Elevator energy feedback suppliers remind you that the use of vertical elevators in high-rise buildings is becoming increasingly popular. To achieve good energy-saving effects in elevators, it can be said that there is a long way to go. In addition to daily management efforts (such as installing automatic sensors on elevators during non peak commuting periods), the most important thing is the technology research and manufacturing process of production enterprises. According to statistical data, the power consumption of the elevator drive host dragging the load accounts for more than 70% of the total power consumption of the elevator. Therefore, the practical operation focus of energy-saving elevators lies in updating and improving the driving and traction systems, elevator speed regulation methods, and control methods.
1. Energy feedback technology
Energy feedback technology is the process of using an inverter to invert the DC side of a frequency converter into AC power and feed it back into the power grid when the motor is in a generating state. From the working characteristics of elevators, it can be seen that half of their operating state is in the power generation state. In theory, the energy-saving effect of energy feedback technology should be very good. According to incomplete statistics, currently over 92% of elevators only waste this energy in the form of regenerative resistance heating. Based on the statistics of nearly 1.3 million elevators in use nationwide at the beginning of 2011, assuming that the average power of each elevator is 15kw and the average power of the regenerative resistor is 5kw, it is equivalent to having an electric furnace of about 7 million kW in China that is heating up without any use. What a waste! Energy feedback technology treats the input power supply of elevators as a controlled object, which has many advantages. At present, this technology has been widely used in several elevator manufacturers, and a power feedback system has been developed, which allows the electricity processed by advanced multiple rectification technology to be fed back to the building power grid for use by other electrical equipment in the building. The PFE series elevator feedback energy-saving device is a dedicated feedback braking unit for elevators. It can effectively convert the regenerated electrical energy stored in the elevator inverter capacitor into AC power and send it back to the grid, turning the elevator into a green "power plant" to supply power to other equipment, and has the effect of saving electricity. In addition, by replacing resistors for energy consumption, the ambient temperature in the machine room is reduced, and the operating temperature of the elevator control system is improved, extending the service life of the elevator. The machine room does not require the use of cooling equipment such as air conditioning, indirectly saving electricity.
2. Teknologi VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Speed Control)
Teknologi VVVF telah banyak digunakan dalam sistem kontrol penggerak elevator pengatur kecepatan AC modern. Penggunaan teknologi VVVF yang matang dalam sistem penggerak elevator telah menjadi cara utama untuk meningkatkan kinerja kontrol penggerak elevator dan meningkatkan kualitas operasional elevator saat ini. Teknologi VVVF telah menggantikan berbagai jenis penggerak kontrol kecepatan motor AC kecepatan ganda dan menggantikan penggerak DC tanpa roda gigi, yang tidak hanya meningkatkan kinerja operasional elevator, tetapi juga secara efektif menghemat energi dan mengurangi kerugian. Berikut ini analisis kinerja hemat energi elevator VVVF berdasarkan berbagai tahapan operasi elevator. Pengoperasian elevator dapat disederhanakan menjadi tiga tahap: start, operasi kecepatan tetap, dan pengereman.
(1) Tahap awal: VVVF dimulai pada kondisi frekuensi rendah, menghasilkan arus reaktif rendah dan sangat mengurangi total arus awal dan konsumsi energi.
(2) Bagian kecepatan tetap: Energi yang dikonsumsi oleh elevator ACVV (pengaturan tegangan dan kecepatan) selama operasi kecepatan tetap serupa dengan elevator yang dikontrol VVVF dalam kondisi beban penuh dan setengah beban naik. Saat beban ringan naik (atau beban berat turun), akibat efek tarikan balik, elevator ACVV perlu mendapatkan energi dari jaringan listrik untuk menghasilkan torsi pengereman, sementara elevator VVVF bekerja dalam kondisi pengereman regeneratif dan tidak perlu mendapatkan energi dari jaringan listrik.
(3) Bagian pengereman: Lift ACVV umumnya menggunakan metode pengereman konsumsi energi di bagian pengereman, yang memperoleh arus pengereman konsumsi energi dari jaringan listrik, dan arus diubah menjadi energi panas dan dikonsumsi dalam rotor motor. Untuk motor dengan roda inersia yang lebih besar, arus pengereman konsumsi energi dapat mencapai 60-80A, dan pemanasan motor juga relatif parah. Lift VVVF tidak memerlukan energi apa pun dari jaringan listrik selama fase pengereman, dan motor listrik beroperasi dalam keadaan pengereman regeneratif. Energi kinetik sistem lift diubah menjadi energi listrik dan dikonsumsi oleh resistansi eksternal motor, yang tidak hanya menghemat energi tetapi juga menghindari fenomena pemanasan motor yang disebabkan oleh arus pengereman.
