CN217811975U - 一种屋面雨水复合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种屋面雨水复合利用系统，涉及水资源开发利用领域。该系统包括收集装置，包括屋面排水沟、排水管道、储水箱和雨水立管，储水箱配置在建筑物的顶层，排水管道上安装有过滤器，雨水立管与储水箱的出水端连接。发电装置，包括水斗转轮发电器、整流器、电能存储器和照明配电系统，雨水立管将雨水导入水斗转轮发电器，电能存储器电连接至照明配电系统。回用装置，包括集水箱和出水管路，集水箱配置在距离地面预设高度位置，用于接收水斗转轮发电器导出的雨水，出水管路连接集水箱的出水端，且出水管路的出水端设置有水龙头。

Description

一种屋面雨水复合利用系统

技术领域

本实用新型涉及水资源利用技术领域，具体而言，涉及一种雨水复合利用系统。

背景技术

随着经济社会不断发展，用水需求日益增加，节约用水、提高用水效率是当下重要的发展方向。我国东南沿海城市雨水较为丰沛，经由屋面收集的雨水具有水质干净、成规模、易收集等特点，且保有一定的重力势能，可作为宝贵的淡水资源及势能载体进行充分的收集利用。

目前，已经有一些技术对屋面雨水进行收集利用，一般通过将屋面雨水收集至调节池中，进行过滤消毒后，用于绿化灌溉和道路浇洒，或者利用过滤消毒后的屋面雨水进行冲厕、洗衣服以及回用于屋顶花园。但是该方式对雨水的利用率较低，且通常需要利用水泵对调节池中的雨水进行提升才能进行二次回用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种屋面雨水复合利用系统。

本实用新型是这样实现的：

一种屋面雨水复合利用系统，包括：

收集装置，用于收集屋面雨水，其包括屋面排水沟、排水管道、储水箱和雨水立管，所述储水箱配置在建筑物的顶层，所述屋面排水沟的雨水经所述排水管道流入所述储水箱，所述排水管道上安装有过滤器，所述雨水立管与所述储水箱的出水端连接；

发电装置，包括水斗转轮发电器、整流器、电能存储器和照明配电系统，所述雨水立管将雨水导入所述水斗转轮发电器，所述整流器电连接于所述水斗转轮发电器和所述电能存储器之间，所述电能存储器电连接至所述照明配电系统；

回用装置，包括集水箱和出水管路，所述集水箱配置在距离地面预设高度位置，用于接收所述水斗转轮发电器导出的雨水，所述出水管路连接所述集水箱的出水端，且所述出水管路的出水端设置有水龙头。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述水斗转轮发电器包括水斗转轮组件和电磁感应组件，所述水斗转轮组件传动连接于所述电磁感应组件。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述储水箱安装有浮球液位开关和出水阀门，浮球液位开关用于在所述储水箱到达预设水位时，打开所述出水阀门，以连通所述储水箱和所述雨水立管。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述集水箱的配置有溢流管，所述溢流管连接至市政雨水管网。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述屋面排水沟配置有多个，排水管路构造为分段串联管路，包括主管路和多个分支管路，每个所述分支管路对应每个所述屋面排水沟配置，多个所述分支管路接入所述主管路。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述过滤器安装于所述主管路。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述电能存储器还与市政电网接通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述集水箱配置有第一进水管和第二进水管，所述第一进水管与所述水斗转轮发电器的出水端连通，所述第二进水管与城市自来水管路连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述电能存储器包括DC/DC变换器、蓄电池和逆变器，所述DC/DC变换器电性连接于所述整流器和所述逆变器之间，所述蓄电池电性连接于所述DC/DC变换器和所述逆变器之间；依次电性连接的DC/DC变换器和逆变器形成为所述照明配电系统供电的第一供电路径；依次电性连接的DC/DC变换器、蓄电池和逆变器形成为所述照明配电系统供电的第二供电路径。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的屋面雨水复合利用系统，可在居民楼等多层建筑上进行安装。其能够高效利用屋面雨水资源，屋面雨水收集过滤后，利用雨水的重力势能进行发电，发电装置接入各楼层用户公共楼道里的照明配电系统，提供照明用电。并对从发电装置导出的雨水再次进行收集，能够用于室外绿化浇灌、道路冲洗等。该屋面雨水复合利用系统不仅同步实现节水节能，而且同时解决了高层建筑雨水的消能问题，有利于绿色建筑理念推广，改善城市生态环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例的屋面雨水复合利用系统的框架结构示意图；

