CH712640A1 - Building with a system of energy production. - Google Patents
Building with a system of energy production. Download PDFInfo
- Publication number
- CH712640A1 CH712640A1 CH00837/16A CH8372016A CH712640A1 CH 712640 A1 CH712640 A1 CH 712640A1 CH 00837/16 A CH00837/16 A CH 00837/16A CH 8372016 A CH8372016 A CH 8372016A CH 712640 A1 CH712640 A1 CH 712640A1
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- building
- water
- turbine
- network
- connection
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 3
- 241000238634 Libellulidae Species 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/60—Application making use of surplus or waste energy
- F05B2220/602—Application making use of surplus or waste energy with energy recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Un immeuble, bâtiment ou maison comporte un raccordement à un réseau d’eau potable, ledit raccordement au réseau d’eau potable comportant notamment un compteur d’eau, un clapet anti-retour et un réducteur de pression. L’immeuble comporte un raccordement à un réseau de récupération des eaux usées (18), le raccordement au réseau des eaux usées (18) comportant une canalisation récupérant les eaux usées pour les transporter jusqu’à un premier regard de visite (15), et/ou un raccordement de l’immeuble à un réseau de récupération des eaux pluviales (17), le raccordement au réseau des eaux pluviales (17) comportant une canalisation récupérant les eaux pluviales et/ou nappe phréatique pour les transporter jusqu’à un second regard de visite (16). L’immeuble comporte un système de production d’énergie électrique (2) comportant une turbine hydraulique (10) agencée pour récupérer la vitesse de l’eau comme énergie cinétique pour entraîner un générateur de courant agencé pour transformer l’énergie mécanique en énergie électrique, ledit système de production d’énergie électrique (2) comportant en outre un circuit de commande comprenant une unité de couplage du système de production d’énergie à un réseau de distribution. Le système de production d’énergie électrique (2) comporte une turbine hydraulique (10) agencée en amont du réducteur de pression, agencé après le compteur d’eau et/ou agencé dans le premier et/ou second regards de visite (15, 16) des réseaux de récupération des eaux usées (18) et des eaux pluviales (17) de manière à ce que la turbine hydraulique (10) récupère la vitesse de l’eau circulant dans l’immeuble selon son circuit de circulation conventionnel.A building, building or house includes a connection to a drinking water network, said connection to the drinking water network including a water meter, a check valve and a pressure reducer. The building has a connection to a wastewater collection network (18), the connection to the wastewater network (18) comprising a pipe collecting the wastewater for transporting it to a first inspection point (15), and / or a connection of the building to a rainwater collection network (17), the connection to the rainwater network (17) comprising a pipe recovering the rainwater and / or groundwater to transport them to a second look of visit (16). The building comprises an electric power generation system (2) comprising a hydraulic turbine (10) arranged to recover the speed of the water as kinetic energy to drive a current generator arranged to transform the mechanical energy into electrical energy. said electric power generation system (2) further comprising a control circuit comprising a coupling unit of the power generation system to a distribution network. The electric power generation system (2) comprises a hydraulic turbine (10) arranged upstream of the pressure reducer, arranged after the water meter and / or arranged in the first and / or second manholes (15, 16) wastewater recovery networks (18) and rainwater (17) so that the hydraulic turbine (10) recovers the speed of the water circulating in the building according to its conventional circulation circuit.
Description
Description [0001] La présente invention se rapporte à un immeuble, bâtiment ou maison comportant un système de production d’énergie.Description: The present invention relates to a building, building or house comprising an energy production system.
[0002] On connaît par exemple de l’état de la technique US 4 443 707 qui décrit un système de génération d’énergie hydroélectrique qui permet de transformer l’énergie potentielle d’une réserve d’eau en énergie cinétique d’entraînement d’une turbine couplée à un générateur d’électricité. Dans ce cas, de l’eau stockée dans un réservoir situé à un niveau haut est libérée dans une conduite forcée vers la turbine de production d’électricité lorsqu’un appoint de courant électrique est nécessaire sur le réseau pour faire face à une pointe de consommation de courant.We know for example from the state of the art US 4,443,707 which describes a hydroelectric power generation system which makes it possible to transform the potential energy of a water reserve into kinetic drive energy d '' a turbine coupled to an electricity generator. In this case, water stored in a tank located at a high level is released in a penstock to the electricity production turbine when an additional electric current is necessary on the network to face a peak of current consumption.
