1. Текущо състояние на асансьорите в Китай и асансьорите в третични болници
1. Текущо състояние на асансьорната индустрия в Китай
Към края на 2017 г. общият брой асансьори в Китай достигна около 5,6 милиона, което представлява около 70% от общото световно производство. Годишното производство и притежаваните асансьори заемат първо място в света, което прави Китай най-големият производител и износител на асансьори в света.
Въпреки това, поради исторически причини, като технологични ограничения и изоставащи стандарти за енергоспестяване на асансьори, въпреки че китайската технология за енергоспестяване на асансьори е достигнала водещо международно ниво в някои аспекти, марки като Tongli, Mitsubishi, Thyssen, Xunda, Hitachi и др. последователно пуснаха на пазара по-енергийно ефективни синхронни безредукторни асансьори с постоянни магнити за малки машинни помещения и без тях през последните години. Въпреки това, процентът на проникване на енергоспестяващите асансьори на пазара все още е много нисък. Процентът на проникване на синхронните безредукторни асансьори с постоянни магнити, които спестяват повече от 30% електроенергия, е по-малък от 10%, а процентът на проникване на асансьорите с вградени устройства за обратна връзка за енергия, които имат степен на регенеративна енергия за възстановяване от 30%, е по-малък от 2%. В цялата асансьорна индустрия в Китай има огромно пространство за енергоспестяване и има огромен пазар за енергоспестяващи асансьори.
Актуално състояние на работата на асансьорите в третични болници
Като основно и единствено средство за вертикално транспортиране на пациенти и медицински персонал на различни етажи на болниците, асансьорите в третичните болници имат следните характеристики:
① Броят на транспортираните асансьори е огромен
Според статистиката, към 2017 г. средният годишен обем на амбулаторните грижи в третичните болници в Китай е достигнал над 2 милиона души. Вземайки за пример Народната болница в Уси, през 2015 г. годишният обем на амбулаторните грижи в Народната болница в Уси е достигнал 3,09 милиона, с реално отворени 2000 легла. От тях повече от 90% от пациентите и придружаващият ги персонал трябва да използват асансьори, за да стигнат до определените отделения или етажи на отделенията. Освен това в болницата има логистичен персонал като лекари, медицински сестри, административен управленски персонал, персонал по почистване и охрана, което прави действителния обем на транспортиране на болничните асансьори огромен.
Следната фигура показва средния дневен брой пускания на асансьори в болници от различни нива според статистиката на съответните отдели. Сред тях средният дневен брой пускания на асансьори в третични болници в региона вече е надхвърлил 2000 пъти на ден.
Ефектът от използването на енергоспестяващо оборудване в болничните асансьори
▲ Фигура 1 Статистика за среднодневните времена за стартиране на асансьори в болници с различен мащаб
② Асансьорът се използва от дълго време
Поради специфичните нужди и сервизните групи на болничните асансьори, повечето медицински асансьори изискват 24-часова работа. Вземайки за пример Народната болница Уси, в Народната болница Уси има общо 38 вертикални асансьора марка Guangzhou Hitachi. От тях 16 медицински асансьора в стационарното отделение са в натоварено работно състояние 24 часа в денонощието, 365 дни в годината, с изключение на нормалното време за поддръжка. Дневното време за стартиране на амбулаторните и спешните отделения също е повече от 12 часа.
③ Асансьорите имат висока консумация на енергия по време на употреба
Според статистически данни, средната дневна консумация на електроенергия на всеки асансьор в третична болница варира от 60 kWh до 100 kWh, със средна стойност 80 kWh/ден. Освен това, консумацията на енергия от климатици или вентилатори в машинното отделение, използвани специално за охлаждане на асансьори през лятото, може да достигне обща дневна консумация на електроенергия от 100 kWh/ден по време на пиковите часове. Вземайки за пример третична болница с 40 асансьора, дневната консумация на електроенергия на асансьорите през пиковите летни часове може да достигне 4000 kWh, което е изумително.
④ Висока температура в машинното отделение на асансьора
В момента 90% от асансьорите на пазара са асансьори с променлива честота и променлива скорост (VVVF), от които само около 2% имат вградени устройства за обратна връзка по отношение на енергията и са високоефективни енергоспестяващи асансьори. Останалите 98% от асансьорите хабят генерираната електроенергия при повдигане на лек товар, спускане на тежък товар и спиране на нивото чрез използване на спирачни резистори и електрическо термично преобразуване. След като голямо количество електроенергия се преобразува в топлинна енергия, температурата в машинното отделение на асансьора се повишава рязко. Ако не се вземат своевременно мерки за принудително охлаждане, асансьорът ще се самозащити поради висока температура, което ще доведе до аварийно спиране, сериозно засягайки нормалната му работа и удовлетвореността на пътниците.
