تأمینکنندگان تجهیزات صرفهجویی در مصرف انرژی آسانسور به شما یادآوری میکنند که با توسعه اقتصاد، تقاضای انرژی رو به افزایش است و کمبود انرژی به یکی از عوامل اصلی محدودکننده توسعه در زمینههای مختلف تبدیل شده است. آسانسورها به عنوان یک وسیله حمل و نقل مهم و کارآمد در ساختمانهای بلند، به تدریج به دومین وسیله مصرفکننده انرژی در ساختمانهای بلند تبدیل شدهاند، که پس از مصرف برق تهویه مطبوع و بالاتر از روشنایی، تأمین آب و سایر مصارف برق قرار دارد. مصرف انرژی عملکرد آسانسور 20 تا 50 درصد از مصرف انرژی عملیاتی ساختمان را تشکیل میدهد و مسئله مصرف انرژی را نمیتوان دست کم گرفت.
مصرف انرژی عملکرد آسانسور عمدتاً شامل دو بخش است، یکی مصرف انرژی دستگاه کشش که کابین آسانسور و بار را میکشد؛ بخش دیگر مصرف انرژی خود سیستم آسانسور است، که عمدتاً شامل مصرف انرژی سیستم درب، سیستم کنترل آسانسور، سیستم الکتریکی مدار کنترل، سیستم روشنایی آسانسور و سیستم تهویه و مصرف انرژی کارآمد سیستم انتقال مکانیکی، کابین و جفت حرکت ریل راهنما میشود. تحقیقات نشان داده است که انرژی الکتریکی مصرف شده توسط یک دستگاه کشش که بار را میکشد، بیش از 70٪ از کل مصرف برق را تشکیل میدهد. استفاده از فناوریهای مناسب صرفهجویی در انرژی برای صرفهجویی در مصرف انرژی آسانسورها، یک روند اجتنابناپذیر در توسعه صنعت آسانسور است.
روند توسعه و وضعیت تحقیقات فناوری صرفهجویی در مصرف انرژی آسانسور
کاربرد آسانسورها تقاضای مردم برای انرژی را به میزان قابل توجهی افزایش داده است، بنابراین از زمان اختراع آن تا استفاده گسترده از آن امروزه، الزامات فناوری صرفهجویی در مصرف انرژی در آن جریان داشته است که عمدتاً در سه جنبه منعکس میشود:
(1) صرفهجویی در مصرف انرژی با استفاده از فناوری محرکه دستگاه کشش آسانسور
پنج نوع فناوری درایو دستگاه کشش آسانسور وجود دارد، از جمله موتور آسنکرون AC با گیربکس، موتور آسنکرون AC بدون گیربکس، موتور آسنکرون آهنربای دائم با گیربکس، موتور سنکرون آهنربای دائم با گیربکس و موتور سنکرون آهنربای دائم بدون گیربکس. دستگاه کشش PM در حال حاضر یک روش انتقال قدرت ایدهآل و پیشرفته است که مزایایی از جمله موتور سنکرون آهنربای دائم، عدم نیاز به افزودن روغن روانکننده گیربکس، ضریب توان بالا و راندمان عملیاتی دارد. به دلیل عدم وجود تلفات در طول فرآیند انتقال قدرت، موتورهای دندهای در مقایسه با موتورهای AC آسنکرون حدود 30٪ انرژی صرفهجویی میکنند. ویژگی برجسته آن این است که تنها موتور آهنربای دائم است که میتواند از تصادفات منجر به آسیب شخصی به مسافران به دلیل از دست دادن کنترل و لغزش آسانسور در حین کار جلوگیری کند و مورد تحسین صنعت و کاربران قرار گرفته است.