[0003] La consommation d’électricité est irrégulière et il se produit des pics de demande, par exemple en fin de journée, ou par temps froid lorsque la demande en chauffage électrique augmente ou encore par temps de canicule lorsque de nombreuses installations de climatisation sont en service. Durant les périodes de pointe, l’énergie hydroélectrique produite peut être envoyée sur le réseau électrique pour faire face à l’accroissement de la demande, sachant que l’énergie électrique produite par d’autres moyens, comme par exemple dans une centrale nucléaire, est difficilement modulable. De même l’électricité produite grâce aux énergies douces et renouvelables (solaire, éolien) l’est de façon aléatoire en fonction des conditions météorologiques.Electricity consumption is irregular and there are peaks in demand, for example at the end of the day, or in cold weather when the demand for electric heating increases or in hot weather when many air conditioning systems are in service. During peak periods, the hydroelectric energy produced can be sent to the electricity grid to meet the increase in demand, knowing that electric energy produced by other means, such as in a nuclear power plant, is difficult to adapt. Similarly, the electricity produced by soft and renewable energies (solar, wind) is produced randomly depending on weather conditions.
[0004] Selon le document US 4 443 707 en dehors des périodes de pointe, de l’énergie électrique du réseau de distribution principal est utilisée pour alimenter une pompe de relevage qui permet de renvoyer vers le réservoir situé à un niveau haut de l’eau récupérée dans un réservoir situé à un niveau bas de façon à reconstituer de l’énergie potentielle pour la période de pointe suivante.According to document US Pat. No. 4,443,707 outside of peak periods, electrical energy from the main distribution network is used to supply a lift pump which makes it possible to return to the tank located at a high level of the water recovered in a reservoir located at a low level so as to replenish potential energy for the next peak period.
[0005] On connaît encore par FR 2 789 126 un dispositif de récupération d’énergie hydraulique pour des constructions de type maison individuelle ou immeuble comprenant un premier réservoir supérieur installé en hauteur dans les combles ou sur le toit de la construction et un second réservoir inférieur installé dans la partie inférieure de la construction, dans la cave ou enterrée à proximité de la construction. Ce dispositif peut être associé à des dispositifs de récupération d’énergie solaire, éolienne ou géothermique qui en particulier peuvent servir à l’entraînement d’une pompe de transfert de l’eau entre le réservoir inférieur et le réservoir supérieur tandis qu’une turbine associée à une génératrice est actionnée de façon sélective par le flux de liquide circulant dans une conduite descendante entre le réservoir supérieur et le réservoir inférieur.We also know from FR 2 789 126 a device for recovering hydraulic energy for constructions of the detached house or building type comprising a first upper tank installed in height in the attic or on the roof of the construction and a second tank. lower installed in the lower part of the building, in the cellar or buried near the building. This device can be combined with solar, wind or geothermal energy recovery devices which in particular can be used to drive a water transfer pump between the lower tank and the upper tank while a turbine associated with a generator is selectively actuated by the flow of liquid circulating in a downward pipe between the upper tank and the lower tank.
[0006] DE 2 928 476 A1 décrit une installation de production d’énergie électrique à partir de la collecte d’eaux usées dans une maison d’habitation individuelle. Un réservoir de collecte est placé à la base de la maison et relié par une conduite à une roue hydraulique puis à un réservoir situé plus bas et permettant soit une évacuation vers un égout, soit un recyclage à l’aide d’une pompe vers le réservoir de collecte.DE 2 928 476 A1 describes an installation for producing electrical energy from the collection of waste water in a single-family dwelling. A collection tank is placed at the base of the house and connected by a pipe to a hydraulic wheel then to a tank located lower and allowing either an evacuation to a sewer, or recycling using a pump to the collection tank.
[0007] Partant du principe de stockage d’eau à un point haut, WO 2004 101 988 décrit un système de production d’électricité dans lequel l’électricité est produite par une génératrice utilisant la charge hydraulique de l’eau courante évacuée vers la colonne d’évacuation des eaux usées dans un immeuble de grande hauteur d’habitations. L’électricité obtenue est utilisée via un régulateur électrique situé à l’intérieur de l’immeuble. Le système de production électrique à charge hydraulique comprend un manchon amovible fixé à la colonne d’évacuation des eaux usées, une roue d’eau équipée d’une pluralité de panneaux déflecteurs, insérée dans le manchon, laquelle roue d’eau est mise en rotation par les eaux usées sortant par la colonne, le couple obtenu étant transmis à une génératrice électrique via un engrenage de façon à produire de l’électricité, un réservoir à électricité permettant de conserver l’électricité, et un régulateur électrique servant au raccordement au système électrique de l’immeuble.Starting from the principle of water storage at a high point, WO 2004 101 988 describes an electricity production system in which electricity is produced by a generator using the hydraulic load of the running water discharged to the sewage disposal column in a high-rise apartment building. The electricity obtained is used via an electrical regulator located inside the building. The hydraulically charged electrical production system comprises a removable sleeve fixed to the sewage discharge column, a water wheel fitted with a plurality of deflector panels, inserted in the sleeve, which water wheel is put in place. rotation by the waste water exiting through the column, the torque obtained being transmitted to an electric generator via a gear so as to produce electricity, an electricity tank allowing electricity to be kept, and an electric regulator used for connection to the building electrical system.
