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【摘 要】 中国电梯产业发展迅猛，在电梯行业快速发展的同时，高耗电问题也不容忽视。据不完全统计，2013年，全国在用的60多万台电梯中，节能电梯仅占1.92%。到2015年，如果全国电梯仍全部采用非节能电梯，我国电梯将会多耗电约800亿千瓦时，相当于三峡电站一年的发电量，数字说明电梯节能是何等重要。本文将对电梯节能的六种节能新技术和六大途径进行介绍。
【关键词】 电梯节能；能量回馈；电梯保养
1、电梯节能的六种新技术
1.1能量回馈技术
能量回馈技术可将轿厢在轻载上行或满载下行时产生的再生能量和电动机制动产生的动能通过多重整流技术转化为电能并回馈到电网，供同一局域网内其他电气设备使用，这样既可降低设备的能耗又符合绿色环保。依照此原理，目前已研发出实验型的"混合电力电梯"，可将回馈的电力存储在特制的"蓄电池"内，以供电网内其他电气设备使用。
1.2运行中可变速技术
电梯曳引电动机的额定功率是根据轿厢在满载或空载的工况下曳引电动机输出最大功率而设计的。当轿厢、对重重量一致工况时，曳引电动机在理论上只需克服曳引轮上静压摩擦力，其输出功率未达到满负荷而尚有余量。
在电动机功率不变的前提下，当轿厢、对重重量一致工况时，可根据乘客人数变化相对提高电梯运行速度。与额定速度运行的传统电梯相比，使用可变速技术可适当提高电梯速度（可将原梯速提速约1.6倍）。这样相对减少了乘客的候梯和乘梯时间，也是对节能环保的贡献。
1.3单井道双轿厢运行技术
为提高高层建筑内电梯运载效率和井道的利用率，近年来，出现了单井道双轿厢技术。按轿厢位置和运行状况可分为超级双层联体轿厢、可调正双轿厢联动和双轿厢各自独立运行三种类型。单井道双轿厢技术的工作原理是在同一井道内的两个相互独立的轿厢由智能化控制系统通过传感器来监控两个轿厢位置以防止相互碰撞，使其可以独立安全运行并起到增加运载量实现节能的作用。
1.4目的选层智能技术
通过目的层智能化分流方式的高效运营调度可以有效提高电梯运行效率和降低乘客待梯或乘梯时间。目的选层智能技术由群控单元、目的层选层器和楼层指示器等模块组成，基于专家系统、模糊逻辑和神经网络控制技术，具有动态分散待梯、高峰自识别、动态分区服务、可配置服务层、调配策略可选择和及时预报等功能。
1.5无线电力传输和无线信号传输技术
通过无线电力传输和无线信号传输方式，实现电梯轿厢无随行电缆，既可以节省电缆，又可以改善电梯在运行中的负载平衡、信号干扰、安全性能等一系列安全和节能问题。
电梯轿厢随行电缆连接轿厢和电梯机房控制柜以便传送电力和信号。通过每层井道壁和轿厢顶部的互感器相互作用，将电流频率升高，在磁芯线圈中产生高频磁场。当轿厢次级线圈接近时，产生感应电流，再整流为直流电对蓄电池充电，作为电梯轿厢及层门的供电电源。
电梯轿厢侧开关信号由原有的信号采集装置采集，然后硬接线连接至轿厢侧无线信号传输装置，天线收发器将信号发送至层门侧无线信号传输装置，再通过有线的方式将信号连接至监控中心。监控中心下达至电梯轿厢侧开关信号线路则相反。如此方式完成了电梯轿厢无随行电缆传输无线信号的工作，以此达到电梯运行的安全和节能。
1.6线性电梯
线性电动机无需通过任何转换装置就可直接将电能转换成直线运动的机械能。1990年在日本东京投入使用的由线性电动机驱动的线性电梯，载重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。
新一代的线性电动机驱动、无曳引钢绳电梯，无需机房、对重和曳引钢绳，具有结构简单、便于维保、无噪声、无污染和节省电能60%的优势。
因此，线性电动机驱动的无曳引钢绳电梯有可能成为今后高层建筑中电梯的发展方向。
2、电梯节能六种途径
电梯节能是指减少运行中电梯在能量传输过程中的消耗，特别是在待机状态下的能量消耗，以及提高电梯运行效率。
2.1重量平衡最理想
如果电梯轿厢和对重在上下运行时重量平衡，电动机只需克服电梯滑动与转动部件的阻力，此时，电梯最为节能。但电梯轿厢内载荷是个变量，如能将电梯对重也随轿厢内载荷变化而相应变化，这种节能方法最为理想，但实施此项技术难度很大。
2.2减少待机能耗
