АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ВОДЫ ПОД ЗЕМЛЕЙ С ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВОДОПРОНИЦАЕМЫМ ДОРОЖНЫМ ПОКРЫТИЕМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2025 года по МПК H02S20/26 E01C9/00 E01C11/00 E03B3/02 E03F5/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к автоматизированной системе хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием, в частности к дорожному покрытию, предотвращающему стихийные бедствия, которое не только представляет собой экологически чистое дорожное покрытие, содержащее энергосистему на солнечной энергии, но также характеризуется тем, что оно обеспечивает быстрый сбор, отведение и сохранение дождевой воды для ее последующего использования.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

С древних времен почвы выполняли важнейшие функции по сбору и удержанию воды. Однако по мере разрастания городов повсеместно возводится огромное количество зданий и сооружений самого разного назначения. Из-за этого неуклонно растет доля водонепроницаемых дорожных покрытий, что приводит к двум негативным последствиям: водосборные бассейны утрачивают способность удерживать воду; и значительно увеличивается объем стока поверхностных вод. В сочетании с изменением климата, вызванным глобальным потеплением, эти факторы значительно повышают нагрузку на системы защиты от подтоплений во всех регионах.

Таким образом, в рамках борьбы с глобальным потеплением и с целью снижения нагрузки на окружающую среду, а также для уменьшения негативных последствий, вызванных этим явлением, в последнее время различные регионы активно разрабатывают регулирующие меры и политику устойчивого развития. К таким мерам относятся концепция «города-губки» и энергетический переход. Город-губка представляет собой новую городскую модель, в которой функции предотвращения подтоплений и защиты окружающей среды интегрированы в саму структуру города. В этой модели предусмотрено строительство водопроницаемых дорог вместо водонепроницаемых, которые позволяют впитывать, накапливать, фильтровать и очищать воду во время дождя, а также высвобождать влагу в жаркую и сухую погоду, что обеспечивает возможность смягчения эффекта городского теплового острова с целью предотвращения дальнейшего потепления. Энергетический переход предусматривает популяризацию использования возобновляемых источников энергии для улучшения структуры энергоснабжения за счет использования «зеленой» энергии и снижения выбросов парниковых газов, повышения качества окружающей среды и сохранения чистоты планеты для следующих поколений.

Из уровня техники известен документ CN 106522052 А, опубликованный 22.03.2017 и раскрывающий городскую дорожную конструкцию, имеющую функции сбора дождевой воды и генерации солнечной энергии. Слой покрытия фотоэлектрических элементов состоит из множества панелей фотоэлектрических элементов, а между панелями фотоэлектрических элементов расположены зазоры, проницаемые для дождевой воды. Слой покрытия фотоэлектрических элементов плотно прикреплен к верхней поверхности проницаемого слоя. Под проницаемым слоем находится слой сетки блока хранения воды, а слой сетки блока хранения воды состоит из нескольких соединенных вместе сеток хранения резервуаров для воды. Д1 раскрывает только то, что фотоэлектрические панели предусмотрены для сбора солнечной энергии, и что проницаемые зазоры расположены между фотоэлектрическими панелями, чтобы дождевая вода могла проникать на нижнюю сторону дорожного покрытия.

Из уровня техники известен документ CN 206022389 U, опубликованный 15.03.2017 и раскрывающий высокоэффективную солнечную панель с дренажным устройством, состоящую из корпуса солнечной панели, фотоэлектрических панелей и основания. Основание предусмотрено в нижней части корпуса солнечной панели. Рама предусмотрена вдоль края основания. Множество углублений одинакового размера расположены с интервалами в середине основания. Множество направляющих канавок потока предусмотрено на поверхности основания, и направляющие канавок распределены на раме и на поверхности основания между углублениями. Фотоэлектрическая панель установлена в каждом из углублений, и на поверхности фотоэлектрической панели предусмотрен стеклянный слой. Выпуклый прозрачный слой предусмотрен в верхней части внутренней части стеклянного слоя, в то время как вогнутый прозрачный слой расположен во внутренней части стеклянного слоя в месте под выпуклым прозрачным слоем. Вакуумный слой расположен между выпуклым прозрачным слоем и вогнутым прозрачным слоем, а высота вакуумного слоя больше фокусного расстояния выпуклой линзы в выпуклом прозрачном слое.

