CN102425144A - 压力前池式雨水发电***及方法 - Google Patents

压力前池式雨水发电***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102425144A
CN102425144A CN201110282879XA CN201110282879A CN102425144A CN 102425144 A CN102425144 A CN 102425144A CN 201110282879X A CN201110282879X A CN 201110282879XA CN 201110282879 A CN201110282879 A CN 201110282879A CN 102425144 A CN102425144 A CN 102425144A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
water tank
rainwater
control valve
hydrogenerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201110282879XA
Other languages
English (en)
Inventor
顾正华
钟京华
刘国良
徐晓东
曹晓萌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201110282879XA priority Critical patent/CN102425144A/zh
Publication of CN102425144A publication Critical patent/CN102425144A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108—Rainwater harvesting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/50—Hydropower in dwellings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本发明公开了一种压力前池式雨水发电***及方法。它包括房屋屋面、集流管、水箱、支架、引水管、取水管、取水控制阀、水轮机引水控制阀、水轮发电机、尾水道和输出线路等，房屋屋面与水箱通过集流管相连接，水箱与水轮发电机通过引水管相连接，在支架上设有水箱，水箱上部设有溢流孔，水箱底部设有排污孔，在引水管上设有取水管和水轮机引水控制阀，在取水管上设有取水控制阀，在水轮发电机上设有尾水道和输出线路。本发明将雨水资源开发与水力发电相结合，形成“雨水电站”，能有效地实现雨水资源的综合利用，具有结构简单、环境友好、经济和社会效益显著等优点。采用的水箱具有调压和储水双重功能，减少了雨水发电的复杂性，降低了投资成本。

