Leverantörer av energiåterkoppling för hissar påminner om att användningen av vertikala hissar i höghus blir alltmer populär. För att uppnå goda energibesparande effekter i hissar kan man säga att det finns en lång väg att gå. Utöver dagliga ledningsinsatser (som att installera automatiska sensorer på hissar under lågtrafikperioder) är det viktigaste teknisk forskning och tillverkningsprocess hos produktionsföretag. Enligt statistiska data står hissdrivenhetens strömförbrukning som drar lasten för mer än 70 % av hissens totala strömförbrukning. Därför ligger det praktiska fokuset på energibesparande hissar i att uppdatera och förbättra kör- och dragsystemen, metoderna för hastighetsreglering av hissarna och kontrollmetoderna.
1. Energiåterkopplingsteknik
Energiåterkopplingsteknik är processen att använda en växelriktare för att invertera likströmssidan av en frekvensomvandlare till växelström och mata tillbaka den till elnätet när motorn är i genererande tillstånd. Av hissarnas arbetsegenskaper kan man se att hälften av deras drifttillstånd är i kraftgenererande tillstånd. I teorin borde energiåterkopplingsteknikens energibesparande effekt vara mycket god. Enligt ofullständig statistik slösar för närvarande över 92 % av hissarna endast bort denna energi i form av regenerativ motståndsvärme. Baserat på statistiken över nästan 1,3 miljoner hissar i bruk över hela landet i början av 2011, om man antar att den genomsnittliga effekten för varje hiss är 15 kW och den genomsnittliga effekten för det regenerativa motståndet är 5 kW, motsvarar det att ha en elektrisk ugn på cirka 7 miljoner kW i Kina som värms upp utan någon användning. Vilket slöseri! Energiåterkopplingsteknik behandlar hissarnas ingångsströmförsörjning som ett kontrollerat objekt, vilket har många fördelar. För närvarande har denna teknik använts i stor utsträckning hos flera hisstillverkare, och ett effektåterkopplingssystem har utvecklats, vilket gör att elektricitet som bearbetas med avancerad multipel likriktningsteknik kan matas tillbaka till byggnadens elnät för användning av annan elektrisk utrustning i byggnaden. PFE-seriens energisparande hissåterkopplingsenhet är en dedikerad återkopplingsbromsenhet för hissar. Den kan effektivt omvandla den regenererade elektriska energin som lagras i hissväxelriktarkondensatorn till växelström och skicka den tillbaka till elnätet, vilket förvandlar hissen till ett grönt "kraftverk" som förser annan utrustning med ström, och har effekten att spara el. Dessutom, genom att byta ut motstånd för energiförbrukning, minskas omgivningstemperaturen i maskinrummet och driftstemperaturen för hissstyrsystemet förbättras, vilket förlänger hissens livslängd. Maskinrummet kräver inte användning av kylutrustning som luftkonditionering, vilket indirekt sparar el.
2. VVVF-teknik (Variabel spänning, variabel frekvens och hastighetskontroll)
VVVF-teknik har använts i stor utsträckning i moderna hissdriftssystem med växelströmsreglering. Användningen av mogen VVVF-teknik i hissdriftssystem har blivit det viktigaste sättet att förbättra hissdriftens prestanda och förbättra hissdriftens kvalitet idag. VVVF-tekniken har eliminerat olika typer av AC-motorer med två hastigheter och ersatt DC-växellösa drivenheter, vilket inte bara förbättrar hissarnas driftsprestanda utan också effektivt sparar energi och minskar förluster. Följande analyserar energibesparande prestanda hos VVVF-hissar enligt olika steg i hissdriften. Hissdriften kan förenklas till tre steg: start, drift med konstant hastighet och bromsning.
(1) Startsteg: VVVF startar under lågfrekventa förhållanden, vilket resulterar i låg reaktiv ström och kraftigt minskad total startström och energiförbrukning.
(2) Sektion med konstant hastighet: Energiförbrukningen av ACVV-hissar (spännings- och hastighetsreglering) under drift med konstant hastighet liknar den för VVVF-styrda hissar under full belastning och halv belastning uppåt. Vid lätt belastning uppåt (eller tung belastning nedåt), på grund av den omvända drageffekten, behöver ACVV-hissar hämta energi från elnätet för att generera bromsmoment, medan VVVF-hissar arbetar i ett regenerativt bromstillstånd och inte behöver hämta energi från elnätet.