Учитывая вышеизложенное, а также опираясь на указанные потребности, автор настоящего изобретения провел тщательные исследования и разработал совокупность компонентов, которые после тщательной оценки позволили в итоге получить новый и полезный результат - настоящее изобретение.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Основная цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить автоматизированную систему хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием. Эта система не только использует солнечные панели для преобразования энергии света в электрическую энергию, но и быстро отводит дождевую воду с поверхности под землю, вследствие чего снижается вероятность затопления на поверхности земли, а также пополняются запасы подземных вод, которые сохраняются для выполнения последующих операций по автоматической очистке солнечных панелей и снижению их температуры, что позволяет реализовать дорожное покрытие, которое сочетает в себе функции предотвращения стихийных бедствий, повторного использования экологически чистой солнечной энергии и сохранения воды.

Для достижения указанной цели настоящим изобретением предложена автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием, которая включает в себя фотоэлектрический модуль, водопропускной конструктивный элемент и водозаполняемую конструкцию, при этом:

фотоэлектрический модуль располагается на поверхности земли и содержит основание, причем это основание характеризуется наличием водопропускного канала, проходящего по его периметру; в своей верхней части основание снабжено охватывающей рамой, причем эта рама характеризуется наличием внутреннего пространства, в котором располагается и монтируется солнечная панель; на нижней поверхности основания расположены крепежные элементы для фиксации на водопропускном конструктивном элементе; во внутреннем пространстве основания сформирована полость, причем по периметру этой полости предусмотрены сквозные отверстия под соединительные трубы, проходящие через указанные отверстия для соединения и сообщения с соседним основанием;

водопропускной конструктивный элемент содержит водопроницаемое дорожное покрытие и располагается под фотоэлектрическим модулем; а

водозаполняемая конструкция представляет собой подземное хранилище воды, и она заглублена в подземный слой под водопропускным конструктивным элементом;

при этом конструкция дорожного покрытия, состоящая из указанных компонентов, позволяет фотоэлектрическому модулю преобразовывать солнечную энергию в используемое затем электричество, а также быстро отводить дождевую воду под землю с использованием водопропускного конструктивного элемента с целью ее сохранения в водозаполняемой конструкции для последующего использования.

Эффективность настоящего изобретения заключается в том, что фотоэлектрическое водопроницаемое дорожное покрытие, состоящее из различных компонентов, помимо свой основной функции по обеспечению передвижения людей и транспортных средств, выполнено таким образом, что в солнечные дни фотоэлектрический модуль, расположенный на поверхности земли, преобразует солнечную энергию в используемое затем электричество. Во время дождя вода быстро стекает через дренажные отверстия в подземное хранилище, что не только обеспечивает защиту солнечной панели от затопления, но и снижает вероятность затопления поверхности земли, а также позволяет использовать водозаполняемую конструкцию, располагающуюся под дорожным покрытием, для сбора и хранения дождевой воды, а также для пополнения запасов подземных вод, благодаря чему реализуется наземное покрытие, которое характеризуется как использованием экологически чистой энергии, так и возможностью предотвращения стихийных бедствий, и которое также использует собранную таким образом дождевую воду для ее последующего хранения и автоматической очистки солнечных панелей с целью снижения их температуры и для использования в иных целях общего назначения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее каждый компонент согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 представлено покомпонентное изображение, иллюстрирующее фотоэлектрический модуль согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2А представлено покомпонентное изображение, иллюстрирующее фотоэлектрический модуль согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлено покомпонентное изображение, иллюстрирующее основание фотоэлектрического модуля и водопропускной конструктивный элемент согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4 представлено покомпонентное изображение, иллюстрирующее отдельную полую ячейку водозаполняемой конструкции согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее отдельную полую ячейку водозаполняемой конструкции согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5А представлено увеличенное изображение, иллюстрирующее часть настоящего изобретения, показанную на фиг.5.

На фиг. 6 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее операцию по заливке раствора согласно настоящему изобретению.

На фиг. 7 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее установку солнечной панели в фотоэлектрическом модуле согласно настоящему изобретению.

На фиг. 8 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее настоящее изобретение по завершении строительных работ.

На фиг. 9 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее часть настоящего изобретения, показанную на фиг.8.

На фиг. 10 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее один из вариантов осуществления настоящего изобретения вместе с водозаборной трубой.

На фиг. 11 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее водопропускной конструктивный элемент согласно настоящему изобретению, дополнительно снабженный арматурными прутками.

