降低電梯能耗，提高能源利用率

黃麗群

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電梯作為高層建筑中不可缺少的交通工具，其應(yīng)用越來越廣泛。電梯、鍋爐、換熱壓力容器被稱為三大耗能特種設(shè)備，作為應(yīng)用最廣泛的特種設(shè)備之一，電梯的節(jié)能效果不僅關(guān)系到使用單位自身的運營成本，還直接影響到國家安全、穩(wěn)定、清潔發(fā)展的大局。因此，降低電梯能耗，提高能源使用效率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電梯、能耗；運行方式；使用效率

1 引言

電梯是一種集機、電、光等為一體的復(fù)雜設(shè)備。以目前使用最為普遍的一種電梯——曳引式電梯為例，其工作原理可歸納為：電動機驅(qū)動曳引輪旋轉(zhuǎn)，曳引繩槽通過與鋼絲繩間的磨擦傳動，帶動鋼絲繩兩端的轎廂與對重進(jìn)行上升與下降運行。這一運行過程必然需要耗費能量，除了產(chǎn)品自身運行需要的能量外，電梯的使用情況，安裝、維保情況等也都是影響電梯耗能的重要因素。分析電梯能耗組成，根據(jù)實際使用情況設(shè)計、合理使用電梯，對降低電梯能耗，提高能源使用效率具有重要作用。

2 電梯能耗組成

2.1 電梯自身能耗

電梯產(chǎn)品自身的能耗是指電梯產(chǎn)品隨著原廠設(shè)計為帶動自身運行所設(shè)定的固有能耗，自身能耗與電梯的出廠配置有關(guān)，其主要包括：曳引機、轎廂和對重裝置、平衡裝置和隨行電纜等曳引系統(tǒng)的能耗；各控制電路、顯示電路等控制顯示的能耗；門機系統(tǒng)的能耗；電梯轎廂內(nèi)的照明、通風(fēng)系統(tǒng)（風(fēng)扇或空調(diào)）等其它設(shè)備的能耗。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的相關(guān)工作組ISO/TC178/WG10 已經(jīng)總結(jié)了14個固有的影響電梯設(shè)備使用能耗的因素，涉及驅(qū)動與變頻設(shè)備、曳引系統(tǒng)、門機系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等[1]，如圖1所示。有數(shù)據(jù)表明，在電梯運行過程中，各部分能耗所占的比例不同，其中電梯驅(qū)動和曳引系統(tǒng)的所需能耗最大，占電梯總能耗的75%左右；門機系統(tǒng)的能耗占電梯總能耗的12%左右；而控制和顯示、照明、通風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備的能耗占電梯總能耗的13%左右[2]。

2.2 電梯使用能耗

如果說電梯的配置情況決定電梯運行所需的理論能耗參數(shù)，那么電梯的使用情況將決定電梯實際產(chǎn)生的能耗量。這與空調(diào).冰箱的情況有所不同，空調(diào)和冰箱工作在穩(wěn)定狀態(tài)的時間的比例相對較大，而且功率的變化范圍較小，而電梯的能耗隨著不同載荷不同行程其能耗使用情況有很大差別，同時，不同工況下的能耗情況變化也相對較大?？傊娞莸膶嶋H使用能耗很大程度上依賴于建筑物的功能和電梯的布局情況，包括運行行程、載荷以及運行方向、開始位置、調(diào)度方式、客流情況，電梯的保養(yǎng)狀況等多方面因素。

3 降低電梯能耗的方法

既然電梯在使用過程中，其能耗情況主要是由電梯自身的參數(shù)配置、運行情況、維保狀況等相關(guān)因素決定的，那么要降低電梯能耗，提高能源使用率，則可從以下幾個方面入手。

