امکان سنجی استفاده از آب باران در ساختمان شهری و بهینه-سازی پارامترهای مؤثر

Abstract

باران به‌عنوان یک منبع طبیعی آب به‌طورمعمول بی استفاده از بین می‌رود و می‌توان از این منبع طبیعی برای تولید برق خانگی بهره برد. با استفاده از توربین کوچکی در محفظة ضد آب در درون لولة ناودانی ساختمان‌ها، می توان از انرژی ذخیره شدة باران استفاده برد. در انتهای فوقانی محفظة توربین از یک قیف استفاده شده تا با همسو نمودن جریان، آب به پره‌های توربین برخورد کند و ژنراتور متصل به توربین، انرژی الکتریکی تولید نماید. هدف از این پژوهش بررسی و امکان‌سنجی استفاده از توربین در مسیر لولة آب ناودانی و بهینه سازی پارامترهای مهم به‌منظور تولید برق خانگی و همچنین بررسی مقرون‌ به‌صرفه بودن آن است. بدین منظور ساختمان شهری 5 طبقه که میانگین ارتفاع ساختمان های شهری است، در نظر گرفته شد و همچنین توربینی که مورد بررسی قرار گرفت، از نوع پلتن می باشد. پره‌های توربین پلتن به صورت دو قاشقک می‌باشند. با فرض راندمان 80 درصد ژنراتور، توانی به اندازة‌ 2927/10 وات از توربین محاسبه گردید. همچنین مقدار بهینة قطر خروجی قیف 2 میلی متر، عرض قاشقک 8/6 میلی متر، عمق قاشقک 4/2 میلی متر، طول قاشقک 6 میلی متر برای توربین موردنظر به دست آمد.