一种房屋雨水收集发电及回收利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种房屋雨水收集发电及回收利用系统，包括雨水收集储存装置、雨水流通管道、发电装置以及雨水回收储存装置，雨水收集储存装置设置在屋顶、通过雨水流通管道将雨水导入发电装置内，最终流入雨水回收储存装置内；雨水收集储存装置与雨水流通管道之间设置有雨水定量排放装置，雨水定量排放装置由浮球、阀门和虹吸管组成，阀门设置在虹吸管入口处，虹吸管出口与雨水流通管道入口连接，浮球与阀门链接，用于控制阀门的开启与闭合。本实用新型合理地利用了自然资源，结构简单，易于在原有的管道设施上改造，雨水利用率高，不但节约能源，而且环保。
【专利说明】—种房屋雨水收集发电及回收利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水资源开发和可再生能源利用领域，涉及一种房屋雨水收集、发电及二次利用系统，具体为一套应用于城市居民区的节水改造工程，实现城市雨水的集中利用系统。
【背景技术】
[0002]人民在生活和生产过程中需要天然水体中的水，是人类维持生命活动的基础物资以及生产过程的必须物质。根据《中国环境状况公报》，1999年全国废水总排放量已达401亿吨。这些废水中相当一部分未经妥善处理就排入到水体，致使水污染状况严重。目前90%以上城市地域受到污染，约50%的重点城镇的集中饮用水水源不符合取水标准。在我国大部分城市中，雨水大部分都是经道路边的井盖口排入到下水道中，与各种污水混合在一起，成为新的污染。这些混合水若是排到污水处理厂还好，但这也加重了污水处理厂的工作量，使投入的资金加大，造成了不应该有的浪费。但是在多数城市，这些混合污水大多是直接排入进江河湖泊中，使水污染情况加剧。
[0003]如果在城市建设中，注意发展雨水收集和利用工程，把原来被排走雨水留下来利用，而不是直接排入下水管道，这既增加了水资源，也是节约自来水的好措施。同时，通过雨水收集利用的广泛开展，可以减少雨水直接向地下回渗，减少水的排水量，减轻了城市洪水灾害威胁，因此，地下水得以回补，水环境得以改善，生态环境得以修复。可以说，雨水收集利用是城市水资源可持续利用的重要措施之一。无论从经济社会可持续发展考虑，还是从应对国际产业竞争着想，高耗能、重污染、低效益的经济增长方式再也不能持续下去了，应该大力发展节能环保产业，推进低消耗、少污染、高效益的绿色发展。所以一套完整的城市水处理利用系统正符合国家精神，紧跟时代步伐，并且能为社会节能减排，造福社会与人民。
[0004]专利申请号为200910197567.1的实用新型专利《雨水回收发电装置》，包括雨水收集储存部分、雨水流通管道、发电部分以及雨水回收储存部分，雨水收集储存部分设置在屋顶，雨水收集储存部分的出口连接雨水流通管道，雨水流通管道的位置比雨水收集储存部分的位置低，在雨水收集储存部分和雨水流通管道连接处设置雨水过滤部分，雨水流通管道设置发电部分，发电部分的下方设置雨水回收存储部分。该实用新型虽然可以实现其雨水回收发电的功能，但是因为雨水的流量并不是固定的，所以发电的效果不好，雨水的利用率也不高，不利于推广使用。
实用新型内容
[0005]为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种雨水利用率高、发电效果好、节能环保的房屋雨水收集发电及回收利用装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种房屋雨水收集发电及回收利用系统，包括雨水收集储存装置、雨水流通管道、发电装置以及雨水回收储存装置，所述的雨水收集储存装置设置在屋顶、通过所述的雨水流通管道将雨水导入所述的发电装置内，最终流入所述的雨水回收储存装置内；其特征在于:所述的雨水收集储存装置与所述的雨水流通管道之间设置有雨水定量排放装置，所述的雨水定量排放装置由浮球、阀门和虹吸管组成，所述的阀门设置在所述的虹吸管入口处，所述的虹吸管出口与所述的雨水流通管道入口连接，所述的浮球与所述的阀门链接，用于控制所述的阀门的开启与闭合。
