高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，包括轎廂、滑輪組件、拽引機(jī)、限速器和拉繩，以及廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)、廂外限位開關(guān)和安全鉗，在樓頂設(shè)置集雨功能的上水池，在樓底設(shè)置儲(chǔ)水功能的下水池；上水池與下水池之間分別設(shè)置上水管和下水管；在下水池設(shè)置有機(jī)械式水泵，機(jī)械式水泵與拽引機(jī)轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；下水管上同時(shí)安裝有水輪發(fā)電機(jī)。本發(fā)明運(yùn)用到了高層建筑電梯日常運(yùn)行中，可以節(jié)省了能量的損耗，從而開發(fā)一種清潔能源，降低了節(jié)能電梯的造價(jià)。屋面雨水收集系統(tǒng)可以大大的緩解供水緊張及城市內(nèi)澇壓力等問題。雨水收集發(fā)電，可以在極端天氣情況下，提供臨時(shí)電源，為人員轉(zhuǎn)移逃生等提供條件。本發(fā)明應(yīng)用蓄水池設(shè)置還可對(duì)高層建筑的消防安全起到一定的作用。
【專利說明】高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市高層建筑物能源利用技術(shù)，具體涉及一種利用高層建筑物儲(chǔ)存雨水進(jìn)行發(fā)電供電梯使用的自然能源回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的日新月異，新技術(shù)、新方法以其高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)逐步受到大眾的喜愛。但是，在電梯領(lǐng)域，國內(nèi)電梯大多采用傳統(tǒng)式電梯，隨著城鎮(zhèn)化速度的加快，電梯的數(shù)量勢(shì)必將繼續(xù)增加，巨大的電梯能耗已經(jīng)引起社會(huì)和政府職能部門的密切得關(guān)注，這將對(duì)我國能源的現(xiàn)狀提出新的挑戰(zhàn)。而目前國內(nèi)外對(duì)這種抽水蓄能式電梯的研究尚處于起步階段，并且現(xiàn)有技術(shù)中將水資源利用到電梯領(lǐng)域尚處于空白。
[0003]城市雨水利用是將城市行政區(qū)范圍內(nèi)天然降水有目的地采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(biāo)綜合性技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)水資源涵養(yǎng)、保護(hù)與開發(fā)，控制城市水土流失和水澇災(zāi)害，減輕城市排水處理系統(tǒng)的負(fù)荷、減少水污染和改善城市生態(tài)環(huán)境等目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種利用高層建筑物儲(chǔ)存雨水進(jìn)行發(fā)電和利用電梯下行發(fā)達(dá)的自然能源再利用系統(tǒng)，達(dá)到全部提供或補(bǔ)充提供給電梯上行供電的作用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，包括轎廂、滑輪組件、拽引機(jī)、限速器和拉繩，以及廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)、廂外限位開關(guān)和安全鉗，在樓頂設(shè)置集雨功能的上水池，在樓底設(shè)置儲(chǔ)水功能的下水池；上水池與下水池之間分別設(shè)置上水管和下水管；在下水池設(shè)置有機(jī)械式水泵，所述機(jī)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(jīng)過滑輪組件后與纏繞在機(jī)械式水泵的繩輪上；繩輪的轉(zhuǎn)軸一端通過單向輪一與拽引機(jī)轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，繩輪的轉(zhuǎn)軸另一端通過單向輪二與泵體轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)連接；所述機(jī)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(shí)安裝有水輪發(fā)電機(jī)；所述水輪發(fā)電機(jī)的電源輸出端通過穩(wěn)壓器后與拽引機(jī)電源輸入端連接；所述廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)與控制柜內(nèi)的控制器的一個(gè)輸入端連接，廂外限位開關(guān)與控制器的另一個(gè)輸入端連接，控制器的一個(gè)輸出端與放水電磁閥連接，控制器的另一個(gè)輸出端與拽引機(jī)的控制端連接。
[0006]所述機(jī)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(guī)則纏繞在繩輪上，繩輪的轉(zhuǎn)軸一端通過單向輪二與泵體轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。還可以在所述繩輪轉(zhuǎn)軸與泵體轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有變速器。
[0007]在轎廂外設(shè)置有強(qiáng)迫減速開關(guān)，該強(qiáng)迫減速開關(guān)與控制器輸入端連接。
[0008]所述限速器設(shè)置在其中一個(gè)滑輪的轉(zhuǎn)軸上。
