推广电梯节能技术过程中存在的问题及对策分析 王陈欢

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年3期   作者:王陈欢
[导读] 浙江赛福特特种设备检测有限公司 浙江杭州 310000
         摘要:众所周知,电梯是一种利用电能转化为机械能来运输人员、货物的特种设备,然而如今供应电能的依然主要依赖火力发电,而火电的能量来源仍是不可再生能源。电梯数量的骤增更是极大的增加了能源的消耗,在世界各国都为能源问题而困扰的大环境下,无论是汽车船舶、工厂机械设备还是家用电器都在寻求低能耗发展。所以电梯的节能技术的进步也是迫在眉睫的。对此分析了在电梯节能技术推广过程中存在的问题,并且针对工程推广实际中遇到的问题提出解决策略。
         关键词:电梯节能技术;推广问题;对策分析
1电梯节能技术的发展现状
         随着社会的现代化发展,高楼林立使电梯成为了高层建筑物的必须品,从其被发明到普遍应用的今天,电梯的能耗问题日益凸显,对电梯节能技术的研究早已经开始了,目前主要有以下三个研究方向:(1)电梯曳引机驱动方式的节能技术。电梯曳引机驱动种类主要有很多种,按驱动方式能分为,交流异步电动机、交流同步电动机、永磁异步电动机及永磁同步电机等类型。如果按传动方式主要划分为有齿轮电机和无齿轮电机。其中永磁同步无齿轮曳引机这种传动方式是目前先进技术。兼顾了永磁同步电机不需要添加减速箱润滑油、运行效率高及运行平稳等特点。最重要的是因其在传动过程当中没有损耗,所以比其他类型的电机节能率更高。其突出的特点是装有专用的封星接触器,能够有效抑制电梯超速运行对乘坐人造成人身伤害,得到了认可并且普遍应用。(2)电梯控制的节能技术。随着电机技术的发展,电梯控制技术也随之不断进步,传统的采用串极调速、变极调速,然后到定子变压调速;最后到如今较为先进的变压变频调速。如今电梯行业普遍使用的是将变频变压调速(VVVF)控制技术。其基本原理就是通过改变电梯输入的电压和频率完成电梯调速过程,采用变频器控制电压与频率的比例保持恒定不变,这样就能够实现平滑的调节速度了。变频变压调速系统与前两种调速系统相比具有工作效率高、速度调节更加平滑和节能效果更好等特点。在实际应用中因其设备体积小、工作稳定,乘坐舒适感更好等特点,因此得到了普及。(3)能量回馈系统的节能技术。能量回馈系统的基本原理是当电梯曳引机处于发电状态时,产生电能并通过逆变技术回馈给电网,以达到节能的效果。目前电梯曳引机在发电状态下产生电能是利用制动电阻进行消耗,可以理解为将剩余的电能转化为热能的形式进行消耗,以此避免造成其他电子元件过压损坏。这种方法不仅进造成了能量的浪费,而且增加了机房的温度,增加了散热系统的负担,长时间的高温环境会对曳引机和控制柜中的电子元件造成严重影响,缩短其使用寿命。经能量逆变效率估算和实验数据分析,理论上电梯能量回馈系统的节能效率能达到将近30%。根据电梯应用环境的不同,楼层越高、速度越快节能效果越好。电梯能量回馈系统创造了电梯节能的新时代。
2推广电梯节能技术过程中存在的问题
         第一,高成本问题。代能量回馈装置的电梯,由于代有能量回馈装置,成本较普通电梯会高出很多,目前国内的电梯市场,开发商在采购时会优先考虑收益,并不愿意采用价格较高的代能量回馈装置的电梯,这就导致能量回馈装置的推广很难实现。第二,是否采用节能电梯无明确要求。近年来国家陆续出台了电梯节能标准,如专门设计到能量回馈装置的GB/T32271—2015。GB/T30559.1—2014《电梯、自动扶梯和自动人行道的能量性能》,不仅限于此,各个地方也相继出台了地方的评价标准DB33/T771—2009《电梯能源效率评价技术规范》和DB46/T1544—2009《电梯节能改造技术指南》、DB44/T890—2011《电梯能效等级》,但这些标准和规范并未要求必须在使用中采用节能电梯,导致电梯的节能措施很难具体实施。第三,成本回收周期长。对于节能电梯,在安装和改造过程均需要提高成本,而节约的成本与改造费用相比较少,需要几年时间才能收回成本,也导致了难以实施。