[0008] Le but de la présente invention est de proposer un immeuble comportant un système de production d’énergie électrique à partir d’un système de récupération et de réutilisation des eaux usées et/ou pluviales ou d’une arrivée d’eau potable sur le réseau d’eau potable d’un immeuble sans pour autant dénaturer la fonction de l’immeuble et en s’assurant une production d’énergie avec un bon rendement.The object of the present invention is to provide a building comprising a system for producing electrical energy from a system for recovering and reusing used and / or rainwater or an inlet for drinking water. on the drinking water network of a building without distorting the function of the building and ensuring energy production with good efficiency.
[0009] Conformément à l’invention, un immeuble, bâtiment ou maison comporte:According to the invention, a building, building or house comprises:
- un raccordement à un réseau d’eau potable, ledit raccordement au réseau d’eau potable comportant notamment un compteur d’eau, un clapet anti-retour et un réducteur de pression, et/ou- a connection to a drinking water network, said connection to the drinking water network comprising in particular a water meter, a non-return valve and a pressure reducer, and / or
- un raccordement de l’immeuble à un réseau de récupération des eaux usées, ledit raccordement au réseau des eaux usées comportant une canalisation récupérant les eaux usées pour les transporter jusqu’à un premier regard de visite, avant de les déverser dans le collecteur communal, et/ou- a connection of the building to a wastewater recovery network, said connection to the wastewater network comprising a pipe recovering the wastewater to transport it to a first inspection, before discharging it into the municipal collector , and or
- un raccordement de l’immeuble à un réseau de récupération des eaux pluviales, ledit raccordement au réseau des eaux pluviales comportant une canalisation récupérant les eaux pluviales pour les transporter jusqu’à un second regard de visite, avant de les déverser dans le collecteur communal, et- a connection of the building to a rainwater recovery network, said connection to the rainwater network comprising a pipe collecting rainwater to transport it to a second manhole, before discharging it into the municipal collector , and
- un système de production d’énergie électrique comportant une turbine hydraulique agencée pour récupérer la vitesse de l’eau comme énergie cinétique pour entraîner un générateur de courant agencé pour transformer l’énergie mécanique en énergie électrique, ledit système de production d’énergie électrique comportant en outre un circuit de commande comprenant une unité de couplage du système de production d’énergie à un réseau de distribution.an electrical energy production system comprising a hydraulic turbine arranged to recover the speed of the water as kinetic energy to drive a current generator arranged to transform mechanical energy into electrical energy, said electrical energy production system further comprising a control circuit comprising a unit for coupling the energy production system to a distribution network.
CH 712 640 A1 [0010] Selon l’invention, le système de production d’énergie électrique comporte une turbine hydraulique agencée en amont du réducteur de pression, agencée après le compteur d’eau et/ou agencé dans le premier et/ou second regards de visite des réseaux de récupération des eaux usées et des eaux pluviales de manière à ce que la turbine hydraulique récupère la vitesse de l’eau circulant dans l’immeuble selon son circuit de circulation conventionnel, excluant notamment une circulation d’eau de bas en haut et de haut en bas par la consommation et la génération d’électricité.CH 712 640 A1 According to the invention, the electrical energy production system comprises a hydraulic turbine arranged upstream of the pressure reducer, arranged after the water meter and / or arranged in the first and / or second manholes for the recovery of wastewater and rainwater so that the hydraulic turbine recovers the speed of the water circulating in the building according to its conventional circulation circuit, notably excluding low water circulation up and up and down through the consumption and generation of electricity.
[0011] Dans une forme d’exécution, le système de production comporte un multiplicateur de vitesse de l’eau potable placé entre la turbine et le générateur, la turbine étant agencée en amont d’un réducteur de pression d’une arrivée d’eau générale de l’immeuble.In one embodiment, the production system comprises a speed multiplier for drinking water placed between the turbine and the generator, the turbine being arranged upstream of a pressure reducer from an inlet general building water.
[0012] Selon cette forme d’exécution, le multiplicateur de vitesse est sous la forme d’une courroie, d’un engrenage ou d’une réduction de diamètre d’un tuyau dans lequel s’écoule l’eau potable.According to this embodiment, the speed multiplier is in the form of a belt, a gear or a reduction in the diameter of a pipe through which the drinking water flows.
[0013] De préférence, la conduite comporte une vanne agencée en amont de la turbine pour en permettre la manutention sans devoir stopper tout le réseau depuis la conduite communale.Preferably, the pipe comprises a valve arranged upstream of the turbine to allow handling without having to stop the entire network from the municipal pipe.
