住宅樓太陽能光伏電梯的應用

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摘要:隨著新舊能源轉(zhuǎn)換時代的到來，以及國家對新能源技術(shù)的推廣，太陽能光伏電梯技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。同時大批電梯生產(chǎn)企業(yè)也逐步加大對太陽能光伏電梯的研發(fā)投入，使得太陽能電梯技術(shù)越來越成熟。太陽能發(fā)電技術(shù)與電氣技術(shù)、電機拖動及控制技術(shù)以及蓄電池能量儲存技術(shù)相結(jié)合，使得太陽能光伏電梯得到實際應用。太陽能光伏電梯應用在住宅樓上可以大大減少電梯的用電量，從而減少居住用戶對電梯電費的支出，也提高了建筑在節(jié)能方面的量化指標，為綠色建筑的發(fā)展做出一定的貢獻。

關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；太陽能光伏電梯；能量回饋；電梯年用電量；綠色建筑

一、太陽能光伏電梯技術(shù)

太陽能光伏電梯利用了光伏發(fā)電技術(shù)及光網(wǎng)互補新技術(shù)。太陽能光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨立發(fā)電又能并網(wǎng)運行。太陽能光伏電梯，是在電梯內(nèi)設(shè)置電動發(fā)電機、停電轉(zhuǎn)換器以及由太陽能電池板、蓄電池組和定時繼電兼轉(zhuǎn)換器組成的太陽能蓄電器。太陽能電池板將日間吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌斨列铍姵亟M儲存?zhèn)溆茫俳?jīng)定時繼電兼轉(zhuǎn)換器輸送至電動發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娞蓦姍C使用的符合要求的三相交流電，驅(qū)動電梯電機運轉(zhuǎn)。當蓄電池組電量消耗到一定比例時，定時繼電兼轉(zhuǎn)換器自動切斷蓄電池組電路而接通正常電網(wǎng)供電。正常電網(wǎng)停電時，能夠在電網(wǎng)停電0.2秒后自動向電梯供電維持電梯繼續(xù)運行，當電網(wǎng)恢復供電時，又能自動切回電網(wǎng)供電。太陽能光伏電梯還利用了能量回饋技術(shù)，具有能量回收再利用功能。通常情況下由于電梯上下運動過程中的高度落差，電梯在運行過程中會產(chǎn)生一種叫做重力勢能的能量，一般這部分能量會通過電阻器轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)出去。大部分普通電梯在運行時發(fā)出的電能都通過制動電阻以發(fā)熱的形式消耗掉了，而太陽能光伏電梯可以做到將電梯運行中產(chǎn)生的這些熱量轉(zhuǎn)化為電能回收再利用，自給自足用于電梯的運轉(zhuǎn)，可以使高達近30%的被電梯消耗的能量重新回收再使用，實現(xiàn)真正的節(jié)能。太陽能光伏電梯在探索綠色可再生能源技術(shù)上起到良好的能源節(jié)約效果，起到了利用綠色能源的作用。我國《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2014中對合理選用電梯作出要求，可以說太陽能光伏電梯技術(shù)的出現(xiàn)為我國綠色建筑的發(fā)展起到了添磚加瓦的作用。

二、太陽能光伏電梯在住宅樓上的節(jié)能計算

以六層住宅樓為例，下面是1臺普通電梯一年使用能量的計算。每個單元1臺普通電梯，電梯載重量一般為630kg,運行速度為1m/s，提升高度20米，該電梯一年使用的能量為E（KWh/年）。E的計算公式為：（該公式忽略了電梯1年內(nèi)使用的待機時的總能量）根據(jù)公式普通電梯的E=（1.6x0.5x0.35x20x200000x5.7）/（1x3600）=1773（KWh/年）。即如果采用普通電梯一年的耗電量為1773度電。根據(jù)國家電梯質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心試驗報告顯示，采用太陽能光伏電梯可節(jié)約60.1%的電能，即1臺電梯1年可節(jié)約用電約1065度。

三、太陽能光伏電梯應用遇到的問題

太陽能光伏電梯在住宅樓推廣運用遇到的最大的問題是初投資費用高。一般太陽能光伏電梯的造價要比普通電梯的造價高8%到10%左右。由于住宅樓大都由開發(fā)商投資建設(shè)，開發(fā)商在采購時會優(yōu)先考慮收益，并不愿意采用價格較高的太陽能光伏電梯，這就導致太陽能光伏電梯的推廣很難實現(xiàn)。

四、結(jié)語

太陽能光伏電梯作為一種節(jié)能綠色環(huán)保的新技術(shù)電梯，隨著國家及各地方政府相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的出臺，必將得到推廣利用。

參考文獻：

[1]電工學習網(wǎng)—專業(yè)電工基礎(chǔ)知識、電工技術(shù)學習網(wǎng)站

[2]杜陽堅，張新生.電梯節(jié)能技術(shù)的應用探討[J].北京：城市建設(shè)理論研究，2014，(13)。

作者：喬洪智 單位：山東省泰安市城市建設(shè)設(shè)計院