2009年中国电梯的生产量达到了26.1万台,中国已经连续五年以上保持电梯全球最大的生产国和第一大市场的地位。近年来,全世界大约一半的新装电梯和自动扶梯是在中国生产和安装的。据预测,中国未来十年的房地产市场将保持一个增长的态势,因此与其配套的电梯行业也将保持快速稳定的发展态势。
中国电梯协会副秘书长张乐祥表示,电梯安全、节能是目前电梯技术发展的主线,而控制与驱动技术是实现这些技术的基础和核心。
节能技术如何在电梯行业发挥效能?
在思考如何达到电梯节能目的的同时,找到与电梯能耗相关的因素显得至关重要。张秘书长大致介绍了电梯运行中与能耗相关的几大因素,其中包括驱动系统形式、轿厢悬挂方式、安装质量、控制系统交通调度方案、能量回馈等方面。对此,他建议,技术和材料的选用应将从产品制造到整个寿命周期结束的总能耗作为评价标准,在产品设计时优先选用节能、环保材料来替代耗能、污染型材料www.cechina.cn,减小资源与能源的消耗,提高资源利用率;在制造过程中也要尽量减少加工工序,进行可循环设计、可拆卸设计和模块化设计等,以便于生产制造和降低能耗。
同时他强调www.cechina.cn,节能技术在电梯产品的实现要细化到每一个部件,采用能源回馈/共母线技术,用滚动导靴替代滑动导靴。运行过程中,采用智能群控系统,减少运行次数和平衡负载,提高电梯的运行效率。根据相关研究www.cechina.cn,待机能耗占运行能耗相当大一部分,有的甚至达到60%以上。要减少待机能耗,这要求控制和变频驱动系统具备休眠和待机技术,并采用LED等高效照明光源CONTROL ENGINEERING China版权所有,在不需要时要关闭照明和通风设备,并减少系统转动惯量。
自动扶梯节能潜力巨大
随着城市化水平的提高,基础设施的建设也越来越关注民生问题,设备的安全性、舒适度等指标成为关注的焦点。自动扶梯凭借其方便、快捷、乘客输送量大等优势,在商场、地铁、机场、天桥等公共场所得到了大量的应用。张秘书长介绍说:“自动扶梯作为连续单向运行大量运载乘客的设备,设备设计的余量和安全系数很高,使得设备绝大部分时间工作在50%额定负载以下,而且带载下行的自动扶梯大部分时间工作在发电状态,因此在自动扶梯节能方面潜力是比较大的。”
节能性能的优异源于高效的配件,张秘书长介绍,自动扶梯如果采用高效齿轮箱来代替目前主流的涡轮蜗杆传动,如斜齿轮、行星传动等可以提升传动的效率20%以上,用永磁同步电机取代异步电动机,还可进一步节能5%。采用变频器智能驱动,节能效果根据运行工况可达40%,降低扶梯启动电流70%,减少对电网的冲击。同时可以规避法规对高效节能电动机的要求,节省投资。另外还可以使设备的启动和停止平顺,实现0速制动控制工程网版权所有,提高安全性并减少制动器的磨损。
张秘书长还指出,自动扶梯在采取节能运行模式需要进行全面考虑,要始终把安全性放在首位。由于采取减速运行模式会降低服务质量和输送能力,部分乘客会跑动,导致安全问题,在采取这类运行模式时要慎重。
高效电动机的使用也是自动扶梯节能技术的一个发展趋势,在发达国家普遍通过法规强制自动扶梯选用经过认证的高效电动机。采用了高效电动机,电梯运行效率可以提高3%~4%,电动机的购置成本相应增加20%~50%。张秘书长简单地介绍了高效电机的改进措施:“首先,改善了矽钢片的性能,更薄的外形可以提高绝缘性能,增加的铁芯长度可以降低磁饱和度;另外,增加用定子铜量,增大铝条和端部链接部分、铜转子;结构上也有所改善,采用线槽外形、绕线方式以及更小的气隙,并使用更好的轴承和高效能风扇,达到低转差率。总体来说,采用高效电动机的优势在于整个寿命周期的经济性更好,可靠性更高,使用寿命更长。”
电梯能效标准亟