[0014] Dans une forme d’exécution, la turbine est une turbine à réaction comportant une bâche spirale guidant l’eau radialement entre des aubes directrices et optionnellement des aubes fixes d’une roue. Selon cette forme d’exécution, l’immeuble comporte un regard de visite, collectant les eaux pluviales et/ou les eaux usées, ladite turbine étant agencé dans ledit regard, sous un plateau en pente guidant l’eau jusqu’à la turbine.In one embodiment, the turbine is a reaction turbine comprising a spiral cover guiding the water radially between guide vanes and optionally fixed vanes of a wheel. According to this embodiment, the building includes a manhole, collecting rainwater and / or wastewater, said turbine being arranged in said manhole, under a sloping plate guiding the water to the turbine.
[0015] Selon une autre forme d’exécution, la turbine est une turbine du type à action actionnable par l’eau traversant une roue constituée de deux flasques réunies entre elles par une couronne d’aubes disposées cylindriquement.According to another embodiment, the turbine is a turbine of the action type that can be actuated by water passing through a wheel made up of two flanges joined together by a ring of blades arranged cylindrically.
[0016] Selon une forme d’exécution, le générateur de courant, par exemple un alternateur, convertit l’énergie mécanique fourni par la turbine en énergie électrique. Le générateur de courant peut être synchrone ou asynchrone suivant les cas, notamment si l’énergie électrique produite est raccordée au réseau, ou si elle sert à alimenter un réseau isolé.According to one embodiment, the current generator, for example an alternator, converts the mechanical energy supplied by the turbine into electrical energy. The current generator can be synchronous or asynchronous depending on the case, in particular if the electrical energy produced is connected to the network, or if it is used to supply an isolated network.
[0017] De préférence des organes de contrôle et de commande de l’installation, notamment des composants électriques, sont situés dans une armoire électrique de l’immeuble. II s’agit essentiellement des interrupteurs, du système de régulation, et des compteurs.Preferably, installation control and command members, in particular electrical components, are located in an electrical cabinet in the building. These are mainly switches, the regulation system, and counters.
[0018] Les caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs formes d’exécution données uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles:The characteristics of the invention will appear more clearly on reading the description of several embodiments given solely by way of example, in no way limiting with reference to the schematic figures, in which:
la fig. 1 représente un schéma d’un système de production d’énergie électrique à partir d’une arrivée d’eau potable sur un réseau d’eau potable d’un immeuble;fig. 1 shows a diagram of a system for producing electrical energy from an intake of drinking water on a drinking water network of a building;
la fig. 2 représente une turbine du type Francis sous plusieurs vues;fig. 2 shows a Francis type turbine in several views;
la fig. 3 représente un bâtiment comportant un premier regard de visite des eaux usées et un second regard de visite des eaux pluviales, chaque regard de visite comportant un dispositif de récupération de l’énergie mécanique de l’écoulement des eaux;fig. 3 shows a building comprising a first inspection hole for wastewater and a second inspection hole for rainwater, each inspection hole comprising a device for recovering the mechanical energy of the flow of water;
les fig. 4A-4C la fig. 5 les fig. 6A et 6B représentent un dispositif de récupération de l’énergie mécanique de l’écoulement des eaux agencé dans un regard de visite sous plusieurs vues, le dispositif comportant notamment une turbine du type Banki;fig. 4A-4C fig. 5 fig. 6A and 6B show a device for recovering the mechanical energy of the water flow arranged in a manhole in several views, the device notably comprising a Banki type turbine;
représente une vue de côté d’une turbine du type Banki en rotation; et représentent, sous différentes coupes, une conduite d’eau ovoïde avec des connecteurs intégrés d’usine dans la partie supérieure de la conduite.shows a side view of a rotating Banki type turbine; and show, in different sections, an ovoid water pipe with integrated factory connectors at the top of the pipe.
[0019] Comme illustré à la fig. 1, une maison 9 comporte un raccordement de l’immeuble à un réseau d’eau potable. Le raccordement au réseau d’eau potable comporte notamment un compteur d’eau 3, un clapet anti-retour 5 et un réducteur de pression 6. La maison comporte un système de production d’énergie électrique 2 comportant une turbine hydraulique 1 (fig. 2). La turbine hydraulique 1 est agencée en amont du réducteur de pression 6, agencé après le compteur d’eauAs illustrated in FIG. 1, a house 9 has a connection of the building to a drinking water network. The connection to the drinking water network notably includes a water meter 3, a non-return valve 5 and a pressure reducer 6. The house has an electrical energy production system 2 comprising a hydraulic turbine 1 (fig. 2). The hydraulic turbine 1 is arranged upstream of the pressure reducer 6, arranged after the water meter
3. La turbine hydraulique 1 est agencée pour récupérer la vitesse de l’eau comme énergie cinétique pour entraîner un générateur de courant agencé pour transformer l’énergie mécanique en énergie électrique. Le système de production d’énergie électrique comporte en outre un circuit de commande comprenant une unité de couplage du système de production d’énergie à un réseau de distribution. Le réseau d’eau potable comporte, dans cet exemple, une vanne générale 4 et une nourrice 7 permettant ainsi la liaison avec toutes les canalisations de l’immeuble, les sanitaires, les radiateurs, etc.3. The hydraulic turbine 1 is arranged to recover the speed of water as kinetic energy to drive a current generator arranged to transform mechanical energy into electrical energy. The electrical energy production system further comprises a control circuit comprising a unit for coupling the energy production system to a distribution network. The drinking water network comprises, in this example, a general valve 4 and a manifold 7 thus allowing the connection with all the pipes of the building, the toilets, the radiators, etc.
