BR102015016763A2 - building water supply system - Google Patents

Abstract

sistema de fornecimento de energia elétrica hídrica predial utiliza a energia potencial da água potável das colunas(1) de distribuição de edificações em geral, e compreende um sistema de geração de energia(4) elétrica instalado ao longo da tubulação hidráulica de colunas(1) de distribuição de edificações em geral e o sistema de geração de energia(4) é constituído por uma turbina(2) hidráulica acoplado em um gerador(3) de energia elétrica que carrega baterias(5).building hydroelectric power supply system utilizes the potential drinking water energy of the general building distribution columns (1), and comprises an electrical power generation system (4) installed along the hydraulic column piping (1) distribution system in general and the power generation system (4) consists of a hydraulic turbine (2) coupled to a power generator (3) that charges batteries (5).

Description

SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA HÍDRICA PREDIALPREDIAL WATER ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM

[001] A presente invenção trata de um sistema de geração de energia elétrica, que utiliza a energia potencial da água potável de edificações em geral, para girar uma turbina hidráulica acoplada a um gerador elétrico e armazenar a energia elétrica gerada em um acumulador elétrico, para ser utilizado posteriormente pelo respectivo prédio. Compreende a instalação de uma turbina hidráulica na tubulação de distribuição da água desde o reservatório até os pontos de consumo.[001] The present invention relates to an electric power generation system utilizing the potential energy of drinking water from buildings in general to rotate a hydraulic turbine coupled to an electric generator and to store the electric power generated in an electric accumulator, to be used later by the respective building. It comprises the installation of a hydraulic turbine in the water distribution pipe from the reservoir to the consumption points.

[002] A energia elétrica é obtida principalmente através de termoelétricas, usinas hidrelétricas, usinas eólicas e usinas termonucleares. Aproveitam um movimento rotatório para gerar corrente alternada em uma máquina, do tipo alternador, que converte energia mecânica em elétrica. O movimento rotatório pode provir de uma fonte de energia mecânica direta, como a corrente de uma queda d’água. Existem problemas ambientais relacionados aos modelos atuais de geração de energia, pois todas as formas de utilização de geração das fontes de energia, tanto as convencionais como as denominadas alternativas ou não convencionais, agridem em maior ou menor medida o nosso meio ambiente. Documentos de patentes relacionados ao descrito acima: FR3005700 e KR101441806. A invenção, descrita no documento BR1020130006670A2, utiliza como fonte de trabalho a energia potencial oriunda da água da rede de esgoto das edificações residenciais. Os despejos residenciais não são contínuos e nem estão sob pressão, com baixo rendimento na geração de energia elétrica. Existe a problemática grave de entupimentos e a própria manutenção do equipamento, em se tratando de rede de esgotos. As pás da turbina precisariam ser limpas frequentemente para manter o rendimento esperado.[002] Electricity is mainly obtained from thermoelectric, hydroelectric, wind and thermonuclear plants. They take advantage of a rotational motion to generate alternating current in an alternator-type machine that converts mechanical energy into electrical energy. Rotational motion may come from a direct mechanical source of energy, such as the stream from a waterfall. There are environmental problems related to current models of power generation, as all forms of generation use of energy sources, both conventional and the so-called alternative or unconventional, affect our environment to a greater or lesser extent. Patent documents related to the above: FR3005700 and KR101441806. The invention, described in document BR1020130006670A2, uses as a source of work the potential energy from sewage from residential buildings. Residential evictions are neither continuous nor under pressure, with low power generation efficiency. There is the serious problem of clogging and the maintenance of the equipment itself, in the case of sewage network. Turbine blades would often need to be cleaned to maintain expected performance.

