本发明专利技术提出一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置和控制方法。所述装置包括储热模块、电热模块与控制模块。首先，从自来水管网为储热模块的储热水箱补水，储热模块的预热单元利用耗能电阻将电梯余能转变成储热水箱的热能，为电热锅炉进行预热，实现电梯余能的转换和存储。然后，控制模块根据加热水箱水位情况，将已预热的水输送给电热模块，为加热水箱补水；并按照用户设定温度，控制电热模块的加热单元对加热水箱加热，加热后热水通过用户供水管网，为用户提供热水服务。该电热锅炉装置通过增设储热水箱，并采用多级水位动态调整的补水策略，兼顾电梯余能利用效率和电热锅炉预热效益，实现了电梯余能的便捷储存、高效利用和电热锅炉的节能降耗。热锅炉的节能降耗。热锅炉的节能降耗。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置和控制方法
[0001]本专利技术涉及能源再利用和节能
，具体涉及一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置和控制方法。
技术介绍
[0002]在电梯运行过程中，轿厢处于轻载上行（轿厢重量小于对重重量）、重载下行（轿厢重量大于对重重量）或制动工况时，曳引机会处于发电状态，产生不稳定电流。目前，大多数的运行电梯对该部分电能并没有合理利用，而是通过电梯直流母线外接能耗电阻的方法，将电能转换为热能，直接耗散。当前，研究者针对这部分余量回收利用的方式主要有：（1）通过超级电容器等将电能进行储存（如专利CN217183015U、CN110436283A、CN207573088U）；（2）通过增加能量回馈装置将电能并入电网（专利CN111908309A、CN210297270U、CN207459742U）；（3）将电梯余能先存储为电能，再转换为水的热能供用户使用（如专利CN114940427A）。但是，上述方法均需要研制专门的余能存储装置或能量回馈控制系统，同时，需要对原有电梯控制系统进行改进，这些都将大大增加投资成本。
[0003]与此同时，电热锅炉产品的节能降耗也是实际生产中迫切需要解决的问题，如果将电梯余能和电热锅炉产品进行有机的结合，对于实现能源的高效利用和节能降耗具有重要的现实意义。
技术实现思路
[0004]针对上述问题情况，本专利技术提出一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置和控制方法，将电梯运行过程中产生的余能转化为水的热能进行储存，同时也为电热锅炉提供水源预热；再根据用户设定的电热锅炉供水温度，对预热后的水进行电加热，可以减低电热锅炉的能耗成本，为用户提供低成本的热水服务。所要解决的问题在于在不改变电梯原有控制系统情况下，将电梯余能转变成电热锅炉热能，从而实现电梯产品余能再利用和电热锅炉产品节能降耗目的。
[0005]本专利技术提供一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置。该装置包括储热模块、电热模块和控制模块。
[0006]所述储热模块将电梯产生的余能进行转化，通过模块内预热单元将电梯产生的余能转变成水的热能进行储存，同时，也是对电热锅炉进行预热的过程。
[0007]所述电热模块用于实现电加热功能，通过对经储热模块输入的预热好的水进行电加热，达到用户设定的供水温度，以满足用户的热水需求。
[0008]所述控制模块用于采集并接收以上两模块中水的水温、水位信息，并将其反馈给水位调控单元和水温调控单元，从而实现不同水温水位设置条件下给出补水或电加热的控制指令。
[0009]所述储热模块与曳引机电性连接。
[0010]进一步的，所述储热模块包括储热水箱以及设置在储热水箱上的补水单元、预热
单元、第一信息采集单元和第一泄压单元。
[0011]进一步的，所述储热水箱为为储热模块储存热能的空间，是提供电梯余能转换为水的热能的场所和储存预热水源的容器；所述补水单元为进水阀，进水阀与自来水管网连通，在储热水箱水位低于设定水位时，进行补水，将水位升至设定水位，实现补水功能；所述预热单元为第一电阻式电加热器，通过能耗电阻将电梯余能释放利用，转变成水的热能，实现储热水箱中水的预热；所述第一信息采集单元为第一水温水位传感器，用于采集储热水箱中的水温、水位信息并传递至控制模块的信号接收单元。
[0012]所述第一泄压单元为第一泄压阀，在储热模块储热水箱水温升高导致储热水箱压力过大时，触发水箱泄压阀，释放排出水箱蒸汽，以降低储热水箱压力。
[0013]进一步的，所述储热模块和电梯曳引机之间设置有变频变压模块，所述变频变压模块包括整流器、逆变器以及变压器，变频变压模块输入端与电梯曳引机产生电能的输出端相连，变频变压模块的输出端与储热模块相连，所述整流器用于将曳引机输出的不稳定电流变成直流电；所述逆变器用于将直流电变为交变电；所述变压器用于保持稳定的频率和电压。
[0014]进一步的，所述电热模块包括加热水箱以及设置在加热水箱上的补水供水单元、加热单元、第二信息采集单元以及第二泄压单元。
[0015]进一步的，所述加热水箱为电热模块对水进行电加热的场所和储存热水的容器；所述补水供水单元包括进水泵和供水阀，进水泵连通储热水箱和加热水箱，供水阀连通加热水箱和用户供水管网，补水供水单元根据用户使用热水的情况，实现为用户提供补水和供水热水的功能。在加热水箱水位下降时，补水供水单元将储热水箱中的预热水输送至加热水箱，将水位升至设定水位，实现补水功能；所述加热单元为第二电阻式电加热器，通过电热方式进行加热，实现对加热水箱进行电加热至用户设定温度；所述第二信息采集单元为第二水温水位传感器，用于采集加热水箱中的水温、水位信息并传递至控制模块的信号接收单元。