Подробное раскрытие предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения

Как показано на фиг.1-5, настоящим изобретением предложена автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием, которая включает в себя фотоэлектрический модуль 10, водопропускной конструктивный элемент 20 и водозаполняемую конструкцию 30.

Фотоэлектрический модуль 10 содержит основание 11, солнечную панель 12 и соединительные трубы 13. Основание 11 укладывается на поверхность земли. По периметру основания проходит водопропускной канал. В верхней части основания располагается охватывающая рама 111, а во внутреннем пространстве охватывающей рамы 111 монтируется солнечная панель 12. На нижней поверхности основания 11 расположены крепежные элементы 112 для фиксации на водопропускном конструктивном элементе 20. Кроме того, во внутреннем пространстве основания 11 сформирована полость 113, а по периметру этой полости 113 предусмотрены сквозные отверстия 114, выходящие наружу. В сквозные отверстия 114 заводятся соединительные трубы 13, которые проходят через указанные отверстия и соединяются с ними, причем соединительные трубы 113 могут быть проложены под землей в состоянии соединения и сообщения с соседним основанием, прилегающим к основанию 11.

При отсутствии соседнего основания, прилегающего к основанию 11, с которым оно может соединяться и сообщаться, сквозное отверстие 114 с этой стороны снабжается закрывающей заглушкой 14. В настоящем изобретении нижняя поверхность основания 11 дополнительно снабжена множеством анкерных элементов 115, которые после заливки и затвердевания цементного раствора 60 образуют грунтовую анкерную опору, обеспечивая более надежную фиксацию основания 11 на поверхности земли.

Как показано на фиг. 2 и 2А, для формирования водопропускного канала по периметру основания 11 солнечная панель 12 фотоэлектрического модуля 10 может быть выполнена по-разному в зависимости от материала, из которого изготовлена наружная рамка 121, но таким образом, чтобы фотоэлектрический модуль 10 после его вставки в основание 11 мог опираться на ступенчатый край охватывающей рамы 111 основания 11 с определенным зазором между ними. Если наружная рамка 121 выполнена из пластика, то периметр наружной рамки 121 будет изначально иметь волнистую форму, тогда как ступенчатый край охватывающей рамы 111 основания 11 будет снабжен выступающими ребрами 116 с тем, чтобы после укладки солнечной панели 12 на ступенчатый край охватывающей рамы 111 основания 11 между ними оставались зазоры, как это показано на фиг.2. Если наружная рамка 121 солнечной панели 12 выполнена из металла, то размеры солнечной панели 12 будут немного меньше, чем площадь основания 11, закрывающая охватывающую раму 111, а в каждом углу наружной рамки 121 солнечной панели 12 будет предусмотрена проставка 122, вследствие чего периметр солнечной панели 12 и охватывающая рама 111 основания 11 могут быть сопряжены друг с другом таким образом, что между ними остаются зазоры, как это показано на фиг.2А. Соответственно, обеспечивается простота установки, а дождевая вода, стекающая по поверхности, может свободно проходить через зазоры между солнечной панелью 12 и охватывающей рамой 111 основания 11, проникая внутрь полости 113 через сформированные таким образом зазоры.

В качестве альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения, который не проиллюстрирован на чертежах, для формирования водопропускного канала по периметру основания 11 периметр основания 11 изначально формируется с водопроницаемыми отверстиями или водопроницаемыми зазорами, образующими с ним единое целое; или же к периметру основания 11 крепятся дополнительные элементы, образующие водопроницаемые отверстия или водопроницаемые зазоры. Таким образом, солнечная панель 12 может быть установлена непосредственно во внутреннем пространстве охватывающей рамы 111 без формирования водопропускного отверстия или водопроницаемого зазора за счет стыковки периметров двух этих компонентов. Это техническое решение также входит в объем формулы настоящего изобретения.