图2是本实用新型实施例的收集装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的发电装置的结构示意图；

图4是图3中水斗转轮发电器的结构示意图；

图5是图3中电能存储器的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的回用装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

参阅图1所示，本实施例提供一种屋面雨水复合利用系统，包括收集装置10、发电装置20和回用装置30。收集装置10用于收集屋面雨水，发电装置20用于将屋面雨水下落的重力势能转化为电能。回用装置30用于将发电装置20导出的雨水进行再回收利用。该屋面雨水复合利用系统适用于安装于多层建筑，例如居民楼、写字楼等。

如图2所示，收集装置10包括屋面排水沟11、排水管道12、储水箱13和雨水立管14。储水箱13配置在建筑物的顶层，屋面排水沟11的雨水经排水管道12流入储水箱13，排水管道12上安装有过滤器15，雨水立管14与储水箱13的出水端连接。

屋面排水沟11沿建筑物屋顶的周缘布置，屋面排水沟11具有一定的倾斜度，倾斜度大于或等于3‰。本实施例中，屋面排水沟11设置有多个，多个屋面排水沟11彼此互不连通，且每个屋面排水沟11均配置有泄水口111，进一步，泄水口111布置在屋面排水沟11的最低处。排水管路12构造为分段串联管路，包括主管路122和多个分支管路121，每个分支管路121对应每个屋面排水沟11配置。具体地，分支管路121连接在泄水口111的下方，以导入屋面排水沟11的雨水。

多个分支管路121接入主管路122。主管路122的出水端连接至储水箱13。进一步地，过滤器15包括初效过滤器151和中效过滤器152，初效过滤器151安装于分支管路121，中效过滤器152安装于主管路122。初效过滤器151用于过滤大颗粒的物质，以无纺布、合成纤维等为滤料。初效过滤器151的过滤粒径大于5微米。中效过滤器152的过滤粒径为1～5微米。

进一步地，泄水口111处安装有格栅板，用于过滤尺寸较大的杂质。进一步地，屋面排水沟11的上方配置有遮盖件(图未示)，遮盖件包括盖板和连接板，连接板竖向固接在屋面排水沟11的外侧，盖板水平固接在连接板的顶部，以对屋面排水沟11的顶部形成遮挡。

进一步地，储水箱13安装有浮球液位开关131和出水阀门132，浮球液位开关131用于在储水箱13到达预设水位时，打开出水阀门132，以连通储水箱13和雨水立管14。预设水位例如可以储水箱13高度的2/3，当储水箱13内的水位达到储水箱13高度的2/3时，浮球液位开关131触发出水阀门132打开。浮球液位开关131利用浮球液位开关的磁性浮子随液位升或降，使传感器检测管内设定位置的干簧管芯片动作，发出接点开(关)转换信号。通过对储水箱13中的水位进行控制，保证雨水立管14中的雨水流量，使得发电系统能够稳定工作。

需要说明的时，通过浮球液位开关131进行阀门的启闭为本领域的现有技术，在此不再进行赘述。

如图3所示，发电装置20包括水斗转轮发电器21、整流器22、电能存储器23和照明配电系统24，雨水立管14将雨水导入水斗转轮发电器21，整流器22电连接于水斗转轮发电器21和电能存储器23之间，电能存储器23电连接至照明配电系统24。具体地，水斗转轮发电器21包括水斗转轮组件211和电磁感应组件212，水斗转轮组件212传动连接于电磁感应组件212。

如图4所示，建筑物顶层的储水箱13内的雨水在重力作用下经由雨水立管14下泄，落向水斗转轮发电器21，通过雨水打击水斗转轮组件211，带动水斗转轮21a转动，水斗转轮21a上固接的传动轴21b随之转动，从而带动与传动轴21b相连接的电磁感应组件212启动工作。电磁感应组件212内部的电磁线圈21c置于磁场21d中，在传动轴21b的带动下，电磁线圈21c转动切割磁感线，在电磁感应作用下，产生电能，从而将雨水的重力势能转化为电能。水斗转轮发电器21所产生的不稳定的交流电，进一步通过整流器22和电能储备箱23，转变为稳定的直流电能为照明配电系统24进行供电。本实施例中，照明配电系统24为建筑物内的公共楼道照明配电系统。

