CN205532994U - 一种自来水发电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自来水发电站，包括并联接入自来水管道的主管道和副管道，主管道按水流方向依次设有电磁阀、水力发电机组、蓄水箱以及常开阀门I；水力发电机组包括水轮机、发电机以及储存发电机输出电能的蓄电池，蓄电池连接逆变器实现交流电输出；蓄水箱内设有浮球，浮球随蓄水箱内水位的高/低控制电磁阀的关闭/打开；副管道设有常闭的阀门II；本实用新型通过设置蓄水箱，并利用内部水位高低控制电磁阀的开与关，在非用水状态下，也能自行补充电能；且增加逆变器使输入的直流电转换为交流电输出，满足家用交流电器的正常使用；还通过主、副管道的结构设计，实现主管道的可控截流，从而达到了方便维修、保养的目的。

Description

一种自来水发电站

技术领域

本实用新型涉及一种自来水发电站。

背景技术

因实际需要，供水系统内经增压后的水流,在终端管道依然具有较高的水压，例如市区高层建筑加压后的自来水压强一般在0.4Mpa至0.6Mpa之间，其足以供给50米高的楼层使用，而对于大部分楼层特别是低楼层的住户而言，过高水压所蕴含的能量只会在日常生活用水中被白白浪费掉。经统计，自来水增压过程中每消耗一度电产生的水能，在0.4MPa至0.6MPa的压强下，其动能能够转化为超过0.3度的电能。

因此许多厂商制造出许多利用自来水发电的装置,例如带照明的水龙头等,但这些装置都无一例外地存在如下几点问题:

1、发电装置直接接入自来水管道，只有打开水龙头排水时，发电装置才能工作。

2、发电装置功率过小，且发电机提供的直流电只能用在简单的例如灯泡等小电器上，无法供给大部分使用交流电的家用电器。

3、缺乏维修、保养的必要措施，维修保养时，需要关闭总水阀，影响其余正常的用水需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种自来水发电站。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自来水发电站，包括并联接入自来水管道的主管道和副管道，所述主管道按水流方向依次设有电磁阀、水力发电机组、蓄水箱以及常开阀门I；所述水力发电机组包括水轮机、发电机以及储存所述发电机输出电能的蓄电池，所述蓄电池连接逆变器实现交流电输出；所述蓄水箱内设有浮球，所述浮球随蓄水箱内水位的高/低控制所述电磁阀的关闭/打开；所述副管道设有常闭阀门II。

所述水轮机密封设置在一密闭箱体内，所述密闭箱体设有进水口及出水口，并对应接入所述主管道；所述水轮机的转轴上圆周均布具有容腔的转叶。

所述转叶容腔呈直角三角形，所述进水口垂直于所述容腔的底面。

所述进水口截面面积小于所述出水口截面面积。

水力发电机组设有输出电路的监控装置，所述监控装置包括频率表以及电压表。

本实用新型的有益效果是：

1、通过设置蓄水箱，并利用内部水位高低控制电磁阀的开与关，在非用水状态下，也能自行补充电能；

2、通过逆变器使输入的直流电转换为交流电输出，满足家用交流电器的正常使用；

3、通过主、副管道的结构设计，实现主管道的可控截流，从而达到了方便维修、保养的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为水力发电机组的内部结构示意图；

图3为本实用新型的水轮机工作示意图；

图4为本实用新型的水轮机的立体图。

具体实施方式

参照图1、图2，一种自来水发电站，包括并联接入自来水管道的主管道1和副管道2，主管道1按水流方向依次设有电磁阀3、水力发电机组4、蓄水箱5以及常开的阀门I 6；其中的电磁阀3与阀门I 6分别处于主管道1的两端，当需要对主管道1上的部件进行保养、维修时，可通过关闭两端的阀门实现断流，即可进行拆卸及安装。

水力发电机组4包括水轮机41、发电机42以及储存发电机42输出电能的蓄电池43，当自来水经过主管道1时，冲击水轮机41并驱使水轮机41转动，带动发电机42的转子切割磁场产生电流，完成动能转化为机械能,机械能转化为电能的整个流程,最终被储蓄在蓄电池43内。但蓄电池43输出为直流电，并不适用于大部分的家用电器，故而需要连接逆变器44转换成交流电输出，这样才能够使家用电器正常工作。

