電梯節(jié)能技術(shù)的市場(chǎng)前景

中國(guó)電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，在電梯行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，高耗電問(wèn)題也不容忽視。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2013年，全國(guó)在用的60多萬(wàn)臺(tái)電梯中，節(jié)能電梯僅占1.92%。到2015年，如果全國(guó)電梯仍全部采用非節(jié)能電梯，我國(guó)電梯將會(huì)多耗電約800億千瓦時(shí)，相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電量，數(shù)字說(shuō)明電梯節(jié)能是何等重要。以下是對(duì)電梯節(jié)能的六種途徑和六大節(jié)能新技術(shù)進(jìn)行介紹。

運(yùn)行中可變速技術(shù)

電梯曳引電動(dòng)機(jī)的額定功率是根據(jù)轎廂在滿載或空載的工況下曳引電動(dòng)機(jī)輸出最大功率而設(shè)計(jì)的。當(dāng)轎廂、對(duì)重重量一致工況時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)在理論上只需克服曳引輪上靜壓摩擦力，其輸出功率未達(dá)到滿負(fù)荷而尚有余量。

在電動(dòng)機(jī)功率不變的前提下，當(dāng)轎廂、對(duì)重重量一致工況時(shí)，可根據(jù)乘客人數(shù)變化相對(duì)提高電梯運(yùn)行速度。與額定速度運(yùn)行的傳統(tǒng)電梯相比，使用可變速技術(shù)可適當(dāng)提高電梯速度(可將原梯速提速約1.6倍)。這樣相對(duì)減少了乘客的候梯和乘梯時(shí)間，也是對(duì)節(jié)能環(huán)保的貢獻(xiàn)。

能量回饋技術(shù)

能量回饋技術(shù)可將轎廂在輕載上行或滿載下行時(shí)產(chǎn)生的再生能量和電動(dòng)機(jī)制動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能通過(guò)多重整流技術(shù)轉(zhuǎn)化為電能并回饋到電網(wǎng)，供同一局域網(wǎng)內(nèi)其他電氣設(shè)備使用，這樣既可降低設(shè)備的能耗又符合綠色環(huán)保。依照此原理，目前已研發(fā)出實(shí)驗(yàn)型的"混合電力電梯"，可將回饋的電力存儲(chǔ)在特制的"蓄電池"內(nèi)，以供電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設(shè)備使用。

單井道雙轎廂運(yùn)行技術(shù)

為提高高層建筑內(nèi)電梯運(yùn)載效率和井道的利用率，近年來(lái)，出現(xiàn)了單井道雙轎廂技術(shù)。按轎廂位置和運(yùn)行狀況可分為超級(jí)雙層聯(lián)體轎廂、可調(diào)正雙轎廂聯(lián)動(dòng)和雙轎廂各自獨(dú)立運(yùn)行三種類(lèi)型。

單井道雙轎廂技術(shù)的工作原理，是在同一井道內(nèi)的兩個(gè)相互獨(dú)立的轎廂，由智能化控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器來(lái)監(jiān)控兩個(gè)轎廂位置，以防止相互碰撞，使其可以獨(dú)立安全運(yùn)行并起到增加運(yùn)載量實(shí)現(xiàn)節(jié)能的作用。

目的選層智能技術(shù)

通過(guò)目的層智能化分流方式的高效運(yùn)營(yíng)調(diào)度，可以有效提高電梯運(yùn)行效率和降低乘客待梯或乘梯時(shí)間。

目的選層智能技術(shù)由群控單元、目的層選層器和樓層指示器等模塊組成，基于專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，具有動(dòng)態(tài)分散待梯、高峰自識(shí)別、動(dòng)態(tài)分區(qū)服務(wù)、可配置服務(wù)層、調(diào)配策略可選擇和及時(shí)預(yù)報(bào)等功能。

無(wú)線電力傳輸和無(wú)線信號(hào)傳輸技術(shù)

通過(guò)無(wú)線電力傳輸和無(wú)線信號(hào)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)電梯轎廂無(wú)隨行電梯，既可以節(jié)省電梯，又可以改善電梯在運(yùn)行中的負(fù)載平衡、信號(hào)干擾、安全性能等一系列安全和節(jié)能問(wèn)題。

