邵　鵬（杭州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院,杭州　310007）

論我國(guó)電梯節(jié)能技術(shù)的發(fā)展問(wèn)題

邵鵬
（杭州市特種設(shè)備檢測(cè)研究院,杭州310007）

摘要：隨著我國(guó)城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，住宅和一般公共建筑內(nèi)，空調(diào)、照明和電梯成為最大的三只“電老虎”。在酒店、寫字樓中，電梯的用電量?jī)H次于空調(diào)用電量，遠(yuǎn)高于照明、供水的用電量。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，發(fā)展綠色節(jié)能電梯，既是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要，也是節(jié)約社會(huì)能源、保護(hù)周邊環(huán)境的需要。本文主要針對(duì)電梯目前普遍存在的高耗能情況，從電梯的傳動(dòng)、施動(dòng)和控制三個(gè)方面闡述了電梯在節(jié)能研究方面的先進(jìn)技術(shù)。旨在推動(dòng)電梯節(jié)能技術(shù)的推廣和普及。

關(guān)鍵詞：電梯;節(jié)能;傳動(dòng);施動(dòng);控制

隨著近幾年房地產(chǎn)市場(chǎng)、城市公共建設(shè)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)超過(guò)日本成為世界上最大的新梯安裝市場(chǎng)。作為現(xiàn)代建筑的必備交通工具一電梯無(wú)論從生產(chǎn)出貨量還是整個(gè)技術(shù)水平也一起有了質(zhì)的提高和跨越式發(fā)展。另一方面由于全球能源的逐步減少，從中央到地方，各級(jí)政府都對(duì)節(jié)能減排制定了行之有效的實(shí)施和鼓勵(lì)措施。具體到建筑設(shè)備“耗能大戶”一電梯，如何更加綠色、節(jié)能、環(huán)保成為整個(gè)電梯行業(yè)都必須面對(duì)的重大課題。

1　傳動(dòng)部分

傳動(dòng)部分達(dá)到節(jié)能的目的的最直接的方式就是通過(guò)提高電梯機(jī)械傳動(dòng)效率。一般的電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速較高，而輸出轉(zhuǎn)矩較小，必須經(jīng)減速機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)速降低且提高轉(zhuǎn)矩的情況下才能驅(qū)動(dòng)曳引輪，不能直接驅(qū)動(dòng)曳引輪。在電梯界較早采用的傳動(dòng)方式是蝸輪蝸桿傳動(dòng)，它的技術(shù)比較成熟，至今還有很多電梯廠商采用這種傳動(dòng)型式。但是它有一個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)，就是傳動(dòng)效率低，一般只能達(dá)到0.6。為了提高效率，就必須研究出一種產(chǎn)品來(lái)替代蝸輪蝸桿的傳動(dòng)。較為常見(jiàn)的傳動(dòng)節(jié)能技術(shù)有以下幾種。

（1）永磁同步無(wú)齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。同步無(wú)齒輪技術(shù)在電梯驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用帶來(lái)了電梯傳動(dòng)的一場(chǎng)技術(shù)革命，由于電動(dòng)機(jī)軸與曳引輪同軸，摒棄了體積龐大笨重的減速箱，傳動(dòng)效率可以達(dá)到85%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的曳引機(jī)。它在降低電能消耗的同時(shí)，由于其密封免維護(hù)性，又減少了潤(rùn)滑油的使用。另外它還具有低噪音、運(yùn)行平穩(wěn)、重量輕、體積小、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)、所以迅速地應(yīng)用于電梯中，真正可以稱之為綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。

（2）行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。據(jù)測(cè)試，行星齒輪的傳動(dòng)效率遠(yuǎn)高于蝸輪蝸桿傳動(dòng)，最高可達(dá)0.9，技術(shù)人員在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，對(duì)它進(jìn)行了大量的研究，想取代蝸輪蝸桿傳動(dòng)。但是，由于受加工技術(shù)的限制，它的成本一直比較高，難以大量推廣。

（3）同步行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。近年來(lái)，個(gè)別廠家還把前兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合，研制出的產(chǎn)品結(jié)合了永磁同步電機(jī)和行星齒輪的共同的優(yōu)點(diǎn)，它可以在普通中、低速電梯上做到1:1的曳引比，這就減少了曳引鋼絲繩的長(zhǎng)度，也減少了曳引鋼絲繩的彎折，同時(shí)鋼絲繩的使用壽命也延長(zhǎng)了。但其相對(duì)于前兩項(xiàng)成本又提高了許多，只有在提升高度較高時(shí)才有一定優(yōu)勢(shì)?；蛘叩鹊焦に嚫映墒鞎r(shí)，才有可能進(jìn)行推廣使用。

2　拖動(dòng)部分

節(jié)能技術(shù)在電氣拖動(dòng)部分，就是通過(guò)提高電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