Description

压力前池式雨水发电***及方法
技术领域
本发明属于水资源开发和可再生能源利用领域，特别是一种压力前池式雨水发电***及方法。
背景技术
随着世界社会经济的快速发展，水资源匮乏与能源、环境危机已成为人类面对的重大问题，亟须开发利用新的可再生能源和非常规水资源用以保障人类社会的可持续发展。雨水资源作为一种潜在的水资源，对于缓解水资源供需矛盾具有重要的作用。我国雨水资源丰富，多年平均降水量为61900亿m3，可开发利用的潜力非常巨大。雨能资源作为一种可再生能源，由于其与天俱来的势能以及其洁净、无害的特点，成为微小水力发电的重要补充。充分利用雨水雨能资源，对于改善能源结构、减少化石能源对环境的负面影响以及缓解水资源短缺的矛盾，从而实现经济社会的可持续发展，具有深远的意义。
目前，世界上许多国家都已开展城市雨水资源化和农业雨水的集蓄利用，其中以德国的雨洪收集利用技术最为先进，基本形成了一套完整、实用的理论和技术体系。在美国、丹麦、日本、澳大利亚、加拿大等国家，也通过采取修建小型水池、水仓、塘坝、淤地坝等工程措施，拦蓄雨水进行灌溉、冲洗厕所、消防和应急用水等。在我国，雨水利用还只是停留在山区水库这个层面，大量的城市降水被浪费掉，即便实施了部分城市雨水利用的措施，但始终未能做到雨污排水***分离，雨水资源的回收利用仍然经历先污染再净化的过程，这样不仅造成雨水利用成本偏高，而且不能有效发挥雨水作为清洁能源的优势。总而言之，目前国内外对雨水资源的利用大部分只是停留在水资源的天然职能上，与水力发电结合起来的综合利用需要引起更多关注。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种压力前池式雨水发电***及方法。
压力前池式雨水发电***包括房屋屋面、集流管、水箱、溢流孔、排污孔、支架、引水管、取水管、取水控制阀、水轮机引水控制阀、水轮发电机、尾水道和输出线路，房屋屋面与水箱通过集流管相连接，水箱与水轮发电机通过引水管相连接，在支架上设有水箱，水箱上部设有溢流孔，水箱底部设有排污孔，在引水管上设有取水管和水轮机引水控制阀，在取水管上设有取水控制阀，在水轮发电机上设有尾水道和输出线路。
压力前池式雨水发电方法是：利用房屋屋面收集雨水，通过集流管汇集于水箱中，当水箱中的水位达到工作水位时，打开水轮机引水控制阀，蓄积的雨水推动水轮发电机发电，发出的电能通过输出线路输给用户使用，发电后的尾水通过尾水道排出，排入就近的水库、池塘或蓄水设施中，以供进一步收集利用，或排入下水道弃掉；当水箱蓄满时，多余的雨水由溢流孔溢出，这部分雨水收集利用或弃掉；当集流管的集流量小于水轮发电机的引水流量时，关闭水轮机引水控制阀，水轮发电机停止工作，水箱中贮存的雨水在需要时通过取水管在取水控制阀的控制下提供用户使用；水箱内沉积的杂质通过排污孔排出。
本发明将雨水资源开发与水力发电相结合，形成“雨水电站”，能有效地实现雨水资源的综合利用，具有结构简单、环境友好、经济和社会效益显著等优点，在节能减排和水资源危机的背景下极具研究推广价值。本发明所采用的作为压力前池的水箱具有调压和储水双重功能，减少了雨水发电的复杂性，降低了雨水发电设施的投资成本。
附图说明
图1是压力前池式雨水发电***的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，压力前池式雨水发电***包括房屋屋面1、集流管2、水箱3、溢流孔4、排污孔5、支架6、引水管7、取水管8、取水控制阀9、水轮机引水控制阀10、水轮发电机11、尾水道12和输出线路13，房屋屋面1与水箱3通过集流管2相连接，水箱3与水轮发电机11通过引水管7相连接，在支架6上设有水箱3，水箱3上部设有溢流孔4，水箱3底部设有排污孔5，在引水管7上设有取水管8和水轮机引水控制阀10，在取水管8上设有取水控制阀9，在水轮发电机11上设有尾水道12和输出线路13。
压力前池式雨水发电方法是：降雨时，利用房屋屋面1收集雨水，通过集流管2汇集于水箱3中，当水箱3中的水位达到工作水位时，打开水轮机引水控制阀10，蓄积的雨水推动水轮发电机11发电，发出的电能通过输出线路13输给用户使用，发电后的尾水通过尾水道12排出，排入就近的水库、池塘或蓄水设施中，以供进一步收集利用，或排入下水道弃掉；当水箱3蓄满时，多余的雨水由溢流孔4溢出，这部分雨水收集利用或弃掉；当集流管2的集流量小于水轮发电机11的引水流量时，关闭水轮机引水控制阀10，水轮发电机11停止工作，水箱3中贮存的雨水在需要时通过取水管8在取水控制阀9的控制下提供用户使用；水箱3内沉积的杂质通过排污孔5排出。
本发明选择雨量较为丰富的地区，首先改造房屋雨水管道，铺设形成雨水集流管道，将集流管连接到安设在支架的水箱上，安设水轮发电机，将水轮发电机通过引水管与水箱相连接，从而形成“雨水电站”。“雨水电站”的装机容量主要取决于水箱与水轮机之间的水位差和引水流量，为了保证水轮机工作水头和雨水收集量，“雨水电站”选址时应考虑有足够的建筑高度和集水面积，为了提高集水面积，可以将相邻房屋屋面通过管道相连接再汇总到集流管上；当降雨来临时，利用水箱收集雨水，只要雨量达到一定规模，当水位达到一定值时，便可打开水轮机引水控制阀，推动水轮发电机进行发电，并收集雨水资源，从而实现雨水雨能资源的综合利用。
为了防止树叶等进入雨水发电***，应在房顶雨水进水口上安设拦污筛。
本发明既适用于山区，又适用于平原地区；既适用于农村，又适用于城市；既可以与周边水电站相结合，也可以形成独立的“雨水电站”***。
本发明可以减少降雨径流污染，减少雨水地面侵蚀，又可以提高城市防洪减灾能力，提高当地的水资源承载能力，并且弥补区域能源的不足，削减了CO2的排放。

