1. Бягучая сітуацыя з ліфтамі ў Кітаі і ліфтамі ў бальніцах трэцяга ўзроўню
1. Бягучая сітуацыя ў ліфтавай прамысловасці Кітая
Па стане на канец 2017 года агульная колькасць ліфтаў у Кітаі дасягнула каля 5,6 мільёна, што складае каля 70% ад агульнасусветнай вытворчасці. Па гадавой вытворчасці і колькасці ліфтаў Кітай займае першае месца ў свеце, што робіць яго найбуйнейшым у свеце вытворцам і экспарцёрам ліфтаў.
Аднак з-за гістарычных прычын, такіх як тэхналагічныя абмежаванні і адставанне стандартаў энергазберажэння для ліфтаў, нягледзячы на тое, што энергазберагальныя тэхналогіі ліфтаў у Кітаі дасягнулі міжнароднага лідзіруючага ўзроўню ў некаторых аспектах, такія брэнды, як Tongli, Mitsubishi, Thyssen, Xunda, Hitachi і г.д., у апошнія гады паслядоўна запускалі больш энергаэфектыўныя сінхронныя безрэдуктарныя ліфты з пастаяннымі магнітамі для малых машынных аддзяленняў і без іх. Тым не менш, узровень пранікнення энергазберагальных ліфтаў на рынак усё яшчэ вельмі нізкі. Узровень пранікнення сінхронных безрэдуктарных ліфтаў з пастаяннымі магнітамі, якія эканомяць больш за 30% электраэнергіі, складае менш за 10%, а ўзровень пранікнення ліфтаў з убудаванымі прыладамі зваротнай сувязі па энергіі, якія маюць узровень рэкуператыўнай энергіі 30%, складае менш за 2%. У Кітаі існуе велізарная прастора для энергазберажэння ва ўсёй ліфтавай галіне, і існуе велізарная рынкавая прастора для энергазберагальных ліфтаў.
Бягучая сітуацыя з эксплуатацыяй ліфтаў у бальніцах трэцяга класа
Як асноўны і адзіны сродак чыгуначнага транспарту для вертыкальнай транспарціроўкі пацыентаў і медыцынскага персаналу па розных паверхах бальніц, ліфты ў бальніцах трэцяга ўзроўню маюць наступныя характарыстыкі:
① Колькасць перавезеных ліфтаў велізарная
Згодна са статыстыкай, па стане на 2017 год сярэднегадавы аб'ём амбулаторнага лячэння ў трэціх бальніцах Кітая перавысіў 2 мільёны чалавек. Напрыклад, у Усійскай народнай бальніцы ў 2015 годзе гадавы аб'ём амбулаторнага лячэння дасягнуў 3,09 мільёна чалавек, пры гэтым фактычна было адкрыта 2000 ложкаў. З іх больш за 90% пацыентаў і суправаджальнага персаналу павінны карыстацца ліфтамі, каб дабрацца да пэўных аддзяленняў або паверхаў палат. Акрамя таго, у бальніцы ёсць персанал лагістыкі, такі як лекары, медсёстры, адміністрацыйны персанал, персанал па ўборцы і ахове, што робіць фактычны аб'ём перавозкі бальнічных ліфтаў велізарным.
На наступным малюнку паказана сярэднясутачная колькасць запускаў ліфтаў у бальніцах рознага ўзроўню згодна са статыстыкай адпаведных ведамстваў. Сярод іх сярэднясутачная колькасць запускаў ліфтаў у бальніцах трэцяга ўзроўню ў рэгіёне ўжо перавысіла 2000 разоў у дзень.
Эфект выкарыстання энергазберагальнага абсталявання ў ліфтах бальніц
▲ Малюнак 1 Статыстыка сярэднясутачнага часу запуску ліфтаў у бальніцах рознага маштабу
② Ліфт выкарыстоўваецца ўжо даўно
З-за спецыфічных патрэб і груп абслугоўвання бальнічных ліфтаў большасць медыцынскіх ліфтаў патрабуюць кругласутачнай працы. У якасці прыкладу, у Народнай бальніцы Усі, дзе ў агульнай складанасці ёсць 38 вертыкальных ліфтаў маркі Guangzhou Hitachi. Сярод іх 16 медыцынскіх ліфтаў у стацыянарным аддзяленні працуюць 24 гадзіны ў суткі, 365 дзён у годзе, за выключэннем звычайнага часу тэхнічнага абслугоўвання. Штодзённы час запуску амбулаторных і аддзяленняў хуткай дапамогі таксама складае больш за 12 гадзін.
