ผู้จำหน่ายอุปกรณ์ประหยัดพลังงานลิฟต์ขอย้ำว่าการบรรลุผลลัพธ์การประหยัดพลังงานลิฟต์ที่ดีนั้นเป็นงานที่ยาวนานและยากลำบาก นอกเหนือจากความพยายามในการบริหารจัดการประจำวัน (เช่น การติดตั้งเซ็นเซอร์อัตโนมัติในลิฟต์ในช่วงนอกเวลาเร่งด่วน) สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการวิจัยเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตขององค์กรผู้ผลิต จากข้อมูลทางสถิติ การใช้พลังงานของลิฟต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดึงมีสัดส่วนมากกว่า 70% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของลิฟต์ ดังนั้น จุดเน้นในการใช้งานจริงของลิฟต์ประหยัดพลังงานจึงอยู่ที่การปรับปรุงและพัฒนาระบบขับเคลื่อนและลาก วิธีการควบคุมความเร็วลิฟต์ และวิธีการควบคุม ด้วยการวิจัยและการพัฒนาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานในอุตสาหกรรมลิฟต์อย่างลึกซึ้ง ทำให้การพัฒนาด้านการประหยัดพลังงานลิฟต์มีความหลากหลายมากขึ้น
1. เทคโนโลยีการตอบรับพลังงาน
เทคโนโลยีป้อนกลับพลังงาน คือกระบวนการที่ใช้อินเวอร์เตอร์แปลงกระแสไฟฟ้าตรง (DC) ของตัวแปลงความถี่เป็นกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) และป้อนกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าเมื่อมอเตอร์อยู่ในสถานะการผลิต จากลักษณะการทำงานของลิฟต์ จะเห็นได้ว่าครึ่งหนึ่งของสถานะการทำงานอยู่ในสถานะการผลิตกระแสไฟฟ้า ในทางทฤษฎี เทคโนโลยีป้อนกลับพลังงานน่าจะมีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงานที่ดีมาก จากสถิติที่ยังไม่ครบถ้วน ปัจจุบันลิฟต์กว่า 90% สูญเสียพลังงานนี้ไปในรูปแบบของความร้อนจากความต้านทานแบบฟื้นฟูเท่านั้น เทคโนโลยีป้อนกลับพลังงานจะถือว่าแหล่งจ่ายไฟขาเข้าของลิฟต์เป็นวัตถุควบคุม ซึ่งมีข้อดีหลายประการ ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในผู้ผลิตลิฟต์หลายราย และได้มีการพัฒนาระบบป้อนกลับพลังงาน ซึ่งช่วยให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านกระบวนการแก้ไขหลายขั้นตอนขั้นสูงสามารถป้อนกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าของอาคารเพื่อนำไปใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ภายในอาคารได้ ระบบนี้จะเก็บพลังงานไฟฟ้าป้อนกลับไว้ในแบตเตอรี่และจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ในเครือข่ายไฟฟ้าโดยตรง เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์รุ่นก่อน ระบบลิฟต์ไฟฟ้าไฮบริดนี้มีประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานโดยรวมอยู่ที่ 20-50% การเปลี่ยนลิฟต์ให้เป็น "โรงไฟฟ้า" สีเขียวเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อื่นๆ มีผลในการประหยัดพลังงานไฟฟ้า นอกจากนี้ การเปลี่ยนตัวต้านทานเพื่อการใช้พลังงานยังช่วยลดอุณหภูมิห้องเครื่อง และปรับปรุงอุณหภูมิการทำงานของระบบควบคุมลิฟต์ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของลิฟต์ ห้องเครื่องไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทำความเย็น เช่น เครื่องปรับอากาศ จึงช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าทางอ้อม
2. เทคโนโลยี VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Speed Control)
