[發明專利]一種高樓雨水分級發電系統

在審

• 申請號: 201710330076.4
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN106972606A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 楊冠魯;王書洋
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及水輪機分級發電領域，具體為一種高樓雨水分級發電系統。

背景技術

高樓雨水本身由大面積屋頂作為天然收集平臺，蘊藏著豐富的勢能。當前，高樓的雨水基本上是經管道直接往下排出。這樣處理一方面造成了水資源浪費，另一方面雨量過大時，往往導致樓頂積水，進而導致頂樓漏水造成一定的經濟損失。事實上，高樓雨水經收集可以集中到儲水裝置中，儲水裝置下方連接管道，當水位達到一定高度時，經超聲波傳感器測距感應后，可控制與儲水裝置相連的閥門打開，進而流向水輪機。根據水輪機的工作水頭，效率和經濟成本方面考慮，進行分級發電，雨水流下管道的過程中帶動水輪機分級發電。通過整流濾波電路將電流轉換為穩定的直流電，并經過穩壓電路和充電保護電路，用蓄電池將電能收集起來以用于路燈等公共基礎設施，另一部分電能可提供系統工作。建立高樓雨水分級發電系統能緩解大城市供電不足的壓力，真正做到節約并且充分利用水資源的目標，具有很強的實用性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種高樓雨水分級發電系統，利用高樓雨水進行分級發電并儲存電能，一方面充分利用了水資源，另一方面在一定程度上能緩解大城市供電不足的壓力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高樓雨水分級發電系統，包括：安裝在蓄水裝置頂部的超聲波傳感器、單片機、電磁閥、水輪機分級發電裝置和儲能電路；所述蓄水裝置安裝在樓頂，用于收集高樓雨水，所述超聲波傳感器用于測量蓄水裝置的頂部距離當前水面的距離；所述單片機與所述超聲波傳感器相連用于發射脈沖信號觸發檢測并監測所述超聲波傳感器返回的反射波信號；所述單片機與所述電磁閥相連用于根據蓄水裝置的水深控制所述電磁閥的通斷；所述電磁閥與所述蓄水裝置相連用于控制蓄水裝置中的雨水流出，蓄水裝置中的雨水流入管道帶動所述水輪機分級發電裝置分級發電；所述儲能電路與所述水輪機分級發電裝置相連用于將水輪機分級發電裝置的輸出電流轉換為直流電并進行儲存。

優選的，所述儲能電路包括整流濾波電路、穩壓電路和充電保護電路。

優選的，所述穩壓電路為LM2596。

優選的，所述充電保護電路為LM7805。

優選的，所述儲能電路與所述水輪機分級發電裝置相連用于將水輪機分級發電裝置的輸出電流轉換為直流電并穩定于鋰電池的充電電壓范圍內。

優選的，所述水輪機分級發電裝置按每15米一級進行分級。

優選的，所述超聲波傳感器的型號為HC-RS04。

優選的，所述單片機的型號為STC89C52。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供一種高樓雨水分級發電系統，利用高樓雨水進行分級發電并儲存電能，一方面充分利用了水資源，另一方面在一定程度上能緩解大城市供電不足的壓力。

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的一種高樓雨水分級發電系統不局限于實施例。

附圖說明

圖1為本發明系統的結構框圖；

圖2為本發明系統的超聲波傳感器的電路圖；

圖3為本發明系統的單片機的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參見圖1所示，一種高樓雨水分級發電系統，包括：安裝在蓄水裝置頂部的超聲波傳感器1、單片機2、電磁閥3、水輪機分級發電裝置4和儲能電路5；所述蓄水裝置安裝在樓頂，用于收集高樓雨水，所述超聲波傳感器1用于測量蓄水裝置的頂部距離當前水面的距離；所述單片機2與所述超聲波傳感器1相連用于發射脈沖信號觸發檢測并監測所述超聲波傳感器1返回的反射波信號；所述單片機2與所述電磁閥3相連用于根據蓄水裝置的水深控制所述電磁閥3的通斷；所述電磁閥3與所述蓄水裝置相連用于控制蓄水裝置中的雨水流出，蓄水裝置中的雨水流入管道帶動所述水輪機分級發電裝置4分級發電；所述儲能電路5與所述水輪機分級發電裝置4相連用于將水輪機分級發電裝置4的輸出電流轉換為直流電并進行儲存。