1. Núverandi staða lyftna í Kína og lyftna á sjúkrahúsum á háskólastigi
1. Núverandi staða lyftuiðnaðarins í Kína
Í lok árs 2017 hafði heildarfjöldi lyfta í Kína náð um 5,6 milljónum, sem samsvarar um 70% af heildarframleiðslu heimsins. Árleg framleiðsla og eignarhald lyfta var í fyrsta sæti í heiminum, sem gerir Kína að stærsta lyftuframleiðanda og útflytjanda heims.
Hins vegar, vegna sögulegra ástæðna eins og tæknilegra takmarkana og seinkaðra orkusparnaðarstaðla fyrir lyftur, þó að orkusparandi tækni Kína í lyftum hafi náð alþjóðlegum leiðandi stigi á sumum sviðum, hafa vörumerki eins og Tongli, Mitsubishi, Thyssen, Xunda, Hitachi o.fl. sett á markað orkusparandi lyftur með varanlegum segulmögnun, bæði í litlum vélaherbergjum og öðrum lyftum á undanförnum árum. Hins vegar er útbreiðsla orkusparandi lyfta á markaðnum enn mjög lág. Útbreiðsla samstilltra gírlausra lyfta með varanlegum segulmögnun sem spara meira en 30% rafmagn er minni en 10%, og útbreiðsla lyfta með innbyggðum orkuendurgjöfarbúnaði sem hefur 30% endurnýtingarhlutfall orku er minni en 2%. Það er gríðarlegt orkusparnaðarrými í allri lyftuiðnaðinum í Kína, og það er gríðarlegt markaðsrými fyrir orkusparandi lyftur.
Núverandi staða lyftustarfsemi á sjúkrahúsum á þriðja stigi
Lyftur á háskólasjúkrahúsum eru aðal og eina járnbrautarflutningatólið til að flytja sjúklinga og sjúkraliða lóðrétt á mismunandi hæðum sjúkrahúsa og hafa eftirfarandi eiginleika:
① Fjöldi lyfta sem fluttar eru er gríðarlegur
Samkvæmt tölfræði hafði meðalfjöldi sjúklinga á háskólasjúkrahúsum í Kína árið 2017 náð yfir 2 milljónum manna á ári. Sem dæmi má nefna að árið 2015 náði fjöldi sjúklinga á Wuxi-sjúkrahúsinu 3,09 milljónum á ári og voru 2000 rúm opnuð. Meðal þeirra þurfa meira en 90% sjúklinga og fylgdarfólks að taka lyftur til að komast á tilgreindar deildir eða hæðir deilda. Að auki er starfsfólk í flutningaþjónustu eins og læknar, hjúkrunarfræðingar, stjórnendur, ræstingar- og öryggisstarfsmenn á sjúkrahúsinu, sem gerir raunverulegt flutningsmagn lyfta á sjúkrahúsum gríðarlegt.
Eftirfarandi mynd sýnir meðalfjölda ræsinga lyfta á sjúkrahúsum á mismunandi stigum á dag samkvæmt tölfræði viðkomandi deilda. Meðal þeirra hefur meðalfjöldi ræsinga lyfta á háskólasjúkrahúsum á svæðinu þegar farið yfir 2000 sinnum á dag.
Áhrif þess að nota orkusparandi búnað í lyftum sjúkrahúsa
▲ Mynd 1 Tölfræði um daglegan meðalræsingartíma lyfta á sjúkrahúsum af mismunandi stærðargráðum
② Lyftan hefur verið í notkun í langan tíma
Vegna sérþarfa og þjónustuhópa sjúkrahúslyfta þurfa flestar sjúkralyftur að vera í notkun allan sólarhringinn. Sem dæmi má nefna að á Wuxi-alþýðuspítalanum eru alls 38 lóðréttar lyftur af gerðinni Guangzhou Hitachi á Wuxi-alþýðuspítalanum. Þar af eru 16 sjúkralyftur á legudeildinni í annasömum rekstri allan sólarhringinn, 365 daga ársins, að undanskildum venjulegum viðhaldstíma. Daglegur gangsetningartími göngudeilda og bráðamóttöku er einnig meira en 12 klukkustundir.
