淺談電梯節(jié)能降耗技術(shù)
發(fā)布日期:
2024-01-04

  隨著房地產(chǎn)行業(yè)的飛速成長,也帶動了電梯業(yè)的發(fā)展。如今,電梯已經(jīng)成為高層建筑必需的配置,除了對基礎(chǔ)功能的需求外,人們追求更多的是電梯的安全性與舒適感,然而很少有人去關(guān)心電梯的能耗問題,這使得電梯成為高層建筑中僅次于空調(diào)的第二大能耗設(shè)備。


  研究電梯的發(fā)展歷史我們可以發(fā)現(xiàn),電梯控制系統(tǒng)從最初的直流控制到當(dāng)今的永磁同步無齒輪控制,電梯技術(shù)的每一步發(fā)展都伴隨著電梯能耗的降低,從這個角度來說,節(jié)能是電梯發(fā)展的必然方向。雖然如此,當(dāng)前電梯所采用的制動方式大多數(shù)仍為能耗制動,這樣電梯所產(chǎn)生的再生能量通過制動電阻發(fā)熱消耗掉,造成大量能源流失,增加了機(jī)房的溫度,這不僅導(dǎo)致能量的二次浪費,而且還影響電梯的正常運(yùn)行。因此,如何降低電梯的能耗,如何將電梯運(yùn)行中產(chǎn)生的能量進(jìn)行回收利用,已成為社會急需關(guān)心和了解的焦點。


  《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第七條規(guī)定:特種設(shè)備生產(chǎn)、經(jīng)營使用單位應(yīng)當(dāng)遵守本法和其他有關(guān)法律、法規(guī),建立、健全特種設(shè)備安全和節(jié)能責(zé)任制度,加強(qiáng)特種設(shè)備安全和節(jié)能管理,確保特種設(shè)備生產(chǎn)、經(jīng)營、使用安全,符合節(jié)能要求。電梯作為八大類特種設(shè)備之一,其生產(chǎn)、經(jīng)營、使用安全,必須要符合節(jié)能要求。因此,為了確保真正實現(xiàn)電梯的節(jié)能降耗目的,必須要從機(jī)械和電氣控制兩個方面進(jìn)行節(jié)能。


  電梯機(jī)械節(jié)能中曳引式電梯的曳引機(jī),通過曳引鋼絲繩一頭連接轎廂,一頭連接對重裝置,帶動轎廂和對重上下運(yùn)行。電梯的曳引機(jī)有有齒輪和無齒輪之分。

淺談電梯節(jié)能降耗技術(shù)

  有齒輪曳引機(jī)通常通過減速箱來帶動曳引輪運(yùn)行,減速箱一般采用蝸輪蝸桿傳動,減速比一般為35:2。無齒輪曳引機(jī)中間沒有減速箱,以交流永磁同步電動機(jī)為動力,繞繩比通常是2:1或是1:1。


  從電梯節(jié)能的角度分析,無齒輪曳引機(jī)要優(yōu)于有齒輪曳引機(jī),但是如果必須要采用有齒輪曳引機(jī)作為動力源時,要采用高效率的有齒輪曳引機(jī)。有齒輪曳引機(jī)按其主傳動機(jī)構(gòu)類型主要分為蝸輪蝸桿、斜齒輪式、行星齒輪式3種,蝸輪蝸桿傳動其傳動效率非常低,只有70%左右;行星齒輪式傳動和斜齒輪式傳動其傳動效率較高,能達(dá)到90%以上,但因其要求齒輪加工精度高,成本高,所以其應(yīng)用范圍不廣。


