水重力回路發(fā)電裝置（wglpp）的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明人的研究表明，“建筑物占2010年美國主要能源消耗的41% (40份)，大于歸因于交通的份額(28% )或歸因于工業(yè)的份額(31% )。這代表了 2010年大約4000億美元的成本。建筑物耗用了美國發(fā)電的74%，耗用了天然氣生產(chǎn)的34%。這導(dǎo)致建筑物應(yīng)對美國40%的二氧化碳排放負(fù)責(zé)，或者對7.4%的全球總二氧化碳排放負(fù)責(zé)[2011 BuildingsEnergy Data Book, EREN, US DOE]”。
[0002]WGLPP是一種非河中/堤壩型的、完全的微型水電發(fā)電裝置，其能夠產(chǎn)生清潔的(零二氧化物排放和零環(huán)境影響)、可再生的能源，因為是通過將水重力/能量轉(zhuǎn)換成機械動力來產(chǎn)生的。
【背景技術(shù)】
[0003]WGLPP可以是一種附接/集成的系統(tǒng)安裝設(shè)施、非附接式系統(tǒng)安裝設(shè)施或者便攜式系統(tǒng)安裝設(shè)施(在移動平臺或車輛上)。GWLPP可以在結(jié)構(gòu)上以及在外觀上與能夠改進(jìn)、而具有安裝WGLPP所需水頭和所需結(jié)構(gòu)的新的或改進(jìn)的民用建筑物、商業(yè)建筑物或軍用建筑物集成在一起。WGLPP水重力能源回路連續(xù)能量轉(zhuǎn)換部和部件將針對終端用戶或購買者性能要求來定制(形狀、尺寸、容量、材料...)和優(yōu)化。
[0004]發(fā)明人的想法和本發(fā)明的目標(biāo)是，WGLPP將產(chǎn)生所需電力來為任何民用建筑物、商用建筑物或軍用建筑物(多層建筑物；任何工業(yè)廠房或工廠；任何數(shù)據(jù)中心建筑物；任何農(nóng)場；任何便攜式建筑物；以及任何其他可行的應(yīng)用/集成)連續(xù)(24/7)供電。
[0005]發(fā)明人的想法是使得WGLPP的用戶自給自足、能源獨立。WGLPP將以具有成本效益的價格來提供，將基于終端用戶性能要求定制構(gòu)建以獲得最佳性能，經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)并且環(huán)境友好(零排放、可再生能源，以及零環(huán)境影響)。
[0006]發(fā)明人的發(fā)明使用、集成且應(yīng)用了水儲存技術(shù)；水力學(xué)原理；水動力學(xué)原理；流體力學(xué)和流體動力學(xué)原理；流體傳送技術(shù)(金屬和非金屬)；推進(jìn)器和葉輪科學(xué)與技術(shù)；發(fā)電科學(xué)與技術(shù)；無潤滑軸承技術(shù)；無線技術(shù)；太陽能發(fā)電技術(shù)；風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；傳感器技術(shù)；計算機科學(xué)技術(shù)；預(yù)測分析；任何其他可應(yīng)用的原理/技術(shù)；以及測量-記錄、監(jiān)控-警告、配置、控制和管理WGLPP所需最佳實踐架構(gòu)、工藝和技術(shù)。為連續(xù)地改進(jìn)WGLPP，我將使用任何新的可應(yīng)用的和可行的技術(shù)、新的發(fā)現(xiàn)、以及用戶/操作員所吸取的教訓(xùn)以及監(jiān)控的性能反饋。
[0007]發(fā)明概述
