كم يستهلك المصعد كهرباء

ما هو المصعد

المصاعد هي إحدى التقنيات التي يم تطويرها عندما أصبحت المباني مرتفعة أكثر من طابقين، والمصاعد عبارة عن منصة إما تكون مفتوحة أو مغلقة وهي تستخدم لرفع أو إنزال كل من الأشخاص والبضائع من وإلى الطوابق العلوية.

والمصعد لم يتغير تقريبًا منذ القرن التاسع عشر، حيث لا تزال المصاعد تحتفظ بالغرض الأصلي الذي صنعت من أجله منذ 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.

ومع ذلك حتى الآن  لا توجد معلومات متاحة حول مقدار الكهرباء التي يستهلكها المصعد في الصعود الواحد.

والسبب في ذلك أنه حتى بعض المصاعد الجديدة تستخدم أكثر من 30 ضعفًا من الكهرباء مثل بعض المصاعد الجديدة الأخرى، لكن أفضل المصاعد يمكن أن تستخدم كهرباء أقل من طاقة الإضاءة المستخدمة في صعود السلالم بافتراض أن السلالم مزودة بإضاءة مستشعر الحركة بحيث تضيء فقط عند صعود شخص.

يستخدم المصعد الجيد القليل جدًا من الكهرباء لتحريك الكابينة وقد يستخدم المزيد من الطاقة لتشغيل المروحة والأضواء

وهناك حاليًا مصاعد جيدة جدًا في استهلاك الطاقة بحيث أن معظم الطاقة التي يستهلكها المصعد تستخدم لتسخين الهواء المتسرب عبر العمود.

أنواع المصاعد

وحتى يتم فهم سبب الاختلافات في استهلاك الكهرباء يجب فهم أنواع المصاعد وطريقة عملها.

مصعد الجر

تستخدم مصاعد الجر الكابلات لشد الكابينة ورفعها، وتكون مثبتة في أعلى الكبينة ويكون بها أوزان توازن حجم الكابينة وركابها.

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

ويتم التحكم في هذه البكرة بواسطة مجموعة من الكمرات الفولاذية الموضوعة فوق عربة المصعد.

وهناك عدة أنواع من مصاعد الجر منها المصعد بتروس ومنها بدون تروس

حيث يكون المصعد في بعض الحالات مجهز بعلبة تروس متصلة به، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تشغيل العجلة التي تحرك الكابل، وهذا النوع من المصاعد يمكن أن ينلق بسرعة تصل إلى 500 قدم في الدقيقة.

أما المصعد بدون تروسفلا يحتوي على علبة التروس التي تنظم السرعة ولذلك يمكنه الانطلاق بسرعة تصل إلى 2000 قدم في الدقيقة، وهذا يجعله الخيار الأفضل لناطحات السحاب.

المصعد الهيدروليكي

أما المصعد الهيدروليكي فيستخدم مضخة تقوم بضخ سائل في أسطوانة تقوم بدفع مكبس لرفع الكابينة، ونظرًا لأن المصاعد الهيدروليكية لا تحتوي على ثقل موازن ، فإنها تستخدم قدرًا كبيرًا من الطاقة لرفع وزن الكابينة بالكامل، وهذه الطاقة لا يتم استردادها أثناء هبوط الكابينة لأسفل.

وقد كانت المصاعد الهيدروليكية تستخدم المياه في السابق، وتعمل أحيانًا على ضغط نظام المياه البلدية وحده،لكن لتجنب الصدأ ، أصبحت  المصاعد الحديثة تستخدم السائل الهيدروليكي وهو الزيت.

ولأن زيت المصعد الهيدروليكي يتسرب وقد تؤدي التسريبات في حدوث تلوث بيئي فق توقفت عدد من شركات تصنيع المصاعد الكبرى في العالم عن تصنيعها منها شركة Kone ، إحدى أكبر شركات المصاعد العالمية.

ومع ذل هناك شركات مازالت تفضل تصنيع المصعد الهيدروليكي لأنه يتمتع بميزة واحدة كبيرة وهي أن الاسطوانة التي ترقع المصعد تكون مدعومة بالتربة أسفل المبنى وليس بالمبنى نفسه، وهذا يجهل هيكل المبنى الذي يثبت فيه المصعد الهيدروليكي أسهل.

ومن الشركات التي مازالت تفضل إنتاج المصعد الهيدروليكي شركة ThyssenKrupp.

كما يتم إنتاج نوع من المصعد الهيدروليكي الذي يكون مشدود أيضًا بكابل لتعزيز حركة الكابينة.[1]

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.

هذا بجانب أن الطاقة التي تستهلكها الكابينة الكاملة للصعود أكبر من الطاقة التي تستهلكها نفس الكابينة للهبوط، أما الكابينة الفارغة بالكامل فإنها ستسهلك طاقة للهبوط أكبر مما تستهلكها نفس الكابينة الفارغة للهبوط.

أيضًا بالنسبة للمصعد الهيدروليكي فإن هبوطه، قد يسبب حرارة نتيجة قوى الاحتكاك وقد تزداد مع الاقتراب من الطوابق الأرضية، وهذه الحرارة ستجعل نظام تبريد المبنى يستهلك مزيد من الطاقة وللأسباب السابقة وأسباب أخرى قد يكون من الصعب جدًا حساب الطاقة التي يستهلكها المصعد.

لكن وفقًا للأرقام التي قدمتها شركة المصاعد Kone فإن المصعد الهيدروليكي النموذجي في مبنى المكاتب المكون من ثلاثة طوابق يستخدم 3800 كيلو واط / ساعة سنويًا، أو ما يقرب من متوسط ​​استخدام منزل أمريكي في أربعة أشهر.

وقد يستخدم مصعد الجر في مبنى مكون من 10 طوابق حوالي خمسة أضعاف ونصف هذا الكم من الطاقة، أما في مبنى شاهق مكون من 30 طابقًا ، فقد تستهلك 11 ضعفًا ونصف.

هذا بجانب حساب إضاءة المصعد، حيث أن المصعد المضاء جيدًا يمكن أن يستهلك 1750 كيلو واط في الساعة سنويًا لكل كابينة.[2]