本發(fā)明涉及微電網(wǎng)，尤其涉及一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，低碳能源利用是全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向之一，旨在通過減少化石燃料的使用，降低二氧化碳及其他溫室氣體的排放，從而減緩氣候變化并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。低碳能源主要包括可再生能源和清潔能源技術(shù)，這些能源形式相較于傳統(tǒng)化石能源具有明顯的優(yōu)勢。開發(fā)和推廣低碳能源利用技術(shù)對于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)、應(yīng)對全球氣候變化具有重要意義。

2、盡管低碳能源在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，但在住區(qū)微網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用上，缺乏成熟的方案，導(dǎo)致能源資源的利用率不高，難以實現(xiàn)有效的碳排放控制和能源成本降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述的問題，本申請?zhí)峁┮环N低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)。

2、本申請?zhí)峁┮环N低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，包括：發(fā)電模塊、排水系統(tǒng)、電能儲存模塊、自來水供水系統(tǒng)和控制模塊；

4、所述發(fā)電模塊與所述排水系統(tǒng)連通，所述發(fā)電模塊通過所述排水系統(tǒng)中的水流驅(qū)動以產(chǎn)生電能；

5、所述電能儲存模塊與所述發(fā)電模塊電連接，用于儲存所述發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能；

6、所述自來水供水系統(tǒng)與所述電能儲存模塊和市電系統(tǒng)電連接；

7、所述控制模塊與所述發(fā)電模塊和所述自來水供水系統(tǒng)電連接。

8、優(yōu)選的，所述排水系統(tǒng)包括排水管，所述發(fā)電模塊包括設(shè)置于排水管內(nèi)的水輪和與所述水輪連接的發(fā)電機，所述水輪可在排水管內(nèi)的水流作用下轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動所述發(fā)電機發(fā)電。

9、優(yōu)選的，所述排水管內(nèi)設(shè)置有聚水件，所述聚水件包括進水口和出水口，所述水輪位于所述出水口背離所述進水口側(cè)，所述進水口與所述排水管連通，所述出水口的大小可調(diào)。

10、優(yōu)選的，所述聚水件包括彈性膜片，所述彈性膜片的一端固定于所述排水管內(nèi)，所述彈性膜片沿所述排水管的周向設(shè)置有多個，所述彈性膜片的自由端向所述排水管的中心軸線側(cè)傾斜，多個所述彈性膜片的自由端圍成所述出水口，所述彈性膜片的自由端能夠在水流作用下向背離所述排水管的中心軸線方向彈性變形，以使所述出水口增大。

11、優(yōu)選的，所述彈性膜片包括彈性體和設(shè)置于所述彈性體兩側(cè)的柔性裙邊，相鄰所述彈性體的至少部分重疊。

12、優(yōu)選的，沿所述排水管的中心軸線方向在所述彈性體上設(shè)置有若干嵌槽，至少部分所述嵌槽位于所述彈性體的兩側(cè)位置，至少部分所述柔性裙邊可在水壓作用下嵌入所述嵌槽內(nèi)。

13、優(yōu)選的，所述排水管設(shè)置有安裝部，所述安裝部設(shè)置有活動平臺，所述水輪設(shè)置于所述活動平臺，所述安裝部設(shè)置有第一驅(qū)動件，以驅(qū)動所述活動平臺沿朝向或遠離排水管的中心軸線側(cè)移動。

14、優(yōu)選的，所述安裝部包括封閉腔和水流腔，所述水流腔與所述排水管連通，所述水輪和所述活動平臺位于所述水流腔內(nèi)，所述發(fā)電機位于所述封閉腔，所述水流腔與所述封閉腔通過隔板密封隔離，所述水輪連接有轉(zhuǎn)動軸，所述水輪轉(zhuǎn)動時帶動所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動；所述隔板設(shè)置有連通孔，所述轉(zhuǎn)動軸通過所述連通孔與所述發(fā)電機聯(lián)動。

15、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動軸通過皮帶與所述發(fā)電機聯(lián)動，所述安裝部設(shè)置有活動輪和第二驅(qū)動件，所述活動輪與所述皮帶聯(lián)動，所述活動輪可移動設(shè)置，所述第二驅(qū)動件用于驅(qū)動所述活動輪移動，以使所述皮帶張緊。

