本公開總體上涉及使用預(yù)先存在的微型水力發(fā)電來采集電力。

背景技術(shù)：

1、水力發(fā)電機(jī)從水流中獲取能量，并且其尺寸范圍可以從大型(例如用于與水壩一起使用)到中型(例如私人農(nóng)場)到微型(即小型水力發(fā)電機(jī))。水力發(fā)電是指利用水能產(chǎn)生電力。水力發(fā)電機(jī)或氫化器將水流轉(zhuǎn)換成電力，并且包括聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的水輪機(jī)或水力渦輪機(jī)。kemper的美國專利公開號2009/0008943示出了一種住宅水力發(fā)電機(jī)。kemper陳述了將氫化器附接到從總水管到個人住宅用水系統(tǒng)的取水口。

2、減壓閥(prv)已經(jīng)用于城市建筑物水分配系統(tǒng)中，以將分配水所需的壓力降低至允許水在一個或多個用水器具(例如，水龍頭、熱水器、淋浴器、馬桶、洗碗機(jī)等)中安全使用的壓力。這些prv甚至已經(jīng)被安裝在建筑物內(nèi)，這些建筑物在水從水塔到住戶的過程中使用水塔方法分配水。隨著摩天大樓和十層以上城市建筑物的出現(xiàn)，在大多數(shù)新建筑物和建設(shè)項目中，prv的使用甚至已經(jīng)取代了水塔的使用。

3、圖1(a)示出了五層建筑物中的一個這樣的水分配系統(tǒng)5的示例。如圖所示，水經(jīng)由與街道上的給水干道連接的總水管或管道7以及通常位于建筑物的地下室中的建筑物水壓泵9進(jìn)入系統(tǒng)5。一個或多個初級建筑物水管或管道11從泵9向上延伸到建筑物的頂部樓層。一個或多個次級水管或管道13分別連接到初級管道11。如圖所示，在建筑物的每個樓層處可以存在連接到初級管道11的多個次級管道13。如圖1(b)所示，每個次級管道13可以連接到不同的建筑物單元(例如，房間或公寓)，或者多于一個建筑物單元?；蛘?，多于一個次級管道13可以連接到單個建筑物單元。

4、prv?15定位在每個次級管道13處。prv?15具有連接到次級管道13的輸入端以及通向建筑物單元處的一個或多個用水器具的出口。

5、基本上，為了使水以足夠的壓力到達(dá)所有樓層的住戶，當(dāng)水進(jìn)入建筑物時，水從建筑物的地下室中的泵9被泵壓到極高的壓力，使得當(dāng)水到達(dá)頂部樓層上的單元時，水將具有足夠的壓力以被使用。然而，如果同樣的水被虹吸到頂部樓層下面的單元中的任何單元，壓力將會過高，并且隨后將損壞水龍頭、淋浴器等。因此，prv?15用于每個樓層或每幾個樓層(這取決于建筑物的占有率和尺寸)，以將壓力降低到可用和安全的水平。這些prv?15通過將儲存為壓力的能量轉(zhuǎn)換為從prv?15散發(fā)的熱17來降低水的壓力。這實質(zhì)上浪費了以壓力形式儲存在水中的能量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在需要降低水壓的大型城市建筑物內(nèi)的水分配系統(tǒng)中提供水力發(fā)電技術(shù)的利用。這些微型水力發(fā)電機(jī)降低了住戶使用的水壓，并且將能量轉(zhuǎn)換成電力，以供使用或出售。

技術(shù)特征：

1.一種水力發(fā)電系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述電力包括電能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述流體包括水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述入口與高壓流體泵流體連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述出口與在低于所述第一流體壓力的所述第二流體壓力下操作的低壓用水器具流體連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括各自位于建筑物的不同樓層處的多個殼體和發(fā)電機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括出口傳感器，所述出口傳感器聯(lián)接在所述出口處并且檢測所述出口流體壓力。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括處理設(shè)備，所述處理設(shè)備從所述出口傳感器接收檢測到的出口流體壓力，并且基于所述檢測到的出口流體壓力控制所述發(fā)電機(jī)的操作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述處理設(shè)備控制所述發(fā)電機(jī)的操作，以達(dá)到期望的輸出壓力。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括輸入傳感器，所述輸入傳感器聯(lián)接在所述輸入端并且檢測輸入流體壓力。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述處理設(shè)備從所述輸入傳感器接收檢測到的輸入流體壓力，并且基于所述檢測到的輸入流體壓力控制所述發(fā)電機(jī)的操作。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括發(fā)電量測量設(shè)備，所述發(fā)電量測量設(shè)備連接到所述發(fā)電機(jī)，以檢測由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電量。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述處理設(shè)備從所述發(fā)電量測量設(shè)備接收檢測到的發(fā)電量，并且基于所述檢測到的發(fā)電量控制所述發(fā)電機(jī)的操作。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制所述發(fā)電機(jī)的操作的處理設(shè)備。

15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一項所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述水力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步包括與多個所述處理設(shè)備通信的中央處理器，所述中央處理器基于在所述多個水力發(fā)電系統(tǒng)中的任何水力發(fā)電系統(tǒng)處檢測到的信息來控制多個發(fā)電機(jī)的操作。

16.一種水力發(fā)電系統(tǒng)，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，所述中央處理設(shè)備接收第二檢測到的出口壓力，并且基于所述第一檢測到的出口壓力和所述第二檢測到的出口壓力控制所述第一發(fā)電機(jī)和/或所述第二發(fā)電機(jī)的操作。

18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的水力發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述第一發(fā)電裝置位于建筑物的第一樓層處，并且所述第二發(fā)電裝置位于所述建筑物的與所述第一樓層不同的第二樓層處。

19.一種被配置用于在建筑物中使用的封閉式水力發(fā)電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個水力發(fā)電裝置，所述多個水力發(fā)電裝置中的每個水力發(fā)電裝置包括：

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述水力發(fā)電裝置取代了減壓閥，使得所述系統(tǒng)沒有減壓閥。

技術(shù)總結(jié)
需要降低水壓的大型城市建筑物內(nèi)的水分配系統(tǒng)中提供水力發(fā)電技術(shù)的利用。這些微型水力發(fā)電機(jī)降低了住戶使用的水壓，并且將能量轉(zhuǎn)換成電力，以供使用或出售。

技術(shù)研發(fā)人員：D·M·卡辛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：D·M·卡辛
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/26