本實(shí)用新型涉及一種利用水資源發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，尤其是一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，水資源的浪費(fèi)越來越受到人們的關(guān)注，在經(jīng)過各種各樣的節(jié)水措施和方法后，還有大量的可再利用的水資源被浪費(fèi)。我們知道，居民正常生活用水主要包括：排便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、沐浴設(shè)備等，其中排便器用水為不可利用水，洗臉、洗滌、洗菜、洗碗碟用水等為可利用水。隨著近些年各大城市的樓房急劇增多，用水量也急劇增加，同時(shí)伴隨著樓層高度的增加，其下水管道排出的生活用水及其雨水的重力勢(shì)能也隨之增大，由于缺乏必要的節(jié)能環(huán)保措施，導(dǎo)致這些可利用的重力勢(shì)能消失殆盡，而其中可利用的水資源也白白的浪費(fèi)掉了。

現(xiàn)有技術(shù)中，也有一些節(jié)能環(huán)保方案，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910199269.6的發(fā)明專利，將樓房流下的廢水重力勢(shì)能加以利用轉(zhuǎn)化為電能，但存在一些弊端：

一、該專利忽視了生活用水的可回收利用性，未將可利用水與不可利用水分開，導(dǎo)致水資源利用率大大降低；

二、在使用過程中，由于生活中的廢水有很多的雜質(zhì)、污垢等殘留物，長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)導(dǎo)致水管堵塞，尤其在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)輪處，雖然該專利做了相關(guān)的措施防止堵塞，但是無意中加大了工作人員的工作強(qiáng)度，需要經(jīng)常進(jìn)行清理，這就導(dǎo)致水管的使用壽命大大降低；

三、該專利雖采取了集流措施，但忽略了用水低峰期的因素，如居民用水量少，隨之排下去的水量較少，不足以帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水資源白白流失掉了，導(dǎo)致水資源的轉(zhuǎn)化效率大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，解決生活用水利用不充分，雨水未利用被白白浪費(fèi)的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，包括高層樓房、管道a、管道b、發(fā)電機(jī)、蓄電池，所述發(fā)電機(jī)與蓄電池電連接，所述樓房從樓頂至樓底豎直設(shè)有管道a、管道b，所述管道a為不可利用水管道，管道b為可利用水管道；

所述樓房中每戶人家均設(shè)有管道c、管道d、管道e、管道f，所述管道c一端連接于排便器，另一端連接于管道a，所述管道d一端連接于陽臺(tái)，另一端連接于管道b，所述管道f一端連接于洗、涮出水口，另一端連接于管道e一端，所述管道e另一端連接于管道b；

所述管道f與管道e連接端部設(shè)有過濾網(wǎng)；

所述管道b底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉輪，所述旋轉(zhuǎn)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的主軸固定連接；

所述管道e與管道b連接端部設(shè)有壓力感應(yīng)擋板，所述壓力感應(yīng)擋板電連接于壓力感應(yīng)器。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述管道f與管道e通過螺紋相連接，所述管道e連接端部?jī)?nèi)壁上設(shè)有環(huán)形凸起，管道f與管道e螺紋連接后，管道e將過濾網(wǎng)的邊部壓緊固定在環(huán)形凸起上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述過濾網(wǎng)采用不銹鋼絲制成，其網(wǎng)孔孔徑大小為：1mm～3mm。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述旋轉(zhuǎn)軸一端連接于管道b內(nèi)壁，另一端貫穿于管道b，并與主軸固定連接，所述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉輪。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述管道a出水口連通于儲(chǔ)水池A，所述管道b出水口連通于儲(chǔ)水池B，儲(chǔ)水池A為不可利用水存儲(chǔ)區(qū)，儲(chǔ)水池B為可利用水存儲(chǔ)區(qū)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述管道b頂端連接于樓房頂層的雨水排水口。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述發(fā)電機(jī)、蓄電池、儲(chǔ)水池A、儲(chǔ)水池B均設(shè)于負(fù)一層。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述洗、涮出水口排出的水包括廚房用水、洗衣用水、洗浴用水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

一、本實(shí)用新型提供的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，利用管道a、管道b將生活用水中可利用水與不可利用水分開，不可利用水進(jìn)入儲(chǔ)水池A，可利用水進(jìn)入儲(chǔ)水池B，儲(chǔ)水池B中的水可用于植物灌溉、道路灑水降塵、綠化噴灑、應(yīng)急消防等領(lǐng)域，節(jié)能環(huán)保。

