一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，包括設(shè)在升降通道內(nèi)的乘用轎廂，鋼絲繩，滑輪組，對重裝置及調(diào)速換向控制裝置，所述鋼絲繩穿過所述滑輪組及調(diào)速換向控制裝置分別連接所述乘用轎廂及對重裝置，且所述對重裝置與所述乘用轎廂連動的在所述升降通道內(nèi)升降，還包括上蓄水池，下蓄水池，水泵水輪機(jī)，連接所述水泵水輪機(jī)和所述上蓄水池的控制水路及連接所述下蓄水池和上蓄水池的調(diào)節(jié)水路及調(diào)節(jié)水泵，所述水泵水輪機(jī)連接所述調(diào)速換向控制裝置。本發(fā)明的一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，利用蓄水勢能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，降低了能量損耗，同時降低了成本。
【專利說明】一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電梯節(jié)能蓄能系統(tǒng)，尤其涉及一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電梯分為垂直升降式和臺階式，然而在一般的寫字樓，賓館或高層住宅樓內(nèi)，都設(shè)置了垂直升降式電梯，其主要通過電動機(jī)動力拉動轎廂用以多層建筑乘人或運(yùn)載貨物，然而這種電梯的電量耗費(fèi)相當(dāng)高，大約達(dá)到總用電量的17?25%。
[0003]一般升降電梯在運(yùn)行過程中，存在一定的能量轉(zhuǎn)換，且隨著轎廂內(nèi)承載不同，所耗費(fèi)的能量也不同，在現(xiàn)有電梯中為了均勻拖動負(fù)載，會在電梯內(nèi)設(shè)置一個與轎廂相對的對重平衡塊，只有當(dāng)轎廂載重為50%時，相對于平衡塊才得以相互平衡，否則就會存在質(zhì)量差。電梯在輕載上行或重載下行時，就會產(chǎn)生一定的機(jī)械能。
[0004]現(xiàn)有的節(jié)能電梯，都是將電梯運(yùn)行中產(chǎn)生的多余的機(jī)械能通過電動機(jī)和變頻器轉(zhuǎn)換成電能后反饋到電網(wǎng)或者存儲起來下次使用，然而這種機(jī)械與電能的反復(fù)轉(zhuǎn)換會造成一定的能量損失，同時節(jié)能電梯中采用的電動機(jī)，發(fā)電機(jī)，蓄電變電裝置，和控制設(shè)備等構(gòu)成的節(jié)能系統(tǒng)還存在采購和后期維護(hù)成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有節(jié)能電梯的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)及方法，降低了能量損耗及成本。
[0006]本發(fā)明揭示了一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，包括設(shè)在升降通道內(nèi)的乘用轎廂，鋼絲繩，滑輪組，對重裝置及調(diào)速換向控制裝置，所述鋼絲繩穿過所述滑輪組及調(diào)速換向控制裝置分別連接所述乘用轎廂及對重裝置，且所述對重裝置與所述乘用轎廂連動的在所述升降通道內(nèi)升降，本系統(tǒng)還包括上蓄水池，下蓄水池，水泵水輪機(jī)，連接所述水泵水輪機(jī)和所述蓄水池的控制水路及連接所述下蓄水池和上蓄水池的調(diào)節(jié)水路及調(diào)節(jié)水泵，所述水泵水輪機(jī)連接所述調(diào)速換向控制裝置。
[0007]所述滑輪組包括固定滑輪，移動滑輪，固定滑輪組及移動滑輪組，其中所述固定滑輪及固定滑輪組固定在所述升降通道的上端，所述移動滑輪固定在所述乘用轎廂上端面，所述移動滑輪組固定在所述對重裝置上端面。
[0008]所述水泵水輪機(jī)為混流式，軸流式或斜流式。
[0009]所述水泵水輪機(jī)還連接有電梯電機(jī)。
[0010]本發(fā)明提出一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的方法，具體包括如下步驟:
[0011]a.當(dāng)轎廂重載下行或輕載上行時，電梯運(yùn)行會產(chǎn)生多余的機(jī)械能，此時將機(jī)械能輸送到水泵水輪機(jī)，通過所述水泵水輪機(jī)將下蓄水池內(nèi)的水通過控制水路輸送至上蓄水池，作為蓄水勢能存儲；
[0012]b.當(dāng)轎廂重載上行或輕載下行時，電梯運(yùn)行需要額外的機(jī)械能，此時水泵水輪機(jī)將上蓄水池內(nèi)的水通過控制水路輸送至下蓄水池，同時產(chǎn)生勢能，所述水泵水輪機(jī)作為水輪機(jī)將勢能轉(zhuǎn)換成電梯運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。
