電梯主要節(jié)能方式
發(fā)布日期:
2019-01-22

  電梯節(jié)能設(shè)備供應商提醒您:電梯要取得良好的電梯節(jié)能效果,可以說是任重道遠,除在日常管理上下功夫外(如根據(jù)非上下班高峰分時段待機在電梯上安裝自動感應器等),最重要的是生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和制造環(huán)節(jié)。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,電梯驅(qū)動主機拖動負載消耗電能占電梯總耗電量的70%以上。因此,電梯節(jié)能的實際操作重點就在于驅(qū)動與曳引系統(tǒng)、電梯調(diào)速方式以及控制方式更新與改善。隨著電梯行業(yè)對節(jié)能技術(shù)的深入研發(fā),電梯節(jié)能開始出現(xiàn)多元化的發(fā)展。


  1、能量回饋技術(shù)

  能量回饋技術(shù)就是當電動機處于發(fā)電狀態(tài)時,通過逆變器,將變頻器直流側(cè)的電逆變成工頻交流電回饋到電網(wǎng)中。從電梯的工作特性中看出,電梯有一半的運行狀態(tài)為發(fā)電狀態(tài),從理論上看,能量回饋技術(shù)的節(jié)能效果應該是很不錯的。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前有90%以上的電梯只會將這部分能量通過再生電阻發(fā)熱的形式白白的浪費掉。能量回饋技術(shù)將電梯的輸入電源作為一個受控對象,具有很多優(yōu)勢。目前該技術(shù)已經(jīng)在幾大電梯廠商中廣泛運用,開發(fā)出了電力反饋系統(tǒng),即是讓經(jīng)過先進的多重整流技術(shù)處理后的電能反饋到樓宇電網(wǎng)中,供樓宇內(nèi)其他用電設(shè)備使用。它是將反饋的電能存儲在蓄電池中,再直接供電網(wǎng)其他用電設(shè)備使用。這種混合電力電梯系統(tǒng)與以往的產(chǎn)品相比,綜合節(jié)電效率達20-50%。讓電梯變成綠色“發(fā)電廠”為其他設(shè)備供電,具有節(jié)約電能的作用。此外,由于代替電阻耗能,降低了機房的環(huán)境溫度,也改善了電梯控制系統(tǒng)的運行溫度,延長電梯使用壽命,機房可以不需要使用空調(diào)等降溫設(shè)備,間接節(jié)省電能。


  2、VVVF(變壓變頻調(diào)速)技術(shù)

  VVVF技術(shù)在現(xiàn)代交流調(diào)速電梯驅(qū)動控制系統(tǒng)中得到了最廣泛的應用。電梯驅(qū)動系統(tǒng)采用成熟的VVVF技術(shù)早已成為當今改善電梯驅(qū)動控制性能、提高電梯運行質(zhì)量的主要途徑。VVVF技術(shù)淘汰了各類交流雙速電機調(diào)速驅(qū)動,取代了直流無齒輪驅(qū)動,不僅使電梯的運行性能優(yōu)越,同時也有效地節(jié)約了能源,降低了損耗。以下按照電梯運行的不同階段來分析VVVF電梯的節(jié)能性。電梯運行可簡化為起動、穩(wěn)速運行、制動3個階段。(1)起動階段:VVVF由于在低頻條件下起動,無功電流小,從而大大降低了總的起動電流,降低了能耗。(2)穩(wěn)速段:ACVV(調(diào)壓調(diào)速)電梯在穩(wěn)速運行段所消耗的能量在滿載和半載上行的條件下與VVVF控制的電梯相近。而在輕載上行(或重載下行)時,由于倒拉效應,ACVV電梯要從電網(wǎng)取得能量產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩,而VVVF電梯工作在再生發(fā)電制動狀態(tài),不需從電網(wǎng)中獲得能量。(3)制動段:ACVV電梯在制動段一般采用能耗制動方式,即從電網(wǎng)中取得能耗制動電流,電流變成熱能消耗在電機的轉(zhuǎn)子中,對于較大慣性輪的電機,能耗制動電流可達到60~80A,電機的發(fā)熱也比較嚴重。而VVVF電梯在制動段不需從電網(wǎng)中獲得任何能量,電動機運行在再生發(fā)電制動狀態(tài),電梯系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)化成電能消耗在電機外部電阻上,不僅節(jié)能,而且也避免了制動電流引起的電機發(fā)熱現(xiàn)象。


  經(jīng)實際運行測算比較,采用VVVF控制的電梯,與ACVV調(diào)速電梯相比,節(jié)能達30%以上。VVVF系統(tǒng)還可以提高電氣系統(tǒng)功率因數(shù),降低電梯線路設(shè)備的容量和電動機的容量達30%以上。根據(jù)以上所述,可知VVVF變頻調(diào)速電梯具有明顯的節(jié)能特性,代表了電梯調(diào)速的發(fā)展方向,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。


