Rješenje za mjerenje povratne informacije o energiji dizala

Dizala su tipična potencijalna energetska opterećenja. Pod sljedeća tri specifična radna uvjeta, vučni stroj (motili) dizala prelazi iz stanja potrošnje energije u stanje generatora, proizvodeći regenerativnu električnu energiju.

• Vožnja prema dolje kod velikog opterećenja: Težina automobila premašuje protuuteg, gravitacija vuče automobil prema dolje, a motor se pokreće da se okreće i stvara snagu.
• Vožnja malog tereta/praznog tereta prema gore: Protuuteg je teži od automobila, vuče automobil prema gore, a motor se na sličan način pokreće unatrag kako bi proizveo snagu.
• Kočenje pri usporavanju: Dizalo usporava dok se ne zaustavi prije nego što stigne do ciljanog kata, oslobađajući ogromnu mehaničku kinetičku energiju.

Slika 1: Shematski dijagram uvjeta generiranja dizala

Na temelju učestalosti korištenja dizala, dodavanje uređaja za povratnu informaciju o energiji rezultira prosječnom stopom uštede energije od 30% po dizalu, s vršnim vrijednostima koje dosežu preko 40%, što je od velike važnosti za energetsku učinkovitost u modernim zgradama s velikim volumenom dizala.

I. Načelo povrata energije

U konvencionalnim dizalima bez izmjena, generirana električna energija uzrokuje porast napona istosmjerne sabirnice frekvencijskog pretvarača. Sustav može samo raspršiti ovu energiju kao toplinu kroz kočioni otpornik, koji ne samo da troši energiju, već također podiže temperaturu strojarnice, utječući na rad opreme, kao što je prikazano na slici 2.

Nakon dodavanja uređaja za povratnu informaciju o energiji, obnavljanje energije uglavnom se sastoji od sljedećih koraka:

• Hvatanje energije: Izmjenična struja koju generira dizalo najprije se ispravlja u istosmjernu struju pomoću frekvencijskog pretvarača i pohranjuje u kondenzatoru istosmjernog kruga.
• Inteligentna inverzija: Kada napon istosmjerne sabirnice prijeđe postavljeni prag, uređaj za povratnu energiju energije (osnovne komponente uključuju IGBT pretvarač punog mosta i DSP mikroprocesor) aktivira se prije kočionog otpornika, pretvarajući istosmjernu struju u trofaznu izmjeničnu struju s istom frekvencijom, fazom i naponom kao niskonaponska mreža.
• Pročišćavanje i povratne informacije: Invertirana izlazna struja pročišćava se kroz komponente poput reaktora za filtriranje kako bi se eliminiralo harmonično onečišćenje prije nego što se sigurno pošalje natrag u izmjeničnu električnu mrežu zgrade.

Slika 2: Shematski dijagram oporabe energije dizala

II. Relevantni standardni zahtjevi

Nacionalna norma posvećena tehnologiji povratne informacije o energiji dizala ima za cilj regulirati tehničke zahtjeve, metode ispitivanja i sigurnosne performanse. Primjenjuje se na dizala s promjenjivom frekvencijom i kontrolom brzine s nekontroliranim ispravljanjem spojena na TN-S sustave s nazivnim naponima od AC 400 V i nižim. Norma navodi stroge pokazatelje učinka:

• Ocjenjivanje učinkovitosti: Podijeljen u tri razine prema opterećenju; učinkovitost ≥85% pri 25% opterećenja, ≥90% pri 50% opterećenja i ≥95% pri 100% opterećenja.
• Kvaliteta energije (harmonijske granice): Ukupno harmonično izobličenje (THDi) povratne struje ne smije premašiti 5%, s izričitim ograničenjima za sadržaj neparnih i parnih harmonika.
• Faktor snage: Ne manje od 0,90 kada je izlazna snaga jednaka 50% nazivne snage.
• Sigurnost i zaštita: Uređaj mora imati sveobuhvatnu zaštitu, uključujući zaštitu od ispadanja, prenapona, podnapona, kratkog spoja, otvorenog kruga i zaštitu od anomalije mrežne frekvencije.

Norma specificira konstrukciju ispitne platforme, uvjete ispitivanja i metode mjerenja, kao što je korištenje dvosmjernih mjerača energije visoke preciznosti za sinkrono mjerenje na istosmjernoj strani (ulaz) i izmjeničnoj strani (izlaz) za izračun učinkovitosti pretvorbe.

III. Shema odabira mjerenja povratne informacije o energiji dizala

U stvarnim projektima modifikacije, mjerači moraju biti raspoređeni i na AC i DC strani kako bi se potvrdila učinkovitost i kvaliteta energije.

AC mreža spojena na stranu (statistička potrošnja energije i povratna količina)

• Primjena: Ormar za distribuciju električne energije dizala 3-fazni 380V ulaz ili točka spajanja na mrežu povratne veze.
• Namjena: Izračunajte ukupnu potrošnju iz mreže i regenerativnu energiju koja se vraća u mrežu kako biste procijenili sveobuhvatne dobitke uštede energije.

