一種樓宇節能系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及樓宇節能系統。
【背景技術】
[0002]目前樓宇節能主要著眼于兩個方面，一是降低給水的電耗，二是對自來水所攜帶能量的利用。在利用自來水能量方面，現有技術大多是把水輪機串接在給水管道中，把自來水的動能轉換成驅動發電機的轉矩，這種技術方案的缺點是水輪機與生活用水在時間上同步，流過水輪機的水與生活用水流量、流速相等，因而，對水資源利用率低、發電效率低，并且，所發出的電在電壓、頻率上也都不符合用電器所要求的用電規格。這是由于自來水管道發電系統與一般水力發電系統不同，首先，用戶使用自來水的時間是隨機、不連續、不可控的，其次，每次使用的流量、流速也都是不確定、不可控的。像是洗手、洗臉、沖便池所用的時間都是以秒來計算，而且，所需流量、流速因人而異，常常是還沒等水輪機達到穩定轉速時，用水過程就結束了。從而導致所發出的電量、電壓、頻率也都是不確定、不可控的。隨著帶有傳感器的節水設備的普及，自來水的通/斷更加頻繁，洗澡用水時間將被分隔成多段較短的時間，洗菜、洗臉、洗手時間將被分隔成更短的時間，現有技術的缺點將進一步被放大，自來水資源的利用率、發電效率和質量都將進一步下降。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種時間、流量、流速可控，并使自來水資源及其所具有的能量得到充分利用的樓宇節能系統。本實用新型的技術方案是:一種樓宇節能系統，包括上行水管、高位水箱及其水位控制閥，以及設置于各樓層的入戶水管，還包括設置于相鄰樓層之間的樓層水箱和與其配套的水輪發電機，以及串接各樓層水箱及高位水箱的下行水管，所述的水輪發電機串接在下行水管的下端附近，或串接在下行水管的下端與樓層水箱的進水口之間，所述的樓層水箱的進水口附近設有水位控制閥，當某一樓層水箱的水位低于設定的下限水位時，該樓層水箱的水位控制閥開通，開始補水，補水水流帶動該樓層的水輪發電機發電，當該樓層水箱的水位超過設定上限水位時，該樓層水箱的水位控制閥關閉，補水結束，水輪發電機停止發電。
[0004]所述的入戶水管位于頂層的由高位水箱供水，位于其他樓層的由上一層樓的樓層水箱供水；所述的入戶水管與下行水管連接，連接點位于水輪發電機接入點之前。
[0005]本實用新型通過設置樓層水箱，把水輪發電機串接在樓層水箱的進口附近，并把經由入戶水管的自來水與流經水輪發電機進入樓層水箱的自來水分開，使得水輪發電機每次工作時間、發電用水的流量、流速都成為可預知、可設定的，同時，使生活用水只消耗按設計要求流速所需的勢能，本實用新型還通過把若干樓層水箱串接起來，下面的樓層水箱的補水引發上面樓層水箱的補水，使高位水箱內的自來水的勢能被層層挖掘利用，因此，與現有技術相比，本實用新型具有使發電的規格統一且符合設計要求有益效果，并具有使自來水資源及其所具有的能量到充分利用的有益效果。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型實施例1的總體布局示意圖
[0007]圖2是本實用新型實施例2的總體布局示意圖
[0008]圖中:1是低層建筑的高位水箱或高層建筑的低區高位水箱，2是上行水管，3是高位水箱水位控制閥，4是下行水管，5是入戶水管，6是樓層水箱，7是水輪發電機，8是樓層水箱水位傳感器，9是樓層水箱水位控制閥，10是與低區水輪發電機電連接的蓄電池，11是樓道照明燈等用電器，12是市政供水管。13是為低區的高位水箱供水的水栗，20是與高區水輪發電機電連接的蓄電池，21是高區的高位水箱，23是為高區的高位水箱供水的水栗，26是高區的樓層水箱，27是與高區的樓層水箱配套的水輪發電機。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0010]實施例1
[0011]參見附圖1，鑒于市政供水壓力通常為28MP~30MP，大多數8層以下的多層建筑和高層、小高層建筑中的低區可以不用低位水箱和水栗，而由市政供水網直接供水，本實施例就是這樣一棟具有4個單元6層樓、層高為4.2米的普通多層住宅樓的供水節能系統。本實施例包括設在6層樓頂上方的高位水箱1、高位水箱水位控制閥3、入戶水管5、市政供水管12、連接高位水箱1與市政供水管12的上行水管2，還包括分別設置在各樓層之間的5個樓層水箱6和與上述的樓層水箱6配套的水輪發電機7，所述的水輪發電機7串接于下行水管4的下端附近，以求獲得較高的水頭，在所述的樓層水箱6內設有浮球式樓層水箱水位傳感器8，在所述的樓層水箱6的進水口處設有機械式樓層水箱水位控制閥9，當某一樓層水箱6的水位低于設定水位下限時，該樓層水箱水位傳感器8的浮球處于低位，使該樓層水箱水位控制閥9被拉開，使該樓層水箱6開始補水，水流自上而下經過下行水管4和與其串接的水輪機發電機7進入該樓層水箱6，使該樓層的水輪發電機7進入發電狀態，發出的電通過導線送到蓄電池10存儲，供樓道照明燈等用電器10使用。