主管道1还设有蓄水箱5，其内设有浮球8，浮球8随蓄水箱5内水位的高/低通过继电器控制电磁阀3的关闭/打开；当蓄水箱5内水量较满时，浮球8随水位升高而升高，到达上临界点时触发继电器开关，使电磁阀3关闭，此时主管道1停止进水，水轮机41停止运转；当蓄水箱5内的水被日常用水消耗之后，浮球8随着水位的降低而下移，到达下临界点时触发继电器开关，使电磁阀3打开，水轮机41在水流作用下开始运转，并将自来水的动能转化为电能储蓄在蓄电池43内，使发电装置在非用水状态下，也能自行补充电能，实现在较短时间内为蓄电池43充电，保证蓄电池43随时备用，同时，也可避免紧急用电状态下需开启水阀对蓄电池充电而造成水资源的浪费。

在发电装置正常运转时，通过副管道2设有常闭的阀门II 7，使自来水只通过主管道1进行输送；当主管道1上的部件需要保养、维修时，通过关闭主管道1两端的阀门，使主管道1实现断流，此时可以将副管道2的阀门II 7打开，即可不影响正常供水。

参照图3、图4，水轮机41密封设置在一密闭箱体9内，密闭箱体9设有进水口91及出水口92，并对应接入主管道1；水轮机41的转轴上圆周均布有具有容腔412的转叶411，当转叶411在水流冲击下继续旋转，被下一转叶411占据了原来的位置后，其不再受到自来水的直接冲击，但容腔412内积存有一部分水，仍然能够通过积水的重力势能转化为动能，继续提供水轮机41转动的动力，直至转叶411转动至底部排掉其内积水，最大限度地提高水轮机41的能量转化效率。

为了更好地提高效率，优选转叶411的容腔412呈直角三角形，并使进水口91垂直于容腔412的底面，此时自来水的动能对转叶411的作用力最大，转化机械能的效率最高。

密闭箱体9的进水口91截面面积小于出水口92截面面积，使箱体的排水能力大于进水能力，减少底部水流对水轮机41的阻碍作用。

此外，水力发电机组4设有输出电路的监控装置，监控装置包括频率表45以及电压表46，当频率表45以及电压表46所显示的数据符合我国规定的家庭电路电压使用标准220v/50Hz，即表明可连接家用交流电电器使用，避免因电压、频率不符电器的额定使用标准导致无法正常使用甚至损坏。

Claims (5)

1.一种自来水发电站，包括并联接入自来水管道的主管道(1)和副管道(2)，其特征在于：所述主管道(1)按水流方向依次设有电磁阀(3)、水力发电机组(4)、蓄水箱(5)以及常开阀门I(6)；所述水力发电机组(4)包括水轮机(41)、发电机(42)以及储存所述发电机(42)输出电能的蓄电池(43)，所述蓄电池(43)连接逆变器(44)实现交流电输出；所述蓄水箱(5)内设有浮球(8)，所述浮球(8)随蓄水箱(5)内水位的高/低控制所述电磁阀(3)的关闭/打开；所述副管道(2)设有常闭的阀门II(7)。

2.根据权利要求1所述的自来水发电站，其特征在于：所述水轮机(41)密封设置在一密闭箱体(9)内，所述密闭箱体(9)设有进水口(91)及出水口(92)，并对应接入所述主管道(1)；所述水轮机(41)的转轴上圆周均布具有容腔(412)的转叶(411)。

3.根据权利要求2所述的自来水发电站，其特征在于：所述转叶(411)容腔(412)呈直角三角形，所述进水口(91)垂直于所述容腔(412)的底面。

4.根据权利要求2所述的自来水发电站，其特征在于：所述进水口(91)截面面积小于所述出水口(92)截面面积。

5.根据权利要求1所述的自来水发电站，其特征在于：水力发电机组(4)设有输出电路的监控装置，所述监控装置包括频率表(45)以及电压表(46)。