电梯节能技术发展及应用

王生明

摘 要：现如今，和过往相比，经济水平得到大幅度提升，人们的生活质量也得到了大幅度改善，在国民经济中，电能的地位也蒸蒸日上，越来越多的人开始关注电的能耗问题面对资源浪费等问题，国家开始实行节能措施，而电梯节能技术的应用也相继出现在人们的生活中，因此，本文将对电梯节能技术的发展和应用进行讲述。

关键词：电梯节能新技术;节能新技术发展;节能新技术应用

前 言：建筑高度的上涨意味着楼层的数量也在增加，同时电梯的能源损耗就相应增加，因此，人们迫切地希望可以降低电梯使用能耗。通常在写字楼、宾馆等建筑中，会使用到电梯，针对此类建筑展开了研究调查，由统计到的数据可知，在此类建筑总电量之中，电梯的能源损耗在其中占到了17%-25%左右，这样的占比数据大于在供水或者照明所需要的能耗占比，仅仅低于空调所占的能源占比。

1.电梯节能技术的意义

目前，随着信息时代的技术支持，中国的社会主义经济市场和科技水平连续上升。因此，为了保障国家社会资源的可持续发展空间，国家开始针对不同的行业资源进行节能计划的实施。国家颁布的应用节能技术的明文规定，针对建筑事业中的电梯而言，它响应的不仅仅国家追求可持续发展的号召，还利用自身技术的优势，帮助了相关企业实现自身利益的最大化发展建设，很大程度上起到了积极推进国家经济市场的助澜作用。与此同时，随着国民经济的发展，传统楼梯对于目前的高楼大厦来说已经成为了辅助工具的使用，人们对电梯的使用率早已趋向于日常化，而要保证电梯的稳定运行和节能措施就得需要该信息技术的加入，因此，电梯节能技术的应用实现了提升电梯运行质量保障的主作用。

2.电梯节能降耗技术分析

电梯节能是一项系统工程，涉及机械传动、电气控制、新材料等学科。想要减少电梯能耗，实现节能，可以采用下述几种方法实现：

2.1改进机械传动和电力拖动系统

以往电梯减速器采用的是蜗轮蜗杆减速器，现今可以用无齿轮传动或是行星齿轮减速器来进行替换，相比于之前的机械效率，替换后能有15%甚至25%的提升;同时，原先采用的是交流双速拖动系统，简称AC-2，现更改使用变频调压调速拖动系统，简称VVVF，在能源使用方面，节能至少20%。

2.2采用（IPC-PF系列）电能回馈器将制动电能再生利用

电梯的作用主要是向上或者向下运送人或者物，无论是向上运输还是向下运输，电梯的垂直工作距离都是一样的，在电梯运行制动的时候，电机开始驱动运行。在电梯上行过程中，荷载较轻，在下行过程中，荷载较重。或者当电梯即将到达楼层，降低速度的过程中，电动机会消耗电量维持电梯运转。在这种时候，是将机械能转变，进而成为了电能，在过往的电梯使用中，转化的这些电能都会被损耗掉，比如说电动机的绕组会损耗，外加的电阻也一样会损耗掉这部分电能。若是被绕组消耗掉，就会使得电动机出现过热状况，若是要被外加电阻损耗掉，就要从外部另外接入电阻，用来制动，这种做法会导致电量转化使用率过低，同时还会因为外放的热量使得机房过热。当出现这种情况，还需增加暖通设备对机房进行加热，能耗相比于以前更高。如果更改这种工作原理，而是采用变频器技术，实现交-直-交，机械能带来的交流电，此处可称为再生电能，将这部分能源进行转化，变成直流电，再通过电能回馈器，将这部分直流电接到交流电的电网之中，方便在旁边的其余设备运行使用，在单位时间里面，电力拖动系统电量损耗会降低很多，电表指针相比于以前走慢，进而实现节能。现在上述的这项控制技术已经可以投入现实使用，在市场上，这种电能回馈设备售价在四千至一万区间，它可以至少减少30%能耗。

