CN207006420U - 基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，属于建筑节能的技术领域，包括：设置在屋顶下方的雨水斗和设置在屋顶上方的太阳能光伏系统利用雨水斗、初期雨水弃流器、雨水过滤器以及储水箱回收雨水并利用太阳能光伏系统对水泵进行供电，将回收的雨水用于庭院地面、屋面以及空调室外机的降温，缓解夏季农村住宅空调能耗高、资源浪费等现象，实现对雨水进行回收利用，在充分利用水资源的同时，降低住宅能耗。

Description

基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，属于建筑节能的技术领域。

背景技术

随着我国经济的迅速发展和农村生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也逐渐提高，农村住宅建筑的发展速度不断加快。同时，我国农村住宅面积数量巨大，而现有的农村传统建筑结构简单，技术单一，缺乏建筑节能技术，存在大量的能源浪费。

空调能耗是农村住宅能耗的重要组成之一。目前农村住宅普遍使用分体式空调器，夏季随着环境气温的升高，空调冷凝器的散热条件恶化，冷凝温度不断升高，造成制冷效率的降低和能耗的增加。在夏季，农村房屋经过长时间的阳光辐射后，房屋屋顶的温度远远高于室外环境平均温度，导致顶层房间的室内温度增加，影响顶层的居住环境。同时夏季是一年中雨水最多的季节，目前农村住宅普遍设有集中雨水排水管，将收集到的雨水直接排入下水道，这在一定程度上也是水资源的一种浪费。

因此，如何设计出一种农村住宅节能系统，缓解夏季农村住宅空调能耗高、资源浪费等现象，实现对雨水进行回收利用，在充分利用水资源的同时，降低住宅能耗，提高生活质量成为本领域专业人员迫切需要解决的问题。

实用新型内容

实用新型目的：为了缓解夏季农村住宅空调能耗高、资源浪费等问题，本实用新型提出一种基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，能够提高农村住宅的能源利用效率和节能水平。

技术方案：本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统包括：设置在屋顶下方的雨水斗和设置在屋顶上方的太阳能光伏系统，雨水斗通过排水立管连接初期雨水弃流器的输入端，初期雨水弃流器的输出端连接雨水过滤器的输入端，雨水过滤器的输出端接储水箱的输入端，储水箱的输出端连接太阳能水泵；太阳能水泵的输出端分三路：第一路通过第一电磁阀连接第一喷头组，所述第一喷头组位于庭院地面上方，第二路通过第二电磁阀连接第二喷头组，所述第二喷头组位于屋顶上方，第三路通过第三电磁阀分成若干个支路，各支路分别延伸至不同的空调室外机，在各支路的末端均设置有喷头组；所述太阳能水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀分别与太阳能光伏系统电连接。

进一步地，为了降低整个系统的能量消耗，所述初期雨水弃流器、雨水过滤器和储水箱沿着雨水存储流向依次由高至低设置。

进一步地，为了便于对雨水过滤器进行定期清洗，所述雨水过滤器的输入端与所述初期雨水弃流器的输出端之间的管路上设置有第一截止阀；所述雨水过滤器上设置有两个输出端，其第一输出端与所述储水箱的输入端之间的管路上设置有第三截止阀，其第一输出端与所述初期雨水弃流器的输出端之间设置有旁通管路，所述旁通管路上设置有第二截止阀；所述雨水过滤器的第二输出端处设置有第四截止阀。所述第一截止阀开启时所述雨水过滤器的输入端和所述初期雨水弃流器的输出端之间导通，所述第二截止阀开启时所述雨水过滤器的第一输出端和所述初期雨水弃流器的输出端之间导通，所述第三截止阀开启时所述雨水过滤器的第一输出端和所述储水箱的输入端导通。

进一步地，为了防止储水箱过盈导致雨水反流，所述储水箱上设置有两个输出端，其第一输出端上设有溢水阀，第二输出端连接所述太阳能水泵。

进一步地，为了便于自动控制，该系统还包括控制装置，在所述庭院地面、屋顶、空调室外机处均设置有温度传感器，所述太阳能光伏系统、太阳能水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀分别与所述控制装置电连接。

