一種發電減壓系統的製作方法
2023-05-12 21:02:16 1
專利名稱：一種發電減壓系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築給排水減壓技術領域，特別涉及一種可以發電的減壓系統。
背景技術：
目前，建築給水領域通常使用減壓閥來降低管路的工作壓力。減壓閥是通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的，同時依靠介質本身的能量控制與調節系統的調節，使閥後壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥後壓力在一定的誤差範圍內保持恆定的自動閥門。這說明，減壓閥是通過壓力損失來實現減壓目的，然而這些壓力的損失並沒有產生任何有益的效果。目前給水設計中，水泵的揚程是根 據最不利點需要的壓力來確定，其實很多用水點並不需要那麼大的壓力，然後就通過減壓閥減壓，這就造成能量的浪費。
實用新型內容針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種可以發電的減壓系統，即利用減壓來進行發電的發電減壓系統。為實現上述目的，本實用新型提供一種發電減壓系統的實施例，該發電減壓系統包括發電減壓裝置，發電減壓裝置包含減壓裝置和發電裝置，發電減壓裝置安裝於給水管路中，替代給水管路中的減壓閥，該減壓裝置為水輪機，該水輪機的參數與給水管路的流量和壓力相匹配。進一步地，該水輪機可以為變流恆壓水泵反轉，該發電裝置可以為微型直流永磁發電機，該水輪機和微型直流永磁發電機通過螺釘連接。更進一步地，該發電減壓裝置安裝於給水管路配水支管的閥門後。更進一步地，該發電減壓系統還包括充電用電電路，充電用電電路包含充電電路與蓄電池，發電減壓裝置通過充電電路與蓄電池相連接，通過充電電路將發電減壓裝置中的發電機產生的電量存儲在蓄電池中；該充電用電電路還包含電源切換電路，蓄電池與電源切換電路相連接，蓄電池通過電源切換電路為電器提供電源；該電源切換電路還與市政供電相連接，當蓄電池的電壓降低到一定值後，電源切換電路自動切換至市政供電為電器提供電源；當蓄電池再次充電完成後，電源切換電路自動切換至蓄電池為電器提供電源。本實用新型的原理如下當用水時，水流使水輪機的葉輪轉動，使水的壓力降低，達到減壓的效果；同時通過水輪機葉輪轉動使發電裝置發電。本實用新型相對於現有技術，首先使用水輪機降壓的同時帶動發電裝置發電，使給水管路的壓力損失得到利用，達到又減壓又節能的效果；其次，根據給水管路的流量和壓力設置不同的變流恆壓水泵反轉作為水輪機，可以減去適當數量的水壓，既不會使減壓後的水壓不足，也不會使減壓後的水壓仍然過量；最後，使用蓄電池對發電裝置產生的電量進行存儲，當蓄電池的電壓過低時，自動切換至市政供電為照明設備等電器提供電源，當蓄電池充電完成後，又自動切換至蓄電池為電器提供電源，既隨時滿足用電需求又節約了能源。
圖I是發電減壓裝置安裝在市政直供給水系統中的示意圖圖2是發電減壓裝置安裝在高層變頻加壓給水系統中的示意圖圖3是發電減壓裝置結構圖圖4是發電減壓裝置與充電用電電路連接示意圖附圖中的數字標記分別是I :給水立管；2:配水支管；3 :閥門；4:發電減壓裝置；5 :水輪機；6:發電機；7;充電用電電路8:充電電路9:蓄電池；10:電源切換電路；11:電器；12:市政供電。
具體實施方式
以下結合附圖，詳細說明本實用新型的具體實施方式
。如圖I所示，為發電減壓裝置4安裝在市政直供給水系統中的示意圖，給水立管I接市政給水管網，同時每層樓均設置配水支管2與給水立管I相連接，用於將水輸送至每一樓層，配水支管2中均設置了閥門3，以方便對水進行開關的控制。城市的大部分市政直供給水壓力能夠到達6層左右，那麼I到3層的壓力會過大，目前建築給水設計中，都是對I到3層用減壓閥減壓，造成能源的浪費。本實用新型的發電減壓系統，將發電減壓裝置4安裝於I到3層的給水管路中，替代給水管路中的減壓閥，具體地說，發電減壓裝置4是安裝於給水管路配水支管2的閥門3後。圖2是發電減壓裝置4安裝在高層變頻加壓給水系統中的示意圖，給水立管I接變頻水泵和水箱，與市政直供給水系統相同，每層樓均設置配水支管2與給水立管I相連接，以便將水輸送至每一樓層，配水支管2中均設置了閥門3，方便對水進行開關的控制。在高層建築中，通常按最不利用水點需要的揚程進行加壓，因此大部分樓層會超壓，如在一棟12層的高層建築中，I到6層由市政直供給水，7到12層由水泵加壓供水，水需要加壓到能供給至12層，因此給水系統的7到9層會超壓。目前建築給水設計中，都是對7到9層用減壓閥減壓。本實用新型的發電減壓系統，將發電減壓裝置4安裝於7到9層的給水管路中，替代給水管路中的減壓閥，具體地說，發電減壓裝置4安裝於給水管路配水支管2的閥門3後。圖3是發電減壓裝置4的結構圖。發電減壓裝置4包含減壓裝置和發電裝置，其中減壓裝置為水輪機5，一方面對給水管路減壓，另一方面為發電裝置提供動力，更具體地說，可以將變流恆壓水泵反轉作為水輪機5，通過葉輪的轉動來減壓；發電裝置為發電機6，更具體地說，為微型直流永磁發電機。