電梯節(jié)能分析——導(dǎo)向裝置磁懸浮化

2024-06-22 973

　　雖然我國的新建筑大都已采用了節(jié)能型的電梯，但節(jié)能電梯占在用電梯的比例還不足10％。我國雖已制定了建筑設(shè)計(jì)規(guī)范文件《住宅電梯的配置和選擇》，也將電梯納入高耗能設(shè)備，并以《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》(質(zhì)檢總局令第116號)實(shí)施監(jiān)管。但因目前國產(chǎn)電梯的能效標(biāo)準(zhǔn)缺失、能耗監(jiān)管不力，加之電梯的節(jié)能尚未納入建筑節(jié)能議程，故設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)多由開發(fā)商選定電梯，且大都以少量大梯的配置方案代替多臺小梯，造成使用中普遍的“大馬拉小車”現(xiàn)象。據(jù)調(diào)查：1梯2-3戶的住宅電梯其額定載重量在650-1,100kg;使用中平均每次乘梯不足2人，載重量不到150kg，負(fù)荷率充其量只有23％，浪費(fèi)實(shí)在驚人。

電梯產(chǎn)生能耗的主要環(huán)節(jié)

　　電梯的載重量和速度應(yīng)適當(dāng)載重量：因電梯安裝使用后不能輕易變動，故應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)選用合適的載重量，切忌僅為可靠而選大梯，但當(dāng)僅設(shè)一臺電梯兼作消防電梯時(shí)，載重量應(yīng)≥800 kg。

　　速度：由曳引電梯所需功率N的公式〔1〕：

　　N=Q×v/(102×η)(kW)，(式1)

　　式中：Q--曳引機(jī)的曳引力，kgf;

　　v--電梯的額定速度，m/s;

　　η--電梯的傳動總效率。

　　可見速度快的電梯，其電機(jī)的功率和電耗則大，轎廂進(jìn)出層站的減速制動和加速的能耗損失也大。故樓層少應(yīng)選用低速電梯。另外，為降低電梯在井道中升降時(shí)“活塞效應(yīng)”的能耗，減小轎廂上下兩端的氣壓差，當(dāng)電梯速度加快時(shí)其井道尺寸也須加大，從而增加了建筑費(fèi)用和分?jǐn)偟慕ㄖ娣e。但當(dāng)僅設(shè)一臺電梯并兼作消防電梯時(shí)，其速度則應(yīng)使電梯由首層至頂層的時(shí)間≤60s 。

將大載重量電梯的載重量調(diào)低

　　由電梯對重裝置的重量WD計(jì)算公式〔2〕：

　　WD=WQ+kPQ(kgf)，(式2)

　　式中：WQ--空轎廂自重，kgf;

　　kp--電梯平衡系數(shù)，取0.4~0.5;

　　Q--轎廂額定載重量，kgf。

　　當(dāng)電梯的實(shí)際載重量等于其額定載重量的平衡點(diǎn)時(shí)，理論上電機(jī)的曳引力應(yīng)為零;當(dāng)電梯輕載上行時(shí)，因?qū)χ貍?cè)的重量大于轎廂側(cè)的重量，電機(jī)可不耗電;但當(dāng)電梯輕載下行時(shí)則為提升對重而需耗電，且載越輕耗電越多。如電梯經(jīng)常處于輕載狀態(tài)運(yùn)行，或電梯的載重量選配得過大，顯然已浪費(fèi)了電能。

　　如確認(rèn)電梯的實(shí)際載重量為輕載，可試按其平衡系數(shù)將對重的重量調(diào)小，即可使電梯輕載下降時(shí)的耗電減少;同時(shí)調(diào)小電梯轎廂稱重裝置的重量和轎廂的超載報(bào)警值，以及改小電梯銘牌上的載重量。因載重量改小后電梯將更安全，故應(yīng)無違規(guī)之嫌。

　　例如：兩臺額定載重量和速度同為1,000 kgf和1 m/s的無齒型和有齒型電梯，因輕載而修改載重量，其修改前后的電梯各項(xiàng)參數(shù)和年節(jié)電情況列于表1。

　　表1：載重量1,000kgf和速度1m/s的無齒和有齒型電梯修改載重量前后的各項(xiàng)參數(shù)和年節(jié)電情況

　　注：按每天平均累計(jì)運(yùn)行6小時(shí)，上行與下行的時(shí)間對等計(jì)算;當(dāng)輕載電梯上行時(shí)因轎廂側(cè)輕于對重側(cè)，按電梯不耗電計(jì)算

　　表中數(shù)據(jù)表明：電梯的總效率越高節(jié)電量越大;選用無齒型電梯比有齒型的電梯節(jié)電多，本例前者比后者節(jié)電48％;選用的電梯載重量大于實(shí)際使用的載重量越多，其節(jié)電潛力或節(jié)電量越大;電梯的實(shí)際載重量或負(fù)載率，越接近其平衡點(diǎn)的載重量時(shí)節(jié)電越多，節(jié)電的比例也越大。