3解决电梯节能技术推广问题的实践探索
 3.1落实政府的引导作用,制定节能审查和监管制度
         根据有关部门数据,在电梯销售总量中,接近5成的电梯都是政府采购相挂钩,因此倘若政府的采购招标书中有关于电梯节能的指标,为了中标很多建筑施工单位也会逐渐使用电梯节能技术。为了提升电梯节能技术推广速度,也要大力落实政府的引导作用,积极号召采购具有节能认证的电梯。此外,抓紧完善节能电梯的检验和能效标准,相关部门积极推动节能电梯指标的落地,并且制定相关的技术规范。此外,针对老旧电梯存在能耗大的问题,相关政府部门也要积极推动新电梯技术的落实和推广,逐渐淘汰高耗能的电梯,充分发挥政府的引导作用。
3.2做好成本管控,提升节电电梯的经济效益
         因为目前的电梯施工设计方案众多,各单位也要根据自己的实际情况,选择最合理的施工建设方案,最好成本管控,切实提升建筑的长远效益。针对目前使用的节能电梯类型,可分为小机房电梯和无机房电梯。两者各有优劣,建设单位应根据建筑类型合理选择,综合考虑土建费用、维保费用、电力消耗、设备价格和安装费用等等,评估电梯安装的综合成本,根据建筑类型、使用频率等综合分析,切实提升节能电梯安装后的经济效益。例如中层住宅建筑在选择电梯的时候,很多企业因为小机房具有电梯耗电低、土建成本低等优势,盲目选择VVVF变频调压电梯,但是综合计算电梯设备价格和安装费用等,其实小机房并不如无机房电梯高。其他的建筑项目也可根据相同的方法对经济效益进行综合评估,进行节能电梯的最优配置。
3.3加强对先进节能控制技术应用
         (1)绿色可再生能源技术的运用。为了实现节能降耗目标,我国在各个领域中都开始广泛推广新型绿色可再生能源,如太阳能、潮汐能、地热能等的应用越来越普及。为此,在电梯节能中探索绿色可再生能源技术也能够起到良好的能源节约效果。例如,对于一些高层建筑,可以通过在楼顶安装太阳能装置,将太阳能转化为支持电梯运行的能量,从而实现对可再生能源的充分运用。此外,在运用太阳能的过程中,由于其能量只能在白天收集,所以必须采取必要措施对太阳能进行储存,以实现对太阳能的最大化利用。而随着绿色再生能源技术的不断发展,还有更多技术将被应用于电梯节能中。因此,电梯节能领域应进一步加大对各种绿色能源技术开发运用的研究和实践探索,从而使电梯节能技术的水平得到不断提升。(2)电梯电动机设计中的节能技术运用。电梯运行中的主要能量消耗部位就在电梯的电动机,所以要提升电梯节能性就应该从源头进行科学设计,以便从根本上解决电梯能耗过大的问题。目前电梯电动机的设计制造中节能效果较好的技术是永磁同步驱动技术。该技术的基本原理是通过在电动机转子表面增加永磁铁使其能够在电源恒定情况下以恒定速度运转,能够减少电动机工作时的电能需求量,达到节能效果。目前,由永磁同步驱动技术研制出的永磁同步无齿轮马达曳引机在实际使用中表现出了出色的性能,同时不再需要传统电梯中沉重的减速箱,使电梯的传动效率大大提升,最大程度上减少了电能消耗。
4结束语
         总而言之,如今随着社会的现代化程度高速发展,使得高层建筑纷纷拔地而起,高层建筑中必不可缺的就是电梯,电梯的数量也随着城市化建设的脚步而迅速增长。针对电梯节能技术的推广还有很长一段路要走,其不仅需要政府从政策层面上,引导企业选择节能电梯或者进行电梯节能技术改造,也要从企业层面上,积极创新积极响应政策的支持,做到促进电梯行业的迅速发展。
参考文献
[1]谢德山.节能电梯技术的推广与应用实践探索[J].中国高新区,2018,03:56.
[2]高鹏,王璇,杨阳,牛卫飞.电梯节能技术进展、发展困境和应对策略[J].中国特种设备安全,2018,3407:44-48.
[3]钟松锦.应用于电梯节能系统的双向DC-DC变换器关键技术研究[D].华南理工大学,2017.
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