[0020] Comme illustré à la fig. 2, les différentes vues de la turbine hydraulique à réaction 1, du type Francis, permettent de visualiser la rotation de la turbine à réaction 1 par la force de l’eau potable. La turbine Francis permet de développer une puissance importante. Elle est constituée d’une conduite en colimaçon, sous forme de bâche en spirale 11, qui conduitAs illustrated in FIG. 2, the different views of the reaction hydraulic turbine 1, of the Francis type, make it possible to visualize the rotation of the reaction turbine 1 by the force of drinking water. The Francis turbine enables significant power to be developed. It consists of a spiral pipe, in the form of a spiral cover 11, which leads
CH 712 640 A1 l’eau à un distributeur. Le distributeur est constitué par une série de directrices (aubages) qui guident l’eau vers la roue 12. La roue 12 de la turbine à réaction 1 est placée à l’intérieur des distributeurs.CH 712 640 A1 water to a dispenser. The distributor is constituted by a series of guidelines (blades) which guide the water towards the wheel 12. The wheel 12 of the reaction turbine 1 is placed inside the distributors.
[0021] Dans cet exemple, le système de production d’énergie électrique est composé de turbines Francis placées dans des bâches spirales peuvent être agencées dans une maison ou un sous-sol d’immeuble, entre le compteur d’introduction d’eau et le réducteur de pression. Ceci permet de créer un mouvement de rotation qu’il est possible de transformer en électricité. Cette position stratégique, avant réducteur de pression, est liée au fait que la turbine à réaction 1 va légèrement réduire la pression de l’eau.In this example, the electrical energy production system is composed of Francis turbines placed in spiral tarpaulins can be arranged in a house or a basement of a building, between the water introduction meter and the pressure reducer. This creates a rotational movement that can be transformed into electricity. This strategic position, before the pressure reducer, is linked to the fact that the reaction turbine 1 will slightly reduce the water pressure.
[0022] Ainsi, depuis la nourrice 7, il est possible d’alimenter, par des vannes de distribution 8, tous les circuits nécessaires à la maison comme par exemple, un circuit de sanitaires, un circuit de cuisine, ou un circuit de chauffage. Par ailleurs, du fait de la pression d’arrivée d’eau suffisamment forte, mais dont la vitesse est faible, il est possible de multiplier la vitesse de rotation par exemple par le biais d’engrenages pour augmenter la vitesse de rotation, ou par exemple par la réduction du diamètre des tubes avant le dispositif en gardant la même pression afin d’augmenter la vitesse d’écoulement et donc aussi la vitesse de rotation. L’énergie produite est ensuite acheminée dans un local électrique et après passage par un compteur de sortie, elle sera injectée soit pour alimenter la maison soit dans le réseau publique.Thus, from the nurse 7, it is possible to supply, by distribution valves 8, all the circuits necessary for the home such as, for example, a sanitary circuit, a kitchen circuit, or a heating circuit. . Furthermore, because of the sufficiently high water inlet pressure, but whose speed is low, it is possible to multiply the rotation speed for example by means of gears to increase the rotation speed, or by example by reducing the diameter of the tubes before the device while keeping the same pressure in order to increase the flow speed and therefore also the speed of rotation. The energy produced is then transported to an electrical room and after passing through an output meter, it will be injected either to supply the house or into the public network.
[0023] Comme illustré à la fig. 3, une maison 9 comporte un raccordement de l’immeuble à un réseau de récupération des eaux usées 18. Le raccordement au réseau des eaux usées 18 comporte une canalisation 19 récupérant les eaux usées pour les transporter jusqu’à un premier regard de visite 15. La maison 9 comporte en outre un raccordement de l’immeuble à un réseau de récupération des eaux pluviales 17. Le raccordement au réseau des eaux pluviales 17 comporte une canalisation 20 récupérant les eaux pluviales pour les transporter jusqu’à un second regard de visite 16. Chaque regard de visite 15, 16 comporte un système de production d’énergie électrique 2 comportant une turbine hydraulique 10.As illustrated in FIG. 3, a house 9 comprises a connection of the building to a wastewater recovery network 18. The connection to the wastewater network 18 comprises a pipe 19 recovering the wastewater to transport it to a first visit look 15 The house 9 furthermore comprises a connection of the building to a rainwater recovery network 17. The connection to the rainwater network 17 comprises a pipe 20 recovering the rainwater to transport it to a second inspection manhole. 16. Each inspection manhole 15, 16 comprises an electrical energy production system 2 comprising a hydraulic turbine 10.
