CN204983031U - 一种楼宇节能系统 - Google Patents

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Abstract

一种楼宇节能系统,包括上行水管、高位水箱和受其水位控制的高位水箱水位控制阀,以及通向用户的入户水管,还包括,若干楼层水箱、连接上述高位水箱和楼层水箱的和连接相邻楼层水箱的下行水管、与上述楼层水箱配套的水轮发电机,所述的水轮发电机设在上述下行水管的下端附近,所述的楼层水箱设有水位传感器,并在进水口附近设有水位控制阀,当所述的楼层水箱的水位低于设定的下限水位时,该楼层水箱的水位控制阀开通,开始补水,补水水流带动该楼层的水轮发电机发电,当该楼层水箱的水位超过设定上限水位时,该楼层水箱的水位控制阀关闭,补水结束,水轮发电机停止发电。与现有技术相比,本实用新型具有使发电的规格统一且符合设计要求有益效果,并具有使自来水资源及其所具有的能量到充分利用的有益效果。

Description

一种楼宇节能系统
技术领域
本实用新型涉及楼宇节能系统。
背景技术
目前楼宇节能主要着眼于两个方面,一是降低给水的电耗,二是对自来水所携带能量的利用。在利用自来水能量方面,现有技术大多是把水轮机串接在给水管道中,把自来水的动能转换成驱动发电机的转矩,这种技术方案的缺点是水轮机与生活用水在时间上同步,流过水轮机的水与生活用水流量、流速相等,因而,对水资源利用率低、发电效率低,并且,所发出的电在电压、频率上也都不符合用电器所要求的用电规格。这是由于自来水管道发电系统与一般水力发电系统不同,首先,用户使用自来水的时间是随机、不连续、不可控的,其次,每次使用的流量、流速也都是不确定、不可控的。像是洗手、洗脸、冲便池所用的时间都是以秒来计算,而且,所需流量、流速因人而异,常常是还没等水轮机达到稳定转速时,用水过程就结束了。从而导致所发出的电量、电压、频率也都是不确定、不可控的。随着带有传感器的节水设备的普及,自来水的通/断更加频繁,洗澡用水时间将被分隔成多段较短的时间,洗菜、洗脸、洗手时间将被分隔成更短的时间,现有技术的缺点将进一步被放大,自来水资源的利用率、发电效率和质量都将进一步下降。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种时间、流量、流速可控,并使自来水资源及其所具有的能量得到充分利用的楼宇节能系统。本实用新型的技术方案是:一种楼宇节能系统,包括上行水管、高位水箱及其水位控制阀,以及设置于各楼层的入户水管,还包括设置于相邻楼层之间的楼层水箱和与其配套的水轮发电机,以及串接各楼层水箱及高位水箱的下行水管,所述的水轮发电机串接在下行水管的下端附近,或串接在下行水管的下端与楼层水箱的进水口之间,所述的楼层水箱的进水口附近设有水位控制阀,当某一楼层水箱的水位低于设定的下限水位时,该楼层水箱的水位控制阀开通,开始补水,补水水流带动该楼层的水轮发电机发电,当该楼层水箱的水位超过设定上限水位时,该楼层水箱的水位控制阀关闭,补水结束,水轮发电机停止发电。
所述的入户水管位于顶层的由高位水箱供水,位于其他楼层的由上一层楼的楼层水箱供水;所述的入户水管与下行水管连接,连接点位于水轮发电机接入点之前。
本实用新型通过设置楼层水箱,把水轮发电机串接在楼层水箱的进口附近,并把经由入户水管的自来水与流经水轮发电机进入楼层水箱的自来水分开,使得水轮发电机每次工作时间、发电用水的流量、流速都成为可预知、可设定的,同时,使生活用水只消耗按设计要求流速所需的势能,本实用新型还通过把若干楼层水箱串接起来,下面的楼层水箱的补水引发上面楼层水箱的补水,使高位水箱内的自来水的势能被层层挖掘利用,因此,与现有技术相比,本实用新型具有使发电的规格统一且符合设计要求有益效果,并具有使自来水资源及其所具有的能量到充分利用的有益效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的总体布局示意图
图2是本实用新型实施例2的总体布局示意图
图中:1是低层建筑的高位水箱或高层建筑的低区高位水箱,2是上行水管,3是高位水箱水位控制阀,4是下行水管,5是入户水管,6是楼层水箱,7是水轮发电机,8是楼层水箱水位传感器,9是楼层水箱水位控制阀,10是与低区水轮发电机电连接的蓄电池,11是楼道照明灯等用电器,12是市政供水管。13是为低区的高位水箱供水的水泵,20是与高区水轮发电机电连接的蓄电池,21是高区的高位水箱,23是为高区的高位水箱供水的水泵,26是高区的楼层水箱,27是与高区的楼层水箱配套的水轮发电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
