一種太陽能和雨能綜合利用的橋梁照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種太陽能和雨能綜合利用的橋梁照明系統(tǒng)，本系統(tǒng)由控制器，太陽能電池板，水力發(fā)電機(jī)，閥控免維護(hù)蓄電池，LED燈具，導(dǎo)線等組成。水平泄水管布置在高架橋上部結(jié)構(gòu)上，豎直泄水管上端連接水平泄水管，豎直泄水管下端通向城市排水系統(tǒng)，豎直泄水管在離地面兩米處設(shè)置彎曲段，水力發(fā)電機(jī)安裝在豎直泄水管的彎曲段。水力發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線與控制器相連接，太陽能電池板、閥控免維護(hù)蓄電池和LED燈具均與控制器相連接。本實(shí)用新型特征在于隨天氣的變化交替貯存雨能和太陽能，這樣能很大程度上提高照明系統(tǒng)的能源自給能力，減少系統(tǒng)額外能源的使用。
【專利說明】—種太陽能和雨能綜合利用的橋梁照明系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到城市立交橋中雨能和太陽能綜合利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過綜合利用兩種清潔能源，克服太陽能供給的不連續(xù)性，為高架橋LED照明裝置提供有效穩(wěn)定的天然能源供應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的交通壓力日漸增長，伴隨而生的是城市中隨處可見的高架橋，使駛往各方向的車輛能夠立體交叉，為我們的交通出行帶來了極大的方便，整體提高了城市的工作效率，其積極方面顯而易見。
[0003]隨之而來的是關(guān)于高架橋上的雨水利用問題，雨水從高空降到橋面之上，由于橋面與地面天然高差的存在，雨水會有相對于地面很大的勢能，現(xiàn)有的橋面排水系統(tǒng)或是直接將雨水收集并直接匯入城市排水系統(tǒng)，或是收集起來經(jīng)過濾之后作城市綠化之用，兩種處理手段都讓雨水?dāng)y帶的勢能直接流失，得不到有效利用。同時(shí)，在當(dāng)前的橋面照明系統(tǒng)中有相當(dāng)一部分是利用太陽能供應(yīng)電能，太陽能雖是清潔能源，但如果遇到長時(shí)間陰雨天，陽光照射太陽能電池板時(shí)間不足，就會導(dǎo)致照明系統(tǒng)的天然能源的供應(yīng)短缺，這種情況下只能應(yīng)用沿線電網(wǎng)的電力進(jìn)行照明。
[0004]因此，有必要開發(fā)一種系統(tǒng)，能夠通過對橋面雨水收集來發(fā)電裝置，充分利用橋面雨水與生俱來的勢能，不僅能夠充分利用清潔的雨能，同時(shí)通過晴天太陽能和雨天雨能的交替應(yīng)用，提高照明系統(tǒng)能源供應(yīng)自給能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的是通過充分利用橋面雨水的勢能，克服雨天橋面照明系統(tǒng)太陽能供應(yīng)的間斷性，保證照明系統(tǒng)正常工作的前提之下充分節(jié)約能源。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型是在照明系統(tǒng)利用太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)上，通過在高架橋排水管道中安裝的發(fā)電機(jī)在雨天為橋面照明系統(tǒng)提供能量的系統(tǒng)，由控制器，太陽能電池板，水力發(fā)電機(jī)，閥控免維護(hù)蓄電池，泄水管，LED燈具等組成。其特征在于:水平泄水管布置在高架橋上部結(jié)構(gòu)上，豎直泄水管上端連接水平泄水管，豎直泄水管下端通向城市排水系統(tǒng)，豎直泄水管在離地面兩米處設(shè)置彎曲段，水力發(fā)電機(jī)安裝在豎直泄水管的彎曲段。所述的水力發(fā)電機(jī)安裝在彎曲段的末端。所述的水力發(fā)電機(jī)的葉片末端接近泄水管內(nèi)壁。水力發(fā)電機(jī)通過導(dǎo)線與控制器相連接，太陽能電池板、閥控免維護(hù)蓄電池和LED燈具均與控制器相連接。
[0008]當(dāng)陽光相對充足時(shí)通過太陽能電池板產(chǎn)生電流，并通過控制器作用形成穩(wěn)定的電流輸送到閥控免維護(hù)蓄電池中進(jìn)行能量的貯存；當(dāng)雨天時(shí)通過安放在排水管道中的水力發(fā)電機(jī)將雨水下落過程中產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化成為電能，并通過控制器作用生成穩(wěn)定的直流電輸送到閥控免維護(hù)蓄電池中貯存。當(dāng)LED燈具工作時(shí)，閥控免維護(hù)蓄電池會釋放電能，并通過控制器的控制將輸出功率控制在LED燈具的要求范圍內(nèi)，同時(shí)控制器會通過光控和時(shí)控的功能保證LED燈具的正常工作。
