CN210597496U - 高层建筑废水势能的能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高层建筑废水势能的能量回收系统，包括用水设备、与用水设备连通的污水管、连接每层用户的排污管和本幢建筑的排污总管，所述污水管与排污管连通，排污管与排污总管连通；各楼层的污水管与排污总管之间还设有蓄水管，所述蓄水管与各楼层的污水管之间设有蓄水控制阀，所述蓄水管与排污总管之间设有排水阀；所述蓄水管内与各楼层的污水管的连接处均设有液面传感器，通过液面传感器的信号对蓄水控制阀和排水阀进行控制；所述蓄水管的底部设有水力发电机。有益效果：本实用新型能够将高层建筑的生活废水的重力势力进行能量回收；能够更大限度的回收废水的重力势能；提高了势能的回收率；利用虹吸作用进行抽水马桶的冲洗。

Description

高层建筑废水势能的能量回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种能量回收系统，特别涉及一种针对高层建筑的排水过程中的能量回收系统，属于建筑物的附属设施。

背景技术

目前，随着社会的进步，经济的发展，高层建筑越来越多，人们在生活，工作，娱乐等活动中产生的污水也越来越多。特别是现代高层建筑和高层居民住宅普遍使用增压自来水或者附加高压水泵将自来水抽送到高层住户家中，但是在使用完了之后就将水顺着下水道排出，而此时水具有较大的重力势能，不对其加以使用较为浪费；另外，从高层流下的废水，其水流速较大，冲击力大，冲撞管道会产生较大的噪声，同时可能会造成管道接头松动，造成渗漏，且对于管道产生严重的侵蚀作用。

现在一般建筑的排水方式多为非满流设计，立管中气液混合流动，对管中气压和液体流速影响较大，在排水过程中产生的噪音较大。在建筑排水能量回收领域有案例采用非满流设计，由于立管中排水流量不稳定，单次流量小，因此能量回收效率较低。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种高层建筑废水势能的能量回收系统。

技术方案：一种高层建筑废水势能的能量回收系统，包括单层用户的用水设备、与同一层所有用水设备连通的污水管、连接每层用户的排污管和本幢建筑的排污总管，所述污水管与排污管连通，排污管与排污总管连通；各楼层的污水管与排污总管之间还设有蓄水管，所述蓄水管与各楼层的污水管之间设有蓄水控制阀，所述蓄水管与排污总管之间设有排水阀；所述蓄水管内与各楼层的污水管的连接处均设有液面传感器，通过液面传感器的信号对蓄水控制阀和排水阀进行控制；所述蓄水管的底部设有水力发电机。

当蓄水管内的液面低于液面传感器位置时，该楼层的蓄水控制阀打开，该楼层的污水不断向蓄水管内注水；当蓄水管内的液面达到液面传感器位置时，该楼层的蓄水控制阀关闭，该楼层的污水停止向蓄水管内注水。当蓄水管内的液面达到顶楼的液面传感器位置时，本幢建筑的所有蓄水控制阀均处于关闭状态，此时打开蓄水管底部排水阀，蓄水管内的水在重力作用下经过水力时发电机流入排污总管；当蓄水管内的液面低于最底层的液面传感器时，排水阀关闭，各楼层继续向蓄水管内注水。本实用新型不断重复循环上述过程，水力发电机将废水的重力势能转化为电能进行回收。

优先项，为了提高废水的回收率并且避免固体废物影响能量的回收，楼层的污水管末端设有固液分离器，所述固液分离器的固体废物端口与排污管连接，所述固液分离器的污水端口通过蓄水控制阀与蓄水管连接。各楼层的用户在日常使用过程中会有固体废物参杂在废水中，通过固液分离器将固体废物分离出来，废水进入蓄水管，提高了废水的回收率。

优先项，为了进一步提高废水的回收率，所述固液分离器与蓄水控制阀之间的管路中设有蓄水池，所述蓄水池两端分别设有进水口和出水口，所述进水口与固液分离器的污水端口连接，所述出水口与蓄水控制阀连接，所述进水口的水平位置高于出水口，所述蓄水池还设有溢流口，所述溢流口与排污管连通，所述溢流口的水平位置高于进水口。当蓄水管内的液面高于液面传感器位置时，蓄水控制阀关闭，废水不断注入蓄水池内，当蓄水池内的液面高于溢流口时，废水从排污管排出，避免废水回流。当在排水发电的过程中，蓄水管内的液面低于该楼层的液面传感器时，蓄水控制阀打开，蓄水池内的废水不断向蓄水管内注入，提高了单次排水的发电量。

