浅谈电梯节能中能量回馈节能技术的有效运用

工程技术

浅谈电梯节能中能量回馈节能技术的有效运用

文／胡松明

摘要：本文介绍了能量回馈和电梯能量回馈技术及工作原理，以及回馈技术在电梯中的应用和电梯节能的必要性，以求在电梯设计中，使能量回馈得到更好的发挥，节约能源。

关键词．电梯；能量回馈；节能技术

一、概述

（一）能量回馈

在电梯、矿山提升机、港口起重机等场合，都会出现负载势能、动能的变化。通俗的说，提升机与起重机在下放重物的时候，势能会变小，而当离心机设备停机的时候，动能则会变小。由能量守恒定律我们可以知道，能量是守恒的，它不会无缘无故的消失不见，而是通过电机转换成为了再生电能。实际上，在使用变頻调速的那些设备里，这部分电能大多数都是因为能耗制动电阻变成了热能而流失。设想如果能够有一种装置，将这部分再生电能利用起来回送到电网，那么就可以省下这部分电能，起到节能降耗的效果，能量回馈装置就是这样一种产品

（二）回馈节能基本原理

将运动中负载上的机械能（位能、动能),通过能量回馈装置变换成为电能（再生电能），并且回送给交流电网，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减少，从而实现节

电的目的。

、电梯能量回馈技术及工作原理

〔一）能量回锖枝术

能量回馈技术，就是把电梯自身存在并且无用的直流电逆变为可用、有效的交流电。同时，把逆变后的交流电回馈到电梯周边局域网中再次利用的一个过程。

〈二）工作原理

实际上，电梯运行的过程是一个电能和机械能转换的过程，如果电梯需要重载上行或者是轻载下行，此时，就要给电梯提供足够的能量，这样一来才能够加大机械势能，然后，电梯通过曳引机把电能转换成机械势能，曳引机就处于一个耗电状态；如果电梯需要轻载上行或者是重载下行，此时，就要降低机械势能，电梯的机械势能由曳引机转换成电能，此时，曳引机就处于一个发电状态。在曳引机进行发电的时候，产生的电能一定要进行及时的处理，否则的话，会对曳引机造成损耗：．常规的做法是涌过制散热电阻把发的电转化的热能散发到空气中，这就造成电梯机房的温度很高，通常需要安装空调和排风机来降温0能量回馈技术的应用就是替代制动单元和制动电阻，通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成和电网电压同频同相的交流电压，再经过多重噪声滤波环节之后连接到交流电网，实现绿色吓环保、节能的目的。

、电梯节能的必要性

随着城市里的高楼大厦越建越多，电梯的使用也越来越多。有关统计表明，目前全国电梯已超过2開万台，每天约有巧．84亿人次乘坐电梯，但是，就目前实际情况而言，绝大多数电梯都不是节能型电梯，而且，那些在10年前安装的电梯，基本上都是属于严重耗电型的电梯。通过对宾馆、商用办公楼、很多机关大楼等建筑的用电情况进行了实际的调查与分析，得出了电梯的用电量大约和电梯机房制冷用空调的用电量持平，但是比照明和供水用电要大的多的结论。产生这样大的用电量的原因，通过计算分析，原来在电梯的工作过程中，电阻会产生非常高的热量，一般情况下温度都高达上百度。在如

此高温环境下，电梯非常容易发生故障，所以，为了能够让电梯正常的投人使用，就需要安装较大排风量的空调机或风机，这些大排风量的空调机或排风机用电量是非常惊人的。甚至可以说，在有些地方用来降温的设备所使用的用电

200

量，比电梯的用电量都要高很多，可见这样的能耗非常惊人，一部普通电梯每天用电大约在30、80度，按照每部电梯每天平均耗电 50度、全国在用电梯数量2開万部、每部电梯每年运行3佣天计算，我国每天电梯消耗电能约1亿度电，每年消耗的电能约为300 亿度。全国每年电梯消耗的电能相当于大亚湾核电站25个月的发电量，可见电梯耗电之巨。因此，现实中电梯节能非常必要`，四、电苓能六种途径及运用实例

电梯节能，指的是降低运行中电梯在能量传输过程中的损耗，尤其是在待机状态下的能量消耗，这样一来，就能够使电梯的运行效率更高。

（一）重量平衡最理想

如果电梯轿厢与对币在上下运行的时候能够实现董量平衡，那么电动机只要克服电梯滑动和转动部件的阻7，就能够很好实现节能的目的。但是，在实际情况中，电梯轿厢内载荷并不是定量的，有时候重，有时候轻，如果可以实现电梯对重着轿厢内载荷变化而智能的做出和对应的变化，那么就能实现节能目的，但是，就目前的实际情况而言，要实施此项技术难度很大。

（二）减少待机能耗

国外相关研究部门对巧万台运行中的电梯进行了能耗测试。根据数据结果可知，在电梯的众多能耗当中，占比最大的是待机能耗，大约占了58％。由此可见，降低待机能耗对提高电梯能效起着至关重要的作用。（三）优化对重配置

电梯的平均负载率大概是額定载荷的20％，目前，国内公认的电梯平衡系数是40％一50％之间。通过大量测试与分析，相关人士建议，可以将平衡系数优化为也引驱动取0．35、能源再生装置取02液压电梯取030，这样进行优化对重配置之后，也能够实现节能的目的。

（四）能量回馈

在电梯能量回馈中，能量回收因为梯种、使用频次与载重量等不同也有所不同，但是一般都在20％、40％之间。如今，我国还没有颁布电梯能耗国家标准。能量回馈是通过使用PWM有源逆变方式在电梯电压变频器原电阝且制动单元的端子上加装ERB装置，从而实现

节能的目的，这一方式比较适合载重量大、使用频次高的电梯。

（五）合理优化电梯的选用和管理

根据大楼性质、服务对象、使用面积、流量以及去向等因素，可以将电梯品种、数量、运行以及停层等布局方案进行优化配置，如此一来，就能够顺利的实现节能。

（六）开发节能新技米

直线电动机、矩陈逆变器、高效率减速器等新技术的应用，也能够降低电梯能耗。比如，地处上海市某区的一栋大厦共投人使用了8台高层电梯，每台电梯每月的原有用电量约为800kW／h，安装了电

梯节能产品之后，每台电梯每个月的用电量降低到了巧00kW／h上下，直接为企业节约了不少电费。

五、结语

电梯节能技术的准广任务是艰巨的，但前途光明。利用电梯能量回馈技术对社会上老旧电梯特别是高校中使用频率较高的电梯进行电梯节电技术改造非常有必要。

参考文献：

卩]白瑜峰．能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨斟科技风，20H，（巧）-41.

罔张帆．浅谈能量回馈型节能电梯的推广意义斟黑龙江科技信息，2010，09）：61.

（作者单位：南京市特种设备安全监督检验研究院）