可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統的製作方法
2023-09-16 00:25:25
可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，包括轎廂、滑輪組件、限速器和拉繩，以及廂內設置開關、廂外限位開關和安全鉗，在樓頂設置集雨功能的上水池，在樓底設置儲水功能的下水池；上水池與下水池之間設置有輸水管，在下水池設置有可逆發電-電動水泵；可逆發電-電動水泵可同時與泵體和繩輪的轉軸連接，本發明可以利用上水池提供的勢能發電驅動轎廂上移，也可以利用轎廂下移勢能發電使下水池中儲水被抬升至上水池中，從而可以節省了能量的損耗，是一種清潔能源，降低了節能電梯的造價。屋面雨水收集系統可以大大的緩解供水緊張及城市內澇壓力等問題。雨水收集發電，可以在極端天氣情況下，提供臨時電源，為人員轉移逃生等提供條件。本發明應用蓄水池設置還可對高層建築的消防安全起到一定的作用。
【專利說明】可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及城市高層建築物能源利用技術，具體涉及一種利用高層建築物儲存雨水進行發電供電梯使用的自然能源回收利用系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的日新月異，新技術、新方法以其高效、節能、環保的優點逐步受到大眾的喜愛。但是，在電梯領域，國內電梯大多採用傳統式電梯，隨著城鎮化速度的加快，電梯的數量勢必將繼續增加，巨大的電梯能耗已經引起社會和政府職能部門的密切得關注，這將對我國能源的現狀提出新的挑戰。而目前國內外對這種抽水蓄能式電梯的研究尚處於起步階段，並且現有技術中將水資源利用到電梯領域尚處於空白。
[0003]城市雨水利用是將城市行政區範圍內天然降水有目的地採用各種措施加以收集、存蓄和利用。城市雨水利用是一種新型的多目標綜合性技術，可實現水資源涵養、保護與開發，控制城市水土流失和水澇災害，減輕城市排水處理系統的負荷、減少水汙染和改善城市生態環境等目標。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種利用高層建築物儲存雨水進行發電和利用電梯下行發達的自然能源再利用系統，達到全部提供或補充提供給電梯上行供電的作用。
[0005]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，包括轎廂、滑輪組件、限速器和拉繩，以及廂內設置開關、廂外限位開關和安全鉗，在樓頂設置集雨功能的上水池，在樓底設置儲水功能的下水池；上水池與下水池之間設置有輸水管，在下水池設置有可逆發電-電動水泵；所述可逆發電-電動水泵包括可逆發電-電動機1、可逆發電-電動機2、支架和泵體，支架上通過軸承安裝有繩輪，與轎廂連接的拉繩經過滑輪組件後與纏繞在所述繩輪上，繩輪的轉軸一端與可逆發電-電動機I的轉軸傳動連接，泵體的轉軸與可逆發電-電動機2的轉軸傳動連接，所述可逆發電-電動機I和可逆發電-電動機2並列在一起；所述泵體的出水口與輸水管連通，輸水管上安裝有放水電磁閥；所述廂內設置開關與控制櫃內的控制器的一個輸入端連接，廂外限位開關與控制器的另一個輸入端連接，控制器的一個輸出端與放水電磁閥連接。控制器的另一個輸出端將市電引入可逆發電-電動機I的電源端，控制器監控可逆發電-電動機I的電壓或電流情況，當電力不足時轉換為市電供電。所述可逆發電-電動機2的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。
[0006]在轎廂外設置有強迫減速開關，該強迫減速開關與控制器輸入端連接，此時的放水電磁閥是一種開度可控的電磁閥。
[0007]所述限速器設置在其中一個滑輪的轉軸上。
[0008]在所述上水池上方設置有防蒸發集雨罩，該防蒸發集雨罩的四周邊緣高度大於其中心高度，並在最低點設置有進水孔。在所述輸水管的上口設置有過濾器。[0009]本發明的有益效果是:
1.本發明將雨水供能、抽水蓄能等功能方式運用到電梯節能領域，建立模型實驗對該種新的節能方式的可行性、前景和推廣進行綜合分析，效果顯著。將本發明運用到了高層建築電梯日常運行中，可以節省了能量的損耗，從而開發一種清潔能源，降低了節能電梯的造價。
[0010]2.屋面雨水收集系統可以大大的緩解供水緊張及城市內澇壓力等問題。
[0011]3.雨水收集發電，可以在極端天氣情況下，提供臨時電源，為人員轉移逃生等提供條件。
[0012]4.此裝置應用蓄水池設置還可對高層建築的消防安全起到一定的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中的可逆發電-電動水泵的結構示意圖；
圖3是限速器的一種結構示意圖；
圖4是本發明電路連接框圖。
[0014]圖中標號I為樓體，2為轎廂，3為滑輪組件，4為拉繩，5為上水池，6為下水池，7為可逆發電-電動水泵，71為支架，72為泵體，73為繩輪，74為軸承，75為轉軸，76為可逆發電-電動機I，77為可逆發電-電動機2,8為輸水管,9為充電器，10為蓄電池，11為防蒸發集雨罩，12放水電磁閥，13為安全鉗，14為廂內設置開關，15為廂外限位開關，16為限速器轉軸，17為限速器。
[0015]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0016]實施例1:參見圖1，可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統包括轎廂2、滑輪組件3、限速器17和拉繩4，以及廂內設置開關14、廂外限位開關15和安全鉗13等部件。另外，還需要對樓體I的樓頂設置集雨功能的上水池5，在樓體I的底部設置儲水功能的下水池6 ；上水池5與下水池6之間設置有輸水管8。並且在下水池5設置有可逆發電-電動水泵7 ；輸水管8上安裝有放水電磁閥12。
