摘要:本文結合本人的實際工作經驗對電梯能效提高的途徑進行了探討。
關鍵詞:電梯 能效 提高
中圖分類號: TU857 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
電梯作為建筑物內一種垂直運輸工具,廣泛用于住宅、賓館、商場、辦公樓等高層建筑中,是現(xiàn)代城市生活必不可少的交通工具[1];自動扶梯作為建筑物的不同層高間運送人員上下的一種連續(xù)輸送機械,廣泛用于人流集中的公共場所、商場、超市、車站、機場、碼頭、大廈及地鐵等處[2]。他們的應用給人們工作和生活帶來了便捷,提高了工作效率和生活水平。但是電梯巨大的能耗已經引起社會和政府職能部門的密切得關注。
1 曳引電梯能效提高的途徑
本節(jié)按電梯的設計、選型和使用三個階段,分別介紹電梯能效提高的方法。
1.1電梯的設計階段
電梯的設計階段完成電梯的基本配置情況,包括機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。電梯的配置情況對電梯的能耗有著直接的影響。選擇高效的部件可以減小損耗,提高效率;合理配置電梯的參數(shù)可以降低損耗。主要的降低損耗的措施有:選擇配有高效減速機構或無齒輪的曳引機;選配先進的驅動方式。
1.2電梯的選型階段
當建筑選擇不同的電梯配置方案時,電梯的總能耗可能存在很大的差異性。電梯的配置方案主要包括:電梯的數(shù)量、額定載荷、額定速度、控制方式以及電梯安裝位置和布局情況。在選配電梯時,可以通過以下方法降低電梯的能耗:在滿足使用要求的情況下,選擇額定速度低的配置,選擇額定載荷小的配置;安裝的時候,盡量把電梯設置在一起,選擇合適的位置;采用并聯(lián)、群控的調度方式;根據(jù)客流情況選擇合適的控制策略等。
1.3電梯的使用階段
在電梯的使用階段,可以通過電梯的定期維修保養(yǎng)、調整服務電梯的數(shù)量和時間、以及引導客流等方法降低電梯的能耗,提高效率。定期維修保養(yǎng)可以降低電梯的損耗,主要措施有:保證定期的維修保養(yǎng);設置能接受的最小的加速度和減速度;設置較小的爬行距離;保持導軌的潤滑;維修結束的時候,關閉轎頂燈和井道燈;調整補償裝置等。當建筑內的客流比較小的時候,可以通過調整服務電梯的數(shù)量來降低建筑內電梯的總能耗。引導客流主要是指對目的樓層不同的乘客,進行分流,降低電梯開關門的次數(shù),從而減低電梯的能耗。
2 液壓電梯能效提高的途徑
對于相同的規(guī)格,液壓電梯的能耗比曳引電梯的能耗要高的多。但是由于液壓電梯自身的優(yōu)勢,所以目前還在廣泛使用。因此,液壓電梯的能效具有很大的提升空間,液壓電梯的節(jié)能降耗的方法主要有:
2.1選擇先進的調速系統(tǒng)
由于液壓電梯是采用液體壓力推動的方式,使轎廂上行的。采用不同的調速控制系統(tǒng),對液壓電梯的能耗有很大影響。采用流量閉環(huán)控制方式的調速系統(tǒng)可以使泵輸出流量的變化與電梯的速度的變化保持一致,從而降低運行能耗。
2.2增設對重或蓄能器裝置
目前使用的大部分液壓電梯沒有使用對重,這樣就使電梯的起重負載增大,上升過程中的能耗和轎廂在高處時的能量儲存增加,這部分能量儲存若不采用能量回收系統(tǒng)又無法加以利用。如果適當添加對重,不僅可以減少系統(tǒng)的裝機容量,而且降低上行階段的能耗,從而使電梯的運行能耗降低,也可以達到添加對重的節(jié)能效果。[3]