水輪機5和微型直流永磁發電機通過螺釘連接。另外，為了可以減去適當數值的水壓，既不會使減壓後的水壓不足，也不會使減壓後的水壓仍然過量，需要根據給水管路的流量和壓力設置不同的變流恆壓水泵反轉作為水輪機5。通過水壓計測得的給水管路的壓力，減去減壓後給水管路需要的壓力即可知水輪機5需要減的壓力，如在市政直供給水系統中，水壓計測得一層的壓力為O. 35MPa，而《民用建築節水設計標準》(GB 50555-2010)中規定用水點的壓力不超過O. 20MPa，因此一層的水輪機5需要減的壓力參數為O. 15MPa。通過流量計算得通過水管的流量即為水輪機5的流量參數，根據水輪機5的壓力和流量參數匹配發電機6的參數。最後將水輪機5和發電機6通過螺釘連接。市政直供給水系統中的2層(如2層的水壓為O. 32MPa，2層水輪機需要減的壓力參數為O. 12MPa)、3層(3層的水壓為O. 29MPa，3層水輪機需要減的壓力參數為O. 09MPa)以及高層變頻加壓給水系統中的7到9層，其水輪機和發電機的壓力和流量參數均不同，而是與給水管路中的流量和壓力相匹配，以此類推。 發電減壓系統除了包含發電減壓裝置4外，還包含充電用電電路7。圖4是發電減壓裝置4與充電用電電路7連接的示意圖。充電用電電路7包含充電電路8與蓄電池9，發電減壓裝置4通過充電電路8與蓄電池9 (如鉛酸蓄電池)相連接，將發電減壓裝置4中的發電機6產生的電量存儲在蓄電池9中。充電用電電路7還包含電源切換電路10，蓄電池9與電源切換電路10相連接，蓄電池9通過電源切換電路10為電器11 (如照明)供電。該電源切換電路10還與市政供電12相連接，當蓄電池9的電壓降低到一定值後，電源切換電路10自動切換至市政供電12為電器11提供電源；當蓄電池9再次充電完成後，電源切換電路10自動切換至蓄電池9為電器11提供電源。當用水時，水流使水輪機5的葉輪轉動，水流壓力降低，同時葉輪的轉動帶動發電機6發電。發電機6和充電電路8相連接，通過充電電路8將產生的電源存儲在蓄電池9 (如鉛酸蓄電池)中，由於給水管路中水的流速是不規則的，所提供的機械能不穩定，會影響發電機6輸出的電壓值，因此需通過充電電路8穩壓並根據電池特性提供過充、過放、補償等保護，延長使用壽命。蓄電池9中儲存的電量可為電器11(如照明)提供電源，平時工作時採用蓄電池9直接供電，當蓄電池9的電壓降低到一定值，不足以為電器提供電源時，自動切換至220V的市政供電12提供電源，當蓄電池9再次充電完成後切換至蓄電池9供電。這樣既滿足隨時的用電需求又節約了能源。以上介紹了一種發電減壓系統。本實用新型並不限定於以上實施例，任何未脫離本實用新型技術方案，即僅僅對其進行本領域普通技術人員所知悉的改進或變更，均屬於本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種發電減壓系統，所述發電減壓系統包括一發電減壓裝置，所述發電減壓裝置包含減壓裝置和發電裝置，其特徵在於所述發電減壓裝置安裝於給水管路中，替代給水管路中的減壓閥，所述減壓裝置為水輪機，所述水輪機的參數與給水管路的流量和壓力相匹配。
2.如權利要求I所述的發電減壓系統，其特徵在於所述水輪機為變流恆壓水泵反轉，所述發電裝置為微型直流永磁發電機。
3.如權利要求2所述的發電減壓系統，其特徵在於所述水輪機和微型直流永磁發電機通過螺釘連接。
4.如權利要求I所述的發電減壓系統，其特徵在於所述發電減壓裝置安裝於給水管路配水支管的閥門後。
5.如權利要求I 4任一所述的發電減壓系統，其特徵在於所述發電減壓系統還包括充電用電電路。
6.如權利要求5所述的發電減壓系統，其特徵在於所述充電用電電路包含充電電路與蓄電池，所述發電減壓裝置通過充電電路與蓄電池相連接，所述發電減壓裝置產生的電量存儲在蓄電池中。
7.如權利要求6所述的發電減壓系統，其特徵在於所述充電用電電路包含電源切換電路，所述蓄電池與電源切換電路相連接，蓄電池通過電源切換電路為電器提供電源。
8.如權利要求7所述的發電減壓系統，其特徵在於所述電源切換電路與市政供電相連接，當蓄電池的電壓降低到一定值後，電源切換電路自動切換至市政供電為電器提供電源。
9.如權利要求8所述的發電減壓系統，其特徵在於當蓄電池再次充電完成後，電源切換電路自動切換至蓄電池為電器提供電源。
專利摘要本實用新型提供一種發電減壓系統的實施例，該發電減壓系統包括發電減壓裝置，發電減壓裝置包含減壓裝置和發電裝置，發電減壓裝置安裝於給水管路中，替代給水管路中的減壓閥，該減壓裝置為水輪機，該水輪機的參數與給水管路的流量和壓力相匹配。本實用新型相對於現有技術，首先使用水輪機降壓的同時帶動發電裝置發電，使給水管路的壓力損失得到利用，達到又減壓又節能的效果；其次，根據給水管路的流量和壓力設置不同的變流恆壓水泵反轉作為水輪機，可以減去適當數量的水壓，既不會使減壓後的水壓不足，也不會使減壓後的水壓仍然過量。
文檔編號F03B13/00GK202545097SQ20122012611
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者葉寬, 周強, 孫鋼, 徐建兵 申請人:葉寬, 周強, 孫鋼, 徐建兵