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文檔簡介
1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上淺談電梯節(jié)能裝置能量回饋器在推廣中的困惑與措施編輯簡介:本文論述了電梯節(jié)能設備(能量回饋器)在電梯推廣過程中的困惑與措施。文章摘要:據悉,目前全國在用電梯總保有量已超過100多萬臺,成為世界上電梯總保有量最多的國家。而且,隨著我國城市化進程進入快速發(fā)展期,每年都將有超過數十萬臺新增電梯(新增電梯數量世界第一)投入使用。電梯作為交通工具,已經成為人們日常生活不可缺少的一部分。 關 鍵 詞:電梯節(jié)能 能量回饋器 電梯節(jié)能技術 電梯節(jié)能設備 電梯再生能源 電梯回饋節(jié)能裝置電梯能量回饋節(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
2、掛于電梯驅動電動機上。當電動機正向或者反向旋轉時,轎廂會相應的上行或者下行,實現了電梯運送乘客或者貨物的目的。位于電梯控制系統(tǒng)中的變頻器是驅動電動機運行的裝置。一般來講,電梯平衡系數為45%左右,即轎廂內放置45%左右載重時,轎廂與電梯配重的重量相當。因此,當電梯轎廂重量小于電梯配重重量時,電梯上行勢能轉化為電能向電動機回饋能量,即發(fā)電運行;電梯下行時需要電動機拖動負載作功,電動機從電網中消耗電能,即電動運行;反之當電梯轎廂重量大于電梯配重重量時,則上行為電動運行,下行為發(fā)電運行。電梯發(fā)電運行,所產生的能量通過電動機和變頻器轉化為變頻器直流母線上的直流電能。這些能量被臨時存儲在變頻器直流回路的
3、電容中,隨著電梯工作時間的持續(xù),電容中的電能和電壓越來越高,導致過壓故障,使電梯停止工作。目前,電梯為了避免過壓故障,通常在直流母線上增加能耗制動部分-通過制動單元將這部分能量以發(fā)熱的方式消耗的制動電阻上。上述方法十分浪費,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回饋到交流電網上,供電梯周邊設備用電?,F有能量回饋單元的能量轉化率超過了97%,而且不會污染電網。一般電梯的節(jié)電率可達1545%。電梯能耗的現狀據悉,目前全國在用電梯總保有量已超過100多萬臺,成為世界上電梯總保有量最多的國家。而且,隨著我國城市化進程進入快速發(fā)展期,每年都將有超過數十萬臺新增電梯(新增電梯
4、數量世界第一)投入使用。電梯作為交通工具,已經成為人們日常生活不可缺少的一部分。電梯運營離不開電能,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度計算,每年耗電量達29200度。由此可見,電梯能耗已經成為建筑能耗的重要部分。在用的電梯中大部分是使用變頻器驅動電機的方式,電梯在運行過程中,有電動運行與發(fā)電運行(也叫制動運行)兩種狀態(tài)。當電梯啟動達到最高運行速度時產生的機械動能也是最大的,而當電梯到達目的層前要逐步減速,而這個減速的過程就是電梯釋放機械動能的一個過程。在系統(tǒng)設計時是通過電動機可以將這一運動過程的機械能轉換成電能存儲在變頻器內部的大電容中
5、(發(fā)電運行狀態(tài)會產生一部分能量,我們稱之為再生能源)。實際上輸送回這個大電容中的電能越多,電容電壓就會越高,如果不能及時把電容器儲存的這些電能釋放掉,電梯就可能產生過壓故障,會直接導致電梯無法正常工作運行。因此在使用中會通過外置制動電阻將這些能量以熱能的方式消耗掉,這個制動的過程使整個控制屏的溫度上升,此時如合理使用電梯回饋節(jié)能裝置的話,就可以有效地將電容中儲存的直流電能輕易地轉換成交流電能并且及時輸送電網。這樣不但實現了節(jié)電的目的,還可以避免大功率電阻的工作,會極大地改善電梯系統(tǒng)的運行,并且避免了因使用能耗電阻而造成的系統(tǒng)效率低、電梯控制柜的發(fā)熱,環(huán)境溫度過高等缺點。同時能量回饋器將這部分再