Следователно, националният отдел за качествен и технически надзор и инспекция изисква всички машинни помещения на асансьори да бъдат оборудвани с мощно охлаждащо оборудване, като климатик и вентилатори, и изрично постановява, че ако температурата в машинното помещение на асансьора надвиши 40 ℃, климатикът трябва да се включи за охлаждане.
⑤ Висок процент на повреди при използване на асансьори
Високата температура е една от основните причини за стареене и повреда на електронните компоненти, а също и една от основните причини за „заклещени инциденти“, причинени от аварийни спирания на асансьорите по време на работа. Според статистиката на Гуейджоу за големи данни за асансьори, процентът на повреди на заклещени хора в болнични асансьори е на първо място сред всички видове асансьори с 9,18%, което значително надвишава процента на повреди на жилищни асансьори от 3,44%. Статистиката показва също, че над 95% от „заклещените инциденти“ в асансьорите се случват по време на горещо лятно време, като по-голямата част от асансьорите са причинени от прекомерна употреба и неадекватни мерки за охлаждане.
2. Технология за регенеративно използване на енергията на асансьора - Въведение в устройството за обратна връзка с електрическата енергия
Устройството за обратна връзка по електрическата енергия на асансьора е специализирано енергоспестяващо устройство, използвано за спиране на VVVF асансьори с разход на енергия. То възстановява електрическата енергия на постоянния ток, преобразувана от механична кинетична енергия и гравитационна потенциална енергия по време на повдигане на лек товар, спускане на тежък товар и спиране на асансьора на едно ниво. След DC/AC инверсия, коригиране и филтриране, тя се предава към локалната електрическа мрежа за използване от околното електрическо оборудване на асансьора.
Преди внедряването на енергоспестяващи ремонти, характеристиката на асансьорите VVVF, използващи спиране чрез потребление на енергия, не беше, че консумират много енергия, а че генерират голямо количество електричество, но не се рециклират. Напротив, наличната електрическа енергия се преобразува в топлинна енергия и се изгаря напразно. Вторичният проблем, причинен от това, е внезапното повишаване на температурата в машинното отделение на асансьора, което изисква инсталирането на специализирано охлаждащо оборудване (климатични вентилатори), в противен случай това би повлияло на нормалната работа на асансьора. Консумацията на енергия за работа на охлаждащото оборудване също е консумация на енергия. В машинните отделения на асансьори с лошо разсейване на топлината през лятото, консумацията на енергия за работа на асансьорния климатик може дори да надвиши консумацията на енергия за работа на самия асансьор, така че разхищението на енергия е много сериозно.
Енергоспестяващата трансформация се осъществява чрез използване на устройство за обратна връзка по отношение на електрическата енергия на асансьора, без да се променя оригиналната структура на асансьора. Само устройство за рекуперация на енергия е физически свързано паралелно. Работното напрежение на устройството за обратна връзка е по-ниско от това на спирачния резистор на асансьора, така че устройството за обратна връзка има приоритет пред спирачния резистор и връща електрическата енергия обратно към мрежата за предварително рециклиране. След като устройството за обратна връзка се повреди, напрежението на DC шината на асансьора ще продължи да се повишава, спирачният резистор на асансьора ще се рестартира и асансьорът автоматично ще превключи в първоначалното работно състояние без пестене на енергия, но това няма да повлияе на нормалната му употреба. Следователно, устройството за обратна връзка по отношение на електрическата енергия на асансьора е безопасно. Асансьорите от серията GPM-M на Mitsubishi и серията REGEN на OTIS се предлагат с устройства за обратна връзка по отношение на енергията.
Ефектът от използването на енергоспестяващо оборудване в болничните асансьори
▲ Фигура 2 Диаграма на принципа на работа на устройството за обратна връзка по електрическата енергия на асансьора
Коефициентът на преобразуване на енергията на устройството за обратна връзка на асансьора може да достигне 97%, с директен коефициент на икономия на енергия между 15% и 45%, а средният коефициент на икономия на енергия е 30%. Най-високият коефициент на икономия на енергия, измерен в енергоспестяващи проекти в болниците, е 51%.
След внедряването на устройството за обратна връзка за енергията на асансьора, цялата електрическа енергия, преобразувана от механична и потенциална енергия, се рециклира. Основният източник на топлина, спирачният резистор в машинното отделение на асансьора, спира да работи и вече не генерира топлина. Следователно температурата в машинното отделение на асансьора може да бъде значително намалена. Климатикът, който първоначално трябваше да бъде непрекъснато включен за охлаждане на асансьора, сега може да се включва и изключва по-рядко, постигайки вторична икономия на енергия чрез спестяване на електроенергия от климатика и разходи за електричество.
