浅析高层建筑电梯节能

关键词：高层建筑；电梯；节能；回馈制动法 

　　0引言 

　　科学技术与世界经济的快速发展，使得电梯节能越来越被关注。电梯节能是绿色建筑的组成成分，研究其节能技术，对建筑的发展有重要意义。电梯是高层建筑上必备的垂直运输工具，其消耗电能很大，在目前节约能源的社会大环境中，电梯生产和使用满足节能的要求，是电梯发展的方向。 

　　1电梯节能技术的现状 

　　建筑技术现在已经很成熟了，高层建筑随处可见，高层建筑中的绝大多数的电梯都是变频调速电梯，变频调速电梯绝大多数都是采用电梯机组中的电容储存电能方法进行节能的控制。电阻在进行调节的时候，能耗较大，且释放大量的热，导致电梯控制柜的温度普遍较高。最近几年来，在高新技术的支持下，电梯的设计生产都有了很大的进步，从经济效益和节能的长远的角度上面来看，要使得电梯的驱动系统达到节能环保的要求，就必须将电梯的节能问题放在国家的能源战略的位置上面，并且推动新技术的研发，为电梯的发展奠定良好的技术支持。在国外，电梯的技术和使用上面都进行了优化设计，例如：进行分层、单双数设置，减少了电梯运转过程中的动作，从而降低了电梯运行的能耗。 

　　2电梯节能的必要性 

　　我国人口纵多，高层建筑内的电梯使用频率较高，电梯使用带了了巨大的能耗，所以推动电梯节能工作显得刻不容缓，虽然经过多年的发展，我国的电梯节能有了很大的进步，但是跟发达国家还存在一定的差距，主要体现在以下几个方面：其一，我国的电梯节能的起步晚，基础薄弱；其二，节能电梯的普及率还较低；其三，没有想要的国家节能标准来对电梯节能进行强制性规定；其四，电梯节能技术的推广缺少支持；其五，用户注重短期利益，不考虑长远利益；其六，人们对选择电梯还存在一些误区。 

　　3实现电梯节能的途径 

　　电梯是位能负载的，其在运行的过程中，频繁的启停，而且根据载客量的变化、上下行的变化，电能的消耗都不一样，所以电动机是四象限运行的。要达到节能的目的，可以充分利用电梯的运行进行发电，例如：在下行的时候，电动机处于发电状态，进行电能的再生，目前能够达到这种效果的是在变频器的直流母线两端并接上能量回馈装置，并且采用有源逆变技术将再生能量及时高效地逆变为与电网同频率、同相位的交流电反送电网电梯的发电装置能够将电梯运行过程中产生的电能送到其他的用电设备上面，起到节能的效果。同时可以对机房的空调温度进行调节，以降低空调运行带来的电量损耗，目前常用的是双PWM控制技术。实现电梯节能的途径主要有三大类别：采用回馈制动法、提高电动机负载的运行效率、电梯的群控技术。下面进行简要的介绍。 

　　3.1采用回馈制动法 

　　回馈制动法是将电机消耗的电能，通过某种形式，又转化成电能进行再次的利用，这就能够达到减少能耗的目的。利用电梯的势能来转化电能，是一种回馈，所以能够减少单位时间的电能的消耗。回馈制动法并不是一种固定的技术，其还可以进行不断的优化，以提升其能量的转化效率。 

　　3.2提高电动机负载的运行效率 

　　提高电动机负载的运行效率能够减少电能的消耗，其中电梯的群控技术就能够很好的实现这个目的。其将电梯的驱动用变频器调速取代传统节能方法，以提升电机负载的运行效率。 

　　3.3电梯的群控技术 

　　电梯群控技术对减少单一电梯的能耗作用不大，但是多样一整座电梯采用群控技术，就能够很好的协调各个电梯之间的工作，以对电梯的停靠，运行进行智能控制，就能够提高电梯的传输效率，实现节能的目的。 

　　4电梯双PWM控制传动系统的工作原理 

　　电梯的整个转动控制系统主要由两个控制回路组成，双PWM控制系统主电路拓扑图如下图1。这种形式，改变了以前的简单的驱动回路设计，使得在双PWM控制系统中，整流部分和逆流部分都采用的是全控制IGBT管，这样就使得能量的回馈能够随时的进行，并且电梯的机电线路不会产生过电流，实现交流及快速四象限运转。PWM系统的整流控制能够实现器件能量的双向流动，可以认为整流状态下是同相位的，逆变过程是反相位，在电梯节能设计中使用这个系统，可以使得功率达到理想的状态。输入的电流谐波接近0，有效的降低了谐波的污染。 

　　5推广电梯节能技术应采取的措施 

　　推广电梯节能技术是建筑节能所必须的，根据我国目前电梯节能的状况，分析发现，推广电梯节能技术应该采取以下措施，即：加强回馈质量技术的研发、制定相应的电梯节能标准、制定节能监管制度、改进电梯的控制算法。 

　　5.1加强电梯再生能量回馈质量技术的研发 

　　虽然电梯的能量回馈技术能够达到一定的节能的目的，但是由于，目前我国在这方面的技术还有待完善，能量的回馈质量还不高，虽然有一定的节能效果，但是依然还有提升的空间，需要有关部门需要加大这方面技术的研发。 

　　5.2制定电梯能效标准 

　　目前缺乏相应的能效标准，使得电梯节能缺乏相应的参考，所以有关部门需要定制相应的技术规范，并把电梯纳入到政府的节能采购的清单中去。 

　　5.3制订电梯节能审查和监管制度 

　　目前，在高层建筑中使用的电梯的种类较多，不同厂家生产的电梯的能耗差距较大，所以需要相关部门制定相应的审查和监管制度，才能够对电梯进行优胜劣汰，给节能电梯的发展创造一个良好的环境。 

　　5.4改进调度控制算法 

　　目前，还有一大部分的电梯调度算法是对任意请求进行反应，但是这样的载客率不高，而且频繁的动作，能耗较大，为了解决这种现象，需要对调度控制算法进行优化，以根据建筑客流量的特点，进行识别并对请求进行选择性反应，减少电梯动作的次数，增加满载率，以此达到节能的目的。 

　　6结语： 

　　电梯是高层建筑不可缺少的部分，但是电梯同时也是建筑能耗较大的部分。推广使用节能电梯有一定的必要性。目前我国的节能电梯的覆盖率还不高，所以急需要采取相应的措施，逐渐提升节能电梯技术的同时，同时增加节能电梯的覆盖率。 

　　参考文献： 

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　　[2]赵彬，姚宽亮.电梯节能及能源再生技术探讨[J].价值工程，2011（20）. 

　　[3]勾晓波.我国电梯节能的困境与对策分析[J].中国科技信息，2010（20）. 

　　[4]张帆.浅谈能量回馈型节能电梯的推广意义[J].黑龙江科技信息，2010（19）.