一種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，包括雨水收集儲存裝置、雨水流通管道、發(fā)電裝置以及雨水回收儲存裝置，雨水收集儲存裝置設(shè)置在屋頂、通過雨水流通管道將雨水導(dǎo)入發(fā)電裝置內(nèi)，最終流入雨水回收儲存裝置內(nèi)；雨水收集儲存裝置與雨水流通管道之間設(shè)置有雨水定量排放裝置，雨水定量排放裝置由浮球、閥門和虹吸管組成，閥門設(shè)置在虹吸管入口處，虹吸管出口與雨水流通管道入口連接，浮球與閥門鏈接，用于控制閥門的開啟與閉合。本實用新型合理地利用了自然資源，結(jié)構(gòu)簡單，易于在原有的管道設(shè)施上改造，雨水利用率高，不但節(jié)約能源，而且環(huán)保。
【專利說明】—種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水資源開發(fā)和可再生能源利用領(lǐng)域，涉及一種房屋雨水收集、發(fā)電及二次利用系統(tǒng)，具體為一套應(yīng)用于城市居民區(qū)的節(jié)水改造工程，實現(xiàn)城市雨水的集中利用系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]人民在生活和生產(chǎn)過程中需要天然水體中的水，是人類維持生命活動的基礎(chǔ)物資以及生產(chǎn)過程的必須物質(zhì)。根據(jù)《中國環(huán)境狀況公報》，1999年全國廢水總排放量已達(dá)401億噸。這些廢水中相當(dāng)一部分未經(jīng)妥善處理就排入到水體，致使水污染狀況嚴(yán)重。目前90%以上城市地域受到污染，約50%的重點城鎮(zhèn)的集中飲用水水源不符合取水標(biāo)準(zhǔn)。在我國大部分城市中，雨水大部分都是經(jīng)道路邊的井蓋口排入到下水道中，與各種污水混合在一起，成為新的污染。這些混合水若是排到污水處理廠還好，但這也加重了污水處理廠的工作量，使投入的資金加大，造成了不應(yīng)該有的浪費。但是在多數(shù)城市，這些混合污水大多是直接排入進(jìn)江河湖泊中，使水污染情況加劇。
[0003]如果在城市建設(shè)中，注意發(fā)展雨水收集和利用工程，把原來被排走雨水留下來利用，而不是直接排入下水管道，這既增加了水資源，也是節(jié)約自來水的好措施。同時，通過雨水收集利用的廣泛開展，可以減少雨水直接向地下回滲，減少水的排水量，減輕了城市洪水災(zāi)害威脅，因此，地下水得以回補，水環(huán)境得以改善，生態(tài)環(huán)境得以修復(fù)?？梢哉f，雨水收集利用是城市水資源可持續(xù)利用的重要措施之一。無論從經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展考慮，還是從應(yīng)對國際產(chǎn)業(yè)競爭著想，高耗能、重污染、低效益的經(jīng)濟增長方式再也不能持續(xù)下去了，應(yīng)該大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)低消耗、少污染、高效益的綠色發(fā)展。所以一套完整的城市水處理利用系統(tǒng)正符合國家精神，緊跟時代步伐，并且能為社會節(jié)能減排，造福社會與人民。
[0004]專利申請?zhí)枮?00910197567.1的實用新型專利《雨水回收發(fā)電裝置》，包括雨水收集儲存部分、雨水流通管道、發(fā)電部分以及雨水回收儲存部分，雨水收集儲存部分設(shè)置在屋頂，雨水收集儲存部分的出口連接雨水流通管道，雨水流通管道的位置比雨水收集儲存部分的位置低，在雨水收集儲存部分和雨水流通管道連接處設(shè)置雨水過濾部分，雨水流通管道設(shè)置發(fā)電部分，發(fā)電部分的下方設(shè)置雨水回收存儲部分。該實用新型雖然可以實現(xiàn)其雨水回收發(fā)電的功能，但是因為雨水的流量并不是固定的，所以發(fā)電的效果不好，雨水的利用率也不高，不利于推廣使用。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決上述的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種雨水利用率高、發(fā)電效果好、節(jié)能環(huán)保的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用裝置。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，包括雨水收集儲存裝置、雨水流通管道、發(fā)電裝置以及雨水回收儲存裝置，所述的雨水收集儲存裝置設(shè)置在屋頂、通過所述的雨水流通管道將雨水導(dǎo)入所述的發(fā)電裝置內(nèi)，最終流入所述的雨水回收儲存裝置內(nèi)；其特征在于:所述的雨水收集儲存裝置與所述的雨水流通管道之間設(shè)置有雨水定量排放裝置，所述的雨水定量排放裝置由浮球、閥門和虹吸管組成，所述的閥門設(shè)置在所述的虹吸管入口處，所述的虹吸管出口與所述的雨水流通管道入口連接，所述的浮球與所述的閥門鏈接，用于控制所述的閥門的開啟與閉合。