有益效果：本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统由太阳能光伏系统提供电能，不需要外部输入电能，实现了太阳能可再生能源的利用；将出水管路分成多路并利用不同喷头可实现庭院地面的降温，改善住宅周边的热环境，提高居住舒适性，同时还可实现住宅屋顶的降温，减少屋顶传入住宅顶层的热量，降低住宅顶层的空调热负荷，实现节能；对分体式空调的室外机进行喷淋降温，通过降低空调室外机中冷凝器的冷凝温度，减少压缩机的耗功，提高空调的制冷系数，能够有效缓解夏季高温天气下农村住宅空调制冷能力不足和能耗高的问题；进一步地，本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统通过将各收集部件依次由高至低设置，雨水收集过程由重力作用实现，降低能耗；更进一步地，通过设置控制装置实现对雨水利用的智能控制，安装操作简单、运行可靠、节水节电的优势。

附图说明

图1是本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统的结构示意图。图中：1为雨水斗，2为太阳能光伏系统，3为初期雨水弃流器，4为雨水过滤器，5为储水箱，6为太阳能水泵，7为第一电磁阀，8为第二电磁阀，9为第三电磁阀，10为第一喷头组，11为第二喷头组，12为第三喷头组，13为第四喷头组，14为庭院地面，15为屋顶，16为第一室外机，17为第二室外机，18为溢水阀，19为控制装置，20为第一截止阀，21为第二截止阀，22为第三截止阀，23为第四截止阀，24为差压计，25为温度感应器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统进行介绍。

如图1所示，本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，包括设置在屋顶15下方的雨水斗1和设置在屋顶15的太阳能光伏系统2，雨水斗1通过排水立管连接初期雨水弃流器3的输入端，初期雨水弃流器3的输出端连接雨水过滤器4的输入端a，雨水过滤器4的第一输出端b处设置有滤网，接储水箱5的输入端d，储水箱5上设置有两个输出端，储水箱5的第一输出端e上设有溢水阀18，第二输出端f连接太阳能水泵6；太阳能水泵6的输出端分三路：一路通过第一电磁阀7连接第一喷头组10，对庭院地面14进行喷淋降温，一路通过第二电磁阀8连接第二喷头组11，对屋顶15进行喷淋降温，另一路通过第三电磁阀9并再分成两个支路，第一支路的末端设置有第三喷头组12，第三喷头组12为第一空调室外机16进行喷淋降温，第二支路的末端设置有第四喷头组13，第四喷头组13为第二空调室外机17进行喷淋降温；太阳能水泵6、第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9分别与太阳能光伏系统2电连接(图中未示出)，太阳能光伏系统2用于将太阳能转换为电能并进行存储，为与其连接的各部件供电。

为了降低雨水回收成本，本实用新型中雨水回收过程可由重力作用实现，例如将排水管道底端连接的水平管段具有一定的倾斜度，初期雨水弃流器3、雨水过滤器4和储水箱5由高到低依次布置，管道呈倾斜坡度，雨水在重力作用下依次流经。

为了对雨水过滤器4定期进行清洗，在雨水过滤器4上设置有两个输出端，采用反冲洗的方式，在初期雨水弃流器3的输出端和第一输出端b间设置旁通管路，旁通管路上装有第二截止阀21，并在输入端a与初期雨水弃流器3的输出端之间的管路上设置第一截止阀20；在第一输出端b与储水箱5的输入端d之间的管路上设置第三截止阀22，第二输出端c处设置有第四截止阀23。在雨水过滤器4的输入端a和第一输出端b之间设有差压计24，监测雨水过滤器4进出口的压差，以判断滤网是否需要清洗。当差压计24显示的数值过大时，说明雨水过滤器4内部很有可能堵塞，打开第二截止阀21、第四截止阀23，关闭第三截止阀22、第一截止阀20，从初期雨水弃流器3流出的雨水通过雨水过滤器4的旁通管路，经雨水过滤器4的第一输出端b进入过滤器内，对设置在第一输出端b的滤网进行反向冲洗后从第二输出端c排出。

为了提高对系统的智能控制，如图1所示，本实用新型中基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统还包括：控制装置19和温度传感器25。庭院地面14、屋顶15、第一室外机16、第一室外机17处部署有温度传感器25，太阳能光伏系统2，太阳能水泵6、第一电磁阀7，第二电磁阀8，第三电磁阀9、温度传感器25分别与控制装置19通信连接，太阳能光伏系统2在控制装置19的控制下为太阳能水泵6、第一电磁阀7，第二电磁阀8，第三电磁阀9供电。