③ Lyftur nota mikið af orku við notkun
Samkvæmt tölfræðigögnum er meðaldagleg rafmagnsnotkun hverrar lyftu á háskólasjúkrahúsi á bilinu 60 kW. klst. til 100 kW. klst., með meðaltali 80 kW. klst. á dag. Þar að auki getur orkunotkun loftkælingar eða vifta í vélarúmi, sem eru sérstaklega notaðir til kælingar lyfta á sumrin, náð heildardaglegri rafmagnsnotkun upp á 100 kW. klst. á dag á annastíma. Ef við tökum háskólasjúkrahús með 40 lyftur sem dæmi, þá getur dagleg rafmagnsnotkun lyfta á annastíma sumars náð 4000 kW. klst., sem er ótrúlegt.
④ Hátt hitastig í lyftuvélarrými
Eins og er eru 90% lyfta á markaðnum VVVF (Variable Frequency Variable Speed Control) lyftur, þar af eru aðeins um 2% með innbyggðum orkuendurgjöfarbúnaði og eru mjög skilvirkar orkusparandi lyftur. Eftirstandandi 98% lyftanna sóa rafmagni sem myndast við létt álag, þungt álag og jafnbremsun með því að nota bremsuviðnám og rafhitabreytingu. Eftir að mikið magn af rafmagni hefur verið breytt í varmaorku hækkar hitastigið í vélarrúmi lyftunnar verulega. Ef ekki er gripið til kælingaraðgerða tímanlega mun lyftan sjálfverja sig vegna mikils hitastigs, sem leiðir til neyðarslysa sem hafa alvarleg áhrif á eðlilega notkun lyftunnar og ánægju farþega.
Þess vegna krefst gæða- og tæknieftirlits- og skoðunardeild landsins þess að öll lyftuvélarrými séu búin öflugum kælibúnaði eins og loftkælingu og viftum og kveður sérstaklega á um að ef hitastigið í lyftuvélarrýminu fer yfir 40 ℃ verður að kveikja á loftkælingu til kælingar.
⑤ Hátt bilunarhlutfall lyftunotkunar
Hátt hitastig er ein helsta orsök öldrunar og bilunar í rafeindabúnaði, og einnig ein helsta ástæða „föstu slysa“ sem orsakast af neyðarstöðvun lyfta meðan á notkun stendur. Samkvæmt tölfræði Guizhou um stórgögn um lyftur er bilunartíðni fastra einstaklinga í sjúkrahúslyftum í fyrsta sæti meðal allra gerða lyfta, eða 9,18%, sem er langt umfram bilunartíðni í íbúðarlyftum sem er 3,44%. Tölfræði sýnir einnig að yfir 95% af „föstu slysum“ í lyftum eiga sér stað í heitu sumarveðri, þar sem langflestir lyftur eru af völdum óhóflegrar notkunar og ófullnægjandi kælingaraðgerða.
2. Tækni til að nýta orku í lyftum - Kynning á raforkuendurgjöfarbúnaði
Raforkuendurgjöf lyftunnar er sérhæft orkusparandi tæki sem notað er til orkunotkunarhemlunar á VVVF lyftum. Það endurheimtir jafnstraumsraforku sem umbreytist úr vélrænni hreyfiorku og þyngdarorku við létt álag, mikið álag niður og jafnbremsun lyftunnar. Eftir jafnstraums-/riðstraumsumbreytingu, leiðréttingu og síun er hún send til staðbundins raforkukerfis til notkunar fyrir nærliggjandi rafbúnað lyftunnar.
