2023年印刷品电梯自动扶梯节能改造推介书090318.doc

电梯节能改造方案 建筑业作为我国资源能耗的重点行业之一，已经到达我国能源总消耗的1/3左右，而在现代建筑中，空调和电梯是两只最大的“电老虎〞。空调节能问题已引起了公众普遍的关注，但是对建筑能耗中的另一耗电“老虎〞——电梯来说，节能降耗的问题似乎还在社会公众的视野之外。在关于建筑节能和其他相关能源再生法规中，电梯的节能问题也仍处于缺位的状态。在建设资源节约型社会、着力抓好节能降耗的大背景下，如何有效的降低电梯运行耗电量，已经成为社会关注的重点。2023年10月1日公共机构节能条例开始实施，近期国家和各地政府也出台了相应的鼓励、支持政策，全面支持、推动建筑节能及其相关产品的研究、开发和市场化进程。 一、电梯节能的可能性 目前，国内绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过压。由于电梯运行过程中，通过电阻产生的热量非常之高，电阻局部温度通常都是在 100℃以上，为了使机房温度降低到常温状态，让电梯免于因高温而产生故障，用户还需要安装大制冷量和排风量的空调或风机；在电梯功率较大的机房，往往需要空调、风机同时使用，或是多台空调、多台风机同时启动，在有些地方降温设备的耗电量往往比电梯的用电量还要高。 在电气传动系统中，电机不可防止地存在发电过程，即电机转子在外力的拖动或负载自身转动惯量的维持下，使得电机的实际转速大于变频器输出的同步转速，电机所发出的电能将会储存在变频器直流母线滤波电容中，如果不把这局部电能消耗掉，那么直流母线电压就会迅速升高，影响变频器的正常工作。通常各电梯制造厂家处理这局部能量的方法是增加制动单元或制动电阻，将这局部能量消耗在电阻上变成热能浪费掉，而电梯电能回馈装置那么完全可以替代制动单元和制动电阻，并且可以将这局部能量回馈给电网，到达绿色、环保、节能的目的。装置通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成与电网电压同频、同相的交流电压，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而到达能量回馈电网的目的，回馈到电网的电能到达电能回馈的97%以上，有效节省电能。 根据对现场在运行电梯的实际调研情况，采用PROSPECT电梯电能回馈装置替换电梯制动电阻进行节能改造，改造后体现出良好节能效果。 实施改造后，电梯机房的制动电阻即刻停止工作，同时本装置把用于制动电阻散热的电能进行回收、利用并回馈到局域电网供其他设备使用，节能率最高可到达45%，平均节能率30%。 对进行了节能改造的电梯，通过加装电度表的方法来监视电梯的节电效果，发现在电梯处于空载上行、满载下行并电梯进行制动时，电度表倒转明显；小于半载上行和大于半载下行时，电度表也倒转，但不如空载上行、满载下行明显。进行无节能装置和有节能装置情况下的现场比照、重复测试、试验后，测试结果说明，本装置节能作用确切，节能效果明显。 二、电梯电能回馈装置的主要技术优势 〔一〕关键技术 电梯电能回馈装置主要采用了DSP中央处理器技术、PWM脉宽调制技术，以及双向电压跟踪技术等行业领先技术。该技术应用于电梯电能回馈装置属于国际首创。 〔二〕技术创新点 1、电梯电能回馈装置采用了先进DSP内核的微控制芯片，该芯片具有快速、实时、可靠性高等特点，速率高、精度高、稳定性能好、谐波少、抗干扰能力强； 2、电梯电能回馈装置采用了双向电压跟踪的PWM脉宽调制控制输出正弦波，减少了高次谐波电流的损耗； 3、电梯电能回馈装置参加了抑制"孤岛"效应的技术，保证了整个电路系统以及调试维修人员的安全； 4、动作电压可调； 5、输出接线无相序要求； 6、能够实时显示发电数量； 7、适合于55KW以下所有品牌变频调速电梯； 8、内、外部故障自诊断功能，过流、过压、过热保护； 9、最高节电率45%，平均节电率30%。 