③ Ліфты спажываюць шмат энергіі падчас выкарыстання
Згодна са статыстычнымі дадзенымі, сярэднясутачнае спажыванне электраэнергіі кожным ліфтам у трэцяснай бальніцы вагаецца ад 60 кВт·г да 100 кВт·г, у сярэднім 80 кВт·г/сут. Акрамя таго, спажыванне энергіі кандыцыянерамі або вентылятарамі ў машынным аддзяленні, якія выкарыстоўваюцца спецыяльна для астуджэння ліфта ў летні час, можа дасягаць агульнага сутачнага спажывання электраэнергіі ў 100 кВт·г/сут у гадзіны пік. У якасці прыкладу, у трэцяснай бальніцы з 40 ліфтамі сутачнае спажыванне электраэнергіі ліфтамі ў гадзіны пік летам можа дасягаць 4000 кВт·г, што ўражвае.
④ Высокая тэмпература ў машынным аддзяленні ліфта
У цяперашні час 90% ліфтаў на рынку — гэта ліфты з рэгуляваннем частаты і хуткасці (VVVF), з якіх толькі каля 2% маюць убудаваныя прылады зваротнай сувязі па энергіі і з'яўляюцца высокаэфектыўнымі энергазберагальнымі ліфтамі. Астатнія 98% ліфтаў марнуюць электраэнергію, якая выпрацоўваецца падчас пад'ёму лёгкіх грузаў, апускання цяжкіх грузаў і гарызантальнай тармажэнні, з дапамогай тармазных рэзістараў і электрычнага цеплавога пераўтварэння. Пасля таго, як вялікая колькасць электраэнергіі пераўтвараецца ў цеплавую энергію, тэмпература ў машынным аддзяленні ліфта рэзка павышаецца. Калі своечасова не прыняць меры па прымусовым астуджэнні, ліфт самаабароніцца з-за высокай тэмпературы, што прывядзе да аварыйных адключэнняў, што сур'ёзна паўплывае на нармальную працу ліфта і задаволенасць пасажыраў.
Такім чынам, Нацыянальны аддзел якасці і тэхнічнага нагляду і інспекцыі патрабуе, каб усе машынныя аддзяленні ліфтаў былі абсталяваны магутным астуджальным абсталяваннем, такім як кандыцыянер і вентылятар, і выразна прадугледжвае, што калі тэмпература ў машынным аддзяленні ліфта перавышае 40 ℃, кандыцыянер павінен быць уключаны для астуджэння.
⑤ Высокі ўзровень паломак пры выкарыстанні ліфтаў
Высокая тэмпература з'яўляецца адной з асноўных прычын старэння і выхаду з ладу электронных кампанентаў, а таксама адной з галоўных прычын "затрымкі", выкліканай аварыйным адключэннем ліфтаў падчас працы. Згодна са статыстыкай вялікіх дадзеных аб ліфтах у Гуйчжоу, узровень адмоваў людзей, якія захраслі ў ліфтах бальніц, займае першае месца сярод усіх тыпаў ліфтаў і складае 9,18%, што значна перавышае ўзровень адмоваў ліфтаў у жылых памяшканнях, які складае 3,44%. Статыстыка таксама паказвае, што больш за 95% "затрымкі" ў ліфтах адбываюцца ў спякотнае летняе надвор'е, прычым пераважная большасць ліфтаў выклікана празмерным выкарыстаннем і недастатковымі мерамі астуджэння.
2. Тэхналогія выкарыстання рэкуператыўнай энергіі ў ліфтах - Уводзіны ў прыладу зваротнай сувязі па электрычнай энергіі
Прылада зваротнай сувязі па электрычнай энергіі ліфта — гэта спецыялізаваная энергазберагальная прылада, якая выкарыстоўваецца для тармажэння ліфтаў з высокай частатой нагрузкі (VVVF). Яна аднаўляе электрычную энергію пастаяннага току, пераўтвораную з механічнай кінетычнай энергіі і гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі падчас пад'ёму лёгкага грузу, апускання цяжкага грузу і гарызантальнай тармажкі ліфта. Пасля інверсіі пастаяннага току ў пераменны, выпрамлення і фільтрацыі яна перадаецца ў мясцовую электрасетку для выкарыстання навакольным электрычным абсталяваннем ліфта.
