この建設用ビル用エレベーターのエネルギー消費量は、油圧ベースの建設用ホイストとどのように比較されますか?

エネルギー消費量を比較すると、 ラックアンドピニオン 建設ビルのエレベーター 油圧ベースの建設用ホイストよりも消費エネルギーが大幅に少ない — 通常使用する 電力を 30% ～ 50% 削減 同等のデューティサイクルにわたって。この違いはわずかなものではありません。 18 か月にわたって 2 台の建設用ホイストを同時に稼働させる大規模プロジェクトでは、油圧式の代替品ではなく建設ビル用エレベーターを選択することによるエネルギーコストの節約が可能です。 20,000ユーロ 。その理由は、各システムが電気入力を垂直運動に変換する方法と、動作中にエネルギーを効率的に回収または放散する方法の根本的な違いにあります。

各システムがエネルギーをどのように使用するか: 主要な機械的違い

ラックアンドピニオン機構によって駆動される建設用エレベーターは、電気モーターを介して電気エネルギーを回転運動に直接変換し、電気モーターは固定マスト ラックに沿ってピニオン ギアを駆動します。エネルギー経路は短く、非常に効率的です: モーター→ギアボックス→ピニオン→垂直リフト。周波数コンバータドライブ (VFD) を備えた最新の建設ビル用エレベーターは、 90%～95% 一般的な負荷条件下では。

建設用油圧ホイストは、根本的に異なる原理で動作します。電気モーターが油圧ポンプを駆動し、流体を加圧してシリンダーまたはケージを動かす油圧モーターを作動させます。この 2 段階のエネルギー変換 (電気から油圧、機械へ) により、各段階で損失が増大します。油圧システムの効率は通常、次のとおりです。 60%～75% つまり、送電網から電力が 100 kWh 供給されるごとに、有用な昇降作業を実行できるのは 60 ～ 75 kWh だけです。残りのエネルギーは、作動油の熱、ポンプの摩擦、バルブの絞り、パイプの抵抗として失われます。

消費電力の比較: 建設ビル用エレベーターと油圧ホイスト

効率のギャップを具体的に表現するには、SC200 建設用ホイストとミッドレンジ油圧式建設用ホイストの 2 つの類似したホイスト システムを考えてみましょう。どちらも、リフト速度約 36 m/min でペイロード 2,000 kg と定格されています。 SC200 は、広く採用されているラックアンドピニオン構造のエレベーターとして、このクラスの機器の信頼できるベンチマークとして機能します。

スタンバイ電力の差は特に注意が必要です。油圧建設ホイストは、ケージが静止しているときでも加圧流体を継続的に循環または維持する必要があり、 アイドル期間中 3 ～ 6 kW 。アイドル時間が 30% ある一般的な建設現場では、これだけで月あたり数百ユーロの不要な電気代が追加されます。

回生ブレーキ：建築用エレベーターならではのメリット

最新の建設ビル用エレベーターのエネルギーに関する最も重要な利点の 1 つは、回生ブレーキによって降下中にエネルギーを回収できることです。荷重を積んだケージが下方に移動すると、電気モーターが発電機として機能し、運動エネルギーと位置エネルギーを電気に変換して戻し、建物の電源に供給されるか、他の敷地機器のエネルギー消費を相殺するために使用されます。

実際には、VFD を備えた建設用エレベーターの回生ブレーキにより回復することができます。 総消費エネルギーの 15% ～ 25% 負荷を伴う下りと負荷を伴う上昇の比率に応じて、稼働日全体にわたって稼働します。空のケージが頻繁に上昇し、積み込まれたケージが撤去された材料や機器とともに下降する 150 m を超える高層プロジェクトでは、この範囲の上限のエネルギー回収率が日常的に達成されます。

建設用油圧ホイストには同等の機構はありません。下降負荷は、圧力リリーフバルブを介して油圧の流れを絞り、すべての位置エネルギーを油圧流体内の熱に直接変換することによって制御されます。この熱は冷却システムを通じて積極的に管理する必要がありますが、冷却システム自体が追加の電力を消費するため、このタイプの建設用ホイストと電動ラックアンドピニオンの同等品との間のエネルギーギャップがさらに拡大します。

油圧ホイストの寒冷地での性能と隠れたエネルギーコスト

北ヨーロッパ、カナダの大部分、および高地の現場を含む寒冷気候では、油圧建設用ホイストには追加の隠れたエネルギーコストがかかりますが、これは最初の調達決定に考慮されることはほとんどありません。

