阅读说明：本技术 一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组 (Tower box type wind, water and pump multi-stage combined generator set ) 是由 宋长江 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组,包括蓄水池、水箱、设置在水箱顶部的风力发电机、至少四组抽水装置、控制箱,水箱排水管、设置在水箱排水管出水口下方的水力发电机构和用以固定水利发电机构的固定组件。本发明的优点是：通过风力发电机、泵和水力发电机的结合,降低了由于风的随机性对发电所带来的影响,将风力发电机所产生的电能转化为抽水装置的动力,将蓄水池的水输送至水箱本体中,最后通过水力发电机构实现发电,本发明的发电机组供电的稳定性好,减少了能源浪费,是一种较理想的风力、泵和水力联合的发电方式。(The invention provides a tower box type wind, water and pump multi-stage combined generator set which comprises a water storage tank, a water tank, a wind driven generator arranged at the top of the water tank, at least four groups of water pumping devices, a control box, a water tank drain pipe, a hydroelectric generation mechanism arranged below a water outlet of the water tank drain pipe and a fixing component used for fixing the hydroelectric generation mechanism. The invention has the advantages that: the wind power generation device has the advantages that the wind power generator, the pump and the hydroelectric generator are combined, the influence on power generation caused by wind randomness is reduced, electric energy generated by the wind power generator is converted into power of the water pumping device, water in the water storage tank is conveyed into the water tank body, and finally power generation is realized through the hydroelectric generation mechanism.)

一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别涉及一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组。

背景技术

随着电器的普及应用，绿色、可再生能源大量地开发利用成为能源发展的新趋势，目前常见的可再生能源有风能、水能等，为了利用风能、水能，开发出了风力发电机、水力发电机等发电装置，但风力发电的原动力是不可控的，输出的电能具有很强的随机性，且在风力较小时无法工作，常见的水力发电机借由水的高度落差所产生的重力势能带动水利轮机发电，现有的水力发电机使用时大多需要装设于水源处，对安装位置有较大的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组，其特征在于，包括蓄水池、水箱、设置在水箱顶部的风力发电机、至少四组抽水装置、控制箱，水箱排水管、设置在水箱排水管出水口下方的水力发电机构和用以固定水利发电机构的固定组件；所述的水箱包括水箱本体和支撑柱，在所述的水箱本体的侧壁开有进水口，在所述的水箱本体的底部开有排水口；所述支撑柱的为四根，底端设置在蓄水池底板上，支撑柱的顶端与水箱本体底部四角固定连接；所述的水力发电机构包括基座和设置在基座上的成竖直排列的由若干个水力发电单元组成的水力发电单元组，所述的基座的底部设置在蓄水池底板上，在基座的顶部开有储水槽，在所述的储水槽侧壁上开有泄水孔；

每个水力发电单元由机壳，设置在机壳内的水轮机、设置在机壳外壁上的变速机和发电机所组成，在所述机壳的顶部开有入水口，在机壳的底部开有出水口，水轮机的轮轴穿过机壳与变速机连接，所述的变速机与发电机通过传动皮带连接；从上至下第下一个水力发电单元的入水口和上一个水力发电单元的出水口对应设置，最后一个水力发电单元的出水口与基座顶部开有的储水槽对应设置；所述水力发电单元组的每个水力发电单元通过固定组件与支撑柱固定连接；所述的抽水装置包括抽水泵和设置在抽水泵上的连通管道；所述的连通管道一端通入蓄水池，另一端与水箱本体的进水口连接；所述的水箱排水管一端与水箱本体底部的排水口连接，另一端置于第一个水力发电单元的入水口上方，所述的水箱排水管道上设有阀门，所述的风力发电机与抽水泵电性连接，用以为抽水泵提供电力；所述的控制箱与抽水泵电性连接。