[0007]作為優(yōu)選，所述的雨水收集儲存裝置采用雙層屋頂結(jié)構(gòu)，其中第一層為雨水的收集匯流的錐型屋頂，第二層為設(shè)置在錐型屋頂下的儲水空間，所述的第一層和第二層通過設(shè)置在錐型屋頂一端下沿邊的導(dǎo)水管道連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述的錐型屋頂?shù)南卵卦O(shè)置有回型導(dǎo)水槽，用于將錐型屋頂?shù)挠晁占笸ㄟ^所述的導(dǎo)水管道導(dǎo)入所述的儲水空間。
[0009]作為優(yōu)選，所述的雨水流通管道和發(fā)電裝置之間設(shè)置有雨水凈化裝置，所述的雨水凈化裝置由攔污柵格和沉砂池組成，所述的沉砂池設(shè)置在所述的攔污柵格下部，用于防止雨水中的諸如樹葉、沙石類雜物對發(fā)電裝置的磨損破壞。
[0010]作為優(yōu)選，所述的發(fā)電裝置由發(fā)電機和水輪機組成，所述的水輪機的主軸與所述的發(fā)電機主軸連接，通過水輪機的轉(zhuǎn)動帶動所述的發(fā)電機發(fā)電。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述的雨水回收儲存裝置為儲水池，其底部設(shè)置有排水口。
[0012]本實用新型，當(dāng)自然降雨的雨水通過錐型屋頂?shù)膶?dǎo)水槽匯集于儲水空間，當(dāng)儲水空間中的水位達(dá)到一定高度時，浮球帶動閥門開啟；雨水便通過下雨水流通管道流到底樓，沖擊雨水流通管道出口處的水輪機的葉片旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機發(fā)電；最后的雨水通過管道流向儲水池，作為生活日常用水，形成雨水的二次利用，用后的雨水變成污水，同生活污水匯集到污水管道處理的入口，進(jìn)入下一部分的處理過程。
[0013]本實用新型的有益效果是:在屋頂雨水發(fā)電及再利用過程中利用天然雨水發(fā)電，合理地利用了自然資源，轉(zhuǎn)化成為對人們生活有用的資源，特別適用于降水充沛的南方地區(qū)，可以在居民區(qū)及學(xué)校等大型樓群集中地區(qū)安裝，且結(jié)構(gòu)簡單，易于在原有的管道設(shè)施上改造，雨水利用率高，不但節(jié)約能源，而且環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1:是本實用新型實施例的雨水收集儲存裝置剖面圖；
[0015]圖2:是本實用新型實施例的發(fā)電裝置以及雨水回收儲存裝置剖面圖。

【具體實施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本實用新型，下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]請見圖1、圖2，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，包括雨水收集儲存裝置、雨水流通管道10、發(fā)電裝置以及雨水回收儲存裝置，雨水收集儲存裝置設(shè)置在屋頂、通過雨水流通管道10將雨水導(dǎo)入發(fā)電裝置內(nèi)，最終流入雨水回收儲存裝置內(nèi)；雨水收集儲存裝置采用雙層屋頂結(jié)構(gòu)，其中第一層為雨水的收集匯流的錐型屋頂1，第二層為設(shè)置在錐型屋頂I下的儲水空間2，第一層和第二層通過設(shè)置在錐型屋頂I 一端下沿邊的導(dǎo)水管道3連接；錐型屋頂I的下沿設(shè)置有回型導(dǎo)水槽4，用于將錐型屋頂I的雨水收集后通過導(dǎo)水管道3導(dǎo)入儲水空間2 ;雨水收集儲存裝置與雨水流通管道10之間設(shè)置有雨水定量排放裝置，雨水定量排放裝置由浮球5、閥門6和虹吸管7組成，閥門6設(shè)置在虹吸管7入口處，虹吸管7出口與雨水流通管道10入口連接，浮球5與閥門6鏈接，用于控制閥門6的開啟與閉合；雨水流通管道10和發(fā)電裝置之間設(shè)置有雨水凈化裝置，雨水凈化裝置由攔污柵格11和沉砂池14組成，沉砂池14設(shè)置在攔污柵格11下部，用于防止雨水中的諸如樹葉、沙石類雜物對發(fā)電裝置的磨損破壞；發(fā)電裝置由發(fā)電機12和水輪機15組成，水輪機15的主軸與發(fā)電機12主軸連接，通過水輪機15的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機12發(fā)電；雨水回收儲存裝置為儲水池13，其底部設(shè)置有排水口。