[0016]所述第二泄压单元为第二泄压阀，在电热模块加热水箱水温升高导致加热水箱压力过大时，触发水箱泄压阀，释放排出水箱蒸汽，以降低加热水箱压力。
[0017]进一步的，所述控制模块包括信号接收单元、水位调控单元和水温调控单元，用于接收以上两模块水温和水位信息，发出水温和水位调控指令，实现水温和水位的调节功能。
[0018]所述信号接收单元用于接收储热水箱、加热水箱内传感器的水温和水位信号并反馈给水位调控单元和水温调控单元；所述信号接收单元包括单片机以及单片机最小系统、水箱温度传感器子模块和水箱水位传感器子模块。
[0019]所述水位调控单元用于发出水位的控制信号，控制储热水箱进水阀、加热水箱进水泵的开启或者关闭，实现水箱水位的调节功能；水位调控单元包括储热水箱进水阀控制子模块和加热水箱进水泵控制子模块。
[0020]所述水温调控单元用于发出水温的控制信号，控制加热水箱内电加热器的开启或者关闭，实现加热水箱水温的调节功能；水温调控单元为加热水箱加热控制子模块。
[0021]控制模块根据储热水箱和加热水箱中水温、水位信息，发出相应的水温和水位调控指令，实现调节水温、水位的功能；控制模块与储热水箱的第一水温水位传感器、第一电阻式电加热器、进水阀相连接，与加热水箱的第二水温水位传感器、第二电阻式电加热器、进水泵相连接。
[0022]本专利技术还提出了如上所述的基于电梯余能利用的电热锅炉装置的控制方法，具体工艺为：储热模块连接自来水管网，将自来水作为输入，实现电梯余能转化、储存和锅炉预热的功能。在储热模块中，第一信息采集单元将储热模块的水温、水位信息采集并传递至控制模块；在水箱水位低于设定阈值时，控制模块发出指令，补水单元进行补水，将水位升至设定水位，实现补水功能；再由预热单元通过能耗电阻将电梯的余能释放，转变成水的热能，实现储热水箱内水的预热；电热模块连接储热模块的储热水箱，将经储热模块预热的水作为输入，在加热水箱中根据设置供水温度实现电加热的功能，为用户提供热水服务；在电热模块中，第二信息采集单元将电热模块的水温、水位信息采集并传递至控制模块；根据用户使用热水的情况，补水供水单元实现补水供水的功能；当电热模块加热水箱水位下降时，控制模块发出指令，补水供水单元开启本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，包括相互电性连接的储热模块（1）、电热模块（2）以及控制模块（3），所述储热模块（1）用于将电梯产生的余能进行转换，转变成水的热能进行储存，是对电热锅炉进行预热的过程；所述电热模块（2）用于实现电加热功能，通过对经储热模块（1）输入的预热好的水进行电加热，达到用户设定的供水温度，以满足用户的热水需求；所述控制模块（3）用于采集并接收储热模块（1）和电热模块（2）中水的水温、水位信息，并根据水温、水位信息发出对应控制指令，实现不同水温水位设置条件下给出补水或电加热的控制指令；所述储热模块（1）与曳引机（5）电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述储热模块（1）包括储热水箱（13）以及设置在储热水箱（13）上的补水单元、预热单元、第一信息采集单元和第一泄压单元。3.根据权利要求2所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述储热水箱（13）为整个储热模块（1）的储水单元，所述补水单元为进水阀（11），进水阀（11）与自来水管网（6）连通，所述预热单元为第一电阻式电加热器（12），所述第一信息采集单元为第一水温水位传感器（14），所述第一泄压单元为第一泄压阀（15）。4.根据权利要求1所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述储热模块（1）和电梯曳引机（5）之间设置有变频变压模块（4），所述变频变压模块（4）包括整流器、逆变器以及变压器，变频变压模块（4）输入端与电梯曳引机（5）产生电能的输出端相连，变频变压模块（4）的输出端与储热模块（1）相连，所述整流器用于将曳引机（5）输出的不稳定电流变成直流电；所述逆变器用于将直流电变为交变电；所述变压器用于保持稳定的频率和电压。5.根据权利要求1所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述电热模块（2）包括加热水箱（22）以及设置在加热水箱（22）上的补水供水单元、加热单元、第二信息采集单元以及第二泄压单元。6.根据权利要求5所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述加热水箱（22）为电热模块（2）的储水单元，所述补水供水单元包括进水泵（21）和供水阀（25），进水泵（21）连通储热水箱（13）和加热水箱（22），供水阀（25）连通加热水箱（22）和用户供水管网（7），所述加热单元为第二电阻式电加热器（23），所述第二信息采集单元为第二水温水位传感器（24），所述第二泄压单元为第二泄压阀（26）。7.根据权利要求1所述的一种基于电梯余能利用的电热锅炉装置，其特征在于，所述控制模块（3）包括信号接收单元、水位调控单元和水温调控单元；信号接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚，张皓鑫，程振波，张侠，黄燕芳，张元鸣，徐雪松，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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