電梯節能技術發展及應用

王生明

摘 要：現如今，和過往相比，經濟水平得到大幅度提升，人們的生活質量也得到了大幅度改善，在國民經濟中，電能的地位也蒸蒸日上，越來越多的人開始關注電的能耗問題面對資源浪費等問題，國家開始實行節能措施，而電梯節能技術的應用也相繼出現在人們的生活中，因此，本文將對電梯節能技術的發展和應用進行講述。

關鍵詞：電梯節能新技術;節能新技術發展;節能新技術應用

前 言：建筑高度的上漲意味著樓層的數量也在增加，同時電梯的能源損耗就相應增加，因此，人們迫切地希望可以降低電梯使用能耗。通常在寫字樓、賓館等建筑中，會使用到電梯，針對此類建筑展開了研究調查，由統計到的數據可知，在此類建筑總電量之中，電梯的能源損耗在其中占到了17%-25%左右，這樣的占比數據大于在供水或者照明所需要的能耗占比，僅僅低于空調所占的能源占比。

1.電梯節能技術的意義

目前，隨著信息時代的技術支持，中國的社會主義經濟市場和科技水平連續上升。因此，為了保障國家社會資源的可持續發展空間，國家開始針對不同的行業資源進行節能計劃的實施。國家頒布的應用節能技術的明文規定，針對建筑事業中的電梯而言，它響應的不僅僅國家追求可持續發展的號召，還利用自身技術的優勢，幫助了相關企業實現自身利益的最大化發展建設，很大程度上起到了積極推進國家經濟市場的助瀾作用。與此同時，隨著國民經濟的發展，傳統樓梯對于目前的高樓大廈來說已經成為了輔助工具的使用，人們對電梯的使用率早已趨向于日常化，而要保證電梯的穩定運行和節能措施就得需要該信息技術的加入，因此，電梯節能技術的應用實現了提升電梯運行質量保障的主作用。

2.電梯節能降耗技術分析

電梯節能是一項系統工程，涉及機械傳動、電氣控制、新材料等學科。想要減少電梯能耗，實現節能，可以采用下述幾種方法實現：

2.1改進機械傳動和電力拖動系統

以往電梯減速器采用的是蝸輪蝸桿減速器，現今可以用無齒輪傳動或是行星齒輪減速器來進行替換，相比于之前的機械效率，替換后能有15%甚至25%的提升;同時，原先采用的是交流雙速拖動系統，簡稱AC-2，現更改使用變頻調壓調速拖動系統，簡稱VVVF，在能源使用方面，節能至少20%。

2.2采用（IPC-PF系列）電能回饋器將制動電能再生利用

電梯的作用主要是向上或者向下運送人或者物，無論是向上運輸還是向下運輸，電梯的垂直工作距離都是一樣的，在電梯運行制動的時候，電機開始驅動運行。在電梯上行過程中，荷載較輕，在下行過程中，荷載較重。或者當電梯即將到達樓層，降低速度的過程中，電動機會消耗電量維持電梯運轉。在這種時候，是將機械能轉變，進而成為了電能，在過往的電梯使用中，轉化的這些電能都會被損耗掉，比如說電動機的繞組會損耗，外加的電阻也一樣會損耗掉這部分電能。若是被繞組消耗掉，就會使得電動機出現過熱狀況，若是要被外加電阻損耗掉，就要從外部另外接入電阻，用來制動，這種做法會導致電量轉化使用率過低，同時還會因為外放的熱量使得機房過熱。當出現這種情況，還需增加暖通設備對機房進行加熱，能耗相比于以前更高。如果更改這種工作原理，而是采用變頻器技術，實現交-直-交，機械能帶來的交流電，此處可稱為再生電能，將這部分能源進行轉化，變成直流電，再通過電能回饋器，將這部分直流電接到交流電的電網之中，方便在旁邊的其余設備運行使用，在單位時間里面，電力拖動系統電量損耗會降低很多，電表指針相比于以前走慢，進而實現節能。現在上述的這項控制技術已經可以投入現實使用，在市場上，這種電能回饋設備售價在四千至一萬區間，它可以至少減少30%能耗。

