来自水管的电力内联水电系统从水管道发电

最近，理大的建筑服务工程部和香港特别行政区政府的水务署一直致力将水管转变为另一种供电来源。

香港拥有一条长达7,800公里的水管网络，水务署会使用监察设备全面监察，以确保供水保持清洁及维护良好。水管需要为这些设备供电。传统上，他们将小型涡轮机放入我们的管道中，以便从饮用水中发电。

我们的水管主管面临着真正的挑战。例如，与巨型水坝相比，它们只有一米宽，并且保持的水量和潜在能量要少得多。在推动边界方面，流体动力学，机械工程和可再生能源方面的专家创造了一种利用水力的高效装置。由此产生的涡轮机足够小，可以装入管道，只需一小部分水能就可以产生大约80伏的压力，足以为四个紧凑型荧光灯泡供电。

该新型装置包括一个外部水力发电机和高效的球形水轮机，它可以浸入流动的水中并回收残余压力。当水通过时，涡轮机驱动中心旋转轴和微型发电机以产生电力。

关键在于许多智能设计，以从流动的水中提取更多的能量。8叶片涡轮机只能消除一小部分动能，因为它在水量，水压和流体动能消耗之间达到了精确的平衡，从而在不降低自来水动量的情况下提高了效率，从而保证了可靠的供水。涡轮叶片经过精心设计，可与最大可能的水流面积相交，并最大限度地减少水的旁路。

为了实现最大功率输出，革命性的设计使得中央旋转轴在内部空心，以最小化驱动发电机时的能量损失并充分利用收集的能量。该团队还使水更加充满活力，并产生强大的电流，在管道中心放置一个特殊的金属块来压缩和加速水流。为了进一步保护我们的饮用水，涡轮机没有活动部件，并且不需要任何润滑剂来消除最轻微的污染变化。

小型水电已经在包括地下坑和户外环境在内的多个地方进行了测试。首席研究员，建筑服务工程系杨红星教授评论说：“我们已经让水管自给自足了。”在全面运行中，一系列管内涡轮机预计每年可节省700kWh的电力并减少560千克的二氧化碳排放量。

这不仅是进一步减少对煤电厂的依赖的绿色创新，而且还是一项工程上的胜利，使WSD在没有电网的地区(如危险的地形和地下)轻松获得电力。“这项技术还为可能产生能量的水域提供了可行的涡轮机解决方案，”杨教授补充道。

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