電梯節能技術探索

摘要：當前我國經濟的發展勢頭迅猛，科學技術方面更加先進，工業化城市化進程日益加快，人們的生活水平不斷提高，伴隨而來的是電梯的使用數量逐漸增多，人們的生活和工作更加便捷。但由于電梯需要消耗能源，加之我國能源日益緊張，為緩解這一矛盾，需要實現電梯的節能發展。本文主要是對電梯節能發展的現狀、節能技術的應用及具體的節能技術進行分析論述，希望能夠加強電梯節能技術的推廣使用。

關鍵詞：電梯;節能技術;節能發展

當今社會，電梯已完全融入到人們的工作和生活中，為此，人們要求乘坐電梯時更加舒服和安全，卻忽視了電梯的能耗問題。最近幾年，隨著“節能降耗、創建節約型社會”口號的提出，人們也認識到節能減排的重要性。作為現代建筑中主要的電能消耗之一，電梯的節能技術就成為社會關注的焦點。

一、我國電梯節能的現狀與發展

據不完全統計，截止2016年底，我國共有在用電梯數量達493.69萬臺。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、電梯節能降耗技術的創新

事實上，電動機是電梯耗電的主要部分，大概占到電梯耗電的三分之二以上。了解了這些，在電梯節能改造技術方面就找到了最大的突破口，同時它也是電梯節能的主要應用空間。采用永磁同步拖動與制動電能回饋技術。業內有關人士認為，能源再生技術和電梯的完美結合將打破傳統無齒輪電梯從節能到“造”能的飛躍。電梯能耗問題將進入一個嶄新的階段，應用制動電能回饋技術可在此耗電水平節電率16%～42%，平均節電30%左右。許多電梯仍是采用傳統的交流變極調速和交流調壓調速技術。這部分電梯電能損耗極大，同時也增加了這些用戶的電費負擔，因此這些用戶也是怨聲載道。對這部分電梯可提倡電梯節能技術的使用和改造舊電梯的控制系統，采用先進的變頻控制技術和永磁同步電機可節能30%～50%左右，同時再采用能量反饋技術可高達70%，還能有效提高電梯運行的舒適感、穩定性和安全性。

三、電梯降低能耗技術的應用

（一）變頻器再生能量回饋技術采用變頻調速方式運行的電梯在運行的過程中會產生巨大的機械位能，通過對這種機械位能加以利用可以在整體上降低電梯的消耗。電梯在運行的過程中必然要消耗電能，如何讓電梯在運行的過程中將其所具備的能量轉化為可以利用的電能是再生能量回饋技術研究的重點。在運行當中，電梯到達指定樓層室的時候，速度會逐漸減慢，釋放掉一部分的機械能，為了從整體上達到節能的目的，可以利用變頻器再生能量回饋技術對這些釋放掉的機械能加以利用。所謂的變頻器再生能量回饋技術就是利用變頻器將電梯運行過程中的機械能轉換成其他能量，并將轉換后的能量存儲在直流母線回路的電容當中，然后再利用有源逆變技術將其逆變為與電網同頻率同相位的交流電返回到電網當中，實現能力的收集與反饋利用。通過變頻器再生能量回饋技術，可以從整體上降低電梯的能耗，不同能耗的電梯節能比例不一樣，但基本上可以節約掉整體的16%-40。因為這種技術實現的是將電梯的機械能轉化為電能，所以當運行速度越快，載重越大以及提升的高度越高時，電梯具有的機械能量越多，因此在進行機械能的轉化利用時，通過反饋得到的能量也就越多，自然會獲得令人驚喜的效果。

（二）利用群控技術降低能耗電梯在啟動、加速和剎車的過程中會消耗大量的電能，電梯群控技術就是對電梯進行智能分配，有效的減少電梯的停靠次數、啟動次數，以此提高運輸效率，達到節能的目的。電梯群控技術基于計算機平臺實現對多臺電梯的控制，利用智能控制算法，采集信號對樓內的具體情況進行判定，然后經過智能算法的計算輸出控制信號，及時調控每個電梯的運行狀態。目前常用的電梯群控智能算法有專家系統算法、模糊控制算法、神經網絡算法和遺傳算法等等。實際的智能控制算法可以結合各個算法的優勢進行綜合設計，以此來解決群控系統中控制目標多樣性和系統本身固有的隨機性和非線性問題。（三）永磁同步驅動技術的應用從電動機的設計、制造等環節來提高電梯的節能，是電梯節能的根本性措施，永磁同步驅動技術就是幫助電梯節能的一個有效措施。目前眾多的電梯普遍使用的都是機械傳統系統，而所謂的永磁同步驅動就是在電動機的轉子表面加上一塊永久性磁鐵，這樣所能達到的效果就是使電動機在電源恒定不變的情況下保持恒定的轉速運行。采用永磁同步無齒輪馬達作為電梯的曳引機，不僅可以節約電能，而且大大提高了電梯的傳動效率。永磁同步無齒輪馬達曳引機具有運行平穩、振動小、噪音低、傳動效率高等眾多優點，由于電動機軸與曳引輪同軸，此類曳引機可以摒棄掉龐大沉重的減速箱，從而可以大大提高傳動效率，在降低電能的同時也節省了油耗。

（四）共直線母線技術應用的優勢當電梯的使用頻率比較高時，往往會有多于兩臺的機器同時投入運營，此時便可以將其中的一臺或者多臺電梯發電時產生的能量直接反饋到共同使用的母線上，連接在直流母線上的其他電梯就可以充分利用這部分能量，這就是共直線母線技術。共直線母線電梯系統一般都是由變頻器、直流熔斷器、直流接觸器以及能量反饋裝置構成，其鮮明的特點就是電動機的電動狀態和發電狀態可以能量共享，另外，直流母線中的各電容組并聯后使得整個系統中間直流環節的儲能容量成倍加大，使整個系統更加得穩定和可靠[3]。

（五）采用綠色能源技術太陽能、風能、潮汐能、地熱能等綠色能源的普及率越來越高，且技術也是日臻完善。綠色能源也可以用在電梯的能源消耗中。在一些高層建筑當中，可以在樓頂上安裝太陽能收取裝置，利用太陽能來為電梯的運行提供能量。當白天日光充足時，可以將太陽能獲取到的能量存儲起來，夜晚的電梯運行就可以使用這些能量了。

結束語：

綜上所述，節能型電梯是環保節約型社會的時代需求和產物，推廣節能型電梯具有巨大的經濟效益，同時也造福人類社會。本文對電梯節能技術的相關內容進行了論述，希望能夠更好地推廣使用節能技術。

參考文獻：

[1]孔曉華.電梯節能技術探討[J].海峽科學，2014（05）.

[2]田學成，李重遠.電梯節能技術的現狀與研究方向[J].低碳世界，2016（07）.

[3]于銘生.電梯節能技術分析與探討[J].科技與企業，2016（02）.

作者簡介：

黃新星，沈陽快奧電梯有限公司。