Berdasarkan perhitungan operasional aktual, lift yang dikontrol oleh VVVF dapat menghemat energi lebih dari 30% dibandingkan dengan lift pengatur kecepatan ACVV. Sistem VVVF juga dapat meningkatkan faktor daya sistem kelistrikan, mengurangi kapasitas peralatan jalur lift dan motor listrik lebih dari 30%. Berdasarkan hal tersebut di atas, dapat dilihat bahwa lift pengatur kecepatan frekuensi variabel VVVF memiliki karakteristik hemat energi yang jelas, yang mencerminkan arah perkembangan pengaturan kecepatan lift, serta memiliki manfaat ekonomi dan sosial yang signifikan.
3. Prinsip dan Aplikasi Sistem Kontrol Lift Bus DC
Di tempat-tempat yang sering menggunakan lift, satu lift saja tidak cukup, sehingga dua atau lebih lift sering digunakan secara bersamaan. Dengan demikian, kelebihan energi yang dihasilkan oleh satu atau dua lift selama pembangkitan daya dapat diumpan balikkan ke busbar yang digunakan bersama oleh lift-lift tersebut, untuk mencapai tujuan penghematan energi. Sistem kendali lift bus DC umum umumnya terdiri dari pemutus sirkuit, kontaktor, inverter, motor, dan sekring. Karakteristiknya adalah menghubungkan semua lift di sisi DC sistem ke busbar umum. Dengan cara ini, setiap lift dapat mengubah daya AC menjadi daya DC melalui inverternya sendiri selama operasi dan menyalurkannya kembali ke busbar. Lift lain di busbar dapat memanfaatkan energi ini sepenuhnya, mengurangi konsumsi energi total sistem dan mencapai tujuan konservasi energi. Ketika salah satu lift mengalami malfungsi, cukup matikan sakelar udara pada lift tersebut. Skema ini memiliki keunggulan struktur sederhana, biaya rendah, serta keamanan dan keandalan.
4. Aplikasi media traksi baru
Media traksi tradisional untuk elevator adalah tali kawat baja, yang mengonsumsi banyak energi karena berat dan gesekan tali kawat baja. Penerapan strip baja komposit poliuretan sebagai pengganti tali kawat baja tradisional dalam industri elevator sepenuhnya menumbangkan konsep desain elevator tradisional, sehingga memungkinkan penghematan energi dan efisiensi. Strip baja poliuretan dengan ketebalan hanya 3 milimeter lebih fleksibel dan tahan lama dibandingkan tali kawat baja tradisional, dengan masa pakai tiga kali lipat dari tali kawat baja tradisional. Ketangguhan tinggi dan gaya hambat tinggi dari strip baja poliuretan membuat desain mesin utama cenderung miniaturisasi. Diameter roda traksi mesin utama dapat dikurangi menjadi 100-150 milimeter. Dikombinasikan dengan teknologi tanpa roda gigi magnet permanen, volume mesin traksi dapat dikurangi hingga 70% dibandingkan dengan mesin utama tradisional, sehingga mudah untuk mencapai desain bebas ruang mesin, sangat menghemat ruang bangunan dan mengurangi biaya konstruksi. Saat ini, lift Otis GEN2 dan lift Xunda 3300AP telah mengadopsi teknologi ini, yang terbukti menghemat energi hingga 50% dibandingkan lift tradisional. Selain itu, tali traksi serat sintetis tanpa inti berkekuatan tinggi dari Xunda Elevator Company saat ini sedang dalam tahap verifikasi operasional dan diperkirakan akan memasuki pasar Tiongkok dalam waktu dekat.