[0013]c.當(dāng)下蓄水池水位接近上限或上蓄水池水位接近下限時，通過調(diào)節(jié)水泵及連接所述下蓄水池和上蓄水池的調(diào)節(jié)水路將下蓄水池內(nèi)的水輸送至上蓄水池，以確保所述節(jié)能電梯系統(tǒng)工作需要的正常水位。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，將電梯運(yùn)行的機(jī)械能與蓄水勢能進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，而不涉及電能，從而降低了能量損失。當(dāng)電梯運(yùn)行產(chǎn)生多余機(jī)械能時，通過水泵(水輪機(jī))把下蓄水池的水輸送至上蓄水池將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成蓄水勢能；當(dāng)電梯運(yùn)行需要額外機(jī)械能時，通過(水泵)水輪機(jī)把上蓄水池的水輸送至下蓄水池，將蓄水勢能轉(zhuǎn)換成電梯運(yùn)行的機(jī)械能，從而有效實(shí)現(xiàn)了電梯的節(jié)能蓄能，在減少能量損耗的同時，本發(fā)明還降低了運(yùn)行成本，當(dāng)遇到停電狀況時，所述節(jié)能電梯可以通過將上蓄水池內(nèi)水的勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使得電梯在停電情況下仍能使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所揭示的利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實(shí)施的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明所揭示的一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，主要通過將設(shè)在建筑物頂部和底部蓄水池內(nèi)的水上下傳輸，產(chǎn)生的蓄水勢能和電梯運(yùn)行的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能。本發(fā)明所述節(jié)能電梯具體包括電梯運(yùn)行系統(tǒng)及蓄水儲能系統(tǒng)，所述電梯運(yùn)行系統(tǒng)包括設(shè)在升降通道內(nèi)的乘用轎廂I及對重裝置2，其中所述對重裝置2通過鋼絲繩3及滑輪組4與所述乘用轎廂I連接，且連動地在升降通道內(nèi)升降，所述鋼絲繩3還穿過固定在所述升降通道下端面上的調(diào)速換向控制裝置5。所述蓄水儲能系統(tǒng)包括設(shè)在建筑物頂部的上蓄水池6，設(shè)在建筑物底部的下蓄水池7，連接所述上蓄水池6和下蓄水池7的調(diào)節(jié)水路8及調(diào)節(jié)水泵9 ;所述上蓄水池6還通過控制水路10連接水泵水輪機(jī)11，所述水泵水輪機(jī)11與所述調(diào)速換向控制裝置5連接，同時連接電梯的電機(jī)13。
[0018]具體說來，所述滑輪組4包括復(fù)數(shù)固定滑輪41，復(fù)數(shù)移動滑輪42，固定滑輪組43及移動滑輪組44，其中所述固定滑輪41及固定滑輪組43固定在所述升降通道的頂端面12上，所述移動滑輪42固定在所述乘用轎廂I的上端面，所述移動滑輪組44固定在所述對重裝置2的上端面，所述鋼絲繩依次穿過所述移動滑輪42，固定滑輪41，調(diào)速換向控制裝置5，固定滑輪組43及移動滑輪組44，將所述乘用轎廂I與所述對重裝置2連接，且由所述調(diào)速換向控制裝置5控制所述乘用轎廂I的升降狀態(tài)。
[0019]所述水泵水輪機(jī)11為一種可逆式水輪機(jī)，正向旋轉(zhuǎn)時為水輪機(jī)使用，反向旋轉(zhuǎn)時為水泵使用，本實(shí)施例中采用混流式，軸流式，斜流式中的一種，所述水泵水輪機(jī)11與所述調(diào)速換向控制裝置5連接，當(dāng)電梯產(chǎn)生多余機(jī)械能，所述機(jī)械能傳遞到水泵水輪機(jī)11，此時水泵水輪機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，作為水泵，將所述下蓄水池7內(nèi)的水通過控制水路10輸送至上蓄水池6內(nèi)，此時機(jī)械能轉(zhuǎn)換成蓄水勢能；當(dāng)電梯需要額外機(jī)械能，所述上蓄水池6內(nèi)的水通過控制水路10輸送至下蓄水池7內(nèi)，此時所述水泵水輪機(jī)11正向旋轉(zhuǎn)，作為水輪機(jī)將蓄水勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能供電梯運(yùn)行。
[0020]下面將具體闡述本系統(tǒng)的工作流程及節(jié)能蓄能方法:
[0021]a.當(dāng)下蓄水池7水位接近上限或上蓄水池6水位接近下限時，調(diào)節(jié)水泵9通過連接所述下蓄水池7和上蓄水池6的調(diào)節(jié)水路8將下蓄水池7內(nèi)的水輸送至上蓄水池6，以確保所述節(jié)能電梯系統(tǒng)工作需要的正常水位。在空樓(大多數(shù)用戶外出)時，上蓄水池6水位應(yīng)接近上限；在滿樓(大多數(shù)用戶在)時，上蓄水池6水位應(yīng)接近下限，這樣來盡量保持用戶勢能和蓄水勢能的平衡。
[0022]b.當(dāng)電梯處于理想乘載運(yùn)行時，電梯運(yùn)行時的勢能不產(chǎn)生變化，電梯運(yùn)行只需要少量額外的機(jī)械能用于克服摩擦阻力；
[0023]c.當(dāng)電梯重載下行或輕載上行時，電梯運(yùn)行時的勢能會變小，產(chǎn)生多余的機(jī)械能，此時將機(jī)械能輸送到水泵水輪機(jī)11轉(zhuǎn)換成蓄水勢能，將下蓄水池7內(nèi)的水通過控制水路8輸送至上蓄水池6 ；
[0024]d.當(dāng)電梯重載上行或輕載下行時，電梯運(yùn)行時的勢能會變大，需要額外的機(jī)械能，此時水泵水輪機(jī)11將上蓄水池6內(nèi)的水通過控制水路10輸送至下蓄水池7，將蓄水勢能通過所述水泵水輪機(jī)11轉(zhuǎn)換成電梯運(yùn)行所需的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械能可以完全提供電梯運(yùn)行或者輔助電機(jī)13控制電梯運(yùn)行。
[0025]本發(fā)明所揭示的系統(tǒng)還可以結(jié)合建筑供水系統(tǒng)，將多余的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成蓄水勢能將底部蓄水池的水輸送至頂部蓄水池內(nèi)，供高層用戶使用，解決了高層水壓小而導(dǎo)致的缺水問題。
[0026]同時本發(fā)明所揭示的系統(tǒng)可以在現(xiàn)有升降電梯上進(jìn)行改進(jìn)，而無需全面更換。
[0027]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，包括設(shè)在升降通道內(nèi)的乘用轎廂，鋼絲繩，滑輪組，對重裝置及調(diào)速換向控制裝置，所述鋼絲繩穿過所述滑輪組及調(diào)速換向控制裝置分別連接所述乘用轎廂及對重裝置，且所述對重裝置與所述乘用轎廂連動的在所述升降通道內(nèi)升降，其特征在于:還包括上蓄水池，下蓄水池，水泵水輪機(jī)，連接所述水泵水輪機(jī)和所述上蓄水池的控制水路及連接所述下蓄水池和上蓄水池的調(diào)節(jié)水路及調(diào)節(jié)水泵，所述水泵水輪機(jī)連接所述調(diào)速換向控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，其特征在于:所述滑輪組包括固定滑輪，移動滑輪，固定滑輪組及移動滑輪組，其中所述固定滑輪及固定滑輪組固定在所述升降通道的上端，所述移動滑輪固定在所述乘用轎廂上端面，所述移動滑輪組固定在所述對重裝置上端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，其特征在于:所述水泵水輪機(jī)為混流式，軸流式或斜流式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的系統(tǒng)，其特征在于:所述水泵水輪機(jī)還連接有電梯電機(jī)。
5.一種利用蓄水勢能實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能蓄能的方法，其特征在于: a.當(dāng)轎廂重載下行或輕載上行時，電梯運(yùn)行產(chǎn)生多余的機(jī)械能，此時將機(jī)械能輸送到水泵水輪機(jī)，通過所述水泵水輪機(jī)作為水泵將下蓄水池內(nèi)的水通過控制水路輸送至上蓄水池； b.當(dāng)轎廂重載上行或輕載下行時，電梯運(yùn)行需要額外的機(jī)械能，此時水泵水輪機(jī)將上蓄水池內(nèi)的水通過控制水路輸送至下蓄水池，同時產(chǎn)生勢能，所述水泵水輪機(jī)作為水輪機(jī)將勢能轉(zhuǎn)換成電梯運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。 c.當(dāng)下蓄水池水位接近上限或上蓄水池水位接近下限時，通過調(diào)節(jié)水泵及連接所述下蓄水池和上蓄水池的調(diào)節(jié)水路將下蓄水池內(nèi)的水輸送至上蓄水池，以確保所述節(jié)能電梯系統(tǒng)工作需要的正常水位。
【文檔編號】F03B13/00GK103803382SQ201410086278
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】汪建國, 王 華, 何婷, 翁智勇, 劉夏 申請人:王 華, 汪建國