优先项，为了在排水发电过程中蓄水池内的废水能够快速排出，本实用新型还包括通气管，所述蓄水池顶部设有透气口，各楼层的透气口与透气口连通。

优先项，为了进一步利用废水的势能，所述蓄水管顶部设有阻尼装置，所述用水设备包括抽水马桶，所述抽水马桶与污水管之间设有真空蓄能器，所述真空蓄能器两端分别设有虹吸控制阀和单向阀，所述真空蓄能器通过虹吸控制阀与抽水马桶底部的污水管连通，虹吸控制阀由抽水马桶的冲水开关控制；所述真空蓄能器通过单向阀与蓄水管连通。在排水发电过程中通过阻尼装置的作用，蓄水管内废水液面以上形成负压，通过单向阀给真空蓄能器蓄能，在抽水马桶需要冲水时，虹吸控制阀打开真空蓄能器形成虹吸作用，提高了抽水马桶的冲洗效果，并且可以减少抽水马桶的用水量。

有益效果：本实用新型能够将高层建筑的生活废水的重力势力进行能够回收；通过固液分离能够更大限度的回收废水的重力势能；通过蓄水池能够提高势能的回收率；并且能够将排水过程中负压形成虹吸作用应用到抽水马桶的冲洗中，节省了抽水马桶的用水量，进一步节省了能源。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述实施例。

图1所示，一种高层建筑废水势能的能量回收系统，包括单层用户的用水设备1、与同一层所有用水设备1连通的污水管2、连接每层用户的排污管3和本幢建筑的排污总管4，所述污水管2与排污管3连通，排污管3与排污总管4连通；各楼层的污水管2与排污总管4之间还设有蓄水管5，所述蓄水管5与各楼层的污水管2之间设有蓄水控制阀6，所述蓄水管5与排污总管4之间设有排水阀7；所述蓄水管5内与各楼层的污水管2的连接处均设有液面传感器8，通过液面传感器8的信号对蓄水控制阀6和排水阀7进行控制；所述蓄水管5的底部设有水力发电机9。所述排水阀7可以在水力发电机9的进水口前端，也可以在出水口后端。

本实用新型的目的是通过收集各楼层居民的生活废水，将生活废水的重力势能通过水力发电机9转化为电能进行回收再利用。当蓄水管5内的液面低于液面传感器8位置时，该楼层的蓄水控制阀6打开，该楼层的污水不断向蓄水管5内注水；当蓄水管5内的液面达到液面传感器位置8时，该楼层的蓄水控制阀6关闭，该楼层的污水停止向蓄水管5内注水。当蓄水管5内的液面达到顶楼的液面传感器8位置时，本幢建筑的所有蓄水控制阀6均处于关闭状态，此时打开蓄水管底部排水阀7，蓄水管5内的水在重力作用下经过水力时发电机9流入排污总管4；当蓄水管5内的液面低于最底层的液面传感器8时，排水阀7关闭，各楼层继续向蓄水管5内注水。本实用新型不断重复循环上述过程，水力发电机9将废水的重力势能转化为电能进行回收。

各楼层的用户在日常使用过程中会有固体废物参杂在废水中，通过固液分离器10将固体废物分离出来通过排污管3直接排出，废水进入蓄水管5，提高了废水的回收率并且避免固体废物影响能量的回收，各楼层的污水管2末端设有固液分离器10，所述固液分离器10的固体废物端口与排污管3连接，所述固液分离器10的污水端口通过蓄水控制阀6与蓄水管5连接。