　　因我國以燃煤發(fā)電為主，故節(jié)電即減排。如以表中的1臺無齒型電梯，將載重量由1,000 kg改為800 kg后，1年的節(jié)電1,311

　　kW·h為例。取火力發(fā)電供電耗煤0.37

　　kg標(biāo)準(zhǔn)煤/(kW·h)、燃料煤與標(biāo)準(zhǔn)煤的等熱值重量比1.4:1.0;燃料煤的含碳量、含硫量和灰份，分別按53％、1％和20％計(jì)算;碳、硫和氧的原子量分別為12、32和16，按燃燒的化學(xué)反應(yīng)式，則1年的環(huán)保減排量為：溫室氣體二氧化碳1,320kg、導(dǎo)致酸雨的氣體二氧化硫14kg和爐灰136 kg。

對電梯的節(jié)能改造

　　鑒于電梯節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)效益潛力巨大，尤其是在用的電梯中，90％以上為非節(jié)能型電梯，故應(yīng)克服“物業(yè)管理對電梯無可奈何”的舊念，樹立“電梯節(jié)能物業(yè)管理大有可為”的新說。

　　實(shí)行用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，如將轎廂導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)靴改為導(dǎo)輪，既減輕機(jī)件磨損又節(jié)電;將導(dǎo)軌的垂直度與接頭的精度提高，電梯運(yùn)行既平穩(wěn)又省電;轎廂的照明和風(fēng)扇加設(shè)無人自停裝置，電梯指示燈加設(shè)無人自暗裝置，轎廂照明改用LED發(fā)光二極管等，均有節(jié)電效果。

　　調(diào)低輕載電梯載重量，將舊電梯更換成無齒型的電梯，同時(shí)改用1:1纏繞比的曳引鋼絲繩系統(tǒng)等，均可顯著降低電耗。下圖為兩種纏繞比的傳動方式。在2:1纏繞比的傳動方式中，因多了滑輪的摩擦損耗，傳動效率降低而多耗電約5％。

電梯節(jié)電的可喜前瞻

　　發(fā)電反饋：從“磁動生電”原理可知，電梯在減速、輕載上行和重載下行時(shí)，電動機(jī)均處于發(fā)電狀態(tài);如將所發(fā)的電反饋回電網(wǎng)使用必可節(jié)能。國內(nèi)雖已研發(fā)了能源再生變頻器，平均可節(jié)電25％以上;但因反饋的電力不均衡，不能被同一建筑內(nèi)的其他用電設(shè)施同時(shí)用盡，又不能沖減電表上的耗電數(shù)字(量)，故目前尚難被市場所接受。如能克服制約因素，必將是節(jié)電方法之一。

　　導(dǎo)向裝置磁懸浮化：將導(dǎo)向系統(tǒng)的摩擦副改為磁懸浮型式，則電梯轎廂除了空氣阻力之外，而無導(dǎo)向系統(tǒng)的機(jī)械摩擦力，也是節(jié)電方向之一。

篇2：談住宅小區(qū)電梯聯(lián)動設(shè)置的節(jié)能降耗作用

　　談住宅小區(qū)電梯聯(lián)動設(shè)置的節(jié)能降耗作用

　　隨著小高層，高層樓盤越來越多，電梯已成為了現(xiàn)代樓盤中必不可少的設(shè)施設(shè)備。電梯作為小區(qū)的用電大戶，在節(jié)能降耗上有很多文章可做。

　　以下就電梯聯(lián)動設(shè)置在小區(qū)節(jié)能降耗中的作用論述如下：

　　非聯(lián)動：當(dāng)業(yè)主按下外召喚鍵時(shí)，兩臺電梯都會響應(yīng)并停至業(yè)主所在樓層。

　　聯(lián)動: 當(dāng)業(yè)主按下外召喚鍵時(shí)，兩臺電梯中離業(yè)主所在樓層最近的那一臺會響應(yīng)并停至業(yè)主所在樓層。

　　按照現(xiàn)在電梯的接管驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，一單元兩梯并未要求一定要設(shè)置聯(lián)動（并聯(lián)）。但在常規(guī)下用戶都會同時(shí)按下兩梯的外召喚，這樣就必然會產(chǎn)生一梯運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)。

　　以云頂花園為例，小區(qū)現(xiàn)有一單元兩梯的單元8個(gè)，如8個(gè)單元的電梯都設(shè)置成聯(lián)動，平均每天可節(jié)省的費(fèi)用如下：

　　假設(shè)每天每單元按動的次數(shù)為100次，平均每次電梯運(yùn)行到中區(qū)。

　　另:

　　小區(qū)電梯功率為15千瓦，每運(yùn)行1分鐘消耗0.25度電

　　每度電費(fèi)為0.528元

　　每層運(yùn)行耗時(shí)為3秒

　　2幢1單元(18層)

　　電梯平均每次運(yùn)行到中區(qū)（9層）耗時(shí)為：

　　3秒×9層=27秒=0.45分鐘