為充分利用高層建筑物內部的水能包括生活污水及高層建筑物頂樓雨水,可將其轉化為電能。由此設計的儲能水管-沖擊式水輪機裝置即通過沖擊式水輪機和發(fā)電機將高層建筑物內部儲存的生活污水及雨水的勢能轉變?yōu)榭晒┦褂玫碾娔?并通過建立單戶用水模擬模型,設置儲能水管對30、100層建筑進行發(fā)電模擬。模擬結果表明,儲能水管-沖擊式水輪機發(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的水頭變換和啟停特性,為該系統(tǒng)中沖擊式水輪機的個性設計提供了依據。 

【文章來源】：水電能源科學. 2020,38(10)北大核心

【文章頁數】：3 頁

【部分圖文】：

整體裝置結構示意圖

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

根據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，當水位到達上橫線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）進行費用計算，1年可收益11 862.5元。每節(jié)約1kW·h電，就相應節(jié)約了0.4kg標準煤，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。可見儲能水管的推廣應用，具有巨大的節(jié)能減排的效應。

【參考文獻】：
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