1. Pašreizējā liftu situācija Ķīnā un lifti terciārajās slimnīcās
1. Ķīnas liftu nozares pašreizējā situācija
Līdz 2017. gada beigām kopējais liftu skaits Ķīnā sasniedza aptuveni 5,6 miljonus, kas veidoja aptuveni 70% no pasaules kopējās produkcijas. Liftu gada ražošanas un īpašumtiesību ziņā Ķīna ieņēma pirmo vietu pasaulē, padarot to par lielāko liftu ražotāju un eksportētāju pasaulē.
Tomēr vēsturisku iemeslu dēļ, piemēram, tehnoloģisko ierobežojumu un atpalikušo liftu enerģijas taupīšanas standartu dēļ, lai gan Ķīnas liftu enerģijas taupīšanas tehnoloģija dažos aspektos ir sasniegusi starptautisko līderpozīciju, tādi zīmoli kā Tongli, Mitsubishi, Thyssen, Xunda, Hitachi u.c. pēdējos gados ir secīgi laiduši klajā energoefektīvākus pastāvīgā magnēta sinhronos bezreduktora liftus mazām mašīntelpām un bez mašīntelpām. Tomēr enerģiju taupošu liftu izplatības līmenis tirgū joprojām ir ļoti zems. Pastāvīgā magnēta sinhrono bezreduktora liftu, kas ietaupa vairāk nekā 30% elektroenerģijas, izplatības līmenis ir mazāks par 10%, un liftu ar iebūvētām enerģijas atgriezeniskās saites ierīcēm, kuru reģeneratīvās enerģijas atgūšanas ātrums ir 30%, izplatības līmenis ir mazāks par 2%. Visā Ķīnas liftu nozarē ir milzīga enerģijas taupīšanas telpa, un enerģiju taupošiem liftiem ir milzīga tirgus telpa.
Pašreizējā situācija ar liftu darbību terciārās aprūpes slimnīcās
Kā galvenais un vienīgais dzelzceļa transporta līdzeklis pacientu un medicīnas personāla vertikālai pārvadāšanai dažādos slimnīcu stāvos, terciāro slimnīcu liftiem ir šādas īpašības:
① Pārvadāto liftu skaits ir milzīgs
Saskaņā ar statistiku, kopš 2017. gada Ķīnas terciāro slimnīcu vidējais ambulatoro pacientu skaits gadā pārsniedza 2 miljonus cilvēku. Piemēram, Vuksi Tautas slimnīcā 2015. gadā Vuksi Tautas slimnīcas gada ambulatoro pacientu skaits sasniedza 3,09 miljonus, un tika atvērtas 2000 gultasvietas. No tiem vairāk nekā 90% pacientu un pavadošā personāla ir jāizmanto lifti, lai nokļūtu norādītajās nodaļās vai palātu stāvos. Turklāt slimnīcā strādā arī loģistikas pakalpojumu personāls, piemēram, ārsti, medmāsas, administratīvās vadības personāls, tīrīšanas un apsardzes personāls, padarot slimnīcas liftu faktisko pārvadājumu apjomu milzīgu.
Nākamajā attēlā parādīts vidējais liftu iedarbināšanas reižu skaits dienā dažādu līmeņu slimnīcās saskaņā ar attiecīgo nodaļu statistiku. Starp tiem vidējais liftu iedarbināšanas reižu skaits dienā terciārās aprūpes slimnīcās reģionā jau ir pārsniedzis 2000 reižu dienā.
Enerģijas taupīšanas iekārtu izmantošanas ietekme slimnīcu liftos
▲ 1. attēls. Dažāda mēroga slimnīcu liftu vidējā ikdienas iedarbināšanas laika statistika.
② Lifts ir lietots ilgu laiku
Ņemot vērā slimnīcu liftu īpašās vajadzības un apkalpošanas grupas, lielākajai daļai medicīnisko liftu nepieciešama 24 stundu darbība. Piemēram, Vuksi Tautas slimnīcā ir 38 Guangzhou Hitachi vertikālie lifti. No tiem 16 stacionārās nodaļas medicīniskie lifti ir noslogoti 24 stundas diennaktī, 365 dienas gadā, izņemot parasto apkopes laiku. Ambulatoro un neatliekamās palīdzības nodaļu ikdienas iedarbināšanas laiks ir arī vairāk nekā 12 stundas.
