摘要:电梯在我们的生活中已经成为一项不可缺少的工具,在我们的生活中起到了重要的作用,电梯在运行过程中需要较大的能耗,这一问题和我国当前倡导的资源节约型社会相违背,因此降低电梯能耗,不断采用节能技术是当前一项重要的措施。本文主要讲述的就是电梯节能降耗的相关技术措施。
关键词:节能;电梯技术;推广;应用
引言
目前,我国电梯使用量呈现上升趋势,现代化建筑中应用电梯设备的地方越来越多,从实际情况看,电梯能耗问题日益严重,开展节能降耗工作是新时期可持续发展的必经之路。我国是一个地域辽阔、人口众多的国家,能源利用率较低,能耗较大,节约能源已经成为当前可持续发展的重要手段。
1 电梯运行原理
电梯是建筑内辅助交通工具,以曳引机为动力,带箱体上下运行,用于多层建筑乘人或载运货物。主要由曳引机、导轨、对重装置、安全保护装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)(操纵厢、轿厢、轿顶检修盒、层门与厅门、钢丝绳、外呼面板等组成。利用钢丝绳穿插绕着曳引轮和导向轮,两端分别连接对重端和机房工型承重梁固定架上,再通过钢丝绳与曳引轮、导向轮间的摩擦传动,电动机驱动曳引轮使轿厢延着导轨上下移动。具有安全可靠、乘坐舒适、平层准确和噪音小等特点。在实际使用过程中,电梯用电量较大的运行工况是:轿厢超过百分之八十载重上行和轿厢低于百分之二十载重下行;而在轿厢轻负载上行和满负载下行时,会产生大量的机械动能,通过制动电阻转化为热能消耗掉,对机房环境和电梯控制系统等带来不利影响。作为电梯系统来说,电动机是主要的耗电部分,大概占整体能耗量的三分之二。因此电梯能耗的节能技术改造,主要就是改造电动机的能耗,是提升其节能的重要措施。能源再生技术和电梯的组合,将传统的无齿轮电梯由之前的节能到造能,是电梯降耗的一个质的飞跃和升华。
2 电梯节能降耗的技术的应用
2.1 梯控节能技术的有效应用
2.1.1 并联控制方式
该控制方式一般在电梯数量为两三台的前提下使用,共用层部分站外设置召唤按钮,此种控制方式的电梯自身有集选功能。并联控制方式的应用,主要优势就是电梯在运行中,如果出现空闲状态,那么一台电梯在基站处停留,另一台电梯在预设楼层停留。这种停留方式就是电梯在运行时,基站电梯就会向上,预设楼层电梯就会向基站进发。如果楼层信号和自由梯方向相反,那么基站电梯就会制动,此种控制方式对于电梯的能耗起到了有效降低作用。
2.1.2 群控技术
随着科技发展,自动化、信息化技术在各领域中得到了应用与推广。电梯在运行过程中启动、刹车、加速等都会产生大量的电能消耗。电梯群控技术能够对此展开智能的控制预分配,减少电梯停靠、开启的次数,提高电梯运行效率,有规律、有目标的进行高效运行,从而实现节能降耗的效果。电梯群控技术主要依托于计算机控制平台,实现对多台电梯的集中控制,通过智能控制算法,对楼内电梯运行及使用情况进行判断,通过科学的计算输出控制信号,从而调整电梯的运行状态。从目前来看,电梯群控智能算法有模糊控制算法、网络神经算法、专家系统算法等多种方法,智能控制算法可以结合不同方法的优势达到多样化的控制效果。
2.2 能量回馈技术
电梯开始使用至今,节能技术的应用始终贯穿于电梯发展中,有曳引机技术的节能、驱动控制系统的节能、能量回馈系统的节能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当电梯无负载上行或轿厢超过百分之八十载重下行时,电梯处于发电状态,将机械势能转化为电能。电梯要达到节能的成效,是把电动机在发电状态产生的电能利用起来。现在的大多数电梯采用能耗制动方式,即外接制动电阻将电能消耗掉,会使制动电阻迅速升温冒烟甚至发红,致使机房环境温度升高,长时间会影响机房内其他设备的正常运行。因此,如果将电梯运行时产生的能量,通过能量回馈装置回馈到电网中,这就体现出其设计的意义;一般节电率可达百分之二十五至百分之四十五。此外,由于无制动电阻等散热元件,机房温度下降,可以减少机房空调的制冷运行时间,间接减少了空调的用电量,可认为是另一种节能方式。
2.3 电梯机械传动和曳引节能技术
电梯传统效率的有效提升时电梯节能的关键性要点,当前,电梯电动机的运行中,额定转速一般较高,输出转矩相对较小,因此需要一定的降速机构对其进行减速,将转矩提高从而对曳引轮加以控制。当前,高层建筑中一般采用蜗轮蜗杆式传动方式,该传动方式在传动中,效率较低,为保证电梯效率的提升,采用的技术措施主要有:第一,永磁同步驱动技术。这种技术的应用主要针对电动机方面,从电动机的设计与制造工艺入手,提高电梯的节能效果。永磁同步驱动技术是当前电梯节能的一个主要措施。当前很多的老旧电梯采取机械传统系统,永磁同步驱动技术就是在电动机的转子表面加上一块永久性的磁铁,这样可以使电动机电源在恒定不变的状态下保持稳定运行,不仅可以提高电梯的运行效率,还能节约电力能源。将永磁同步驱动技术应用于电器的曳引机,具有噪音低、效率高、运行平稳的优点,这在很大程度上转变了传统电梯沉重的减速箱,从而实现电梯节能降耗效果。第二,行星齿轮驱动技术。行星齿轮驱动技术具有较为明显的传动效率,一般来说其传动效率高达百分之九十,这种传动方式由于工艺较为复杂,因此成本较高,在推广上有一定的限制作用。第三,同步行星齿轮驱动技术。该传动技术,主要就是将永磁同步无齿轮驱动以及行星齿轮驱动,二者的优势加以融合,在普通的中速电梯或是是低速电梯中,采用同步行星齿轮驱动,有效减少曳引钢丝绳瓦弯折,提升钢丝的使用寿命。但是同步行星齿轮驱动,对于整个电梯的运行性能改善不是十分明显,且造价成本较高,因此在推广上具有一定的影响。
2.4 采用绿色节能技术
面对日益紧张的能源情况,可再生能源的应用逐渐受到大家的重视。比如:太阳能、风能、地热能等绿色能源的应用水平越来越高,在各领域的技术也日益完善,将绿色节能技术应用到电梯节能降耗中,具有良好的生态效益与经济效益。在一些高层建筑的顶层安装太阳能收取装置,将太阳能转化为电能为电梯运行提供支持,当白天日照充足的时候,太阳能量可以储存在相应的装置中,夜间为电梯运行提供能量,从而减小对电力能源的消耗。
结束语
综上所述,电梯节能降耗技术的应用是利国利民的一项大事,面对日益严重的生态问题,节能型电梯是环保节约型社会的新时代产物,也是我国可持续发展的必经之路,做好电梯节能降耗技术的应用,推广节能型电梯不仅具有良好的社会效益、经济效益,还能促进生态效益的最大化,为人类提供更加良好的生态环境,从而促进我国可持续发展目标的实现。
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论文作者:丁志康
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签:电梯论文; 技术论文; 节能降耗论文; 节能论文; 电动机论文; 永磁论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第24期论文;