三、权威认证和获得荣誉 1、通过“国家电梯质量监督检验中心〞的检验； 2、通过“天津市特种设备监督检验技术研究院〞的检验； 3、通过“中国特种设备检验协会〔国家质检总局科技方案项目2023QK350〕〞的检验，检验及检测的内容和方式将成为以后国家检测类似产品的范本。 4、通过河北省科学技术信息研究所科技成果创新鉴定。 5、2023年7月成为我国唯一进入国家节能检测中心数据库录入的产品 四、市场和产品影响 1、国家级专家参加的科技成果鉴定 2023年1月19日产品鉴定专家 中国建筑科学院机械化分院院长、国家电梯质量监督检验中心主任李守林； 中国电梯标准化委员会秘书长 陈凤旺； 中国电梯技术委员会主任、天津大学博士生导师万健如。 2、新华社、光明日报、经济日报、中央电台等近百家媒体的高度关注和跟踪报道。 3、2023年10月1日中央电视台新闻频道、10月19日中央电视台新闻30分进行了产品报道，中央电视台法制频道等其他频道进行后续的跟踪报道。 4、国务院机关事物管理局将电梯电能回馈装置作为今、明两年节能改造的重点，并已经率先在国家科学技术部进行了安装，国家科学技术部已出具电梯节能改造运行监测报告。 五、国内重点项目工程〔节选〕 北 京：中华人民共和国科学技术部 北京林业大学 北京市城乡贸易中心 北京国际大厦 北京中国银行 北京人民解放军总医院 北京市王府井工美大厦 河北省：河北省科学技术厅 秦皇岛国贸饭店 保定市第一中心医院 保定国家高新技术产业开发区管委会 辽宁省：辽宁省技术监督局 江苏省：南通市市政府办公大楼 陕西省：西安高新技术产业开发区管委会 六、电能回馈装置技术参数 制动方式 双向自动电压跟踪方式 制动响应时间 <2ms 允许电网电压 300V～460VAC，45～56HZ 适用电机功率 0～40kW 输入动作电压 DC580～800V 〔可调〕，误差2V 输出方式 正弦波电流方式 电压畸变 <5％ 制动转矩 150% 设计工作制 长期 保护 过热，过电流 环境温度 －10℃～60℃ 大气压力 86kPa～106kPa 相对湿度 不大于90％RH 振动 1g(10～20Hz时),0.2g(20～50Hz时) 防护等级 IP00 七、电梯电能回馈装置工作原理简介 1、电梯电能回馈装置节能效果分析 〔1〕、电梯在运行和制动过程中，既消耗电能，也产生电能，有时处于耗电状态，有时处于发电状态。但在目前，绝大多数变频调速的电梯都是采用电阻散热的方式将电梯发电后储存在变频器电容中的多余电能转化为热量消耗掉了，这是一个巨大的浪费。 〔2〕、在电梯运行过程中，由于电梯发电通过电阻产生的热量非常高，电阻局部温度通常都在100℃以上。为了使机房的温度保持在常温状态，防止电梯因高温产生故障和延长电梯的使用寿命，用户还需要采用空调或安装大排风量的风机来降低室温。在电梯数量较多或功率较大的机房，往往需要同时使用空调和风机，在某些场合，降温设备的用电量往往比电梯本身的用电量还要高，这又是一个巨大的浪费。 〔3〕、这种不科学的耗能形式造成了更不必要的耗能现象，形成了电梯不必要的双重消耗电能的巨大浪费。 〔4〕、电梯电能回馈装置能够从根本上解决上述问题。电梯电能回馈装置能有效地将电容中储存的电能回送给交流电网，供周边其他用电设施使用，一般平均节电率可达30%。电梯电能回馈装置替代电阻工作后，电梯机房无需再使用空调、风机降温，使综合节电效果加倍增长。 将电梯处于发电状态时产生的电能回馈利用，无疑是电梯节能的一条捷径，这种节能情况可重复检验、可重复测量、摸得着、看得见，当时投入，立刻见效，是一个低投入、高效能的节能范例，在节能、节约资金上能立竿见影。正所谓一次投入、终身受益，在电价逐年上涨的今天，这种投资实为决策者的明智之举。 2、电梯为什么会发电 变频调速电梯从零速启动，运行到额定速度后具有最大的机械动能。