③ Liftiem lietošanas laikā ir augsts enerģijas patēriņš
Saskaņā ar statistikas datiem, katra lifta vidējais dienas elektroenerģijas patēriņš terciārās aprūpes slimnīcā svārstās no 60 kWh līdz 100 kWh, vidēji sasniedzot 80 kWh/dienā. Turklāt gaisa kondicionēšanas vai ventilatoru enerģijas patēriņš mašīntelpā, kas īpaši tiek izmantoti liftu dzesēšanai vasarā, pīķa stundās var sasniegt kopējo dienas elektroenerģijas patēriņu 100 kWh/dienā. Piemēram, terciārās aprūpes slimnīcā ar 40 liftiem liftu dienas elektroenerģijas patēriņš vasaras pīķa stundās var sasniegt 4000 kWh, kas ir pārsteidzoši.
4. Augsta temperatūra lifta mašīntelpā
Pašlaik 90% no tirgū esošajiem liftiem ir VVVF (mainīgas frekvences mainīga ātruma vadības) lifti, no kuriem tikai aptuveni 2% ir iebūvētas enerģijas atgriezeniskās saites ierīces un ir augstas efektivitātes enerģiju taupoši lifti. Atlikušie 98% liftu izšķērdē vieglas slodzes pacelšanas, smagas slodzes nolaišanas un vienmērīgas bremzēšanas laikā saražoto elektroenerģiju, izmantojot bremzēšanas rezistorus un elektrisko termisko pārveidošanu. Pēc tam, kad liels elektroenerģijas daudzums ir pārveidots siltumenerģijā, temperatūra lifta mašīntelpā strauji paaugstinās. Ja piespiedu dzesēšanas pasākumi netiek veikti savlaicīgi, lifts pašaizsardzības režīmā iedarbosies augstas temperatūras dēļ, izraisot avārijas izslēgšanas negadījumus, nopietni ietekmējot lifta normālu darbību un pasažieru apmierinātību.
Tāpēc valsts kvalitātes un tehniskās uzraudzības un pārbaudes departaments pieprasa, lai visas liftu mašīntelpas būtu aprīkotas ar jaudīgām dzesēšanas iekārtām, piemēram, gaisa kondicionēšanu un ventilatoriem, un skaidri nosaka, ka, ja temperatūra liftu mašīntelpā pārsniedz 40 ℃, dzesēšanai jāieslēdz gaisa kondicionieris.
5. Augsts liftu lietošanas kļūmju līmenis
Augsta temperatūra ir viens no galvenajiem elektronisko komponentu novecošanās un bojājumu cēloņiem, kā arī viens no galvenajiem "iesprostojuma negadījumu" iemesliem, ko izraisa liftu avārijas izslēgšana ekspluatācijas laikā. Saskaņā ar Guižou liftu lielo datu izlases statistiku, iesprostoto cilvēku atteices līmenis slimnīcu liftos ir pirmais starp visiem liftu veidiem ar 9,18%, kas ievērojami pārsniedz dzīvojamo ēku liftu atteices līmeni - 3,44%. Statistika arī liecina, ka vairāk nekā 95% "iesprostojuma negadījumu" liftos notiek karstā vasaras laikā, un lielāko daļu liftu izraisa pārmērīga lietošana un nepietiekami dzesēšanas pasākumi.
2. Liftu reģeneratīvās enerģijas izmantošanas tehnoloģija — ievads elektroenerģijas atgriezeniskās saites ierīcē
Lifta elektroenerģijas atgriezeniskās saites ierīce ir specializēta enerģijas taupīšanas ierīce, ko izmanto VVVF liftu enerģijas patēriņa bremzēšanai. Tā atgūst līdzstrāvas elektrisko enerģiju, kas tiek pārveidota no mehāniskās kinētiskās enerģijas un gravitācijas potenciālās enerģijas lifta vieglas slodzes pacelšanas, smagas slodzes nolaišanas un horizontālas bremzēšanas laikā. Pēc līdzstrāvas/maiņstrāvas inversijas, labošanas un filtrēšanas tā tiek pārraidīta uz vietējo elektrotīklu, lai to izmantotu lifta apkārtējās elektriskās iekārtas.
Pirms enerģiju taupošas renovācijas ieviešanas VVVF liftu, kas izmanto enerģijas patēriņa bremzēšanu, raksturīga iezīme nebija liels enerģijas patēriņš, bet gan liels elektroenerģijas daudzums, kas netika pārstrādāts. Gluži pretēji, pieejamā elektriskā enerģija tika pārveidota siltumenerģijā un veltīgi sadedzināta. Kā sekundāra problēma, ko tas izraisīja, bija pēkšņa temperatūras paaugstināšanās lifta mašīntelpā, kuras dēļ bija nepieciešams uzstādīt specializētas dzesēšanas iekārtas (gaisa kondicionēšanas ventilatorus), pretējā gadījumā tas ietekmētu lifta normālu darbību. Arī pašas dzesēšanas iekārtas ekspluatācijas enerģijas patēriņš ir enerģijas patēriņš. Lifta mašīntelpās ar sliktu siltuma izkliedi vasarā lifta gaisa kondicionēšanas ekspluatācijas enerģijas patēriņš var pat pārsniegt paša lifta ekspluatācijas enerģijas patēriņu, tāpēc enerģijas izšķiešana ir ļoti nopietna problēma.
