電梯節(jié)能技術(shù)的研究

張福生

摘要：2020年受新冠疫情的影響，我國的經(jīng)濟(jì)受到了巨大打擊，制造業(yè)舉步維艱，電梯行業(yè)也不例外，競爭異常激烈。電梯公司唯有在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上打造出有特色的技術(shù)含量高的以及成本更低的產(chǎn)品才能站穩(wěn)市場。本文通過對我國電梯節(jié)能現(xiàn)狀以及電梯節(jié)能途徑的研究和分析，闡述了電梯節(jié)能技術(shù)發(fā)展的重要性和對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用，為今后電梯行業(yè)的節(jié)能發(fā)展方向提出點意見和方向。

關(guān)鍵詞：電梯;節(jié)能;經(jīng)濟(jì)

伴隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的高層建筑物中規(guī)定必須強(qiáng)制安裝電梯，電梯的使用給我們生活帶來了極大的便利，但是電梯的使用在一定程度上也給我們造成了能量的消耗，這部分能量也是不可小覷的。我國針對這些特種設(shè)備制定了相關(guān)的節(jié)約能源法和相關(guān)的條例，電梯的節(jié)能已經(jīng)被納入國家監(jiān)管的范圍之內(nèi)，已經(jīng)有法可依。因此在電梯的設(shè)計和構(gòu)造當(dāng)中，我們也漸漸的把節(jié)能作為一項重點工作。近幾年來，我們的相關(guān)技術(shù)人員在電梯節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用方面做了許許多多的研究，并獲得了一些成果。而且越來越多的人們都在關(guān)注電梯的節(jié)能狀況，也很關(guān)注我們國家在節(jié)能電梯的構(gòu)造方面的研究和發(fā)展。

1.我國電梯節(jié)能現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計，我國的電梯使用量在世界上占比很大，但是使用節(jié)能電梯的比例還是比較小的，我國在電梯的設(shè)計、制造、檢測等環(huán)節(jié)的重視程度不夠，采用制動電能回饋技術(shù)的電梯更是屈指可數(shù)。目前，我國電梯的生產(chǎn)企業(yè)也通過改變技術(shù)來減少電梯能源的消耗，在我國大力發(fā)展新型的節(jié)約能源的企業(yè)與項目的浪潮的推動下，我國電梯企業(yè)也加大技術(shù)開研發(fā)的力度，加大投入到電梯節(jié)能技術(shù)的開發(fā)。目前我國的電梯企業(yè)的節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在某些方面達(dá)到國際水平，使我國自主研發(fā)的節(jié)能技術(shù)達(dá)到很好的應(yīng)用，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品比以前有一定的節(jié)能效果。

目前，新冠疫情對中國經(jīng)濟(jì)造成了巨大的打擊，很多電梯公司的運(yùn)營都面臨著巨大壓力，節(jié)能技術(shù)的發(fā)展無論是從成本考慮還是從技術(shù)上革新考慮都迫在眉睫。我國電梯的節(jié)能技術(shù)在某些方面已經(jīng)進(jìn)入了世界先進(jìn)技術(shù)水平的行列，但是與世界發(fā)達(dá)國家的發(fā)展技術(shù)比較差距還是很大的。因此，我們不能滿足目前的發(fā)展水平，應(yīng)該加大節(jié)能電梯的使用率，加強(qiáng)電梯節(jié)能意識，我國的電梯節(jié)能技術(shù)發(fā)展和推行是勢在必行的。

電梯節(jié)能的幾個途徑

1.電動機(jī)設(shè)計制造環(huán)節(jié)

電梯節(jié)能的主要途徑就是從電梯的電動機(jī)入手，因為電梯的主要耗能來源于發(fā)電機(jī)，電梯的發(fā)電機(jī)耗電量占整個電梯耗電量的 70%。因此，改進(jìn)電梯發(fā)電機(jī)技術(shù)是改變電梯用電量重要途徑。目前，電梯的節(jié)能主要途徑是提高電機(jī)拖動系統(tǒng)的運(yùn)行效率和有效的利用電動機(jī)輸出的電能。

電梯發(fā)電機(jī)設(shè)計的節(jié)能途徑之一就是提高電機(jī)拖動系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高電機(jī)拖動運(yùn)行效率達(dá)到節(jié)能的目的，采用先進(jìn)的技術(shù)措施提高電梯的運(yùn)行效率，改變傳統(tǒng)的技術(shù)措施，使電梯的機(jī)械效率有所提高，電梯的能量損失減少。