Áður en orkusparandi endurbætur hófust var einkennandi fyrir VVVF lyftur sem notuðu orkunotkunarhemlun ekki að þær neyttu mikillar orku, heldur að þær framleiddu mikið magn af rafmagni sem var ekki endurunnið. Þvert á móti var tiltæk raforka breytt í varmaorku og brennd til einskis. Annað vandamál sem þetta olli var skyndileg hækkun á hitastigi í lyftuhúsinu, sem krafðist uppsetningar á sérhæfðum kælibúnaði (loftkæliviftum), annars hefði það áhrif á eðlilega notkun lyftunnar. Rekstrarorkunotkun kælibúnaðarins sjálfs er einnig orkunotkun. Í lyftuhúsum með lélega varmaleiðni á sumrin getur rekstrarorkunotkun loftkælingar lyftunnar jafnvel farið yfir rekstrarorkunotkun lyftunnar sjálfrar, þannig að orkusóun er mjög alvarleg.
Orkusparandi umbreytingin er framkvæmd með því að nota raforkuendurgjöf í lyftu, án þess að breyta upprunalegri uppbyggingu lyftunnar. Aðeins orkuendurvinnslubúnaður er tengdur samsíða. Vinnsluspenna endurgjöfarinnar er lægri en bremsuviðnám lyftunnar, þannig að endurgjöfin hefur forgang fram yfir bremsuviðnámið og sendir raforkuna aftur til raforkukerfisins til endurvinnslu fyrirfram. Þegar endurgjöfin bilar mun jafnstraumsspenna lyftunnar halda áfram að hækka, bremsuviðnám lyftunnar mun endurræsa og lyftan mun sjálfkrafa skipta yfir í upprunalegt orkusparandi ástand, en það mun ekki hafa áhrif á eðlilega notkun lyftunnar. Þess vegna er raforkuendurgjöf lyftunnar örugg. Lyftur Mitsubishi í GPM-M seríunni og OTIS í REGEN seríunni eru báðar með orkuendurgjöfarbúnaði.
Áhrif þess að nota orkusparandi búnað í lyftum sjúkrahúsa
▲ Mynd 2 Virknisskýringarmynd af rafmagnsendurgjöfarbúnaði lyftu
Orkunýtingarhlutfall orkuendurgjöfar lyftunnar getur náð 97%, með beinni orkusparnaði á bilinu 15% til 45% og meðalorkusparnaði upp á 30%. Hæsta orkusparnaðarhlutfallið sem mælst hefur í orkusparnaðarverkefnum sjúkrahúsa er 51%.
Eftir að orkuendurgjöf lyftunnar hefur verið tekin í notkun er öll raforka sem umbreytist úr vélrænni orku og hugsanlegri orku endurunnin. Hemlunarviðnám aðalhitagjafans í lyftuvélarrýminu hættir að virka og myndar ekki lengur hita. Þess vegna er hægt að lækka hitastigið í lyftuvélarrýminu til muna. Loftkælingin, sem upphaflega þurfti að vera stöðugt í gangi til að kæla lyftuna, er nú hægt að kveikja og slökkva sjaldnar á, sem sparar auka orku með því að spara rafmagn og rafmagnskostnað loftkælingarinnar.
Þar að auki, vegna þess að aðalhitagjafabremsuviðnámið í lyftuvélarrýminu hætti að virka, hefur hitastigið í vélarrýminu lækkað verulega og vinnuumhverfi lyftunnar hefur batnað. Lyftan getur komið í veg fyrir slys af völdum neyðarlokunar vegna sjálfvarna við háan hita. Eftir að umhverfi vélarrýmisins í lyftunni hefur verið bætt mun öldrunarhraði rafeindaíhluta á rafrásarborðinu hægja á sér, bilanatíðni lyftunnar mun lækka verulega og viðhaldskostnaður lyftunnar mun lækka samsvarandi; Á sama tíma mun raunverulegur endingartími lyftunnar einnig lengjast samsvarandi.