[0018]當(dāng)雨水降落到錐型屋頂I后，通過緩坡坡面匯流，通過錐型屋頂I的下沿設(shè)置的回型導(dǎo)水槽4和導(dǎo)水管道3，將所匯集的水引入儲水空間2。儲水空間2為封閉防水結(jié)構(gòu)，雨水在此儲水空間2內(nèi)進(jìn)行暫時儲存，主要是為了解決降雨在時間上分布不均勻的問題，從而使得不同時間段的降水能在同一時段內(nèi)進(jìn)行集中發(fā)電，以減少損失，延長發(fā)電時間，提高發(fā)電量，進(jìn)而提高雨水發(fā)電的綜合利用效率。
[0019]本實用新型采用浮球式自動控制開關(guān)，在儲水空間2中水量較少時，浮球5在自重力的作用下下壓緊閥門6，讓儲水空間2蓄水。當(dāng)雨水但到一定量(根據(jù)降雨量的大小和用水的需求來確定，計算時相當(dāng)于水庫中的庫容)，浮球5在水浮力的作用下被水頂起，擋水閥門6被打開，雨水流入虹吸管7中，當(dāng)水位下降，浮球5在自重作用下重新落下來，擋水閥門6將關(guān)上，從而完成一次蓄水放水過程。虹吸管7起到蓄水放水的作用，當(dāng)儲水空間2中的水位低于蓄水位時，水就不能繞過彎管到達(dá)下水管道；當(dāng)水位超過蓄水位線，開始放水時，在虹吸管7的作用下，可以將儲水空間2中的水一次放完。
[0020]盡管本說明書較多地使用了錐型屋頂1、儲水空間2、導(dǎo)水管道3、導(dǎo)水槽4、浮球5、閥門6、虹吸管7、雨水流通管道10、攔污柵格1、發(fā)電機12、儲水池13、沉砂池14和水輪機15術(shù)語，但并不排除使用其他術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便的描述本實用新型的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
[0021]應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對本實用新型專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)，本實用新型的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，包括雨水收集儲存裝置、雨水流通管道(10)、發(fā)電裝置以及雨水回收儲存裝置，所述的雨水收集儲存裝置設(shè)置在屋頂、通過所述的雨水流通管道(10)將雨水導(dǎo)入所述的發(fā)電裝置內(nèi)，最終流入所述的雨水回收儲存裝置內(nèi)；其特征在于:所述的雨水收集儲存裝置與所述的雨水流通管道(10)之間設(shè)置有雨水定量排放裝置，所述的雨水定量排放裝置由浮球(5)、閥門(6)和虹吸管(7)組成，所述的閥門(6)設(shè)置在所述的虹吸管(7)入口處，所述的虹吸管(7)出口與所述的雨水流通管道(10)入口連接，所述的浮球(5)與所述的閥門(6)鏈接，用于控制所述的閥門(6)的開啟與閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的雨水收集儲存裝置采用雙層屋頂結(jié)構(gòu)，其中第一層為雨水的收集匯流的錐型屋頂(I )，第二層為設(shè)置在錐型屋頂(I)下的儲水空間(2)，所述的第一層和第二層通過設(shè)置在錐型屋頂(I)一端下沿邊的導(dǎo)水管道(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的錐型屋頂(I)的下沿設(shè)置有回型導(dǎo)水槽(4)，用于將錐型屋頂(I)的雨水收集后通過所述的導(dǎo)水管道(3)導(dǎo)入所述的儲水空間(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的雨水流通管道(10)和發(fā)電裝置之間設(shè)置有雨水凈化裝置，所述的雨水凈化裝置由攔污柵格(11)和沉砂池(14)組成，所述的沉砂池(14)設(shè)置在所述的攔污柵格(11)下部，用于防止雨水中的諸如樹葉、沙石類雜物對發(fā)電裝置的磨損破壞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的發(fā)電裝置由發(fā)電機(12)和水輪機(15)組成，所述的水輪機(15)的主軸與所述的發(fā)電機(12)主軸連接，通過水輪機(15)的轉(zhuǎn)動帶動所述的發(fā)電機(12)發(fā)電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的房屋雨水收集發(fā)電及回收利用系統(tǒng)，其特征在于:所述的雨水回收儲存裝置為儲水池(13)，其底部設(shè)置有排水口。
【文檔編號】E03B3/02GK203924207SQ201420348877
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】曹慧秋, 王敏 申請人:武漢大學(xué)