Asansör enerji tasarrufu ekipmanı tedarikçileri, ekonominin gelişmesiyle birlikte enerji talebinin arttığını ve enerji kıtlığının çeşitli alanların gelişimini kısıtlayan ana faktörlerden biri haline geldiğini hatırlatıyor. Yüksek binalarda önemli ve verimli bir ulaşım ekipmanı olan asansörler, giderek yüksek binalarda klima elektrik tüketiminden sonra ikinci en fazla enerji tüketen cihaz haline geldi ve aydınlatma, su temini ve diğer elektrik tüketimlerinden daha fazla tüketiyor. Asansör işletiminin enerji tüketimi, binanın işletme enerji tüketiminin %20 ila %50'sini oluşturuyor ve enerji tüketimi konusu hafife alınamaz.
Asansör işletiminin enerji tüketimi temel olarak iki bölümden oluşur: Biri, asansör kabinini ve yükü çeken çekiş makinesinin enerji tüketimi; diğeri ise asansör sisteminin kendi enerji tüketimidir; bu enerji tüketimi, esas olarak kapı makinesi sistemi, asansör kontrol sistemi, elektrik kontrol devresi elektrik sistemi, asansör aydınlatma sistemi ve havalandırma sisteminin enerji tüketimi ile mekanik şanzıman sistemi, kabin ve kılavuz ray hareket çiftinin verimlilik enerji tüketimidir. Araştırmalar, yük çeken bir çekiş makinesinin tükettiği elektrik enerjisinin toplam elektrik tüketiminin %70'inden fazlasını oluşturduğunu göstermiştir. Asansörlerin enerji tasarrufu için uygun enerji tasarrufu teknolojilerinin kullanılması, asansör sektörünün gelişiminde kaçınılmaz bir eğilimdir.
Asansör Enerji Tasarrufu Teknolojisinin Gelişim Süreci ve Araştırma Durumu
Asansörlerin kullanılmaya başlanmasıyla birlikte insanların enerji ihtiyacı büyük ölçüde artmış olup, icadından günümüzde yaygın olarak kullanılmasına kadar enerji tasarrufu sağlayan teknolojilere olan gereksinimler asansörler aracılığıyla da devam etmiş olup, bu gereksinimler başlıca üç alanda kendini göstermiştir:
(1) Asansör çekiş makinesi tahrik teknolojisinin enerji tasarrufu
Asansör çekiş makinesi tahrik teknolojisi, dişli kutulu AC asenkron motor, dişli kutulu olmayan AC asenkron motor, dişli kutulu kalıcı mıknatıslı asenkron motor, dişli kutulu kalıcı mıknatıslı senkron motor ve dişli kutulu olmayan kalıcı mıknatıslı senkron motor olmak üzere beş türdedir. PM çekiş makinesi, kalıcı mıknatıslı senkron motor, dişli kutusuna yağlama yağı eklemeye gerek olmaması, yüksek güç faktörü ve çalışma verimliliği gibi avantajlara sahip, şu anda ideal ve gelişmiş bir şanzıman yöntemidir. Şanzıman işlemi sırasında kayıp olmaması nedeniyle, dişli motorlar asenkron AC motorlara kıyasla yaklaşık %30 enerji tasarrufu sağlar. Üstün özelliği, asansörün çalışma sırasında kontrolünü kaybetmesi ve kayması nedeniyle yolcuların yaralanmasına neden olan kazaları önleyebilen tek kalıcı mıknatıslı motor olması ve sektörden ve kullanıcılardan övgü almasıdır.