6、生能源轉換為市電,每年節(jié)約的電能相當可觀?,F目前的電梯節(jié)能技術一般是使用能量回饋裝置來收集電梯再生能源,可以節(jié)省15%45%的耗電量,且速度越高、載重越大,省電的效果越好。按照平均20%的數據計算,如果全國的電梯都安裝了能量回饋裝置,每年可以從電梯中回收大約58億度電。這個數字是什么概念呢?我們看一下,據中國水利網數據,國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,全國的電梯使用能量回饋裝置來收集電梯再生能源,相當于又造了一個小浪底水電廠!故使用能量回饋裝置收集電梯再生能源,同時也降低了電梯運行中的發(fā)熱量,即減少了需保持工作溫度而帶來的能源投入,也將大大降低電梯控制系統(tǒng)的故障率,延長
7、使用壽命。二十一世紀能源將日益緊張,我國又是能源消耗大國,節(jié)能勢在必行。因此,使用能量回饋裝置收集電梯再生能源是利國利民的一件好事,是造福子孫后代的大事。目前現狀的情況與困惑在變頻電梯上使用能量回饋器安裝比較簡單,只需幾根線即可完成安裝,既然有如此簡單方便的電梯節(jié)能產品,比起一般的舊梯改造操作簡單得多,在推廣上應該是順水推舟的事情,然而在目前仍是舉步維艱。到底是什么問題阻礙了新電梯與在用電梯在節(jié)能方面的推廣呢?筆者在推廣此類節(jié)能產品過程中分析出的幾個原因:一:到目前為止,我國有關部門并沒有對電梯節(jié)能實行強制標準和強制驗收,忽視了電梯節(jié)能的實際意義,并缺少對電梯節(jié)能的宣傳,對于加裝能量回饋器基本
8、上是由電梯企業(yè)或使用單位出于自身情況而銷售和使用的,但使用普及率非常低,尤其是在用的電梯客戶上;二:在新梯銷售上,由于安裝同類型的節(jié)能電梯比普通電梯的成本高,開發(fā)商過分追求經濟利益,更多地考慮建設成本而不考慮使用成本,作為新梯的銷售上,使用能量反饋器非常之少。三:易于忽略,作為電梯設備來說,電梯的用電量占整棟大廈已是很少的一部分,若再以節(jié)約的度數比較,更是微乎其微,如在酒店這類場所的電梯臺數不多,所占的份額低,盡管能節(jié)省一定比例的電費,但積極性不高,而且由于節(jié)能改造初期投資大,成本回收所需時間較長,產出的周期過長,用戶不愿意在前期投入資源搞節(jié)能。在居民小區(qū)里,有的物業(yè)主管認為,反正電費是住戶承
9、擔的,改造了自己沒什么實惠,不如維持現狀。四:以回饋器的投入與產出來計算,以一臺設備投入一萬多元,每天節(jié)省15度電,一年節(jié)省的電費約為5500度即相當于5500元,客戶覺得要兩年多收回成本的時間過長。五:客戶使用的迫切性不高,由于加裝能量反饋器不同于電梯維修,可有可無,不同于電梯出故障必須要馬上修復,故推進緩慢。六:衡量節(jié)電效果的工作繁瑣,由于反饋回電網的電直接給大樓的其他設備使用,需要另外加裝多塊電度表經過一定周期測試才能對比直觀呈現效果,一般的市民沒有電工方面的知識難以理解節(jié)能效果。七:從電梯檢驗的角度來說,增加能量回饋器雖然只是在變頻器旁邊一個部件,但由于是改變了系統(tǒng)的控制方式,按電梯的
10、檢驗規(guī)則來說是改造的項目,必須經過政府部門的檢驗,這樣又帶來了檢測費用,必然導致加裝成本的增加投入,嚴重阻礙了節(jié)能項目的推進。有效解決的措施雖然電梯能量回饋器能在經濟上、環(huán)保上帶來很大的效果,但在推廣的過程中仍未能引起各方面的重視,總結如下:一:從符合電梯的標準方面推介針對國家標準GB7588對于機房的溫度要求,在夏天的時候室外溫度已達35度,如加上制動電阻的發(fā)熱,電機的發(fā)熱,整個機房的溫度將大大超過40度,個別地方(如控制屏內部)甚至達到70-80度,大大縮短了設備的壽命。為符合該電梯機房的標準機房內要安裝空調或中央空調散熱以達到機房溫度5-40度,可以與客戶算一筆經濟帳,一般用戶在機房內安
