CN106703125A - 一种楼宇节能系统 - Google Patents

Abstract

一种楼宇节能系统，包括补水装置、高位水箱、楼层水箱、进水控制阀和与楼层水箱配套的水轮发电机，所述的进水控制阀可在本水箱的水位高于上限水位时关闭，低于下限水位时开启，其特征在于：所述的进水控制阀还可由其下方相邻楼层水箱的进水控制阀的开启导致开启，所述的补水装置受高位水箱的进水控制阀的控制，当高位水箱的进水控制阀开启/关闭时，补水装置启动/停止运行。所述的水轮发电机的输出端与补水装置的电源输入端之间设有相位变换装置，用于使水轮发电机产生的交流电满足与市电并网的要求。与现有技术相比本发明水轮发电机所产生电能可直接用于驱动补水装置，具有电能损耗小、利用充分，不需要存储设备的有益效果。

Description

一种楼宇节能系统

技术领域

本发明涉及楼宇节能系统。

背景技术

中国专利号CN2015207662313所提供的技术方案,克服了现有楼宇节能系统对水资源利用率低、发电效率低，以及电压、频率不可控的缺点,使如何合理、充分地利用所得电能的问题上升为亟待解决的问题。由于除个别国家外,政府铺建的电力收购网普遍还没有列入发展计划,所以并网卖电还不具备条件;用蓄电池储存电能，蓄电池充满电后，后续电能只能浪费，另外,断断续续充电,严重危害蓄电池容量和寿命，不仅不能合理、充分利用电能，而且,从成本和维护考虑也不可取。把所得电能直接用于驱动补水电机,是一个可行的构想,但现有技术的补水都是开始于高位水箱的水位低于或等于下限水位时,这时高位水箱中可用于发电的水已经用完,之前发电机所发的电若没有存储起来是无法用于驱动补水电机的。中国专利号CN CN2015207662313所提供的方案，也是在高位水箱水位抵达下限时，水泵启动补水，此时楼层水箱的水位有可能还都高于设定的下限水位，与之配套的发电机处于停止状态，与所述水泵的工作时间难以吻合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以使水轮发电机所产生的电能直接用于驱动补水装置的楼宇节能系统。本发明的技术方案是：一种楼宇节能系统，包括补水装置、高位水箱、楼层水箱、进水控制阀和与楼层水箱配套的水轮发电机，所述的进水控制阀可在本水箱的水位高于上限水位时关闭，低于下限水位时开启, 其特征在于：所述的进水控制阀还可由其下方相邻楼层水箱的进水控制阀的开启导致开启，所述的补水装置受高位水箱的进水控制阀的控制，当高位水箱的进水控制阀开启/关闭时，补水装置启动/停止运行。

所述的水轮发电机的输出端与补水装置的电源输入端之间设有相位变换装置，用于使水轮发电机产生的交流电满足与市电并网的要求。

本发明可以在任一楼层水箱的水位低于下限水位时，使该水箱及其上方所有水箱的进水控制阀相继开启，使与之配套的水轮发电机和补水装置相继启动，使水轮发电机所产生的电能直接用于驱动补水装置，并当该水箱水位高于上限水位时，使其进水控制阀关闭、导致其上方所有水箱的进水控制阀相继关闭，与这些水箱配套的水轮发电机和补水装置相继停止运行。与现有技术相比本发明水轮发电机的运行时间与楼层水箱的补水时间重合，所产生电能可直接用于驱动补水装置，因而，具有电能损耗小、利用充分，不需要存储设备的有益效果。

附图说明

图1是本发明实施例的总体布局示意图

图2是进水控制阀示意图

图3是本发明实施例的控制系统示意图

图中:1是补水装置,2是相位转换装置,3是上水管道,4.09-4.23分别是9-23楼的楼层水箱，4.24是高位水箱，5.09-5.23是安装在各楼层水箱上的进水控制阀，5.24是高位水箱的进水控制阀，5a是进水控制阀中移动铁芯，5b是推杆，5c是浮球杠杆，6.09-6.23是与各楼层水箱配套的水轮发电机，7.09-7.24是各楼层的入户管道，8是低位水箱，９.09-9.24是设在各进水控制阀上方的开关器件，10是市电。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