Enerģijas taupīšanas transformācija tiek veikta, izmantojot lifta elektroenerģijas atgriezeniskās saites ierīci, nemainot lifta sākotnējo konstrukciju. Paralēli fiziski ir pievienota tikai enerģijas atgūšanas ierīce. Atgriezeniskās saites ierīces darba spriegums ir zemāks nekā lifta bremzēšanas rezistora spriegums, tāpēc atgriezeniskās saites ierīcei ir prioritāte pār bremzēšanas rezistoru un tā atgriež elektroenerģiju tīklā pārstrādei iepriekšējai pārstrādei. Kad atgriezeniskās saites ierīce nedarbojas pareizi, lifta līdzstrāvas kopnes spriegums turpina pieaugt, lifta bremzēšanas rezistors restartējas, un lifts automātiski pārslēdzas uz sākotnējo neenerģijas taupīšanas darba stāvokli, taču tas neietekmēs lifta normālu lietošanu. Tāpēc lifta elektroenerģijas atgriezeniskās saites ierīce ir droša. Gan Mitsubishi GPM-M sērijas, gan OTIS REGEN sērijas lifti ir aprīkoti ar enerģijas atgriezeniskās saites ierīcēm.
Enerģijas taupīšanas iekārtu izmantošanas ietekme slimnīcu liftos
▲ 2. attēls. Lifta elektriskās enerģijas atgriezeniskās saites ierīces darbības principa shēma
Lifta enerģijas atgriezeniskās saites ierīces enerģijas konversijas ātrums var sasniegt 97%, tiešās enerģijas ietaupījuma līmenis ir no 15% līdz 45%, un vidējais enerģijas ietaupījuma līmenis ir 30%. Augstākais enerģijas ietaupījuma līmenis, kas izmērīts slimnīcu enerģijas taupīšanas projektos, ir 51%.
Pēc lifta enerģijas atgriezeniskās saites ierīces ieviešanas visa no mehāniskās enerģijas un potenciālās enerģijas pārveidotā elektriskā enerģija tiek pārstrādāta. Galvenais siltuma avota bremzēšanas rezistors lifta mašīntelpā pārstāj darboties un vairs neražo siltumu. Tādēļ temperatūru lifta mašīntelpā var ievērojami samazināt. Gaisa kondicionieri, kas sākotnēji bija nepārtraukti jāieslēdz lifta dzesēšanai, tagad var retāk ieslēgt vai izslēgt, tādējādi panākot sekundārās enerģijas ietaupījumu, ietaupot gaisa kondicioniera elektrību un elektrības izmaksas.
Turklāt, tā kā lifta mašīntelpas galvenā siltuma avota bremzēšanas rezistors pārstāja darboties, temperatūra mašīntelpā ir ievērojami samazinājusies un lifta darba vide ir uzlabojusies. Pateicoties augstas temperatūras pašaizsardzībai, lifts var novērst negadījumus, ko izraisa avārijas izslēgšana. Pēc lifta mašīntelpas vides uzlabošanas lifta shēmas plates elektronisko komponentu novecošanās ātrums palēnināsies, lifta atteices līmenis ievērojami samazināsies un attiecīgi samazināsies lifta uzturēšanas izmaksas; vienlaikus attiecīgi pagarināsies arī lifta faktiskais kalpošanas laiks.