[0008]WGLPP是一種非河中/堤壩、完全的微型水力發(fā)電裝置，其能夠是附接/集成、非附接、或者便攜(車載)系統(tǒng)安裝設(shè)施，由水重力能量回路來驅(qū)動(勢能到動能到勢能...)；由五(5)個或更多個清潔(零排放以及零環(huán)境影響)且可再生的能量轉(zhuǎn)換區(qū)段或模塊構(gòu)成，利用額外寬的高性能軸向流(AF)推進(jìn)器和葉輪將降落的水能轉(zhuǎn)換成機械動力。這些區(qū)段或模塊為:1.水頭部；2.驅(qū)動-發(fā)電-加速部；3.加速-驅(qū)動-栗送部；4.抽吸-栗送-返回部；5.金屬結(jié)構(gòu)部。所有這些區(qū)段將針對終端用戶或購買者的性能要求來定制(形狀、尺寸、容量、金屬...)。參見圖1，項1、2、3、4和5。
【附圖說明】
[0009]圖1-總體概覽
[0010]該圖顯示出了 WGLPP的五個區(qū)段，它們是:1.水頭區(qū)段；2.驅(qū)動-發(fā)電-加速區(qū)段；3.加速-驅(qū)動-栗送區(qū)段；4.抽吸-栗送-返回區(qū)段；5.金屬結(jié)構(gòu)區(qū)段。還顯示出了:6.流體傳送裝置；7.AF推進(jìn)器；9.推進(jìn)器-發(fā)電機軸；10.吊艙；11.互連線纜；12.葉輪。區(qū)段1、2、3、4和5的設(shè)計和位置將基于終端用戶或購買者的性能要求來定制。
[0011]圖2-區(qū)段2
[0012]該圖顯示出了區(qū)段2，其中通過推進(jìn)器的軸的旋轉(zhuǎn)來完成發(fā)電機軸(9)的驅(qū)動，這最終使得產(chǎn)生電力；同時，AF推進(jìn)器(7)將水加速(栗送)到區(qū)段3。該區(qū)段將根據(jù)要求來定制。
[0013]圖3-區(qū)段2和區(qū)段3
[0014]該圖顯示出了區(qū)段2和區(qū)段3的區(qū)段，其包括區(qū)段2的吊艙(10)和區(qū)段3的AF推進(jìn)器(7)。區(qū)段2中的吊艙的位置將根據(jù)要求來定制，區(qū)段2和區(qū)段3的部件根據(jù)要求定制(形狀、尺寸、容量、材料...)。
[0015]圖4-區(qū)段3
[0016]該圖顯示出了區(qū)段3，其中來自區(qū)段2的加速的水再次被加速，連接到區(qū)段4的互連線纜(11)旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動葉輪(12)，水被栗送到區(qū)段4，而在區(qū)段4中，水被栗送給區(qū)段I。設(shè)計和位置將根據(jù)要求來定制。
[0017]圖5-支桿軸承系統(tǒng)
[0018]該圖顯示出推進(jìn)器和葉輪支撐系統(tǒng)，其包括無潤滑軸承以及支撐其的金屬或類似強度的支桿(8)。將根據(jù)需求來定制。
[0019]圖6-額外寬的高性能軸向流(AF)推進(jìn)器
[0020]該圖顯示出額外寬的高性能AF推進(jìn)器，其由金屬或類似強度的材料制成。設(shè)計將根據(jù)要求來定制(形狀、尺寸、容量、材料...)。
[0021]發(fā)明詳述
[0022]WGLPP是一種非河中/堤壩式的、完全的微型水力發(fā)電裝置，其可以是與其將供給動力的建筑物附接/集成的系統(tǒng)安裝設(shè)施、非附接的系統(tǒng)安裝設(shè)施、或者便攜式的系統(tǒng)安裝設(shè)施(移動平臺，車輛)。WGLPP由水能回路(勢能到動能到勢能...)來驅(qū)動；由五(5)個或更多個清潔(零排放以及零環(huán)境影響)且可再生的能源轉(zhuǎn)換區(qū)段或模塊構(gòu)成，這些區(qū)段或模塊利用額外寬的高性能軸向流(AF)推進(jìn)器和葉輪將降落的水能轉(zhuǎn)換成機械動力。這些區(qū)段或模塊為:
[0023]1.水頭區(qū)段；2.驅(qū)動-發(fā)電-加速區(qū)段；3.加速-驅(qū)動-栗送區(qū)段；4.抽吸-栗送-返回區(qū)段；5.金屬結(jié)構(gòu)區(qū)段；參見圖1。
[0024]WGLPP將降落的水流/壓力(能量)轉(zhuǎn)換成機械動力以便:
