電梯節(jié)能技術(shù)的市場前景

中國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，在電梯行業(yè)快速發(fā)展的同時，高耗電問題也不容忽視。據(jù)不完全統(tǒng)計，2013年，全國在用的60多萬臺電梯中，節(jié)能電梯僅占1.92%。到2015年，如果全國電梯仍全部采用非節(jié)能電梯，我國電梯將會多耗電約800億千瓦時，相當于三峽電站一年的發(fā)電量，數(shù)字說明電梯節(jié)能是何等重要。以下是對電梯節(jié)能的六種途徑和六大節(jié)能新技術(shù)進行介紹。

運行中可變速技術(shù)

電梯曳引電動機的額定功率是根據(jù)轎廂在滿載或空載的工況下曳引電動機輸出最大功率而設計的。當轎廂、對重重量一致工況時，曳引電動機在理論上只需克服曳引輪上靜壓摩擦力，其輸出功率未達到滿負荷而尚有余量。

在電動機功率不變的前提下，當轎廂、對重重量一致工況時，可根據(jù)乘客人數(shù)變化相對提高電梯運行速度。與額定速度運行的傳統(tǒng)電梯相比，使用可變速技術(shù)可適當提高電梯速度(可將原梯速提速約1.6倍)。這樣相對減少了乘客的候梯和乘梯時間，也是對節(jié)能環(huán)保的貢獻。

能量回饋技術(shù)

能量回饋技術(shù)可將轎廂在輕載上行或滿載下行時產(chǎn)生的再生能量和電動機制動產(chǎn)生的動能通過多重整流技術(shù)轉(zhuǎn)化為電能并回饋到電網(wǎng)，供同一局域網(wǎng)內(nèi)其他電氣設備使用，這樣既可降低設備的能耗又符合綠色環(huán)保。依照此原理，目前已研發(fā)出實驗型的"混合電力電梯"，可將回饋的電力存儲在特制的"蓄電池"內(nèi)，以供電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設備使用。

單井道雙轎廂運行技術(shù)

為提高高層建筑內(nèi)電梯運載效率和井道的利用率，近年來，出現(xiàn)了單井道雙轎廂技術(shù)。按轎廂位置和運行狀況可分為超級雙層聯(lián)體轎廂、可調(diào)正雙轎廂聯(lián)動和雙轎廂各自獨立運行三種類型。

單井道雙轎廂技術(shù)的工作原理，是在同一井道內(nèi)的兩個相互獨立的轎廂，由智能化控制系統(tǒng)通過傳感器來監(jiān)控兩個轎廂位置，以防止相互碰撞，使其可以獨立安全運行并起到增加運載量實現(xiàn)節(jié)能的作用。

目的選層智能技術(shù)

通過目的層智能化分流方式的高效運營調(diào)度，可以有效提高電梯運行效率和降低乘客待梯或乘梯時間。

目的選層智能技術(shù)由群控單元、目的層選層器和樓層指示器等模塊組成，基于專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術(shù)，具有動態(tài)分散待梯、高峰自識別、動態(tài)分區(qū)服務、可配置服務層、調(diào)配策略可選擇和及時預報等功能。

無線電力傳輸和無線信號傳輸技術(shù)

通過無線電力傳輸和無線信號傳輸方式，實現(xiàn)電梯轎廂無隨行電梯，既可以節(jié)省電梯，又可以改善電梯在運行中的負載平衡、信號干擾、安全性能等一系列安全和節(jié)能問題。

電梯轎廂隨行電梯連接轎廂和電梯機房控制柜以便傳送電力和信號。通過每層井道壁和轎廂頂部的互感器相互作用，將電流頻率升高，在磁芯線圈中產(chǎn)生高頻磁場。當轎廂次級線圈接近時，產(chǎn)生感應電流，再整流為直流電對蓄電池充電，作為電梯轎廂及層門的供電電源。

電梯轎廂側(cè)開關信號由原有的信號采集裝置采集，然后硬接線連接至轎廂側(cè)無線信號傳輸裝置，天線收發(fā)器將信號發(fā)送至層門側(cè)無線信號傳輸裝置，再通過有線的方式將信號連接至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心下達至電梯轎廂側(cè)開關信號線路則相反。如此方式完成了電梯轎廂無隨行電梯傳輸無線信號的工作，以此達到電梯運行的安全和節(jié)能。

減少待機能耗

國外有關研究部門對15萬臺運行中的電梯進行了能耗測試。報告顯示，在電梯能耗中，最大的能耗是待機能耗，待機能耗約占電梯總能耗的58%，可見減少待機能耗對提高電梯能效有顯著作用。

優(yōu)化對重配置

電梯的平均負載率約為額定載荷的20%，目前公認的電梯平衡系數(shù)為40%-50%。經(jīng)大量測試分析后，業(yè)內(nèi)人士建議，可將平衡系數(shù)優(yōu)化為曳引驅(qū)動取0.35、能源再生裝置取0.21、液壓電梯取0.30，說明優(yōu)化對重配置也可降低電梯在運行中的能耗。

能量回饋

在電梯能量回饋中，能量回收因梯種、使用頻次和載重量等不同，一般為20%-40%。目前，國家電梯能耗標準尚末出臺。能量回饋節(jié)能是采用PWM有源逆變方式在電梯電壓變頻器原電阻制動單元的端子上加裝ERB裝置，從而達到能量回饋的作用，該種方式適用于載重量大、使用頻次高的電梯。

合理優(yōu)化電梯的選用和管理

根據(jù)大樓性質(zhì)、服務對象、使用面積、流量和去向等合理配置電梯品種、數(shù)量、運行和停層等布局方案可以起到節(jié)能的效果，也是最務實的做法。

開發(fā)節(jié)能新技術(shù)

直線電動機、矩陳逆變器、高效率減速器等新技術(shù)在電梯中的應用也可節(jié)約電梯的能耗。

線性電梯

線性電動機無需通過任何轉(zhuǎn)換裝置就可直接將電能轉(zhuǎn)換成直線運動的機械能。1990年在日本東京投入使用的由線性電動機驅(qū)動的線性電梯，載重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。

新一代的線性電動機驅(qū)動、無曳引鋼繩電梯，無需機房、對重和曳引鋼繩，具有結(jié)構(gòu)簡單、便于維保、無噪聲、無污染和節(jié)省電能60%的優(yōu)勢。

因此，線性電動機驅(qū)動的無曳引鋼繩電梯有可能成為今后高層建筑中電梯的發(fā)展方向。

電梯節(jié)能六種途徑

電梯節(jié)能是指減少運行中電梯在能量傳輸過程中的消耗，特別是在待機狀態(tài)下的能量消耗，以及提高電梯運行效率。

重量平衡最理想

如果電梯轎廂和對重在上下運行時重量平衡，電動機只需克服電梯滑動與轉(zhuǎn)動部件的阻力，此時，電梯最為節(jié)能。但電梯轎廂內(nèi)載荷是個變量，如能將電梯對重也隨轎廂內(nèi)載荷變化而相應變化，這種節(jié)能方法最為理想，但實施此項技術(shù)難度很大。