能量回饋型節(jié)能電梯的應(yīng)用分析與闡述

（寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波 315048）

能量回饋型節(jié)能電梯的應(yīng)用分析與闡述

史錦耀

（寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波 315048）

如今，電梯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各大建筑當(dāng)中，這給人們的生活提供了極大的便利。為了能夠在電梯應(yīng)用期間，節(jié)省更多的能源，現(xiàn)階段能量回饋型節(jié)能電梯已經(jīng)被推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的電梯應(yīng)用的是大功率電阻以熱能形式進(jìn)行自由耗散，而能量回饋型節(jié)能電梯主要回收部分再生制動能量，并經(jīng)處理以后將其反饋到電網(wǎng)當(dāng)中，以供其他電器設(shè)備或者其他電梯使用，以此確保能夠達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。本文主要針對能量回饋型節(jié)能電梯的應(yīng)用展開深入剖析，旨在提升電梯運(yùn)行效率的基礎(chǔ)之上，節(jié)約更多的能源。

能量回饋；大功率電阻；節(jié)能電梯

當(dāng)前，伴隨我國社會的不斷發(fā)展，電能源問題已經(jīng)成為社會高度重視的問題之一。隨著我國近年來電梯應(yīng)用數(shù)量的不斷增加，電梯的耗能量也隨之不斷增加，據(jù)統(tǒng)計，到2011年的上半年，電梯行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，全國電梯的產(chǎn)量同比增長40%左右，而一部普通的電梯，每天用電量可達(dá)150度左右。因此，電梯便成為電能消耗大戶，這也使得電梯的節(jié)能降耗問題成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)問題，相關(guān)單位以及相關(guān)工作人員必須高度重視該問題，并采取有效的措施解決該問題。而為能夠有效的實(shí)現(xiàn)電梯的節(jié)能降耗目標(biāo)，便需要廣泛應(yīng)用能量回饋型節(jié)能電梯，通過該種電梯的使用，處理再生制動能量，在處理后將能量繼續(xù)傳送給其他需要的設(shè)備使用，從而不斷提升能源的利用效率，達(dá)到能源節(jié)省的目標(biāo)。

1 能量回饋型節(jié)能電梯的相關(guān)節(jié)能原理研究

自電梯被發(fā)明到使用起，電梯節(jié)能便與電梯技術(shù)發(fā)展相貫通，有電梯曳引機(jī)驅(qū)動技術(shù)的節(jié)能、電梯驅(qū)動控制系統(tǒng)的節(jié)能以及能量回饋系統(tǒng)的節(jié)能，這都是電梯節(jié)能發(fā)展的歷程所在。要實(shí)現(xiàn)電梯的節(jié)電目標(biāo)，其核心在于能夠?qū)㈦娞莸囊芬龣C(jī)工作期間的發(fā)電狀態(tài)時所產(chǎn)生的電能充分的利用起來。當(dāng)前，針對該部分能量的處理，主要是利用“能耗制動的方式”進(jìn)行處理。換言之，以內(nèi)置或者制動電阻的方式，將電能在大功率電阻中消耗掉。這不僅導(dǎo)致很多能量被白白的浪費(fèi)，同時電阻所產(chǎn)生的大量熱量，還會給電梯控制柜周邊的環(huán)境帶來一定的污染，無法達(dá)到節(jié)能與保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。能量回饋系統(tǒng)的作用在于，將原來所消耗在制動電阻上的能力，利用逆變轉(zhuǎn)化的方式，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，同時將其回饋給相接近的同一電網(wǎng)或者其他的電氣設(shè)備進(jìn)行使用。電梯能量回饋系統(tǒng)的節(jié)能效果較好，而樓層比較高、電梯速度較快，具有顯著的節(jié)能效果。如圖1所示，該圖為電梯電能回饋裝置的工作原理圖，從圖中可見工作原理的復(fù)雜性。

圖1 電梯電能回饋裝置工作原理圖

能量回饋器工作原理：通常能量回饋器的主電路的組成部分主要包含：IGBT智能模塊IPM，隔離2級管DI以及濾波電感、電容等元件。為了能夠?yàn)楣ぷ魅藛T觀察能量回饋器的整體狀態(tài)提供便利，同時方便觀察能量回饋等指示燈顯示的狀態(tài)，從而確保能夠及時的發(fā)現(xiàn)能量回饋器在運(yùn)行期間，受到外界干擾所帶來的弊端，并安排相關(guān)工作人員能夠及時的解決這些問題，不斷的增強(qiáng)系統(tǒng)工作的可靠性，為電梯的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)建條件。

能量回饋器在應(yīng)用期間，存在著一定的特點(diǎn)。

第一，能量回饋器具有顯著的節(jié)能效果，不存在發(fā)熱電阻，在電梯中應(yīng)用該設(shè)備能夠節(jié)約一定的電能；第二，在安裝方面存在著極大的便利性，安裝上便能夠被使用，并不需要任何的調(diào)試；第三，具有可靠的工作性能，諧波的含量往往較少，具有更加完善的保護(hù)功能；第四，預(yù)留工作狀態(tài)口，并且和變頻器相連，這能夠?yàn)檫M(jìn)一步的確保系統(tǒng)的可靠性提供保障。