Водопропускной конструктивный элемент 20 представляет собой каркасную структуру, образованную путем соединения между собой множества вертикальных водопропускных трубок (21, 21а), отстоящих друг от друга на определенное расстояние и располагающихся под фотоэлектрическим модулем 10, при этом водопропускные трубки 21а каркасной структуры, которые располагаются между двумя соседними фотоэлектрическими модулями 10, характеризуются наличием относительно длинного тела, верхний конец которого располагается вровень с поверхностью земли, тогда как остальные водопропускные трубки 21 устанавливаются под основанием 11 фотоэлектрического модуля 10. Водопропускной конструктивный элемент 20 включает в себя сетчатую верхнюю пластину 22, которая закрывает собой верхнее отверстие водопропускных трубок (21, 21а), а в альтернативном варианте на нем может быть установлена крышка или сетчатая заглушка, обеспечивающая блокирующий эффект для предотвращения закупоривания трубок вследствие заливки цементного раствора 60, тогда как нижняя часть тела трубки снабжена выступающим наружу соединительным ребром 23 для соединения с другими водопропускными трубками (21, 21а), что обеспечивает соединение между собой водопропускных трубок (21, 21а), в результате чего образуется каркасная структура. Кроме того, по внешним окружностям самых крайних соединительных ребер 23 каркасной структуры на двух примыкающих друг к другу краях сформированы выступающие шипы 24 и соответствующие им посадочные гнезда 25, что обеспечивает возможность подсоединения к этому водопропускному конструктивному элементу другого водопропускного конструктивного элемента 20 при укладке дорожного покрытия.

Под водопропускным конструктивным элементом 20 располагается водозаполняемая конструкция 30, которая получена путем соединения между собой множества отдельных полых ячеек 30а, наружная поверхность которых в необязательном варианте может быть покрыта или не покрыта куском нетканого материала 40. В случае покрытия нетканым материалом предотвращается затекание раствора во внутреннее пространство водозаполняемой конструкции 30. Однако в других геологических районах целесообразно выбрать вариант без покрытия наружной поверхности водозаполняемой конструкции 30 нетканым материалом, как это показано на фиг. 4, а заглубить водозаполняемую конструкцию 30 непосредственно в подлежащий слой на заранее выбранной площадке. Кроме того, отдельная ячейка 30а выполнена в виде пары блоков 31, которые располагаются сверху и снизу симметрично относительно друг друга и объединены с боковыми плитами 32, которые также снабжены сквозными отверстиями 321, Блок 31 в своей верхней части снабжен панелью 312, в которой выполнены сквозные отверстия 311. На поверхности панели 312 предусмотрены вырезы 313, в которых располагаются трубчатые стойки, проходящие в направлении нижней части панели 312. Концевые участки трубчатых стоек 314 снабжены, соответственно, выступающими кольцами 315 и углублениями 316, которые сопрягаются друг с другом, обеспечивая стыковку между собой при соединении двух панелей 312 на верхней и нижней сторонах, а также создавая дополнительную опору во внутреннем пространстве отдельной ячейки 30а. Кроме того, по периметру панели 312 блока 31 предусмотрены шипы 317 и гнезда 318, которые сопрягаются друг с другом, обеспечивая возможность объединения отдельных ячеек, примыкающих друг к другу, с использованием соединения типа «шип-гнездо».

Как показано на фиг. 5 и 5А, по периметру панели в ее верхней части предусмотрены вырезы 319 под защелки, а в точках, соответствующих вырезам 319 под защелки, боковые плиты 32 снабжены крючками 322, которые позволяют боковым плитам 32 закрыть внешнюю поверхность каждой отдельной ячейки 30а по внешнему периметру с использованием защелкивающегося соединения, в результате чего образуется водозаполняемая конструкция 30.

Как показано на фиг.3, 6 и 9, в этом примере реализации настоящего изобретения сначала проводится подготовка участка на стройплощадке, где должно быть уложено фотоэлектрическое водопроницаемое дорожное покрытие, и в соответствии с общей схемой планирования дорожного покрытия осуществляется размещение и установка всех водопропускных конструктивных элементов 20 и водозаполняемых конструкций 30 на стройплощадке, размеры которой соответствуют размерам дорожного покрытия, подлежащего укладке.