（1）調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速。調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速技術(shù)一開(kāi)始在電梯上得到廣泛應(yīng)用并不是因?yàn)槠涔?jié)能交果，而是因?yàn)槠淞己玫恼{(diào)速性能。而事實(shí)上，其節(jié)能效果確實(shí)也不錯(cuò)，特別是該技術(shù)在電梯界廣泛使用后，我們發(fā)現(xiàn)相對(duì)之前電梯所用的的AC2}ACVV調(diào)速系統(tǒng)，大批量的使用具有非常不錯(cuò)的節(jié)電優(yōu)勢(shì)。

（2）能量回饋技術(shù)。一般電梯運(yùn)行過(guò)程中，空載上行或者重載下行時(shí)，不需要使用曳引機(jī)提供動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂運(yùn)行，這個(gè)時(shí)候轎廂和對(duì)重的機(jī)械能只能轉(zhuǎn)換成熱能釋放掉。在電梯系統(tǒng)中加裝能量回饋和再生技術(shù)，可以將浪費(fèi)掉的熱能轉(zhuǎn)化成電能，通過(guò)逆變器，將變頻器直流側(cè)的電逆變成工頻交流電回饋到電網(wǎng)中，從而可以達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)由于沒(méi)有了多余的熱能釋放也達(dá)到良好的環(huán)保效果。

（3）制動(dòng)能量?jī)?chǔ)存再利用技術(shù)。制動(dòng)能量?jī)?chǔ)存再利用技術(shù)是在變頻器直流母線端接上蓄電池，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在發(fā)電狀態(tài)時(shí)，直流母線電壓變高，直流端便可向蓄電池充電。這些儲(chǔ)存起來(lái)的電能，能基本供應(yīng)電梯的通風(fēng)、照明、控制等一般使用。但是，這項(xiàng)技術(shù)有個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)殡娞菀恢狈磸?fù)處于電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)，對(duì)蓄電池間斷的充電是會(huì)影響電池壽命的，因而該技術(shù)對(duì)電池的要求非常高，一般電池用不了一年就會(huì)報(bào)廢，反而會(huì)產(chǎn)生污染。

解決這一難題的最好方法就是使用超級(jí)電容。超級(jí)電容容量大，并且可以反復(fù)充電。但目前仍處于研發(fā)階段，還沒(méi)有普及，價(jià)格較高，因而不具備實(shí)際推廣的意義。

3　控制部分

控制部分不能直接產(chǎn)生節(jié)電效果，更多的是通過(guò)優(yōu)化電梯的控制來(lái)節(jié)能，或者是通過(guò)減少不必要的運(yùn)行和待機(jī)損耗來(lái)節(jié)育旨。

（1）群控優(yōu)化技術(shù)。對(duì)于辦公樓等人流量較大，電梯數(shù)量也多的情況，群控電梯會(huì)根據(jù)人們上下班及大樓的日常上下梯流量情況，合理地控制電梯來(lái)應(yīng)答不同樓層的乘客的召喚指令，這種技術(shù)可以大幅度的縮短人們候梯和搭乘時(shí)間，也可以減少電梯的運(yùn)行次數(shù)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

（2）自動(dòng)待機(jī)與停機(jī)技術(shù)。對(duì)于智能電梯，當(dāng)它應(yīng)答完所有的內(nèi)呼及外呼指令后，它就關(guān)門返回基站，且進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。轎廂內(nèi)這時(shí)沒(méi)有乘客，因而通風(fēng)和照明都是沒(méi)有必要的，所以可以設(shè)定在沒(méi)有運(yùn)行一段時(shí)間后，自動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)和照明，這樣既可節(jié)能，又可延長(zhǎng)燈管和風(fēng)扇的壽命。這一技術(shù)還可以運(yùn)用到一些特殊的電梯中，例如，全透明玻璃井道的觀光電梯，由于白天的照度足夠，因些白天時(shí)照明自動(dòng)關(guān)閉，等晚上再打開(kāi)。另外，對(duì)有多臺(tái)電梯服務(wù)的大樓可以設(shè)定在深夜、節(jié)假日較少人使用時(shí)自動(dòng)停掉部分或全部電梯，以降低待機(jī)功耗。

伴隨著電梯技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的節(jié)能電梯技術(shù)在某些方面已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，特別是最近幾年國(guó)家在政策導(dǎo)向上的傾斜，一些公司為節(jié)能電梯的研制投入了大量的人力、物力、財(cái)力，為節(jié)能電梯的推廣，為我國(guó)的節(jié)能減排事業(yè)做出了一定的貢獻(xiàn)。目前有些廠家的節(jié)能電梯技術(shù)運(yùn)用的已經(jīng)比較成熟，最好的可以節(jié)約用電50%以上，并且許多已經(jīng)在消費(fèi)者中間樹(shù)立了良好的口碑。

但是不可否認(rèn)的是，節(jié)能電梯技術(shù)還是新事物，大眾對(duì)它的認(rèn)識(shí)還沒(méi)有達(dá)到到一定的廣度和深度，人們對(duì)新事物的接受還需要較長(zhǎng)的過(guò)程，普及率還很低，這都在一定程度上限制了節(jié)能電梯技術(shù)的推廣和普及。

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