  3、共直流母線電梯控制系統(tǒng)原理和運用

  在電梯頻率使用較大的地方,一臺電梯是不夠的,因此往往都是用兩臺或者多臺電梯同時使用。這樣就可以考慮把其中的一臺或者兩臺在發(fā)電的時候產(chǎn)生的多余能量反饋到一條這幾臺電梯共同使用的母線上,以此來達到節(jié)能的目的。共直流母線電梯控制系統(tǒng)一般都是由斷路器、接觸器、逆變器、電機和熔斷機組成的。其特點是:把所有電梯在系統(tǒng)中的直流一側(cè)都連接到共用母線上。這樣,每可一臺電梯都能在運行過程中,通過自身的逆變器,將交流電轉(zhuǎn)化成直流電能后反饋到母線上。母線上的其他電梯就可以充分利用這部分能量,減少了系統(tǒng)總的能量消耗,達到了節(jié)能的目的。當其中的某一臺電梯發(fā)生故障的時候,只要切斷該電梯上的空氣開關(guān)就可以了。該方案具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安全可靠的優(yōu)點。


  4、新曳引媒介的應用

  傳統(tǒng)曳引式電梯曳引媒介是鋼絲繩,由于鋼絲繩自重及摩擦力因素,需要消耗較多能量。聚氨酯復合鋼帶替代傳統(tǒng)鋼絲繩應用于電梯行業(yè)完全顛覆了傳統(tǒng)電梯的設(shè)計理念,使節(jié)能高效成為可能。厚度只有3毫米的聚氨酯鋼帶比傳統(tǒng)鋼絲繩更加柔韌耐用,壽命是傳統(tǒng)鋼絲繩的3倍。聚氨酯鋼帶的高韌性及高曳引力使主機的設(shè)計趨于小型化,主機曳引輪直徑可以減少到100~150毫米,結(jié)合永磁無齒輪技術(shù),可使曳引機的體積比傳統(tǒng)主機體積小70%,可輕松實現(xiàn)無機房設(shè)計,大大節(jié)省建筑空間,降低建造成本。目前奧的斯GEN2電梯,迅達3300AP電梯均已采用該技術(shù),實踐證明比傳統(tǒng)電梯最多可以節(jié)能50%。另外迅達電梯公司的高強度無鋼芯合成纖維曳引繩已處于運行驗證階段,相信不久將來會進入中國市場。


  5、可變速技術(shù)

  可變速電梯技術(shù)是近年來出現(xiàn)另一種節(jié)能環(huán)保新技術(shù),可變速電梯技術(shù)的研發(fā),是基于傳統(tǒng)電梯產(chǎn)品的節(jié)能潛力。傳統(tǒng)電梯在運行時,只有在滿載和空載的情況下,額定速度才是按曳引機處于最大負荷,即曳引機的輸出功率最大時設(shè)定的。但是,當乘客只有一半左右時,因箱體是與配重平衡的,實際上曳引機的負荷較小,輸出功率尚有剩余。也就是說,曳引機的功率只使用了一部分。“可變速電梯技術(shù)”就是利用負荷小時的那部分剩余功率,在相同電力情況下提高了電梯的速度。這一新技術(shù)的應用,可使電梯的速度最大提高到額定速度的1.6倍。模擬演示表明,乘客等候時間減少了約12%。這不僅僅縮短了乘客們最有意見的電梯等候時間和乘坐時間,也提高了移動效率與舒適感。移動效率的提高使電梯待機時間得以延長,電梯照明可以關(guān)掉,在節(jié)電方面效果顯著。同時,可變速電梯技術(shù)無需提高曳引機的型號即可使電梯的速度提高一個檔次,在節(jié)約成本、節(jié)省能源方面可發(fā)揮重要作用。


  6、目的選層系統(tǒng)

  經(jīng)過持續(xù)改進和研發(fā)創(chuàng)新,這使用理念已經(jīng)為國人接受,并引領(lǐng)了行業(yè)內(nèi)追隨者的持續(xù)再創(chuàng)造。簡單的說,傳統(tǒng)電梯在進入電梯后才選樓層告訴電梯自己要去的樓層,在高峰時往往層層??浚实拖?,而目的選層系統(tǒng)的應用使得去同一個樓層的人在進入電梯前就組織好,這樣就能搞提高效益。結(jié)合相關(guān)軟件數(shù)據(jù)庫、通過藍牙技術(shù)及小區(qū)管理系統(tǒng),運用智能卡呼梯及指派電梯使電梯真正融入智能樓宇,進入大樓的人員的活動區(qū)域都提前設(shè)定,提高了大樓及小區(qū)的管理效率和安全等級。


  7、更新電梯轎廂照明系統(tǒng)及樓層顯示系統(tǒng)

  相關(guān)資料介紹,使用LED發(fā)光二極管更新電梯轎廂常規(guī)使用的白熾燈、日光燈等照明燈具,可節(jié)約照明用量90%左右,燈具壽命是常規(guī)燈具的30~50倍。LED燈具功率一般僅為1W,無熱量,而且能實現(xiàn)各種外形設(shè)計和光學效果,美觀大方。電梯在待機狀態(tài),樓層顯示體統(tǒng)一直處于工作狀態(tài),運用休眠技術(shù)使其自動關(guān)斷或亮度減半,也能達到節(jié)能目的。


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