승강기 연계형 에너지저장장치 최적화를 위한 회생제동시스템 연구

Abstract

오늘날 초고층 빌딩 및 고층 아파트의 건축물이 늘어남에 따른 건축기술의 발달은 급속도로 성장하는 추세이다. 이에 따라서 동시에 엘리베이터의 설치 대수도 매년 늘어나고 있으며 엘리베이터 기동 및 운행 상에 필요한 전력량에도 큰 변화가 초래 되고 있다. 2016년도부터 정부에서 시행하고 있는 건물에너지효율화사업(BRP) 목적에 부합시키기 위해서라도 저 전력의 사용으로 엘리베이터 운행의 최적 효율화를 위한 시스템 적립이 필요하다. 하나의 고층 건물에 설치되는 엘리베이터의 대수는 보통 50대~60대 이상으로 설치가 되며 하루 평균 엘리베이터 기동 횟수를 확인해 보면 15000회 이상으로 측정 되었다. 이렇듯 기동 횟수에 따른 전력량 증가로 건물에서 부담해야 하는 전기요금 부담금도 상당한 액수를 보이고 있다. 엘리베이터 운행 횟수에 따른 전력량 감소를 위한 여러 연구들이 진행되고 있으며 에너지 절감효과로 비롯한 전기요금 절약은 엘리베이터 신기술 동향 개발에 핵심 기술로 자리매김 하고 있다. 엘리베이터 운행에 사용되는 전력량 감소를 위해 대표적으로 연구 되고 있는 핵심기술은 회생제동 시스템 연구이다. 이 시스템 연구의 궁극적인 목표는 초고층 건물에 운행되는 엘리베이터 사용 전력의 사용 환경에 따라 15~40% 절감효과를 기대한다. 이런 회생제동 시스템 최적화 적용을 위해서는 유도 전동기를 통해 발생된 전기에너지를 열로 손실되는 것을 방지해야 하며 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키는 방법을 고안하는 점도 중요한 과제이다. 본 논문은 엘리베이터 기존 제동 방식 이였던 저항 제동 장치에서 발전시킨 형태인 회생제동장치를 채택함으로 인해 저 전력으로 엘리베이터를 기동 할 수 있는 회생 에너지를 발생시키는 최적 시스템을 구축하는 연구를 실행했다. 또한, 회생제동장치가 적용된 초고층 건물 및 고층 아파트 현장 실제 사례를 통한 에너지 효율 Map 검증을 통하여 실제로 에너지가 저장되는 과정과 저장된 에너지를 효율적으로 쓰는 방법적인 것에 대한 연구를 실행 하였다. 이를 통해 엘리베이터 사용자에게도 저 전력의 에너지로 엘리베이터를 이용 할 수 있는 서비스를 제공하기 위함을 본 논문에 목적으로 한다.; Today as the number of skyscrapers and high-rise apartments has been increasing, building construction technology has rapidly developed. According to this condition, the number of installed elevators has been increasing every year, and large amount of electric power has been demanded more and more. In order to meet the objectives of the Building Retrofit Project (BRP), which has been implemented by the governments since 2016, it is necessary to establish optimal efficiency of elevator operation by using low power. The number of elevators installed in one skyscraper building is usually 50 to 60 or more, and the average number of its operation was measured to be over 15,000 or more a day. Since such a large number of its operation, electricity cost of the skyscrapers must be paid considerably. In order to reduce the power usage amount depending on its operation numbers, many researches have been conducted. Saving electricity bills, including energy saving, is becoming a key technology in the development of new elevator technologies. The key technology being representatively researched is the regen drive system in order to reduce the power consumption of elevators. This system researches expect power saving effects of elevators operated in skyscrapers up to 15% to 40%, depending on environments of power usage. In order to apply optimally the regen drive system, it is necessary to prevent electric energy generated through the induction motor from being lost as heat, and also it is important task to devise a method for effectively cooling the generated heat. This study researched optimal system establishment to make regenerate energy by choosing the regen drive system, which is developed from the resistance braking system that is an existed breaking system of elevators. Also, through efficiency map verification on real cases of skyscrapers and high-rise apartments that apply the regen drive system, this study researched actual methods during processes of energy saving and energy usage efficiently. Through the research, this study has a purpose to provide elevator users services that they can use the elevators with low electricity power.