(3) Bromssektion: ACVV-hissar använder vanligtvis en energiförbrukande bromsmetod i bromssektionen, där energiförbrukningen av bromsströmmen hämtas från elnätet. Strömmen omvandlas till värmeenergi och förbrukas i motorns rotor. För motorer med större tröghetshjul kan energiförbrukningen av bromsströmmen nå 60-80A, och motorns uppvärmning är också relativt kraftig. VVVF-hissar kräver ingen energi från elnätet under bromsfasen, och elmotorn arbetar i ett regenerativt bromstillstånd. Hisssystemets kinetiska energi omvandlas till elektrisk energi och förbrukas av motorns yttre motstånd, vilket inte bara sparar energi utan också undviker fenomenet med motoruppvärmning orsakad av bromsströmmen.
Enligt faktiska driftsberäkningar kan hissar som styrs av VVVF spara mer än 30 % energi jämfört med ACVV-hastighetsreglerande hissar. VVVF-systemet kan också förbättra effektfaktorn i det elektriska systemet, minska kapaciteten hos hissutrustning och elmotorer med mer än 30 %. Baserat på ovanstående kan man se att VVVF-hissar med variabel frekvensreglering har uppenbara energibesparande egenskaper, vilket representerar utvecklingsriktningen för hisshastighetsreglering, och har betydande ekonomiska och sociala fördelar.
3. Princip och tillämpning av DC-busshissstyrsystem
På platser där hissar används ofta räcker det inte med en hiss, så två eller flera hissar används ofta samtidigt. På så sätt kan man överväga att mata tillbaka den överskottsenergi som genereras av en eller två hissar under kraftproduktionen till en samlingsskena som delas av dessa hissar, för att uppnå energibesparingsmål. Det gemensamma DC-buss-hissstyrsystemet består vanligtvis av brytare, kontaktorer, växelriktare, motorer och säkringar. Dess kännetecken är att ansluta alla hissar på systemets likströmssida till en gemensam samlingsskena. På så sätt kan varje hiss omvandla växelström till likström via sin egen växelriktare under drift och mata tillbaka den till bussen. Andra hissar på samlingsskenan kan utnyttja denna energi fullt ut, vilket minskar systemets totala energiförbrukning och uppnår målet om energibesparing. När en av hissarna inte fungerar, stäng helt enkelt av luftströmbrytaren på den hissen. Detta system har fördelarna med enkel struktur, låg kostnad samt säkerhet och tillförlitlighet.
4. Tillämpning av nya dragmedia
Det traditionella dragmediet för hissar är stålvajer, som förbrukar mycket energi på grund av stålvajerns vikt och friktion. Användningen av polyuretankompositstålband istället för traditionell stålvajer inom hissindustrin undergräver helt designkonceptet för traditionella hissar, vilket möjliggör energibesparing och effektivitet. Polyuretanstålband med en tjocklek på endast 3 millimeter är mer flexibla och hållbara än traditionella stålvajer, med en livslängd tre gånger så hög som traditionella stålvajer. Den höga segheten och den höga bromskraften hos polyuretanstålband gör att huvudmotorns design tenderar att miniatyriseras. Diametern på huvudmotorns draghjul kan minskas till 100-150 millimeter. Kombinerat med permanentmagnetisk växellös teknik kan dragmaskinens volym minskas med 70 % jämfört med traditionella huvudmotorer, vilket gör det enkelt att uppnå en maskinrumsfri design, vilket avsevärt sparar byggnadsutrymme och minskar byggkostnaderna. För närvarande har både Otis GEN2-hissen och Xunda 3300AP-hissen använt denna teknik, som har visat sig spara upp till 50 % energi jämfört med traditionella hissar. Dessutom är Xunda Elevator Companys höghållfasta kärnlösa draglina av syntetfiber för närvarande i driftverifieringsstadiet och tros komma in på den kinesiska marknaden inom en snar framtid.