[0009]本實(shí)用新型的關(guān)鍵是水力發(fā)電機(jī)的安裝和水力發(fā)電機(jī)與太陽能電池板的協(xié)調(diào)工作，現(xiàn)有城市高架橋梁中，跨徑大部分是在30m-50m不等，并且在現(xiàn)有的高架橋排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大部分設(shè)計(jì)都會將每一跨的雨水通過沿上部結(jié)構(gòu)布置的排水管道集中到下部承重結(jié)構(gòu)處的豎直排水管進(jìn)行集中排放。在城市路燈布置中，路燈的間距大部分是在40m-50m，兩者的距離基本相符，故為系統(tǒng)中太陽能電池板和水力發(fā)電機(jī)的協(xié)同工作提供了可行性。在橋梁設(shè)計(jì)施工過程中，可以通過將照明裝置設(shè)置在排水管附近為本實(shí)用新型的安裝提供便利，能夠縮短水力發(fā)電機(jī)到系統(tǒng)之間導(dǎo)線的距離，從而縮減本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中:1為控制器，2為太陽能電池板，3為水力發(fā)電機(jī)，4為閥控免維護(hù)蓄電池，5為LED燈具,6為高架橋上部結(jié)構(gòu),7為橋梁下部承重結(jié)構(gòu),8為導(dǎo)線,9為泄水管，10為城市排水系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]結(jié)合附圖1進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0013]如附圖1本實(shí)用新型包括:控制器(1)，太陽能電池板(2)，水力發(fā)電機(jī)(3)，閥控免維護(hù)蓄電池(4)，LED燈具(5)，導(dǎo)線(8)，泄水管(9)。水平泄水管(9)布置在高架橋上部結(jié)構(gòu)(6)上，豎直泄水管上端連接水平泄水管(9)，豎直泄水管下端通向城市排水系統(tǒng)(10)，豎直泄水管在離地面兩米處設(shè)置彎曲段，水力發(fā)電機(jī)(3)安裝在豎直泄水管的彎曲段。所述的水力發(fā)電機(jī)(3)安裝在彎曲段的末端。所述的水力發(fā)電機(jī)(3)的葉片末端接近泄水管(9)內(nèi)壁。水力發(fā)電機(jī)(3)通過導(dǎo)線(8)與控制器(I)相連接，太陽能電池板(2)、閥控免維護(hù)蓄電池(4)和LED燈具(5)均與控制器(I)相連接。
[0014]具體運(yùn)作過程:雨天時(shí)候，高架橋上部結(jié)構(gòu)(6)的雨水通過布置在橋面的泄水孔匯集到泄水管(9)中，雨水通過水平方向流動匯集到泄水管(9)中的豎直部分，向下排出，雨水沿著橋梁下部結(jié)構(gòu)(7)上的泄水管(9)向下迅速流動，通過泄水管(9)彎曲段的作用，雨水集中到彎曲段內(nèi)壁下側(cè)，弓I起水力發(fā)電機(jī)(3 )葉片的轉(zhuǎn)動，并通過導(dǎo)線(8 )將產(chǎn)生的電流傳輸?shù)娇刂破?I )，形成穩(wěn)定的電流，并將電能貯存到閥控免維護(hù)蓄電池(4)中，之后水流入城市排水系統(tǒng)(10)或貯存作綠化用水。
[0015]在陽光相對充足時(shí)通過太陽能電池板(2)產(chǎn)生電流，并通過控制器(I)作用形成穩(wěn)定的直流電流輸送到閥控免維護(hù)蓄電池(4)中進(jìn)行能量的貯存。當(dāng)LED燈具(5)工作時(shí)，閥控免維護(hù)蓄電池(4)會釋放電能，并通過控制器(I)的控制會將輸出功率控制在LED燈具
(5)的要求范圍內(nèi)，同時(shí)控制器(I)會通過光控和時(shí)控的功能保證LED燈具的正常工作。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能和雨能綜合利用的橋梁照明系統(tǒng)，包括控制器(1)，太陽能電池板(2)，水力發(fā)電機(jī)(3)，閥控免維護(hù)蓄電池(4)，LED燈具(5)，導(dǎo)線(8)，泄水管(9)，其特征在于:水平泄水管(9)布置在高架橋上部結(jié)構(gòu)(6)上，豎直泄水管上端連接水平泄水管(9)，豎直泄水管下端通向城市排水系統(tǒng)(10)，豎直泄水管在離地面兩米處設(shè)置彎曲段，水力發(fā)電機(jī)(3)安裝在豎直泄水管的彎曲段，水力發(fā)電機(jī)(3)通過導(dǎo)線(8)與控制器(I)相連接，太陽能電池板(2)、閥控免維護(hù)蓄電池(4)和LED燈具(5)均與控制器(I)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能和雨能綜合利用的橋梁照明系統(tǒng)，其特征在于:所述的水力發(fā)電機(jī)(3 )安裝在泄水管(9 )彎曲段的末端。
【文檔編號】F21S9/03GK203757571SQ201420097470
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】王路博, 豐土根, 宋海洋 申請人:河海大學(xué)