電梯節(jié)能技術(shù)探討

何鎏

摘 要：電梯節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)下建筑建設(shè)中的強(qiáng)烈需求，但是由于我國(guó)人民節(jié)能意識(shí)不高，加之一些企業(yè)中缺乏節(jié)能理念，我國(guó)節(jié)能型電梯的推廣使用效果并不是很好。由于電梯節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能的意識(shí)已經(jīng)逐步在整個(gè)社會(huì)擴(kuò)展。本文探討了當(dāng)下最常用的電梯節(jié)能技術(shù)，如能量回饋再生系統(tǒng)、電梯群控技術(shù)、永磁同步驅(qū)動(dòng)、共直線母線技術(shù)以及采用綠色能源，以期喚醒人們的節(jié)能意識(shí)。

關(guān)鍵詞：電梯節(jié)能；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能意識(shí)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.082

我國(guó)城市化進(jìn)程和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快使得各種商務(wù)寫字樓和各種高檔小區(qū)被快速建起，在這些高檔寫字樓和高檔小區(qū)中，電梯時(shí)必不可少的公共交通工具。在居民住宅和高檔小區(qū)中，電梯的用電量?jī)H次于空調(diào)和照明，而在一些商務(wù)酒店和商務(wù)寫字樓中，電梯的用電量只次于空調(diào)的用電量，遠(yuǎn)高于照明和供水的用電量，因此，電梯的用電量正在日益成為人們關(guān)注的問(wèn)題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，發(fā)展綠色節(jié)能的電梯既是綠色節(jié)約型時(shí)代的需求，同時(shí)也是順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展方向，節(jié)約社會(huì)資源的共同需求。

1 電梯節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀

盡管節(jié)能電梯可以為大型政府結(jié)構(gòu)、高檔寫字樓和高檔小區(qū)的建筑管理節(jié)省大量的成本，但是目前我國(guó)節(jié)能電梯的推廣和使用情況并不樂(lè)觀。其主要原因分為以下幾個(gè)方面：第一，使用單位沒(méi)有設(shè)備全壽命費(fèi)用的理念，第二，國(guó)家產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺位。目前節(jié)能電梯的推廣主要依靠政府的力量，政府項(xiàng)目比較愿意承擔(dān)采購(gòu)節(jié)能型的電梯設(shè)備，而對(duì)于一些商業(yè)企業(yè)而言，因?yàn)閮r(jià)格因素的原因，企業(yè)往往不愿意承擔(dān)當(dāng)下較高的電梯成本?？此戚^高的電梯成本會(huì)在電梯使用后的一年的時(shí)間內(nèi)縮小，因?yàn)楣?jié)能型的電梯節(jié)省下來(lái)的電能費(fèi)用會(huì)逐步的填補(bǔ)多出來(lái)的費(fèi)用，但是企業(yè)對(duì)于電梯節(jié)能上不重視，也沒(méi)有詳細(xì)的計(jì)算過(guò)這筆費(fèi)用，所以他們不愿意暫時(shí)承擔(dān)這筆較高的更換費(fèi)用。

第二個(gè)原因，國(guó)家產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺位。目前我國(guó)強(qiáng)制執(zhí)行的電梯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是電梯安全標(biāo)準(zhǔn)，主要側(cè)重于電梯的安全性能，而沒(méi)有對(duì)電梯的技能項(xiàng)目進(jìn)行強(qiáng)制干預(yù)，因此，各個(gè)地區(qū)的特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中心在對(duì)電梯進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，大多也是關(guān)注其安全性能。由于國(guó)家沒(méi)有強(qiáng)制性的文件要求，而且大多數(shù)企業(yè)現(xiàn)在運(yùn)行的電梯質(zhì)量都沒(méi)有問(wèn)題，所以多數(shù)企業(yè)目前對(duì)于節(jié)能型的電梯持一種不接受的態(tài)度[1]。

2 電梯節(jié)能技術(shù)

2.1 變頻器再生能量回饋技術(shù)

采用變頻調(diào)速方式運(yùn)行的電梯在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的機(jī)械位能，通過(guò)對(duì)這種機(jī)械位能加以利用可以在整體上降低電梯的消耗。電梯在運(yùn)行的過(guò)程中必然要消耗電能，如何讓電梯在運(yùn)行的過(guò)程中將其所具備的能量轉(zhuǎn)化為可以利用的電能使再生能量回饋技術(shù)研究的重點(diǎn)。運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)電梯到達(dá)指定樓層室，速度會(huì)逐漸減慢，釋放掉一部分的機(jī)械能，為了從整體上達(dá)到節(jié)能的目的，可以利用變頻器再生能量回饋技術(shù)對(duì)這些釋放掉的機(jī)械能加以利用。所謂的變頻器再生能量回饋技術(shù)就是利用變頻器將電梯運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成其他能量，并將轉(zhuǎn)換后的能量存儲(chǔ)在直流母線回路的電容當(dāng)中，然后再利用有源逆變技術(shù)將其逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電返回到電網(wǎng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)能力的收集與反饋利用。通過(guò)變頻器再生能量回饋技術(shù)，可以從整體上降低電梯的能耗，不同能耗的電梯節(jié)能比例不一樣，但基本上可以節(jié)約掉整體的16%-40。因?yàn)檫@種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的是將電梯的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以當(dāng)運(yùn)行速度越快，載重越大以及提升的高度越高時(shí)，電梯具有的機(jī)械能量越多，因此在進(jìn)行機(jī)械能的轉(zhuǎn)化利用時(shí)，反饋獲取到的能量也就越多，效果也就更加顯著[2]。