電梯轎廂隨行電梯連接轎廂和電梯機(jī)房控制柜以便傳送電力和信號(hào)。通過(guò)每層井道壁和轎廂頂部的互感器相互作用，將電流頻率升高，在磁芯線圈中產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。當(dāng)轎廂次級(jí)線圈接近時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，再整流為直流電對(duì)蓄電池充電，作為電梯轎廂及層門(mén)的供電電源。

電梯轎廂側(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)由原有的信號(hào)采集裝置采集，然后硬接線連接至轎廂側(cè)無(wú)線信號(hào)傳輸裝置，天線收發(fā)器將信號(hào)發(fā)送至層門(mén)側(cè)無(wú)線信號(hào)傳輸裝置，再通過(guò)有線的方式將信號(hào)連接至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心下達(dá)至電梯轎廂側(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)線路則相反。如此方式完成了電梯轎廂無(wú)隨行電梯傳輸無(wú)線信號(hào)的工作，以此達(dá)到電梯運(yùn)行的安全和節(jié)能。

減少待機(jī)能耗

國(guó)外有關(guān)研究部門(mén)對(duì)15萬(wàn)臺(tái)運(yùn)行中的電梯進(jìn)行了能耗測(cè)試。報(bào)告顯示，在電梯能耗中，最大的能耗是待機(jī)能耗，待機(jī)能耗約占電梯總能耗的58%，可見(jiàn)減少待機(jī)能耗對(duì)提高電梯能效有顯著作用。

優(yōu)化對(duì)重配置

電梯的平均負(fù)載率約為額定載荷的20%，目前公認(rèn)的電梯平衡系數(shù)為40%-50%。經(jīng)大量測(cè)試分析后，業(yè)內(nèi)人士建議，可將平衡系數(shù)優(yōu)化為曳引驅(qū)動(dòng)取0.35、能源再生裝置取0.21、液壓電梯取0.30，說(shuō)明優(yōu)化對(duì)重配置也可降低電梯在運(yùn)行中的能耗。

能量回饋

在電梯能量回饋中，能量回收因梯種、使用頻次和載重量等不同，一般為20%-40%。目前，國(guó)家電梯能耗標(biāo)準(zhǔn)尚末出臺(tái)。能量回饋節(jié)能是采用PWM有源逆變方式在電梯電壓變頻器原電阻制動(dòng)單元的端子上加裝ERB裝置，從而達(dá)到能量回饋的作用，該種方式適用于載重量大、使用頻次高的電梯。

合理優(yōu)化電梯的選用和管理

根據(jù)大樓性質(zhì)、服務(wù)對(duì)象、使用面積、流量和去向等合理配置電梯品種、數(shù)量、運(yùn)行和停層等布局方案可以起到節(jié)能的效果，也是最務(wù)實(shí)的做法。

開(kāi)發(fā)節(jié)能新技術(shù)

直線電動(dòng)機(jī)、矩陳逆變器、高效率減速器等新技術(shù)在電梯中的應(yīng)用也可節(jié)約電梯的能耗。

線性電梯

線性電動(dòng)機(jī)無(wú)需通過(guò)任何轉(zhuǎn)換裝置就可直接將電能轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。1990年在日本東京投入使用的由線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的線性電梯，載重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。

新一代的線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、無(wú)曳引鋼繩電梯，無(wú)需機(jī)房、對(duì)重和曳引鋼繩，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維保、無(wú)噪聲、無(wú)污染和節(jié)省電能60%的優(yōu)勢(shì)。

因此，線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)曳引鋼繩電梯有可能成為今后高層建筑中電梯的發(fā)展方向。

電梯節(jié)能六種途徑

電梯節(jié)能是指減少運(yùn)行中電梯在能量傳輸過(guò)程中的消耗，特別是在待機(jī)狀態(tài)下的能量消耗，以及提高電梯運(yùn)行效率。

重量平衡最理想

如果電梯轎廂和對(duì)重在上下運(yùn)行時(shí)重量平衡，電動(dòng)機(jī)只需克服電梯滑動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件的阻力，此時(shí)，電梯最為節(jié)能。但電梯轎廂內(nèi)載荷是個(gè)變量，如能將電梯對(duì)重也隨轎廂內(nèi)載荷變化而相應(yīng)變化，這種節(jié)能方法最為理想，但實(shí)施此項(xiàng)技術(shù)難度很大。