为了进一步提高废水的回收率，所述固液分离器10与蓄水控制阀6之间的管路中设有蓄水池11，所述蓄水池11两端分别设有进水口和出水口，所述进水口与固液分离器10的污水端口连接，所述出水口与蓄水控制阀6连接，所述进水口的水平位置高于出水口，所述蓄水池11还设有溢流口，所述溢流口与排污管（3）连通，所述溢流口的水平位置高于进水口。当蓄水管5内的液面高于液面传感器8位置时，蓄水控制阀6关闭，废水不断注入蓄水池11内，当蓄水池11内的液面高于溢流口时，废水从排污管3排出，避免废水回流。当在排水发电的过程中，蓄水管5内的液面低于该楼层的液面传感器8时，蓄水控制阀6打开，蓄水池11内的废水不断向蓄水管5内注入，提高了单次排水的发电量。

为了在排水发电过程中蓄水池11内的废水能够快速排出，本实用新型还包括通气管12，所述蓄水池11顶部设有透气口，各楼层的透气口与透气口连通。

为了进一步利用废水的势能，所述蓄水管5顶部设有阻尼装置13，所述用水设备1包括抽水马桶14，所述抽水马桶14与污水管2之间设有真空蓄能器15，所述真空蓄能器15两端分别设有虹吸控制阀16和单向阀17，所述真空蓄能器15通过虹吸控制阀16与抽水马桶14底部的污水管2连通，虹吸控制阀16由抽水马桶14的冲水开关控制；所述真空蓄能器15通过单向阀17与蓄水管5连通。在排水发电过程中通过阻尼装置13的作用，蓄水管5内废水液面以上形成负压，通过单向阀17给真空蓄能器15蓄能，在抽水马桶14需要冲水时，虹吸控制阀16打开真空蓄能器15形成虹吸作用，提高了抽水马桶14的冲洗效果，并且可以减少抽水马桶14的用水量。

Claims (5)

1.一种高层建筑废水势能的能量回收系统，包括单层用户的用水设备（1）、与同一层所有用水设备（1）连通的污水管（2）、连接每层用户的排污管（3）和本幢建筑的排污总管（4），所述污水管（2）与排污管（3）连通，排污管（3）与排污总管（4）连通；其特征在于：各楼层的污水管（2）与排污总管（4）之间还设有蓄水管（5），所述蓄水管（5）与各楼层的污水管（2）之间设有蓄水控制阀（6），所述蓄水管（5）与排污总管（4）之间设有排水阀（7）；所述蓄水管（5）内与各楼层的污水管（2）的连接处均设有液面传感器（8），通过液面传感器（8）的信号对蓄水控制阀（6）和排水阀（7）进行控制；所述蓄水管（5）的底部设有水力发电机（9）。

2.根据权利要求1所述的高层建筑废水势能的能量回收系统，其特征在于：各楼层的污水管（2）末端设有固液分离器（10），所述固液分离器（10）的固体废物端口与排污管（3）连接，所述固液分离器（10）的污水端口通过蓄水控制阀（6）与蓄水管（5）连接。

3.根据权利要求2所述的高层建筑废水势能的能量回收系统，其特征在于：所述固液分离器（10）与蓄水控制阀（6）之间的管路中设有蓄水池（11），所述蓄水池（11）两端分别设有进水口和出水口，所述进水口与固液分离器（10）的污水端口连接，所述出水口与蓄水控制阀（6）连接，所述进水口的水平位置高于出水口，所述蓄水池（11）还设有溢流口，所述溢流口与排污管（3）连通，所述溢流口的水平位置高于进水口。

4.根据权利要求3所述的高层建筑废水势能的能量回收系统，其特征在于：还包括通气管（12），所述蓄水池（11）顶部设有透气口，各楼层的透气口与透气口连通。

5.根据权利要求1所述的高层建筑废水势能的能量回收系统，其特征在于：所述蓄水管（5）顶部设有阻尼装置（13），所述用水设备（1）包括抽水马桶（14），所述抽水马桶（14）与污水管（2）之间设有真空蓄能器（15），所述真空蓄能器（15）两端分别设有虹吸控制阀(16)和单向阀（17），所述真空蓄能器（15）通过虹吸控制阀(16)与抽水马桶（14）底部的污水管（2）连通，虹吸控制阀(16)由抽水马桶（14）的冲水开关控制；所述真空蓄能器（15）通过单向阀（17）与蓄水管（5）连通。

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