参见附图1-3，鉴于市政供水压力通常为28MP~30MP，通常高层建筑中的低区可以由市政供水网直接供水，高区由二级供水系统供水，本实施例是一24层住宅楼的高区供水节能系统，包括补水装置１、上水管道３、设在9-24层楼之间的楼层水箱4.09-4.23，设在楼顶的高位水箱4.24,设在各水箱上的进水控制阀5.09-5.24,与各楼层水箱配套的水轮发电机6.09-6.23,分布在各楼层的入户管道7.09-7.24, 设在9楼下面的低位水箱８和市电接入端口10，还包括设置在各水轮发电6.09-6.23机输出端与补水装置1电源输入端的相位转换装置2、设置在各楼层水箱4.09-4.23的进水控制阀5.09-5.23上方的、用于连接或断开上方相邻水箱进水控制阀电源的开关器件9.09-9.23，以及设置在高位水箱4.24的进水控制阀5.24上方的、用于连接或断开补水装置1电源的开关器件9.24。其中，所述的补水装置１在本实施例中为一水泵，所述的进水控制阀5.09-5.24由液位开关和竖直设置的常闭电磁阀整合而成，由于液位开关有多种方案，所以，进水控制阀也可以有多种方案，本实施例采用的是简单直观的杠杆式浮球液位开关，具体整合方法是，将一通电时移动铁芯5a向上提起而开启的电磁阀的移动铁芯5a向上延伸出一推杆5b，并使其可被浮球杠杆5c上下推动。在水箱的水位低于下限水位时，被推到高位，在水箱水位高于上限水位时，可被推到低位，当下方相邻水箱的进水控制阀开启使进水控制阀的电源接通时，被强制提起至高位；当推杆5b处于高位时，其上方的开关器件被接通，交流电并网要求具有相同的频率、幅值和相位，各水轮发电机所发出的交流电可以经过整流、滤波、稳压变成直流电后并流，再经过逆变器变成具有与市电相同频率、幅值和相位的交流电，与市电共同驱动补水装置1，但这样电能损耗比较大。由于水轮发电机6.09-6.23的规格相同，冲击水流的流速、流量可以通过冲击流道的设计来设定，所以，可以使水轮发电机6.09-6.23发出的交流电具有与市电相同的频率和幅值，因此，使之再具有相同的相位就可以与市电并网，共同驱动补水装置１，为此，本实施例在各水轮发电机6.09-6.23的输出端与补水装置1的电源输入端之间设置了相位转化装置2，该相位转换装置2采用多入单出设计，１４组输入端分别与水轮发电机6.09-6.23的输出端连接，另有一组输入端接入市电，用于提供参考相位。在上述系统中任一楼层水箱的水位低于下限水位,都将引起之上的所有水箱及其配套水轮发电机的连锁反应,例如，位于9楼与10楼之间的楼层水箱4.09的水位低于下限水位时,进水控制阀5.09被打开,在使与之配套的水轮发电机6.09启动发电的同时，接通上方的开关器件9.09，使楼层水箱4.10的进水控制阀5.10通电开启，在导致与之配套的水轮发电机6.10启动发电的同时，接通接通上方的开关器件9.10……最终导致高位水箱4.24的进水控制阀5.24开启，使连接补水装置1电源输入端与市电接入端口10和相位转换装置2输出端的开关器件9.24接通，使补水装置1启动运行，从而使水轮发电6.09-6.23机所产生的电能直接用于驱动补水装置１。当楼层水箱4.09的水位超过设定的上限水位时，进水控制阀5.09关闭，使与之配套的水轮发电机6.09停止发电的同时，使开关器件9.09断开，其上方的楼层水箱４.10的进水控制阀5.10断电关闭，与之配套的水轮发电机6.10停止发电，……楼层水箱4.23的进水控制阀5.23关闭，使与之配套的水轮发电机6.23停止发电，并导致高位水箱4.24的进水控制阀5.24关闭、开关器件9.24断开、补水装置1停止运行。本实施例实现了水轮发电机与补水装置1的同时运行,使自来水的势能直接转化为驱动补水装置1的电能,节约了用电,并回避了使用蓄电池的诸多问题。

需要指出的是，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效变换，或相同实质含义的不同表述，以及直接或间接运用在其他相关的技术领域，均在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种楼宇节能系统，包括补水装置、高位水箱、楼层水箱、进水控制阀和与楼层水箱配套的水轮发电机，所述的进水控制阀可在本水箱的水位高于上限水位时关闭，低于下限水位时开启, 其特征在于：所述的进水控制阀还可由其下方相邻楼层水箱的进水控制阀的开启导致开启，所述的补水装置受高位水箱的进水控制阀的控制，当高位水箱的进水控制阀开启/关闭时，补水装置启动/停止运行。