Claims (2)

1.一种压力前池式雨水发电***，其特征在于包括房屋屋面（1）、集流管（2）、水箱（3）、溢流孔（4）、排污孔（5）、支架（6）、引水管（7）、取水管（8）、取水控制阀（9）、水轮机引水控制阀（10）、水轮发电机（11）、尾水道（12）和输出线路（13），房屋屋面（1）与水箱（3）通过集流管（2）相连接，水箱（3）与水轮发电机（11）通过引水管（7）相连接，在支架（6）上设有水箱（3），水箱（3）上部设有溢流孔（4），水箱（3）底部设有排污孔（5），在引水管（7）上设有取水管（8）和水轮机引水控制阀（10），在取水管（8）上设有取水控制阀（9），在水轮发电机（11）上设有尾水道（12）和输出线路（13）。
2.一种使用如权利要求1所述***的压力前池式雨水发电方法，其特征在于降雨时，利用房屋屋面（1）收集雨水，通过集流管（2）汇集于水箱（3）中，当水箱（3）中的水位达到工作水位时，打开水轮机引水控制阀（10），蓄积的雨水推动水轮发电机（11）发电，发出的电能通过输出线路（13）输给用户使用，发电后的尾水通过尾水道（12）排出，排入就近的水库、池塘或蓄水设施中，以供进一步收集利用，或排入下水道弃掉；当水箱（3）蓄满时，多余的雨水由溢流孔（4）溢出，这部分雨水收集利用或者弃掉；当集流管（2）的集流量小于水轮发电机（11）的引水流量时，关闭水轮机引水控制阀（10），水轮发电机（11）停止工作，水箱（3）中贮存的雨水在需要时通过取水管（8）在取水控制阀（9）的控制下提供用户使用；水箱（3）内沉积的杂质通过排污孔（5）排出。
CN201110282879XA 2011-09-22 2011-09-22 压力前池式雨水发电***及方法 Pending CN102425144A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110282879XA CN102425144A (zh) 2011-09-22 2011-09-22 压力前池式雨水发电***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110282879XA CN102425144A (zh) 2011-09-22 2011-09-22 压力前池式雨水发电***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102425144A true CN102425144A (zh) 2012-04-25

Family

ID=45959170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110282879XA Pending CN102425144A (zh) 2011-09-22 2011-09-22 压力前池式雨水发电***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102425144A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102733474A (zh) * 2012-07-10 2012-10-17 浙江大学 楼宇绿色补充供水供电方法及***
CN103112987A (zh) * 2013-02-06 2013-05-22 浙江大学 雨水水质电化自净***及其方法
CN104891734A (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 韩凯 一种模块化移动房屋水处理***
CN106289040A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 天津华海清科机电科技有限公司 用于晶圆铜层厚度多点测量的标定***
CN106323152A (zh) * 2016-09-05 2017-01-11 天津华海清科机电科技有限公司 Cmp金属膜厚测量数据的离线分段处理方法和处理***
CN107558533A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 浙江大学 山地丘陵地区雨水雨能发电***及方法
CN112049749A (zh) * 2020-09-15 2020-12-08 贵州畅泓能源有限责任公司 一种山区径流水车发电***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2789126A1 (fr) * 1999-02-02 2000-08-04 Bernard Roth Dispositif de recuperation d'energie hydraulique
JP2007120453A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 家庭用発電システム
CN201056715Y (zh) * 2007-02-02 2008-05-07 韩晖 建筑物雨水回收过滤再利用装置
CN101408147A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 龙源有限公司 水力发电***
CN201407124Y (zh) * 2009-04-01 2010-02-17 立树军 节能发电结构
CN201554061U (zh) * 2009-10-13 2010-08-18 上海市育才初级中学 一种大楼雨水收集装置
CN202369974U (zh) * 2011-09-22 2012-08-08 浙江大学 压力前池式雨水发电***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2789126A1 (fr) * 1999-02-02 2000-08-04 Bernard Roth Dispositif de recuperation d'energie hydraulique
JP2007120453A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 家庭用発電システム
CN201056715Y (zh) * 2007-02-02 2008-05-07 韩晖 建筑物雨水回收过滤再利用装置
CN101408147A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 龙源有限公司 水力发电***
CN201407124Y (zh) * 2009-04-01 2010-02-17 立树军 节能发电结构
CN201554061U (zh) * 2009-10-13 2010-08-18 上海市育才初级中学 一种大楼雨水收集装置
CN202369974U (zh) * 2011-09-22 2012-08-08 浙江大学 压力前池式雨水发电***

