كم يستهلك المصعد كهرباء

ما هو المصعد

تم تطوير التكنولوجيا المتعلقة بالمصاعد عندما أصبحت المباني أكثر ارتفاعًا من طابقين، وتتألف المصاعد من منصة مفتوحة أو مغلقة تستخدم لرفع أو إنزال الأشخاص والبضائع من وإلى الطوابق العلوية.

لم تتغير المصاعد بشكل كبير منذ القرن التاسع عشر، حيث لا تزال تحتفظ المصاعد بالغرض الأصلي الذي صنعت لأجله من البداية وهو نقل الأشخاص عبر الطوابق.

ومنذ عام 1990م تم إصدار قانون بالولايات المتحدة الأمريكية يشترط أن تكون جميع المباني المكونة من طابقين أو ثلاثة طوابق مزودة بمصاعد. هذا يجعل الأمر أكثر ملاءمة للأشخاص الذين يعانون من إعاقات للوصول بسهولة إلى طوابق متعددة، وهذا جعل المصاعد موجودة في معظم مباني الولايات المتحدة تقريبًا.

مع ذلك، لا توجد حتى الآن معلومات متاحة حول كمية الكهرباء التي يستهلكها المصعد في رحلة صعود واحدة.

والسبب في ذلك هو أن بعض المصاعد الجديدة تستهلك أكثر من 30 ضعفًا من الكهرباء مثل بعض المصاعد الأخرى، ولكن أفضل المصاعد يمكن أن تعمل بكميات أقل من الكهرباء المستخدمة لإضاءة السلالم المجهزة بمستشعرات الحركة، حيث تضيء الإضاءة فقط عند صعود شخص على السلم.

يستخدم المصعد الجيد كمية قليلة جدًا من الكهرباء لتحريك الكابينة، وقد يستهلك كمية إضافية من الكهرباء لتشغيل المروحة والأضواء

هناك حاليًا مصاعد فعالة جدًا في استهلاك الطاقة، حيث يستخدم معظم الطاقة التي يستهلكها المصعد لتسخين الهواء الذي يتسرب من خلال العمود.

أنواع المصاعد

لفهم سبب الاختلافات في استهلاك الكهرباء، يجب فهم أنواع المصاعد وكيفية عملها.

مصعد الجر

تعتمد مصاعد الجر بالكابلات على شد الكابينة ورفعها، وتكون مثبتة في أعلى الكابينة، وتحتوي على أوزان توازن حجم الكابينة وركابها.

تصنع كابينة المصعد من الفولاذ لضمان المتانة والقوة، ويتم تثبيت البكرة التي يستخدمها كابل الرافعة في مكانها بواسطة عمود مصعد ممتد من جانب إلى جانب.

يتم التحكم في عملية البكرة باستخدام مجموعة من الكمرات الفولاذية الموضوعة فوق عربة المصعد.

هناك عدة أنواع من مصاعد الجر، بما في ذلك المصعد بالتروس والمصعد بدون تروس

في بعض الحالات، يتم تجهيز المصعد بصندوق تروس متصل به، وتتمثل وظيفته الرئيسية في تشغيل العجلة التي تحرك الكابل، ويمكن لهذا النوع من المصاعد الوصول إلى سرعة تصل إلى 500 قدم في الدقيقة.

يختلف المصعد الذي لا يحتوي على علبة تروس عن المصاعد الأخرى، حيث يستطيع الانطلاق بسرعة تصل إلى 2000 قدم في الدقيقة، نظرًا لعدم وجود علبة تروس تنظم السرعة، وهذا ما يجعله الخيار الأفضل لناطحات السحاب.

المصعد الهيدروليكي

يستخدم المصعد الهيدروليكي مضخة لضخ سائل في أسطوانة تدفع مكبسًا لرفع الكابينة، ونظرًا لعدم وجود توازن وزني في المصاعد الهيدروليكية، يتطلب رفع وزن الكابينة بالكامل كمية كبيرة من الطاقة، ولا يتم استرداد هذه الطاقة عند هبوط الكابينة للأسف.