16、優(yōu)選的，所述隔板設(shè)置有滑動板，所述滑動板與所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動且密封連接，所述滑動板位于所述連通孔處且用于將所述連通孔密封，所述活動平臺移動時，所述滑動板將所述連通孔密封。

17、本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

18、本發(fā)明通過將排水系統(tǒng)與發(fā)電模塊有效結(jié)合，成功實現(xiàn)了對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)功能的顯著拓展和升級。具體而言，本發(fā)明利用排水系統(tǒng)中的水流，在自然重力作用下流經(jīng)安裝于排水管道內(nèi)的發(fā)電模塊。發(fā)電模塊中的水輪在水流的推動下旋轉(zhuǎn)，將水流的動能高效轉(zhuǎn)換為電能。所產(chǎn)生的電能被實時傳輸至電能儲存模塊進行儲存，實現(xiàn)了對排水管道中水資源動能的有效回收。此舉不僅顯著提高了能源的利用效率，還降低了能源使用成本，并且有效減少了碳排放。通過這一創(chuàng)新方案，排水系統(tǒng)不僅能夠繼續(xù)履行其傳統(tǒng)功能，還能在能源回收和節(jié)能方面發(fā)揮重要作用，為綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的解決方案。

19、這種設(shè)計充分利用了建筑物內(nèi)部的現(xiàn)有排水系統(tǒng)，將原本白白流失的水流動能轉(zhuǎn)化為可再利用的電能，最大限度地提高了能源利用率。特別是在多層或高層建筑中，由于排水量和水流速度較大，通過發(fā)電模塊所產(chǎn)生的電能量也相應(yīng)增多，為電能儲存模塊提供了較為穩(wěn)定的電能輸入來源。

20、儲存在電能儲存模塊中的電能，可以通過控制模塊被高效地管理和調(diào)度，用于驅(qū)動自來水供水系統(tǒng)，特別是電動水泵的運行。這意味著高層建筑的自來水供應(yīng)可以在很大程度上依賴于本發(fā)明所產(chǎn)生的電能，從而減少對市政電力的依賴，降低電網(wǎng)負荷，減少電能消耗和成本開支。

21、此外，該系統(tǒng)在不影響排水系統(tǒng)正常排水功能的前提下，實現(xiàn)了能源的雙重利用，既保證了建筑物的高效排水，又通過發(fā)電模塊實現(xiàn)了能源的回收和再利用，形成了一種環(huán)保、高效的能源循環(huán)系統(tǒng)。通過這種方式，不僅可以減少對傳統(tǒng)電網(wǎng)電能的需求，還能在一定程度上應(yīng)對建筑物內(nèi)部的用電高峰，從而進一步降低能耗峰值。

22、在項目管理中，本發(fā)明優(yōu)化了能源利用效率，降低了能源成本，幫助項目團隊實現(xiàn)預(yù)算控制。通過集成低碳能源系統(tǒng)與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，減少了外部能源依賴，降低了長期運營成本。在施工和運營階段，該系統(tǒng)有助于減少能源費用支出，提升項目的成本效益，并在降低碳排放的同時實現(xiàn)降本增效。該方案不僅提升了工程造價的整體可控性，還支持綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，增強了項目的經(jīng)濟和環(huán)保價值。