Shema žičane mreže (inženjerski standard):

Preporučeni model: DTSD1352 Mjerač energije za trofazne željeznice .

Značajke: Podržava trofazno četverožično dvosmjerno mjerenje u četiri kvadranta klase 0.5S, upareno s vanjskim strujnim transformatorima s podijeljenom jezgrom (CT), idealno za skupnu naknadnu ugradnju u nova stambena ili komercijalna dizala.

Slika 3: DTSD1352 trofazni AC rail mjerač energije

Bežična IoT shema (za teško kabliranje):

Preporučeni model: ADW300 serije bežičnih IoT mjerača energije .

Značajke: Dodatni 4G/WiFi moduli, izvorna podrška za TCP dvosmjerni transparentni prijenos. Podaci se učitavaju izravno na platformu, prikladno za stare stambene četvrti ili raštrkana dizala.

Slika 4: Trofazni AC IoT mjerač energije ADW300

DC Feedback Bus strana (precizno regenerativno DC mjerenje)

• Primjena: strana istosmjerne sabirnice unutar uređaja za povratnu energiju (npr. DC540V/750V sabirnica).
• Namjena: Izmjerite učinkovitost pretvarača neovisno ili, kada je uparen sa sustavima za pohranu energije dizala (superkondenzatori/litijeve baterije), precizno izmjerite DC regenerativni proces punjenja/pražnjenja.

Preporučeni model: DJSF1352-RN Dvosmjerni DC Rail mjerač energije .

Značajke: pokrivenost naponom DC 0-1000 V, podržava 75 mV shuntove ili 0-20 mA/0-5 V/0-10 V Hall senzore, sposoban za dvostruki DC ulaz, preciznost 0,5 ili 1 klasa.

Slika 5: DJSF1352-RN mjerač istosmjerne energije i Hallov senzor

Shema prikupljanja podataka

Preporučeni modeli: ANet-1E2SM-4G or AWT100-4G .

Značajke: Nizvodna akvizicija terenskih uređaja putem RS485 koristeći standardne protokole (npr. Modbus-RTU), uzvodna bežična komunikacija putem 4G/WiFi ili Etherneta, montaža na šinu.

Slika 6: ANet-1E2SM-4G i AWT100-4G shema prikupljanja podataka

IV. Rješenje sustava upravljanja povratnom informacijom o energiji dizala

IoT energetska platforma neovisno je razvijena platforma u oblaku SaaS koja podržava pristup s više protokola i pristup s više terminala, pruža praćenje energije, analizu učinkovitosti, analizu kvalitete energije, upravljanje alarmom i generiranje izvješća, postizanje daljinskog vizualnog upravljanja i inteligentne analize povratnih informacija o energiji dizala. Korisnici mogu dovršiti otklanjanje pogrešaka u podacima skeniranjem QR koda putem aplikacije nakon instalacije, korištenjem mobilnih ili PC WEB terminala za dobivanje potrebnih podatkovnih usluga. Više informacija dostupno je na Energy IoT Cloud Platform .

Slika 7: IoT Energy Cloud platforma

Tablica za odabir opreme za povratnu informaciju o energiji dizala

Slika proizvoda	Ime	Model	Funkcija	Primjena
	Trofazni Mjerač izmjenične energije	DTSD352	Trofazni current, voltage, time-of-use energy, positive/negative energy statistics, multi-rate settings, precision 0.5S, RS485 interface.	Ulaz distribucije dizala ili povratna točka
	Višenamjenski mjerač	ADW300	Trofazni electrical parameters, time-of-use energy, split-core CT, hot-swappable, RS485, 4G wireless. Precision 0.5S class.	Ulaz distribucije dizala ili povratna točka
	Mjerač istosmjerne energije	DJSF1352-RN	DC napon, struja, snaga, pozitivna/negativna energija, podrška za Hall senzor.	DC izlaz pretvarača dizala
	Hallov senzor	AHKC-EKA	Mjerenje struje DC 0-(5-500)A, izlaz DC 4-20mA.	Odgovarajući mjerač istosmjerne energije
	Pametni pristupnik	ANet-2E4SM	Ugrađeni Linux, podrška za mrežnu utičnicu, kompresija podataka, AES/MD5 sigurnost, podrška za protokol: Modbus, ModbusTCP, DL/T645, 101, 103, 104.	Prilagodljiv Acrel-EIOT-u ili platformama trećih strana
	Bežični usmjerivač	AWT100-4G	Prikupljanje podataka i 4G uplink, transparentan prijenos.	Prilagodljiv Acrel-EIOT-u ili platformama trećih strana
	Energy IoT Cloud Platform	Acrel-EIOT	Sadrži funkcije kao što su prikupljanje podataka, analiza podataka, upozorenje na greške, izvješćivanje o podacima i upravljanje imovinom opreme. Podržava skeniranje QR koda temeljeno na APP-u za puštanje u pogon, čime se u osnovi može postići rad bez puštanja u pogon.	Mogućnosti implementacije uključuju implementaciju privatnog oblaka, implementaciju javnog oblaka i usluge hostinga podataka.