為充分利用高層建筑物內(nèi)部的水能包括生活污水及高層建筑物頂樓雨水,可將其轉(zhuǎn)化為電能。由此設(shè)計的儲能水管-沖擊式水輪機(jī)裝置即通過沖擊式水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)將高層建筑物內(nèi)部儲存的生活污水及雨水的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┦褂玫碾娔?并通過建立單戶用水模擬模型,設(shè)置儲能水管對30、100層建筑進(jìn)行發(fā)電模擬。模擬結(jié)果表明,儲能水管-沖擊式水輪機(jī)發(fā)電具有很好的發(fā)電效益和節(jié)能減排社會效益,獲得了日發(fā)電過程中沖擊式水輪機(jī)的水頭變換和啟停特性,為該系統(tǒng)中沖擊式水輪機(jī)的個性設(shè)計提供了依據(jù)。 

【文章來源】：水電能源科學(xué). 2020,38(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

整體裝置結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)5種用水行為的假設(shè)得到所有樓層的用水量情況并進(jìn)行實時模擬，圖2為所有樓層中隨機(jī)4戶的用水情況。由圖2可知，這4個家庭用水隨機(jī)性較大，均為離散分開的。發(fā)電功率根據(jù)排水儲能水管的流量和實時水位計算，即：

根據(jù)模擬的居民用水情況，分別模擬了30、100層高層建筑物，儲能水管的實時水位和發(fā)電，見圖3。由圖3可知，當(dāng)水位到達(dá)上橫線H2時，開始發(fā)電，降到下橫線水位H1時停止發(fā)電，如30層樓H2=60m時開始發(fā)電，到底H1=12 m時停止發(fā)電；100層樓H2=200 m時開始發(fā)電，到底H1=12m時停止發(fā)電。由此可看出，每日機(jī)組啟停3次，發(fā)電時間約10h。由圖3可知：(1)30層樓（高層建筑）。發(fā)電水頭變幅為12～75m，實時發(fā)電功率P為0～0.62kW；進(jìn)行多次模擬日發(fā)電量為4.80～5.62kW·h，以5kW·h計算年發(fā)電量為1 825kW·h，按0.5元/（kW·h）進(jìn)行費用計算，1年可收益912.5元。(2)100層樓（超高層建筑）。發(fā)電水頭變幅為12～220 m，實時發(fā)電功率P為0～7kW；進(jìn)行多次模擬日發(fā)電量為62.28～66.56kW·h，以65kW·h計算年發(fā)電量，年發(fā)電量為23 725 kW·h，按0.5元/（kW·h）進(jìn)行費用計算，1年可收益11 862.5元。每節(jié)約1kW·h電，就相應(yīng)節(jié)約了0.4kg標(biāo)準(zhǔn)煤，同時減少污染排放0.272kg碳粉塵、0.997kg二氧化碳、0.03kg二氧化硫、0.015kg氮氧化物�？梢妰δ芩艿耐茝V應(yīng)用，具有巨大的節(jié)能減排的效應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用下水道處理水發(fā)電[J]. 張肇富.  節(jié)能. 1994(07)



本文編號：3376002