[0017]參見圖2，可逆發電-電動水泵包括可逆發電-電動機76、可逆發電-電動機77、支架71和泵體72等部件。支架71上通過軸承74安裝有繩輪73，與轎廂2連接的拉繩4經過滑輪組件3後與纏繞在繩輪73上。繩輪73的轉軸75 —端與可逆發電-電動機76的轉軸傳動連接，泵體72的轉軸與可逆發電-電動機77的轉軸傳動連接，可逆發電-電動機76和可逆發電-電動機77並列在一起。泵體72的出水口與輸水管8連通。
[0018]參見圖4，廂內設置開關14與控制櫃內的控制器的一個輸入端連接，廂外限位開關15與控制器的另一個輸入端連接,控制器的一個輸出端與放水電磁閥12連接。在雨水充沛的季節或者電梯使用頻率較低的樓體，利用上水池5提供的勢能對可逆發電-電動機77發電，該發電量足以驅動可逆發電-電動機76帶動轎廂2工作。如果上水池5能量過剩，還可以將可逆發電-電動機77的電源輸出端通過充電器9與蓄電池10連接，進行儲能。如果雨水稀少或者電梯使用頻率較高，上水池5提供的能量不足時，控制器的另一個輸出端將市電引入可逆發電-電動機76的電源端，此時上水池5作為補充能源被利用。[0019]當轎廂2上升時，廂內人員觸動廂內設置開關14使放水電磁閥12打開，可逆發電-電動機77開始發電，該發電量被輸送至可逆發電-電動機76,由可逆發電-電動機76驅動繩輪旋轉，從而驅動轎廂2上升。控制器可以監控可逆發電-電動機76的電壓或電流情況，當電力不足時轉換為市電供電。當轎廂2下降時，廂內人員觸動廂內設置開關14仍然使放水電磁閥12打開，此時轎廂2的重力勢能驅動繩輪73轉動，繩輪73轉動使可逆發電-電動機76開始發電，可逆發電-電動機77變為電動機開始對泵體72工作，使下水池6內的儲水被抬升至上水池5中進行儲能。
[0020]屋面及住宅區建設集雨池，通過抽水蓄能的運行方式為電梯提供電能，既開發一種城市清潔能源，降低高層電梯運行用電量，又能夠減輕城市排水處理系統的負荷、減少水汙染，削減城市洪峰流量，減輕城市內澇壓力，在極端天氣為居民提供臨時供電電源、消防保潔水源，蓄水池。因此，開展城市雨水抽水蓄能發電在電梯供能中的應用研究，開發城市雨水利用新方法，對降低城市運作能耗，減輕城市內澇壓力有著非常積極的作用。
[0021]另外，在所述上水池5上方設置有防蒸發集雨罩11，該防蒸發集雨罩11的四周邊緣高度大於其中心高度，並在最低點設置有進水孔。還可以在下水管9的上口設置有過濾器。
[0022]實施例2:參見圖1、圖3和圖4，在實施例1基礎上，還可以在轎廂2外設置有強迫減速開關，該強迫減速開關與控制器輸入端連接，此時要求放水電磁閥是一種開度可控的電磁閥。控制器和限速器17，以及廂外限位開關15和強迫減速開關可以確保轎廂2勻速平穩移動，安全鉗13提高安全係數。
【權利要求】
1.一種可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，包括轎廂、滑輪組件、限速器和拉繩，以及廂內設置開關、廂外限位開關和安全鉗，其特徵是:在樓頂設置集雨功能的上水池，在樓底設置儲水功能的下水池；上水池與下水池之間設置有輸水管，在下水池設置有可逆發電-電動水泵；所述可逆發電-電動水泵包括可逆發電-電動機1、可逆發電-電動機2、支架和泵體，支架上通過軸承安裝有繩輪，與轎廂連接的拉繩經過滑輪組件後與纏繞在所述繩輪上，繩輪的轉軸一端與可逆發電-電動機I的轉軸傳動連接，泵體的轉軸與可逆發電-電動機2的轉軸傳動連接，所述可逆發電-電動機I和可逆發電-電動機2並列在一起；所述泵體的出水口與輸水管連通，輸水管上安裝有放水電磁閥；所述廂內設置開關與控制櫃內的控制器的一個輸入端連接，廂外限位開關與控制器的另一個輸入端連接，控制器的一個輸出端與放水電磁閥連接。
2.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:控制器的另一個輸出端將市電引入可逆發電-電動機I的電源端，控制器監控可逆發電-電動機I的電壓或電流情況，當電力不足時轉換為市電供電。
3.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:所述可逆發電-電動機2的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。
4.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:在轎廂外設置有強迫減速開關，該強迫減速開關與控制器輸入端連接，此時的放水電磁閥是一種開度可控的電磁閥。
5.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:所述限速器設置在其中一個滑輪的轉軸上。
6.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:在所述上水池上方設置有防蒸發集雨罩，該防蒸發集雨罩的四周邊緣高度大於其中心高度，並在最低點設置有進水孔。
7.根據權利要求1所述的可逆式屋頂雨水發電與電梯供能系統，其特徵是:在所述輸水管的上口設置有過濾器。
【文檔編號】B66B5/00GK103693520SQ201310747497
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】丁澤霖, 張多新, 王婧, 王清雲, 郝秀平, 張宏洋, 武天皓, 張魯順, 辛萌, 李強, 秦鑫 申請人:華北水利水電大學