7.杨洪兴-用于城市智能供水网络的管道微水电技术研发.pdf

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1、Prof.Yang Hongxing 杨洪兴杨洪兴用于城市智能供水网络的管道微型水力电技术研发Renewable Energy Research Group(RERG)Department of Building Environment and Energy EngineeringThe Hong Kong Polytechnic University30 March 2024Research and Development of Pipeline Hydropower Technology for Urban Water Intelligent Network(WIN)报告内容 报告内容 2

2、1.香港供水“智管网”（WIN）的相关背景1.香港供水“智管网”（WIN）的相关背景2.管道微型水力发电系统的研发2.管道微型水力发电系统的研发最初的设计“喇叭口”改进型“旁通”改进型“一体化设计”发电机改进型控制器的研发3.结论3.结论31.香港供水智管网（WIN）的相关背景1.香港供水智管网（WIN）的相关背景2021年香港用水类别 2022/2023年度用水10.74亿立方米，约80%来自东江水。按预期的人口增长推算，香港于2040年每年的食水需求估计将增长至11.1亿立方米v香港用水状况 4v供水管道与管道泄漏供水管道与管道泄漏具有84008400多公里长的复杂供水网络。大多铺设在交通

3、十分繁忙的城区和拥挤的地下环境。香港典型食水供应系统香港典型食水供应系统 丘陵地形导致了供水管道中的高水压。大多数管道由于铺设时间超过40年，都存在老化问题 在2000年，本港约有2500宗水管爆裂事故香港丘陵地形导致高水压香港丘陵地形导致高水压管道泄漏事故管道泄漏事故1.香港供水智管网（WIN）的相关背景1.香港供水智管网（WIN）的相关背景5v智管网（WIN）智管网（WIN）智管网运作原理智管网运作原理监测区域和水压区域划分监测区域和水压区域划分智管网的理念是分而治之分而治之及持续监测供水管网的整体状况。在智管网下，食水供应管网将会分成约2,400个大小易於管理的独立监测区域和水压管理区域

4、。每个区域的管网内均安装监测和感应设备。1.香港供水智管网（WIN）的相关背景1.香港供水智管网（WIN）的相关背景6泄漏率也从2000年的25%25%以上降至2022年的14%14%左右智管网中使用了许多由传统化学电化学电池池供电的监测传感器。智管网的安装与维护会影响交通交通。v智管网（WIN）智管网（WIN）1.香港供水智管网（WIN）的相关背景1.香港供水智管网（WIN）的相关背景7最初的设计最初的设计2.管道微型水力发电系统的研发2.管道微型水力发电系统的研发8最初的设计最初的设计2.管道微型水力发电系统的研发2.管道微型水力发电系统的研发在信和公司开发的地产项目中在信和公司开发的地产

5、项目中v发电量：up to 150W发电量：up to 150Wv代替减压阀代替减压阀“喇叭口”改进型“喇叭口”改进型 Increasing the diameter of bell-mouth blocks.Connecting the middle part of the bell-mouth blocks.Increasing the length of Impeller.Covering up half of the annular space of the bell-mouth blocks.（Bell-mouth block type）Researchfocus:Fixed bid

6、irectional blocks 12345678910Simulations of the fixed bidirectional blocks Half covered bell-mouth blocks are appropriate in low water velocity situation.Bell-mouth blocks Lab performance test of the Bell-mouth blocks Lab performance test of the Fixed bidirectional blocks The results can meet the re