3. Ieguvumu analīze pēc liftu reģeneratīvās enerģijas izmantošanas tehnoloģijas ieviešanas
Balstoties uz veiksmīgu liftu enerģijas taupīšanas gadījumu izpēti vienāda līmeņa slimnīcās un apvienojumā ar acīmredzamo enerģijas taupīšanas ietekmi, kas gūta, veicot liftu testēšanu uz vietas Vuksi Tautas slimnīcā, Vuksi Tautas slimnīca veica enerģijas taupīšanas renovāciju 33 VVVF medicīniskajiem liftiem, kas atbilst enerģijas taupīšanas renovācijas nosacījumiem, izmantojot atjaunojamās enerģijas izmantošanas tehnoloģiju, un kam ir investīciju vērtība divās partijās. Tika uzstādītas liftu enerģijas atgriezeniskās saites ierīces, un enerģijas taupīšanas ietekme bija ievērojama. Rezultāti ir šādi:
① Enerģijas taupīšanas efekts
Pēc enerģiju taupošas renovācijas iegūtie testa rezultāti liecina, ka atjaunojamo energoresursu izmantošanas tehnoloģiju izmantošana enerģiju taupošā renovācijā ievērojami ietekmē liftu darbību, un izlases testa enerģijas ietaupījuma līmenis ir 34,33%, bet vidējais enerģijas ietaupījuma līmenis ir 30%; Vienlaikus temperatūra lifta mašīntelpā ievērojami samazinājās, un bremzēšanas rezistora temperatūra pazeminājās no 191,6 ℃ līdz 27,0 ℃. Arī lifta darbības atteices līmenis uzrādīja skaidru lejupejošu tendenci, un kopējais projekts sasniedza mērķi – sasniegt augstu efektivitāti un enerģijas taupīšanu, vienlaikus nodrošinot lifta vienmērīgu un drošu darbību.
1. tabula: Projekta enerģijas taupīšanas ātruma ietekmes testēšanas ieraksti uz vietas
Enerģijas taupīšanas iekārtu izmantošanas ietekme slimnīcu liftos
② Ienākumi no ieguldījumiem
Šis enerģijas taupīšanas projekts var atgūt visus enerģijas taupīšanas ieguldījumus aptuveni 2 gadu laikā. Iekārtu projektētais kalpošanas laiks ir 15 gadi, un atlikušie 13 gadu enerģijas taupīšanas ieguvumi ir slimnīcas tīrie ienākumi.
③ Ieguvumi videi
Pēc šī enerģijas taupīšanas projekta īstenošanas tas var ietaupīt valstij aptuveni 1980 tonnas neapstrādātu ogļu, samazināt oglekļa dioksīda emisijas par aptuveni 5,1876 miljoniem kilogramu, samazināt sēra dioksīda emisijas par aptuveni 16830 kilogramiem un samazināt slāpekļa oksīda emisijas par aptuveni 14652 kilogramiem.
2. tabula. Projekta vides ieguvumu aprēķins
Enerģijas taupīšanas iekārtu izmantošanas ietekme slimnīcu liftos
4. Secinājums
Kā svarīgs dzelzceļa transporta līdzeklis slimnīcās, medicīnisko liftu droša un netraucēta darbība ir saistīta ar slimnīcas darbības efektivitāti un tēlu, kā arī dzīvību glābšanas ātrumu. Tāpēc ir ļoti svarīgi nodrošināt medicīnisko liftu drošu un netraucētu darbību labā darba vidē.
Vēsturisku iemeslu, piemēram, enerģijas taupīšanas prasību, nozares standartu un tehnisku ierobežojumu, dēļ to publisko iestāžu, piemēram, terciārās aprūpes slimnīcu, īpatsvars, kurās tiek izmantoti lifti ar enerģijas taupīšanas tehnoloģijām, piemēram, enerģijas reģenerācijas tehnoloģiju un pastāvīgā magnēta sinhrono bezreduktora tehnoloģiju, ir relatīvi zems. Lielākajai daļai terciārās aprūpes slimnīcu liftu ir raksturīga augsta darba vides temperatūra, augsts enerģijas patēriņš lifta darbības laikā un augsts atteices līmenis lifta darbības laikā.
Balstoties uz Vuksi Tautas slimnīcas pieredzi liftu energoefektīvas renovācijas ieviešanā, izmantojot atjaunojamās enerģijas izmantošanas tehnoloģiju ilgākā laika periodā, kolēģiem slimnīcu būvniecības, paplašināšanas un renovācijas procesā ieteicams pēc iespējas vairāk izvēlēties augstas efektivitātes liftus ar atjaunojamās enerģijas izmantošanas tehnoloģiju un pastāvīgā magnēta sinhrono bezreduktora tehnoloģiju. Esošajām slimnīcu ēkām slimnīcām ieteicams izvēlēties enerģijas taupīšanas pakalpojumu uzņēmumus ar renovācijas pieredzi un kvalifikāciju, kā arī zinātniski renovēt liftus, uzstādot elektroenerģijas atgriezeniskās saites ierīces, pamatojoties uz drošības nodrošināšanu, lai ietaupītu liftu ekspluatācijas enerģijas patēriņu, samazinātu slimnīcas ekspluatācijas izmaksas un izveidotu zaļu slimnīcu.