Das Energiesparprinzip von Aufzügen besteht darin, den während des Betriebs vom Frequenzumrichter erzeugten Hochspannungs-Gleichstrom an den Bremswiderstand abzuführen. Nach Rückgewinnung, Gleichrichtung, Invertierung und Filterung durch die Energierückführungsanlage wird daraus neuer, regenerierter Strom erzeugt und in das dreiphasige öffentliche Stromnetz des Gebäudes eingespeist. So wird der Abstrom sinnvoll wiederverwendet, um Energie zu sparen und die Temperatur im Aufzugsmaschinenraum zu senken.
Die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der Installation von Aufzugsenergierückgewinnungsanlagen:
Das Energierückgewinnungssystem weist einen Wirkungsgrad von über 97,5 % auf und belastet das Stromnetz nicht. Tests haben gezeigt, dass Synchronaufzüge 30–48 % Energie einsparen können, während Asynchronaufzüge 20–30 % erreichen. Je höher die Geschwindigkeit, desto höher die Leistung und die Last, desto größer der Energiespareffekt. Da der Bremswiderstand nicht mehr erhitzt wird, sinkt die Temperatur im Maschinenraum, wodurch die Anschaffungskosten und der Stromverbrauch für Kühlgeräte im Maschinenraum reduziert werden.
Der Stromverbrauch der Klimaanlage im Serverraum für die allgemeine Nutzung beträgt ca. 4 kW. Sie ist bedarfsabhängig 300 Tage im Jahr in Betrieb, mit einer Laufzeit von 12 Stunden täglich, was einem jährlichen Stromverbrauch von 14.400 kWh entspricht. In vielen Gebieten stellen allein die Kosten für Anschaffung, Verbrauch und Wartung der Klimaanlage in Serverräumen einen erheblichen Ausgabenposten dar. Zudem erzeugen die Aufzüge im Gebäude nicht alle gleichzeitig Strom. Einige erzeugen Strom, während andere ihn verbrauchen. Der Gesamtstromzähler des Gebäudes misst den Stromverbrauch aus dem externen Stromnetz, wodurch der Gesamtzählerstand und somit die Stromrechnung entsprechend sinken.
2. Aufzüge sind nach Klimaanlagen der zweitgrößte Stromverbraucher der heutigen Gesellschaft und machen etwa 20–30 % des öffentlichen Stromverbrauchs aus. Ende 2016 gab es in China über 4,5 Millionen Aufzüge, womit das Land mit einem weltweiten Marktanteil von 60 % zu einem internationalen Aufzugsriesen wurde. Die Energieeinsparung bei Aufzügen ist in China zu einem wichtigen Bestandteil der gesellschaftlichen Energieeinsparung geworden. Ein typischer Aufzug verbraucht etwa 30–80 kWh Strom pro Tag. Ausgehend von einem durchschnittlichen Tagesverbrauch von 50 kWh pro Aufzug und einem jährlichen Betrieb von 300 Tagen, bei 4 Millionen landesweit in Betrieb befindlichen Einheiten, ergibt sich ein täglicher Stromverbrauch von 200 Millionen kWh, was 60 Milliarden kWh pro Jahr entspricht! Dieser Stromverbrauch übersteigt zwei Drittel der jährlichen Stromerzeugung des Drei-Schluchten-Gebiets und verdeutlicht den enormen Energieverbrauch von Aufzügen! Daher ist es in der Praxis unerlässlich, Energie in Aufzügen zu sparen.
Die Auswirkungen von Energierückkopplungsanlagen auf Aufzüge:
1. Der normale Betrieb des Aufzugs wird dadurch in keiner Weise beeinträchtigt.
Das Energierückkopplungsgerät verändert keine Schaltkreise oder Verkabelung des ursprünglichen Steuerungssystems des Aufzugs. Schließen Sie einfach den Eingang parallel an den Hochspannungs-Gleichstromzwischenkreis des Frequenzumrichters des Aufzugs an und den Ausgang parallel an einen 380-V-Leistungsschalter.
Die Energierückführungsvorrichtung fängt den vom Frequenzumrichter während des Aufzugsbetriebs an den Hochleistungsbremswiderstand abgegebenen Hochspannungs-Gleichstrom ab und nutzt ihn zur Energierückführung. Nach Gleichrichtung, Invertierung und Filterung wird daraus regenerierter elektrischer Strom gewonnen, der zur Stabilisierung des dreiphasigen öffentlichen Stromnetzes im Gebäude dient. Dadurch wird der Energieverbrauch des Aufzugs gesenkt, ohne dessen normalen Betrieb zu beeinträchtigen.
Die Energierückführungsanlage wurde hinsichtlich Software und Hardware für die Aufzugswartung maximal optimiert. Am Eingangsport ist eine Vollbrückengleichrichtung gewählt, um den ordnungsgemäßen Betrieb auch bei verpolter Gleichstromversorgung zu gewährleisten. Die dreiphasige Rückführung ins Netz benötigt keine Kenntnis der Phasenfolge; die Software erkennt diese automatisch in Echtzeit und passt sie intelligent an. Dadurch wird die Möglichkeit von Fehlfunktionen der Anlage oder des Aufzugs durch falsche Verkabelung vollständig ausgeschlossen. Zusätzlich ist eine schnelle Sicherung in Reihe in die Kabel geschaltet, die den Gleichstromabfluss und das dreiphasige Rückführungsnetz des Aufzugs verbinden. Im Fehlerfall trennt die Sicherung die Rückführungsanlage sofort vom Aufzug und gewährleistet so dessen Sicherheit.
2. Wird der Generator nach einem Stromausfall Auswirkungen auf die Energierückführungsanlage haben?
Keine Auswirkungen. Nach einem Stromausfall im Aufzug erkennt das Energierückkopplungssystem den Netzausfall intelligent und schaltet die Stromzufuhr sofort ab. Beim Betrieb des Generators werden Frequenz und Phase der Stromversorgung der Stromerzeugungsanlage unterschieden, wodurch die Last und die Wärmeentwicklung des Generators reduziert werden. Dies spart nicht nur Energie, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Generators.
3. Wird es Auswirkungen auf die Rettung eingeschlossener Personen und das manuelle Betätigen der Rutsche geben?
Keine Auswirkungen. Bei der Rettung einer in einem Aufzug eingeschlossenen Person muss die Stromzufuhr unterbrochen werden. In diesem Zustand sind sowohl die Ausrüstung als auch der Aufzug stromlos und befinden sich im Stillstand. Selbst bei einem Anstieg der Gleichspannung funktioniert die Ausrüstung nicht.
4. Beeinträchtigt es die Betriebsumgebung des Aufzugs?
Hat Wirkung, höhere Qualität!
Die Energierückgewinnungsvorrichtung gewinnt den während des Aufzugsbetriebs entstehenden Abwärmestrom intelligent zurück und wandelt ihn in neue elektrische Energie um, um das Stromnetz zur Wiederverwendung aufzubauen. Der Bremswiderstand reduziert die Erwärmung, wodurch die Temperatur des gesamten Schaltschranks auf Raumtemperatur sinkt. Dies senkt die Betriebstemperatur des Frequenzumrichters erheblich, verbessert die Betriebsumgebung des Aufzugssteuerungssystems und verlängert dessen Lebensdauer sowie die des Aufzugs. Der Serverraum benötigt keine Klimaanlage und andere Kühlgeräte mehr, was den Energieverbrauch dieser Geräte reduziert, Energie spart, die Umwelt schont und das Gesamtsystem energieeffizienter macht.