Mit dem rasanten Wachstum der Immobilienbranche hat sich auch die Aufzugsindustrie stark entwickelt. Aufzüge sind heute ein unverzichtbarer Bestandteil von Hochhäusern. Neben der Erfüllung ihrer grundlegenden Funktionen legen die Nutzer Wert auf mehr Sicherheit und Komfort. Der Energieverbrauch von Aufzügen wird jedoch oft vernachlässigt, wodurch sie nach Klimaanlagen zu den zweitgrößten Energieverbrauchern in Hochhäusern zählen.
Betrachtet man die Entwicklungsgeschichte von Aufzügen, so zeigt sich, dass die Aufzugssteuerung von der ursprünglichen Gleichstromsteuerung bis zur heutigen permanentmagneterregten, getriebelosen Synchronsteuerung mit jeder Weiterentwicklung der Aufzugstechnologie und der damit einhergehenden Reduzierung des Energieverbrauchs verbunden war. Aus diesem Grund ist Energieeinsparung die unausweichliche Richtung der Aufzugsentwicklung. Die Bremsmethoden heutiger Aufzüge basieren jedoch größtenteils noch immer auf Energieverbrauch. Dadurch wird die vom Aufzug erzeugte erneuerbare Energie durch Bremswiderstandserwärmung verbraucht, was zu erheblichen Energieverlusten und einem Temperaturanstieg im Maschinenraum führt. Dies verursacht nicht nur unnötige Energieverschwendung, sondern beeinträchtigt auch den ordnungsgemäßen Betrieb des Aufzugs.
Artikel 7 des Gesetzes über die Sicherheit von Spezialausrüstungen der Volksrepublik China legt fest, dass die Produktions-, Betriebs- und Nutzungseinheiten von Spezialausrüstungen dieses Gesetz und andere einschlägige Gesetze und Vorschriften einhalten, ein Haftungssystem für die Sicherheit und Energieeinsparung von Spezialausrüstungen einrichten und verbessern, das Management der Sicherheit und Energieeinsparung von Spezialausrüstungen stärken, die Sicherheit bei der Produktion, dem Betrieb und der Nutzung von Spezialausrüstungen gewährleisten und die Anforderungen an die Energieeinsparung erfüllen müssen.
Der mechanische, energiesparende Aufzugstraktor bewegt Kabine und Gegengewicht durch Ziehen an einem Stahlseil auf und ab. Ein Ende des Seils ist mit der Kabine, das andere mit dem Gegengewicht verbunden. Der Aufzugstraktor ist mit und ohne Getriebe erhältlich.
Energiespartechnologie für Aufzüge
Bei Traktoren mit Getriebeantrieb erfolgt der Antrieb der Antriebsräder üblicherweise über ein Getriebe, das in der Regel über ein Schneckengetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von 35:2 angetrieben wird. Bei einem getriebelosen Traktor, der von einem permanentmagneterregten Synchronmotor angetrieben wird, befindet sich kein Getriebe in der Mitte, und das Übersetzungsverhältnis beträgt üblicherweise 2:1 oder 1:1.
Aus Sicht der Energieeinsparung bei Aufzügen ist ein getriebeloser Traktor einem Traktor mit Getriebe vorzuziehen. Sollte jedoch ein Traktor mit Getriebe als Antriebsquelle benötigt werden, empfiehlt sich ein hocheffizientes Modell. Getriebetraktoren lassen sich anhand ihres Hauptantriebsmechanismus in drei Haupttypen unterteilen: Schneckengetriebe, Kegelradgetriebe und Planetengetriebe. Der Wirkungsgrad des Schneckengetriebes ist mit nur etwa 70 % sehr gering. Planeten- und Kegelradgetriebe erreichen hingegen einen hohen Wirkungsgrad von über 90 %. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit der Zahnräder und der damit verbundenen hohen Kosten ist ihre Anwendung jedoch begrenzt.
Darüber hinaus kann der Getriebeantrieb einen Permanentmagnet-Synchronmotor verwenden, der mindestens 10 % effizienter ist als der Wechselstrom-Asynchronmotor, was eine energiesparende Modifikation für Getriebetraktoren darstellt.