Конкретную конфигурацию водозаполняемой конструкции 30 можно выбрать на стройплощадке, благодаря чему водозаполняемая конструкция согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения может быть выбрана в зависимости от геологической структуры участка, и этот выбор предусматривает покрытие внешней поверхности водозаполняемой конструкции нетканым материалом 40 или установку водозаполняемой конструкции без покрытия ее внешней поверхности нетканым материалом, причем нетканым материалом 40 может служить водопроницаемый нетканый материал или водонепроницаемый нетканый материал, который укладывается (частично распределенным образом) непосредственно в подлежащий слой А грунта в заранее определенных местах, затем сверху на него укладывается дренирующий слой В, после чего на участке, где должно быть уложено дорожное покрытие, устанавливается водопропускной конструктивный элемент 20, вследствие чего дренирующий слой В оказывается между водопропускным конструктивным элементом 20 и водозаполняемой конструкцией 30, при этом дренирующий слой В может представлять собой слой гравия, слой водопроницаемого бетона или слой из других водопроницаемых материалов. После этого устанавливаются и фиксируются крепежные элементы 112, отходящие от нижней поверхности основания 11 фотоэлектрического модуля 10, причем в предпочтительном варианте их установка и фиксация осуществляется путем вставки в отверстия в верхней части соответствующих водопропускных трубок 21 водопропускного конструктивного элемента 20 и соединения с указанными отверстиями, благодаря чему основание 11 надежно закрепляется поверх водопропускного конструктивного элемента 20, а водопропускные трубки 21 остаются открытыми и располагаются внутри полости 113, тогда как водопропускные трубки 21а в водопропускном конструктивном элементе 20, которые характеризуются более длинным телом, размещаются между соседними основаниями 11. Кроме того, сетчатые верхние пластины 22, закрывающие отверстия водопропускных трубок 21, изготовлены из тонколистового материала с тем, чтобы при монтаже основания 11 фотоэлектрического модуля 10 крепежные элементы 112 в его нижней части можно было легко разорвать, открыв их для установки и позиционирования. Затем два конца соединительных труб 13 вводятся по одному в сквозные отверстия 114 двух соседних оснований 11 и соединяются с указанными отверстиями, обеспечивая сообщение между каждым из оснований 11. И, наконец, выполняется операция по заливке цементного раствора для формирования водопроницаемого дорожного покрытия. В альтернативном варианте водопроницаемое дорожное покрытие можно получить путем прямой укладки водопроницаемого материала, или же водопроницаемое дорожное покрытие можно получить путем высверливания отверстий в дорожном покрытии любого типа с целью получения водопропускных отверстий.

В том случае, если на отверстия водопропускных трубок 21 дополнительно устанавливаются крышки или сетчатые заглушки, то может быть по-прежнему реализован блокирующий эффект, и после выполнения операции по заливке цементного раствора 60 такие крышки, которые были временно установлены для блокировки отверстий, снимаются, благодаря чему может быть предотвращено закупоривание отверстий в ходе выполнения операции по заливке цементного раствора.

Для облегчения операции по заливке цементного раствора 60 предусмотрена крышка-рамка 15, которая устанавливается и фиксируется между внутренней стороной охватывающей рамы 111 в верхней части основания 11 фотоэлектрического модуля 10 и полостью 113 перед выполнением операции по заливке раствора, В альтернативном варианте, который не проиллюстрирован на чертежах, допустимо использование клейкой ленты или нетканого материала для предотвращения попаданию цементного раствора 60 в область основания 11, где должна быть установлена солнечная панель 12, причем после отверждения цементного раствора 60 крышку-рамку 15, клейкую ленту или нетканый материал следует удалить. Кроме того, во время выполнения операции по заливке цементного раствора 60 предусмотрено следующее: поскольку каждая из водопропускных трубок (21, 21а) водопропускного конструктивного элемента 20 снабжена сетчатой верхней пластиной 22, закрывающей отверстие на ее верхнем конце для предотвращения попадания цементного раствора 60 внутрь этого отверстия, после того, как цементный раствор 60 немного схватится и примет требуемую форму, необходимо лишь очистить сетчатые верхние пластины 22, закрывающие отверстия на конце каждой из водопропускных трубок (21, 21а), от остатков раствора с помощью пистолета-распылителя высокого давления, подающего сжатый воздух или струю воды под высоким давлением, в результате чего будет получен водопроницаемый слой С дорожного покрытия в виде бетонной конструкции с несколькими дренажными отверстиями 26, сформированными по периметру основания 11 и внутреннего пространства полости 113. И, наконец, в основаниях 11 по отдельности устанавливаются солнечные панели 12, которые электрически соединяются посредством электрических кабелей, проложенных в соединительных трубах 13, что завершает процесс создания фотоэлектрического водопроницаемого дорожного покрытия в полном объеме.