[0007]作为优选，所述的雨水收集储存装置采用双层屋顶结构，其中第一层为雨水的收集汇流的锥型屋顶，第二层为设置在锥型屋顶下的储水空间，所述的第一层和第二层通过设置在锥型屋顶一端下沿边的导水管道连接。
[0008]作为优选，所述的锥型屋顶的下沿设置有回型导水槽，用于将锥型屋顶的雨水收集后通过所述的导水管道导入所述的储水空间。
[0009]作为优选，所述的雨水流通管道和发电装置之间设置有雨水净化装置，所述的雨水净化装置由拦污栅格和沉砂池组成，所述的沉砂池设置在所述的拦污栅格下部，用于防止雨水中的诸如树叶、沙石类杂物对发电装置的磨损破坏。
[0010]作为优选，所述的发电装置由发电机和水轮机组成，所述的水轮机的主轴与所述的发电机主轴连接，通过水轮机的转动带动所述的发电机发电。
[0011 ] 作为优选，所述的雨水回收储存装置为储水池，其底部设置有排水口。
[0012]本实用新型，当自然降雨的雨水通过锥型屋顶的导水槽汇集于储水空间，当储水空间中的水位达到一定高度时，浮球带动阀门开启；雨水便通过下雨水流通管道流到底楼，冲击雨水流通管道出口处的水轮机的叶片旋转，从而带动发电机发电；最后的雨水通过管道流向储水池，作为生活日常用水，形成雨水的二次利用，用后的雨水变成污水，同生活污水汇集到污水管道处理的入口，进入下一部分的处理过程。
[0013]本实用新型的有益效果是:在屋顶雨水发电及再利用过程中利用天然雨水发电，合理地利用了自然资源，转化成为对人们生活有用的资源，特别适用于降水充沛的南方地区，可以在居民区及学校等大型楼群集中地区安装，且结构简单，易于在原有的管道设施上改造，雨水利用率高，不但节约能源，而且环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1:是本实用新型实施例的雨水收集储存装置剖面图；
[0015]图2:是本实用新型实施例的发电装置以及雨水回收储存装置剖面图。
【具体实施方式】
[0016]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]请见图1、图2，本实用新型所采用的技术方案是:一种房屋雨水收集发电及回收利用系统，包括雨水收集储存装置、雨水流通管道10、发电装置以及雨水回收储存装置，雨水收集储存装置设置在屋顶、通过雨水流通管道10将雨水导入发电装置内，最终流入雨水回收储存装置内；雨水收集储存装置采用双层屋顶结构，其中第一层为雨水的收集汇流的锥型屋顶1，第二层为设置在锥型屋顶I下的储水空间2，第一层和第二层通过设置在锥型屋顶I 一端下沿边的导水管道3连接；锥型屋顶I的下沿设置有回型导水槽4，用于将锥型屋顶I的雨水收集后通过导水管道3导入储水空间2 ;雨水收集储存装置与雨水流通管道10之间设置有雨水定量排放装置，雨水定量排放装置由浮球5、阀门6和虹吸管7组成，阀门6设置在虹吸管7入口处，虹吸管7出口与雨水流通管道10入口连接，浮球5与阀门6链接，用于控制阀门6的开启与闭合；雨水流通管道10和发电装置之间设置有雨水净化装置，雨水净化装置由拦污栅格11和沉砂池14组成，沉砂池14设置在拦污栅格11下部，用于防止雨水中的诸如树叶、沙石类杂物对发电装置的磨损破坏；发电装置由发电机12和水轮机15组成，水轮机15的主轴与发电机12主轴连接，通过水轮机15的转动带动发电机12发电；雨水回收储存装置为储水池13，其底部设置有排水口。