2.3更新電梯轎廂照明系統

現在電梯橋箱中的照明燈具，一般是日光燈或者白熾燈，查閱對應數據，可以發現LED發光二極管顯然更加節能，相比于電梯現使用的燈具，它的能源損耗至少可以減少90%，同時，常規燈具的使用壽命也遠遠小于LED發光二極管，LED燈的壽命是它們的三十倍至五十倍區間。還有LED燈的能耗很低，耗電量只需1w，因為它沒有發熱量，因此也不會影響電梯內環境的舒適性。除此之外，LED相比與白熾燈這類燈，更加美觀，照度更好。

2.4采用先進電梯控制技術

電梯控制方面，可以選擇一些已成熟的控制技術，當橋箱沒有人員來往的時候，自動關閉照明設備，電機進行休眠，當有人使用的時候，自動感應運行，控制管理方面，可以接入大樓之中，進行群體控制，這些措施都可以降低能源損耗，進而實現節能。

2.5采用新材料或者新技術

降低電梯本身自重隨著新材料的發展，將碳纖維或者碳納米管等先進材料應用到電梯上，可以在不降低強度的情況下，將電梯的自重大大降低，從而節約能源。雖然目前碳纖維或者碳納米管等先進材料價格昂貴，采用此類新材料不具備經濟性，但是隨著科技的發展，新材料價格的不斷降低，我相信，未來會有更多新的材料應用到電梯領域。

2.6為電梯添加回饋節能裝置

對于升降電梯而言，它在相距想去的樓層還很遠的時候，電梯以最快速度進行運轉移動，當靠近需要到達的樓層時，電梯速度開始緩慢減小，直至最后停止，這種運行過程，可以說是電梯曳引機釋放能量，轉換成電梯所需的機械功。除此以外，升降電梯的荷載是一種勢能性荷載，現在電梯的運行由兩塊進行保證，一個是曳引機，它來拖動電梯的上下升降，另一個就是對重平衡塊，通過這兩樣東西，保證電梯在升降承載負荷的過程中均勻，當橋廂承載的負荷為最大負荷一半時，對重平衡塊與轎廂才可以實現牽制，達到平衡，不然對重平衡塊與轎廂不平衡，機械位能就會在電梯運轉過程中出現，也就是電梯上升過程中，負載輕，在下降過程中，負載重。在電梯運行過程中，通常會產生其他的機械能，其中動能以及勢能都包含在內，電動機產生的交流電通過變頻器之后，變成了直流電，變頻器的直留回路中，存在著電容，它可以用來收納直留電能。電容中的電能數量和電壓成正比，當越來越多的電能進入電容中，又沒有渠道將這部分電能消耗掉，就很容易出現電壓超出的問題，變頻器也會因此暫停運行，進而導致電梯停止運轉。如果此時使用了電梯回饋節能設備，就可以將電容收納的直流電進行轉化，變成交流電，進而返還到電網之中。這種設備可以提高能源使用率，同時避免產生過多的發熱量影響環境問題。

3.電梯節能新技術的實際應用

1）改變驅動模式：提升電梯運行的安全性和穩定性。2）變頻調速電梯的使用：減少能量損耗，實現30%——40%的節能率，提升電梯的體驗度和有效減少電梯故障。3）待機關閉：節能止損。4）能量回饋再生：全力推行再生變頻器，實現轎廂自身機械能→電能/其他能源的轉化。5）優化電梯控制系統：統一設置電梯運行參數，避免運行參數上的不統一，減少電梯能源的消耗。6）電梯使用說明：為避免電梯業主不合理使用電梯的行為，如小馬拉大車的運載情況，及時發布相關說明書，避免電梯內部設備的擦損、社會資源和能源使用的浪費。

結束語

綜上所述，電梯節能技術的使用效果顯著，可以被使用，但在發展過程中可看出，開發人員的技術研究容易因為技術成本而受到限制，基于此，中國相關政府應給予一定的研究扶助基金，同時，開發人員也應該在成本和技術再生的研究課程上，開展一些有著性價比優勢的研究課程。

參考文獻

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