[发明专利]一种江河水流能量转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种江河水流能量转换系统的技术领域，尤其涉及一种利用江河水的急速水流或利用江河水高低地势所形成的水流能量转换为机械能，并把该机械能转换为电能或空气能的一种江河水流能量转换系统，所转换的能量具有多种用途。

背景技术

水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。水能是一种可再生能源，水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站。水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。容易被地形、气候等多方面的因素所影响，国家还在研究如何更好的利用水能。

水的落差在重力作用下形成动能，从河流或水库等高位水源处向低位处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机，使之旋转，从而将水能转化为机械能，然后再由水轮机带动发电机旋转，切割磁力线产生交流电。

水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用，对促进国民经济发展，改善能源消费结构，缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义，因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。

但是现有水能分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染，也容易被地形，气候等多方面的因素所影响。现有的水能发电站等发电设备必需筑坝移民，建造大坝，截留水源或者形成水库，通过大坝建设改变水的流速，令发电的效率增大，但这类基础建设投资大,搬迁任务重，且在大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响，对生态造成破坏。我国的长江三峡大坝水利发电站的建造虽然能提供大量的电能，解决我国长江三峡地区等的用电需求，但建造大坝所造成的环境生态和对长江的水资源造成的影响却是无可估量的，对于此种只关注现在，缺忽视环境生态保护和消耗未来环境资源的做法有着许多错误之处。但现有技术中利用水能发电又必须要建造大坝的基本要求是许多国家一直以来研究解决的问题，但至今还未研究出一种有效的方法和途径。

由此，在现有技术中，还未出现一种利用江河水流能量发电或转换为其他能量却不需要截留水流的方法和设施。因此，本申请人经过不断的实验和研究，终于开发出一种可以把江河水流的水能转化为电能或其他能量却不需要截留水流，同时也不会对水源生态造成环境影响。该水能转化系统对原来江河道的改造不会对水流造成任何形式的限制和影响，更不会破坏原有水源的生态系统和资源，转换的能量高效，且利用率高，是符合现代可持续发展的高标准要求，更是能够利国利民又能保护生态资源的新技术。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种江河水流能量转换系统，该江河水流能量转换系统利用现有江河水流高低位地势和水里本身重力的优势，在江河水流上建造能量转换系统，该能量转换系统不需在水道上建造大坝或截留水流用于能量的转换，更对本身水流的流速和方向不会产生影响，也不会对原有江河生态资源造成破坏，且建造成本较小，对环境不产生污染，符合现代可持续发展又保护生态资源的发展规划。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种江河水流能量转换系统，由沿着江河水流地势设置于江河水上的至少一个可活动安装的能量转换装置组成，能量转换装置由平行浮于江河水流面的转动轴、设于转动轴上的水轮叶、连接转动轴的动力输出装置组成；江河水流方向与水轮叶的转动方向平行或成锐角或成钝角。该江河水流能量转换系统可以由多个或一个能量转换装置组成，且该能量转换系统必须安装在有江河水流高低位地势的流域中才能发挥江河水流波浪对能量转换系统的作用。该能量转换装置的转动轴必须浮于水面上并且利用波浪对水轮叶的冲击，产生较大的转动轴机械运动转动；由于波浪的势能比平静水面的势能大很多，当转动轴浮于水面上，转动轴基本处于较轻和容易被冲击形成高速转动的状态，能最大限度地把波浪能转化为其他能量，用于民生和基础设计。此江河水流能量转换系统的最重要优势在于不仅水能转化率高效，更不需建造大坝或截留水流，不会对江河的生态环境造成破坏。

进一步的，所述的转动轴内填充有令转动轴浮于江河水流面的轻质填充料。本身转动轴就可以为浮于水面上的轻质材料，在填充油轻质填充料的双重作用，令转动轴的浮于江河水面上被波浪冲击产生的的反作用阻力更少，即转动轴转动的速度更快，产生的转换能量就越多。