  此外,有齒輪傳動可以采用永磁同步電動機(jī),這比交流異步電動機(jī)效率至少要高10%,這是針對有齒輪曳引機(jī)的節(jié)能改造。


  永磁同步曳引機(jī)與有齒輪曳引機(jī)相比,有著無可比擬的優(yōu)勢。永磁同步曳引機(jī)無需從電網(wǎng)吸取無功電流,因此其功率因數(shù)相對比較高;永磁同步曳引機(jī)無需勵磁繞組沒有勵磁損耗,因面發(fā)熱少,效率高,可以提高20%40%。永磁同步曳引機(jī)采用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制,具有與直流電動機(jī)一樣優(yōu)良的速度、轉(zhuǎn)矩控制特性,起、制動電流明顯低于感應(yīng)電動機(jī),所需電動機(jī)功率和變頻器容量都有所減小。


  電梯控制系統(tǒng)節(jié)能的方法有很多,一是變頻調(diào)速節(jié)能,二是利用回饋裝置節(jié)能。


  1.我國所使用的電網(wǎng)的頻率為50HZ,所謂的變頻調(diào)速節(jié)能,通常是指在50HZ以下的調(diào)速,也即通常所說的基頻以下調(diào)速。


  在基頻以下的調(diào)速,也就是恒轉(zhuǎn)矩下的調(diào)速,根據(jù)電動機(jī)原理,由T=9.55P/n可知,當(dāng)轉(zhuǎn)矩T保持不變時,功率P將隨著轉(zhuǎn)速n的變化一起變化,也即當(dāng)n增大時,P也將增大,n減小時,P也將減小。


  在電梯正常運(yùn)行時,可以根據(jù)轎廂所載乘客的多少,由變頻器輸出相應(yīng)的功能,也即,當(dāng)乘客數(shù)量多時,控制變頻器輸出較大的功率,乘客數(shù)量少時,控制變頻器輸出較小的功率,從而避免了大馬拉小車的現(xiàn)象發(fā)生,從而實現(xiàn)電梯節(jié)能的目的。


  2.利用回饋裝置的節(jié)能,根據(jù)能量守恒原理,電梯在輕載上行,重載下行和平層停梯狀態(tài)下,多余的能量(含動能和勢能)通過電動機(jī)和變頻器轉(zhuǎn)換成再生電能,并由發(fā)熱電阻消耗掉,頻繁使用會導(dǎo)致機(jī)房內(nèi)的溫度上升,需要配備空調(diào)進(jìn)行降溫。否則會造成電梯故障率上升。


  而加裝電梯節(jié)能裝置的電梯,將主機(jī)轉(zhuǎn)化的電能通過電梯節(jié)能裝置輸出,經(jīng)過濾波處理,將符合標(biāo)準(zhǔn)的電能反饋回電網(wǎng)供其它用電負(fù)載使用。并且運(yùn)行時,轎廂與配重重量相差越大,運(yùn)行樓層越高、運(yùn)行頻率越頻繁,則電能節(jié)約的越大,大大提高了電能的高效利用。據(jù)統(tǒng)計,消耗在電梯制動電阻上的能量占有電梯總用電量的25%~35%,如果能把這部分能量回收再利用,就可以達(dá)到節(jié)約電能的目的。利用回饋裝置就能實現(xiàn)再生能量的回收和再利用,回饋裝置能有效的將再生能量回收起來,或者回饋電網(wǎng),或者供給周邊其他用電設(shè)備使用,從而節(jié)約電網(wǎng)的能量。


淺談電梯節(jié)能降耗技術(shù)


  深圳市合興加能科技有限公司生產(chǎn)的IPC-PFE系列電梯節(jié)能裝置,不僅可以降低機(jī)房溫度,回饋裝置能有效的將再生能量回收起來,或者回饋電網(wǎng),或者供給周邊其他用電設(shè)備(空調(diào)、電腦、電燈等)使用,從而節(jié)約電網(wǎng)的能量,其節(jié)能效果還是十分明顯的 。經(jīng)多次現(xiàn)場實際測試,綜合節(jié)電率達(dá)20%~50%。再生電能回收效率高達(dá)97.5%。


  電梯節(jié)能降耗技術(shù)必將成為電梯未來研究發(fā)展的一個重要方向,也會成為國家“節(jié)能減排”這一政策的排頭兵之一。

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