可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统，包括轿厢、滑轮组件、限速器和拉绳，以及厢内设置开关、厢外限位开关和安全钳，在楼顶设置集雨功能的上水池，在楼底设置储水功能的下水池；上水池与下水池之间设置有输水管，在下水池设置有可逆发电-电动水泵；可逆发电-电动水泵可同时与泵体和绳轮的转轴连接，本发明专利技术可以利用上水池提供的势能发电驱动轿厢上移，也可以利用轿厢下移势能发电使下水池中储水被抬升至上水池中，从而可以节省了能量的损耗，是一种清洁能源，降低了节能电梯的造价。屋面雨水收集系统可以大大的缓解供水紧张及城市内涝压力等问题。雨水收集发电，可以在极端天气情况下，提供临时电源，为人员转移逃生等提供条件。本发明专利技术应用蓄水池设置还可对高层建筑的消防安全起到一定的作用。

【技术实现步骤摘要】
可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统
本专利技术涉及城市高层建筑物能源利用技术，具体涉及一种利用高层建筑物储存雨水进行发电供电梯使用的自然能源回收利用系统。
技术介绍
随着科技的日新月异，新技术、新方法以其高效、节能、环保的优点逐步受到大众的喜爱。但是，在电梯领域，国内电梯大多采用传统式电梯，随着城镇化速度的加快，电梯的数量势必将继续增加，巨大的电梯能耗已经引起社会和政府职能部门的密切得关注，这将对我国能源的现状提出新的挑战。而目前国内外对这种抽水蓄能式电梯的研究尚处于起步阶段，并且现有技术中将水资源利用到电梯领域尚处于空白。城市雨水利用是将城市行政区范围内天然降水有目的地采用各种措施加以收集、存蓄和利用。城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术，可实现水资源涵养、保护与开发，控制城市水土流失和水涝灾害，减轻城市排水处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用高层建筑物储存雨水进行发电和利用电梯下行发达的自然能源再利用系统，达到全部提供或补充提供给电梯上行供电的作用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统，包括轿厢、滑轮组件、限速器和拉绳，以及厢内设置开关、厢外限位开关和安全钳，在楼顶设置集雨功能的上水池，在楼底设置储水功能的下水池；上水池与下水池之间设置有输水管，在下水池设置有可逆发电-电动水泵；所述可逆发电-电动水泵包括可逆发电-电动机1、可逆发电-电动机2、支架和泵体，支架上通过轴承安装有绳轮，与轿厢连接的拉绳经过滑轮组件后与缠绕在所述绳轮上，绳轮的转轴一端与可逆发电-电动机I的转轴传动连接，泵体的转轴与可逆发电-电动机2的转轴传动连接，所述可逆发电-电动机I和可逆发电-电动机2并列在一起；所述泵体的出水口与输水管连通，输水管上安装有放水电磁阀；所述厢内设置开关与控制柜内的控制器的一个输入端连接，厢外限位开关与控制器的另一个输入端连接，控制器的一个输出端与放水电磁阀连接。控制器的另一个输出端将市电引入可逆发电-电动机I的电源端，控制器监控可逆发电-电动机I的电压或电流情况，当电力不足时转换为市电供电。所述可逆发电-电动机2的电源输出端通过充电器与蓄电池连接。在轿厢外设置有强迫减速开关，该强迫减速开关与控制器输入端连接，此时的放水电磁阀是一种开度可控的电磁阀。所述限速器设置在其中一个滑轮的转轴上。在所述上水池上方设置有防蒸发集雨罩，该防蒸发集雨罩的四周边缘高度大于其中心高度，并在最低点设置有进水孔。在所述输水管的上口设置有过滤器。本专利技术的有益效果是: 1.本专利技术将雨水供能、抽水蓄能等功能方式运用到电梯节能领域，建立模型实验对该种新的节能方式的可行性、前景和推广进行综合分析，效果显著。将本专利技术运用到了高层建筑电梯日常运行中，可以节省了能量的损耗，从而开发一种清洁能源，降低了节能电梯的造价。2.屋面雨水收集系统可以大大的缓解供水紧张及城市内涝压力等问题。3.雨水收集发电，可以在极端天气情况下，提供临时电源，为人员转移逃生等提供条件。4.此装置应用蓄水池设置还可对高层建筑的消防安全起到一定的作用。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图； 图2是图1中的可逆发电-电动水泵的结构示意图； 图3是限速器的一种结构示意图； 图4是本专利技术电路连接框图。图中标号I为楼体，2为轿厢，3为滑轮组件，4为拉绳，5为上水池，6为下水池，7为可逆发电-电动水泵，71为支架，72为泵体，73为绳轮，74为轴承，75为转轴，76为可逆发电-电动机I，77为可逆发电-电动机2,8为输水管,9为充电器，10为蓄电池，11为防蒸发集雨罩，12放水电磁阀，13为安全钳，14为厢内设置开关，15为厢外限位开关，16为限速器转轴，17为限速器。【具体实施方式】: 下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1:参见图1，可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统包括轿厢2、滑轮组件3、限速器17和拉绳4，以及厢内设置开关14、厢外限位开关15和安全钳13等部件。