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电梯主要节能方式

日期: 2019-01-22
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  电梯节能设备供应商提醒您:电梯要取得良好的电梯节能效果,可以说是任重道远,除在日常管理上下功夫外(如根据非上下班高峰分时段待机在电梯上安装自动感应器等),最重要的是生产企业的技术研发和制造环节。有关统计数据表明,电梯驱动主机拖动负载消耗电能占电梯总耗电量的70%以上。因此,电梯节能的实际操作重点就在于驱动与曳引系统、电梯调速方式以及控制方式更新与改善。随着电梯行业对节能技术的深入研发,电梯节能开始出现多元化的发展。


  1、能量回馈技术

  能量回馈技术就是当电动机处于发电状态时,通过逆变器,将变频器直流侧的电逆变成工频交流电回馈到电网中。从电梯的工作特性中看出,电梯有一半的运行状态为发电状态,从理论上看,能量回馈技术的节能效果应该是很不错的。据不完全统计,目前有90%以上的电梯只会将这部分能量通过再生电阻发热的形式白白的浪费掉。能量回馈技术将电梯的输入电源作为一个受控对象,具有很多优势。目前该技术已经在几大电梯厂商中广泛运用,开发出了电力反馈系统,即是让经过先进的多重整流技术处理后的电能反馈到楼宇电网中,供楼宇内其他用电设备使用。它是将反馈的电能存储在蓄电池中,再直接供电网其他用电设备使用。这种混合电力电梯系统与以往的产品相比,综合节电效率达20-50%。让电梯变成绿色“发电厂”为其他设备供电,具有节约电能的作用。此外,由于代替电阻耗能,降低了机房的环境温度,也改善了电梯控制系统的运行温度,延长电梯使用寿命,机房可以不需要使用空调等降温设备,间接节省电能。


  2、VVVF(变压变频调速)技术

  VVVF技术在现代交流调速电梯驱动控制系统中得到了最广泛的应用。电梯驱动系统采用成熟的VVVF技术早已成为当今改善电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。VVVF技术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,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效地节约了能源,降低了损耗。以下按照电梯运行的不同阶段来分析VVVF电梯的节能性。电梯运行可简化为起动、稳速运行、制动3个阶段。(1)起动阶段:VVVF由于在低频条件下起动,无功电流小,从而大大降低了总的起动电流,降低了能耗。(2)稳速段:ACVV(调压调速)电梯在稳速运行段所消耗的能量在满载和半载上行的条件下与VVVF控制的电梯相近。而在轻载上行(或重载下行)时,由于倒拉效应,ACVV电梯要从电网取得能量产生制动转矩,而VVVF电梯工作在再生发电制动状态,不需从电网中获得能量。(3)制动段:ACVV电梯在制动段一般采用能耗制动方式,即从电网中取得能耗制动电流,电流变成热能消耗在电机的转子中,对于较大惯性轮的电机,能耗制动电流可达到60~80A,电机的发热也比较严重。而VVVF电梯在制动段不需从电网中获得任何能量,电动机运行在再生发电制动状态,电梯系统的动能转化成电能消耗在电机外部电阻上,不仅节能,而且也避免了制动电流引起的电机发热现象。


  经实际运行测算比较,采用VVVF控制的电梯,与ACVV调速电梯相比,节能达30%以上。VVVF系统还可以提高电气系统功率因数,降低电梯线路设备的容量和电动机的容量达30%以上。根据以上所述,可知VVVF变频调速电梯具有明显的节能特性,代表了电梯调速的发展方向,具有显著的经济效益和社会效益。


  3、共直流母线电梯控制系统原理和运用

  在电梯频率使用较大的地方,一台电梯是不够的,因此往往都是用两台或者多台电梯同时使用。这样就可以考虑把其中的一台或者两台在发电的时候产生的多余能量反馈到一条这几台电梯共同使用的母线上,以此来达到节能的目的。共直流母线电梯控制系统一般都是由断路器、接触器、逆变器、电机和熔断机组成的。其特点是:把所有电梯在系统中的直流一侧都连接到共用母线上。这样,每可一台电梯都能在运行过程中,通过自身的逆变器,将交流电转化成直流电能后反馈到母线上。母线上的其他电梯就可以充分利用这部分能量,减少了系统总的能量消耗,达到了节能的目的。当其中的某一台电梯发生故障的时候,只要切断该电梯上的空气开关就可以了。该方案具有结构简单、成本低、安全可靠的优点。


  4、新曳引媒介的应用

  传统曳引式电梯曳引媒介是钢丝绳,由于钢丝绳自重及摩擦力因素,需要消耗较多能量。聚氨酯复合钢带替代传统钢丝绳应用于电梯行业完全颠覆了传统电梯的设计理念,使节能高效成为可能。厚度只有3毫米的聚氨酯钢带比传统钢丝绳更加柔韧耐用,寿命是传统钢丝绳的3倍。聚氨酯钢带的高韧性及高曳引力使主机的设计趋于小型化,主机曳引轮直径可以减少到100~150毫米,结合永磁无齿轮技术,可使曳引机的体积比传统主机体积小70%,可轻松实现无机房设计,大大节省建筑空间,降低建造成本。目前奥的斯GEN2电梯,迅达3300AP电梯均已采用该技术,实践证明比传统电梯最多可以节能50%。另外迅达电梯公司的高强度无钢芯合成纤维曳引绳已处于运行验证阶段,相信不久将来会进入中国市场。


  5、可变速技术

  可变速电梯技术是近年来出现另一种节能环保新技术,可变速电梯技术的研发,是基于传统电梯产品的节能潜力。传统电梯在运行时,只有在满载和空载的情况下,额定速度才是按曳引机处于最大负荷,即曳引机的输出功率最大时设定的。但是,当乘客只有一半左右时,因箱体是与配重平衡的,实际上曳引机的负荷较小,输出功率尚有剩余。也就是说,曳引机的功率只使用了一部分。“可变速电梯技术”就是利用负荷小时的那部分剩余功率,在相同电力情况下提高了电梯的速度。这一新技术的应用,可使电梯的速度最大提高到额定速度的1.6倍。模拟演示表明,乘客等候时间减少了约12%。这不仅仅缩短了乘客们最有意见的电梯等候时间和乘坐时间,也提高了移动效率与舒适感。移动效率的提高使电梯待机时间得以延长,电梯照明可以关掉,在节电方面效果显著。同时,可变速电梯技术无需提高曳引机的型号即可使电梯的速度提高一个档次,在节约成本、节省能源方面可发挥重要作用。


  6、目的选层系统

  经过持续改进和研发创新,这使用理念已经为国人接受,并引领了行业内追随者的持续再创造。简单的说,传统电梯在进入电梯后才选楼层告诉电梯自己要去的楼层,在高峰时往往层层停靠,效率低下,而目的选层系统的应用使得去同一个楼层的人在进入电梯前就组织好,这样就能搞提高效益。结合相关软件数据库、通过蓝牙技术及小区管理系统,运用智能卡呼梯及指派电梯使电梯真正融入智能楼宇,进入大楼的人员的活动区域都提前设定,提高了大楼及小区的管理效率和安全等级。


  7、更新电梯轿厢照明系统及楼层显示系统

  相关资料介绍,使用LED发光二极管更新电梯轿厢常规使用的白炽灯、日光灯等照明灯具,可节约照明用量90%左右,灯具寿命是常规灯具的30~50倍。LED灯具功率一般仅为1W,无热量,而且能实现各种外形设计和光学效果,美观大方。电梯在待机状态,楼层显示体统一直处于工作状态,运用休眠技术使其自动关断或亮度减半,也能达到节能目的。


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