[0024] Le principe est donc de canaliser les eaux pluviales et les eaux usées dans chacun des regards de visite dédiés.The principle is therefore to channel rainwater and wastewater into each of the dedicated manholes.
[0025] Comme illustré aux fig. 4A, 4B et 4C, une turbine à action 10, du type Banki, est agencée dans les regards de visite 15, 16 de manière à ce que les eaux pluviales et usées qui s’écoulent dans chacun des regards 15, 16, entraînent la rotation de la turbine à action 10 permettant ainsi la récupération d’énergie électrique et l’évacuation de l’eau. Chaque turbine à action 10 agencée dans chacun des regards de visite 15,16 permet donc de produire de l’énergie. Le système est amovible et est composé d’un plateau 21 avec façon de pente dirigeant l’eau dans un canal avec un fond en forme de «V», de manière à accélérer l’eau et empêcher ainsi la sédimentation de détritus. De plus, la matérialisation des aubes serait faite avec un matériau anti-adhérent. Ensuite, la turbine type «Banki» 10 est agencée sous le plateau 21 et permet de créer un mouvement de rotation en prenant l’énergie au fil de l’eau et générer ainsi une rotation et donc aussi de l’électricité.As illustrated in Figs. 4A, 4B and 4C, an action turbine 10, of the Banki type, is arranged in the manholes 15, 16 so that the rain and waste water which flow in each of the manholes 15, 16, cause the rotation of the action turbine 10 thus allowing the recovery of electrical energy and the evacuation of water. Each action turbine 10 arranged in each of the manholes 15,16 therefore makes it possible to produce energy. The system is removable and is composed of a plate 21 with a slope way directing the water in a channel with a "V" shaped bottom, so as to accelerate the water and thus prevent the sedimentation of detritus. In addition, the materialization of the blades would be made with a non-stick material. Then, the "Banki" type turbine 10 is arranged under the plate 21 and makes it possible to create a rotational movement by taking energy over water and thus generating a rotation and therefore also electricity.
[0026] En partant du même principe, ce système de production d’énergie peut s’appliquer aussi bien dans les parties privées du type chambres de visites que pour les parties publiques. Ainsi, des turbine de type Banki placées dans les collecteurs d’eaux claires ou usées publiques, ou des turbines Francis placées dans les alimentations d’eau des fontaines publiques, permettraient de générer de l’électricité par exemple pour les éclairages publiques, les feux de signalisations, etc.Starting from the same principle, this energy production system can be applied as well in private parts of the type inspection rooms as for public parts. Thus, Banki type turbines placed in clear or public waste water collectors, or Francis turbines placed in the water supplies of public fountains, would generate electricity for example for public lighting, fires of signals, etc.
[0027] Dans les réseaux existants, il est nécessaire de faire une petite fouille pour amener l’énergie produite depuis chaque regard de visite 15, 16 jusqu’au tableau électrique principal, afin de l’injecter dans le réseau publique, après passage par un compteur de sortie.In existing networks, it is necessary to do a little dig to bring the energy produced from each manhole 15, 16 to the main electrical panel, in order to inject it into the public network, after passing through an exit counter.
[0028] Dans les constructions neuves, il est possible de concevoir des regards de visite 15, 16 qui comporteraient une turbine type Banki 10 sur la partie basse du regard de visite 15, 16 et des connecteurs 24 placés dans la partie supérieure des conduites (fig. 6A et 6B) permettraient de relier le regard de visite 15,16 au tableau électrique principal de l’habitation. Ces éléments seraient déjà incorporés d’usines dans chaque élément de conduite préfabriquée. Comme illustré à la fig. 5, une turbine circulaire du type Banki 10 comportant des hélices 22 en forme de demi-cercles, placées sur la périphérie d’une roue 23, entre en rotation par l’arrivée des eaux pluviales ou usées récupérées dans les regards de visite 15, 16. Cette arrivée d’eau exerce une force sur les hélices 22 en mouvement de rotation, qui est transformée en couple et puissance mécanique sur l’arbre de la turbine. La turbine Banki 10 est une turbine à action ayant un flux transversal, l’eau s’écoulant au travers des hélices 22 de la turbine 10. L’eau entre par un côté de la turbine 10 et ressort par le côté opposé. La turbine Banki 10 est adaptée à la récupération des eaux pluviales et eaux usées car elle opère à basse vitesse.In new constructions, it is possible to design manholes 15, 16 which would include a Banki type turbine 10 on the lower part of manhole 15, 16 and connectors 24 placed in the upper part of the pipes ( Fig. 6A and 6B) would allow the manhole 15,16 to be connected to the main electrical panel in the home. These elements would already be incorporated from factories in each prefabricated pipe element. As illustrated in fig. 5, a circular turbine of the Banki type 10 comprising propellers 22 in the form of semicircles, placed on the periphery of a wheel 23, enters into rotation by the arrival of rainwater or wastewater collected in the manholes 15, 16. This water inlet exerts a force on the propellers 22 in rotation, which is transformed into torque and mechanical power on the shaft of the turbine. The Banki turbine 10 is an action turbine having a transverse flow, the water flowing through the propellers 22 of the turbine 10. The water enters on one side of the turbine 10 and exits on the opposite side. The Banki 10 turbine is suitable for the recovery of rainwater and wastewater because it operates at low speed.