[0009]所述水輪發(fā)電機(jī)的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。在拽引機(jī)的電源輸入端上還設(shè)置有與市電切換的開關(guān)或控制單元。[0010]在所述上水池上方設(shè)置有防蒸發(fā)集雨罩，該防蒸發(fā)集雨罩的四周邊緣高度大于其中心高度，并在最低點(diǎn)設(shè)置有進(jìn)水孔。在所述下水管口設(shè)置有過濾器。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明將雨水供能、抽水蓄能等功能方式運(yùn)用到電梯節(jié)能領(lǐng)域，建立模型實(shí)驗(yàn)對(duì)該種新的節(jié)能方式的可行性、前景和推廣進(jìn)行綜合分析，效果顯著。將本發(fā)明運(yùn)用到了高層建筑電梯日常運(yùn)行中，可以節(jié)省了能量的損耗，從而開發(fā)一種清潔能源，降低了節(jié)能電梯的造價(jià)。
[0012]2.屋面雨水收集系統(tǒng)可以大大的緩解供水緊張及城市內(nèi)澇壓力等問題。
[0013]3.雨水收集發(fā)電，可以在極端天氣情況下，提供臨時(shí)電源，為人員轉(zhuǎn)移逃生等提供條件。
[0014]4.此裝置應(yīng)用蓄水池設(shè)置還可對(duì)高層建筑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(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中的機(jī)械式水泵的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖3是圖1中的機(jī)械式水泵的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖4是本發(fā)明電路連接框圖；
圖5是限速器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號(hào)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(jī)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(zhuǎn)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(fā)電機(jī)，11為防蒸發(fā)集雨罩，12放水電磁閥，13為安全鉗，14為廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)，15為廂外限位開關(guān)，16為拽引機(jī)，17為限速器，18為限速器轉(zhuǎn)軸，19為蓄電池。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施例1:高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，參見圖1，在樓體I的頂部設(shè)置集雨功能的上水池5，在樓體I的底部設(shè)置儲(chǔ)水功能的下水池6 ;上水池5與下水池6之間分別設(shè)置上水管8和下水管9。在下水池6設(shè)置有機(jī)械式水泵7，參見圖2，機(jī)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(guī)則纏繞在繩輪73上，繩輪73的轉(zhuǎn)軸一端通過單向輪一 77與拽引機(jī)16的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，繩輪73的轉(zhuǎn)軸另一端通過單向輪二 78與泵體72的轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)連接。所述機(jī)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(shí)安裝有水輪發(fā)電機(jī)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(jī)械式水泵的繩輪73上。拉繩4中部設(shè)置有安全鉗13。限速器17設(shè)置在其中一個(gè)滑輪的轉(zhuǎn)軸上。
[0021]參見圖4，水輪發(fā)電機(jī)的電源輸出端通過穩(wěn)壓器后與拽引機(jī)電源輸入端連接；所述廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)與控制柜內(nèi)的控制器的一個(gè)輸入端連接，廂外限位開關(guān)與控制器的另一個(gè)輸入端連接，控制器的一個(gè)輸出端與放水電磁閥連接，控制器的另一個(gè)輸出端與拽引機(jī)的控制端連接。還可以在轎廂外設(shè)置有強(qiáng)迫減速開關(guān)，該強(qiáng)迫減速開關(guān)與控制器輸入端連接。
[0022]當(dāng)轎廂上升時(shí)，廂內(nèi)人員觸動(dòng)廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)14使放水電磁閥12打開，水輪機(jī)發(fā)電機(jī)10提供給拽弓I機(jī)16工作，拽弓I機(jī)16通過單向輪一 78驅(qū)動(dòng)繩輪73旋轉(zhuǎn)，從而使轎廂2上移。單向輪二 78的作用可使拽引機(jī)16工作時(shí)只驅(qū)動(dòng)繩輪73而不驅(qū)動(dòng)泵體72。控制器和圖5所示限速器17，以及廂外限位開關(guān)15和強(qiáng)迫減速開關(guān)可以確保轎廂2勻速平穩(wěn)移動(dòng)，安全鉗13提高安全系數(shù)。當(dāng)轎廂2下降時(shí)，廂內(nèi)人員觸動(dòng)廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)14仍然使放水電磁閥12打開，轎廂2的重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)繩輪73轉(zhuǎn)動(dòng)，繩輪73轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過單向輪二 78驅(qū)動(dòng)泵體72工作，使下水池6內(nèi)的儲(chǔ)水被抬升至上水池5內(nèi)。單向輪一 77可使繩輪73主動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)不帶動(dòng)拽引機(jī)16旋轉(zhuǎn)，避免能量浪費(fèi)。