国外有关研究部门对15万台运行中的电梯进行了能耗测试。报告显示，在电梯能耗中，最大的能耗是待机能耗，待机能耗约占电梯总能耗的58%，可见减少待机能耗对提高电梯能效有显着作用。
2.3优化对重配置
电梯对重质量计算公式：W=P+aQ （W：对重重量 Q：轿厢重量 a：平衡系数 P：额定载重）
电梯的平均负载率约为额定载荷的20%，目前公认的电梯平衡系数为40%-50%。经大量测试分析后，业内人士建议，可将平衡系数优化为曳引驱动取0.35、能源再生装置取0.21、液压电梯取0.30，说明优化对重配置也可降低电梯在运行中的能耗。
2.4能量回饋
在电梯能量回馈中，能量回收因梯种、使用频次和载重量等不同，一般为20%-40%。目前，国家电梯能耗标准尚末出台。能量回馈节能是采用PWM有源逆变方式在电梯电压变频器原电阻制动单元的端子上加装ERB装置，从而达到能量回馈的作用，该种方式适用于载重量大、使用频次高的电梯。
2.5合理优化电梯的选用和管理
根据大楼性质、服务对象、使用面积、流量和去向等合理配置电梯品种、数量、运行和停层等布局方案可以起到节能的效果，也是最务实的做法。
2.6开发节能新技术
直线电动机、矩陈逆变器、高效率减速器等新技术在电梯中的应用也可节约电梯的能耗。
3、结束语
我国出台了一系列关于电梯节能方面的法律法规，如2004年，财政部、国家发改委联合制定了《节能产品政府采购实施意见》；《节约能源法》规定，对高能耗特种设备应实行节能审查和监管；国务院《特种设备安全监察条例》已将电梯定为高能耗特种设备，有望今后被列入政府采购节能清单中；国家质检总局即将发布对电梯节能考核的《电梯能源效率利用评价指标和检测方法》。这些法律法规的出现，充分体现了我国对电梯节能的高度重视。
目前，我国已成为全世界推广和使用节能电梯最多的国家。有关部门表示，将在一定时间内，在全国范围内，推广普及节能电梯。调查显示，如果首先在全国政府和主管部门的机关大楼和公共建筑中应用节能电梯，将这些电梯处于发电状态的电能实现回馈再生利用，按照平均回馈节电率30%计算，每年可节约90亿度电量。电梯节能技术的推广任务是艰巨的，但前途光明。
参考文献：
[1] 沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术，2013.
[2] 彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技，2011
【关键词】 电梯节能；能量回馈；电梯保养
1、电梯节能的六种新技术
1.1能量回馈技术
能量回馈技术可将轿厢在轻载上行或满载下行时产生的再生能量和电动机制动产生的动能通过多重整流技术转化为电能并回馈到电网，供同一局域网内其他电气设备使用，这样既可降低设备的能耗又符合绿色环保。依照此原理，目前已研发出实验型的"混合电力电梯"，可将回馈的电力存储在特制的"蓄电池"内，以供电网内其他电气设备使用。
1.2运行中可变速技术
电梯曳引电动机的额定功率是根据轿厢在满载或空载的工况下曳引电动机输出最大功率而设计的。当轿厢、对重重量一致工况时，曳引电动机在理论上只需克服曳引轮上静压摩擦力，其输出功率未达到满负荷而尚有余量。
在电动机功率不变的前提下，当轿厢、对重重量一致工况时，可根据乘客人数变化相对提高电梯运行速度。与额定速度运行的传统电梯相比，使用可变速技术可适当提高电梯速度（可将原梯速提速约1.6倍）。这样相对减少了乘客的候梯和乘梯时间，也是对节能环保的贡献。
1.3单井道双轿厢运行技术
为提高高层建筑内电梯运载效率和井道的利用率，近年来，出现了单井道双轿厢技术。按轿厢位置和运行状况可分为超级双层联体轿厢、可调正双轿厢联动和双轿厢各自独立运行三种类型。单井道双轿厢技术的工作原理是在同一井道内的两个相互独立的轿厢由智能化控制系统通过传感器来监控两个轿厢位置以防止相互碰撞，使其可以独立安全运行并起到增加运载量实现节能的作用。
1.4目的选层智能技术
通过目的层智能化分流方式的高效运营调度可以有效提高电梯运行效率和降低乘客待梯或乘梯时间。目的选层智能技术由群控单元、目的层选层器和楼层指示器等模块组成，基于专家系统、模糊逻辑和神经网络控制技术，具有动态分散待梯、高峰自识别、动态分区服务、可配置服务层、调配策略可选择和及时预报等功能。
1.5无线电力传输和无线信号传输技术