كانت المصاعد الهيدروليكية تستخدم المياه في الماضي وأحيانًا تعمل على ضغط نظام المياه البلدية بمفرده، ولكن لتجنب الصدأ، أصبحت المصاعد الحديثة تستخدم السائل الهيدروليكي وهو الزيت.

نظرا لتسرب زيت المصعد الهيدروليكي وتأثيره السلبي على البيئة، قامت العديد من شركات تصنيع المصاعد الكبرى في العالم بوقف استخدامه، بما في ذلك شركة كوني، واحدة من أكبر شركات المصاعد العالمية.

رغم ذلك، فإن هناك شركات تفضل تصنيع المصعد الهيدروليكي لأنه يتمتع بميزة كبيرة وهي أن الاسطوانة التي ترفع المصعد تكون مدعومة بالتربة أسفل المبنى وليس بالمبنى نفسه، وهذا يجعل هيكل المبنى الذي يثبت فيه المصعد الهيدروليكي أسهل.

تعد شركة ThyssenKrupp من الشركات التي لا تزال تفضل إنتاج المصاعد الهيدروليكية.

يتم إنتاج نوع من المصاعد الهيدروليكية التي تكون مشدودة أيضًا بكابل لتحسين حركة الكابينة.

معدل استهلاك المصعد للكهرباء

من الناحية النظرية يجب أن تستهلك مصاعد الجر طاقة أقل بكثير من المصعد الهيدروليكي لأن ثقل الموازنة يوازن الكابينة نظريًا ويجب أن يكون دور المحرك فقط هو تسريع الحركة والتغلب على قوة الاحتكاك، ولا يستخدم المحرك للرفع إلا عندما يكون وزن الكابينة غير مساو لثقل الموازنة وهذا لا يحدث في معظم رحلات المعظم في الواقع.

حيث أن الثقل في معظم المصعد يمثل نفس حجم الكابينة عند تحميلها بنسبة 40% من سعتها، وبالتالي فإن الكابينة حينما تنطلق لأعلى من الطابق الأرضي وهي ممتلئة ستتطلب مدخلات كبيرة من الطاقة الكهربية لأنها ستزن أكبر بكثير من ثقل الموازنة، ولن يعمل المصعد بكفاءة في استهلاك الطاقة إلا إذا كانت الكابينة بنسبة 40% من سعتها.

بالإضافة إلى ذلك، تستهلك الكابينة الكاملة للصعود طاقة أكبر من الكابينة نفسها للهبوط، وفي حال كانت الكابينة فارغة بالكامل فإنها ستستهلك طاقة للهبوط أكبر من الكابينة الفارغة للصعود.

يمكن أن يتسبب هبوط المصعد الهيدروليكي في إنتاج حرارة بسبب الاحتكاك، وهذه الحرارة قد تزيد كلما اقترب المصعد من الطوابق الأرضية، مما يزيد من استهلاك نظام تبريد المبنى للطاقة. وبسبب هذه الأسباب وغيرها، قد يكون من الصعب حساب الطاقة التي يستهلكها المصعد.

ووفقا للأرقام التي قدمتها شركة المصاعد Kone، فإن المصعد الهيدروليكي النموذجي في مبنى المكاتب المكون من ثلاثة طوابق يستخدم 3800 كيلوواط/ساعة سنويا، أي ما يقرب من متوسط استخدام منزل أمريكي لمدة أربعة أشهر.

قد يستخدم مصعد الجر خمسة أضعاف ونصف الطاقة المستهلكة في مبنى مؤلف من 10 طوابق، أما في مبنى شاهق مكون من 30 طابقًا، فيستهلك 11 ضعفًا ونصف الطاقة المستهلكة.

بالإضافة إلى حساب إضاءة المصعد، فإن المصعد المضاء بشكل جيد يمكن أن يستهلك 1750 كيلو واط في الساعة سنويًا لكل كابينة.