[0018]当雨水降落到锥型屋顶I后，通过缓坡坡面汇流，通过锥型屋顶I的下沿设置的回型导水槽4和导水管道3，将所汇集的水引入储水空间2。储水空间2为封闭防水结构，雨水在此储水空间2内进行暂时储存，主要是为了解决降雨在时间上分布不均匀的问题，从而使得不同时间段的降水能在同一时段内进行集中发电，以减少损失，延长发电时间，提高发电量，进而提高雨水发电的综合利用效率。
[0019]本实用新型采用浮球式自动控制开关，在储水空间2中水量较少时，浮球5在自重力的作用下下压紧阀门6，让储水空间2蓄水。当雨水但到一定量(根据降雨量的大小和用水的需求来确定，计算时相当于水库中的库容)，浮球5在水浮力的作用下被水顶起，挡水阀门6被打开，雨水流入虹吸管7中，当水位下降，浮球5在自重作用下重新落下来，挡水阀门6将关上，从而完成一次蓄水放水过程。虹吸管7起到蓄水放水的作用，当储水空间2中的水位低于蓄水位时，水就不能绕过弯管到达下水管道；当水位超过蓄水位线，开始放水时，在虹吸管7的作用下，可以将储水空间2中的水一次放完。
[0020]尽管本说明书较多地使用了锥型屋顶1、储水空间2、导水管道3、导水槽4、浮球5、阀门6、虹吸管7、雨水流通管道10、拦污栅格1、发电机12、储水池13、沉砂池14和水轮机15术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
[0021]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0022]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种房屋雨水收集发电及回收利用系统，包括雨水收集储存装置、雨水流通管道(10)、发电装置以及雨水回收储存装置，所述的雨水收集储存装置设置在屋顶、通过所述的雨水流通管道(10)将雨水导入所述的发电装置内，最终流入所述的雨水回收储存装置内；其特征在于:所述的雨水收集储存装置与所述的雨水流通管道(10)之间设置有雨水定量排放装置，所述的雨水定量排放装置由浮球(5)、阀门(6)和虹吸管(7)组成，所述的阀门(6)设置在所述的虹吸管(7)入口处，所述的虹吸管(7)出口与所述的雨水流通管道(10)入口连接，所述的浮球(5)与所述的阀门(6)链接，用于控制所述的阀门(6)的开启与闭合。
2.根据权利要求1所述的房屋雨水收集发电及回收利用系统，其特征在于:所述的雨水收集储存装置采用双层屋顶结构，其中第一层为雨水的收集汇流的锥型屋顶(I )，第二层为设置在锥型屋顶(I)下的储水空间(2)，所述的第一层和第二层通过设置在锥型屋顶(I)一端下沿边的导水管道(3)连接。
3.根据权利要求2所述的房屋雨水收集发电及回收利用系统，其特征在于:所述的锥型屋顶(I)的下沿设置有回型导水槽(4)，用于将锥型屋顶(I)的雨水收集后通过所述的导水管道(3)导入所述的储水空间(2)。
4.根据权利要求1所述的房屋雨水收集发电及回收利用系统，其特征在于:所述的雨水流通管道(10)和发电装置之间设置有雨水净化装置，所述的雨水净化装置由拦污栅格(11)和沉砂池(14)组成，所述的沉砂池(14)设置在所述的拦污栅格(11)下部，用于防止雨水中的诸如树叶、沙石类杂物对发电装置的磨损破坏。
5.根据权利要求1所述的房屋雨水收集发电及回收利用系统，其特征在于:所述的发电装置由发电机(12)和水轮机(15)组成，所述的水轮机(15)的主轴与所述的发电机(12)主轴连接，通过水轮机(15)的转动带动所述的发电机(12)发电。
6.根据权利要求1所述的房屋雨水收集发电及回收利用系统，其特征在于:所述的雨水回收储存装置为储水池(13)，其底部设置有排水口。
【文档编号】E03B3/02GK203924207SQ201420348877
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】曹慧秋, 王敏 申请人:武汉大学