浅析电梯节能管理

2019-08-22 版权声明 举报文章

摘要:随着现代化发展,生产规模不断扩大,商务写字楼、酒店、宾馆、高层住宅小区等成了人们日常进出的场所,电梯也随着在这些场所被广泛使用,电梯成了人们出入这些高层建筑物不可缺少的工具,同时电力资源的短缺,电能供需矛盾也日益突出。如何降低电梯的使用成本及采用必要的节能技术,已成为各级管理部门非常关注的事。本文从降低电梯使用成本采取电梯节能的具体措施、改造方案、领先技术应用等方面出发,对电梯节能管理各方面进行了探索。

关键词:电梯节能管理应用

近些年来,节能降耗成为社会关注的热点,电梯节能不光要求新购电梯要节能,对那些老电梯进行节能改造,同样可以达到节能效果,高耗能的电梯因而成为节能技术应用的突破口。电梯的节能应从新梯的选配、旧梯的改造、电梯日常管理、领先的电梯技术应用等四个方面重点考虑:

1 新梯的选型、配置

新梯的选型、配置要按照电梯整个使用周期全成本核算费用高低进行比选,不仅仅要考虑电梯的生产厂家、前期购置、安装费用,还要充分考虑其后期运行能源损耗、常用零配件的价格及更换的难易程度、维修养护费用。电梯运行管理部门应根据现场积累的管理经验,从能源损耗、日常维修管理费用情况、、电梯发生故障的频率、业主乘坐舒适度等方面,综合考虑电梯的选型、配置。

电梯运行成本中最大的是电梯用电支出,其耗电量集中体现在电梯曳引机上,目前市场上在用电梯中大部分曳引机采用涡轮、蜗杆减速增力机构,这种电梯曳引机使用效率仅为74%-78%,近年来随着电梯制造技术的不断发展,无齿轮永磁同步电梯已成为节能电梯主流产品,无齿轮永磁同步电梯不仅体积小、噪音小、寿命长,最为主要的是其耗电量小,可大大降低电梯管理部门用电成本。现在市场上推广使用的无齿轮永磁同步电梯大多采用高磁通密度的永磁材料,将曳引轮直接安装在电机的转子上,直接进行传动,基本上没有传动损耗,耗电量远远小于有齿轮曳引机,其安装方式可采用无机房或小机房安装,同传统涡轮电梯相比,综合节能30%左右,噪音降低10%左右,土建安装费用降低10%左右。

随着现代新型电梯控制技术的应用,电梯在节能方面的应用受到了各级电梯管理部门的高度重视,其发挥的作用也日益显现。应用在电梯中的现代控制技术就如同人体大脑的“神经元”,它根据电梯运行情况及乘客乘坐情况,自动调节电梯的运行方式,自动生成最省电的运行模式。新型电梯控制技术中的“神经元”可同时控制多部电梯,形成多部电梯联动,根据乘客乘坐情况,控制最近的电梯在适当的时间到达适当的位置,即方便乘客乘坐,又减少了电梯启动、运行次数,无人乘坐时,“神经元”会自动控制电梯照明关闭。新型的电梯控制技术还可利用楼顶太阳能作补充能量,对多部电梯而言,节能高达30%以上。

2 旧梯的改造

目前市场上在用电梯中,大多数都是非节能电梯,利用率低,耗电量大,电损大,电梯管理部门的成本压力也很大。从现有电梯改造技术来看,原有旧电梯的节能节电潜力很大,因此,对电梯进行节能改造就显得非常重要。

2.1 在电梯中安装电能回馈装置

旧电梯节能改造技术中应用最多的是在电梯中安装电能回馈装置。电梯电能回馈装置采用的是先进的电力电子技术和高性能的JGBT作为开关器件,它最大的优点在于能够将电梯运行过程中由机械产生的、白白浪费掉的电能进行回收。通常情况下,当电梯从高处放下时,电梯要释放能量,这个能量通常由制动电阻损耗掉了,这个制动电阻的功率相当大,往往占到电梯电动机额定功率的50%以上,如何将这些白白损耗掉的电能利用起来,进行回收利用,正是电梯电能回馈装置所要解决的问题。当电梯上升时,大量使用电能,电梯电能回馈装置可将制动电阻损耗的电能储存利用起来,达到节能的功效。经过测试电梯安装电能回馈装置后,因损耗的电能通过电能回馈装置进行了回收、利用,消除了电阻发热元件,大大降低了机房的温度,不但节省了夏季电梯机房空调费用,同时有效地改善了电梯控制系统的运行温度,无形中延长了电梯的使用寿命。电梯安装了电能回馈装置后,节电率可高达到25%左右。根据电梯使用频繁程度不同,购置安装一套电能回馈装置的回收成本周期约为6-12个月,而一套电能回馈装置的平均使用寿命为10-15年,相当于电梯的平均使用寿命。对原有旧梯安装电能回馈装置,是对电梯进行节能管理的有效手段,可大大降低电梯管理部门运行成本,延长电梯使用寿命。