2 節(jié)能電梯所帶來的社會與經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)

伴隨近年來房地產(chǎn)、城市公共建設(shè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度正在不斷加快，這加快了電梯市場的發(fā)展速度。而伴隨電梯數(shù)量的增多，其能耗量也逐漸加大，電梯的用電量與空調(diào)與照明的用電量相比，其數(shù)值比較高。為此，節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)前的重要任務(wù)，在實(shí)現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟(jì)效益方面有著積極意義。有統(tǒng)計顯示，制動電阻上的能量消耗戰(zhàn)電梯總的用電量在35%左右，而一般的能量逆變效率則能夠達(dá)到85%左右。為此，電梯能量回饋系統(tǒng)的節(jié)能效果可達(dá)21%-30%之間，而且樓層越高，電梯的速度便會越快，其節(jié)能效果也會更加明顯。

通過節(jié)能電梯的使用，能夠得到一定的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，具體而言主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

首先，可達(dá)到綠色環(huán)保的目標(biāo)。能量回饋型節(jié)能電梯主要將電梯在運(yùn)行期間所產(chǎn)生的再生制動能量，通過特定的回饋裝置將其回饋到電網(wǎng)，同時確保源側(cè)電波的波形形成正弦波，只有這樣才能夠使其達(dá)到電磁兼容的要求。另外，由于這些電梯主要應(yīng)用的是高效率免維護(hù)的無齒輪曳引機(jī)，并不需要向其內(nèi)部添加任何油便能夠被使用，因此在環(huán)保方面有著積極意義。電梯在節(jié)能的同時，為環(huán)境提供了極大的保護(hù)作用。

其次，能夠達(dá)到節(jié)能降耗、節(jié)約資源的目標(biāo)。伴隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電梯的使用數(shù)量正在不斷增加，這也導(dǎo)致電梯成為了耗電量最大的“用戶”之一。而為了能夠達(dá)到節(jié)省電能源的目標(biāo)，很多單位都已經(jīng)應(yīng)用了能量回饋技術(shù)的電梯，每年可節(jié)約的電量較高，該種節(jié)能型電梯的應(yīng)用，已經(jīng)與建設(shè)節(jié)約型設(shè)計要求相符合，給我國節(jié)能降耗帶來了極大的積極作用，并實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益雙贏的局面。

另外，可減少投資，一定程度上節(jié)約開發(fā)成本。在能量回饋型電梯中，由于應(yīng)用了高效的無齒輪節(jié)能主機(jī)，這便能夠在極大程度上減小電梯主電機(jī)的功率。

在國內(nèi)電梯行業(yè)中，很多單位還沒有給予高度重視，電梯運(yùn)行期間的節(jié)能問題，并且在電梯能耗水平方面一直缺少相關(guān)法規(guī)對其進(jìn)行制約，這便導(dǎo)致電梯的電能耗量不斷增加，無法達(dá)到節(jié)能效果。近年來，我國在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)了持續(xù)性用電緊張的情況，而能源問題也給我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了極大威脅。種種原因的影響，節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今社會發(fā)展的首要任務(wù)。為此，能量回饋型節(jié)能電梯得到了推廣與應(yīng)用，其應(yīng)用前景也比較廣闊，在節(jié)約的大背景之下，逐漸的構(gòu)成節(jié)約型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)，為建設(shè)中國特色的節(jié)約型社會奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

能量回饋型節(jié)能電梯，主要利用變頻調(diào)速的方式，通過該種方式在電梯中的應(yīng)用，可大大的提升機(jī)械功能，而在電梯達(dá)到目標(biāo)前，需要逐步的對其降速，直至電梯能夠停止運(yùn)行，此過程便是電梯曳引機(jī)釋放機(jī)械功能量的整個過程，同時在節(jié)省電能方面有著積極意義。在應(yīng)用變頻調(diào)速器期間，需通過電動機(jī)來將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能存儲，將其存儲在大電容當(dāng)中，之后通過電能回饋設(shè)備的應(yīng)用，對所存儲的電容進(jìn)行處理，并將所處理的電容發(fā)送至電網(wǎng)，以供其他設(shè)備更好的應(yīng)用，并達(dá)到節(jié)約電能的目標(biāo)。

3 結(jié)語

如今，電梯已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且給人們的生活以及工作帶來了極大的便利?？墒怯捎陔娞菔褂脭?shù)量正在逐漸增加，這便導(dǎo)致電梯的電耗量不斷上升，與我國節(jié)能型社會的建設(shè)要求相背離。為了能夠不斷的節(jié)省電能源，能量回饋型電梯已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用，并取得了較高的應(yīng)用效果。能量回饋型節(jié)能電梯，可以在確保電梯安全運(yùn)行的基礎(chǔ)之上，達(dá)到節(jié)約電能的目標(biāo)，降低能耗量，符合我國節(jié)約型社會發(fā)展需求，可推動我國社會更好的發(fā)展。

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TU857；TU201.5

：A

：1671-0711（2017）08（上）-0208-02