電梯能效提高的途徑探討

　　摘要：本文結(jié)合本人的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)電梯能效提高的途徑進(jìn)行了探討。
　　關(guān)鍵詞：電梯 能效 提高
　　中圖分類號(hào)： TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　電梯作為建筑物內(nèi)一種垂直運(yùn)輸工具，廣泛用于住宅、賓館、商場(chǎng)、辦公樓等高層建筑中，是現(xiàn)代城市生活必不可少的交通工具[1]；自動(dòng)扶梯作為建筑物的不同層高間運(yùn)送人員上下的一種連續(xù)輸送機(jī)械，廣泛用于人流集中的公共場(chǎng)所、商場(chǎng)、超市、車站、機(jī)場(chǎng)、碼頭、大廈及地鐵等處[2]。他們的應(yīng)用給人們工作和生活帶來(lái)了便捷，提高了工作效率和生活水平。但是電梯巨大的能耗已經(jīng)引起社會(huì)和政府職能部門的密切得關(guān)注。
　　
　　1 曳引電梯能效提高的途徑
　　本節(jié)按電梯的設(shè)計(jì)、選型和使用三個(gè)階段，分別介紹電梯能效提高的方法。
　　1.1電梯的設(shè)計(jì)階段
　　電梯的設(shè)計(jì)階段完成電梯的基本配置情況，包括機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。電梯的配置情況對(duì)電梯的能耗有著直接的影響。選擇高效的部件可以減小損耗，提高效率；合理配置電梯的參數(shù)可以降低損耗。主要的降低損耗的措施有：選擇配有高效減速機(jī)構(gòu)或無(wú)齒輪的曳引機(jī)；選配先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)方式。
　　1.2電梯的選型階段
　　當(dāng)建筑選擇不同的電梯配置方案時(shí)，電梯的總能耗可能存在很大的差異性。電梯的配置方案主要包括：電梯的數(shù)量、額定載荷、額定速度、控制方式以及電梯安裝位置和布局情況。在選配電梯時(shí)，可以通過(guò)以下方法降低電梯的能耗：在滿足使用要求的情況下，選擇額定速度低的配置，選擇額定載荷小的配置；安裝的時(shí)候，盡量把電梯設(shè)置在一起，選擇合適的位置；采用并聯(lián)、群控的調(diào)度方式；根據(jù)客流情況選擇合適的控制策略等。
　　1.3電梯的使用階段
　　在電梯的使用階段，可以通過(guò)電梯的定期維修保養(yǎng)、調(diào)整服務(wù)電梯的數(shù)量和時(shí)間、以及引導(dǎo)客流等方法降低電梯的能耗，提高效率。定期維修保養(yǎng)可以降低電梯的損耗，主要措施有：保證定期的維修保養(yǎng)；設(shè)置能接受的最小的加速度和減速度；設(shè)置較小的爬行距離；保持導(dǎo)軌的潤(rùn)滑；維修結(jié)束的時(shí)候，關(guān)閉轎頂燈和井道燈；調(diào)整補(bǔ)償裝置等。當(dāng)建筑內(nèi)的客流比較小的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)整服務(wù)電梯的數(shù)量來(lái)降低建筑內(nèi)電梯的總能耗。引導(dǎo)客流主要是指對(duì)目的樓層不同的乘客，進(jìn)行分流，降低電梯開關(guān)門的次數(shù)，從而減低電梯的能耗。
　　
　　2 液壓電梯能效提高的途徑
　　對(duì)于相同的規(guī)格，液壓電梯的能耗比曳引電梯的能耗要高的多。但是由于液壓電梯自身的優(yōu)勢(shì)，所以目前還在廣泛使用。因此，液壓電梯的能效具有很大的提升空間，液壓電梯的節(jié)能降耗的方法主要有：
　　2.1選擇先進(jìn)的調(diào)速系統(tǒng)
　　由于液壓電梯是采用液體壓力推動(dòng)的方式，使轎廂上行的。采用不同的調(diào)速控制系統(tǒng)，對(duì)液壓電梯的能耗有很大影響。采用流量閉環(huán)控制方式的調(diào)速系統(tǒng)可以使泵輸出流量的變化與電梯的速度的變化保持一致，從而降低運(yùn)行能耗。
　　2.2增設(shè)對(duì)重或蓄能器裝置
　　目前使用的大部分液壓電梯沒有使用對(duì)重，這樣就使電梯的起重負(fù)載增大，上升過(guò)程中的能耗和轎廂在高處時(shí)的能量?jī)?chǔ)存增加，這部分能量?jī)?chǔ)存若不采用能量回收系統(tǒng)又無(wú)法加以利用。如果適當(dāng)添加對(duì)重，不僅可以減少系統(tǒng)的裝機(jī)容量，而且降低上行階段的能耗，從而使電梯的運(yùn)行能耗降低，也可以達(dá)到添加對(duì)重的節(jié)能效果。[3]
　　2.3減低電梯運(yùn)行速度
　　液壓電梯的裝機(jī)容量與額定速度有關(guān)，上行速度越大，系統(tǒng)的裝機(jī)容量就越大，導(dǎo)致能耗的上升?？梢圆捎眠m當(dāng)降低上行速度，增加下降速度的辦法降低裝機(jī)容量。同時(shí)保持平均運(yùn)行速度大致不變，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
　　2.4降低過(guò)載能力
　　由于液壓電梯和曳引電梯結(jié)構(gòu)上的不同，它可以適當(dāng)降低過(guò)載能力，而不致影響系統(tǒng)的安全性。降低過(guò)載能力，可以降低電機(jī)的額定功率，提高運(yùn)行效率。
　　2.5能量回饋系統(tǒng)