5. Teknik med variabel hastighet
Hissteknik med variabel hastighet är ytterligare en ny energibesparande och miljövänlig teknik som har framkommit under senare år. Forskning och utveckling av hissteknik med variabel hastighet baseras på energibesparande potentialen hos traditionella hissprodukter. Under drift av traditionella hissar ställs den nominella hastigheten endast in när dragmaskinen är på sin maximala belastning, det vill säga när dragmaskinens uteffekt är som högst, både under full och tom last. Men när bara ungefär hälften av passagerarna är närvarande, på grund av att lådan är balanserad med motvikten, är belastningen på dragmaskinen faktiskt liten, och det finns fortfarande överskottsuteffekt. Det vill säga att endast en del av dragmaskinens kraft används. Hissteknik med variabel hastighet "är användningen av den återstående effekten när belastningen är låg för att öka hissens hastighet under samma effektförhållanden. Tillämpningen av denna nya teknik kan öka hissens maximala hastighet till 1,6 gånger den nominella hastigheten. Simuleringsdemonstrationen visar att passagerarnas väntetid har minskat med cirka 12 %. Detta förkortar inte bara hissens väntetid och åktid som passagerarna är mest missnöjda med, utan förbättrar också mobilitetseffektiviteten och komforten. Förbättringen av mobilitetseffektiviteten förlänger hissarnas standbytid, och hissbelysningen kan stängas av, vilket har en betydande energibesparande effekt. Samtidigt kan hissteknik med variabel hastighet öka hissens hastighet med en nivå utan att öka dragmaskinens modell, vilket kan spela en viktig roll i kostnads- och energibesparingar.
6. System för val av objektivlager
Xunda M10-styrsystemet var det första systemet i Kina som använde teknik för att välja destinationsvåningar. Genom kontinuerlig förbättring och forskning och utveckling har dess användningskoncept accepterats av det kinesiska folket och lett till kontinuerlig innovation bland anhängare i branschen. Dess nya generation, Schindler ID-system, har tillämpats på flera exklusiva byggnader i Kina (Nanjing Zifeng Building, PetroChina Building). Enkelt uttryckt väljer traditionella hissar bara våningen efter att de har gått in i hissen och informerar hissen om vilken våning de vill gå till. Under rusningstid stannar de ofta lager för lager, vilket är ineffektivt. Tillämpningen av system för att välja destinationsvåningar gör det dock möjligt för personer som går till samma våning att organisera sig innan de går in i hissen, vilket kan förbättra effektiviteten. Genom att kombinera relevanta programvarudatabaser, Bluetooth-teknik och community management-system används smartkortssamtal och hisstilldelning för att verkligen integrera hissar i smarta byggnader. Aktivitetsområdena för personal som går in i byggnaden är förinställda, vilket förbättrar ledningseffektiviteten och säkerhetsnivån i byggnaden och communityt.
7. Uppdatera hisskorgens belysningssystem och våningsplansdisplaysystemet
Enligt relevant information kan användning av LED-lysdioder för att uppdatera vanligt förekommande glödlampor, lysrör och andra belysningsarmaturer i hisskorgar spara cirka 90 % av belysningsförbrukningen, och armaturernas livslängd är 30 till 50 gånger högre än för konventionella armaturer. LED-lampor har i allmänhet en effekt på endast 1 W, ingen värme och kan uppnå olika exteriöra designer och optiska effekter, vilket gör dem vackra och eleganta. Hissen är i standby-läge och våningsdisplaysystemet är alltid i arbetsläge. Att använda vilolägesteknik för att automatiskt stänga av eller halvera ljusstyrkan kan också uppnå energibesparande mål.
8. Solcellsdriven hiss
Jämfört med vanliga hissar har hissar som drivs med solenergi två uppenbara egenskaper: för det första kan strömförsörjningen växlas automatiskt. För det andra har nya tekniker för kompletterande optiska nätverk antagits. Det är möjligt att lagra solenergi och den elektriska energi som genereras under hissdrift i specifika batterier. Efter att vissa parametrar uppnåtts behöver elnätet inte fortsätta att leverera ström, utan växlar automatiskt till batteridrivet tillstånd, vilket utnyttjar solenergin fullt ut och återvinner den elektriska energin.