如图5所示，进一步地，电能存储器23包括DC/DC变换器231、蓄电池232和逆变器233。DC/DC变换器231电性连接于整流器22和逆变器233之间，蓄电池232电性连接于DC/DC变换器231和逆变器233之间。依次电性连接的DC/DC变换器231和逆变器233形成为照明配电系统24供电的第一供电路径；依次电性连接的DC/DC变换器231、蓄电池232和逆变器233形成为照明配电系统24供电的第二供电路径。通过上述设置发电装置20产生的电能在为照明配电系统供电的同时，还可以对蓄电池进行充电。当晴天无雨，发电装置20无法为照明配电系统供电时，蓄电池存储的电能能够为照明配电系统继续供电。

此外，电能存储器23还与市政电网接通。具体地，将逆变器233与市政电网电性连接，确保能够为照明配电系统持续供电。

进一步地，蓄电池232和逆变器233之间串联有切换开关。在发电装置20工作过程中，可以先将切换开关断开，蓄电池232只充电，不放电，对蓄电池232进行充电。当发电装置20产生的电能不足时，将切换开关闭合，蓄电池232为照明配电系统供电。

如图6所示，回用装置30包括集水箱31和出水管路32，集水箱31配置在距离地面预设高度位置，出水管路32用于接收水斗转轮发电器21导出的雨水，出水管路32连接集水箱31的出水端。具体地，本实施例中，集水箱31配置在建筑的第二层，出水管路32设置在集水箱31的底部。出水管路32沿建筑外墙敷设至距地面高度1m处，且出水管路32的出水端设置有水龙头。通过开启该水龙头，取用集水箱31内储存的雨水，可用于室外绿化浇灌、道路冲洒、洗车等。

进一步地，集水箱31上配置有溢流管33，溢流管33连接至市政雨水管网。优选地，溢流管33配置在距集水箱31箱顶的20cm处。

进一步地，集水箱31配置有第一进水管34和第二进水管35，第一进水管34与水斗转轮发电器21的出水端连通，第二进水管35与城市自来水管路连通，以在雨水不足时供水。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种屋面雨水复合利用系统，其特征在于，包括：

收集装置，用于收集屋面雨水，其包括屋面排水沟、排水管道、储水箱和雨水立管，所述储水箱配置在建筑物的顶层，所述屋面排水沟的雨水经所述排水管道流入所述储水箱，所述排水管道上安装有过滤器，所述雨水立管与所述储水箱的出水端连接；

发电装置，包括水斗转轮发电器、整流器、电能存储器和照明配电系统，所述雨水立管将雨水导入所述水斗转轮发电器，所述整流器电连接于所述水斗转轮发电器和所述电能存储器之间，所述电能存储器电连接至所述照明配电系统；

回用装置，包括集水箱和出水管路，所述集水箱配置在距离地面预设高度位置，用于接收所述水斗转轮发电器导出的雨水，所述出水管路连接所述集水箱的出水端，且所述出水管路的出水端设置有水龙头。

2.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述水斗转轮发电器包括水斗转轮组件和电磁感应组件，所述水斗转轮组件传动连接于所述电磁感应组件。

3.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述储水箱安装有浮球液位开关和出水阀门，浮球液位开关用于在所述储水箱到达预设水位时，打开所述出水阀门，以连通所述储水箱和所述雨水立管。

4.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述集水箱的配置有溢流管，所述溢流管连接至市政雨水管网。

5.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述屋面排水沟配置有多个，排水管路构造为分段串联管路，包括主管路和多个分支管路，每个所述分支管路对应每个所述屋面排水沟配置，多个所述分支管路接入所述主管路。

6.根据权利要求5所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述过滤器安装于所述主管路。

7.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述电能存储器还与市政电网接通。

8.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述集水箱配置有第一进水管和第二进水管，所述第一进水管与所述水斗转轮发电器的出水端连通，所述第二进水管与城市自来水管路连通。

9.根据权利要求1所述的屋面雨水复合利用系统，其特征在于，所述电能存储器包括DC/DC变换器、蓄电池和逆变器，所述DC/DC变换器电性连接于所述整流器和所述逆变器之间，所述蓄电池电性连接于所述DC/DC变换器和所述逆变器之间；依次电性连接的DC/DC变换器和逆变器形成为所述照明配电系统供电的第一供电路径；依次电性连接的DC/DC变换器、蓄电池和逆变器形成为所述照明配电系统供电的第二供电路径。

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