技术领域
[0001] 本实用新型涉及水能源领域，尤其涉及的是一种利用水自身重力产生
动能的水重力能源系统。
背景技术
[0002] 水能是一种
可再生能源，是清洁能源，是指
水体的动能、
势能和压力能等
能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、
波浪能、
海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。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。可以利用
电解水分子和光以及化学分解水分子的方式，来分解到可燃烧的氢气，它可作为新的，多用途的能源来替代现有的矿物质能源。水分子的分解过程简而易行，投资少见效快。这给水能的综合利用带来了广泛的前景，在地球上，水是一种到处可见的液态物质。通过水的分解装置，制备出氢燃料，可用于
汽车，航天航空，热力发电等工业和民用方面，在较大的程度上，缓解了人类对矿物质资源的过分依赖。
[0003] 水能源作为新能源被广泛运用，例如建立
水电站进行发电，或者将水作为新型燃料等。但
现有技术中一些水利发电装置能量损耗较大导致发电效率降低。
[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。实用新型内容
[0005] 鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水重力能源系统，可以充分利用水能源，并且能够提高发电效率。
[0006] 本实用新型的技术方案如下：
[0007] 一种水重力能源系统，包括用于蓄积水势能并连接水源的第一集水箱，与所述第一集水箱通过下行水管连接的水
涡轮系统，用于驱动与该水涡轮系统连接的发
电机，与所述水涡轮系统连接的水
增压系统用于增加
流体速度；
[0008] 还包括与所述水增压系统通过上行水管连接的第二集水箱，且该第二集水箱与上述第一集水箱连接。
[0009] 所述的水重力能源系统，其中，所述水增压系统包括依次连接的第一螺旋增压
泵、第二螺旋
增压泵及第三螺旋增压泵，其中第二螺旋增压泵和第三螺旋增压泵通过一螺旋增压管连接。
[0010] 所述的水重力能源系统，其中，所述螺旋增压管上设有皮带轮，该皮带轮通过皮带与一端设有变速皮带轮的助力电机连接。
[0011] 所述的水重力能源系统，其中，所述助力电机为可调控的变频电机。
[0012] 所述的水重力能源系统，其中，所述助力电机通过皮带与所述发电机连接。
[0013] 所述的水重力能源系统，其中，还包括密封系统，所述密封系统又包括设置于第二集水箱上部的第一
真空机及设置于水涡轮系统上的第二真空机。
[0014] 所述的水重力能源系统，其中，所述下行水管的面积大于所述上行水管的面积，所述下行水管底端设有若干用于驱动水涡轮系统的冲击
水头。
[0015] 所述的水重力能源系统，其中，所述下行水管上设置于第一可调控制
阀，所述上行水管的上部和下部分别设有第二可调
控制阀和第三可调控制阀。
[0016] 所述的水重力能源系统，其中，所述发电机的功率大于所述助力电机的功率。
[0017] 所述的水重力能源系统，其中，所述第一集水箱的体积大于第二集水箱的体积，且第一集水箱与第二集水箱之间设有第四可调控制阀。
[0018] 本实用新型所提供的水重力能源系统，由于采用了能够相互产生虹吸作用的第一集水箱和第二集水箱，及相互连接并共同作用的水涡轮系统、密封系统和水增压系统，能够在充分利用水重力产生的势能进行发电，并辅以外力增压提高发电效率，节约了企业的能源消耗。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型中水重力能源系统的第一较佳
实施例的结构示意图。
[0020] 图2是本实用新型中水重力能源系统的第二较佳实施例的结构示意图。
[0021] 图中：110、第二集水箱；111、第一真空机；120、第一集水箱；121、注水管；130、下行水管；140、水涡轮系统；141、第二真空机；142、发电机；150、水增压系统；151、第一螺旋增压泵；152、第二螺旋增压泵；153、螺旋增压管；154、皮带轮；155、第三螺旋增压泵；156、助力电机；157、变速皮带轮；160、上行水管；K1、第一可调控制阀；K2、第二可调控制阀；K3、第三可调控制阀；K4、第四可调控制阀。
具体实施方式
[0022] 本实用新型提供一种水重力能源系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023] 一种水重力能源系统，请参阅图1所示：其包括用于蓄积水势能并连接水源的第一集水箱120，与所述第一集水箱120通过下行水管130连接的水涡轮系统140，用于驱动与该水涡轮系统140连接的发电机142，与所述水涡轮系统140连接的水增压系统150用于增加流体速度；还包括与所述水增压系统150通过上行水管160连接的第二集水箱110，且该第二集水箱110与上述第一集水箱120连接。
[0024] 具体的，可预先在第一集水箱120（该第一集水箱120应远离地表）上部设置一注水管121连接水源，然后将水源的水注入第一集水箱120中，作为一个较佳实施例，可将第一集水箱120的注入90%的水，之后还可以通过该注水管121向第一集水管中注入一定量的增压气体。注入水时，应保证上行水管160和下行水管130内装满水。可控制
