高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統的製作方法
2023-05-29 07:39:51 2
高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,包括轎廂、滑輪組件、拽引機、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分別設置上水管和下水管;在下水池設置有機械式水泵,機械式水泵與拽引機轉軸傳動連接;下水管上同時安裝有水輪發電機。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。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】高層建築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:一種高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,包括轎廂、滑輪組件、拽引機、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分別設置上水管和下水管;在下水池設置有機械式水泵,所述機械式水泵包括支架和泵體,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機械式水泵的繩輪上;繩輪的轉軸一端通過單向輪一與拽引機轉軸傳動連接,繩輪的轉軸另一端通過單向輪二與泵體轉軸的傳動連接;所述機械式水泵的出水口與所述上水管連通;所述下水管上安裝有放水電磁閥,下水管上同時安裝有水輪發電機;所述水輪發電機的電源輸出端通過穩壓器後與拽引機電源輸入端連接;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與拽引機的控制端連接。
[0006]所述機械式水泵包括支架和泵體,支架上通過軸承安裝有繩輪,所述拉繩規則纏繞在繩輪上,繩輪的轉軸一端通過單向輪二與泵體轉軸傳動連接。還可以在所述繩輪轉軸與泵體轉軸之間設置有變速器。
[0007]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。
[0008]所述限速器設置在其中一個滑輪的轉軸上。
[0009]所述水輪發電機的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。在拽引機的電源輸入端上還設置有與市電切換的開關或控制單元。[0010]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。在所述下水管口設置有過濾器。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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】
[0015]圖1是本發明的結構示意圖;
圖2是圖1中的機械式水泵的結構示意圖之一;
圖3是圖1中的機械式水泵的結構示意圖之二;
圖4是本發明電路連接框圖;
圖5是限速器的一種結構示意圖。
[0016]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為機械式水泵,71為支架,72為泵體,73為繩輪,74為軸承,75為變速器,76為轉軸,77為單向輪一,78為單向輪二,8為上水管,9為下水管,10為水輪發電機,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為拽引機,17為限速器,18為限速器轉軸,19為蓄電池。
[0017]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0018]實施例1:高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,參見圖1,在樓體I的頂部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之間分別設置上水管8和下水管9。在下水池6設置有機械式水泵7,參見圖2,機械式水泵7包括支架71和泵體72,支架71上通過軸承74安裝有繩輪73,所述拉繩4規則纏繞在繩輪73上,繩輪73的轉軸一端通過單向輪一 77與拽引機16的轉軸傳動連接,繩輪73的轉軸另一端通過單向輪二 78與泵體72的轉軸的傳動連接。所述機械式水泵7的出水口與上水管8連通。
[0019]所述下水管9上安裝有放水電磁閥12,下水管9上同時安裝有水輪發電機10。
[0020]轎廂2上部連接有拉繩4,拉繩4通過滑輪組3改變方向。拉繩4的末端纏繞在機械式水泵的繩輪73上。拉繩4中部設置有安全鉗13。限速器17設置在其中一個滑輪的轉軸上。
[0021]參見圖4,水輪發電機的電源輸出端通過穩壓器後與拽引機電源輸入端連接;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與拽引機的控制端連接。還可以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。
[0022]當轎廂上升時,廂內人員觸動廂內設置開關14使放水電磁閥12打開,水輪機發電機10提供給拽弓I機16工作,拽弓I機16通過單向輪一 78驅動繩輪73旋轉,從而使轎廂2上移。單向輪二 78的作用可使拽引機16工作時只驅動繩輪73而不驅動泵體72。控制器和圖5所示限速器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。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,轎廂2的重力勢能驅動繩輪73轉動,繩輪73轉動時通過單向輪二 78驅動泵體72工作,使下水池6內的儲水被抬升至上水池5內。單向輪一 77可使繩輪73主動旋轉時不帶動拽引機16旋轉,避免能量浪費。
[0023]可見,上水池5內收集的雨水可以將其重力勢能轉換給水輪發電機10變為電能,轎廂2下降過程可以將其重力勢能轉換為機械式水泵7的旋轉動能,從而使下水池內5的儲水上升至上水池6中。本發明不僅能充分利用雨水的勢能,也能利用轎廂的勢能,做出能源充分回收利用的目的。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]實施例2:參見圖1、圖3、圖4和圖5,在實施例1基礎上,在機械式水泵7的繩輪73與泵體72之間,還可以設置有變速器75。
[0027]實施例3:參見圖1,在實施例1基礎上,在水輪發電機12的電源輸出端通過充電器與蓄電池19連接,從而可以將多餘電能暫時儲存起來,適合雨水充沛季節實用。同時,還可以在拽引機16的電源輸入端上還設置有與市電切換的開關或控制單元,適合雨水稀少季節使用。
【權利要求】
1.一種高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,包括轎廂、滑輪組件、拽引機、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分別設置上水管和下水管;在下水池設置有機械式水泵,所述機械式水泵包括支架和泵體,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機械式水泵的繩輪上;繩輪的轉軸一端通過單向輪一與拽引機轉軸傳動連接,繩輪的轉軸另一端通過單向輪二與泵體轉軸的傳動連接;所述機械式水泵的出水口與所述上水管連通;所述下水管上安裝有放水電磁閥,下水管上同時安裝有水輪發電機;所述水輪發電機的電源輸出端通過穩壓器後與拽引機電源輸入端連接;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與拽引機的控制端連接。
2.根據權利要求1所述的高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,其特徵是:所述繩輪轉軸與泵體轉軸之間設置有變速器。
3.根據權利要求1所述的高層建築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。
4.根據權利要求1所述的高層建築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。
5.根據權利要求1所述的高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,其特徵是:所述水輪發電機的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。
6.根據權利要求1所述的高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,其特徵是:在拽引機的電源輸入端上還設置有與市電切換的開關或控制單元。
7.根據權利要求1所述的高層建築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。
8.根據權利要求1所述的高層建築屋頂雨水發電與電梯供能系統,其特徵是:在所述下水管口設置有過濾器。
【文檔編號】F03B13/00GK103670889SQ201310747433
【公開日】2014年3月26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, 王婧, 馬建琴, 張振偉, 張宏洋, 郝秀平, 武天皓, 張魯順, 辛萌, 李強, 秦鑫 申請人:華北水利水電大學