В сезон дождей на поверхность земли может мгновенно выпасть огромный объем воды вследствие сильного ливня, но через дренажные отверстия 26, расположенные между фотоэлектрическими модулями 10 на поверхности земли, и через зазоры между солнечными панелями 12 и основаниями 11 дождевая вода пройдет вниз в полость 113, а через водопропускные трубки (21, 21а) дождевая вода будет быстро отведена в подземный дренирующий слой В. Это обеспечивает отведение паводковых вод за короткий промежуток времени, а также способствует пополнению запасов подземных вод, благодаря чему реализуется функция быстрого отвода воды с поверхности земли и пополнения запасов подземных вод. Хранилище воды, сформированное во внутреннем пространстве водозаполняемой конструкции 30, обеспечивает возможность быстрого накопления и хранения больших объемов воды, что препятствует вероятности возникновения локальных паводков в течение короткого промежутка времени. Если дождевая вода, скапливающаяся на поверхности земли, больше не стекает вниз, а через некоторое время начинает медленно просачиваться в подземный слой грунта для восполнения запасов подземных вод, то реализуется функция быстрого отвода воды с поверхности земли и пополнения запасов подземных вод, или же дождевая вода может накапливаться в водозаполняемой конструкции 30 для последующего использования.

В ясные дни солнечные панели 12, входящие в состав фотоэлектрических модулей 10, могут преобразовывать энергию солнечного света в электрическую энергию; и, кроме того, при высокой температуре на поверхности земли большой объем воды под землей обеспечивает возможность ее преобразования в пар, который выпускается во внешнюю среду. Для фотоэлектрического модуля 10 это может обеспечить эффект оптимального понижения температуры солнечной панели 12, что продлевает срок ее службы, а также способствует повышению эффективности преобразования света в электричество. Для окружающей среды в целом это может обеспечить надлежащий теплообмен в окружающей среде, что может снизить или даже устранить эффект городского теплового острова. Кроме того, выработка электроэнергии с использованием солнечной энергии не требует потребления какого-либо топлива, осуществляется бесшумно и не приводит к выбросам вредных веществ в атмосферу, а также дает чистый вид энергии, безвредный для окружающей среды, причем полученная в итоге электроэнергия может быть эффективно использована на близлежащих территориях.

Как показано на фиг.10, в этом примере осуществления настоящего изобретения водозаборная труба 50 располагается таким образом, что она заходит во внутреннее пространство водозаполняемой конструкции 30 и сообщается с поверхностью земли. Выпускное отверстие водозаборной трубы 50 на поверхности земли закрывается торцевой крышкой 51. В водозаборной трубе 50 располагается водяной насос 52, предназначенный для откачки дождевой воды, хранящейся под землей, с целью ее использования для бытовых нужд, полива окружающей территории, автоматической очистки и охлаждения солнечных панелей, а также для очистки и фильтрации воды в самой водозаполняемой конструкции 30. При необходимости фотоэлектрический модуль 10 может подавать на водяной насос 52 электроэнергию природного происхождения для откачки воды, хранящейся во внутреннем пространстве водозаполняемой конструкции 30, с целью полива цветов, травы и деревьев на обочинах тротуаров, что облегчает процесс ухода за растениями и обеспечивает функцию автоматизации этого процесса, а также позволяет использовать запасы подземных вод, восполненные указанным образом, путем их откачки на поверхность земли для последующей автоматической очистки солнечных панелей и снижения их температуры, а также для использования в иных целях общего назначения.

Как показано на фиг.11, перед выполнением операции по заливке раствора согласно настоящему изобретению при сборке водопропускного конструктивного элемента 20 в разных вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрено следующее: вдоль водопропускных трубок (21, 21а) могут быть установлены арматурные прутки 27 или арматурные сетки с тем, чтобы во время выполнения последующей операции по заливке цементного раствора мог быть получен прочный бетонный слой, повышающий несущую способность всей поверхности дорожного покрытия.

Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что обеспечиваются следующие преимущества:

(1) Использование возобновляемых, постоянных и чистых источников энергии на основе солнечных панелей способствует улучшению структуры энергоснабжения, сокращает выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха, тем самым улучшая качество окружающей среды.

(2) Улучшен сток поверхностных вод и уменьшена вероятность подтоплений, при этом обеспечивается возможность повторного использования дождевой воды и восполнения запасов подземных вод, благодаря чему не только достигается цель удержания воды в грунте, но также обеспечивается испарение влаги для осуществления теплообмена с поверхностью земли в целях регулирования температуры и влажности всего окружающего пространства, что помогает бороться с эффектом городского теплового острова и создавать более благоприятную экологическую среду «города-губки».