เทคโนโลยี VVVF ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในระบบควบคุมการขับเคลื่อนลิฟต์แบบควบคุมความเร็วกระแสสลับ (AC) สมัยใหม่ การใช้เทคโนโลยี VVVF ที่ทันสมัยในระบบขับเคลื่อนลิฟต์ได้กลายเป็นวิธีหลักในการปรับปรุงประสิทธิภาพการควบคุมการขับเคลื่อนลิฟต์และยกระดับคุณภาพการทำงานของลิฟต์ในปัจจุบัน เทคโนโลยี VVVF ได้ยกเลิกระบบขับเคลื่อนควบคุมความเร็วมอเตอร์ AC แบบสองความเร็วหลายประเภท และแทนที่ระบบขับเคลื่อนแบบไร้เกียร์ DC ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของลิฟต์เท่านั้น แต่ยังช่วยประหยัดพลังงานและลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานของลิฟต์ VVVF ตามขั้นตอนการทำงานของลิฟต์ต่างๆ การทำงานของลิฟต์สามารถแบ่งย่อยได้เป็น 3 ขั้นตอน ได้แก่ การสตาร์ท การทำงานด้วยความเร็วคงที่ และการเบรก (1) ขั้นตอนเริ่มต้น: VVVF เริ่มทำงานภายใต้สภาวะความถี่ต่ำ ส่งผลให้กระแสรีแอคทีฟต่ำ และลดกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นและการใช้พลังงานโดยรวมลงอย่างมาก (2) ช่วงความเร็วคงที่: พลังงานที่ลิฟต์ ACVV (ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความเร็ว) ใช้ในระหว่างการทำงานด้วยความเร็วคงที่นั้นใกล้เคียงกับพลังงานที่ลิฟต์ควบคุมด้วย VVVF ใช้ภายใต้สภาวะโหลดเต็มกำลังและโหลดครึ่งกำลัง ในช่วงที่มีโหลดเบาขึ้น (หรือโหลดหนักลง) เนื่องจากแรงดึงย้อนกลับ ลิฟต์ ACVV จำเป็นต้องได้รับพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อสร้างแรงบิดในการเบรก ในขณะที่ลิฟต์ VVVF ทำงานในสถานะเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน และไม่จำเป็นต้องได้รับพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้า (3) ส่วนเบรก: โดยทั่วไปลิฟต์ ACVV จะใช้วิธีการเบรกแบบใช้พลังงานในส่วนเบรก ซึ่งรับกระแสไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและนำไปใช้ในโรเตอร์ของมอเตอร์ สำหรับมอเตอร์ที่มีล้อเฉื่อยขนาดใหญ่ กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการเบรกอาจสูงถึง 60-80A และความร้อนของมอเตอร์ก็ค่อนข้างรุนแรงเช่นกัน ลิฟต์ VVVF ไม่ต้องการพลังงานใดๆ จากโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงเบรก และมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในสถานะเบรกแบบสร้างพลังงานกลับคืน พลังงานจลน์ของระบบลิฟต์จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและถูกนำไปใช้โดยความต้านทานภายนอกของมอเตอร์ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดพลังงาน แต่ยังช่วยป้องกันปรากฏการณ์ความร้อนของมอเตอร์ที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าเบรกอีกด้วย
จากการคำนวณการใช้งานจริง ลิฟต์ที่ควบคุมด้วย VVVF สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่า 30% เมื่อเทียบกับลิฟต์ควบคุมความเร็ว ACVV นอกจากนี้ ระบบ VVVF ยังช่วยปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลังของระบบไฟฟ้า ลดความจุของอุปกรณ์ในสายลิฟต์และมอเตอร์ไฟฟ้าได้มากกว่า 30% จากข้อมูลข้างต้น จะเห็นได้ว่าลิฟต์ควบคุมความเร็วแบบปรับความถี่ VVVF มีคุณสมบัติประหยัดพลังงานที่ชัดเจน ซึ่งสะท้อนถึงทิศทางการพัฒนาของการควบคุมความเร็วลิฟต์ และมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมอย่างมาก
