一、電梯能耗的現(xiàn)狀
據(jù)中國(guó)電梯協(xié)會(huì)提供的信息顯示,全國(guó)在用電梯總保有量已超過(guò)90萬(wàn)臺(tái),成為世界上電梯總保有量最多的國(guó)家。而且,隨著我國(guó)城市化進(jìn)程進(jìn)入快速發(fā)展期,每年都將有超過(guò)15萬(wàn)臺(tái)新增電梯(新增電梯數(shù)量世界第一)投入使用。電梯作為交通工具,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I畈豢扇鄙俚囊徊糠帧?
電梯運(yùn)營(yíng)離不開(kāi)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(jì)算,每年耗電量達(dá)29200度。由此可見(jiàn),電梯能耗已經(jīng)成為建筑能耗的重要部分。
電梯在使用過(guò)程中,有電動(dòng)運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行(也叫制動(dòng)運(yùn)行)兩種狀態(tài)。其中的發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生一部分能量,我們稱之為再生能源。目前市場(chǎng)上使用的電梯(除進(jìn)口高速電梯之外,約占總量的2%)將再生能源消耗在制動(dòng)電阻上,在浪費(fèi)這些能源的同時(shí),也造成了電梯控制柜的發(fā)熱。如果將這部分再生能源收集起來(lái),每年節(jié)約的電能相當(dāng)可觀。
我們簡(jiǎn)單計(jì)算一下,一般使用能量回饋裝置來(lái)收集電梯再生能源,可以節(jié)省15%~45%的耗電量。按照平均20%的數(shù)據(jù)計(jì)算,如果全國(guó)的電梯都安裝了能量回饋裝置,每年可以從電梯中回收52.56億度電。這個(gè)數(shù)字是什么概念呢?我們看一下,據(jù)中國(guó)水利網(wǎng)數(shù)據(jù),國(guó)家黃河小浪底水電廠每年發(fā)電量平均為51億度,也就是說(shuō),全國(guó)的電梯使用能量回饋裝置來(lái)收集電梯再生能源,相當(dāng)于又造了一個(gè)小浪底水電廠!
使用能量回饋裝置收集電梯再生能源,同時(shí)也降低了電梯運(yùn)行中的發(fā)熱量,將大大降低電梯控制系統(tǒng)的故障率,延長(zhǎng)使用壽命。
21世紀(jì)能源將日益緊張,我國(guó)又是能源消耗大國(guó),節(jié)能勢(shì)在必行。因此,使用能量回饋裝置收集電梯再生能源是利國(guó)利民的一件好事,是造福子孫后代的大事!
二、電梯能量回饋節(jié)能原理
圖1所示的是四層電梯示意圖,從圖中可以看到,電梯的轎廂與電梯配重連接在鋼絲的兩端,懸掛于電梯驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向或者反向旋轉(zhuǎn)時(shí),轎廂會(huì)相應(yīng)的上行或者下行,實(shí)現(xiàn)了電梯運(yùn)送乘客或者貨物的目的。位于電梯控制系統(tǒng)中的變頻器是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的裝置。一般來(lái)講,電梯平衡系數(shù)為45%左右,即轎廂內(nèi)放置45%左右載重時(shí),轎廂與電梯配重的重量相當(dāng)。因此,當(dāng)電梯轎廂重量小于電梯配重重量時(shí),電梯上行勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能向電動(dòng)機(jī)回饋能量,即發(fā)電運(yùn)行;電梯下行時(shí)需要電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載作功,電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中消耗電能,即電動(dòng)運(yùn)行;反之當(dāng)電梯轎廂重量大于電梯配重重量時(shí),則上行為電動(dòng)運(yùn)行,下行為發(fā)電運(yùn)行。
電梯發(fā)電運(yùn)行,所產(chǎn)生的能量通過(guò)電動(dòng)機(jī)和變頻器轉(zhuǎn)化為變頻器直流母線上的直流電能。這些能量被臨時(shí)存儲(chǔ)在變頻器直流回路的電容中,隨著電梯工作時(shí)間的持續(xù),電容中的電能和電壓越來(lái)越高,導(dǎo)致過(guò)壓故障,使電梯停止工作。目前,電梯為了避免過(guò)壓故障,通常在直流母線上增加能耗制動(dòng)部分---通過(guò)制動(dòng)單元將這部分能量以發(fā)熱的方式消耗的制動(dòng)電阻上。
上述方法十分浪費(fèi),最理想的方案是電梯使用能量回饋裝置,可以將這部分直流母線上的能量自動(dòng)回饋到交流電網(wǎng)上,供電梯周邊設(shè)備用電。MDBF能量回饋單元的能量轉(zhuǎn)化率超過(guò)了97%,而且不會(huì)污染電網(wǎng)。一般電梯的節(jié)電率可達(dá)15~45%。
三、MDBF能量回饋單元優(yōu)勢(shì)
MDBF能量回饋單元是深圳市匯川技術(shù)股份有限公司(電梯行業(yè)子公司為蘇州默納克)針對(duì)電梯行業(yè)開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品,該產(chǎn)品經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)多家電梯廠使用,獲得了一致好評(píng)。該產(chǎn)品具有如下優(yōu)點(diǎn):
技術(shù)領(lǐng)先:
1、超級(jí)靜音,選用特殊靜音電抗器,適用于高檔場(chǎng)合;
2、柔性起機(jī), 減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊,降小器件的沖擊電流,增加回饋單元使用壽命;
3、采用先進(jìn)的PWM調(diào)制技術(shù),電壓畸變 <5%,符合IEC61000-3-2及GB/T14549對(duì)電網(wǎng)諧波要求。
4、接入電網(wǎng)電壓范圍300VAC—460VAC,功率因數(shù)大于99%,節(jié)能效果明顯,可使電梯節(jié)電15%~45%。
使用簡(jiǎn)單:
1、免調(diào)試、免維護(hù);
2、只需要5根接線,全自動(dòng)識(shí)別電網(wǎng)相序與電壓;
3、體積功率比小,便于安裝擺放;
4、通過(guò)并聯(lián)方法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容,十分方便;
品質(zhì)可靠:
1、專(zhuān)業(yè)UPS開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì),專(zhuān)業(yè)變頻器制造平臺(tái)生產(chǎn);
2、過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)溫度等多重保護(hù),避免對(duì)變頻器與電網(wǎng)造成二次損害;
3、專(zhuān)業(yè)防雷擊設(shè)計(jì),專(zhuān)業(yè)三防漆保護(hù);
4、通過(guò)國(guó)內(nèi)、國(guó)外專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證;
四、應(yīng)用實(shí)例
MDBF能量回饋單元推向市場(chǎng)時(shí)間不長(zhǎng),但是已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)眾多電梯廠家的配套產(chǎn)品,其現(xiàn)場(chǎng)反映效果十分理想。下面選擇兩個(gè)典型的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行介紹:
4.1 蘇州某小區(qū)
蘇州某小區(qū)使用MDBF能量回饋單元,其中的一部電梯技術(shù)參數(shù)如下:15層15站,使用永磁同步電動(dòng)機(jī),功率為11.7KW,電梯額定速度為1.75m/s,電梯額定載重為1000KG。安裝MDBF能量回饋單元對(duì)比使用情況,綜合節(jié)電達(dá)到30.1%;
4.2 臺(tái)灣某電梯廠
臺(tái)灣某電梯廠引進(jìn)MDBF能量回饋單元應(yīng)用于臺(tái)灣地區(qū)電梯改造,經(jīng)過(guò)功率分析儀測(cè)定,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的交流異步電動(dòng)機(jī)節(jié)電率達(dá)到22.8%。