进一步地，所述的固定组件包括支架和连接板，所述连接板通过螺栓与水利发电单元的机壳连接，所述的支架一端固定在支撑柱上，另一端与连接板连接；

进一步地，所述的蓄水池设有补水装置，所述的补水装置包括补水泵和补水连通管道，所述的补水泵通过补水连通管道将蓄水池与外部水源连通。

进一步地，所述的水箱本体、支撑柱和蓄水池为钢筋混凝土结构，在所述蓄水池的侧壁开有第一溢流口12，在所述的水箱本体的侧壁上部开有第二溢流口。

进一步地，所述泄水孔的高度高于蓄水池顶面高度。

进一步地，所述的风力发电机的包括转子叶片、调向器、塔架和储能装置，所述风力发电机通过塔架设置在水箱本体顶部的四角部位，每两个相邻风力发电机的转子叶片呈高低交错设置。

进一步地，所述水轮机的叶片为向内凹陷形的叶片。

进一步地，所述的机壳内入水口的下部设置有导流板，所述的导流板一端固定在机壳内壁上，一端倾斜延伸向水轮机的叶片上方，在所述机壳内的底部还设有排水坡道。

进一步地，在所述的水箱本体内还设有加压装置，所述的加压装置包括加压泵和设置在加压泵上的加压连通管道，所述的加压连通管道一端通入水箱本体内，另一端与水箱排水管连通。

进一步地，所述的阀门为远程电动液压阀门，所述的控制箱与加压水泵和远程电动液压阀门电性连接。

本发明的优点：

本发明提供的一种塔箱式风、水、泵多级联合式发电机组，通过风力发电机、泵和水力发电机的结合，降低了由于风的随机性对发电所带来的影响，将风力发电机所产生的电能转化为抽水装置的动力，将蓄水池的水输送至水箱本体中，最后通过水力发电机构实现发电，本发明的发电机组供电的稳定性好，减少了能源浪费，是一种较理想的风力、泵和水力联合的发电方式。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的水泵及风力发电机平面布置图。

图3为图1的水轮发电单元结构示意图。

图4为图3水力发电单元的俯视图。

图5为图3水轮机叶片的结构示意图。

图6为图1的固定组件连接示意图。

图7为图1的A部放大图。

图8为图1的B部放大图。

图9为图1的C部放大图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1-图4所示，本发明的一种塔箱式风、水、泵联合式发电机组，其特征在于，包括蓄水池1、水箱5、设置在水箱5顶部的风力发电机4、至少四组抽水装置3、控制箱2，水箱排水管8、设置在水箱排水管出水口下方的水力发电机构9和用以固定水利发电机构的固定组件10；所述的水箱5包括水箱本体5-1和支撑柱5-2，在所述的水箱本体5-1的侧壁开有进水口，在所述的水箱本体5-1的底部开有排水口；所述支撑柱5-2的为四根，底端设置在蓄水池底板上，支撑柱5-2的顶端与水箱本体5-1底部四角固定连接；所述的水力发电机构9包括基座9-1和设置在基座9-1上的成竖直排列的由若干个水力发电单元9-2组成的水力发电单元组，所述的基座9-1的底部设置在蓄水池底板上，在基座9-1的顶部开有储水槽，在所述的储水槽侧壁上开有泄水孔；每个水力发电单元由机壳9-2-1，设置在机壳9-2-1内的水轮机9-2-2、设置在机壳9-2-1外壁上的变速机9-2-5和发电机9-2-7所组成，在所述机壳9-2-1的顶部开有入水口，在机壳9-2-1的底部开有出水口，水轮机9-2-2的轮轴9-2-4穿过机壳9-2-1与变速机9-2-5连接，所述的变速机9-2-5与发电机9-2-7通过传动皮带连接；从上至下第下一个水力发电单元的入水口和上一个水力发电单元的出水口对应设置，最后一个水力发电单元的出水口与基座顶部开有的储水槽对应设置；所述水力发电单元组的每个水力发电单元9-2通过固定组件10与支撑柱5-2固定连接；所述的抽水装置2包括抽水泵2-1和设置在抽水泵2-1上的连通管道2-2；所述的连通管道2-2一端通入蓄水池1，另一端与水箱本体5-1的进水口连接；所述的水箱排水管8一端与水箱本体5-1底部的排水口连接，另一端置于第一个水力发电单元9-2的入水口上方，所述的水箱排水管道8上设有阀门7，所述的风力发电机7与抽水泵2-1电性连接，用以为抽水泵2-1提供电力；所述的控制箱2与抽水泵2-1电性连接。本发明的塔箱式风、水、泵联合式发电机组将风力发电机4所产生的电能转化为抽水装置3的动力，将蓄水池1的水输送至水箱本体5-1中，最后通过水力发电机构9实现发电，本发明机组供电的稳定性好，减少了能源浪费，是一种较理想的风力、泵和水力联合的发电方式