3. หลักการและการประยุกต์ใช้ระบบควบคุมลิฟต์บัส DC
ในสถานที่ที่มีการใช้งานลิฟต์บ่อยครั้ง ลิฟต์เพียงตัวเดียวไม่เพียงพอ จึงมักใช้งานลิฟต์สองตัวหรือมากกว่าพร้อมกัน ด้วยวิธีนี้ เราจึงสามารถป้อนพลังงานส่วนเกินที่เกิดจากลิฟต์หนึ่งหรือสองตัวระหว่างการผลิตพลังงานกลับไปยังบัสบาร์ที่ใช้ร่วมกันของลิฟต์เหล่านี้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงาน ระบบควบคุมลิฟต์แบบบัส DC ทั่วไปโดยทั่วไปประกอบด้วยเซอร์กิตเบรกเกอร์ คอนแทคเตอร์ อินเวอร์เตอร์ มอเตอร์ และฟิวส์ จุดเด่นคือการเชื่อมต่อลิฟต์ทั้งหมดที่อยู่ฝั่ง DC ของระบบเข้ากับบัสบาร์ร่วมกัน ด้วยวิธีนี้ ลิฟต์แต่ละตัวสามารถแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงผ่านอินเวอร์เตอร์ของตัวเองในระหว่างการทำงาน และป้อนกลับไปยังบัสบาร์ ลิฟต์ตัวอื่นๆ บนบัสบาร์สามารถใช้พลังงานนี้ได้อย่างเต็มที่ ลดการใช้พลังงานโดยรวมของระบบและบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงาน เมื่อลิฟต์ตัวใดตัวหนึ่งทำงานผิดปกติ เพียงแค่ปิดสวิตช์แอร์ของลิฟต์ตัวนั้น ระบบนี้มีข้อดีคือโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือ
4. การประยุกต์ใช้สื่อการดึงแบบใหม่
ลวดสลิงแบบเดิมที่ใช้สำหรับลิฟต์คือลวดสลิงเหล็ก ซึ่งใช้พลังงานจำนวนมากเนื่องจากน้ำหนักและแรงเสียดทานของลวดสลิงเหล็ก การนำแผ่นเหล็กคอมโพสิตโพลียูรีเทนมาใช้แทนลวดสลิงเหล็กแบบดั้งเดิมในอุตสาหกรรมลิฟต์ได้พลิกโฉมแนวคิดการออกแบบลิฟต์แบบดั้งเดิมอย่างสิ้นเชิง ทำให้สามารถประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพได้ แผ่นเหล็กโพลียูรีเทนที่มีความหนาเพียง 3 มิลลิเมตร มีความยืดหยุ่นและทนทานกว่าลวดสลิงเหล็กแบบดั้งเดิม โดยมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าลวดสลิงเหล็กแบบดั้งเดิมถึงสามเท่า ความเหนียวและแรงต้านที่สูงของแผ่นเหล็กโพลียูรีเทนทำให้การออกแบบเครื่องยนต์หลักมีขนาดเล็กลง เส้นผ่านศูนย์กลางของล้อดึงของเครื่องยนต์หลักลดลงเหลือ 100-150 มิลลิเมตร เมื่อผสานกับเทคโนโลยีแม่เหล็กถาวรแบบไร้เฟือง ปริมาตรของเครื่องดึงจะลดลง 70% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์หลักแบบดั้งเดิม ทำให้การออกแบบลิฟต์แบบไร้ห้องเครื่องเป็นเรื่องง่าย ประหยัดพื้นที่ก่อสร้างและลดต้นทุนการก่อสร้างได้อย่างมาก ปัจจุบันลิฟต์ Otis GEN2 และลิฟต์ Xunda 3300AP ได้นำเทคโนโลยีนี้มาใช้ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าประหยัดพลังงานได้มากถึง 50% เมื่อเทียบกับลิฟต์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เชือกดึงเส้นใยสังเคราะห์แบบไร้แกนความแข็งแรงสูงของบริษัท Xunda Elevator กำลังอยู่ในขั้นตอนการตรวจสอบการใช้งาน และคาดว่าจะเข้าสู่ตลาดจีนในอนาคตอันใกล้
5. เทคโนโลยีความเร็วแปรผัน
