淺談電梯節能降耗的技術途徑

楊麗霞

（浙江省特種設備檢驗研究院，浙江 杭州 310012）

目前，我國電梯使用量呈現上升趨勢，現代化建筑中應用電梯設備的地方越來越多，從實際情況看，電梯能耗問題日益嚴重，開展節能降耗工作是新時期可持續發展的必經之路。我國是一個地域遼闊、人口眾多的國家，能源利用率較低，能耗較大，節約能源已經成為當前可持續發展的重要手段，據統計，目前我國電梯數量在500萬臺左右，且每年按10%的速度不斷上漲，開展全國范圍內的電梯節能降耗技術勢在必行。

一、我國電梯節能的現狀與發展

當前，我國電梯的生產、安裝和保有量均居全球第一。其中，約有三分之一的電梯為交流雙速、交流調壓調速等老舊電梯；節能電梯不足總量的10%。據國家特種設備主管部門近期的統計和預測，今后幾年我國電梯增長率還將在15%以上。因此，對電梯實施節能審查和監管，采取有效措施降低能耗，是非常必要的，符合建設資源節約型社會的基本國策，必將取得顯著成效。據美國和香港權威機構提供的統計數據顯示，電梯耗電要占到大樓總能耗的3～7%；而我國電梯的能耗相對來說卻比這個數字更高一些，例如國內的VVVF電梯系統中大都采用能耗制動方式，即通過外加制動電阻的方法將電能消耗掉，降低了系統的效率。電梯消耗了大量的能源，因此電梯節能降耗勢在必行。電梯行業在節能降耗方面的技術在不斷的創新與發展，通過研發人員幾年時間的努力，一些電梯的能耗已經降低到一定水平，特別近年永磁同步驅動技術與制動電能回饋利用技術的重大突破，對電梯產品總能耗產生了巨大影響，為電梯節能帶來了巨大空間。

二、電梯節能降耗系統構成

對于電梯的節能降耗，其根本就是要有效地利用電動機的輸出，使其可以最大限度地加以利用，將該部分電能有效地利用。電梯節能節電在當前的狀態下具有較大的潛力。針對垂直電梯，負載旋轉中通過電動機的曳引作用，上上下下不斷的重復動作，在上下過程中就會有一定的位能產生。機械動能將其有效釋放，進而可以起到減速作用，如果位能減少或者是負載降低，那么機械位能同時就可以有效的釋放，此時就可以產生再生電能。如果要有效的節約電能，將該部分再生電能有效利用，電梯就需要進行變頻控制設置。通過變頻控制對速度加以調控。如果電梯和轎廂的重量較重，電梯在非平衡狀態下運行，或者是減速到站時，電動機此時處于發電態勢，這時將能量在濾波電容上進行積累，此時就可以催生出泵生電壓，如果此電壓過高，此時就會出現過壓保護從而對電梯控制系統的運行產生一定的影響。我國當前對于泵生電壓的控制，一般采取的措施較為簡單，將泵生電壓用于電壓的產生，在直流母線中，通過電阻的接入進行能量釋放。

三、電梯節能降耗的技術

（一）采用先進的梯控節能技術

在進行電梯節能系統控制時，需要合理調配電梯運行方式，以降低不必要的能源消耗。在電梯操控方式上，主要包括并聯控制、梯群程序控制與梯群智能控制3種方式。

第一，并聯控制方式。多適用于電梯數量為2～3臺的情況，共用層部分站外設置召喚按鈕，這種控制方式的電梯本身具備集選功能。選擇應用并聯控制方式，其優點是在沒有電梯運行任務時，其所控制的電梯，其中有一臺停在基站，一臺停靠于預設樓層，為自由梯在出現電梯運行任務時，位于基站的電梯會向上運行，另一臺電梯則自動下降到基站；基站外樓層發出電梯召喚指令后，自由梯前往制定樓層，如樓層信號與自由梯運行方向相反，則由基站電梯前往。通過這種控制方式，提高了電梯運行效率。第二，梯群程序控制電梯方式。梯群程序控制電梯方式是依靠微機進行多臺并列電梯控制與統一調度，集中排列多臺電梯，共用召喚按鈕，依據所設定的程序進行電梯控制及調度。第三，梯群智能控制方式。梯群智能控制方式智能化水平較高，可以進行數據采集、交換及存儲，并在數據獲取的基礎上進行數據分析。

（二）電梯電能回饋器的再生利用

此種節能措施對垂直電梯有著較為廣泛的應用。電梯電能回饋器采用柔性雙PWM和LCL濾波技術，如果一臺電機進行制動時，制動階段產生的再生電能，就會回饋到上級變頻器中，從而到時設備直流母線電壓出現升高的問題，對設備造成一定的安全問題。具有電能回饋器的變頻器設備直流母線，通過對母線電壓進行限制，通過制動將再生能量回饋到電網之中，然后通過直流母線端子，直接連接到變頻器或者是逆變器上，此時直流母線電壓就達到了預設值，電梯電能回饋器此時就自動開通，以防止直流母線電壓繼續增長。電梯電能回饋器的運行，和變頻器以及逆變器沒有關系，電子器件通過直流母線電壓進行電力的供應。

（三）采用綠色節能技術

面對日益緊張的能源情況，可再生能源的應用逐漸受到大家的重視。比如：太陽能、風能、地熱能等綠色能源的應用水平越來越高，在各領域的技術也日益完善，將綠色節能技術應用到電梯節能降耗中，具有良好的生態效益與經濟效益。在一些高層建筑的頂層安裝太陽能收取裝置，將太陽能轉化為電能為電梯運行提供支持，當白天日照充足的時候，太陽能量可以儲存在相應的裝置中，夜間為電梯運行提供能量，從而減小對電力能源的消耗。

結束語：

能源節約，倡導生活的環保，是當今全球都在追求的目標，節約能源是我國的基本國策。隨著我國城市化建設的發展，電梯的使用越來越多，電梯的電量在高樓層日常用電中占據很大的位置，電梯的節能減耗已經引起人們的重視。探究電梯節能的新技術，盡可能地減低電梯的耗能，對國民經濟有重要現實利益。不僅符合我國基本國策，也是在當今能源日趨緊張的環境下，必須關注的問題。