二、本實(shí)用新型提供的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，在管道e與管道f連接端設(shè)置過濾網(wǎng)，將可利用水的雜物過濾掉，能夠有效防止水管堵塞，清理時(shí)只需擰開管道f，就可以輕松清理雜物，其工作量大大降低。

三、本實(shí)用新型提供的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，利用壓力感應(yīng)擋與壓力感應(yīng)器板電連接，控制管道e與管道b連接端的關(guān)閉與開放。正常狀態(tài)下，壓力感應(yīng)擋板將管道b與管道c匯集處管道封閉，阻止水流下放，當(dāng)壓力感應(yīng)擋板受到的水流壓力超過設(shè)定的壓力數(shù)值時(shí)，壓力感應(yīng)器打開壓力擋板，水流集中下放，能夠帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了水資源的能量轉(zhuǎn)化率。

四、本實(shí)用新型提供的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，通過管道b及管道d將雨水收集，并將其勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)于蓄電池中，以備公共照明使用。

五、本實(shí)用新型提供的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，其發(fā)電機(jī)、蓄電池、儲(chǔ)水池A、儲(chǔ)水池B均設(shè)于負(fù)一層，不妨礙人們的正常生活起居，同時(shí)有利于提高低層樓房水資源重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的管道b與樓頂連通結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的管道e與管道b連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1為地面，2為高層樓房，3為陽臺(tái)，4為洗、涮出水口，5為排便器，6為管道d，7為管道c，8為管道f，9為樓頂雨水排水口，11為管道b，12為管道a，13為蓄電池，14為管道e，15為壓力感應(yīng)器，16為壓力感應(yīng)擋板，17為環(huán)形凸起，18為過濾網(wǎng)，20為發(fā)電機(jī)，21為旋轉(zhuǎn)葉輪，22為旋轉(zhuǎn)軸，23為主軸，24為連接端部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

實(shí)施例1：如圖1、圖2及圖3所示的一種利用生活用水及雨水發(fā)電的節(jié)能系統(tǒng)，包括高層樓房2、管道a12、管道b11、發(fā)電機(jī)20、蓄電池13，所述發(fā)電機(jī)20與蓄電池13電連接，其特征在于：所述樓房2從樓頂至樓底豎直設(shè)有管道a12、管道b11，所述管道a12為不可利用水管道，管道b11為可利用水管道；

所述樓房2中每戶人家均設(shè)有管道c7、管道d6、管道e14、管道f8，所述管道c7一端連接于排便器5，另一端連接于管道a12，所述管道d6一端連接于陽臺(tái)3，另一端連接于管道b11，所述管道f8一端連接于洗、涮出水口4，另一端連接于管道e14一端，所述管道e14另一端連接于管道b11，其中洗、涮出水口4排出的水包括廚房用水、洗衣用水、洗浴用水；

所述管道f8與管道e14連接端部24設(shè)有過濾網(wǎng)18；

所述管道b11底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉輪21，所述旋轉(zhuǎn)葉輪21的旋轉(zhuǎn)軸22與發(fā)電機(jī)5的主軸23固定連接；

所述管道e14與管道b11連接端部設(shè)有壓力感應(yīng)擋板16，所述壓力感應(yīng)擋板16電連接于壓力感應(yīng)器15。正常狀態(tài)下，壓力感應(yīng)擋板16將管道b與管道c匯集處管道封閉，阻止水流下放，當(dāng)壓力感應(yīng)擋板16受到的水流壓力超過設(shè)定的壓力數(shù)值時(shí)，壓力感應(yīng)器15打開壓力感應(yīng)擋板16，水流集中下放，能夠帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了水資源的能量轉(zhuǎn)化率。

所述管道f8與管道e14通過螺紋相連接，所述管道e14連接端部24內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形凸起17，管道f8與管道e14螺紋連接后，管道e14將過濾網(wǎng)18的邊部壓緊固定在環(huán)形凸起17上。

所述過濾網(wǎng)18采用不銹鋼絲制成，其網(wǎng)孔孔徑大小為：1mm～3mm，可有效將可利用水的雜物過濾掉，能夠防止水管堵塞，清理時(shí)只需擰開管道f，就可以輕松清理雜物，其工作量大大降低。

所述旋轉(zhuǎn)軸22一端連接于管道b11內(nèi)壁，另一端貫穿于管道b11，并與主軸23固定連接，所述旋轉(zhuǎn)軸22上設(shè)有旋轉(zhuǎn)葉輪21。