23、本發(fā)明的設(shè)計理念符合低碳節(jié)能的趨勢，有助于減少建筑物的整體碳足跡，提高能源利用效率，具有顯著的環(huán)保效益和經(jīng)濟價值。這種系統(tǒng)特別適用于高層建筑或排水量較大的建筑場景，能夠有效地將日常生活中被忽視的水資源動能轉(zhuǎn)化為實際的電能利用，為住區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供了創(chuàng)新性解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)電模塊(100)、排水系統(tǒng)(500)、電能儲存模塊(200)、自來水供水系統(tǒng)(300)和控制模塊(400)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述排水系統(tǒng)(500)包括排水管(530)，所述發(fā)電模塊(100)包括設(shè)置于排水管(530)內(nèi)的水輪(110)和與所述水輪(110)連接的發(fā)電機(120)，所述水輪(110)可在排水管(530)內(nèi)的水流作用下轉(zhuǎn)動，以驅(qū)動所述發(fā)電機(120)發(fā)電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述排水管(530)內(nèi)設(shè)置有聚水件(600)，所述聚水件(600)包括進水口(610)和出水口(620)，所述水輪(110)位于所述出水口(620)背離所述進水口(610)側(cè)，所述進水口(610)與所述排水管(530)連通，所述出水口(620)的大小可調(diào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述聚水件(600)包括彈性膜片(630)，所述彈性膜片(630)的一端固定于所述排水管(530)內(nèi)，所述彈性膜片(630)沿所述排水管(530)的周向設(shè)置有多個，所述彈性膜片(630)的自由端向所述排水管(530)的中心軸線側(cè)傾斜，多個所述彈性膜片(630)的自由端圍成所述出水口(620)，所述彈性膜片(630)的自由端能夠在水流作用下向背離所述排水管(530)的中心軸線方向彈性變形，以使所述出水口(620)增大。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性膜片(630)包括彈性體(631)和設(shè)置于所述彈性體(631)兩側(cè)的柔性裙邊(632)，相鄰所述彈性體(631)的至少部分重疊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，沿所述排水管(530)的中心軸線方向在所述彈性體(631)上設(shè)置有若干嵌槽(640)，至少部分所述嵌槽(640)位于所述彈性體(631)的兩側(cè)位置，至少部分所述柔性裙邊(632)可在水壓作用下嵌入所述嵌槽(640)內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述排水管(530)設(shè)置有安裝部(510)，所述安裝部(510)設(shè)置有活動平臺(130)，所述水輪(110)設(shè)置于所述活動平臺(130)，所述安裝部(510)設(shè)置有第一驅(qū)動件(160)，以驅(qū)動所述活動平臺(130)沿朝向或遠離排水管(530)的中心軸線側(cè)移動。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝部(510)包括封閉腔(511)和水流腔(512)，所述水流腔(512)與所述排水管(530)連通，所述水輪(110)和所述活動平臺(130)位于所述水流腔(512)內(nèi)，所述發(fā)電機(120)位于所述封閉腔(511)，所述水流腔(512)與所述封閉腔(511)通過隔板(520)密封隔離，所述水輪(110)連接有轉(zhuǎn)動軸(111)，所述水輪(110)轉(zhuǎn)動時帶動所述轉(zhuǎn)動軸(111)轉(zhuǎn)動；所述隔板(520)設(shè)置有連通孔(521)，所述轉(zhuǎn)動軸(111)通過所述連通孔(521)與所述發(fā)電機(120)聯(lián)動。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動軸(111)通過皮帶(140)與所述發(fā)電機(120)聯(lián)動，所述安裝部(510)設(shè)置有活動輪(150)和第二驅(qū)動件(170)，所述活動輪(150)與所述皮帶(140)聯(lián)動，所述活動輪(150)可移動設(shè)置，所述第二驅(qū)動件(170)用于驅(qū)動所述活動輪(150)移動，以使所述皮帶(140)張緊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，其特征在于，所述隔板(520)設(shè)置有滑動板(522)，所述滑動板(522)與所述轉(zhuǎn)動軸(111)轉(zhuǎn)動且密封連接，所述滑動板(522)位于所述連通孔(521)處且用于將所述連通孔(521)密封，所述活動平臺(130)移動時，所述滑動板(522)將所述連通孔(521)密封。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種低碳能源利用的微網(wǎng)能源系統(tǒng)，涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，本發(fā)明包括發(fā)電模塊、排水系統(tǒng)、電能儲存模塊、自來水供水系統(tǒng)和控制模塊。發(fā)電模塊通過排水系統(tǒng)中的水流驅(qū)動產(chǎn)生電能，電能儲存模塊用于存儲電能，并與市電系統(tǒng)連接。自來水供水系統(tǒng)與發(fā)電模塊協(xié)同工作，確保能源高效利用。本發(fā)明顯著提高了能源利用效率，降低了項目運營中的能源成本。通過將低碳能源系統(tǒng)與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，減少對外部能源的依賴，從而優(yōu)化項目的能源成本結(jié)構(gòu)。在運營階段，系統(tǒng)有效降低了能源費用支出，幫助項目團隊在預(yù)算范圍內(nèi)實現(xiàn)成本控制。通過提高能源利用率和降低長期運營成本，進一步增強了項目的經(jīng)濟效益，推動了工程造價的可持續(xù)管理。

技術(shù)研發(fā)人員：金哲,趙宗來,黃為民,熊偉,蔣培,劉曉燕
受保護的技術(shù)使用者：四川省鑫躍建設(shè)項目管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15