如图6-图9所示进一步地，所述的固定组件10包括支架10-2和连接板，所述连接板通过螺栓与水力发电单元9-2的机壳9-2-1连接，所述的支架10-2一端固定在支撑柱5-2上，另一端与连接板固定连接；所述连接板包括，设置在最上部水力发电单元9-2的机壳9-2-1顶部的上连接板10-3，所述上连接板10-3设置在机壳9-2-1顶部的四角处；用于连接相邻水力发电单元9-2的机壳9-2-1的中间连接板10-1，所述中间连接板10-1设置在两相邻机壳9-2-1外侧壁的四角处；设置在最后一个水力发电单元9-2的机壳9-2-1底部的下连接板10-4，所述下连接板10-4设置在机壳9-2-1底部的四角处；固定组件10的设置确保了水力发电单元组的结构稳定；

进一步地，所述的蓄水池1设有补水装置11，所述的补水装置包括补水泵11-1和补水连通管道11-2，所述的补水泵11-1通过补水连通管道11-2将蓄水池1与外部水源连通，从而为蓄水池补水。

进一步地，所述的水箱本体5-1、支撑柱5-2和蓄水池1为钢筋混凝土结构，在所述蓄水池的侧壁开有第一溢流口12，在所述的水箱本体5-1的侧壁上部开有第二溢流口。

进一步地，所述泄水孔的高度高于蓄水池顶面高度，这种结构能够防止蓄水池1的水倒灌进储水槽内。

进一步地，所述的风力发电机4的包括转子叶片4-2、调向器、塔架4-1和储能装置，所述风力发电机4通过塔架4-1设置在水箱本体顶部的四角部位，每两个相邻风力发电机4的转子叶片4-2呈高低交错设置。

如图5所示，进一步地，所述水轮机9-2-2的叶片为向内凹陷形的叶片，增加了水流对叶片的冲击力。

如图3所示，进一步地，所述的机壳内入水口的下部设置有导流板9-2-3，所述的导流板9-2-3一端固定在机壳内壁上，一端倾斜延伸向水轮机的叶片上方，在所述机壳9-2-2内的底部还设有排水坡道9-2-6；入水口下部的导流板9-2-3能够对水流进行引导，避免水流的分散；机壳内排水坡道的设置解决了机壳内存水的问题，可以让机壳内的排水更快速。

进一步地，在所述的水箱本体5-1内还设有加压装置6，所述的加压装置包括加压泵6-1和设置在加压泵6-1上的加压连通管道6-2，所述的加压连通管道6-2一端通入水箱本体5-1内，另一端与水箱排水管8连通，通过加压泵6-1来增加水箱排水管排出水的流速。

进一步地，所述的阀门7为远程电动液压阀门，所述的控制箱2与加压水泵6-1和远程电动液压阀门电性连接，实现控制箱2对加压水泵6-1和远程电动液压阀门的控制。本发明的工作流程为：

通过多个设置在水箱本体5-1顶部的风力发电机4发电，多个风力发电机4所产生的电能储存至风力发电机4的储能装置中，再通过储能装置对抽水泵2-1供电，抽水泵2-1将蓄水池1内的水抽取至水箱本体中存储，然后水箱本体1中的水通过水箱排水管8经高处向下落，利用水下落重量不变、体积不变，驱使水轮机9-2-2转动，进而带动多个水力发电机10发电，并通过电源输出端向外界输出稳定的电能，同时流经水力发电机10的水流通过泄水孔重新流回蓄水池1中实现水的循环利用，本发明通过设置多个竖直排列的水力发电机为电能增容放大，从而获得更大的电力资源，且本发明供电的稳定性好，减少了能源浪费，是一种较理想的风力、泵和水力联合的发电方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。