2.3減低電梯運行速度
液壓電梯的裝機容量與額定速度有關,上行速度越大,系統(tǒng)的裝機容量就越大,導致能耗的上升。可以采用適當降低上行速度,增加下降速度的辦法降低裝機容量。同時保持平均運行速度大致不變,提高系統(tǒng)的運行效率。
2.4降低過載能力
由于液壓電梯和曳引電梯結構上的不同,它可以適當降低過載能力,而不致影響系統(tǒng)的安全性。降低過載能力,可以降低電機的額定功率,提高運行效率。
2.5能量回饋系統(tǒng)
由于液壓電梯在上行工況結束時儲存了大量的勢能,采用能量回收系統(tǒng)無疑可以大幅度節(jié)能,并解決了液壓系統(tǒng)的溫升問題。
除此之外,在液壓電梯設計的過程中,選配高效的泵、合適的電機、以及其它高效的部件也可以有效的降低運行能耗,提高液壓電梯的能效。
3自動扶梯能效提高的途徑
自動扶梯主要在大型超市、百貨商店、候車室、候機廳、地鐵站等客流量較大的場所。自動扶梯通常進行長時間的連續(xù)不間斷運行,但是自動扶梯是屬于負載率很低的設備,絕大多數(shù)時間處于輕載或空載工況下,相比較而言,滿載運行的時間卻很短。根據(jù)自動扶梯的負載情況,合理調節(jié)扶梯的運行速度,可以有效的降低自動扶梯的能耗,提高能效。目前主要有以下的運行模式:
3.1“自動重新啟動”運行模式
在空載時允許停梯的場合適用該運行模式,即自動扶梯在無乘客時自動停止運行;當有乘客時又自動重新運行,投入運行服務。該運行模式已被標準所認可,其節(jié)能相當可觀,不過這取決于停梯時間的長短。
3.2“蠕動”運行模式
在某些情況下為了保證安全和方便,不允許停止運行,這時采用該模式最為合適。當自動扶梯運行在空載時,應用變頻器調節(jié)電壓的頻率和幅值,使自動扶梯以極低速度“蠕動”運行,從而降低自動扶梯的運行能耗。
3.3電動機降壓運行模式
主要包括:輕載工況下為了保證服務質量,自動扶梯的速度不允許有明顯降低,則采用電動機降壓運行模式;使用半導體電子調壓裝置進行連續(xù)調壓;使用傳統(tǒng)的相位控制調壓裝置(軟起動器);使用變頻器調速,只調壓不調頻的運行方式;有時還采用通斷控制調壓方式。采用上述的方法降低自動扶梯的運行速度,從而降低運行能耗。
3.4“Δ—Y”切換運行模式
這種運行模式是:當扶梯啟動時,電動機按Y接法啟動,不再通過時間原則切換成Δ接法運行,而是乘客數(shù)量增加到設定的數(shù)量之后,電動機才切換成Δ接法運行。當乘客數(shù)量減少到設定的數(shù)量之后,電動機又切換成Y接法運行,如此反復。經過測試,Y接法比Δ接法節(jié)能顯著,節(jié)能可達20%,相當可觀。
采用上述的運行模式,根據(jù)不同場合的客流情況,還衍生出組合型的運行模式:分時段運行+無人乘坐低速運行或停止和按負載調速方式+無人乘坐低速運行等運行模式。分時段運行+無人乘坐低速運行是指空載時自動扶梯低速運行或停止;有載荷時,自動扶梯在不同的時段以不同的速度運行,人多的時段速度高一點,人少的時候速度低一點。按負載調速方式+無人乘坐低速運行是指自動扶梯根據(jù)負載情況調節(jié)運行速度,從而實現(xiàn)節(jié)能效果。
4 結語
本文首先介紹了曳引電梯設計、選型及使用過程中可以降低電梯能耗的措施。同時,介紹了降低液壓電梯能耗的方法。最后,從優(yōu)化配置和優(yōu)化控制策略兩個方面介紹了自動扶梯的降低能耗和提高效率的措施。
參考文獻
[1] 李鳳蘭.液壓電梯的特性及其發(fā)展前景[J].山