一种能源回收系统的制作方法

文档序号:15623506发布日期:2018-10-09 22:25阅读:294来源:国知局

本发明涉及一种能源回收系统,属于能源回收技术领域。



背景技术:

目前各行各业均存在能源转化效率提升的装置,但现有技术多是设备本身提高利用率,并不能达到将能源或能量回收再利用的效果。尤其是公共交通、建筑业、医疗场所、体育场所等。例如在轨道交通领域中,节能环保主要在设备能耗方面有所改进,比如风系统的混合回收、锅炉余热回收、以及极少数的光伏发电,并不能将车站内的未转化能量进行回收再利用,尤其是车辆行驶过程中与钢轨接触的机械能、车辆在区间行驶产生的活塞风能、整流器和变压器等大功率发热设备、各个专业设备发热、乘客及工作人员与站内地面及电梯的机械能、车辆制动的热能等。为此,针对性的设计一种能源回收系统具有重要意义。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种能源回收系统,能够将车站内的行人行走、机车进出站产生的动能、风能等能量充分回收。具体技术方案如下:

一种能源回收系统,包括地面能源回收单元,所述地面能源回收单元按照流体流动方向依次包括地面液体腔、第一叶轮、液体储罐和第二叶轮,所述液体储罐内设置有推动装置和活塞板,所述地面液体腔内填充有发电液,所述发电液流经第二叶轮后回到地面液体腔内。

作为上述技术方案的改进,所述风能回收单元包括风机叶轮,所述风机叶轮上连接有发电机,所述地面能源回收单元设置于站台下方,所述站台边缘开设有风道,所述风机叶轮位于风道内。

作为上述技术方案的改进,所述轨道能源回收单元包括设置于站台旁侧的轨道,所述轨道下方设置有轨道液体腔,所述轨道液体腔内填充有发电液,轨道液体腔内的发电液依次流经第一叶轮、液体储罐和第二叶轮后回到轨道液体腔。

作为上述技术方案的改进,所述地面液体腔与第一叶轮之间设置有第一单向阀,所述第一叶轮与液体储罐之间设置有第二单向阀,所述液体储罐与第二叶轮之间设置有第三单向阀,所述第二叶轮与地面液体腔之间设置有第四单项阀,所述轨道液体腔与第一叶轮之间设置有第五单向阀,所述第二叶轮与轨道液体腔之间设置有第六单向阀。

作为上述技术方案的改进,所述发电机依次与稳压装置和蓄电池电连接。

作为上述技术方案的改进,该能源回收系统还包括热能回收单元,所述热能回收单元包括发热设备和温差发电机,所述发热设备和温差发电机之间连接有导热电缆。

作为上述技术方案的改进,该能源回收系统包括车站管理系统和用户管理系统,所述车站管理系统和用户管理系统通过骨干传输网通信连接。

作为上述技术方案的改进,所述车站管理系统包括车站操作终端、plc控制模块、电源监控系统,所述电源监控系统上连接有稳压装置和蓄电池,所述plc控制模块与电源监控系统之间并联有第一叶轮、第二叶轮、发电机和温差发电机,所述第一叶轮、第二叶轮、发电机和温差发电机通过控制回路接入plc控制模块,所述第一叶轮、第二叶轮、发电机和温差发电机产生的电能通过电力回路接入电源监控系统。

作为上述技术方案的改进,所述plc控制模块与火灾报警系统和综合监控系统通信连接,所述电源监控系统与车站子系统通信连接。

作为上述技术方案的改进,所述车站管理系统与骨干传输网之间通过第一交换机通信连接,所述用户管理系统与骨干传输网之间通过第二交换机通信连接。

本发明通过地面能源回收单元将旅客对地面的压力转换为电能,通过风能回收单元将机车进出站时产生的风能转换为电能,通过热能回收单元将车站机房的热能转换为电能,电能储存后可以用于该系统的电能消耗以及车站内设备的日常供电,剩余的电能可以并入电网,从而节约用电量,实现能源的回收利用,节能效果显著。

附图说明

图1为本发明中地面能源回收单元与轨道能源回收单元的安装结构示意图。

图2为本发明中风能回收单元的安装结构示意图。

图3为本发明中热能回收单元的安装结构示意图。

图4为本发明一种能源回收系统的系统拓扑图。

具体实施方式

如图1、图2所示,本发明提供了一种能源回收系统,包括地面能源回收单元,地面能源回收单元按照流体流动方向依次包括地面液体腔20、第一叶轮22、液体储罐23和第二叶轮24,液体储罐23内设置有推动装置234和活塞板233,地面液体腔20内填充有发电液,发电液流经第二叶轮24后回到地面液体腔20内,该方案中发电液可以采用水或其他液体介质。该能源回收系统还包括风能回收单元,风能回收单元包括风机叶轮30,风机叶轮30上连接有发电机31,地面能源回收单元设置于站台10下方,站台10边缘开设有风道13,风道13两端设置有连通的活塞风亭14,风机叶轮30位于风道13内。