[003] O “sistema de fornecimento de energia elétrica hídrica predial”, descrito neste relatório, compreende um gerador de energia elétrica composto de duas partes principais funcionando como uma mini usina hidrelétrica. A primeira parte é uma turbina hidráulica acoplada a um tubo de distribuição de água do prédio; que ao receber o fluxo de água, se movimenta girando seu eixo. A outra parte é um gerador elétrico, acoplado no eixo da turbina. O movimento rotatório da turbina e do gerador provém da água que circula na coluna distribuidora de água da própria edificação, realizando assim um aproveitamento do fluxo desta água para geração de energia. A energia elétrica gerada será direcionada a um conjunto de baterias recarregáveis, que de acordo com a necessidade do imóvel é capaz de manter a energia de iluminação, por exemplo, de uma área comum durante o horário noturno e ser recarregada constantemente pelo sistema.[003] The “building hydropower supply system” described in this report comprises an electric generator composed of two main parts functioning as a mini hydroelectric plant. The first part is a hydraulic turbine coupled to a building water pipe; that when receiving the flow of water, moves by turning its axis. The other part is an electric generator coupled to the turbine shaft. The rotational movement of the turbine and generator comes from the water circulating in the water distribution column of the building itself, thus making use of the flow of this water for power generation. The electricity generated will be directed to a set of rechargeable batteries, which according to the need of the property is able to maintain the lighting energy, for example, from a common area during night time and be constantly recharged by the system.

[004] O “sistema de fornecimento de energia elétrica hídrica predial", descrito neste relatório, além de ter boas condições de uso e manutenção, pode ser replicado ao longo da tubulação de coluna de abastecimento de água de qualquer edificação e possui algo fundamental para a área industrial, a simplicidade construtiva.[004] The “building hydropower supply system” described in this report, in addition to being well-maintained and serviceable, can be replicated along the water supply column piping of any building and has something critical to it. the industrial area, the constructive simplicity.

[005] Os desenhos em anexo e a descrição detalhada que segue são meramente apresentados a titulo de exemplo, pois o dito objeto pode ser concebido por outras soluções técnicas conhecidas. Portanto, detalhes * estruturais e funcionais específicos aqui divulgados não devem ser interpretados como uma limitação, mas apenas como uma base para as reivindicações; atua r como referência para o ensino de um perito na arte de empregar e colocar em prática o desenvolvimento do objeto descrito neste relatório, com base na disposição funcional e construtiva doravante detalhada.The accompanying drawings and the following detailed description are merely given by way of example, as said object may be designed by other known technical solutions. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein should not be construed as a limitation, but only as a basis for the claims; act as a reference for teaching an expert in the art of employing and putting into practice the development of the object described in this report, based on the detailed functional and constructive disposition hereafter.

[006] A figura 1 apresenta o fluxo de água da coluna(1) de distribuição em cima do sistema de geração de energia(4).[006] Figure 1 shows the water flow from the distribution column (1) on top of the power generation system (4).

[007] A figura 2 apresenta o fluxograma de funcionamento da turbina(2) e gerador(3).Figure 2 shows the operating flowchart of turbine (2) and generator (3).

[008] A figura 3 apresenta o fluxograma de funcionamento do sistema de geração de energia(4), mostrando a turbina(2), gerador(3) e baterias(5).Figure 3 shows the operating flow chart of the power generation system (4) showing the turbine (2), generator (3) and batteries (5).

[009] A figura 4 apresenta o sistema de geração de energia{4) instalado junto ao sistema de abastecimento de água fria predial com válvula redutora de pressão, indicando que o sistema de geração de energia(4) deverá ser utilizado da mesma maneira que são aplicadas as válvulas de redução de pressão ao longo da coluna(1) de distribuição predial.[009] Figure 4 shows the power generation system (4) installed next to the building cold water supply system with pressure reducing valve, indicating that the power generation system (4) should be used in the same way as pressure relief valves are applied along the building distribution column (1).

[0010] A figura 5 apresenta o sistema de geração de energia(4) instalado na coluna(1) de distribuição. Onde poderá ser instalada em áreas definidas antecipadamente em projeto ou em série na mesma área das já instaladas válvulas de redução, e antes desta, em prédios novos e antigos.[0010] Figure 5 shows the power generation system (4) installed on the distribution column (1). Where it can be installed in areas defined in advance in design or series in the same area as the reduction valves already installed, and before this, in new and old buildings.