[0023]可見，上水池5內(nèi)收集的雨水可以將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換給水輪發(fā)電機(jī)10變?yōu)殡娔?，轎廂2下降過程可以將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械式水泵7的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，從而使下水池內(nèi)5的儲(chǔ)水上升至上水池6中。本發(fā)明不僅能充分利用雨水的勢(shì)能，也能利用轎廂的勢(shì)能，做出能源充分回收利用的目的。
[0024]屋面及住宅區(qū)建設(shè)集雨池，通過抽水蓄能的運(yùn)行方式為電梯提供電能，既開發(fā)一種城市清潔能源，降低高層電梯運(yùn)行用電量，又能夠減輕城市排水處理系統(tǒng)的負(fù)荷、減少水污染，削減城市洪峰流量，減輕城市內(nèi)澇壓力，在極端天氣為居民提供臨時(shí)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(fā)電在電梯供能中的應(yīng)用研究，開發(fā)城市雨水利用新方法，對(duì)降低城市運(yùn)作能耗，減輕城市內(nèi)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(shè)置有防蒸發(fā)集雨罩11，該防蒸發(fā)集雨罩11的四周邊緣高度大于其中心高度，并在最低點(diǎn)設(shè)置有進(jìn)水孔。還可以在下水管9的上口設(shè)置有過濾器。
[0026]實(shí)施例2:參見圖1、圖3、圖4和圖5，在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，在機(jī)械式水泵7的繩輪73與泵體72之間，還可以設(shè)置有變速器75。
[0027]實(shí)施例3:參見圖1，在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，在水輪發(fā)電機(jī)12的電源輸出端通過充電器與蓄電池19連接，從而可以將多余電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來，適合雨水充沛季節(jié)實(shí)用。同時(shí)，還可以在拽引機(jī)16的電源輸入端上還設(shè)置有與市電切換的開關(guān)或控制單元，適合雨水稀少季節(jié)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，包括轎廂、滑輪組件、拽引機(jī)、限速器和拉繩，以及廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)、廂外限位開關(guān)和安全鉗，其特征是:在樓頂設(shè)置集雨功能的上水池，在樓底設(shè)置儲(chǔ)水功能的下水池；上水池與下水池之間分別設(shè)置上水管和下水管；在下水池設(shè)置有機(jī)械式水泵，所述機(jī)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(jīng)過滑輪組件后與纏繞在機(jī)械式水泵的繩輪上；繩輪的轉(zhuǎn)軸一端通過單向輪一與拽引機(jī)轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接，繩輪的轉(zhuǎn)軸另一端通過單向輪二與泵體轉(zhuǎn)軸的傳動(dòng)連接；所述機(jī)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(shí)安裝有水輪發(fā)電機(jī)；所述水輪發(fā)電機(jī)的電源輸出端通過穩(wěn)壓器后與拽引機(jī)電源輸入端連接；所述廂內(nèi)設(shè)置開關(guān)與控制柜內(nèi)的控制器的一個(gè)輸入端連接，廂外限位開關(guān)與控制器的另一個(gè)輸入端連接，控制器的一個(gè)輸出端與放水電磁閥連接，控制器的另一個(gè)輸出端與拽引機(jī)的控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:所述繩輪轉(zhuǎn)軸與泵體轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有變速器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:在轎廂外設(shè)置有強(qiáng)迫減速開關(guān)，該強(qiáng)迫減速開關(guān)與控制器輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:所述限速器設(shè)置在其中一個(gè)滑輪的轉(zhuǎn)軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:所述水輪發(fā)電機(jī)的電源輸出端通過充電器與蓄電池連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:在拽引機(jī)的電源輸入端上還設(shè)置有與市電切換的開關(guān)或控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:在所述上水池上方設(shè)置有防蒸發(fā)集雨罩，該防蒸發(fā)集雨罩的四周邊緣高度大于其中心高度，并在最低點(diǎn)設(shè)置有進(jìn)水孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋頂雨水發(fā)電與電梯供能系統(tǒng)，其特征是:在所述下水管口設(shè)置有過濾器。
【文檔編號(hào)】F03B13/00GK103670889SQ201310747433
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)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(qiáng), 秦鑫 申請(qǐng)人:華北水利水電大學(xué)