通过无线电力传输和无线信号传输方式，实现电梯轿厢无随行电缆，既可以节省电缆，又可以改善电梯在运行中的负载平衡、信号干扰、安全性能等一系列安全和节能问题。
电梯轿厢随行电缆连接轿厢和电梯机房控制柜以便传送电力和信号。通过每层井道壁和轿厢顶部的互感器相互作用，将电流频率升高，在磁芯线圈中产生高频磁场。当轿厢次级线圈接近时，产生感应电流，再整流为直流电对蓄电池充电，作为电梯轿厢及层门的供电电源。
电梯轿厢侧开关信号由原有的信号采集装置采集，然后硬接线连接至轿厢侧无线信号传输装置，天线收发器将信号发送至层门侧无线信号传输装置，再通过有线的方式将信号连接至监控中心。监控中心下达至电梯轿厢侧开关信号线路则相反。如此方式完成了电梯轿厢无随行电缆传输无线信号的工作，以此达到电梯运行的安全和节能。
1.6线性电梯
线性电动机无需通过任何转换装置就可直接将电能转换成直线运动的机械能。1990年在日本东京投入使用的由线性电动机驱动的线性电梯，载重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。
新一代的线性电动机驱动、无曳引钢绳电梯，无需机房、对重和曳引钢绳，具有结构简单、便于维保、无噪声、无污染和节省电能60%的优势。
因此，线性电动机驱动的无曳引钢绳电梯有可能成为今后高层建筑中电梯的发展方向。
2、电梯节能六种途径
电梯节能是指减少运行中电梯在能量传输过程中的消耗，特别是在待机状态下的能量消耗，以及提高电梯运行效率。
2.1重量平衡最理想
如果电梯轿厢和对重在上下运行时重量平衡，电动机只需克服电梯滑动与转动部件的阻力，此时，电梯最为节能。但电梯轿厢内载荷是个变量，如能将电梯对重也随轿厢内载荷变化而相应变化，这种节能方法最为理想，但实施此项技术难度很大。
2.2减少待机能耗
国外有关研究部门对15万台运行中的电梯进行了能耗测试。报告显示，在电梯能耗中，最大的能耗是待机能耗，待机能耗约占电梯总能耗的58%，可见减少待机能耗对提高电梯能效有显着作用。
2.3优化对重配置
电梯对重质量计算公式：W=P+aQ （W：对重重量 Q：轿厢重量 a：平衡系数 P：额定载重）
电梯的平均负载率约为额定载荷的20%，目前公认的电梯平衡系数为40%-50%。经大量测试分析后，业内人士建议，可将平衡系数优化为曳引驱动取0.35、能源再生装置取0.21、液压电梯取0.30，说明优化对重配置也可降低电梯在运行中的能耗。
2.4能量回饋
在电梯能量回馈中，能量回收因梯种、使用频次和载重量等不同，一般为20%-40%。目前，国家电梯能耗标准尚末出台。能量回馈节能是采用PWM有源逆变方式在电梯电压变频器原电阻制动单元的端子上加装ERB装置，从而达到能量回馈的作用，该种方式适用于载重量大、使用频次高的电梯。
2.5合理优化电梯的选用和管理
根据大楼性质、服务对象、使用面积、流量和去向等合理配置电梯品种、数量、运行和停层等布局方案可以起到节能的效果，也是最务实的做法。
2.6开发节能新技术
直线电动机、矩陈逆变器、高效率减速器等新技术在电梯中的应用也可节约电梯的能耗。
3、结束语
我国出台了一系列关于电梯节能方面的法律法规，如2004年，财政部、国家发改委联合制定了《节能产品政府采购实施意见》；《节约能源法》规定，对高能耗特种设备应实行节能审查和监管；国务院《特种设备安全监察条例》已将电梯定为高能耗特种设备，有望今后被列入政府采购节能清单中；国家质检总局即将发布对电梯节能考核的《电梯能源效率利用评价指标和检测方法》。这些法律法规的出现，充分体现了我国对电梯节能的高度重视。
目前，我国已成为全世界推广和使用节能电梯最多的国家。有关部门表示，将在一定时间内，在全国范围内，推广普及节能电梯。调查显示，如果首先在全国政府和主管部门的机关大楼和公共建筑中应用节能电梯，将这些电梯处于发电状态的电能实现回馈再生利用，按照平均回馈节电率30%计算，每年可节约90亿度电量。电梯节能技术的推广任务是艰巨的，但前途光明。
参考文献：
[1] 沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术，2013.
[2] 彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技，2011