另外，还需要对楼体I的楼顶设置集雨功能的上水池5，在楼体I的底部设置储水功能的下水池6 ；上水池5与下水池6之间设置有输水管8。并且在下水池5设置有可逆发电-电动水泵7 ；输水管8上安装有放水电磁阀12。参见图2，可逆发电-电动水泵包括可逆发电-电动机76、可逆发电-电动机77、支架71和泵体72等部件。支架71上通过轴承74安装有绳轮73，与轿厢2连接的拉绳4经过滑轮组件3后与缠绕在绳轮73上。绳轮73的转轴75 —端与可逆发电-电动机76的转轴传动连接，泵体72的转轴与可逆发电-电动机77的转轴传动连接，可逆发电-电动机76和可逆发电-电动机77并列在一起。泵体72的出水口与输水管8连通。参见图4，厢内设置开关14与控制柜内的控制器的一个输入端连接，厢外限位开关15与控制器的另一个输入端连接,控制器的一个输出端与放水电磁阀12连接。在雨水充沛的季节或者电梯使用频率较低的楼体，利用上水池5提供的势能对可逆发电-电动机77发电，该发电量足以驱动可逆发电-电动机76带动轿厢2工作。如果上水池5能量过剩，还可以将可逆发电-电动机77的电源输出端通过充电器9与蓄电池10连接，进行储能。如果雨水稀少或者电梯使用频率较高，上水池5提供的能量不足时，控制器的另一个输出端将市电引入可逆发电-电动机76的电源端，此时上水池5作为补充能源被利用。当轿厢2上升时，厢内人员触动厢内设置开关14使放水电磁阀12打开，可逆发电-电动机77开始发电，该发电量被输送至可逆发电-电动机76,由可逆发电-电动机76驱动绳轮旋转，从而驱动轿厢2上升。控制器可以监控可逆发电-电动机76的电压或电流情况，当电力不足时转换为市电供电。当轿厢2下降时，厢内人员触动厢内设置开关14仍然使放水电磁阀12打开，此时轿厢2的重力势能驱动绳轮73转动，绳轮73转动使可逆发电-电动机76开始发电，可逆发电-电动机77变为电动机开始对泵体72工作，使下水池6内的储水被抬升至上水池5中进行储能。屋面及住宅区建设集雨池，通过抽水蓄能的运行方式为电梯提供电能，既开发一种城市清洁能源，降低高层电梯运行用电量，又能够减轻城市排水处理系统的负荷、减少水污染，削减城市洪峰流量，减轻城市内涝压力，在极端天气为居民提供临时供电电源、消防保洁水源，蓄水池。因此，开展城市雨水抽水蓄能发电在电梯供能中的应用研究，开发城市雨水利用新方法，对降低城市运作能耗，减轻城市内涝压力有着非常积极的作用。另外，在所述上水池5上方设置有防蒸发集雨罩11，该防蒸发集雨罩11的四周边缘高度大于其中心高度，并在最低点设置有进水孔。还可以在下水管9的上口设置有过滤器。实施例2:参见图1、图3和图4，在实施例1基础上，还可以在轿厢2外设置有强迫减速开关，该强迫减速开关与控制器输入端连接，此时要求放水电磁阀是一种开度可控的电磁阀。控制器和限速器17，以及厢外限位开关15和强迫减速开关可以确保轿厢2匀速平稳移动，安全钳13提高安全系数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统，包括轿厢、滑轮组件、限速器和拉绳，以及厢内设置开关、厢外限位开关和安全钳，其特征是：在楼顶设置集雨功能的上水池，在楼底设置储水功能的下水池；上水池与下水池之间设置有输水管，在下水池设置有可逆发电‑电动水泵；所述可逆发电‑电动水泵包括可逆发电‑电动机1、可逆发电‑电动机2、支架和泵体，支架上通过轴承安装有绳轮，与轿厢连接的拉绳经过滑轮组件后与缠绕在所述绳轮上，绳轮的转轴一端与可逆发电‑电动机1的转轴传动连接，泵体的转轴与可逆发电‑电动机2的转轴传动连接，所述可逆发电‑电动机1和可逆发电‑电动机2并列在一起；所述泵体的出水口与输水管连通，输水管上安装有放水电磁阀；所述厢内设置开关与控制柜内的控制器的一个输入端连接，厢外限位开关与控制器的另一个输入端连接，控制器的一个输出端与放水电磁阀连接。

【技术特征摘要】
1.一种可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统，包括轿厢、滑轮组件、限速器和拉绳，以及厢内设置开关、厢外限位开关和安全钳，其特征是:在楼顶设置集雨功能的上水池，在楼底设置储水功能的下水池；上水池与下水池之间设置有输水管，在下水池设置有可逆发电-电动水泵；所述可逆发电-电动水泵包括可逆发电-电动机1、可逆发电-电动机2、支架和泵体，支架上通过轴承安装有绳轮，与轿厢连接的拉绳经过滑轮组件后与缠绕在所述绳轮上，绳轮的转轴一端与可逆发电-电动机I的转轴传动连接，泵体的转轴与可逆发电-电动机2的转轴传动连接，所述可逆发电-电动机I和可逆发电-电动机2并列在一起；所述泵体的出水口与输水管连通，输水管上安装有放水电磁阀；所述厢内设置开关与控制柜内的控制器的一个输入端连接，厢外限位开关与控制器的另一个输入端连接，控制器的一个输出端与放水电磁阀连接。2.根据权利要求1所述的可逆式屋顶雨水发电与电梯供能系统，其特征是:...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁泽霖，张多新，王婧，王清云，郝秀平，张宏洋，武天皓，张鲁顺，辛萌，李强，秦鑫，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41