塊1和發電模塊13，發電模塊13連接穩壓充電模塊8，穩壓充電模塊8設置在水力模塊1上，水力模塊1上下分別設置有上蓄水池2和下蓄水池11，上蓄水池2出口處設置有閘閥3和流量傳感器4，上蓄水池2的出口連接集水口5，集水口5連通集水槽6，集水槽6最下端固定設置一個翻水輪7，並在集水槽6靠近翻水輪7的一端設置有一塊墊片12，翻水輪7連接發電模塊13，發電模塊13包括了太陽能電板9、直流發電機14和變速齒輪組15，太陽能電板9和穩壓充電模塊8電連接蓄電池10，蓄電池10設置在穩壓充電模塊8一側，蓄電池10和流量傳感器4電連接PLC編程控制器16，PLC編程控制器16電性連接閘閥3。

進一步地，集水槽6與集水口5水平連接，集水槽6呈一定夾角的斜板狀，集水槽6下端連接下蓄水池11，墊片12一端固定在集水槽6上，墊片12另一端翹起並與集水槽6呈30°角，變速齒輪組15設置在翻水輪7一側，變速齒輪組15包括若干個齒輪，變速齒輪組，15通過轉軸連接直流發電機14，太陽能電板9設置在上蓄水池2上。

具體的，水力部分包含有一定落差的上下兩個蓄水池、集水口5、集水槽6、翻水輪7。上蓄水池2的出口連接收窄的集水口5，使得水流從集水口5能以較快的速度向與水平面呈一定夾角的斜板狀集水槽6流下去。一般景觀瀑布會設置成階梯狀，此時可將斜板狀的集水槽6固定在原有的階梯上。集水槽6最下端固定放置一個翻水輪7，水流推動翻水輪7轉動，同時翻水輪7連接電力部分的發電模塊，將機械能轉化為電能，再通過電力部分的穩壓充電模塊8將電能儲存起來，而校園的景觀瀑布並不是一天到晚都在使用，他產生的電能不足以提供帶LED燈的宣傳板的電力供給，因此在上蓄電池2上設置太陽能電板9，將太陽能轉換成電能，並儲存在蓄電池10中，保證LED燈的宣傳板處於通電狀態；若遇到長期陰雨天氣，太陽能電板9無法工作，蓄電池10中的電能不足以提供LED燈的宣傳板時，PLC編程控制器16將控制上蓄水池2上的閘閥3，並通過流量傳感器4控制水流量，在利用水力發電。保證LED燈的宣傳板的正常使用，起到美化校園景觀的作用。

因為學校內的景觀瀑布一般落差較小，水流也較小，為了產生能夠足夠供給LED燈發光的電能，如圖2所示，在集水槽上6靠近翻水輪7一端，設置一塊墊片12，墊片12一端固定在集水槽6上，一端翹起與集水槽6成30°角，水流在集水槽6上流動到達墊片12時，被墊片12抬升30°的角度後再衝擊翻水輪7，此時翻水輪的轉動效果比直接從集水槽6上 流動經過翻水輪的效果好。根據實驗證明增加墊片12能把翻水輪7的轉速提高30％-50％。景觀瀑布的水流最後流入下蓄水池11，再通過抽水泵回到上蓄水池2。

上蓄水池2中的水會源源不斷地經過集水口5流入集水槽6，並順著集水槽6一直向下流。當水流到達墊片12的位置時，被抬升一個角度後觸碰到翻水輪7的葉片，然後推動翻水輪7轉動。翻水輪7連接了直流發電機14，此時翻水輪的不停轉動將機械能轉化為電能，通過穩壓充電模塊8將電能儲備起來，並通過太陽能電板9輔助充電。將穩壓充電模塊8與帶LED燈的宣傳板或者其他有景觀作用的設施連接起來，依靠景觀型水力發電系統的電能可以使得LED燈點亮，美化校園環境。

最後應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。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範圍之內。