เทคโนโลยีลิฟต์แบบปรับความเร็วได้เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีใหม่ที่ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งเพิ่งเกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีลิฟต์แบบปรับความเร็วได้นี้อาศัยศักยภาพในการประหยัดพลังงานของผลิตภัณฑ์ลิฟต์แบบดั้งเดิม ขณะใช้งานลิฟต์แบบดั้งเดิม ความเร็วที่กำหนดจะถูกกำหนดเฉพาะเมื่อลิฟต์มีภาระสูงสุด นั่นคือเมื่อกำลังขับของลิฟต์ทำงานเต็มกำลังและว่าง อย่างไรก็ตาม เมื่อมีผู้โดยสารเพียงประมาณครึ่งหนึ่ง เนื่องจากตัวลิฟต์มีตุ้มถ่วงน้ำหนัก ภาระของลิฟต์จึงลดลง และยังคงมีกำลังขับส่วนเกินอยู่ กล่าวคือ ลิฟต์ใช้พลังงานจากลิฟต์เพียงบางส่วนเท่านั้น เทคโนโลยีลิฟต์แบบปรับความเร็วได้ คือการใช้พลังงานที่เหลืออยู่เมื่อโหลดต่ำเพื่อเพิ่มความเร็วของลิฟต์ภายใต้สภาวะพลังงานเดียวกัน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถเพิ่มความเร็วสูงสุดของลิฟต์ได้ถึง 1.6 เท่าของความเร็วที่กำหนด การจำลองแสดงให้เห็นว่าระยะเวลาการรอคอยของผู้โดยสารลดลงประมาณ 12% ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดระยะเวลาการรอคอยและระยะเวลาการเดินทางที่ผู้โดยสารส่วนใหญ่ไม่พึงพอใจเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่และความสะดวกสบายอีกด้วย การปรับปรุงประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่นี้ช่วยยืดเวลาสแตนด์บายของลิฟต์ และสามารถปิดไฟลิฟต์ได้ ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยีลิฟต์แบบปรับความเร็วได้ยังสามารถเพิ่มความเร็วของลิฟต์ได้หนึ่งระดับโดยไม่ต้องเพิ่มรุ่นของเครื่องจักรลากจูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการประหยัดต้นทุนและพลังงาน
6. ระบบการเลือกเลเยอร์วัตถุประสงค์
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและนวัตกรรมการวิจัยและพัฒนา แนวคิดการใช้งานนี้ได้รับการยอมรับจากชาวจีน และนำไปสู่การสร้างฐานลูกค้าใหม่ในอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง กล่าวโดยสรุปคือ ลิฟต์แบบดั้งเดิมจะเลือกชั้นหลังจากเข้าลิฟต์แล้วเท่านั้น และจะแจ้งลิฟต์ให้ทราบถึงชั้นที่ต้องการเข้าลิฟต์ ในช่วงเวลาเร่งด่วน ลิฟต์มักจะหยุดทีละชั้น ซึ่งไม่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การนำระบบเลือกชั้นปลายทางมาใช้ ช่วยให้สามารถจัดการผู้คนที่กำลังจะขึ้นลิฟต์ไปยังชั้นเดียวกันได้ก่อนเข้าลิฟต์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ด้วยการผสานรวมฐานข้อมูลซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง เทคโนโลยีบลูทูธ และระบบบริหารจัดการชุมชน การโทรออกด้วยสมาร์ทการ์ดและการกำหนดลิฟต์ จึงถูกนำมาใช้เพื่อผสานรวมลิฟต์เข้ากับอาคารอัจฉริยะอย่างแท้จริง พื้นที่กิจกรรมสำหรับบุคลากรที่เข้าอาคารได้รับการกำหนดไว้ล่วงหน้า ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการบริหารจัดการและระดับความปลอดภัยของอาคารและชุมชน
7. ปรับปรุงระบบไฟลิฟต์และระบบแสดงข้อมูลบนพื้น
จากข้อมูลที่เกี่ยวข้อง การใช้ไดโอดเปล่งแสง LED เพื่อปรับปรุงหลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และอุปกรณ์ส่องสว่างอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปในลิฟต์ สามารถประหยัดการใช้แสงสว่างได้ประมาณ 90% และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าโคมไฟทั่วไปถึง 30-50 เท่า โดยทั่วไปหลอดไฟ LED มีกำลังไฟเพียง 1 วัตต์ ไม่มีความร้อน และสามารถออกแบบภายนอกและเอฟเฟกต์แสงได้หลากหลาย ทำให้สวยงามและสง่างาม ลิฟต์อยู่ในโหมดสแตนด์บาย และระบบแสดงผลบนพื้นจะอยู่ในสถานะทำงานตลอดเวลา การใช้เทคโนโลยีปิดเครื่องอัตโนมัติหรือลดความสว่างลงครึ่งหนึ่งก็สามารถช่วยประหยัดพลังงานได้เช่นกัน