Введение
Лифты редко попадают в энергетическую стратегию здания, а если попадают, обсуждение обычно заканчивается на двигателе. Начинать нужно не с этого. Вертикальный транспорт — небольшая доля общего потребления здания, но доля, которая почти полностью определяется на стадии технического задания. Полезный вопрос не в том, можно ли сделать лифт эффективнее, а в том, куда на самом деле уходит его энергия. Для оживлённой офисной башни и для шестиэтажного жилого дома ответ будет совершенно разным.
Куда на самом деле уходит энергия
Лифт расходует электроэнергию в трёх разных состояниях. Энергия движения — это то, что все себе представляют: кабина перемещается с нагрузкой. В состоянии простоя кабина стоит с закрытыми дверями, а станция управления, освещение и вентиляция продолжают работать. Режим ожидания — это то, что остаётся после того, как установка отключила всё, что могла.
Соотношения не совпадают с интуицией. По измерениям на реальных установках доля режима ожидания составляет от примерно одной десятой годового потребления до почти всего потребления, причём наибольшие доли приходятся на здания, где кабину вызывают редко. В жилом доме кабина может простаивать более девяноста процентов года. Там более эффективная лебёдка не даёт практически ничего, поскольку на само движение и так почти ничего не тратится.
Именно этот факт определяет, какие меры стоят своих денег. Он же объясняет, почему два лифта с одинаковым оборудованием дают очень разные годовые показатели: интенсивность использования, высота подъёма и номинальная скорость меняют результат сильнее, чем тип привода.
ISO 25745: стандарт, который делает заявление проверяемым
ISO 25745 — это серия, которая превращает «энергоэффективность» из рекламного прилагательного в сопоставимую величину. Часть 1 устанавливает, как измерять фактическое энергопотребление установленного оборудования и как повторить эту проверку позже, чтобы убедиться, что ничего не изменилось. Часть 2 посвящена расчёту и классификации энергопотребления лифтов. Часть 3 делает то же самое для эскалаторов и движущихся дорожек.
В тендерах цитируют часть 2. Она применяется к лифтам с канатной тягой, гидравлическим и с принудительным приводом при номинальной скорости выше 0,15 м/с, по каждой установке отдельно, и присваивает класс энергопотребления от A до G, где A — лучший. Сам по себе класс никогда не информативен: он присваивается вместе с категорией интенсивности использования, и стандарт определяет шесть таких категорий по числу поездок в сутки — от очень низкой при 50 поездках до крайне высокой при 2500. Один и тот же лифт может быть класса A в одной категории и на несколько классов хуже в другой. Класс, названный без категории использования, не говорит ни о чём.
Полезно знать и то, что измерение не учитывает. Для лифтов часть 1 не считает освещение шахты, обогрев и охлаждение внутри кабины и освещение машинного помещения. Поэтому величина, полученная по стандарту, и показание счётчика здания — это не одно и то же число, и техническое задание, которое их отождествляет, впоследствии не сойдётся.
До ISO 25745: VDI 4707
Маркировка A–G для лифтов началась не с ISO. Её первой ввела немецкая директива VDI 4707, часть 1, широко применявшаяся в Европе до того, как серия ISO сложилась окончательно; затем эту роль на международном уровне взял на себя ISO 25745-2. В старой документации на оборудование и в старых документах зданий может до сих пор указываться класс по VDI. Две шкалы не взаимозаменяемы: класс, перенесённый из одной системы в другую, нужно установить заново, а не переименовать.
Что действительно меняет цифру
Управление режимом ожидания — первый рычаг в любом здании со средним или низким трафиком. Отключение освещения кабины, вентиляции, индикаторов и части станции управления после заданного времени бездействия бьёт по самой крупной части счёта именно там, где поездок меньше всего. ISO 25745 измеряет мощность в режиме ожидания через пять минут бездействия, и это разумное приближение к тому, как установка ведёт себя ночью.
