電梯節能的現狀與措施
發布日期:
2018-09-03

  制動單元供應商提醒您:電梯運營離不開電能,一般正常使用的普通電梯,每天用電量大約在30度至150度之間,如果按照一部電梯每天用電80度計算,每年耗電量達29200度。由此可見,電梯能耗已經成為建筑能耗的重要部分。


  在用的電梯中大部分是使用變頻器驅動電機的方式,電梯在運行過程中,有電動運行與發電運行(也叫制動運行)兩種狀態。當電梯啟動達到最高運行速度時產生的機械動能也是最大的,而當電梯到達目的層前要逐步減速,而這個減速的過程就是電梯釋放機械動能的一個過程。在系統設計時是通過電動機可以將這一運動過程的機械能轉換成電能存儲在變頻器內部的大電容中(發電運行狀態會產生一部分能量,我們稱之為再生能源)。實際上輸送回這個大電容中的電能越多,電容電壓就會越高,如果不能及時把電容器儲存的這些電能釋放掉,電梯就可能產生過壓故障,會直接導致電梯無法正常工作運行。因此在使用中會通過外置制動電阻將這些能量以熱能的方式消耗掉,這個制動的過程使整個控制屏的溫度上升,此時如合理使用電梯回饋節能裝置的話,就可以有效地將電容中儲存的直流電能輕易地轉換成交流電能并且及時輸送電網。這樣不但實現了節電的目的,還可以避免大功率電阻的工作,會極大地改善電梯系統的運行,并且避免了因使用能耗電阻而造成的系統效率低、電梯控制柜的發熱,環境溫度過高等缺點。同時能量回饋器將這部分再生能源轉換為市電,每年節約的電能相當可觀。


  現目前的電梯節能技術一般是使用能量回饋裝置來收集電梯再生能源,可以節省20%~ 45%的耗電量,且速度越高、載重越大,省電的效果越好。故使用能量回饋裝置收集電梯再生能源,同時也降低了電梯運行中的發熱量,即減少了需保持工作溫度而帶來的能源投入,也將大大降低電梯控制系統的故障率,延長使用壽命。


  二十一世紀能源將日益緊張,我國又是能源消耗大國,節能勢在必行。因此,使用能量回饋裝置收集電梯再生能源是利國利民的一件好事,是造福子孫后代的大事。


  目前現狀的情況與困惑


  在變頻電梯上使用能量回饋器安裝比較簡單,只需幾根線即可完成安裝,既然有如此簡單方便的電梯節能產品,比起一般的舊梯改造操作簡單得多,在推廣上應該是順水推舟的事情,然而在目前仍是舉步維艱。


  到底是什么問題阻礙了新電梯與在用電梯在節能方面的推廣呢?筆者在推廣此類節能產品過程中分析出的幾個原因:


  ㈠到目前為止,我國有關部門并沒有對電梯節能實行強制標準和強制驗收,忽視了電梯節能的實際意義,并缺少對電梯節能的宣傳,對于加裝能量回饋器基本上是由電梯企業或使用單位出于自身情況而銷售和使用的,但使用普及率非常低,尤其是在用的電梯客戶上;


  ㈡在新梯銷售上,由于安裝同類型的節能電梯比普通電梯的成本高,開發商過分追求經濟利益,更多地考慮建設成本而不考慮使用成本,作為新梯的銷售上,使用能量反饋器非常之少。


  ㈢ 以回饋器的投入與產出來計算,以一臺設備投入一萬多元,每天節省15度電,一年節省的電費約為5500度即相當于5500元,客戶覺得要兩年多收回成本的時間過長。


  ㈣客戶使用的迫切性不高,由于加裝能量反饋器不同于電梯維修,可有可無,不同于電梯出故障必須要馬上修復,故推進緩慢。


  ㈤衡量節電效果的工作繁瑣,由于反饋回電網的電直接給大樓的其他設備使用,需要另外加裝多塊電度表經過一定周期測試才能對比直觀呈現效果,一般的市民沒有電工方面的知識難以理解節能效果。


  ㈥從電梯檢驗的角度來說,增加能量回饋器雖然只是在變頻器旁邊一個部件,但由于是改變了系統的控制方式,按電梯的檢驗規則來說是改造的項目,必須經過政府部門的檢驗,這樣又帶來了檢測費用,必然導致加裝成本的增加投入,嚴重阻礙了節能項目的推進。


  有效解決的措施


  雖然電梯能量回饋器能在經濟上、環保上帶來很大的效果,但在推廣的過程中仍未能引起各方面的重視,總結如下:


  ㈠從符合電梯的標準方面推介

  針對國家標準GB7588對于機房的溫度要求,在夏天的時候室外溫度已達35度,如加上制動電阻的發熱,電機的發熱,整個機房的溫度將大大超過40度,個別地方(如控制屏內部)甚至達到70-80度,大大縮短了設備的壽命。為符合該電梯機房的標準機房內要安裝空調或中央空調散熱以達到機房溫度5-40度,可以與客戶算一筆經濟帳,一般用戶在機房內安裝空調,空調的功率以為3.8KW來算,一年按需要運行的天數為200天,每天按運行12小時計算,一年即用電9120度。如果采用能量回饋器后,僅散熱空調的運行的電費差不多就可收回成本,還沒有計算空調的硬件投入和日后的維護成本。再加上能量反饋可節省20%的電能,更使得收回成本的時間縮短。即通過客戶需改善機房溫度時,通過經濟的角度去推介能量反饋器,是一個非常有效的時機。


  ㈡從設備使用的壽命方面推介

  由于變頻器在制動的時候,制動模塊工作有大電流經過會產生熱量, 由于通過制動電阻進行能量轉換,把多余的能量轉換為熱能,使得制動電阻發熱,從而導致整個控制屏和機房溫度不斷地升高。眾所周知,溫度的升高會大幅縮短設備的使用壽命,會使元器件的壽命大幅下降,器件老化故障不斷等。


  變頻器一般工作環境要求:最低環境溫度-5℃,最高環境溫度40℃。有研究表明,變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升,使用壽命隨溫度升高而成指數的下降,環境溫度升高10度,變頻器使用壽命將減半。故夏季一般是變頻器故障的多發季節,要確保變頻器能長期穩定和可靠地運行,關鍵在于減低變頻器自身的發熱。


  然而制動電阻的發熱產生熱源更加速了機房空氣中塵埃的流動,最致命的這些塵埃吸附著靜電,電子元器件對靜電是非常敏感的,如被靜電放電破壞后,將造成電子元器件軟擊穿,軟擊穿會導致線路板無法正常工作。


  故在與用戶推介時,注重明確機房溫度的問題,一旦加裝能量反饋器后,整個控制屏的溫度趨于常溫,大大降低了變頻器的工作溫度,也就使得設備的壽命大大延長,也就降低了設備的維護成本,效益也出來了。


  ㈢從政府部門制定能耗標準,確立準入門檻。

  政府相關部門參照家用電器的能效指標制定電梯的能效等級,定義節能電梯以及舊電梯改造后必須達到的能效等級的規定及管理辦法,將電梯的能效檢查列入電梯的日常年檢中。故電梯能效標準的研究制訂顯得迫在眉捷,有了標準才能有依據,才能對電梯是否節能提供綜合測評,從制度上有力推廣能電梯新技術。如國內部分城市實施的汽車排放超標強制報廢一樣,并強令能效等級低的電梯必須進行淘汰,讓用戶感受節能的壓力,迫使早日使用節能產品。


  ㈣政府資金的支持

  政府應出臺扶持政策,由當地政府設立電梯專項補貼資金,給予更新節能電梯一定的費用補貼等支持措施。對節能電梯的生產商以政策扶持,比如給予一定的稅收或檢驗費用的優惠,在檢測費用給予優惠,或對電梯節能的企業進行獎勵政策,加快能量反饋器的推廣。


  ㈤引入國際通行模式--能源管理模式的開展

  由專業化的能源服務單位出資進行節能改造,以電梯改造前后平均每天用電量對比,雙方確定所能節約的電能。之后電梯用戶按所節約電能的費用以一定比例返還給節能改造企業。這么一來,電梯用戶不用出一分錢就能享受節能的“免費午餐”,而且返還期限一到,電能回饋器就歸用戶所有,用戶以后按照實際費用繳交電費便可。


  “合同能源管理”,對很多人來說還是個陌生名詞,但在西方發達國家,這已是一個迅速擴張、日趨熱門的新型產業。合同能源管理是一種市場化節能機制,以減少的能源費用來支付節能項目的全部成本。由于接受節能改造的單位無需投入任何費用,卻能從中獲益,且與實施節能改造的合同能源服務企業“雙贏”,因此合同能源管理被稱作“不花錢的節能”。合同能源管理模式的推廣,需要理念的轉變、體制的改革、環境的完善、政策的支持,以促進節能意識的提高和節能產業的形成。


  單單從企業角度去推動整個行業的節能工作是遠遠不夠的,也可以說是舉步維艱。只能通過政府部門大力推廣,才可能有大的發展,也就是通過“政府指導、市場運作”的方式,將電梯節能從點點滴滴開始,到聚沙成塔以推動這一利國利民的電梯節能降耗工作。


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