王正
浙江赛福特特种设备检测有限公司 浙江 310000
摘要：时代是不断向前发展的，随着时代的快速变迁，我们国家也在快速发展，无论是工业生产水平还是科学技术水平都在快速进步，人们的生活质量水平也在快速提升。为了方面人们的出行，电梯设备作为高层建筑或者公共建筑的必要设施得到了越来越广泛的应用，所以随着建筑行业的快速发展，电梯设备的应用数量也越来越大，电梯运行中需要消耗大量的电能，所以针对已经投入使用的电梯设备做好节能改造意义重大。充分利用先进科学技术带来的优势，促进先用电梯节能改造工作的有效性，在保障运行效率的前提下，减少电能的使用是需要重点考虑的问题。鉴于此本文围绕已经投入使用的电梯设备的节能改造技术的应用展开了一系列的探究，首先分析了既有建筑内老旧电梯的节能改造技术，然后分析了既有建筑电梯节能的设计思想，接下来就电梯节能改造的关键硬件技术以及关键软件技术进行了详细的探究，对于促进在用电梯节能改造工作的有效性有一定的借鉴意义。
关键词：在用电梯；节能改造；技术；应用；运行效率
前言
随着电梯设备的使用范围越来越广，电梯设备也不断更新换代，新型电梯无论是在运行安全方面还是在节能方面都做的越来越好，但是老旧电梯的数量还是比较大的，为了节省能源，有必要就在用电梯做好节能改造技术，做好电梯使用过程中的节能监管工作，降低电梯运行中的能耗。
1 既有建筑内老旧电梯的节能改造技术
开展针对既有建筑内老旧电梯的节能降耗工作，常见技术有以下几种：在既有建筑的老旧电梯上应用电能回馈技术。电梯运行时，曳引机有两种情况可以通过能量回馈技术实现节约电能。其一，电梯运行时具有一定的机械动能，驱动电动机通常是工作在拖动耗电或制动发电状态下。当电梯到达平层前逐步减速直到停止运动，驱动电动机工作在发电制动状态下。此时是将机械能转化为电能，过去这部分电能要么消耗在电动机的绕组中，要么消耗在外加的能耗电阻上。前者会引起驱动电动机严重发热，后者需要外接大功率制动电阻，不仅浪费了大量的电能，还会产生大量的热量，导致机房升温。有时侯还需要增加空调降温，从而进一步增加了能耗。其二，电梯还是一个势能性负载，为了均匀拖动负载，电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械势能。电梯运行中多余的机械能（含势能和动能），通过曳引机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。此时，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障或跳闸保护，变频器将停止工作，电梯无法正常运行。目前，国内绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过压，但是电阻耗能不仅降低了系统的效率，电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。电梯回馈节能技术是利用变频器交—直—交的工作原理，将机械能产生的交流电（再生电能）转化为直流电，并利用一种电能回馈器将直流电电能回馈至交流电网，供附近其他用电设备使用，使电力拖动系统在单位时间内消耗电网电能下降，从而起到节约电能的目的。另一种方法是更新电梯轿厢照明系统，使用LED代替原先的照明灯具，可节约照明用量90%左右，并大大提高灯管寿命。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。
2 既有建筑电梯节能的设计思想
2.1 节约空间就是节能
电梯在建筑物内运行，建筑物必须为电梯设备的安置和运行提供必要的空间，降低电梯配套土建成本也就意味着减少了社会资源的浪费。以无机房电梯为例，由于曳引机、控制柜等原本安装在机房内的电梯部件全都移进井道。通过特殊的井道设置和采用轻、薄、小型的曳引机保证了井道尺寸基本不变，而不需要另设机房，仅此一项，每台电梯就可节约土建成本近5万元。另一个例子是浅底坑电梯，依照“同等安全原则”，通过将底坑部件上移侧置、检修操作在底坑外实施以及根据电梯速度大小对相应部件的几何尺寸和安装尺寸相应缩减的办法，实现浅底坑甚至无底坑。这大大降低了土建成本，特别适合于低速轻载的别墅电梯和附墙电梯。
2.2 节约人力，提高效率也是节能
电梯、扶梯作为一种与人们生活紧密相关的垂直交通工具，有庞大的维保和质量监督团队为电梯的安全运行服务，提高维保和质量监督的技术手段可以大大降低相关交通、管理产生的能量消耗。
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2.3 美观和节能的取舍
针对不同场所和不同类型的电梯，应该合理解决好电梯美观与节能的取舍。对于货梯来说，只要满足货梯的基本功能和运货能力，按照厂家的基本配置即可，不需要进行轿厢装潢等美观处理。对于普通住宅客梯，只要满足客梯的基本功能和人流量，按照厂家的基本配置即可，不需要进行轿厢装潢等美观处理。对于商业、宾馆等客梯，根据人流量还有档次，进行不同程度的装修，以此达到商业的目的。
3 电梯节能改造的关键硬件技术
电梯节能改造的硬件系统包括电控系统、机械系统、控制系统、驱动系统、曳引系统、照明系统、其他辅助系统。关键硬件改造有以下几处：
3.1 电控系统改造
一体化电控系统是目前电梯最先进的控制系统，与微机控制系统相比，它将电梯的驱动系统和逻辑控制系统结合在一起，进一步降低了电梯元器件之间的干扰，外围电路更加简单明了，维修调试更加方便，同时大大缩小了电梯控制柜的尺寸，从而减少了机房的占地面积，降低了土建的成本。
3.2 电能回馈装置
电能回馈装置也逐步应用到电梯领域，此装置主要采用DSP中央处理器技术，PWM脉宽调制技术，以及双向电压跟踪技术等行业领先技术。
4 电梯节能改造的关键软件技术
4.1 功能时段集选原则，上下班上下集选择
根据上下班的时间，对电梯软件写入上下班的时间段，并要求在上班时间电梯进行上集选控制，在下班时间切换到下集选控制，这样就能提高电梯的运行效率，降低电梯的能耗。
4.2 功能楼层停梯原则，避免层层停梯
电梯有一部分能耗是消耗在电梯启动和制动的过程中。如果有多台电梯，可以设置一部分电梯单层停靠，另外一部分电梯双层停靠；对于低楼层，电梯不停靠；增加楼层按钮防捣乱的功能等，这样就可以避免层层停梯，从而降低电梯的能耗。
4.3 并联、群控
当有两台或两台以上的电梯时，可以采用并联控制或群控。电梯群控系统是通过对电梯群的运行状态进行实时监测与分析，再根据不同的实际情况对多台电梯进行优化调度和合理分配。电梯群控系统采用优化控制策略来管理多台电梯协调运转，可以提高电梯的运行效率，缩短人们的候梯时间，减少电梯能量的损耗。
4.4交通流量分析
对既有建筑要进行交通流量分析，了解楼层数、楼层间距、楼层功能以及一天当中客流密度的相关资料，可以计算出入流量，从而得出需要配置电梯多少台、电梯的额定速度、额定载重量。通过交通流量分析，可以合理配置电梯的数量、种类，降低采购的成本。
5 总结
总之，对于已经投入使用的老旧电梯，需要重视起能源消耗，在不影响电梯正常运行的情况下，做好电梯的节能改造工作，减少能源的消耗，使得电梯设备能够更好的为社会发展服务。
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论文作者:王正
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
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