(3) Предусмотрено большое подземное хранилище дождевой воды для последующего использования, что позволяет запасать в достаточном объеме и повторно использовать запасы дождевой воды, предотвращая засуху из-за нехватки воды.

(4) Водозаполняемая конструкция, полученная путем соединения между собой отдельных блоков, обладает высокой проницаемостью и большой несущей способностью, характеризуясь при этом малым весом, небольшими размерами и возможностью многократного использования, причем она облегчает и ускоряет строительные работы, тем самым сокращая продолжительность строительства, снижая расходы и обеспечивая эффект защиты окружающей среды.

Подводя итог вышеизложенному, можно сказать, что настоящим изобретением предложена система, состоящая из фотоэлектрического модуля и водопропускного конструктивного элемента в сочетании с водозаполняемой конструкцией, для создания дорожного покрытия, обладающего как возможностью выработки электроэнергии за счет солнечных панелей, так и возможностью повторного использования дождевой воды, и которое также обладает эксплуатационной ценностью для данной отрасли. В связи с этим подается заявка на получение патента. Однако выше представлены лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и они не должны рассматриваться как ограничивающие объем реализации заявленного изобретения. Все простые эквивалентные изменения и модификации, которые основаны на формуле и содержании описания настоящего изобретения, считаются входящими в его объем, который определяется формулой изобретения.

Группа изобретений относится к вариантам автоматизированной системы хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием. Технический результат заключается в возможности преобразования солнечной энергии в используемое затем электричество, а также в возможности быстро отводить дождевую воду под землю с использованием водопропускного конструктивного элемента с целью ее сохранения в водозаполняемой конструкции для последующего использования. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием содержит фотоэлектрический модуль, водопропускной конструктивный элемент и водозаполняемую конструкцию. Фотоэлектрический модуль располагается на поверхности земли и содержит основание с периметром, по которому проходит водопропускной канал. В своей верхней части основание снабжено охватывающей рамой с внутреннего пространством, в котором располагается и монтируется солнечная панель. Основание характеризуется наличием нижней поверхности, на которой расположены крепежные элементы для фиксации на водопропускном конструктивном элементе. Во внутреннем пространстве основания сформирована полость, по периметру полости предусмотрены сквозные отверстия под соединительные трубы, проходящие через указанные отверстия для соединения и сообщения с соседним основанием. Водопропускной конструктивный элемент содержит водопроницаемое дорожное покрытие и располагается под фотоэлектрическим модулем. Водозаполняемая конструкция представляет собой подземное хранилище воды и заглублена в подземный слой под водопропускным конструктивным элементом. Согласно одному из вариантов водопропускной канал, проходящий по периметру основания, предусматривает волнистую конфигурацию периметра солнечной панели фотоэлектрического модуля, который устанавливается во внутреннем пространстве охватывающей рамы основания, и наличие выступающих ребер, располагающихся в нижней части охватывающей рамы, для формирования зазоров между солнечной панелью и основанием, через которые может проходить дождевая вода. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием, которая содержит фотоэлектрический модуль (10), водопропускной конструктивный элемент (20) и водозаполняемую конструкцию (30), отличающаяся тем, что:

фотоэлектрический модуль (10) располагается на поверхности земли и содержит основание (11), причем основание (11) характеризуется наличием периметра, по которому проходит водопропускной канал; водопропускной канал, проходящий по периметру основания (11), предусматривает волнистую конфигурацию периметра солнечной панели (12) фотоэлектрического модуля (10), который устанавливается во внутреннем пространстве охватывающей рамы (111) основания (11), и наличие выступающих ребер (116), располагающихся в нижней части охватывающей рамы (111), для формирования зазоров между солнечной панелью (12) и основанием (11), через которые может проходить дождевая вода, в своей верхней части основание (11) снабжено охватывающей рамой (111), причем рама (111) характеризуется наличием внутреннего пространства, в котором располагается и монтируется солнечная панель (12); основание (11) характеризуется наличием нижней поверхности, на которой расположены крепежные элементы (112) для фиксации на водопропускном конструктивном элементе (20); во внутреннем пространстве основания (11) сформирована полость (113), причем по периметру полости (113) предусмотрены сквозные отверстия (114) под соединительные трубы (13), проходящие через указанные отверстия для соединения и сообщения с соседним основанием (11);