(2) سیستم کنترل آسانسور با قابلیت صرفهجویی در مصرف انرژی
فرآیند توسعه فناوری کنترل درایو آسانسور از تنظیم سرعت با تغییر قطب موتور آسنکرون AC به تنظیم سرعت با تنظیم ولتاژ AC آغاز شده است؛ و سپس به تنظیم سرعت با ولتاژ متغیر و فرکانس متغیر رسیده است. بهترین روش رانندگی که معمولاً شناخته شده است، استفاده از ترکیبی از تنظیم سرعت با فرکانس متغیر و ولتاژ متغیر برای کنترل دستگاه کشش سنکرون آهنربای دائم است [3]. با تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی موتور آسانسور، میتوان به فرآیند تنظیم سرعت آسانسور دست یافت. نسبت فرکانس و ولتاژ توسط یک مبدل فرکانس کنترل میشود تا نسبت ثابتی حفظ شود که میتواند سرعت را به راحتی تنظیم کند. در مقایسه با دو سیستم کنترل سرعت قبلی، VVVF مزایای راندمان بالا، تنظیم سرعت روان و صرفهجویی در مصرف انرژی بیش از 30٪ را دارد. علاوه بر این، دارای ویژگیهای عملکرد خوب، اندازه کوچک، راندمان بالا و سواری راحت است که آن را به یک دستگاه کنترل سرعت ایدهآل و محبوب تبدیل میکند.
(3) صرفهجویی در مصرف انرژی سیستم بازخورد انرژی
روش فعلی صرفهجویی در مصرف انرژی برای آسانسورها، بازگرداندن انرژی الکتریکی تولید شده توسط دستگاه کشش در طول تولید برق به شبکه برق است. روش فعلی برای مدیریت انرژی الکتریکی تولید شده توسط دستگاههای کشش در طول تولید برق، اتصال مقاومتهای مصرفکننده انرژی و تبدیل این انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی برای آزاد کردن آن است تا از بروز خطاهای اضافه ولتاژ در آسانسورها جلوگیری شود. این روش نه تنها باعث اتلاف انرژی میشود، بلکه اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف نیز دارد، بار سیستم خنککننده موتورخانه را افزایش میدهد و اثرات نامطلوبی بر کل سیستم آسانسور دارد.
وظیفه سیستم فیدبک انرژی، تبدیل انرژی الکتریکی روی باس DC به توان AC با همان فاز و فرکانس شبکه از طریق یک اینورتر و بازگرداندن آن به شبکه در محدوده ولتاژ بالای ولتاژ شبکه است.
در حال حاضر، ۲۵ تا ۳۵ درصد از کل مصرف برق آسانسورها توسط مقاومتهای ترمز مصرف میشود. بر اساس راندمان وارونگی انرژی حدود ۸۵ درصد، راندمان صرفهجویی در انرژی دستگاههای بازخورد انرژی آسانسور در محدوده ۲۱ تا ۳۰ درصد تخمین زده میشود. این بازه با افزایش طبقه و سرعت آسانسور به طور قابل توجهی افزایش مییابد. سیستم متصل به شبکه بازخورد انرژی آسانسور به عملکرد "ایجاد" انرژی از صرفهجویی در انرژی سنتی دست یافته و تاریخ صرفهجویی در انرژی آسانسور را آغاز کرده است.
اصل صرفهجویی در مصرف انرژی دستگاه بازخورد انرژی آسانسور
گزینه صرفهجویی در مصرف انرژی برای آسانسورها، تنظیم سرعت فرکانس متغیر است. پس از شروع به کار، آسانسور در حین عملکرد سریع، بالاترین انرژی مکانیکی را از خود نشان میدهد. پس از رسیدن به طبقه مورد نظر، سرعت آسانسور کاهش یافته و به تدریج متوقف میشود. در فرآیند بعدی، آسانسور میتواند انرژی مکانیکی و بارهای موجود را آزاد کند. مکانیسم اساسی بازخورد تبدیل فرکانس این است که مبدل فرکانس میتواند انرژی الکتریکی موجود را در سمت DC ذخیره کرده و سپس آن را به شبکه برق AC بازگرداند. در این حالت، مقاومت ترمز دیگر انرژی الکتریکی بیشتری مصرف نخواهد کرد. دستگاه بازخورد فرکانس متغیر میتواند مصرف انرژی نامحسوس را حذف کرده و آن را به طور کامل به شبکه برق بازگرداند. از این رو، میتوان دریافت که بازخورد تبدیل فرکانس با شاخصهای صرفهجویی در مصرف انرژی مطابقت دارد و عملکرد کلی آسانسور را بهبود میبخشد.