11、裝空調,空調的功率以為3.8KW來算,一年按需要運行的天數為200天,每天按運行12小時計算,一年即用電9120度。如果采用能量回饋器后,僅散熱空調的運行的電費差不多就可收回成本,還沒有計算空調的硬件投入和日后的維護成本。再加上能量反饋可節(jié)省20%的電能,更使得收回成本的時間縮短。即通過客戶需改善機房溫度時,通過經濟的角度去推介能量反饋器,是一個非常有效的時機。二:從設備使用的壽命方面推介由于變頻器在制動的時候,制動模塊工作有大電流經過會產生熱量, 由于通過制動電阻進行能量轉換,把多余的能量轉換為熱能,使得制動電阻發(fā)熱,從而導致整個控制屏和機房溫度不斷地升高。眾所周知,溫度的升高會大幅縮短設備
12、的使用壽命,會使元器件的壽命大幅下降,器件老化故障不斷等。變頻器一般工作環(huán)境要求:最低環(huán)境溫度-5,最高環(huán)境溫度40。有研究表明,變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升,使用壽命隨溫度升高而成指數的下降,環(huán)境溫度升高10度,變頻器使用壽命將減半。故夏季一般是變頻器故障的多發(fā)季節(jié),要確保變頻器能長期穩(wěn)定和可靠地運行,關鍵在于減低變頻器自身的發(fā)熱。然而制動電阻的發(fā)熱產生熱源更加速了機房空氣中塵埃的流動,最致命的這些塵埃吸附著靜電,電子元器件對靜電是非常敏感的,如被靜電放電破壞后,將造成電子元器件軟擊穿,軟擊穿會導致線路板無法正常工作。故在與用戶推介時,注重明確機房溫度的問題,一旦加裝能量反饋器后,
13、整個控制屏的溫度趨于常溫,大大降低了變頻器的工作溫度,也就使得設備的壽命大大延長,也就降低了設備的維護成本,效益也出來了。三:從政府部門制定能耗標準,確立準入門檻。政府相關部門參照家用電器的能效指標制定電梯的能效等級,定義節(jié)能電梯以及舊電梯改造后必須達到的能效等級的規(guī)定及管理辦法,將電梯的能效檢查列入電梯的日常年檢中。故電梯能效標準的研究制訂顯得迫在眉捷,有了標準才能有依據,才能對電梯是否節(jié)能提供綜合測評,從制度上有力推廣能電梯新技術。如國內部分城市實施的汽車排放超標強制報廢一樣,并強令能效等級低的電梯必須進行淘汰,讓用戶感受節(jié)能的壓力,迫使早日使用節(jié)能產品。四:政府資金的支持政府應出臺扶持政
14、策,由當地政府設立電梯專項補貼資金,給予更新節(jié)能電梯一定的費用補貼等支持措施。對節(jié)能電梯的生產商以政策扶持,比如給予一定的稅收或檢驗費用的優(yōu)惠,在檢測費用給予優(yōu)惠,或對電梯節(jié)能的企業(yè)進行獎勵政策,加快能量反饋器的推廣。五:引入國際通行模式-能源管理模式的開展由專業(yè)化的能源服務單位出資進行節(jié)能改造,以電梯改造前后平均每天用電量對比,雙方確定所能節(jié)約的電能。之后電梯用戶按所節(jié)約電能的費用以一定比例返還給節(jié)能改造企業(yè)。這么一來,電梯用戶不用出一分錢就能享受節(jié)能的“免費午餐”,而且返還期限一到,電能回饋器就歸用戶所有,用戶以后按照實際費用繳交電費便可。“合同能源管理”,對很多人來說還是個陌生名詞,但在西方發(fā)達國家,這已是一個迅速擴張、日趨熱門的新型產業(yè)。合同能源管理是一種市場化節(jié)能機制,以減少的能源費用來支付節(jié)能項目的全部成本。由于接受節(jié)能改造的單位無需投入任何費用,卻能從中獲益,且與實施節(jié)能改造的合同能源服務企業(yè)“雙贏”,
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