[0029] Le système selon la présente invention permet aussi la récupération des eaux des nappes phréatiques qui sont captées par les drainages, et collectées dans la même conduite des eaux pluviales.The system according to the present invention also allows the recovery of water from the groundwater which is captured by the drainage, and collected in the same pipe of rainwater.
[0030] Le système est simple à mettre en place et peut être installé aussi bien dans les nouveaux immeubles que dans les bâtiments existants et ne dénaturent pas l’esthétique de l’immeuble, ni le paysage. En effet, le système est situé dans le local technique au sous-sol ou dans les regards de visites enterrés.The system is simple to set up and can be installed in new buildings as well as in existing buildings and does not alter the aesthetics of the building or the landscape. Indeed, the system is located in the technical room in the basement or in the manholes of buried visits.
[0031] Un autre avantage de la présente invention, est qu’il n’est pas utile de stocker de l’eau, très souvent à un point haut d’un immeuble, comme un grenier, ou d’être tributaire de la construction d’une retenue d’eau située à proximité de l’immeuble. L’architecture de la maison reste donc traditionnelle et le système n’a pas d’impact sur l’environnement.Another advantage of the present invention is that it is not useful to store water, very often at a high point of a building, such as an attic, or to be dependent on the construction a water reservoir located near the building. The architecture of the house therefore remains traditional and the system has no impact on the environment.
CH 712 640 A1 [0032] La présente invention concerne un immeuble et par immeuble il faut comprendre notamment un bâtiment, une maison, des logements, des bureaux, des usines, des hôpitaux, des restaurants, des hôtels, des écoles, fontaines ou tout autre structure comportant un circuit d’eau.CH 712 640 A1 The present invention relates to a building and by building should be understood in particular a building, a house, housing, offices, factories, hospitals, restaurants, hotels, schools, fountains or any another structure with a water circuit.
[0033] Un autre aspect de l’invention concerne la production d’énergie électrique par tout type d’ouvrage ou structure à circulation d’eau comme par exemple une fontaine ou une piscine comportant un circuit de filtration.Another aspect of the invention relates to the production of electrical energy by any type of structure or structure with circulation of water, for example a fountain or a swimming pool comprising a filtration circuit.
[0034] Par exemple, dans le cadre d’une fontaine qui est une construction faite pour recueillir l’eau jaillissant d’une source ou amenée, sous pression ou par gravité, par un conduit, une turbine hydraulique pourrait être agencée juste avant l’extrémité d’où se déverse l’eau pour produire de l’énergie électrique.For example, in the context of a fountain which is a construction made to collect water gushing from a source or supplied, under pressure or by gravity, through a conduit, a hydraulic turbine could be arranged just before the end from which water drains to produce electrical energy.
[0035] Dans le cadre d’une piscine avec filtration, l’eau est généralement aspirée du fond de la piscine par une bonde de fond et à la surface par des skimmers et arrive à un dispositif de filtration par des conduits séparés équipés chacun de vannes. L’eau filtrée est ensuite refoulée à la piscine par des bouches de refoulement. Ces bouches de refoulement sont installées du côté opposé des skimmers et de la bonde de fond renouvelant ainsi toute l’eau de la piscine. Ainsi, une turbine hydraulique agencée en amont du refoulement permettrait de produire de l’électricité.In the context of a swimming pool with filtration, water is generally sucked from the bottom of the swimming pool by a bottom drain and to the surface by skimmers and arrives at a filtration device by separate conduits each equipped with valves. The filtered water is then pumped back to the pool through discharge outlets. These discharge outlets are installed on the opposite side of the skimmers and the bottom drain, thus renewing all the water in the pool. Thus, a hydraulic turbine arranged upstream of the discharge would generate electricity.
