上海电梯回收节能减排将是电梯未来发展趋势

2020/3/9 14:51:54      点击:
《住宅建筑规范》规定:“七层及七层以上的或住户入口层楼面距室外地面的高度超过16米以上的住宅,必须设置电梯”,且北京市既有建筑加装电梯的相关指导意见正在制定中。无疑电梯在建筑中的地位日益突出。由于每部电梯的井道和候梯厅(前室)需在每层占据9~11平方米的建筑面积,住宅楼每户须多分摊4~6平方米的建筑面积,致使电梯成为住宅楼内投入单项资金最多、最贵重的公用设备和组成房价的重要因素。此外,它还是物业耗电及维护量最多的设备,其电耗和使用费额约占物业总电耗的60%~80%、总成本的25%~35%。 
 目前,我国市场上的电梯尚无统一标准,尤其是国产电梯除自制轿厢外,其它大多是由购入部件组装而成,缺少关键技术与精心设计,产品大都比较保守,节能减排潜力巨大。 
 永磁无齿型电梯节能优势显著 
 由于永磁无齿型电梯采用永磁同步电动机,其转子上无电路及其电力损耗,致使电机的损耗减少了35%~40%,效率提高了4~10个百分点,电机的效率可高达94%%~96%%;而传统电梯的异步电动机效率仅有85%%~89%%。同时因为同步电机的电感极大地降低,致功率因数可高达0.97,减少了电力的无功损耗;而异步电机的功率因数仅为0.88~0.90。而且由于永磁同步电机用调制的低频率供电,使电机可直接拖动电梯运行,实现无传动损耗,机械传动效率达到100%%;而传统的蜗轮蜗杆减速机传动效率仅约60%~80%。由于以上3项指标的提高,致使永磁无齿型电梯的总效率可高达0.75~0.80;而传统的电梯总效率仅为0.50~0.55;从而使永磁无齿型电梯比传统型电梯具有约50%%的显著节能优势。 
 此外,同步电机与异步电机相比具有诸多节能优势。如:满载起动电流约少一半,节约启动能耗30%%多,也降低了昂贵的电气配套成本;因电机的容量小了故也省电;实现电机无电刷与无润滑油(也是能源)运行,从而减少电气故障、无机械漏油损失和污染,维修方便简单节省;曳引机组的体积比传统电梯约减少2/3,从而可将电梯机房设在井道之内无需机房,或机房与井道同一面积,减少了机房的占地及其建设费用。 
 电梯节能减排势在必行 
 虽然我国新建筑已大都采用了节能型电梯,但其在在用电梯中的比例还不足10%。我国虽已制定了《住宅电梯的配置与选择》规定,也将电梯纳入高耗能设备,并以《高耗能特种设备节能监督管理办法》实施监管。但因目前国产电梯的能效标准缺失导致监管不力;有关电梯的设置也不规范,电梯的节能尚未纳入建筑节能议程;设计建设时多由开发商选定电梯,且大都以台数少的大梯代替多台的小梯,造成“大马拉小车”现象普遍存在。据调查:1梯2~3户的住宅电梯额定载重量在650~1100kg,其使用中平均每次乘梯不足2人,载重量不到150kg,负荷率充其量只有23%%,浪费实在惊人。鉴于电梯在建筑中的地位已十分突出,故应关注电梯的建筑节能。 
 电梯节能载重量和速度应适当 
 因电梯安装使用后变动困难,故应在规划设计时选用合适的载重量,切忌仅为可靠而选大,但当仅设一台电梯兼作消防电梯时,载重量应≥800kg。 
 速度快的电梯,其电机的功率和电耗大,轿厢进出层站的减速制动和加速的能耗损失也大。故楼层少应选用低速电梯。此外,为降低电梯在井道中升降时“活塞效应”的能耗,减小轿厢上下两端的气压差,当电梯速度加快时其井道尺寸也须加大,从而增加了建筑费用和分摊的建筑面积。当仅设一台电梯并兼作消防电梯时,应使电梯由首层至顶层的时间≤60秒。调低载重量是简易有效的节电方法 
 当电梯的实际载重量等于其额定载重量的平衡点时,理论上电机的曳引力应为零;当电梯轻载上行时,因对重侧的重量大于轿厢侧的重量,电机可不耗电;当电梯轻载下行时则为提升对重而需耗电,且载越轻耗电越多。如果电梯经常处于轻载状态运行,或电梯的载重量选配得过大,那么显然已浪费了电能。 
 如果确认电梯的实际载重量为轻载,可试按其平衡系数将对重的重量调小,就可使电梯轻载下降时的耗电减少。同时,调小电梯轿厢称重装置的重量和轿厢的超载报警值,以及改小电梯铭牌上的载重量,因为载重量改小后电梯将更安全。而且电梯的总效率越高节电量越大;选用无齿型电梯比有齿型的电梯节电可达48%%;选用的电梯载重量大于实际使用的载重量越多,其节电潜力或节电量越大;电梯的实际载重量或负载率,越接近其平衡点的载重量时节电越多,节电的比例也越大。 
 电梯节能的环境效益不可小视 
 因我国以燃煤发电为主,故节电即环保减排。以1台无齿型电梯,将载重量由1000kg改为800kg后,1年节电1311kW·h为例,取火力发电供电耗煤0.37kg标准煤/(kW·h);燃料煤与标准煤的等热值重量比1.4:1.0;燃料煤的含碳量、含硫量和灰份,分别按53%、1%和20%;碳、硫和氧的原子量分别为12、32和16;按燃烧的化学反应式计算,则1年的环保减排量为:温室气体二氧化碳1320kg、导致酸雨的气体二氧化硫14kg和炉灰136kg。电梯的节能物业大有可为 
 鉴于电梯的节能减排和效益潜力巨大,尤其是在用的电梯中,90%以上为非节能型电梯,故应克服“电梯安装使用后,物业无法改变”的旧观念,树立“电梯的节能物业大有作为”的新观念,将电梯的节能管理和改造纳入物业工作计划,实行用电的技术经济分析。如:将轿厢导向系统的导靴改为导轮,既减轻机件磨损又节电;导轨的垂直度与接头的精度提高,电梯运行既平稳又省电;轿厢的照明和风扇加设无人自停装置、电梯指示灯加设无人自暗装置、轿厢照明改用LED发光二极管等,均有节电效果;调低轻载电梯载重量;将旧电梯更换成无齿型的电梯;改用1:1缠绕比的曳引钢丝绳系统等,均可显著降低电耗。电梯的大修周期将至,必是节能改造的有利契机。同时,电梯的IC卡使用制度也可能是个节能方向。 
 电梯节电的前瞻可喜 
 从“磁动生电”原理可知,电梯在减速、轻载上行和重载下行时,电动机均处于发电状态,如将所发的电反馈回电网使用必可节能。国内虽已研发了能源再生变频器,平均可节电25%以上,但因反馈的电力不均衡,不能被同一建筑内的其它用电设施同时用尽,又不能冲减电表上的耗电数字(量),故目前尚难被市场所接受。 
 同时,将导向系统的摩擦副改为磁悬浮型式,则电梯轿厢除了空气阻力之外,而无导向系统的机械摩擦力,故磁悬浮型导向装置将是改进方向之一。