2.3更新电梯轿厢照明系统

现在电梯桥箱中的照明灯具，一般是日光灯或者白炽灯，查阅对应数据，可以发现LED发光二极管显然更加节能，相比于电梯现使用的灯具，它的能源损耗至少可以减少90%，同时，常规灯具的使用寿命也远远小于LED发光二极管，LED灯的寿命是它们的三十倍至五十倍区间。还有LED灯的能耗很低，耗电量只需1w，因为它没有发热量，因此也不会影响电梯内环境的舒适性。除此之外，LED相比与白炽灯这类灯，更加美观，照度更好。

2.4采用先进电梯控制技术

电梯控制方面，可以选择一些已成熟的控制技术，当桥箱没有人员来往的时候，自动关闭照明设备，电机进行休眠，当有人使用的时候，自动感应运行，控制管理方面，可以接入大楼之中，进行群体控制，这些措施都可以降低能源损耗，进而实现节能。

2.5采用新材料或者新技术

降低电梯本身自重随着新材料的发展，将碳纤维或者碳纳米管等先进材料应用到电梯上，可以在不降低强度的情况下，将电梯的自重大大降低，从而节约能源。虽然目前碳纤维或者碳纳米管等先进材料价格昂贵，采用此类新材料不具备经济性，但是随着科技的发展，新材料价格的不断降低，我相信，未来会有更多新的材料应用到电梯领域。

2.6为电梯添加回馈节能装置

对于升降电梯而言，它在相距想去的楼层还很远的时候，电梯以最快速度进行运转移动，当靠近需要到达的楼层时，电梯速度开始缓慢减小，直至最后停止，这种运行过程，可以说是电梯曳引機释放能量，转换成电梯所需的机械功。除此以外，升降电梯的荷载是一种势能性荷载，现在电梯的运行由两块进行保证，一个是曳引机，它来拖动电梯的上下升降，另一个就是对重平衡块，通过这两样东西，保证电梯在升降承载负荷的过程中均匀，当桥厢承载的负荷为最大负荷一半时，对重平衡块与轿厢才可以实现牵制，达到平衡，不然对重平衡块与轿厢不平衡，机械位能就会在电梯运转过程中出现，也就是电梯上升过程中，负载轻，在下降过程中，负载重。在电梯运行过程中，通常会产生其他的机械能，其中动能以及势能都包含在内，电动机产生的交流电通过变频器之后，变成了直流电，变频器的直留回路中，存在着电容，它可以用来收纳直留电能。电容中的电能数量和电压成正比，当越来越多的电能进入电容中，又没有渠道将这部分电能消耗掉，就很容易出现电压超出的问题，变频器也会因此暂停运行，进而导致电梯停止运转。如果此时使用了电梯回馈节能设备，就可以将电容收纳的直流电进行转化，变成交流电，进而返还到电网之中。这种设备可以提高能源使用率，同时避免产生过多的发热量影响环境问题。

3.电梯节能新技术的实际应用

1）改变驱动模式：提升电梯运行的安全性和稳定性。2）变频调速电梯的使用：减少能量损耗，实现30%——40%的节能率，提升电梯的体验度和有效减少电梯故障。3）待机关闭：节能止损。4）能量回馈再生：全力推行再生变频器，实现轿厢自身机械能→电能/其他能源的转化。5）优化电梯控制系统：统一设置电梯运行参数，避免运行参数上的不统一，减少电梯能源的消耗。6）电梯使用说明：为避免电梯业主不合理使用电梯的行为，如小马拉大车的运载情况，及时发布相关说明书，避免电梯内部设备的擦损、社会资源和能源使用的浪费。

结束语

综上所述，电梯节能技术的使用效果显著，可以被使用，但在发展过程中可看出，开发人员的技术研究容易因为技术成本而受到限制，基于此，中国相关政府应给予一定的研究扶助基金，同时，开发人员也应该在成本和技术再生的研究课程上，开展一些有着性价比优势的研究课程。

参考文献

[1] 朱孟韬.高速电梯节能驱动一体化系统设计与实现[D].南京：南京理工大学，2017.

[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（7）：48-52.

[3] 祁郁.基于模糊控制的电梯节能技术研究[D].沈阳：沈阳建筑大学，2012.