一种固定式能量自持型提水装置

本发明涉及一种能量自持型提水装置，属于能量自持提水。

背景技术：

1、农业用电量逐年攀升，2022年我国农业用电量达到了1146亿千瓦时；水流能具有分布范围大，环境污染小等特点，通过发展水流提水装置，符合国家绿色农业发展需要。

2、但现有的水流提水装置存在着环境污染大、提水效率不高、自动化程度低等发展瓶颈。公开号为cn117281013a所公开的“一种基于太阳能的提水灌溉装置及其使用方法”，采用光伏能源作为能源供给，通过多管室间的协调工作，能将水流提升到较高高度。但该设计的提水效率相对较低，其使用环境受到气候因素影响较大，难以满足全天候提水需求。

3、因此，现有提水技术存在如下缺陷：

4、一、能量自持方面：目前的水流提水设备多依靠短距离电能输送、蓄电池供电或者利用风光能源进行供能，对于大功率全天候提水需求，难以做到全天候稳定自持供能；此外对于短距电能输送存在着一定的安全隐患；

5、二、绿色提水方面：我国目前普遍采用的提水设备多为电能供能，而我国用电多来自于火电；而利用光伏能源驱动提水设备又存在受气候影响大、提水效率低的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决现有提水设备的提水效率较低，使用环境受到气候因素影响较大，难以满足全天候提水需求的问题，进而提出一种固定式能量自持型提水装置。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括多个固定桩基、平台、垂直轴水轮机、发电辅助设备和提水系统；

3、多个固定桩基均布设置在平台的下表面，垂直轴水轮机设置在平台的下方，且垂直轴水轮机的轮机轴穿过平台与设置在平台上表面的发电辅助设备连接，所述提水系统设置在平台的上表面。

4、进一步的，所述提水系统包括进水管、水泵和出水管；

5、水泵设置在平台的上表面，进水管的一端与水泵的进水口连通，进水管的另一端设置在平台的下方，出水管的一端与水泵的出水口连通，出水管的另一端延伸至平台外。

6、进一步的，所述提水系统还包括拦污口；

7、拦污口安装在进水管的另一端。

8、进一步的，还包括多个弹性连接结构；

9、每个固定桩基的上端通过一个弹性连接结构与平台的下表面连接。

10、进一步的，还包括拦网导流罩；

11、拦网导流罩布设在平台正面的下方。

12、进一步的，还包括环境感知系统；

13、所述环境感知系统安装在平台上。

14、进一步的，所述环境感知系统包括微型气象站和水位感知模块；

15、微型气象站设置在平台的上表面，水位感知模块设置在平台的下方。

16、本发明的有益效果是：

17、1.本发明采用水流能自持提水设计，与其他供能方式相比，利用水流能供能既能保证提水装置的环保性，也能满足全天候、高效率提水作业需求。

18、2.本发明采用的固定桩基+平台+弹性连接结构的系统设计，能够实现发电装置随着河流水位变化的自我位置调节；固定桩基+弹性连接结构的设计允许发电装置位置自我调节的同时，也能避免因发电装置触碰水底造成的发电机组损伤问题。

19、3.本发明利用拦网结构和拦污口设计，一方面既能保证水流中的杂物被阻拦网分离，避免水中杂物影响发电装置正常作业，也能减少提水作业中的水管杂物堵塞问题。

20、4.本发明采用环境感知系统实现对河流水文、环境气候的自主监测，并在监测到极端气候条件时，自动向用户发出警示信息。

21、5.本发明采用了垂直轴三叶片式水轮机，垂直设计使得机器更加紧凑，尤其适合于空间受限的安装环境，且上部的发电机和调速系统易于接触和维护，可以根据实际地理和水文条件，灵活选择安装位置和方式。

22、6.本发明采用了导流罩设计，通过导流板的聚流作用，使水轮机能够采集更大范围、更大速度的水流，提高水流能的采集量。

23、7.本发明采用了弧形护罩对水轮机进行包围设计，使水流经过水轮机时不易发散，提高了水流能的利用率。

24、8.本发明采用了尾流板的设计，将经过水轮机的水流进行及时的散流处理，避免形成涡流堆积等水流堵塞的现象，可以提高水流能利用的流畅性和发电机组的稳定性。

技术特征：

1.一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，包括多个固定桩基(1)、平台(2)、垂直轴水轮机(4)、发电辅助设备(5)和提水系统；

2.根据权利要求1所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，所述提水系统包括进水管(702)、水泵(703)和出水管(704)；

3.根据权利要求2所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，所述提水系统还包括拦污口(701)；

4.根据权利要求1所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，还包括多个弹性连接结构(3)；

5.根据权利要求1所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，还包括拦网导流罩(6)；

6.根据权利要求1所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，还包括环境感知系统；

7.根据权利要求6所述的一种固定式能量自持型提水装置，其特征在于，所述环境感知系统包括微型气象站(801)和水位感知模块(802)；

技术总结一种固定式能量自持型提水装置，它涉及一种能量自持型提水装置。本发明为了解决现有提水设备的提水效率较低，使用环境受到气候因素影响较大，难以满足全天候提水需求的问题。本发明包括多个固定桩基、平台、垂直轴水轮机、发电辅助设备和提水系统；多个固定桩基均布设置在平台的下表面，垂直轴水轮机设置在平台的下方，且垂直轴水轮机的轮机轴穿过平台与设置在平台上表面的发电辅助设备连接，所述提水系统设置在平台的上表面。本发明属于能量自持提水技术领域。技术研发人员：李明伟,王宇田,王晓航,任伯浩,张启昭受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1