[0025]a)通過由推進(jìn)器產(chǎn)生且由其互連的動力軸傳遞的機械動力旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機軸的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力。
[0026]b)利用額外寬的高性能軸向流(AF)推進(jìn)器來加速以及推送/栗送水。
[0027]c)利用高性能推進(jìn)器來栗送/抽吸水以使水返回水箱，從而完成一個完整的回路循環(huán)且開始新的回路循環(huán)。
[0028]WGLPP集成且安裝在區(qū)段5上，區(qū)段5可以是金屬結(jié)構(gòu)或類似強度的結(jié)構(gòu)(所需框架)，其附接到地面或者適當(dāng)?shù)谋砻婊蛞苿悠脚_上的所需基腳或地基。如果安裝WGLPP，該結(jié)構(gòu)可以設(shè)計且構(gòu)建為建筑物結(jié)構(gòu)的一區(qū)段。參見圖1。
[0029]區(qū)段I位于區(qū)段5的頂部且由所需(形狀、尺寸、容量、材料...)架高的絕熱錐形底的水箱(附接/集成到或者非附接到其將供給動力的建筑物)及其監(jiān)測和控制系統(tǒng)(傳感器和控制器、溢流口 /通風(fēng)口、過濾器、排水管、截斷閥、單向流控制閥、預(yù)測分析系統(tǒng)、所需的軟件、集中式的可視與控制儀表板以及所需的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò))構(gòu)成。參見圖1。
[0030]區(qū)段2由如下構(gòu)成:由單向流控制止回閥、截斷閥和排水管/通風(fēng)系統(tǒng)控制的所需(形狀、尺寸、容量、材料...)絕熱傳送管道；額外寬的高性能AF推進(jìn)器及其支桿-軸承(無潤滑)安裝組件和系統(tǒng)；推進(jìn)器到發(fā)電機接口驅(qū)動器動力軸組件和系統(tǒng)；封閉發(fā)電機及其供給和與建筑物的接口系統(tǒng)的發(fā)電機吊艙以及所需的監(jiān)測和控制系統(tǒng)(類似于區(qū)段1)，用于進(jìn)行連續(xù)的、高質(zhì)量的、安全的、和受控的電力供應(yīng)。吊艙的設(shè)計和定位將根據(jù)要求來定制(形狀、尺寸、容量、材料...)。參見圖2和圖3。
[0031]區(qū)段3由如下構(gòu)成:所需(形狀、尺寸、容量、材料...)的絕熱傳送管道(比區(qū)段2更寬)，其由單向流控制止回閥、截斷閥和排水管/通風(fēng)系統(tǒng)控制；額外寬的高性能AF推進(jìn)器及其支桿-軸承(無潤滑)安裝組件和系統(tǒng)；用來驅(qū)動區(qū)段4中的葉片的推進(jìn)器到葉片的互連撓性線纜或適當(dāng)?shù)幕ミB系統(tǒng)和組件及其監(jiān)測與控制系統(tǒng)(類似于區(qū)段I)。參見圖4。
[0032]區(qū)段4由如下構(gòu)成:所需(形狀、尺寸、容量、材料...)的絕熱傳送管道(比區(qū)段2更寬)，其由單向流控制止回閥、截斷閥和排水管/通風(fēng)系統(tǒng)控制；水箱處的葉輪-返回端口組件及其支桿-軸承(無潤滑)安裝組件和系統(tǒng)，包括根據(jù)需要由WGLPP產(chǎn)生的電力和/或太陽能或風(fēng)能供給電力的附加的葉輪及其監(jiān)測與控制系統(tǒng)(類似于區(qū)段I)。參見圖1。
[0033]用于實施WGLPP的最佳方式
[0034]為了構(gòu)建成本效益高的、針對用戶性能要求優(yōu)化的以及可持續(xù)的系統(tǒng)，WGLPP將針對購買車或終端用戶的具體要求來定制，應(yīng)當(dāng)滿足所有適用的法律要求以及最佳的工業(yè)實踐。
[0035]這些指導(dǎo)對于獲得集成和實現(xiàn)的正確的工藝是關(guān)鍵步驟。工藝應(yīng)當(dāng)針對用戶需求經(jīng)過測試和驗證，在完成到正常操作的轉(zhuǎn)