2.2 電梯群控技術(shù)

電梯在啟動(dòng)、加速和剎車的過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能，電梯群控技術(shù)就是對(duì)電梯進(jìn)行智能分配，有效的減少電梯的?？看螖?shù)、啟動(dòng)次數(shù)，以此提高運(yùn)輸效率，達(dá)到節(jié)能的目的。電梯群控技術(shù)基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)電梯的控制，利用智能控制算法，采集信號(hào)對(duì)樓內(nèi)的具體情況進(jìn)行判定，然后經(jīng)過(guò)智能算法的計(jì)算輸出控制信號(hào)，及時(shí)調(diào)控每個(gè)電梯的運(yùn)行狀態(tài)。目前常用的電梯群控智能算法有專家系統(tǒng)算法、模糊控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和遺傳算法等等。實(shí)際的智能控制算法可以結(jié)合各個(gè)算法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，以此來(lái)解決群控系統(tǒng)中控制目標(biāo)多樣性和系統(tǒng)本身固有的隨機(jī)性和非線性問(wèn)題。

2.3 采用永磁同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)

從電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)來(lái)提高電梯的節(jié)能，是電梯節(jié)能的根本性措施，永磁同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)就是幫助電梯節(jié)能的一個(gè)有效措施。目前眾多的電梯普遍使用的都是機(jī)械傳統(tǒng)系統(tǒng)，而所謂的永磁同步驅(qū)動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子表面加上一塊永久性磁鐵，這樣所能達(dá)到的效果就是使電動(dòng)機(jī)在電源恒定不變的情況下保持恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。采用永磁同步無(wú)齒輪馬達(dá)作為電梯的曳引機(jī)，不僅可以節(jié)約電能，而且大大提高了電梯的傳動(dòng)效率。永磁同步無(wú)齒輪馬達(dá)曳引機(jī)具有運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低、傳動(dòng)效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)，由于電動(dòng)機(jī)軸與曳引輪同軸，此類曳引機(jī)可以摒棄掉龐大沉重的減速箱，從而可以大大提高傳動(dòng)效率，在降低電能的同時(shí)也節(jié)省了油耗。

2.4 共直線母線技術(shù)

當(dāng)電梯的使用頻率比較高時(shí)，往往會(huì)有多于兩臺(tái)的機(jī)器同時(shí)投入運(yùn)營(yíng)，此時(shí)便可以將其中的一臺(tái)或者多臺(tái)電梯發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的能量直接反饋到共同使用的母線上，連接在直流母線上的其他電梯就可以充分利用這部分能量，這就是共直線母線技術(shù)。共直線母線電梯系統(tǒng)一般都是由變頻器、直流熔斷器、直流接觸器以及能量反饋裝置構(gòu)成，其鮮明的特點(diǎn)就是電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)可以能量共享，另外，直流母線中的各電容組并聯(lián)后使得整個(gè)系統(tǒng)中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能容量成倍加大，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性[3]。

2.5 采用綠色能源

當(dāng)今的綠色能源使用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿鹊?。電梯的能源消耗同樣可以使用綠色能源。在一些高層建筑當(dāng)中，可以在樓頂上安裝太陽(yáng)能收取裝置，利用太陽(yáng)能來(lái)為電梯的運(yùn)行提供能量。當(dāng)白天日光充足時(shí)，可以將太陽(yáng)能獲取到的能量存儲(chǔ)起來(lái)，以備夜晚時(shí)電梯的運(yùn)行使用。

3 結(jié)語(yǔ)

推廣節(jié)能型電梯是環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的時(shí)代需求，它的推廣不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有豐富的社會(huì)效益。本文分析了我國(guó)節(jié)能型電梯的推廣使用現(xiàn)狀，并提供了幾條易于改進(jìn)的節(jié)能型措施，以期為節(jié)能型電梯的推廣和使用提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔曉華.電梯節(jié)能技術(shù)探討[J].海峽科學(xué)，2014（05）：31-32.

[2]田學(xué)成，李重遠(yuǎn).電梯節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與研究方向[J].低碳世界，2016（07）：266-267.

[3]李敏.電梯節(jié)能技術(shù)探討[J].機(jī)電信息，2013（01）：110-111.