водопропускной конструктивный элемент (20) содержит водопроницаемое дорожное покрытие и располагается под фотоэлектрическим модулем (10); а

водозаполняемая конструкция (30) представляет собой подземное хранилище воды и заглублена в подземный слой под водопропускным конструктивным элементом (20);

при этом конструкция дорожного покрытия, состоящая из указанных компонентов, позволяет фотоэлектрическому модулю (10) преобразовывать солнечную энергию в используемое затем электричество, а также быстро отводить дождевую воду под землю с использованием водопропускного конструктивного элемента (20) с целью ее сохранения в водозаполняемой конструкции (30) для последующего использования.

2. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием, которая содержит фотоэлектрический модуль (10), водопропускной конструктивный элемент (20) и водозаполняемую конструкцию (30), отличающаяся тем, что:

фотоэлектрический модуль (10) располагается на поверхности земли и содержит основание (11), причем основание (11) характеризуется наличием периметра, по которому проходит водопропускной канал, причем водопропускной канал, проходящий по периметру основания (11), содержит проставки (122), которые располагаются в каждом углу солнечной панели (12) фотоэлектрического модуля (10) и вписываются во внутреннее пространство охватывающей рамы (111) основания (11); и выступающие ребра (116), располагающиеся в нижней части охватывающей рамы (111), для формирования зазоров между солнечной панелью (12) и основанием (11), через которые может проходить дождевая вода, в своей верхней части основание (11) снабжено охватывающей рамой (111), причем рама (111) характеризуется наличием внутреннего пространства, в котором располагается и монтируется солнечная панель (12); основание (11) характеризуется наличием нижней поверхности, на которой расположены крепежные элементы (112) для фиксации на водопропускном конструктивном элементе (20); во внутреннем пространстве основания (11) сформирована полость (113), причем по периметру полости (113) предусмотрены сквозные отверстия (114) под соединительные трубы (13), проходящие через указанные отверстия для соединения и сообщения с соседним основанием (11);

водопропускной конструктивный элемент (20) содержит водопроницаемое дорожное покрытие и располагается под фотоэлектрическим модулем (10); а

водозаполняемая конструкция (30) представляет собой подземное хранилище воды, и она заглублена в подземный слой под водопропускным конструктивным элементом (20);

при этом конструкция дорожного покрытия, состоящая из указанных компонентов, позволяет фотоэлектрическому модулю (10) преобразовывать солнечную энергию в используемое затем электричество, а также быстро отводить дождевую воду под землю с использованием водопропускного конструктивного элемента (20) с целью ее сохранения в водозаполняемой конструкции (30) для последующего использования.

3. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием по п. 1 или п. 2, отличающаяся тем, что водопропускные трубки (21а) каркасной структуры, которые располагаются между двумя соседними фотоэлектрическими модулями (10), характеризуются наличием тела, верхний конец которого располагается вровень с поверхностью земли.

4. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что отдельная полая ячейка (30а) водозаполняемой конструкции (30) образована путем соединения между собой блоков (31), причем блоки (31) в своей верхней части снабжены панелью (312), которая выполнена со сквозными отверстиями (311), причем от нижней поверхности панели (312) отходят трубчатые стойки (314), концевые участки которых снабжены соответственно выступающими кольцами (315) и углублениями (316), обеспечивающие позиционирование во время сборки, при этом по периметру панели (312) располагаются шипы (317) и гнезда (318), которые сопрягаются друг с другом, обеспечивая возможность объединения отдельных ячеек (30а), примыкающих друг к другу, с использованием соединения типа «шип-гнездо», а к каждой отдельной ячейке (30а) крепится боковая плита (32), которая также снабжена сквозными отверстиями (321), и которая закрывает по внешнему периметру наружную поверхность каждой отдельной ячейки (30а), в результате чего образуется водозаполняемая конструкция (30).

5. Автоматизированная система хранения воды под землей с фотоэлектрическим водопроницаемым дорожным покрытием по п. 4, отличающаяся тем, что блоки (31) каждой отдельной ячейки (30а) снабжены в своей верхней части вырезами (319) под защелки, а в точках, соответствующих вырезам (319) под защелки, боковые плиты (32) снабжены крючками (322), которые позволяют прикрепить боковые плиты (32) к внешней поверхности отдельной ячейки (30а).