[实用新型]一种全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统

说明书

本实用新型公开了一种全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统，其包括屋面、排水管、叶轮弃流装置、污水管、满流蓄能装置、水轮发电机、蓄电装置和蓄水池。滤网与屋面平齐且位于排水管正上方，排水管与叶轮弃流装置相连，叶轮弃流装置上设有弃流管，弃流管连接污水管，满流蓄能装置安装在排水管上，保证充满管径的水流冲击水轮发电机，发电后储存入蓄电装置内，流经水轮发电机的雨水最后汇集到蓄水池内。本实用新型实现了屋面雨水分离，雨能蓄积、利用、雨水储存等多项功能，达到了获取洁净雨水、提高发电效率、延长发电装置寿命的目的。整个系统中装置体积小、安全系数高、结构简单、造价低，具有较高的经济效应，适合大范围推广。

技术领域

本实用新型属于雨水收集利用技术领域，具体涉及一种全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统。

背景技术

我国是一个水资源十分匮乏的国家。据不完全统计在我国600多座城市中有300多座城市缺水，且其中有108座城市严重缺水，并且随着城市化的进展，越来越多的人涌入城市，缺水问题只会越来越严重，当下缺水已成为制约我国城市发展和人民生活水平提高的一重要因素。但相矛盾的是我国城市高楼林立，屋面广阔，能蓄集大量的雨水，但大部分城市都是将高楼屋面雨水直接排放到地面，若能对这部分雨水加以利用不仅能大大缓解城市缺水现状还能为城市提供电能。

高楼屋面雨水被大部分城市弃用的原因，主要是其初期雨水水质较差，初期雨水中溶解了空气中的绝大部分污染性气体，腐蚀性大，且含有屋面上的灰尘等其他颗粒物。同时若用含有初期雨水的雨水进行发电，会因为初期雨水中的颗粒物吸附在叶片上，酸性物质腐蚀发电设备，影响发电效率，降低设备使用寿命。

中国专利公开号为205676967U，专利名称为一种高层建筑雨水回收装置的文献中，公开了一种设置浮球阀实现雨水分流的装置，但该装置容易损坏失效，并且也未对雨水势能加以利用。

中国专利公开号为1206268008U，专利名称为一种屋面雨水雨能综合利用系统的文献中，公开了一种通过集雨装置、发电装置、净化装置、控制装置等机构实现了雨水综合利用的系统，但该系统包含了太多的电子设备，比如第一液位检测器、第二液位检测器等，这些设备的运行需要消耗电，且这些设备价格不低，同时也因为这些电子设备长期与水接触，容易损坏，后期维护成本较高，安全性较低，同时在雨势较小时，水流势能不集中，发电机的效率低下。

本实用新型技术方案的目的是克服当前雨水利用设备的不足而设计的一种结构简单、易维护、全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统，是基于国家自然科学基金青年基金（No.51608198）和江西省自然科学基金（No. 20161BAB216138）项目的延伸研究成果。

实用新型内容

本实用新型目的是克服当前雨水利用设备的不足而设计的一种结构简单、全自动式、易维护、集雨水分离、雨水势能蓄积、发电、蓄水等多功能的一种全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种全自动式高层建筑雨水分离与多级利用系统，其包括屋面、排水管、叶轮弃流装置、污水管、满流蓄能装置、水轮发电机、蓄电装置和蓄水池，在屋面落水口上设置有滤网，所述滤网与屋面平齐且位于排水管正上方，所述排水管与叶轮弃流装置相连，所述叶轮弃流装置上设有弃流管，所述弃流管的管径小于排水管的管径，所述弃流管连接污水管，所述满流蓄能装置安装在叶轮弃流装置下方的排水管上，保证充满管径的水流冲击水轮发电机，所述水轮发电机通过充满管径的水流进行发电，并储存入设置在旁边的蓄电装置内，流经水轮发电机的雨水最后汇集到蓄水池内，所述蓄水池上还设有一溢流管，所述叶轮弃流装置包括壳体、叶轮和轴承部，所述轴承部一侧固定连接在所述壳体上，所述叶轮固定连接在轴承部上，并可以在壳体内旋转，所述叶轮包括轮盘和S型的叶片，若干所述叶片绕着轮盘的轴心呈圆周状均匀设置在轮盘面上，且叶片的长度小于轮盘的半径，在轮盘轴心处形成了一个圆形空间，用于放置弃流管，所述叶片与轮盘轴心的距离大于弃流管的半径，所述弃流管紧贴叶轮但与叶轮独立互不干涉。