[0011] O “sistema de fornecimento de energia elétrica hídrica predial” se caracteriza por uma tubulação normal de distribuição denominada de co!una(1) de distribuição, intercalar em sua trajetória o sistema de geração de energia(4) para fornecimento de energia elétrica, a partir de uma adaptação na tubulação existente. O processo é semelhante ao de adaptação de válvula redutora de pressão. Esta adaptação pode ocorrer em área destinada à aplicação de válvula redutora de pressão existente em prédios de grande porte.[0011] The “building hydropower supply system” is characterized by a normal distribution pipe called the distribution joint (1), interleaving in its path the power generation system (4) for power supply from an adaptation to the existing piping. The process is similar to that of pressure reducing valve adaptation. This adaptation may occur in an area intended for the application of pressure reducing valve existing in large buildings.

No primeiro bloco onde fica a turbina(2), observa-se a área destinada ao movimento de rotação a partir do movimento causado pelo fluxo natural da água em seu percurso para uso nos pontos de consumo da edificação. No momento em que esta área da peça recebe o fluxo de água, a turbina(2) se movimenta e transmite através de eixo para a célula seguinte a rotação a que se foi imposta. A próxima célula independente e estanque, o gerador{3), recebe através do eixo comum as duas células a força suficiente para movimentar o gerador{3) de energia, que será direcionada para um conjunto de baterias{5) onde se vai armazenar a energia resultante do trabalho realizado no gerador. O sistema de geração de energia(4) pode acumular ou energizar de forma imediata o local ao qual estiver ligado. O gerador(3) fornecerá energia a partir da potência de carga existente em colunas(1) de distribuição predial. A principal vantagem é sua simplicidade e possibilidade de ser instalada em quantidade ao longo da coluna(1) de distribuição, sem causar qualquer prejuízo ou perdas na potência da capacidade de distribuição normal de água existente. O gerador(3) de energia deverá ser utilizado da mesma maneira que são aplicadas as válvulas de redução de pressão ao longo da coluna{1) de distribuição predial, conforme a figura 4. O conjunto de fornecimento de energia elétrica hídrica predial poderá ser instalado em áreas definidas antecipadamente em projeto ou em série na mesma área das já instaladas válvulas de redução, e antes desta, em prédios novos e antigos. O número de turbinas{2) poderá ser definido também em projeto de acordo com a capacidade de carga de pressão disponível conforme figura 5.In the first block where the turbine (2) is located, the area intended for rotational movement from the movement caused by the natural flow of water along its path for use at the building's consumption points is observed. At the moment when this area of the part receives the water flow, the turbine (2) moves and axially transmits to the cell following the rotation to which it was imposed. The next independent, watertight cell, the generator (3), receives through the common axis the two cells sufficient force to move the power generator (3), which will be directed to a battery pack (5) where the energy resulting from work done on the generator. The power generation system (4) can immediately accumulate or energize the location to which it is connected. The generator (3) will supply power from the existing load power in building distribution columns (1). The main advantage is its simplicity and ability to be installed in quantity along the distribution column (1), without causing any loss or loss in the power of the existing normal water distribution capacity. The power generator (3) shall be used in the same manner as pressure relief valves are applied along the building distribution column (1) as shown in Figure 4. The building water supply may be installed in areas defined in advance in design or series in the same area as the reduction valves already installed, and before this, in new and old buildings. The number of turbines (2) can also be defined in design according to the available pressure load capacity as shown in figure 5.

REIVINDICAÇÃOCLAIM

Claims (1)

1. SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA HÍDRICA PREDIAL que utiliza a energia potencial da água potável das coíunas(1) de distribuição de água aos pontos de consumo de edificações em geral, caracterizado por compreender sistemas de geração de energia(4) elétrica instalado ao longo da tubulação hidráulica de colunas{1) de distribuição de edificações em geral e o sistema de geração de energia(4) ser constituído por uma turbina(2) hidráulica acoplado em um gerador(3) de energia elétrica que carrega baterias(5).1. PREDIAL WATER ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM which utilizes the potential drinking water energy from the water distribution districts (1) to the general consumption points of buildings, characterized by comprising power generation systems (4) installed at the along the hydraulic piping of general distribution distribution columns (1) and the power generation system (4) consists of a hydraulic turbine (2) coupled to a battery powered electric generator (3) (5) .