在电梯停靠目标楼层前，需要逐步制动减速直到电梯零速停止，这一过程是电梯曳引系统释放机械动能的过程。 垂直运行的电梯还是一个势能性负载。电梯曳引机拖动的负载由轿厢和对重组成，为了均匀拖动负载，只有当轿厢载重量到达额定载重量的50%〔半载〕时，轿厢侧和对重侧才相互平衡，否那么，轿厢和对重就会有质量差，使电梯运行时产生机械势能〔典型的例子是重载下行和轻载上行〕。 电梯运行中多余的机械能〔含上述势能和动能〕，通过曳引机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。此时电容好比是一个水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高〔好比水库水位超高〕，如果不能及时释放电容中储存的电能，就会产生过压故障，造成变频器停止工作，电梯无法正常运行，就应该释放电能。遗憾的是，目前绝大多数变频调速电梯都是采用电阻散热的方式消耗电容中储存电能的方法来防止电容过压，也就是将电梯运行中发出的电能消耗在电阻上，就相当于这局部电能消耗在一个巨大的灯泡上一样，这岂能不是浪费？。电阻耗能造成了巨大资金、能量浪费，同时还产生大量的热量，恶化了电梯机房的环境，结果是不得不借助于空调来解决温度问题，反过来又进一步造成更不必要的资金和电能损失。 3、电梯节能改造能节多少电能 以写字楼电梯为例：一部变频调速电梯，每天约用电量为50～150度。如果处于发电状态运行，在空载运行的时候，每次发出来的电能约为0.2度左右，送回电网中的电能可以用在大楼的照明、空调等地方。据统计，每部电梯每年平均运行次数约为20～30万次，其中约有10万次运行处于发电状态。一般来说，按每次发电0.1度来计算，每年每台电梯能节电约10000度左右。 4、电梯电能回馈装置的特点 采用PWM脉宽调制技术，输出相位准确、有效抑制高次谐波 采用DSP中央处理器，速率高、精度高、稳定性能好、抗干扰能力强 采用自诊断技术确保输出电压精确，防止电流回送，使变频器不受任何影响 电压畸变：＜5%，符合IEC61000-3-2标准及GB／T　14549标准对电网谐波要求 功率等级从0～40kW均可使用 应用电抗器和噪声滤波器，可直接与300～460VAC或150～230VAC电网驳接使用 能量转换率97%以上 空载上行节电35%，满载下行节电45% 实时显示节电数量 真正实现了变频调速系统的四象限运行 制动产生的能量得到回收利用，系统的效率大大提高 系统发热量降低，安全性提高，维护工作量减小 完善制动效果，适应快速制动和频繁制动的工程需求 5、电梯电能回馈装置技术指标 环境要求：环境温度-10～+60℃；相对湿度不大于90%RH〔不结露〕；无金属粉尘和腐蚀性气体；振动1G/10～20HZ，0.2G/20～50HZ 额定电压:380VAC或192VAC 功率范围:0～40kW 制动方式：双向自动电压跟踪方式 反响时间：2ms以下，有多重噪声过滤算法 允许电网电压：300VAC～460VAC，45～66Hz或150VAC～230VAC，45～66Hz 动作电压：670VDC或335VDC〔可调〕，误差2V 制动力矩：150% 回馈方式：正弦波电流方式 电压畸变：＜5% 回馈算法：最小谐波PWM算法 设计工作制：长期 保护功能：过热，过电流，故障自诊断及保护输出功能 6、国家有关权威机构认证 国家电梯质量监督检验中心鉴定结论：该装置的绝缘电阻、耐压强度、显示功能、电能反响功能、制动功能均工作正常。安装此装置的电梯工作未见异常。 中国特种设备检验协会鉴定结论：工况为100%载荷往返10次的耗电量，应用电能回馈技术前，耗电0.852kwh，应用电能回馈技术后，耗电0.472kwh；工况为0%载荷往返10次的耗电量，应用电能回馈技术前，耗电0.748kwh，应用电能回馈技术后，耗电0.486kwh。〔国家质量监督检验检疫总局科技方案项目