當水位上升超過設定的上限水位時，該樓層水箱水位傳感器8的浮球處于高位，使該樓層水箱水位控制閥9被堵住，補水結束，發電停止。由于每層樓的樓層水箱6的容積都相等，所以，通常，某一樓層的樓層水箱6在為下一樓層水箱6補水后，自身也需要補水，因此，下面的樓層水箱6的補水通常會引發其上面的各樓層水箱6的相繼補水，對應的水輪發電機7相繼進行發電，使得自來水的勢能被層層挖掘，充分利用。由于本實施例水頭不足4米，所以采用燈泡結構的貫流式微型永磁單項水輪發電機，為了使水輪發電機7每次工作時間足夠長，同時達到一定的發電功率，下行水管4直徑最好為100~200mm，也可以通過加大各個水箱的容積來獲得較大的功率。通常家庭用水流量都非常小，持續時間都很短，不僅市面上不存在適合這樣工況條件的水輪發電機，而且，即使有發出的電也達不到一般用電器所需的規格，而且，像洗菜、洗手、洗臉、沖便池這樣零碎的用水也都無法利用起來。本實施例通過采用樓層水箱6，和設置在進水口附近的水輪發電機7，在自來水被用戶使用前就把其多余的能量轉換成電能儲存起來，使其只保留能保證要氣流速所必需的勢能，使其在發電過程中的流量、流速和時間成為可知可控的，而與在用戶使用過程中的流量、流速、時間完全無關。使其能量得到充分利用，并使之所發出的電能滿足用電器的所需規格。
[0012]實施例2
[0013]參見附圖2，與實施例1相比，區別主要在于:本實施例為一小高層住宅樓的供水節能系統，相當于兩個實施例1所述的供水節能系統的縱向疊加。其低區主要由市政供水網直接供水，樓層水箱6補水時所發的電，用于用水高峰時供為低區高位水箱1供水的水栗13輔助供水的動力；高區采用水栗供水，并以低區的高位水箱1作為其低位水箱，充分利用了市政供水系統提供的壓能；高區樓層水箱26補水時所發的電，存儲于與高區水輪發電機27電連接的蓄電池20，用于為高區高位水箱21供水的水栗23提供輔助動力。其余未述及部分，與實施例1相同。
[0014]需要指出的是，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所做的等效變換，或相同實質含義的不同表述，以及直接或間接運用在其他相關的技術領域，均在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種樓宇節能系統，包括上行水管、高位水箱及其水位控制閥，以及設置于各樓層的入戶水管，其特征是:還包括設置于相鄰樓層之間的樓層水箱和與其配套的水輪發電機，以及串接各樓層水箱及高位水箱的下行水管，所述的水輪發電機串接在下行水管的下端附近，或串接在下行水管的下端與樓層水箱的進水口之間，所述的樓層水箱的進水口附近設有水位控制閥，當某一樓層水箱的水位低于設定的下限水位時，該樓層水箱的水位控制閥開通，開始補水，補水水流帶動該樓層的水輪發電機發電，當該樓層水箱的水位超過設定上限水位時，該樓層水箱的水位控制閥關閉，補水結束，水輪發電機停止發電。2.根據權利要求1所述的一種樓宇節能系統，其特征是:所述的入戶水管位于頂層的由高位水箱供水，位于其他樓層的由上一層樓的樓層水箱供水。3.根據權利要求2所述的一種樓宇節能系統，其特征是:所述的入戶水管接入下行水管，接入點位于所在樓層水輪發電機的接入點之前。
【專利摘要】一種樓宇節能系統，包括上行水管、高位水箱和受其水位控制的高位水箱水位控制閥,以及通向用戶的入戶水管，還包括，若干樓層水箱、連接上述高位水箱和樓層水箱的和連接相鄰樓層水箱的下行水管、與上述樓層水箱配套的水輪發電機，所述的水輪發電機設在上述下行水管的下端附近,所述的樓層水箱設有水位傳感器，并在進水口附近設有水位控制閥,當所述的樓層水箱的水位低于設定的下限水位時，該樓層水箱的水位控制閥開通，開始補水，補水水流帶動該樓層的水輪發電機發電，當該樓層水箱的水位超過設定上限水位時，該樓層水箱的水位控制閥關閉，補水結束，水輪發電機停止發電。與現有技術相比，本實用新型具有使發電的規格統一且符合設計要求有益效果，并具有使自來水資源及其所具有的能量到充分利用的有益效果。
【IPC分類】E03B11/12, E03B7/07
【公開號】CN204983031
【申請號】CN201520766231
【發明人】蘆雷
【申請人】蘆雷
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月30日