[发明专利]环保节能电梯控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种环保节能电梯控制装置及其方法，尤指一种能依据电梯所承载重量或人数，是否大于或小于预设的重量或人数启动值，以选择性操控该电梯是否产生升降动作或静止不动，以达到环保节能的预期效果。

背景技术

根据2008年中国大陆学者沈鸿等人针对饭店及企业办公大楼的用电调查研究显示，电梯用电占总用电量的17%，仅次于冷气空调用电量，但远高于照明、供水等用电量。以全中国的电梯为例，光是一年就要花掉三百亿度的电，约等同于八座中国台湾林口发电厂一年的发电量。这些花费的电量，背后也代表着一千八百多万吨的二氧化碳的排放量。若以树木一生约吸收一吨的二氧化碳来估算，每年得多种一千八百多万棵树，才能吸收中国电梯所产生的二氧化碳。

随着近年来高楼大厦林立，消费者逐渐建立依赖搭载电梯上下楼的习惯，因此电梯的设置数量永远无法满足消费者的需求，其配置数量逐年增长，电梯用电量对饭店及企业办公大楼等而言，目前其占总用电量的比例应远高于2008年的调查资料，预估约占17%-25%，其未来增加的速度及比例应还会逐年升高。

此外，根据中国台湾台达电公司的机电工程师以及大同OTIS电梯公司维修人员，针对台达电内湖总部企业大楼电梯所作的耗电量实测，发现一个人搭电梯下楼的耗电量，竟是一个人搭电梯上楼的107倍!也就是说，单独一个人搭电梯下楼是非常耗能的，在排放0.637公斤二氧化碳才能产生一度电的中国台湾，孤单地搭电梯下楼，是既会让公司多花电费，又会间接促使地球温室效应的不智之举。

为什么一个人搭电梯下楼，会比搭电梯上楼还耗电呢?依大同OTIS电梯公司维修人员说法，在一般大楼的电梯系统里(请参阅图6)，会有一个类似铅垂的配重块设置于电梯系统另一侧内，以维持电梯系统两侧重量的平衡；一般而言，配重块本身设计值会比未载人情况的电梯车厢重，而配重块重量的选定值大约为其电梯最大满载重量或总限制人数的30%-70%之间，其目的在于电梯系统两侧重量仅可能随时保持平衡。

也就是说，如果只有一个人搭电梯下楼时，因为电梯车厢本身比配重块轻，牵引马达就得启动把配重块给拉起，当然就会消耗较多的电，若依此逻辑推算，如果在下楼时电梯车厢是满载的话，其实是可利用电梯车厢本身的重力下降，所耗的电力也会比一个人时少得多。换言之，当越多人同时搭电梯下楼，电梯运作就愈省电。相反地，当一个人搭电梯从一楼上楼时，由于此时配重块比电梯车厢重，因此只要靠着其配重块本身重力及滚轮机构，就能把电梯给升上去。

综合上述分析，因电梯系统要同时考虑上、下楼层的运转状态，电梯系统较佳省电模式为尽量维持电梯车厢及配重块两侧的重量平衡，而配重块重量的选定值约为其电梯最大满载重量或总限制人数的30%-70%之间，所以其较佳省电模式的电梯运载重量应该为其电梯最大满载重量或总限制人数的30%-70%之间，若配重块与电梯车厢载重本身能达到重量平衡，不管针对上、下楼层，皆不需消耗太多电能，就能进行电梯节能控制运转。

此外，相信许多人都有类似等电梯经验，明明电梯内只有1-2人，但他们却不等其它人，径自关电梯门独自上楼，完全没有“共乘”概念及良好生活习惯，如果电梯一次可以乘载更多人，将可以减少不必要的来回运载，大大提升电梯的节能效率。因针对一般常见额定速度不变的电梯而言，电梯空载和满载时，电机皆按照额定的转速输出额定的功率运转，若在电梯只搭载1-2人的低负载情况，电梯依旧按照原先额定的速度输出，但此时所需实际功率小于额定的功率，这就导致部分功率被闲置。因此，针对电梯车厢空载或低负载上、下楼层时，会产生许多额外能量浪费，若不能善加处理运用，就会浪费许多电能。