Да ўкаранення энергазберагальнай рэнавацыі характэрнай рысай ліфтаў VVVF, якія выкарыстоўвалі тармажэнне з выкарыстаннем энергіі, было не тое, што яны спажывалі шмат энергіі, а тое, што яны выпрацоўвалі вялікую колькасць электраэнергіі, але не перапрацоўвалі яе. Наадварот, даступная электрычная энергія пераўтваралася ў цеплавую энергію і марна спальвалася. Другаснай праблемай, выкліканай гэтым, было раптоўнае павышэнне тэмпературы ў машынным аддзяленні ліфта, што патрабавала ўстаноўкі спецыяльнага абсталявання для астуджэння (вентылятараў кандыцыянавання), інакш гэта магло паўплываць на нармальную працу ліфта. Спажыванне энергіі астуджальным абсталяваннем само па сабе таксама з'яўляецца спажываннем энергіі. У машынных аддзяленнях ліфтаў з дрэннай цеплааддачай летам спажыванне энергіі кандыцыянерам ліфта можа нават перавышаць спажыванне энергіі самім ліфтам, таму страты энергіі з'яўляюцца вельмі сур'ёзнымі.
Энергазберагальнае пераўтварэнне ажыццяўляецца з дапамогай прылады зваротнай сувязі па электрычнай энергіі ліфта без змены першапачатковай структуры ліфта. Паралельна фізічна падключаецца толькі прылада рэкуперацыі энергіі. Працоўнае напружанне прылады зваротнай сувязі ніжэйшае за напружанне тармазнога рэзістара ліфта, таму прылада зваротнай сувязі мае прыярытэт над тармазным рэзістарам і вяртае электрычную энергію ў сетку для папярэдняй рэцыркуляцыі. Пасля няспраўнасці прылады зваротнай сувязі напружанне шыны пастаяннага току ліфта будзе працягваць расці, тармазны рэзістар ліфта перазапусціцца, і ліфт аўтаматычна пяройдзе ў першапачатковы рэжым неэнергазберажэння, але гэта не паўплывае на нармальнае выкарыстанне ліфта. Такім чынам, прылада зваротнай сувязі па электрычнай энергіі ліфта бяспечная. Ліфты серыі GPM-M ад Mitsubishi і серыі REGEN ад OTIS абсталяваны прыладамі зваротнай сувязі па энергіі.
Эфект выкарыстання энергазберагальнага абсталявання ў ліфтах бальніц
▲ Малюнак 2 Схема працы прылады зваротнай сувязі па электрычнай энергіі ліфта
Каэфіцыент пераўтварэння энергіі прылады зваротнай сувязі па энергіі ліфта можа дасягаць 97%, пры гэтым прамы ўзровень эканоміі энергіі складае ад 15% да 45%, а сярэдні ўзровень эканоміі энергіі — 30%. Найвышэйшы ўзровень эканоміі энергіі, вымераны ў энергазберагальных праектах бальніц, складае 51%.
Пасля ўкаранення прылады зваротнай сувязі па энергіі ліфта ўся электрычная энергія, пераўтвораная з механічнай і патэнцыяльнай, перапрацоўваецца. Асноўная крыніца цяпла, тармазны рэзістар у машынным аддзяленні ліфта, перастае працаваць і больш не выпрацоўвае цяпло. Такім чынам, тэмпература ў машынным аддзяленні ліфта можа значна знізіцца. Кандыцыянер, які першапачаткова павінен быў пастаянна ўключацца для астуджэння ліфта, цяпер можна ўключаць і выключаць радзей, што дазваляе дасягнуць другаснай эканоміі энергіі за кошт эканоміі электраэнергіі ад кандыцыянера і выдаткаў на электраэнергію.
Акрамя таго, з-за спынення працы тармазнога рэзістара асноўнай крыніцы цяпла ў машынным аддзяленні ліфта, тэмпература ў машынным аддзяленні значна знізілася, і працоўнае асяроддзе ліфта палепшылася. Ліфт можа пазбегнуць аварый, выкліканых аварыйным адключэннем з-за самаабароны ад высокай тэмпературы. Пасля паляпшэння асяроддзя ў машынным аддзяленні ліфта хуткасць старэння электронных кампанентаў на друкаванай плаце ліфта запаволіцца, частата паломак ліфта значна знізіцца, а кошт абслугоўвання ліфта адпаведна знізіцца; у той жа час фактычны тэрмін службы ліфта таксама адпаведна падоўжыцца.