Permanentmagnet-Synchronmotoren bieten im Vergleich zu Getriebemotoren unvergleichliche Vorteile. Da sie keinen Leerlaufstrom aus dem Netz beziehen, ist ihr Leistungsfaktor relativ hoch. Sie benötigen keine induzierte Magnetwicklung, wodurch Induktionsverluste vermieden werden. Dank geringer Oberflächenerwärmung erzielen sie einen hohen Wirkungsgrad, der um 20 % bis 40 % gesteigert werden kann. Permanentmagnet-Synchronmotoren nutzen die Richtungsvektorsteuerung des Rotormagnetfelds und weisen die gleichen hervorragenden Drehzahl- und Drehmomentregelungseigenschaften wie Gleichstrommotoren auf. Der Anlauf- und Bremsstrom ist deutlich geringer als bei Induktionsmotoren, wodurch die benötigte Motorleistung und die Kapazität des Frequenzumrichters reduziert werden.
Es gibt viele Möglichkeiten, im Aufzugssteuerungssystem Energie zu sparen. Eine Möglichkeit ist die Energieeinsparung durch variable Frequenzregelung, die andere der Einsatz von Rückkopplungsvorrichtungen.
Die Frequenz des in China verwendeten Stromnetzes beträgt 50 Hz. Die sogenannte variable Frequenzanpassung zur Energieeinsparung bezieht sich üblicherweise auf die Geschwindigkeitsanpassung unterhalb von 50 Hz, d. h. auf die Frequenzanpassung unterhalb der Grundfrequenz.
Bei der Grundfrequenz unterhalb der Drehzahlregelung, d. h. bei der Drehzahlregelung unter konstantem Drehmoment, kann gemäß dem Prinzip des Elektromotors durch T = 9,55P / n bekannt sein, wenn das Drehmoment T unverändert bleibt, ändert sich die Leistung P mit der Änderung der Drehzahl n, das heißt, wenn n zunimmt, nimmt auch P zu, wenn n abnimmt, nimmt auch P ab.
Im normalen Betrieb des Aufzugs kann der Frequenzumrichter je nach Anzahl der Fahrgäste in der Kabine die entsprechende Funktion ausgeben, d. h. bei einer großen Anzahl von Fahrgästen ist die Ausgangsleistung des Frequenzumrichters größer und bei einer kleinen Anzahl von Fahrgästen kleiner. Dadurch wird das Phänomen kleiner Kabinen vermieden und somit das Ziel der Energieeinsparung des Aufzugs erreicht.
2. Durch die Nutzung der Energiesparvorrichtung wird gemäß dem Prinzip der Energieerhaltung überschüssige Energie (kinetische und potenzielle Energie) im Aufzug bei leichter Aufwärts- und schwerer Abwärtsfahrt sowie in der unteren Etage mittels Elektromotor und Frequenzumrichter in erneuerbaren Strom umgewandelt. Die vom Heizwiderstand verbrauchte Energie führt zu einem Temperaturanstieg im Maschinenraum, der eine Klimaanlage zur Kühlung erfordert. Andernfalls erhöht sich die Ausfallrate des Aufzugs.
Je höher die Betriebsetage, desto häufiger der Aufzug und desto größer die Energieeinsparung, was die Stromnutzung deutlich effizienter macht. Statistiken zufolge entfallen 25 % bis 35 % des gesamten Stromverbrauchs eines Aufzugs auf den Bremswiderstand. Könnte diese Energie recycelt und wiederverwendet werden, ließe sich Strom sparen.
Energiespartechnologie für Aufzüge
Die von Shenzhen Hexing Ga Energy Technology Co., Ltd. hergestellten Energiesparvorrichtungen der IPC-PFE-Serie für Aufzüge können nicht nur die Temperatur im Maschinenraum senken, sondern auch effektiv erneuerbare Energien zurückgewinnen, diese ins Netz zurückspeisen oder andere elektrische Geräte (Klimaanlagen, Computer, elektrische Beleuchtung usw.) versorgen, um die Energie des Netzes zu schonen.
Technologien zur Energieeinsparung und -reduzierung bei Aufzügen werden sicherlich ein wichtiger Schwerpunkt der zukünftigen Forschung und Entwicklung im Bereich Aufzüge sein und auch zu den Vorreitern der nationalen Politik zur „Energieeinsparung und Emissionsreduzierung“ gehören.