3. Ávinningsgreining eftir að hafa tekið upp tækni til að nýta orku í lyftum til endurnýjunar
Byggt á rannsóknum á vel heppnuðum orkusparnaðartilfellum lyfta á sjúkrahúsum á sama stigi, og ásamt augljósum orkusparandi áhrifum prófana á staðnum á lyftum á Wuxi People's Hospital, framkvæmdi Wuxi People's Hospital orkusparandi endurbætur á 33 VVVF lækningalyftum sem uppfylla skilyrði fyrir orkusparandi endurbætur með endurnýjanlegri orkunýtingartækni og hafa fjárfestingargildi í tveimur lotum. Orkuendurgjöf lyfta var sett upp og orkusparandi áhrifin voru veruleg. Niðurstöðurnar eru sem hér segir:
① Orkusparandi áhrif
Niðurstöður prófana eftir orkusparandi endurbætur sýna að notkun endurnýjanlegrar orkutækni fyrir orkusparandi endurbætur hefur veruleg orkusparandi áhrif á lyftur, þar sem orkusparnaður í úrtaksprófi var 34,33% og meðalorkusparnaður 30%. Á sama tíma lækkaði hitastigið í vélarúmi lyftunnar verulega og hitastig bremsuviðnámsins lækkaði úr 191,6 ℃ í 27,0 ℃. Bilunartíðni í lyftuhreyfingum sýndi einnig greinilega lækkandi þróun og heildarverkefnið náði markmiðinu um mikla skilvirkni og orkusparnað en tryggði jafnframt greiðan og öruggan rekstur lyftunnar.
Tafla 1: Skrár á staðnum um prófanir á áhrifum orkusparnaðar fyrir verkefnið
Áhrif þess að nota orkusparandi búnað í lyftum sjúkrahúsa
② Fjárfestingartekjur
Þetta orkusparnaðarverkefni getur endurheimt alla orkusparnaðarfjárfestingu á um tveimur árum. Áætlaður endingartími búnaðarins er 15 ár og eftirstandandi 13 ár af orkusparnaðarhagnaði eru hreinar tekjur sjúkrahússins.
③ Umhverfisávinningur
Eftir að þetta orkusparnaðarverkefni hefur verið hrint í framkvæmd getur það sparað um 1980 tonn af hrákola fyrir landið, dregið úr losun koltvísýrings um 5,1876 milljónir kílóa, dregið úr losun brennisteinsdíoxíðs um 16830 kíló og dregið úr losun köfnunarefnisoxíðs um 14652 kíló.
Tafla 2 Útreikningur á umhverfisávinningi verkefnisins
Áhrif þess að nota orkusparandi búnað í lyftum sjúkrahúsa
4. Niðurstaða
Sem mikilvægt járnbrautarflutningatól á sjúkrahúsum er örugg og snurðulaus rekstur sjúkralyfta tengd skilvirkni og ímynd sjúkrahúsreksturs, sem og hraða björgunar mannslífa. Þess vegna er mjög mikilvægt að tryggja öruggan og snurðulausan rekstur sjúkralyfta í góðu vinnuumhverfi.
Vegna sögulegra ástæðna, svo sem orkusparnaðarkrafna, iðnaðarstaðla og tæknilegra takmarkana, er hlutfall opinberra stofnana, svo sem háskólasjúkrahúsa, sem nota lyftur með orkusparandi tækni eins og orkuendurnýjunartækni og samstillta gírlausa tækni með varanlegum seglum tiltölulega lágt. Flestar lyftur háskólasjúkrahúsa hafa einkenni eins og hátt vinnuumhverfishitastig, mikla orkunotkun við notkun lyftunnar og hátt bilunarhlutfall við notkun lyftunnar.
Byggt á reynslu Wuxi-sjúkrahússins af því að innleiða orkusparandi endurnýjun lyfta með endurnýjanlegri orkunýtingartækni um tíma, er mælt með því að starfsmenn velji hánýtar lyftur með endurnýjanlegri orkunýtingartækni og samstilltri gírlausri tækni með varanlegri segulmagnaðri tækni eins mikið og mögulegt er í ferli sjúkrahúsbygginga, stækkunar og endurnýjunar. Fyrir núverandi byggingar á sjúkrahúsum er mælt með því að sjúkrahús velji orkusparandi þjónustufyrirtæki með reynslu og hæfni í endurbótum og endurnýji lyftur vísindalega með því að setja upp rafmagnsendurgjöf með tilliti til öryggis, til að spara orkunotkun við rekstur lyfta, draga úr rekstrarkostnaði sjúkrahúsa og skapa grænt sjúkrahús.