Bio

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Tuesday, January 12, 2016

電梯上下樓,哪個比較耗電?

因為大樓的普遍,我們幾乎每天都會使用至少一次的電梯,而坐電梯時我們會遇到很多情況,自己一個人等停在不同樓層的電梯,一群人等停在別的樓層的空電梯,會是等到電梯後發現已經有一群人在裡面。不知道各為有沒有想過,電梯是在上樓的時候比較耗電還是在下樓的時候花比較多電力。在這裡就讓我們好好的探討一下。

一般人會直覺的認為,電梯在上樓的時候比較耗電,因為物體上升要抵抗地心引力,所以需要比較多的能量,就像我們人在上樓梯時感覺比較吃力一樣。事實上,這樣的直覺判斷不一定是對的。首先,我們要了解電梯運作的原理,電梯有很多種升降原理,但是用來載人或運貨的的電梯大多是配有對重系統的引曳式。這種運作方式常被使用於五層以上的高樓,載重上也沒有太大的限制,因此常被使用。這種系統的運作方式就是在電梯轎廂(載貨用的廂體)上裝多條鋼纜,掛在滑輪上,並且在鋼纜另一端裝上一個對重(作平衡用),對重系統的重量大約是轎廂重量將上電梯最大負載重量50%的重量。當電梯轎廂往上移動的時候,對重就會往下。(簡圖如下)
2為電梯轎廂        3為電梯對重

如上面的敘述可以得知,一個完全沒載人的空電梯比對重還輕,所以,當空電梯要上升的時候,只要讓電梯對重受地心引力的影響往下掉,電梯轎廂就會自然上升,因此讓空電梯上升反而不需要花太多能量。反過來看,如果要讓空電梯往下移動,就必須要花費能量讓對重往上抬升,而需要花的能量就比讓空電梯上升來的高。但是如果電梯已經載了超過最大負載量50%的重量,那情況就不一樣了,因為此時的電梯轎廂比對重還重,所以此時的電梯下降所花費的電力會比上升來的少,因為此時的電梯要下降只需要就由地心引力的影響就能往下移動,只需要提供部分電力維持下降速度以及煞車系統就行了。反倒是上升需要花費額外能量抵抗地心引力,使較重的電梯轎廂往上移動。

既然電梯的運作有這麼多的效率問題存在,一個有多樓層並且備有多部電梯的大樓就必須要有一個好的系統來分配電梯。系統必須要計算當下電梯的重量,並決定必須要如何移動來載客。例如:今天有兩部電梯,一部載重60%,一部載重30%,兩部電梯都從頂樓14樓出發並且往下,此時,有人在7樓按電梯(這個人按了往下的按鈕),為了要讓電梯的移動比較省電,系統應該要讓在重30%的電梯去載,因為這樣能減少這部電梯下降時花費的能量,也能節省讓載重60%的電梯煞車所花費的能量。因為載重60%電梯有一部份是透過地心引力的影響在下降,所以為了停住電梯,就必須要用煞車。反觀載重30%的電梯,因為這部電梯是透過把對重往上升來讓電梯下降,所以只需要停止上升對重就能停住電梯,因此不需要煞車。此外,增加在重30%電梯的重量能節省這部電梯下降時所需的電力,進而達到省電的目的。當然,這只是我用我現有知識的判斷,真正電梯的運作可能不止於此,但是這應該能充分表達對於電梯運作以及分配的重要性。還有,下次一個人等電梯發現電梯都是停著沒載人的時候,各位應該都知道該怎麼做了。記住,空電梯上樓比下樓時較省電。

1 comment:

  1. 這篇也超有趣的,我也可以現學現賣一下。哈哈。

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