　　由于液壓電梯在上行工況結(jié)束時(shí)儲(chǔ)存了大量的勢(shì)能，采用能量回收系統(tǒng)無(wú)疑可以大幅度節(jié)能，并解決了液壓系統(tǒng)的溫升問(wèn)題。
　　除此之外，在液壓電梯設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選配高效的泵、合適的電機(jī)、以及其它高效的部件也可以有效的降低運(yùn)行能耗，提高液壓電梯的能效。
　　
　　3自動(dòng)扶梯能效提高的途徑
　　自動(dòng)扶梯主要在大型超市、百貨商店、候車室、候機(jī)廳、地鐵站等客流量較大的場(chǎng)所。自動(dòng)扶梯通常進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)不間斷運(yùn)行，但是自動(dòng)扶梯是屬于負(fù)載率很低的設(shè)備，絕大多數(shù)時(shí)間處于輕載或空載工況下，相比較而言，滿載運(yùn)行的時(shí)間卻很短。根據(jù)自動(dòng)扶梯的負(fù)載情況，合理調(diào)節(jié)扶梯的運(yùn)行速度，可以有效的降低自動(dòng)扶梯的能耗，提高能效。目前主要有以下的運(yùn)行模式：
　　3.1“自動(dòng)重新啟動(dòng)”運(yùn)行模式
　　在空載時(shí)允許停梯的場(chǎng)合適用該運(yùn)行模式，即自動(dòng)扶梯在無(wú)乘客時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行；當(dāng)有乘客時(shí)又自動(dòng)重新運(yùn)行，投入運(yùn)行服務(wù)。該運(yùn)行模式已被標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)可，其節(jié)能相當(dāng)可觀，不過(guò)這取決于停梯時(shí)間的長(zhǎng)短。
　　3.2“蠕動(dòng)”運(yùn)行模式
　　在某些情況下為了保證安全和方便，不允許停止運(yùn)行，這時(shí)采用該模式最為合適。當(dāng)自動(dòng)扶梯運(yùn)行在空載時(shí)，應(yīng)用變頻器調(diào)節(jié)電壓的頻率和幅值，使自動(dòng)扶梯以極低速度“蠕動(dòng)”運(yùn)行，從而降低自動(dòng)扶梯的運(yùn)行能耗。
　　3.3電動(dòng)機(jī)降壓運(yùn)行模式
　　主要包括：輕載工況下為了保證服務(wù)質(zhì)量，自動(dòng)扶梯的速度不允許有明顯降低，則采用電動(dòng)機(jī)降壓運(yùn)行模式；使用半導(dǎo)體電子調(diào)壓裝置進(jìn)行連續(xù)調(diào)壓；使用傳統(tǒng)的相位控制調(diào)壓裝置（軟起動(dòng)器）；使用變頻器調(diào)速，只調(diào)壓不調(diào)頻的運(yùn)行方式；有時(shí)還采用通斷控制調(diào)壓方式。采用上述的方法降低自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度，從而降低運(yùn)行能耗。
　　3.4“Δ—Y”切換運(yùn)行模式
　　這種運(yùn)行模式是：當(dāng)扶梯啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按Y接法啟動(dòng)，不再通過(guò)時(shí)間原則切換成Δ接法運(yùn)行，而是乘客數(shù)量增加到設(shè)定的數(shù)量之后，電動(dòng)機(jī)才切換成Δ接法運(yùn)行。當(dāng)乘客數(shù)量減少到設(shè)定的數(shù)量之后，電動(dòng)機(jī)又切換成Y接法運(yùn)行，如此反復(fù)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，Y接法比Δ接法節(jié)能顯著，節(jié)能可達(dá)20%，相當(dāng)可觀。
　　采用上述的運(yùn)行模式，根據(jù)不同場(chǎng)合的客流情況，還衍生出組合型的運(yùn)行模式：分時(shí)段運(yùn)行+無(wú)人乘坐低速運(yùn)行或停止和按負(fù)載調(diào)速方式+無(wú)人乘坐低速運(yùn)行等運(yùn)行模式。分時(shí)段運(yùn)行+無(wú)人乘坐低速運(yùn)行是指空載時(shí)自動(dòng)扶梯低速運(yùn)行或停止；有載荷時(shí)，自動(dòng)扶梯在不同的時(shí)段以不同的速度運(yùn)行，人多的時(shí)段速度高一點(diǎn)，人少的時(shí)候速度低一點(diǎn)。按負(fù)載調(diào)速方式+無(wú)人乘坐低速運(yùn)行是指自動(dòng)扶梯根據(jù)負(fù)載情況調(diào)節(jié)運(yùn)行速度，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。
　　
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　本文首先介紹了曳引電梯設(shè)計(jì)、選型及使用過(guò)程中可以降低電梯能耗的措施。同時(shí)，介紹了降低液壓電梯能耗的方法。最后，從優(yōu)化配置和優(yōu)化控制策略兩個(gè)方面介紹了自動(dòng)扶梯的降低能耗和提高效率的措施。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 李鳳蘭.液壓電梯的特性及其發(fā)展前景[J].山