(2) Enerji tasarrufu sağlayan asansör kontrol sistemi
Asansör tahrik kontrol teknolojisinin geliştirme süreci, AC asenkron motor kutup değiştirme hız regülasyonundan AC voltaj regülasyon hız regülasyonuna kadar başlamıştır; değişken voltaj ve değişken frekans hız regülasyonuna doğru ilerlemiştir. Yaygın olarak kabul gören en iyi sürüş yöntemi, kalıcı mıknatıslı senkron çekiş makinesini kontrol etmek için değişken frekans ve değişken voltaj hız regülasyonunun bir kombinasyonunu kullanmaktır [3]. Asansör motorunun giriş frekansı ve voltajı değiştirilerek asansör hız regülasyon işlemi gerçekleştirilebilir. Frekans ve voltaj oranı, hızı sorunsuz bir şekilde ayarlayabilen sabit bir oranı korumak için bir frekans dönüştürücü tarafından kontrol edilir. Önceki iki hız kontrol sistemiyle karşılaştırıldığında, VVVF yüksek verimlilik, sorunsuz hız regülasyon ve %30'un üzerinde enerji tasarrufu avantajlarına sahiptir. Dahası, iyi performans, küçük boyut, yüksek verimlilik ve konforlu sürüş özelliklerine sahip olması onu ideal ve popüler bir hız kontrol cihazı haline getirir.
(3) Enerji geri bildirim sisteminin enerji tasarrufu
Asansörler için mevcut enerji tasarrufu yöntemi, güç üretimi sırasında çekiş makinesi tarafından üretilen elektrik enerjisini şebekeye geri beslemektir. Güç üretimi sırasında çekiş makineleri tarafından üretilen elektrik enerjisinin işlenmesinde kullanılan mevcut yöntem, asansörlerde aşırı gerilim arızalarını önlemek için enerji tüketen dirençleri bağlayıp bu elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürerek serbest bırakmaktır. Bu yöntem yalnızca enerji israfına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda çevre üzerinde olumsuz etkilere de yol açar, makine dairesi soğutma sisteminin yükünü artırır ve tüm asansör sistemi üzerinde olumsuz etkilere neden olur.
Enerji geri besleme sisteminin görevi, DC baradaki elektrik enerjisini bir invertör aracılığıyla şebeke ile aynı faz ve frekansta AC güce dönüştürmek ve şebeke geriliminin yüksek gerilim aralığında şebekeye geri vermektir.
Günümüzde asansörlerin toplam elektrik tüketiminin %25 ila %35'i fren dirençleri tarafından tüketilmektedir. Yaklaşık %85'lik bir enerji ters çevirme verimliliğine dayanarak, asansör enerji geri besleme cihazlarının enerji tasarrufu verimliliğinin %21 ila %30 aralığında olduğu tahmin edilmektedir. Bu aralık, asansör kat ve hızı arttıkça önemli ölçüde artmaktadır. Asansör enerji geri besleme şebekesine bağlı sistem, geleneksel enerji tasarrufundan enerji "üretme" işlevini yerine getirerek asansör enerji tasarrufunun tarihini açmıştır.
Asansör enerji geri bildirim cihazının enerji tasarrufu prensibi
Asansörler için enerji tasarrufu seçeneği, değişken frekanslı hız regülasyonudur. Asansör, çalışmaya başladıktan sonra hızlı çalışma sırasında en yüksek mekanik enerjiyi sergiler. Hedef kata ulaştıktan sonra asansör yavaşlar ve kademeli olarak durur. Sonraki süreçte asansör, mevcut mekanik enerjiyi ve yükleri serbest bırakabilir. Frekans dönüşüm geri beslemesinin temel mekanizması, frekans dönüştürücünün mevcut elektrik enerjisini DC tarafında depolayıp ardından AC güç şebekesine geri beslemesidir. Bu durumda, frenleme direnci artık daha fazla elektrik enerjisi tüketmez. Değişken frekans geri besleme cihazı, ince enerji tüketimini ortadan kaldırabilir ve tamamen güç şebekesine geri döndürebilir. Buradan, frekans dönüşüm geri beslemesinin enerji tasarrufu göstergelerini karşıladığı ve genel asansör çalışmasını iyileştirdiği görülebilir.