参见附图1,鉴于市政供水压力通常为28MP~30MP,大多数8层以下的多层建筑和高层、小高层建筑中的低区可以不用低位水箱和水泵,而由市政供水网直接供水,本实施例就是这样一栋具有4个单元6层楼、层高为4.2米的普通多层住宅楼的供水节能系统。本实施例包括设在6层楼顶上方的高位水箱1、高位水箱水位控制阀3、入户水管5、市政供水管12、连接高位水箱1与市政供水管12的上行水管2,还包括分别设置在各楼层之间的5个楼层水箱6和与上述的楼层水箱6配套的水轮发电机7,所述的水轮发电机7串接于下行水管4的下端附近,以求获得较高的水头,在所述的楼层水箱6内设有浮球式楼层水箱水位传感器8,在所述的楼层水箱6的进水口处设有机械式楼层水箱水位控制阀9,当某一楼层水箱6的水位低于设定水位下限时,该楼层水箱水位传感器8的浮球处于低位,使该楼层水箱水位控制阀9被拉开,使该楼层水箱6开始补水,水流自上而下经过下行水管4和与其串接的水轮机发电机7进入该楼层水箱6,使该楼层的水轮发电机7进入发电状态,发出的电通过导线送到蓄电池10存储,供楼道照明灯等用电器10使用。当水位上升超过设定的上限水位时,该楼层水箱水位传感器8的浮球处于高位,使该楼层水箱水位控制阀9被堵住,补水结束,发电停止。由于每层楼的楼层水箱6的容积都相等,所以,通常,某一楼层的楼层水箱6在为下一楼层水箱6补水后,自身也需要补水,因此,下面的楼层水箱6的补水通常会引发其上面的各楼层水箱6的相继补水,对应的水轮发电机7相继进行发电,使得自来水的势能被层层挖掘,充分利用。由于本实施例水头不足4米,所以采用灯泡结构的贯流式微型永磁单项水轮发电机,为了使水轮发电机7每次工作时间足够长,同时达到一定的发电功率,下行水管4直径最好为100~200mm,也可以通过加大各个水箱的容积来获得较大的功率。通常家庭用水流量都非常小,持续时间都很短,不仅市面上不存在适合这样工况条件的水轮发电机,而且,即使有发出的电也达不到一般用电器所需的规格,而且,像洗菜、洗手、洗脸、冲便池这样零碎的用水也都无法利用起来。本实施例通过采用楼层水箱6,和设置在进水口附近的水轮发电机7,在自来水被用户使用前就把其多余的能量转换成电能储存起来,使其只保留能保证要气流速所必需的势能,使其在发电过程中的流量、流速和时间成为可知可控的,而与在用户使用过程中的流量、流速、时间完全无关。使其能量得到充分利用,并使之所发出的电能满足用电器的所需规格。
实施例2
参见附图2,与实施例1相比,区别主要在于:本实施例为一小高层住宅楼的供水节能系统,相当于两个实施例1所述的供水节能系统的纵向叠加。其低区主要由市政供水网直接供水,楼层水箱6补水时所发的电,用于用水高峰时供为低区高位水箱1供水的水泵13辅助供水的动力;高区采用水泵供水,并以低区的高位水箱1作为其低位水箱,充分利用了市政供水系统提供的压能;高区楼层水箱26补水时所发的电,存储于与高区水轮发电机27电连接的蓄电池20,用于为高区高位水箱21供水的水泵23提供辅助动力。其余未述及部分,与实施例1相同。
需要指出的是,凡是利用本实用新型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,均在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种楼宇节能系统,包括上行水管、高位水箱及其水位控制阀,以及设置于各楼层的入户水管,其特征是:还包括设置于相邻楼层之间的楼层水箱和与其配套的水轮发电机,以及串接各楼层水箱及高位水箱的下行水管,所述的水轮发电机串接在下行水管的下端附近,或串接在下行水管的下端与楼层水箱的进水口之间,所述的楼层水箱的进水口附近设有水位控制阀,当某一楼层水箱的水位低于设定的下限水位时,该楼层水箱的水位控制阀开通,开始补水,补水水流带动该楼层的水轮发电机发电,当该楼层水箱的水位超过设定上限水位时,该楼层水箱的水位控制阀关闭,补水结束,水轮发电机停止发电。
2.根据权利要求1所述的一种楼宇节能系统,其特征是:所述的入户水管位于顶层的由高位水箱供水,位于其他楼层的由上一层楼的楼层水箱供水。
3.根据权利要求2所述的一种楼宇节能系统,其特征是:所述的入户水管接入下行水管,接入点位于所在楼层水轮发电机的接入点之前。
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