3.1 電梯選型階段

隨著整個機械、電子工業(yè)以及材料加工等基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，電梯技術(shù)的進(jìn)步可以說是日新月異。代表電梯各個部件的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)種類繁多，花樣復(fù)雜，比較有代表性的主要有：VVVF驅(qū)動方式、能量回饋裝置、永磁同步曳引機等[3]。因此，要降低電梯的使用能耗，可以在選型階段選擇具有合理參數(shù)配置的電梯，如配有高效減速機構(gòu)或無齒輪的曳引機；選配先進(jìn)的驅(qū)動方式（如：VVVF）；選配加裝能量回饋裝置；選擇高效的導(dǎo)靴，降低摩擦減小損耗；選擇1：1的繞繩比；為電梯配置休眠的功能等。高效穩(wěn)定的部件和合理的參數(shù)配置，不僅能提高使用效率，也將在很大程度上減小損耗，提高能源利用率。

3.2 電梯安裝設(shè)計階段

電梯的安裝設(shè)計很大程度上決定了未來電梯的使用情況。根據(jù)摩擦學(xué)原理，物體相對運動過程中摩擦引起的能量損失大約有30%～50%[4]，因此在電梯安裝過程中，盡量調(diào)整安裝工藝，通過改善軸承、齒輪等各機構(gòu)運轉(zhuǎn)過程中的潤滑，減少摩損產(chǎn)生的損耗，提高機械使用效率。同時，在滿足使用要求的情況下，可以通過降低額定速度的方式降低使用過程中的能耗；安裝設(shè)計時，盡量把電梯設(shè)置在一起，選擇合適的位置；根據(jù)實際使用需求，合理選用并聯(lián)、群控的調(diào)度方式等，有效提高電梯使用效率。

3.3 電梯的使用階段

電梯能耗是伴隨著使用過程產(chǎn)生的，在現(xiàn)有在用電梯中，可以通過電梯的定期維護保養(yǎng)、調(diào)整服務(wù)電梯的數(shù)量和時間、以及引導(dǎo)客流等方法降低電梯的能耗，提高效率。

俗話說“好電梯三分看制造，七分看保養(yǎng)”電梯的定期維保可以保證電梯處于最優(yōu)化的狀態(tài)下運行，保持導(dǎo)軌潤滑，開關(guān)門順暢，保證穩(wěn)定運行，降低電梯的損耗，及時關(guān)閉轎頂燈和井道燈等都可以在一定程度上節(jié)約能源。

此外，針對在用電梯，其型號配置等無法更改的情況下，可以根據(jù)實際使用情況，采取分時分流等方式來降低實際使用能耗。例如當(dāng)一天中建筑內(nèi)的客流比較小的時候，可以通過減少服務(wù)電梯的數(shù)量來降低建筑內(nèi)電梯的總能耗。當(dāng)乘客較多時，可以對目的樓層不同的乘客進(jìn)行分流（如分單雙層開門，低樓層不停站等），降低電梯開關(guān)門的次數(shù)，從而減低電梯的能耗。

4 結(jié)論

總之電梯能耗不是由單一的形式產(chǎn)生，根據(jù)其能耗形式，使用單位可以從選型、安裝設(shè)計、使用等方面，根據(jù)實際需求，合理選用相應(yīng)配置的電梯，通過控制安裝、維保、使用等環(huán)節(jié)，合理使用電梯，高效節(jié)約能源。

參考文獻(xiàn)

[1]Dr. Eur. Ing Gina Barney. Energy efficiency of lifts. Elevatori， 2005， （Sep. /Oct.）：66-82.

[2]萬忠培 朱武標(biāo) 何新民.關(guān)于電梯能耗的探討.中國電梯，2007，18（7）：28-31.

[3]萬健如 劉英培 沈虹等.電梯技術(shù)進(jìn)步與節(jié)能方式.中國電梯，2008，19（16）：42-43

[4]吳志偉. 電梯節(jié)能技術(shù)研究.中國高新技術(shù)企業(yè)，1009-2374（2014）11-0064-02