Освен това, поради спирането на основния източник на топлина, спирачният резистор в машинното отделение на асансьора, температурата в машинното отделение е значително намалена и работната среда на асансьора е подобрена. Асансьорът може да избегне инциденти, причинени от аварийно изключване поради самозащита при висока температура. След подобряване на средата в машинното отделение на асансьора, скоростта на стареене на електронните компоненти на платката на асансьора ще се забави, процентът на повреди на асансьора ще намалее значително и разходите за поддръжка на асансьора съответно ще намалеят; в същото време, действителният експлоатационен живот на асансьора също ще бъде съответно удължен.
3. Анализ на ползите след внедряване на технология за регенеративно използване на енергия от асансьори
Въз основа на проучване на успешни случаи на енергоспестяване на асансьори в болници от същото ниво и в комбинация с очевидните енергоспестяващи ефекти от тестовете на място на асансьорите в Народната болница Уси, Народната болница Уси извърши енергоспестяващи ремонти на 33 медицински асансьора VVVF, които отговарят на условията за енергоспестяващ ремонт с помощта на технология за използване на възобновяема енергия и имат инвестиционна стойност в два етапа. Бяха инсталирани устройства за обратна връзка за енергията на асансьора и енергоспестяващите ефекти бяха значителни. Резултатите са следните:
① Енергоспестяващ ефект
Резултатите от тестовете след енергоспестяващ ремонт показват, че използването на технология за използване на възобновяема енергия за енергоспестяващ ремонт има значителен енергоспестяващ ефект върху асансьорите, като процентът на икономия на енергия при извадков тест е 34,33%, а средният процент на икономия на енергия е 30%. В същото време температурата в машинното отделение на асансьора е намаляла значително, а температурата на спирачния резистор е спаднала от 191,6 ℃ на 27,0 ℃. Процентът на повреди в работата на асансьора също е показал ясна низходяща тенденция и като цяло проектът е постигнал целта за постигане на висока ефективност и енергоспестяване, като същевременно се осигурява безпроблемна и безопасна работа на асансьора.
Таблица 1: Записи от тестове на ефекта от енергоспестяването за проекта на място
Ефектът от използването на енергоспестяващо оборудване в болничните асансьори
② Доход от инвестиции
Този енергоспестяващ проект може да възстанови всички инвестиции в енергоспестяване за около 2 години. Проектираният експлоатационен живот на оборудването е 15 години, а останалите 13 години от ползите от енергоспестяването са нетният доход на болницата.
③ Ползи за околната среда
След внедряването на този енергоспестяващ проект, може да се спестят около 1980 тона сурови въглища за страната, да се намалят емисиите на въглероден диоксид с около 5,1876 милиона килограма, да се намалят емисиите на серен диоксид с около 16830 килограма и да се намалят емисиите на азотен оксид с около 14652 килограма.
Таблица 2 Изчисляване на екологичните ползи от проекта
Ефектът от използването на енергоспестяващо оборудване в болничните асансьори
4. Заключение
Като важен инструмент за железопътен транспорт в болниците, безопасната и безпроблемна работа на медицинските асансьори е свързана с ефективността и имиджа на болничните операции, както и със скоростта на спасяване на човешки живот. Следователно, осигуряването на безопасна и безпроблемна работа на медицинските асансьори в добра работна среда е от голямо значение.
Поради исторически причини, като например изисквания за пестене на енергия, индустриални стандарти и технически ограничения, делът на публичните институции, като например болниците от трети клас, използващи асансьори с енергоспестяващи технологии, като например технология за регенериране на енергия и синхронна безредукторна технология с постоянни магнити, е сравнително нисък. Повечето асансьори за трети клас болници се характеризират с висока температура на работната среда, висока консумация на енергия по време на работа на асансьора и висок процент на повреди по време на работа на асансьора.
Въз основа на опита на Народната болница в Уси във внедряването на енергоспестяващи ремонти на асансьори, използващи технология за използване на възобновяема енергия за определен период от време, се препоръчва колегите да избират високоефективни асансьори с технология за използване на възобновяема енергия и синхронна безредукторна технология с постоянни магнити, доколкото е възможно, в процеса на изграждане, разширяване и ремонт на болниците. За съществуващи сгради в болниците се препоръчва болниците да избират енергоспестяващи сервизни компании с опит и квалификация в ремонтите и научно да ремонтират асансьорите чрез инсталиране на устройства за обратна връзка с електрическата енергия, основани на осигуряване на безопасност, с цел спестяване на енергия от работата на асансьорите, намаляване на оперативните разходи на болницата и създаване на зелена болница.