开关阀使第一集水箱120的水冲击水涡轮系统140（水涡轮系统140可采用
涡轮机），该水涡轮系统140被水流冲击后高速转动并驱动发电机142高速转动发电。由于从第一集水箱120流出的水冲击水涡轮系统140后流速降低，可通过水增压系统150增加用于冲击水涡轮系统140后水流的流速，使水流流入第二集水箱110（为真空状态）中，因为设计第一集水箱120体积是第二集水箱110的两倍以上，而高度是第二集水箱110的一半以下，因此第一集水箱120放水量50%时第二集水箱110已经灌满水，可控制开关阀将第二集水箱110的水与第一集水箱120接通，使第二集水箱110与第一集水箱120之间形成虹吸，使第二集水箱110与第一集水箱120之间产生水压以循环利用水源。
[0025] 所要说明的是，上述实施例中下行水管130的面积应大于所述上行水管的面积，作为优选的，可将下行水管130的截面面积设置为上行水管160截面面积的四倍，但下行水管130的缩管冲击水头截面积与上行水管160截面积相等，以制造重力差增加水体流速。上述实施例中所述第一集水箱120的体积应大于第二集水箱110的体积，作为优选的，可将第一集水箱120的体积设置为第二集水箱110体积的两倍或两倍以上，具体可将第二集水箱110的高度设置为第一集水箱120的两倍或两倍以上。且可以在第一集水箱120与第二集水箱110之间设置第四可调控制阀K4即当第二集水箱110的水量达到预设值时可自动开启或闭合。
[0026] 进一步的，上述实施例中，初始启动时是通过水增压系统150启动的。请参阅图2所示：其中，所述水增压系统150包括依次连接的第一螺旋增压泵、第二螺旋增压泵152及第三螺旋增压泵155，其中第二螺旋增压泵152和第三螺旋增压泵155通过一螺旋增压管153连接。所述螺旋增压管153上设有皮带轮154，该皮带轮154通过皮带与一端设有变速皮带轮157的助力电机156连接。
[0027] 启动时，将助力电机156接通外界电源，助力电机156通过套设在变速皮带轮157上的皮带带动螺旋增压管153上的皮带轮154转动。同时可将助力电机156通过皮带与上述水涡轮系统140的发电机142连接。作为优选的，发电机142的功率应大于所述助力电机156的功率，发电机142的功率设置为助力电机156功率的1.5-2倍；具体实施时可将助力电机156的转速控制在2800转/分钟左右，螺旋增压管153上的皮带轮154转速则可根据助力电机156端的变速皮带轮157与螺旋增压管153上的皮带轮154变速比例设定。此时水涡轮系统140的水涡轮机中心
扭矩增大，水涡轮机的
叶片迅速旋转驱动水流前移，水流经过第一螺旋增压泵151增压后进入第二螺旋增压泵152增压。同时第一集水箱120内的水会通过下行水管130冲击水涡轮系统140。具体可将下行水管130底端设置若干用于驱动水涡轮系统140的冲击水头，其中该若干冲击水头的管口截面积总和应与下行水管
130的管口截面积相等。最终螺旋增压管153内的水体在皮带轮154的转动下使水流进一步受力
加速，第二螺旋增压泵152和第三螺增压泵内水线速度应达到100米/秒以上。流出水增压系统150的水体具有足够的流速流入第二集水箱110中。
[0028] 更进一步的，第二螺旋增压泵152和第三螺增压泵内的螺线圈数应按照一定比例设置，例如1：3、2：5等等具体可根据实际情况而定。可将助力电机156设置为为可调控的变频电机，即可根据水体流速或水涡轮机转速自动实现变频或变速。
[0029] 为保证该水重力能源系统的摩擦阻力减小，还设置有密封系统，所述密封系统包括设置于第二集水箱110上部的第一真空机111及设置于水涡轮系统140上的第二真空机141。其中第一真空电机与第二真空电机上同样可设置可调控制阀。启动前可将第二水箱通过第一真空机111抽为真空状态，便于水体流入，通过第二真空机141将水涡轮系统140抽为真空，以减小涡轮机的摩擦较少能量损失。
[0030] 为更好的控制水流，可在下行水管130上设置于第一可调控制阀K1，所述上行水管的上部和下部分别设有第二可调控制阀K2和第三可调控制阀K3。具体运行时第一可调控制阀K1、第二可调控制阀K2和第三可调控制阀K3可自动控制阀
门的大小。
[0031] 本实用新型所提供的水重力能源系统，可预先通过设置在第二集水箱110和水涡轮系统140上的第一真空机111及第二真空机141将第二集水箱110和水涡轮系统140抽为真空，同时开启第一可调控制阀K1、第二可调控制阀K2和第三可调控制阀K3，然后启动助力电机156带动水涡轮系统140及水增压系统150运行，第一集水箱120的水体流向第二集水箱110中，水体流动时通过下行水管130底端的冲击水头冲击水涡轮系统140不停转动，水涡轮系统140又驱动发电机142转动，发电机142高速运行时将产生电力，可将该电力输出或储存。当水体注入第二集水箱110一定体积时开启第四可调控制阀K4使第二集水箱110和第一集水箱120之间产生压力形成虹吸，以循环利用水源。本实用新型能够在充分利用水重力产生的势能进行发电，并辅以外力增压提高发电效率，节约了企业的能源消耗。
[0032] 应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附
权利要求的保护范围。