Приводы с рекуперацией действуют с другого конца. Они возвращают в сеть здания энергию, которая высвобождается, когда кабину тянет собственная нагрузка — полная кабина идёт вниз, пустая вверх, — вместо того чтобы рассеивать её теплом на резисторе. Выигрыш масштабируется с частотой таких режимов: рекуперация окупается в высоких категориях использования и очень медленно — в спокойном жилом доме. Рекомендовать её везде — верный способ создать настоящей технологии незаслуженную репутацию.
Лебёдка и привод находятся посередине. Безредукторная лебёдка на постоянных магнитах с приводом с регулируемым напряжением и частотой снимает потери редуктора и пусковые токи прежних решений, а правильная балансировка противовеса удерживает машину вблизи её эффективной области вместо борьбы с нагрузкой в обе стороны. На европейском уровне Регламент (ЕС) 2019/1781 устанавливает требования экодизайна и классы эффективности IE для электродвигателей и преобразователей частоты; попадает ли конкретная лифтовая лебёдка в сферу его действия, зависит от прописанных там исключений, и для конкретной машины это решает декларация соответствия поставщика.
Светодиодное освещение кабины и шахты остаётся самой дешёвой мерой в списке, а на малонагруженной установке — ещё и одной из самых действенных, поскольку освещение кабины работает не только в движении, но и в простое.
Гидравлика и канатная тяга здесь не взаимозаменяемы
Гидравлический лифт расходует энергию при подъёме и опускается под действием силы тяжести — это выглядит привлекательно, пока не учтены пиковый ток и полное отсутствие рекуперации. При малой высоте подъёма и низком трафике — две-три остановки при умеренном использовании — он остаётся обоснованным выбором, и разница в энергопотреблении меньше, чем подсказывает заголовок, именно потому, что преобладает режим ожидания. Для оживлённого здания со значительной высотой подъёма канатная тяга с рекуперативным приводом — ответ совсем другого уровня.
Наибольшая экономия — в модернизации
Самая отдачливая энергетическая работа на лифте — почти никогда не новый лифт. Замена привода и станции управления 1990-х годов на современный привод VVVF, настоящий режим ожидания и светодиодное освещение, с сохранением направляющих, каркаса кабины, дверей и самой шахты, заметно меняет годовой показатель при доле затрат и неудобств от полной замены. Кроме того, результат можно измерить относительно прежней установки по части 1 — а это единственный способ доказать экономию, а не заявить о ней.
Где эта цифра используется
Энергетические показатели перестают быть внутренним делом в тот момент, когда здание выходит на сертификацию. Ни в LEED, ни в BREEAM нет зачёта, написанного специально для лифтов, поэтому вклад оборудования проявляется в энергетической модели, в стратегии учёта и в документации на продукцию, а специалисту по моделированию на входе нужна именно величина по ISO 25745 вместе с категорией использования. В европейской нормативной рамке Директива об энергетических характеристиках зданий задаёт показатели для здания в целом; её определение технической системы здания строится вокруг отопления, охлаждения, вентиляции, горячего водоснабжения, встроенного освещения и автоматизации, а лифты рассматриваются как дополнительная услуга здания, которая может быть включена в энергетический расчёт. На практике показатель по лифту запрашивают, и здание, поставщик которого не может его предоставить, оказывается в невыгодном положении.
Как к этому подходит Bronze Lift
Мы подбираем установку по реальному трафику здания, а не по стандартному допущению, потому что именно категория использования решает, какие меры оправдывают свою стоимость. Мы приводим энергетические величины вместе с основанием, на котором они получены, и прямо говорим, если мера — чаще всего рекуперация — в данном здании не окупится. При модернизации мы считаем «до» и «после» на одном основании, чтобы экономию владелец здания мог проверить, а не принимать на веру.
Заключение
Энергосберегающие лифты — это реальный инженерный результат, а не лозунг, но только тогда, когда заявление привязано к стандарту, категории использования и измерению. Решите, куда уходит энергия, прежде чем решать, что покупать: в спокойном здании это режим ожидания и освещение, в оживлённом — лебёдка, привод и рекуперация. ISO 25745 существует для того, чтобы этот ответ можно было записать, сравнить между поставщиками и позже проверить снова.