엘리베이터 에너지 절약 장비 공급업체들은 경제 발전에 따라 에너지 수요가 증가하고 있으며, 에너지 부족이 다양한 분야의 발전을 저해하는 주요 요인 중 하나가 되었다는 점을 상기시켜 드립니다. 고층 빌딩의 중요하고 효율적인 운송 장비인 엘리베이터는 점차 고층 빌딩에서 두 번째로 많은 에너지를 소비하는 기기가 되었으며, 에어컨에 이어 두 번째로 많은 에너지를 소비하고 조명, 급수 등 다른 전기 소비보다 높은 비중을 차지합니다. 엘리베이터 작동에 필요한 에너지 소비량은 건물 운영 에너지 소비량의 20%에서 50%를 차지하며, 에너지 소비 문제는 결코 간과할 수 없습니다.
엘리베이터 운행의 에너지 소비는 크게 두 부분으로 나뉩니다. 하나는 엘리베이터 카와 화물을 견인하는 권상기의 에너지 소비입니다. 다른 하나는 엘리베이터 시스템 자체의 에너지 소비로, 주로 도어 기계 시스템, 엘리베이터 제어 시스템, 전기 제어 회로, 엘리베이터 조명 시스템 및 환기 시스템의 에너지 소비와 기계식 전달 시스템, 카와 가이드 레일 운동 쌍의 효율 에너지 소비로 구성됩니다. 연구에 따르면 권상기가 화물을 견인하는 데 소비하는 전기 에너지가 전체 전력 소비의 70% 이상을 차지합니다. 엘리베이터의 에너지 절감을 위한 적절한 에너지 절약 기술의 도입은 엘리베이터 산업 발전에 있어 필연적인 추세입니다.
엘리베이터 에너지 절감기술 개발 과정 및 연구 현황
엘리베이터의 사용으로 인해 사람들의 에너지 수요가 크게 증가했습니다. 엘리베이터가 발명된 이후 오늘날 널리 사용되기까지 에너지 절약 기술에 대한 요구가 꾸준히 증가했으며, 이는 주로 다음 세 가지 측면에서 나타납니다.
(1) 엘리베이터 권상기 구동기술의 에너지 절감
엘리베이터 권상기 구동 기술에는 기어박스 구동 AC 비동기 모터, 기어박스 구동이 없는 AC 비동기 모터, 기어박스 구동이 있는 영구자석 비동기 모터, 기어박스 구동이 있는 영구자석 동기 모터, 기어박스 구동이 없는 영구자석 동기 모터 등 다섯 가지 유형이 있습니다. 영구자석 권상기는 현재 이상적이고 진보된 변속 방식으로, 영구자석 동기 모터, 기어박스 윤활유 추가 불필요, 높은 역률, 그리고 운전 효율 등의 장점을 가지고 있습니다. 변속 과정에서 손실이 없기 때문에 기어 모터는 비동기 AC 모터에 비해 약 30%의 에너지를 절약합니다. 특히, 엘리베이터가 운행 중 제어력을 잃고 미끄러져 승객이 부상을 입는 사고를 억제할 수 있는 유일한 영구자석 모터라는 점이 업계와 사용자들로부터 호평을 받고 있습니다.
(2) 에너지 절약형 엘리베이터 제어 시스템
엘리베이터 구동 제어 기술의 개발 과정은 AC 비동기 모터 극 변환 속도 조절에서 AC 전압 조절 속도 조절로 시작하여 가변 전압 및 가변 주파수 속도 조절로 이동합니다. 일반적으로 인정되는 최상의 구동 방법은 가변 주파수 및 가변 전압 속도 조절을 조합하여 영구 자석 동기식 견인 기계를 제어하는 것입니다[3]. 엘리베이터 모터의 입력 주파수와 전압을 변경하여 엘리베이터 속도 조절 프로세스를 달성할 수 있습니다. 주파수와 전압 비율은 주파수 변환기로 제어되어 고정 비율을 유지하므로 속도를 원활하게 조절할 수 있습니다. 이전 두 가지 속도 제어 시스템과 비교하여 VVVF는 고효율, 원활한 속도 조절 및 30% 이상의 에너지 절약이라는 장점이 있습니다. 또한 성능이 좋고 크기가 작고 효율이 높고 승차감이 편안하다는 특징이 있어 이상적이고 인기 있는 속도 제어 장치입니다.
(3) 에너지 피드백 시스템의 에너지 절감
현재 엘리베이터의 에너지 절감 방식은 권상기에서 발전 시 생성된 전기 에너지를 전력망에 피드백하는 것입니다. 권상기에서 발전 시 생성된 전기 에너지를 처리하는 기존 방식은 에너지를 소비하는 저항기를 연결하여 이 전기 에너지를 열에너지로 변환하여 방출함으로써 엘리베이터의 과전압 고장을 방지하는 것입니다. 이러한 방식은 에너지 낭비를 초래할 뿐만 아니라 주변 환경에 악영향을 미치고, 기계실 냉각 시스템에 부담을 가중시켜 엘리베이터 전체 시스템에 악영향을 미칩니다.
에너지 피드백 시스템의 기능은 DC 버스의 전기 에너지를 인버터를 통해 전력망과 동일한 위상 및 주파수의 AC 전력으로 변환하고, 이를 전력망 전압의 고전압 범위에서 전력망으로 다시 공급하는 것입니다.
현재 엘리베이터 전체 전력 소비량의 25%에서 35%는 제동 저항기에 의해 소비됩니다. 약 85%의 에너지 전환 효율을 기준으로, 엘리베이터 에너지 피드백 장치의 에너지 절감 효율은 21%에서 30% 사이로 추산됩니다. 이 효율 차이는 엘리베이터 층수와 속도가 증가함에 따라 크게 증가합니다. 엘리베이터 에너지 피드백 그리드 연결 시스템은 기존 에너지 절감에서 에너지를 "창출"하는 기능을 달성하여 엘리베이터 에너지 절감의 역사를 열었습니다.
엘리베이터 에너지 피드백 장치의 에너지 절약 원리
엘리베이터의 에너지 절감 옵션은 가변 주파수 속도 조절입니다. 엘리베이터는 시동 후 빠른 작동 중에 가장 높은 기계적 에너지를 나타냅니다. 목표층에 도달하면 속도를 줄이고 서서히 정지합니다. 이후 과정에서 엘리베이터는 기존 기계적 에너지와 부하를 방출할 수 있습니다. 주파수 변환 피드백의 기본 메커니즘은 주파수 변환기가 기존 전기 에너지를 DC 측에 저장한 후 AC 전력망으로 되돌려 보내는 것입니다. 이 상태에서 제동 저항은 더 이상 전기 에너지를 소비하지 않습니다. 가변 주파수 피드백 장치는 미묘한 에너지 소비를 제거하고 전력망으로 완전히 되돌려 보낼 수 있습니다. 이를 통해 주파수 변환 피드백이 에너지 절감 지표를 충족하고 전반적인 엘리베이터 작동을 개선함을 알 수 있습니다.