2.2 在电梯中安装变频驱动装置

在电梯的节能管理应用技术中,电梯变频调速技术在电梯驱动控制系统中得到了广泛的应用。其淘汰了各类交流双速电机调速驱动、取代了直流无齿轮驱动,不仅优化了电梯的运行性能,同时大大降低了电梯电能消耗。电梯安装变频调速驱动装置后可将电梯曳引机释放出的机械动能以及电梯运行时产生的机械位能即电梯运行中多余的机械能(含位能和动能)通过电梯电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中,由外接的再生能量逆变器将电梯运行中多余的机械能及时高效地进行有源逆变反送回电网,形成能量的双向流动,对电能进行直接利用和再利用,有效降低能耗,节能效果显著。

2.3 在电梯中安装永磁同步电机驱动装置

在电梯驱动系统中使用永磁同步电机是电梯节能技术中的另一项应用,这种电机主要是对电梯门机进行控制,通过增量编码器评估、检测电机转子磁通的位置,并自动计算出参数的速度,对电机进行矢量控制,使电机的功率因数可以达到很高。这种电机属于输出低频,大转矩交变电流驱动电机,能有效控制永磁同步门电机运行,其结构简单,不需另外附加机械减速机构,且性能可靠,控制精确,永磁同步电机的转子无电流通过,不存在转子耗损问题,同比异步电机的耗损降低50%左右,具有很好的节能效果。

3 电梯的日常节能管理

3.1 制定合理的电梯运行规程

在日常工作中尽量合理疏导乘客集中乘梯,减少电梯运行次数,通过疏导尽量平衡各电梯使用时间。在午休、夜间减少电梯使用台数,从而提高电梯设备的有效利用率,既保证了服务又减少了能源的消耗。通过技术改造,电梯驱动方式改造为变频驱动,控制方式改造为并联控制,达到节能管理目标。

3.2 完善节能管理体系

建立能源管理责任制度,指定项目能源负责人,将节能指标和相应的工作的责任、权利、利益分层次落实到人,节奖超罚;建立节能技术选择和论证机制,评估节能技术或者措施到底节约了多少能源和费用,制定经济核算和评估方法的企业标准;建立节能改造工作程序:提出节能对象掌握节能技术和方法制定改革方案编制预算论证领导认可批准订货和施工测试、验收、试运行核算和评价总结归档。

3.3 多方位考虑制订电梯节能降耗方案

在电梯日益广泛应用的今天,电梯能耗大,节能降耗的呼声也越来越大,电梯节能方案不是使用单一的一项措施就可以达到节能目的,而是需要从多方位考虑制订切实可行的节能降耗方案,这其中包括:

3.3.1 在电梯软件控制中实现节能降耗,如建立有效控制的交通模式,将电梯运行模式设置成加减速度变参数,尽量减少电梯的停站次数,通过仿真软件模拟,确定出不同楼层之间的最佳运行曲线。

3.3.2 利用电梯机房在楼顶的优势,通过改造使电梯运载耗能充分利用太阳能作为电梯的补充能源。

3.3.3 改进电梯机械传动及电力拖动系统,采用行星齿轮减速器、变频调压调速拖动系统,可有效降低电梯能耗,其电能损耗减少可高达20%以上。

3.3.4 采用电能回馈器将制动电能再生利用,这种节能措施在高速梯上效果显著,可实现节电30%以上。

3.3.5 更新电梯轿厢照明系统,采用LED照明灯具,节省照明电量90%左右,且LED灯具寿命是常规灯具的40倍左右。

3.3.6 采用先进的电梯控制技术,包括电梯轿厢无人自动关灯技术、驱动楼宇智能管理技术等,可达到良好的节能效果。

3.3.7 通过加强对电梯后期的养护管理,采取有效的运行养护、维修管理措施,减少电梯故障率,延长电梯使用寿命,也是电梯节能管理措施的体现。

4 结束语

社会在进步,生产力在发展,随着电梯在现代生活的不断广泛应用,社会对电梯使用的关注度也在不断提升,电梯在节能降耗方面的应用技术也在不断创新、提升。在电能供需矛盾日益突出的现实情况下,电梯节能显得尤为必要,具有特别重要的社会意义和经济效益。通过对电梯各个环节的节能管理,不仅能达到节约用电的目的,还可延长电梯的使用寿命,社会、业主、企业三方受益。

参考文献:

[1]民用建筑节能条例.

[2]电梯能量回馈装置说明书.

[3]电梯变频控制装置说明书.

[4]2007-2010年中国电梯行业研究与市场预测报告.

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