[实用新型]楼宇绿色补充供水供电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水资源开发和可再生能源利用领域，特别是一种楼宇绿色补充供水供电系统。

背景技术

随着世界社会经济的快速发展，水资源匮乏与能源、环境危机已成为人类面对的重大问题，亟须开发利用新的可再生能源和非常规水资源用以保障人类社会的可持续发展。我国地处北半球，土地辽阔, 幅员广大, 国土总面积达960万km²，在中国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源，全国各地的年太阳辐射总量为928～2333kWh/m²，中值为1626kWh/m²；根据国家气象局气象研究院的估算，全国的地面风能潜力理论可开发的总量接近3226亿kW，高度层实际可供开发量为253亿kW，这个数字相当于1996年中国全年发电总装机容量，可开发的风能资源十分丰富；我国雨水资源也非常丰富，多年平均降水量为61900亿m³，可开发利用的潜力非常巨大。目前，我国可再生能源发展迅速，在总能源中的比重不断提升。自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始，经过二十几年的发展，我国的风电市场已经获得了长足的发展，到2009年底，我国风电总装机容量达到260l万kW，位居世界第二，2009年新增装机容量1300万kW，占世界新增装机容量的36％，居世界首位；20世纪90年代以来是我国光伏发电快速发展的时期，在这一时期我国光伏组件生产能力逐年增强，成本不断降低，市场不断扩大，装机容量逐年增加，2004年累计装机容量达35MW，约占世界份额的3％。

众所周知，受天气条件制约、电能不稳定、持续供电能力差、电价高昂、与常规电能并网难题等因素的影响，利用单一自然能源发电具有很大的局限性，能源的品质、成本等因素制约着可再生能源的发展。然而考虑到太阳能、风能、雨能在时间和空间上的互补性特点，进行绿色多能互补发电无疑是一条提高能源品质、减少发电成本的较好出路。目前国内外研究应用较多的是风力发电与太阳能光伏发电的结合，而对雨水的收集利用大部分只是停留在水资源的天然职能上，忽略了对雨能的利用，将雨能与风能、太阳能综合起来的利用几乎还是空白，更没有考虑到利用自然能发电兼顾处理雨水水质实现水电“自产自消”的技术解决方案。在能源匮乏、环境污染和水资源问题凸显的大背景下，进行雨水收集，利用风能、太阳能、雨能等绿色能源实现多能互补发电，并利用发出的部分电能采取电化学方法处理雨水水质，它可以补充生活供水供电，对于保护人类生存环境、缓解能源和水资源危机有着非常重要的理论和实际意义，对绿色城市建设和缺水缺电地区的经济社会可持续发展有着巨大的实用价值。特别对于偏远地区，如部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站、偏远山区及海岛等地区，采用电网输送电力不方便也不合理，自然能互补发电是很好的选择，且对于这些偏远地区，淡水资源异常宝贵，如果能有效收集利用雨水，就能有效解决偏远地区的生产生活问题。自然降雨由于受大气中污染物和屋面材料的影响，雨水水质一般情况下达不到居民饮用水的卫生标准，为此，“就地取材、自产自消”，利用绿色能源互补发电所产生的电能用电化学方法进一步处理收集到的雨水水质，使其达到居民饮用水的卫生标准，同时由于电化学法消耗电能较少，多余的电能可直接供居民生活用电，或作为备用电能储存起来，亦或者通过并网技术并入电网。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种楼宇绿色补充供水供电系统。

楼宇绿色补充供水供电系统包括楼宇屋面、雨水管网、储水池、溢流管道、雨水电化学反应池、发电引流管、水轮发电机、风力发电机、太阳能电池板、输电线、配电单元、蓄电池、出水道、溢流孔、U型管、排污孔、取水孔、蓄水塘、引水孔、水轮机引流控制阀、溢流管道控制阀、取水孔控制阀、引水孔控制阀，楼宇屋面上安装有风力发电机和太阳能电池板，雨水管网通过带有排污孔的U型管连接储水池，储水池底部设有引水孔和发电引流管，储水池上部设有溢流孔和溢流管道，溢流管道连接雨水电化学反应池，雨水电化学反应池底部设有取水孔，在发电引流管和出水道之间设置水轮发电机，出水道末端连接蓄水塘，风力发电机、太阳能电池板和水轮发电机分别通过输电线与配电单元相连，配电单元上接有两根输电线，其中一根与蓄电池相连，蓄电池通过输电线与雨水电化学反应池相连，在蓄电池上另接有输电线，在发电引流管、溢流管道、取水孔、引水孔上分别安装有水轮机引流控制阀、溢流管道控制阀、取水孔控制阀、引水孔控制阀。