電梯發(fā)電機(jī)設(shè)計的節(jié)能途徑之二就是有效的利用電動機(jī)輸出的電能。有效的利用電動機(jī)輸出的電能是電梯節(jié)能的核心，這一過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程。電梯屬于位能負(fù)載，要求頻繁的起停，隨著載客量多少的變化、上下行的變換，要求電動機(jī)四象限運(yùn)行。在電梯運(yùn)行過程中，空載（輕載）上行或者滿載下行時電動機(jī)由需要消耗電能轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)，電機(jī)將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。為解決電動機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的再生能量，現(xiàn)有的方法是在變頻器的直流母線兩端并接上能量回饋裝置，采用有源逆變技術(shù)將再生能量及時高效地逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電反送電網(wǎng)。我們可以在電梯中安裝這種能量回饋器，將動能勢能轉(zhuǎn)化成電能并送回交流電網(wǎng)，因此這個環(huán)節(jié)能量回饋器起到了很大的作用，能量的相互轉(zhuǎn)換能量回饋器起到主導(dǎo)作用。電梯采用能量回饋器就能有效將轉(zhuǎn)化完成的電能送回交流電網(wǎng)用于其它的電氣設(shè)備，這樣電梯的節(jié)能效果很顯著。

2.2.電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計

電梯在運(yùn)行的過程中還會克服空氣產(chǎn)生的阻力，這樣也會將一部分能量損失，電梯的運(yùn)行速度越快，轎頂轎底面積越大空氣阻力就越大，則消耗的能量也越多。因此，在滿足電梯安全設(shè)計規(guī)范的前提下，可以對電梯轎頂轎底結(jié)構(gòu)及形狀設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，以減少空氣的阻力，這樣就可以減少能量的損失，比如在設(shè)計高速梯的轎頂轎底時候增加上下弧形導(dǎo)流罩，電梯在運(yùn)行時候遇見風(fēng)就可以沿著導(dǎo)流罩平滑溜走，這樣既可以減小風(fēng)空氣阻力產(chǎn)生的能量損失，也可以減小噪音。在今后的電梯研發(fā)工作中，我們會利用好電梯運(yùn)行中的風(fēng)速，合理改進(jìn)電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計將運(yùn)行中產(chǎn)生的風(fēng)有效的利用起來，這樣可以解決電梯內(nèi)通風(fēng)的問題，也節(jié)省了原來的電梯風(fēng)扇用掉的電能。另外，我們還會研發(fā)一些質(zhì)量更輕，但是強(qiáng)度更好的材料來生產(chǎn)電梯，從根本上減少對電梯電動機(jī)的能耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3.電梯照明的改造

電梯照明對能源的消耗我們也不能忽視，在電梯的設(shè)計過程中，應(yīng)該普及使用更節(jié)能，使用壽命更長的照明燈具，例如 LED燈管等，避免為了美觀過度使用燈具的現(xiàn)象，現(xiàn)在已經(jīng)基本普及，未來將繼續(xù)攜手照明燈具行業(yè)，深入改善電梯照明結(jié)構(gòu)及使用材料。

2.4.電梯配置方案及管理優(yōu)化

目前，電梯在管理上還有很多節(jié)能的有效途徑，要實現(xiàn)電梯的整體節(jié)能只有先進(jìn)的技術(shù)也不行，還應(yīng)該有合理的電梯配置方案?，F(xiàn)代的城市現(xiàn)代化建設(shè)中高層建筑物占據(jù)主導(dǎo)的地位，這些建筑的電梯配置方案就很重要。目前我國很多城市的高大建筑物都存在電梯的無效耗能，在大型的寫字樓電梯的配置臺數(shù)很多，載重很大，使用起來確實很方便，但是隨之而來的就是無效耗能現(xiàn)象的出現(xiàn)，由于大型寫字樓的電梯配置不是很合理，在電梯的運(yùn)行過程中出現(xiàn)多臺同向運(yùn)行的現(xiàn)象，這樣就出現(xiàn)了電梯無效耗能的出現(xiàn)。還有，現(xiàn)在許多高層的寫字樓、酒店、辦公樓配置的電梯的功率遠(yuǎn)小于配置的主機(jī)電動機(jī)功率，導(dǎo)致了電梯無效耗能的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.結(jié)束語

電梯節(jié)能技術(shù)是電梯行業(yè)未來發(fā)展的一個方向，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電梯的節(jié)能技術(shù)越來越明顯和重要。電梯能量的損失還沒有引起重視，這部分的電能消耗也是不可忽視的。我國國民節(jié)能意識對電梯節(jié)能的發(fā)展也很重要，例如，在大型的酒店電梯比較方便呼之即來，可是就是兩個人也會選擇各自乘一部電梯上樓，節(jié)能意識很差。因此，我國的電梯節(jié)能僅僅依靠技術(shù)的發(fā)展是不能達(dá)到目的的，應(yīng)該加強(qiáng)我們的節(jié)能環(huán)保意識，擔(dān)當(dāng)起節(jié)能環(huán)保的責(zé)任。有了意識才會重視，重視了才會有人去研究和開發(fā)電梯的節(jié)能技術(shù)和未來發(fā)展方向，節(jié)能電梯才會有市場，才會站穩(wěn)市場。

參考文獻(xiàn)

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