5. Teknologi kecepatan variabel
Teknologi lift kecepatan variabel merupakan teknologi baru hemat energi dan ramah lingkungan yang telah muncul dalam beberapa tahun terakhir. Penelitian dan pengembangan teknologi lift kecepatan variabel didasarkan pada potensi penghematan energi produk lift konvensional. Selama pengoperasian lift konvensional, kecepatan terukur hanya diatur ketika mesin traksi berada pada beban maksimum, yaitu ketika daya keluaran mesin traksi berada pada maksimum, baik dalam kondisi beban penuh maupun kosong. Namun, ketika hanya sekitar separuh penumpang yang hadir, karena kotak seimbang dengan penyeimbang, beban pada mesin traksi sebenarnya kecil, dan masih terdapat kelebihan daya keluaran. Dengan kata lain, hanya sebagian daya mesin traksi yang digunakan. Teknologi lift kecepatan variabel adalah pemanfaatan daya yang tersisa saat beban rendah untuk meningkatkan kecepatan lift dalam kondisi daya yang sama. Penerapan teknologi baru ini dapat meningkatkan kecepatan maksimum lift hingga 1,6 kali kecepatan terukur. Demonstrasi simulasi menunjukkan bahwa waktu tunggu penumpang telah berkurang sekitar 12%. Hal ini tidak hanya mempersingkat waktu tunggu dan waktu perjalanan lift yang paling tidak memuaskan penumpang, tetapi juga meningkatkan efisiensi dan kenyamanan mobilitas. Peningkatan efisiensi mobilitas memperpanjang waktu siaga lift, dan lampu lift dapat dimatikan, yang memiliki efek penghematan energi yang signifikan. Pada saat yang sama, teknologi lift kecepatan variabel dapat meningkatkan kecepatan lift satu tingkat tanpa menambah model mesin traksi, yang dapat memainkan peran penting dalam penghematan biaya dan energi.
6. Sistem pemilihan lapisan objektif
Sistem kontrol Xunda M10 adalah yang pertama menerapkan teknologi pemilihan lantai tujuan di Tiongkok. Melalui peningkatan berkelanjutan dan inovasi penelitian dan pengembangan, konsep penggunaannya telah diterima oleh masyarakat Tiongkok dan telah memimpin inovasi berkelanjutan para pengikut di industri ini. Sistem generasi barunya, Schindler ID System, telah diterapkan pada beberapa gedung mewah di Tiongkok (Gedung Nanjing Zifeng, Gedung PetroChina). Sederhananya, lift tradisional hanya memilih lantai setelah memasuki lift dan memberi tahu lift lantai yang ingin dituju. Selama jam sibuk, lift sering berhenti lapis demi lapis, yang tidak efisien. Namun, penerapan sistem pemilihan lantai tujuan memungkinkan orang yang menuju ke lantai yang sama untuk diatur sebelum memasuki lift, yang dapat meningkatkan efisiensi. Dengan menggabungkan basis data perangkat lunak yang relevan, teknologi Bluetooth, dan sistem manajemen komunitas, panggilan kartu pintar dan penugasan lift digunakan untuk benar-benar mengintegrasikan lift ke dalam gedung pintar. Area aktivitas untuk personel yang memasuki gedung telah ditentukan sebelumnya, meningkatkan efisiensi manajemen dan tingkat keselamatan gedung dan komunitas.
7. Perbarui sistem pencahayaan mobil lift dan sistem tampilan lantai
Menurut informasi yang relevan, penggunaan dioda pemancar cahaya LED untuk memperbarui lampu pijar, lampu fluoresen, dan perlengkapan pencahayaan lain yang umum digunakan di kabin lift dapat menghemat sekitar 90% penggunaan lampu, dan masa pakai perlengkapan tersebut 30 hingga 50 kali lipat dari perlengkapan konvensional. Lampu LED umumnya hanya berdaya 1W, tanpa panas, dan dapat mencapai berbagai desain eksterior dan efek optik, menjadikannya indah dan elegan. Lift dalam mode siaga, dan sistem tampilan lantai selalu dalam mode operasi. Penggunaan teknologi tidur untuk mematikan atau mengurangi kecerahan secara otomatis hingga setengahnya juga dapat mencapai tujuan penghematan energi.
8. Lift bertenaga surya
Dibandingkan dengan lift biasa, lift bertenaga surya memiliki dua karakteristik yang jelas: pertama, catu daya dapat dialihkan secara otomatis. Kedua, penerapan teknologi baru untuk jaringan optik komplementer. Energi surya dan energi listrik yang dihasilkan selama pengoperasian lift dapat disimpan dalam baterai khusus. Setelah mencapai parameter tertentu, jaringan listrik tidak perlu lagi memasok daya, melainkan secara otomatis beralih ke status baterai, memanfaatkan energi surya sepenuhnya dan mendaur ulang energi listrik.