所述管道a12出水口連通于儲(chǔ)水池A，所述管道b11出水口連通于儲(chǔ)水池B，儲(chǔ)水池A為不可利用水存儲(chǔ)區(qū)，儲(chǔ)水池B為可利用水存儲(chǔ)區(qū)，可用于植物灌溉、道路灑水降塵、綠化噴灑、應(yīng)急消防等領(lǐng)域，節(jié)能環(huán)保。

所述管道b11頂端連接于樓房2頂層的雨水排水口9，收集雨水，并將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)于蓄電池中，以供公共照明使用。

所述發(fā)電機(jī)20、蓄電池13、儲(chǔ)水池A、儲(chǔ)水池B均設(shè)于負(fù)一層，不妨礙人們的正常生活起居，同時(shí)有利于提高低層樓房水資源重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化率。

實(shí)施例2：

1.某高層小區(qū)的居民生活用水情況估算：

（1）根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定本小區(qū)屬于普通住宅Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（有大便器、洗臉盆、洗滌盆、洗衣機(jī)、集中熱水供應(yīng)或家用熱水機(jī)組和沐浴設(shè)備），規(guī)范中規(guī)定最高日常用水定額為180～320L/人·天。其中每戶家庭平均按3.5人計(jì)算。

（2）每戶每月平均可再利用的生活用水總量：

①每戶每月平均用水總量：250L/人·天×3.5人×30天=26250L

②其中用于排便器沖水的每個(gè)月用水量為：

2011年7月起，新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水型排便器平均用水量有明確規(guī)定：排便器平均用水量不超過6升，不符合這些強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將不允許出售。查閱資料后，正常健康人每天排小便次數(shù)為5-8次；排大便一周不少于3次，一天不超過3次，平均計(jì)算每天1次。即用于沖大小便水量為（6.5次+1次）×6升×3.5人×30天=4725L。這部分水是不可再利用的生活用水。

③居民正常其他生活用水：洗菜、洗碗碟、洗衣、洗澡、洗臉等其他方面用水中約21525L，按一般習(xí)慣其中有約1/3的水量為第一次洗比較臟，約7175L也不可再利用。

計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，剩余的水量竟然高達(dá)為14350L。這部分水我們可以視為可再利用的生活用水,占總用水量的54.7%。

2.走訪調(diào)查淮安地區(qū)降雨量：

通過走訪淮安市水利局與淮安市防汛防旱辦公室了解淮安本地的降水情況?；窗驳貐^(qū)全市多年平均降雨量為970.3mm，月平均降雨量為80.86mm。

3.計(jì)算每棟樓的總勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的數(shù)值：

（1）調(diào)查該小區(qū)的高樓有關(guān)數(shù)據(jù)：

該小區(qū)一期共有十棟樓，其中六棟小高層為16層，四棟高層為25層。

①平均每棟樓高約20層，每層層高約3米，平均每棟樓高約60米。

②16層樓的樓頂面積約575平方米，25層樓的樓頂面積約364平方米，平均每棟樓的樓頂面積約490.6平方米。

（2）計(jì)算一棟樓總水能產(chǎn)生的量。

計(jì)算過程和結(jié)果如下：

①樓高：a.生活用水的20層樓平均樓高：h1=3米20層2=30米

b.雨水樓高：h2=60米

②水質(zhì)量：a.每戶平均月可利用生活用水：

m1=14.350噸=1.435千克

b.樓頂雨水：淮安年平均降水量：h年=970.3mm，

則h月 ==80.86mm=0.08086米，

m樓頂=m2====千克

③每棟樓戶數(shù)：100戶，n=100

④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能系數(shù)（取最低值）

發(fā)電能轉(zhuǎn)化為蓄電池能再轉(zhuǎn)化為照明電轉(zhuǎn)化系數(shù)為=0.8

⑤產(chǎn)生電能：

a.生活用水能：

= = (焦耳)

b.樓頂雨水能：

=

==(焦耳)

兩類能量共計(jì)：

(焦耳)

⑥轉(zhuǎn)化蓄電池能再轉(zhuǎn)化為照明電能：

= (焦耳)

⑦平均每天照明電能：(焦耳)

綜上計(jì)算，如果這些電能用于公共聲控照明，取平均每晚連續(xù)照明2小時(shí)計(jì)，則產(chǎn)生功率為：（瓦）

此功率電能可供10瓦LED燈126盞照明，用不了的余能可供小區(qū)路燈照明等公共設(shè)施用電。