下雨时，屋顶15上的雨水经雨水斗1汇集，再经排水管道流入初期雨水弃流器3，雨水弃流器3实现初期雨水的弃流和初级过滤。打开第三止阀22、第一截止阀20，关闭第二截止阀21、第四截止阀23，初期弃流后的雨水经过雨水过滤器4的输入端a进入雨水过滤器4，对雨水进行进一步的过滤。雨水经雨水过滤器4的第一输出端b进入储水箱5，储水箱5的第一输出端b处设置有溢水阀18，当水位达到一定值时，可开启溢水管上的溢水阀18，将多余雨水经储水箱5第一输出端b进行排放。

夏季高温天气下，控制装置19内设置了位于庭院地面14、屋顶15以及各空调室外机的温度传感器的温度，当庭院地面14的温度传感器所测得的温度达到控制装置19的设定温度时：控制装置19开启太阳能水泵6以及第一电磁阀7，储水箱5内的雨水经太阳能水泵6进入供水管道，通过第一电磁阀7连接第一喷头组10，雨水经第一喷头组10对庭院地面14进行喷淋降温；当屋顶15的温度传感器所测得的温度达到控制装置19的设定温度时：控制装置19开启太阳能水泵6以及第二电磁阀8，储水箱5内的雨水经太阳能水泵6进入供水管道，供水管道通过第二电磁阀8连接第二喷头组11，雨水经第二喷头组11对屋顶15进行喷淋降温；当第一空调室外机16和第二空调室外机17内的的温度传感器所测得的温度达到控制装置19的设定温度时：控制装置19开启太阳能水泵6以及第三电磁阀9，储水箱5内的雨水经太阳能水泵6进入供水管道，供水管道通过第三电磁阀9分别连接第一空调室外机16和第二空调室外机17内的第三喷头组12和第四喷头组13，雨水通过喷头对室外机内的翅片管进行喷淋，使翅片管外表面湿润，雨水蒸发吸收热量，冷却在管内流动的制冷剂。第一电磁阀7、第二电磁阀8和第三电磁阀9可同时开启，也可两两开启或单独开启。

上述仅为本实用新型的优选实施例，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，其特征在于，该系统包括：

设置在屋顶（15）下方的雨水斗（1）和设置在屋顶（15）上方的太阳能光伏系统（2），雨水斗（1）通过排水立管连接初期雨水弃流器（3）的输入端，初期雨水弃流器（3）的输出端连接雨水过滤器（4）的输入端，雨水过滤器（4）的输出端接储水箱（5）的输入端，储水箱（5）的输出端连接太阳能水泵（6）；太阳能水泵（6）的输出端分三路：第一路通过第一电磁阀（7）连接第一喷头组（10），所述第一喷头组（10）位于庭院地面（14）上方，第二路通过第二电磁阀（8）连接第二喷头组（11），所述第二喷头组（11）位于屋顶（15）上方，第三路通过第三电磁阀（9）分成若干个支路，各支路分别延伸至不同的空调室外机，在各支路的末端均设置有喷头组；所述太阳能水泵（6）、第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、第三电磁阀（9）分别与太阳能光伏系统（2）电连接。

2.根据权利要求1所述的基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，其特征在于，所述初期雨水弃流器（3）、雨水过滤器（4）和储水箱（5）沿着雨水存储流向依次由高至低设置。

3.根据权利要求1所述的基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，其特征在于，所述雨水过滤器（4）的输入端与所述初期雨水弃流器（3）的输出端之间的管路上设置有第一截止阀（20）；所述雨水过滤器（4）上设置有两个输出端，其第一输出端与所述储水箱（5）的输入端之间的管路上设置有第三截止阀（22），其第一输出端与所述初期雨水弃流器（3）的输出端之间设置有旁通管路，所述旁通管路上设置有第二截止阀（21）；所述雨水过滤器（4）的第二输出端处设置有第四截止阀（23）。

4.根据权利要求1所述的基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，其特征在于，所述储水箱（5）上设置有两个输出端，其第一输出端处设有溢水阀（18），第二输出端连接所述太阳能水泵（6）。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于雨水收集与综合利用的农村住宅节能系统，其特征在于，该系统还包括控制装置，在所述庭院地面（14）、屋顶（15）、空调室外机处均设置有温度传感器，所述太阳能光伏系统（2）、太阳能水泵（6）、第一电磁阀（7）、第二电磁阀（8）、第三电磁阀（9）和温度传感器分别与所述控制装置通信连接。