[0036] La présente invention permet donc de produire de l’énergie en se greffant sur une structure à circulation d’eau existante sans en modifier l’aspect extérieur ou avoir impact sur l’environnement.The present invention therefore makes it possible to produce energy by grafting onto an existing water circulation structure without modifying the external appearance or having an impact on the environment.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH00837/16A CH712640A1 (en) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Building with a system of energy production. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH00837/16A CH712640A1 (en) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Building with a system of energy production. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH712640A1 true CH712640A1 (en) | 2018-01-15 |
Family
ID=60944093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH00837/16A CH712640A1 (en) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Building with a system of energy production. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH712640A1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2928476A1 (en) * | 1979-07-14 | 1981-01-29 | Bossert Sylvia | System for reclaiming energy from waste water - uses rain or melted snow from roof of house to drive turbine or water-wheel |
| WO1983004425A1 (en) * | 1982-06-08 | 1983-12-22 | Troyen Harry D | System for generation of electrical power |
| DE10308509A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-09-09 | Robert Baldus | Electric power generator using liquid under pressure, e.g. for domestic premises, generates electric current while reducing pressure to desired level |
| JP2007120453A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Home power generation system |
| EP2487362A1 (en) * | 2011-02-11 | 2012-08-15 | E-Mills ApS | Underground watermill |
| CN102410132B (en) * | 2011-12-14 | 2013-04-17 | 浙江大学 | Open-channel rainwater generating system and method |
| CN101839203B (en) * | 2009-03-18 | 2014-07-09 | 陈炯 | Method and system for generating power with domestic running water |
| DE202014010194U1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-06-26 | Jörg De Buhr | Decentralized power generation from the flow in drinking water pipes |
| WO2016094871A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Havadijias Makis A | Low flow power generation |
-
2016
- 2016-07-01 CH CH00837/16A patent/CH712640A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2928476A1 (en) * | 1979-07-14 | 1981-01-29 | Bossert Sylvia | System for reclaiming energy from waste water - uses rain or melted snow from roof of house to drive turbine or water-wheel |
| WO1983004425A1 (en) * | 1982-06-08 | 1983-12-22 | Troyen Harry D | System for generation of electrical power |
| DE10308509A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-09-09 | Robert Baldus | Electric power generator using liquid under pressure, e.g. for domestic premises, generates electric current while reducing pressure to desired level |
| JP2007120453A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Home power generation system |
| CN101839203B (en) * | 2009-03-18 | 2014-07-09 | 陈炯 | Method and system for generating power with domestic running water |
| EP2487362A1 (en) * | 2011-02-11 | 2012-08-15 | E-Mills ApS | Underground watermill |
| CN102410132B (en) * | 2011-12-14 | 2013-04-17 | 浙江大学 | Open-channel rainwater generating system and method |
| WO2016094871A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Havadijias Makis A | Low flow power generation |
| DE202014010194U1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-06-26 | Jörg De Buhr | Decentralized power generation from the flow in drinking water pipes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3051121B1 (en) | Method and facility for producing backup electrical power | |
| US7190088B2 (en) | Process of using hydraulic turbines to generate electricity | |
| US7632040B2 (en) | Waste water electrical power generating system with storage system and methods for use therewith | |
| CN106460374A (en) | Mobile house utilising renewable energy | |
| CN107558533A (en) | Mountainous areas rainwater energy electricity generation system and method | |
| CN106801448A (en) | A kind of system generated electricity using multiple high-rise energy storage water pipes | |
| US7501712B2 (en) | Process for using waste water from community sewer systems to generate electrical power | |
| KR102116189B1 (en) | A Development Device for Renewable Energy Using Rainwater | |
| CN211472805U (en) | Underground pipe network rain and sewage mixed joint confluence sewage intelligent interception system | |
| FR2952100A3 (en) | Habitation e.g. movable recreational residence, structure, has collector connected to cold water network, and waste water recuperation tub connected to outlets of household equipments and sanitary apparatus inside structure | |
| CN102425144A (en) | Pressure forebay-type rainwater power generating system and method | |
| CN102410132B (en) | Open-channel rainwater generating system and method | |
| US20130099499A1 (en) | Small turbines in urban sewage and storm water flow systems used in onsite power plants for hydrogen fuel production and water purification | |
| CN110777889A (en) | High-rise building rainwater wastewater power generation system integrating filtering, energy storage and power generation functions | |
| CN103112987B (en) | Electrochemical self-purifying system for rainwater quality and method thereof | |
| CN214063197U (en) | A domestic sewage power generation device based on runner blades | |
| JP4758515B1 (en) | Power recovery hydropower system | |
| JP2007146820A (en) | Hydraulic rotating device and power generator using the device or power generating system using head in building | |
| CN214574438U (en) | Novel high-efficient drainage structures of municipal building | |
| CN204456022U (en) | The miniature precipitation water-power plant of city overhead road | |
| FR2950398A1 (en) | CENTRAL SABLE OR CENTRAL SABLOELECTRIC | |
| CN211341018U (en) | A high-rise building rainwater wastewater utilization device | |
| KR102026700B1 (en) | Building energy recovery system | |
| Ghosh et al. | Small scale power for tall buildings through waste water management | |
| WO2020044194A1 (en) | Device for generating electricity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AZW | Rejection (application) |