谈住宅区电梯节能改良的综合措施

吕 蒸

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300100）

新时代背景下，建筑物在结构层次方面发生了很大的改变，高层建筑物是未来社会建造施工的主要对象。我国高档住宅区均设计了高层建筑为结构主体，为广大业主提供了优越的生活环境。电梯是住宅区升降作业的主要设备，对其实施节能改造是提高住宅区环境的必备工作。

1 住宅区电梯能耗增加的因素

电力试验发现，住宅区电梯使用造成的电能消耗量正不断增加，既对电气设备产生了不利的破坏作用，也增加了设备维护管理的费用支出。根据技术人员电力试验结果，导致电梯能耗量上升的因素复杂多样。

1.1 安装因素

按照不同方式进行划分，电梯设备有很多不同的种类，各种电梯的安装方法不一，选用不当则会影响到后期运行的能耗高低。目前，住宅区选用的电梯多数为曳引式的载人电梯，这种设备对安装施工的质量要求比较严格。现场安装施工面存在着较多的失误，特别是在设备线路连接方面具有明显的不足。如：电气控制系统接线不合理，许多机器内连接线路的组合方式冗杂，启动电梯升降工作后易引起电能消耗量的上升。

1.2 操作因素

住宅区设定电梯主要是服务于住户的上下楼，正常情况使用电梯不会出现异常状况。操作因素引起电梯能耗量的增多，多数是由人为操作不当引起的，致使电梯承受过大的用电荷载[1]。比较常见的现象，用户在使用电梯时随意性启动机器的运行，机械传动件的耗损严重；使用人员启动电梯操作时，未考虑电梯在正常升降中的调控要求；这些现象中电能消耗是常规操作的2-3倍，长期下去势必造成电能资源的大量浪费。

1.3 维护因素

无论是机械或电气设备使用一段时间后都需进行相应的维护，有助于延长设备日常使用的寿命期限。住宅区电梯涉及到曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统等多项组成部分，如图1，搞好设备日常维护工作是至关重要的。由于物业公司的管理服务不周全，对住宅区内配套设施的检测与维护的工作不足，如：电梯未定期实施更新维护，机器性能检测不及时等，影响了控制系统工作模式的改进，间接地提升了电梯的能耗系数；电梯内旧配件未及时更新处理，影响了设备正常运输的效率。

2 住宅区电梯节能改良的技术应用

电梯使用期间的能耗量增加，既增加了整个住宅区建筑使用的成本投入，也约束了机器设备功能的正常发挥。“环保建筑”思想指导下，建筑工程施工作业逐渐朝着节能降耗方向迈进，旨在为业主提供绿色型的居住环境。电梯是住宅区不可缺少的运输设备，施工单位在建造阶段应注重电梯节能改造方案的执行，注重设备节能改造措施的灵活应用。笔者认为，只有依赖于先进科技的使用，才能从根本上解决能耗问题。

2.1 监测技术。电梯故障是到时能耗量上升的常见因素，一些突发性故障在损坏电梯内部装置的同时，瞬间性增大了工作过程中的能耗系数。如今，高档住宅区已经采用了智能监测系统，对电梯的状态执行24h功能监测作业，在第一时间内检测到故障信号[2]。监测是为了更好地节能操作，为技术人员、使用人员等进行科学地应用指导。例如，高档小区选用计算机为控制中心，连接所有楼层电梯设备建立了调控中心，这种监测系统可快速地查询电梯的工作状态，根据反馈出来的用电参数实施分析，及时调动电梯处于最节能的状态。

2.2 控制技术

电梯的监视技术主要对电梯运行状况及电梯内部进行监控与报警，而电梯轿厢外面的环境——即每层楼人们等待电梯的地方却没有更多的监控。同时，现在的监控系统也没有对有乘客可能存在的下一步行动进行及时而准确的预判，从而做出相应的指令动作。也就是说，视频监控系统并没有对采集来的信息适时地加以分析与利用。因此，将电梯外部环境纳入到整个电梯控制系统中，并对视频采集信息适时、快速、准确地加以利用，这对电梯发展具有十分重要的意义。对电梯实施智能改造是降低能耗的必备技术，在自动化控制基础上还需进一步实施智能改造。安装智能控制系统，将数字技术作为电梯调控的核心支撑，其可根据用户发出的动作提示，智能筛选最佳的输送方式；选用变频调节技术辅助电机运行，提高了电梯传动作业的效率，减小了电能的消耗量。

2.3 新型能量回馈技术

将运动中负载上的机械能（位能、动能）通过能量回馈器变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。

下面以升降电梯为例介绍节能原理：

采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放机械功能量的过程。

此外，升降电梯还是一个势能性负载，为了均匀拖动负载，电梯由曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%（1吨载客电梯乘客为7人左右）时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械位能(电梯重载下行和轻载上行）。

电梯运行中多余的机械能（含势能、动能），通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作，电梯无法正常运行。而在使用电梯回馈节能装置后，能有效地将电容中储存的直流电能转换成交流电能回送到电网。并且避免了因使用能耗电阻而造成的系统效率低、环境温度过高等缺点。

3 节能改造后期的电梯控制措施

住宅区电梯经过节能改造后期，还需注重设备功能的综合保养，应加强对电梯装置的定期维护保养，用以保障设备功能的持久发挥。机械传动系统与电气控制系统是电梯运行的的控制核心，改造后使用电梯要注意这两方面的应用保护，使节能型电梯使用的时间更加长久。具体注意事项如下：

3.1 装置保护

电梯厅门和轿门的保养，电梯出现故障一般多在电梯厅门和轿门上，所以应注意厅门、轿门上的保养。住宅区电梯日常管理期间，应坚持节能思想为指导，做好电梯结构部分的控制保护，对可能发生故障的构件及时更换新的，以维持电梯系统的持久运行。注意电梯的安全触板或光幕型的触板开关线的检查，因为电梯开关门的频率较高，会使开关线受损，这就要求维保人员在每一次工作中必须要检查，该换的就要提前换，不要让用户因门的问题对电梯产品质量产生怀疑。

3.2 电气保护

电气部件大致分为控制屏、各安全回路的电器开关等，它是电梯的大脑，是电梯的中枢神经，电梯的起动、运行和门的开关都由它主宰，所以在日常维保工作中一定要把它当做重中之中来对待。在工作中最好不要在控制屏内进行电梯回路的短接。电梯门系统故障时，有人为了图方便就把电梯的门给短接，以便查找故障，这样做很危险，短接门出现的事故最多[4]。在日常的维保工作中不要把安全回路给短接了，如果一定要进行短接，就要查明哪个安全部件出了问题，需要短接哪个安全部件，而且保养或急修好了以后，一定要及时把短接线取掉。

结论

过去我国建筑物以低层建筑为主，这主要受限于项目施工技术及资金投入条件的限制，许多地区依旧以普通低层建筑为主要构造体。随着高层建筑在住宅区中的推广使用，安装电梯成为了建筑物不可缺少的组成部分。从实际使用情况来看，电梯方便了人员及货物的垂直运输，减小了业主人工爬楼存在的诸多难题。对住宅区电梯实施节能改造，不仅方便了用户的日常使用，也为推广使用节能型建筑创造了必要的条件。

[1]吴克文.住宅区电梯设备应用价值的综合分析[J].山西建筑技术，2011，20（10）:120-121.

[2]章建平.高档住宅区电梯设备常见故障的自诊断处理[J].电工技术杂志，2010，22（14）:55-57.

[3]吴浩明.节能改造后期载人电梯的功能维护措施[J].建筑与电气，2011，30（12）:17-19.