[實用新型]壓力前池式雨水發電系統

有效

• 申請號: 201120356795.1
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN202369974U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 顧正華;鐘京華;劉國良;徐曉東;曹曉萌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E03B3/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型屬于水資源開發和可再生能源利用領域，特別是一種壓力前池式雨水發電系統。

背景技術

隨著世界社會經濟的快速發展，水資源匱乏與能源、環境危機已成為人類面對的重大問題，亟須開發利用新的可再生能源和非常規水資源用以保障人類社會的可持續發展。雨水資源作為一種潛在的水資源，對于緩解水資源供需矛盾具有重要的作用。我國雨水資源豐富，多年平均降水量為61900億m³，可開發利用的潛力非常巨大。雨能資源作為一種可再生能源，由于其與天俱來的勢能以及其潔凈、無害的特點，成為微小水力發電的重要補充。充分利用雨水雨能資源，對于改善能源結構、減少化石能源對環境的負面影響以及緩解水資源短缺的矛盾，從而實現經濟社會的可持續發展，具有深遠的意義。

目前，世界上許多國家都已開展城市雨水資源化和農業雨水的集蓄利用，其中以德國的雨洪收集利用技術最為先進，基本形成了一套完整、實用的理論和技術體系。在美國、丹麥、日本、澳大利亞、加拿大等國家，也通過采取修建小型水池、水倉、塘壩、淤地壩等工程措施，攔蓄雨水進行灌溉、沖洗廁所、消防和應急用水等。在我國，雨水利用還只是停留在山區水庫這個層面，大量的城市降水被浪費掉，即便實施了部分城市雨水利用的措施，但始終未能做到雨污排水系統分離，雨水資源的回收利用仍然經歷先污染再凈化的過程，這樣不僅造成雨水利用成本偏高，而且不能有效發揮雨水作為清潔能源的優勢。總而言之，目前國內外對雨水資源的利用大部分只是停留在水資源的天然職能上，與水力發電結合起來的綜合利用需要引起更多關注。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種壓力前池式雨水發電系統。

壓力前池式雨水發電系統包括房屋屋面、集流管、水箱、溢流孔、排污孔、支架、引水管、取水管、取水控制閥、水輪機引水控制閥、水輪發電機、尾水道和輸出線路，房屋屋面與水箱通過集流管相連接，水箱與水輪發電機通過引水管相連接，在支架上設有水箱，水箱上部設有溢流孔，水箱底部設有排污孔，在引水管上設有取水管和水輪機引水控制閥，在取水管上設有取水控制閥，在水輪發電機上設有尾水道和輸出線路。

本實用新型將雨水資源開發與水力發電相結合，形成“雨水電站”，能有效地實現雨水資源的綜合利用，具有結構簡單、環境友好、經濟和社會效益顯著等優點，在節能減排和水資源危機的背景下極具研究推廣價值。本實用新型所采用的作為壓力前池的水箱具有調壓和儲水雙重功能，減少了雨水發電的復雜性，降低了雨水發電設施的投資成本。

附圖說明

圖1是壓力前池式雨水發電系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，壓力前池式雨水發電系統包括房屋屋面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、取水控制閥9、水輪機引水控制閥10、水輪發電機11、尾水道12和輸出線路13，房屋屋面1與水箱3通過集流管2相連接，水箱3與水輪發電機11通過引水管7相連接，在支架6上設有水箱3，水箱3上部設有溢流孔4，水箱3底部設有排污孔5，在引水管7上設有取水管8和水輪機引水控制閥10，在取水管8上設有取水控制閥9，在水輪發電機11上設有尾水道12和輸出線路13。

壓力前池式雨水發電方法是：降雨時，利用房屋屋面1收集雨水，通過集流管2匯集于水箱3中，當水箱3中的水位達到工作水位時，打開水輪機引水控制閥10，蓄積的雨水推動水輪發電機11發電，發出的電能通過輸出線路13輸給用戶使用，發電后的尾水通過尾水道12排出，排入就近的水庫、池塘或蓄水設施中，以供進一步收集利用，或排入下水道棄掉；當水箱3蓄滿時，多余的雨水由溢流孔4溢出，這部分雨水收集利用或棄掉；當集流管2的集流量小于水輪發電機11的引水流量時，關閉水輪機引水控制閥10，水輪發電機11停止工作，水箱3中貯存的雨水在需要時通過取水管8在取水控制閥9的控制下提供用戶使用；水箱3內沉積的雜質通過排污孔5排出。