浅谈电梯节能降耗的技术途径

杨丽霞

（浙江省特种设备检验研究院，浙江 杭州 310012）

目前，我国电梯使用量呈现上升趋势，现代化建筑中应用电梯设备的地方越来越多，从实际情况看，电梯能耗问题日益严重，开展节能降耗工作是新时期可持续发展的必经之路。我国是一个地域辽阔、人口众多的国家，能源利用率较低，能耗较大，节约能源已经成为当前可持续发展的重要手段，据统计，目前我国电梯数量在500万台左右，且每年按10%的速度不断上涨，开展全国范围内的电梯节能降耗技术势在必行。

一、我国电梯节能的现状与发展

当前，我国电梯的生产、安装和保有量均居全球第一。其中，约有三分之一的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧电梯；节能电梯不足总量的10%。据国家特种设备主管部门近期的统计和预测，今后几年我国电梯增长率还将在15%以上。因此，对电梯实施节能审查和监管，采取有效措施降低能耗，是非常必要的，符合建设资源节约型社会的基本国策，必将取得显著成效。据美国和香港权威机构提供的统计数据显示，电梯耗电要占到大楼总能耗的3～7%；而我国电梯的能耗相对来说却比这个数字更高一些，例如国内的VVVF电梯系统中大都采用能耗制动方式，即通过外加制动电阻的方法将电能消耗掉，降低了系统的效率。电梯消耗了大量的能源，因此电梯节能降耗势在必行。电梯行业在节能降耗方面的技术在不断的创新与发展，通过研发人员几年时间的努力，一些电梯的能耗已经降低到一定水平，特别近年永磁同步驱动技术与制动电能回馈利用技术的重大突破，对电梯产品总能耗产生了巨大影响，为电梯节能带来了巨大空间。

二、电梯节能降耗系统构成

对于电梯的节能降耗，其根本就是要有效地利用电动机的输出，使其可以最大限度地加以利用，将该部分电能有效地利用。电梯节能节电在当前的状态下具有较大的潜力。针对垂直电梯，负载旋转中通过电动机的曳引作用，上上下下不断的重复动作，在上下过程中就会有一定的位能产生。机械动能将其有效释放，进而可以起到减速作用，如果位能减少或者是负载降低，那么机械位能同时就可以有效的释放，此时就可以产生再生电能。如果要有效的节约电能，将该部分再生电能有效利用，电梯就需要进行变频控制设置。通过变频控制对速度加以调控。如果电梯和轿厢的重量较重，电梯在非平衡状态下运行，或者是减速到站时，电动机此时处于发电态势，这时将能量在滤波电容上进行积累，此时就可以催生出泵生电压，如果此电压过高，此时就会出现过压保护从而对电梯控制系统的运行产生一定的影响。我国当前对于泵生电压的控制，一般采取的措施较为简单，将泵生电压用于电压的产生，在直流母线中，通过电阻的接入进行能量释放。

三、电梯节能降耗的技术

（一）采用先进的梯控节能技术

在进行电梯节能系统控制时，需要合理调配电梯运行方式，以降低不必要的能源消耗。在电梯操控方式上，主要包括并联控制、梯群程序控制与梯群智能控制3种方式。

第一，并联控制方式。多适用于电梯数量为2～3台的情况，共用层部分站外设置召唤按钮，这种控制方式的电梯本身具备集选功能。选择应用并联控制方式，其优点是在没有电梯运行任务时，其所控制的电梯，其中有一台停在基站，一台停靠于预设楼层，为自由梯在出现电梯运行任务时，位于基站的电梯会向上运行，另一台电梯则自动下降到基站；基站外楼层发出电梯召唤指令后，自由梯前往制定楼层，如楼层信号与自由梯运行方向相反，则由基站电梯前往。通过这种控制方式，提高了电梯运行效率。第二，梯群程序控制电梯方式。梯群程序控制电梯方式是依靠微机进行多台并列电梯控制与统一调度，集中排列多台电梯，共用召唤按钮，依据所设定的程序进行电梯控制及调度。第三，梯群智能控制方式。梯群智能控制方式智能化水平较高，可以进行数据采集、交换及存储，并在数据获取的基础上进行数据分析。

（二）电梯电能回馈器的再生利用

此种节能措施对垂直电梯有着较为广泛的应用。电梯电能回馈器采用柔性双PWM和LCL滤波技术，如果一台电机进行制动时，制动阶段产生的再生电能，就会回馈到上级变频器中，从而到时设备直流母线电压出现升高的问题，对设备造成一定的安全问题。具有电能回馈器的变频器设备直流母线，通过对母线电压进行限制，通过制动将再生能量回馈到电网之中，然后通过直流母线端子，直接连接到变频器或者是逆变器上，此时直流母线电压就达到了预设值，电梯电能回馈器此时就自动开通，以防止直流母线电压继续增长。电梯电能回馈器的运行，和变频器以及逆变器没有关系，电子器件通过直流母线电压进行电力的供应。

（三）采用绿色节能技术

面对日益紧张的能源情况，可再生能源的应用逐渐受到大家的重视。比如：太阳能、风能、地热能等绿色能源的应用水平越来越高，在各领域的技术也日益完善，将绿色节能技术应用到电梯节能降耗中，具有良好的生态效益与经济效益。在一些高层建筑的顶层安装太阳能收取装置，将太阳能转化为电能为电梯运行提供支持，当白天日照充足的时候，太阳能量可以储存在相应的装置中，夜间为电梯运行提供能量，从而减小对电力能源的消耗。

结束语：

能源节约，倡导生活的环保，是当今全球都在追求的目标，节约能源是我国的基本国策。随着我国城市化建设的发展，电梯的使用越来越多，电梯的电量在高楼层日常用电中占据很大的位置，电梯的节能减耗已经引起人们的重视。探究电梯节能的新技术，尽可能地减低电梯的耗能，对国民经济有重要现实利益。不仅符合我国基本国策，也是在当今能源日趋紧张的环境下，必须关注的问题。