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102733474A (zh) * 2012-07-10 2012-10-17 浙江大学 楼宇绿色补充供水供电方法及***
CN102733474B (zh) * 2012-07-10 2014-01-29 浙江大学 楼宇绿色补充供水供电方法
CN103112987A (zh) * 2013-02-06 2013-05-22 浙江大学 雨水水质电化自净***及其方法
CN103112987B (zh) * 2013-02-06 2014-02-19 浙江大学 雨水水质电化自净***及其方法
CN104891734A (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 韩凯 一种模块化移动房屋水处理***
CN106323152A (zh) * 2016-09-05 2017-01-11 天津华海清科机电科技有限公司 Cmp金属膜厚测量数据的离线分段处理方法和处理***
CN106323152B (zh) * 2016-09-05 2018-10-02 清华大学 Cmp金属膜厚测量数据的离线分段处理方法和处理***
CN106289040A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 天津华海清科机电科技有限公司 用于晶圆铜层厚度多点测量的标定***
CN106289040B (zh) * 2016-09-30 2019-11-22 清华大学 用于晶圆铜层厚度多点测量的标定***
CN107558533A (zh) * 2017-08-30 2018-01-09 浙江大学 山地丘陵地区雨水雨能发电***及方法
CN112049749A (zh) * 2020-09-15 2020-12-08 贵州畅泓能源有限责任公司 一种山区径流水车发电***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102425144A (zh) 压力前池式雨水发电***及方法
CN102733474B (zh) 楼宇绿色补充供水供电方法
CN201616781U (zh) 一种大型太阳能光伏发电站的太阳能电池清洁装置
CN102410132B (zh) 明槽式雨水发电***及方法
CN107558533A (zh) 山地丘陵地区雨水雨能发电***及方法
JP6873444B2 (ja) 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム
CN202402202U (zh) 一种屋顶雨水收集发电装置
CN202369974U (zh) 压力前池式雨水发电***
CN102146693A (zh) 雨水雨能资源综合利用方法
CN204597495U (zh) 一种基于超高层建筑抽水蓄能和光伏发电的削峰填谷***
CN207419583U (zh) 山地丘陵地区雨水雨能发电***
CN101694200A (zh) 雨水回收发电装置
CN105089100A (zh) 高层建筑雨水收集及发电装置
CN205320019U (zh) 光伏瓦清洗***
CN103112987B (zh) 雨水水质电化自净***及其方法
CN202381240U (zh) 明槽式雨水发电***
CN207485593U (zh) 小型家用光-水联合发电蓄能***
CN209293097U (zh) 海绵城市绿色住宅雨水收集利用***
CN201916126U (zh) 太阳能、风能抽水蓄能及雨水收集蓄能联合发电装置
CN203112639U (zh) 雨水水质电化自净***
CN205567081U (zh) 一种风光储存互补一体化移动抽水***
CN206273911U (zh) 基于海绵城市理念的屋面雨水源头洁净蓄渗装置
CN205559171U (zh) 基于提高提灌效率的多能源提灌***
CN205441593U (zh) 一种可收集雨水的垃圾桶
CN211548434U (zh) 一种利用雨水发电并将雨水净化存储的***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120425