以人流量较大的地铁站为例,在一个候车时间间隔内,站台10上旅客人数逐步增加,旅客给地面液体腔20的压力也逐步增加,地面液体腔20内的发电液受压后将通过第一叶轮22进入到液体储罐23内,发电液推动液体储罐23内的活塞板233压缩推动装置234,当地铁进站后,旅客进入地铁,地面液体腔20上的压力减少,推动装置234产生推动力推动发电液经过第二叶轮24返回地面液体腔20,该方案中第一叶轮22和第二叶轮24可以与发电机连接,从而利用旅客的进出站进行发电。在地铁进站时,由于地铁的运行会产生较大的气流,伴随着气流也会有较大的噪音,通过站台10边缘开设的风道13将气流引入,然后气流带动风道13内的风机叶轮30,风机叶轮30上连接有发电机31,从而将风能转换为电能,地铁出站时产生的气流也可以通过以上方式进行发电。发电机31产生的电能通过稳压装置32输送到蓄电池33内进行储存。

进一步的,该能源回收系统还包括轨道能源回收单元,轨道能源回收单元包括设置于站台10旁侧的轨道11,轨道11供地铁、高铁、动车等轨道机车12通行。轨道11下方设置有轨道液体腔21,轨道液体腔21内填充有发电液,轨道液体腔21内的发电液依次流经第一叶轮22、液体储罐23和第二叶轮24后回到轨道液体腔21。该轨道能源回收单元与地面能源回收单元结构类似,其中轨道液体腔21设置于轨道11下方,当地铁进站后,地铁的压力将压迫轨道液体腔21内的发电液,从而带动第一叶轮22进行发电,当地铁出站时,轨道11上压力减轻,液体储罐23带动第二叶轮24进行发电。

站台10和轨道11可以根据实际需要采用对称式设计,此时一个能源回收系统包括两侧的地面能源回收单元、两个轨道能源回收单元以及两侧的风能回收单元。

上述方案中,地面液体腔20与第一叶轮22之间设置有第一单向阀201,第一叶轮22与液体储罐23之间设置有第二单向阀231,液体储罐23与第二叶轮24之间设置有第三单向阀232,第二叶轮24与地面液体腔20之间设置有第四单项阀202,轨道液体腔21与第一叶轮22之间设置有第五单向阀211,第二叶轮24与轨道液体腔21之间设置有第六单向阀212。第一单向阀201、第二单向阀231、第三单向阀232、第四单项阀202、第五单向阀211和第六单向阀212确保发电液在系统内单向流动。

如图3所示,该能源回收系统还包括热能回收单元,热能回收单元包括发热设备40和温差发电机42,发热设备40和温差发电机42之间连接有导热电缆41。发热设备40可以是地铁站或者车站内的机房或者配电房,由于内部装置较多,会产生较大热量,本系统利用温差效应,敷设高性能保温材料及导热性能较强的铜芯导线于热源设备处,将温差发电机安装于机房外部,以保证温差足以产生电能的需求。

进一步的,如图4所示,该能源回收系统包括车站管理系统50和用户管理系统52,车站管理系统50和用户管理系统52通过骨干传输网51通信连接,车站管理系统50包括车站操作终端507、plc控制模块502、电源监控系统505,电源监控系统505上连接有稳压装置32和蓄电池33,plc控制模块502与电源监控系统505之间并联有第一叶轮22、第二叶轮24、发电机31和温差发电机42,其中第一叶轮22、第二叶轮24、发电机31和温差发电机42通过控制回路接入plc控制模块502,plc控制模块502采用弱电控制,第一叶轮22、第二叶轮24、发电机31和温差发电机42产生的电能通过电力回路接入电源监控系统505。

plc控制模块502与火灾报警系统503和综合监控系统504通信连接,电源监控系统505与车站子系统506通信连接,车站管理系统50与骨干传输网51之间通过第一交换机501通信连接,用户管理系统52与骨干传输网51之间通过第二交换机521通信连接。稳压装置32负责将收集的电力进行整流、滤波再分配给配电柜及蓄电池33;电源监控系统505将电力转换成用户系统所需电源,并将备用电力储存至蓄电池33中,若有需求可切换至旁路电池供电。蓄电池33内储存的电能通过逆变器转化为交流电,一部分并入电网,另一部分供系统内部运行使用。

plc控制模块502将各个能源回收单元的工作状态监控,并有控制权。车站操作终端507将人机界面细化,操作人员可在界面上实时监控并控制plc控制模块502;网络设备负责车站管理系统50和用户管理系统52的组网;电源监控系统505负责统计收集到的所有电源数据,并接入人机界面进行实时监控。

用户管理系统52包括实时服务器522、数据库服务器、存储设备、网络设备,操作终端,接口设备,打印机等。其中实时服务器522用于安装实时监控系统;数据库用于管理车站上传的所有数据;存储设备用于存储相关数据;网络设备用于连接车站网络设备,以及构成中心级网络的设备;操作终端用于操作员对车站进行实时监控,并拥有操作权限;接口设备负责和各系统之间的各类协议进行互通(例如232、422、485等各种串口及协议);打印机可将各种告警信息及故障信息及时输出。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1