3. Аналіз пераваг пасля ўкаранення тэхналогіі выкарыстання рэгенератыўнай энергіі ліфтаў
На падставе даследавання паспяховых выпадкаў энергазберажэння ліфтаў у бальніцах такога ж узроўню, а таксама відавочных эфектаў энергазберажэння, атрыманых у выніку выпрабаванняў ліфтаў на месцы ў Народнай бальніцы Усі, Народная бальніца Усі правяла энергазберагальную рэнавацыю 33 медыцынскіх ліфтаў VVVF, якія адпавядаюць умовам энергазберагальнай рэнавацыі з выкарыстаннем тэхналогіі выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі і маюць інвестыцыйную каштоўнасць у дзвюх партыях. Былі ўсталяваны прылады зваротнай сувязі па энергіі ліфта, і эфект энергазберажэння быў значным. Вынікі наступныя:
① Эфект энергазберажэння
Вынікі выпрабаванняў пасля энергазберагальнай рэнавацыі паказваюць, што выкарыстанне тэхналогіі выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі для энергазберагальнай рэнавацыі мае значны эфект энергазберажэння ліфтаў, прычым узровень энергазберажэння пры выбарачных выпрабаваннях склаў 34,33%, а сярэдні ўзровень энергазберажэння — 30%. У той жа час тэмпература ў машынным аддзяленні ліфта значна знізілася, а тэмпература тармазнога рэзістара знізілася з 191,6 ℃ да 27,0 ℃. Узровень адмоваў ліфта таксама прадэманстраваў відавочную тэндэнцыю да зніжэння, і ў цэлым праект дасягнуў мэты дасягнення высокай эфектыўнасці і энергазберажэння, забяспечваючы пры гэтым бесперабойную і бяспечную працу ліфта.
Табліца 1: Запісы выпрабаванняў эфекту энергазберажэння для праекта на месцы
Эфект выкарыстання энергазберагальнага абсталявання ў ліфтах бальніц
② Даход ад інвестыцый
Гэты энергазберагальны праект можа акупіць усе інвестыцыі ў энергазберажэнне прыкладна за 2 гады. Разліковы тэрмін службы абсталявання складае 15 гадоў, а астатнія 13 гадоў, атрыманыя ад энергазберажэння, будуць чыстым прыбыткам бальніцы.
③ Экалагічныя перавагі
Пасля рэалізацыі гэтага энергазберагальнага праекта краіна можа зэканоміць каля 1980 тон сырога вугалю, скараціць выкіды вуглякіслага газу прыкладна на 5,1876 мільёна кілаграмаў, скараціць выкіды дыяксіду серы прыкладна на 16830 кілаграмаў і скараціць выкіды аксіду азоту прыкладна на 14652 кілаграмы.
Табліца 2. Разлік экалагічных выгод ад праекта
Эфект выкарыстання энергазберагальнага абсталявання ў ліфтах бальніц
4. Выснова
Бяспечная і бесперабойная праца медыцынскіх ліфтаў, як важнага інструмента чыгуначнага транспарту ў бальніцах, звязана з эфектыўнасцю і іміджам бальнічных аперацый, а таксама з хуткасцю выратавання жыццяў. Таму забеспячэнне бяспечнай і бесперабойнай працы медыцынскіх ліфтаў у добрых умовах працы мае вялікае значэнне.
З-за гістарычных прычын, такіх як патрабаванні энергазберажэння, галіновыя стандарты і тэхнічныя абмежаванні, доля дзяржаўных устаноў, такіх як бальніцы трэцяга ўзроўню, якія выкарыстоўваюць ліфты з энергазберагальнымі тэхналогіямі, такімі як тэхналогія рэгенерацыі энергіі і сінхронная безрэдуктарная тэхналогія з пастаяннымі магнітамі, адносна невялікая. Большасць ліфтаў для бальніц трэцяга ўзроўню характарызуюцца высокай тэмпературай працоўнага асяроддзя, высокім спажываннем энергіі падчас працы ліфта і высокай частатой паломак падчас яго працы.
Зыходзячы з вопыту Народнай бальніцы Усі па ўкараненні энергазберагальнай рэнавацыі ліфтаў з выкарыстаннем тэхналогіі выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі на працягу пэўнага перыяду часу, рэкамендуецца, каб калегам пры будаўніцтве, пашырэнні і рэканструкцыі бальніцы як мага часцей выкарыстоўваліся высокаэфектыўныя ліфты з тэхналогіяй выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі і сінхроннай безрэдуктарнай тэхналогіяй з пастаяннымі магнітамі. Для існуючых будынкаў у бальніцах рэкамендуецца выбіраць энергазберагальныя сэрвісныя кампаніі з вопытам і кваліфікацыяй у галіне рэканструкцыі і навукова абнаўляць ліфты, усталёўваючы прылады зваротнай сувязі па электрычнай энергіі, зыходзячы з забеспячэння бяспекі, каб зэканоміць энергію на эксплуатацыю ліфтаў, знізіць эксплуатацыйныя выдаткі бальніцы і стварыць «зялёную» бальніцу.