• 液体の予熱: ホイストが安全に機能するには、作動油が最低作動粘度に達する必要があります。気温が 5°C 未満の場合、液体の予熱には時間がかかる場合があります。 20～45分 その期間中は継続的に 3 ～ 8 kW を消費します。
• 粘度に関連した効率損失: 冷たくて濃厚な作動油はポンプの抵抗を増加させ、システム効率をさらに低下させます。 5%～15% 最適流体温度での動作との比較。
• 液体交換サイクル: 熱サイクルにより作動油の劣化が早くなり、通常は作動油をすべて交換する必要があります。 2,000～3,000稼働時間 — 適切な処分が必要な有害廃棄物も発生する間接的なコスト。

電気駆動に基づくラックアンドピニオン構造のホイストも同様に周囲温度の影響を受けません。電気モーターと VFD コントローラーは幅広い温度範囲で効率的に動作し、液体の予熱は必要ありません。たとえば、SC200 建設用エレベーターは、 -20℃～40℃ 暖機エネルギーのペナルティがありません。これは、油圧システムが毎朝 30 ～ 60 分の生産時間を日常的に失っている冬の建設現場では、明らかな運用上の利点です。

二酸化炭素排出量とグリーンビルディングのコンプライアンス

エネルギー消費量の違いは炭素排出量に直接反映され、LEED、BREEAM、ISO 14001 環境管理要件などのグリーン ビルディング基準へのプロジェクトの準拠との関連性がますます高まっています。

ヨーロッパの平均グリッド排出係数を使用すると、 0.233 kg CO₂/kWh (ユーロスタット 2023) によると、表 1 のエネルギー数値に基づくと、建設用建物のエレベーターと同等の油圧式建設用ホイストとの年間二酸化炭素の差は、およそ ホイストあたり年間 800 ～ 1,400 kg CO₂ 。 2 年間の構築プログラムで 4 台のホイストを使用するプロジェクトでは、累積差は次を超えています。 6トンのCO₂ — グリーン認証スコアリングおよび請負業者の ESG レポートの材料となる数値。

さらに、油圧システムには流体漏れによる環境リスクが伴います。油圧ホースが 1 本故障すると、現場に 20 ～ 50 リットルの油が放出され、汚染の危険と規制上のインシデントの両方が発生する可能性があります。このコストと責任は、SC200 などの電動建設用エレベーターには適用されません。

油圧ホイストが依然として有利な場合

エネルギー効率は低いにもかかわらず、油圧建設用ホイストには特定の使用例の利点があり、特定のシナリオでは好ましい選択肢となります。

• 低層アプリケーション (20 m 未満): 平屋または 2 階建ての移動距離の短いリフトの場合、油圧ホイストは初期設置コストが低く、セットアップが簡単であるため、運転エネルギーの不利な点が部分的に相殺されます。
• 一時的または低頻度の使用: 建設用ホイストが 1 日あたり 2 ～ 3 時間しか稼働しない場合、累積エネルギーコストの差は、完全な建設用エレベーター システムの資本コスト プレミアムを正当化できない点まで縮小します。
• 信頼性の高い三相電源のないサイト: 油圧ホイストは、単相電力またはディーゼル駆動の油圧パックで動作するように構成できるため、グリッド電力が利用できないか制限されている遠隔地でも使用できます。
• 非常に重い単一サイクル負荷: 油圧システムは、よりシンプルな機械構成で非常に高い持ち上げ力を提供できるため、エネルギー効率よりもピーク力が重要となる専門的な重量物持ち上げ作業に有利です。

総所有コスト: 決定要因としてのエネルギー

調達チームが純粋に購入価格またはレンタル価格に基づいて垂直輸送機器を評価する場合、油圧ホイストが競争力があるように見えることがよくあります。ただし、エネルギー、メンテナンス、液体交換、ダウンタイムを考慮した総所有コスト (TCO) 分析では、中長期のプロジェクトでは一貫して建設用油圧ホイストよりも建設用エレベーターが有利です。

エネルギーを考慮した機器選択のための実践的なガイダンス

プロジェクト チームがホイストの選択でエネルギー効率を優先する場合は、次の基準を決定の指針にする必要があります。

1. を指定してください VFD搭載建設用エレベーター — SC200 は、このカテゴリの実証済みの例です — 高さ 30 m または期間 6 か月を超えるプロジェクトでは、エネルギー節約により、油圧建設用ホイストに比べて設備コストの割増が相殺されます。
2. メーカーに依頼する エネルギー原単位の数値 (吊り上げトンメートルあたりのkWh) により、建設用ホイストと油圧代替品の完全な比較が可能になります。
3. 考慮に入れる スタンバイ消費電力 エネルギー予算を計算するとき、これは油圧ホイストのパフォーマンスが常に劣る部分であり、1 日あたりのコストの差が最も顕著に現れる部分です。
4. 寒冷気候のサイトの場合は、 10% ～ 20% のエネルギーペナルティ 流体の予熱と粘度損失を考慮して、油圧ホイストの消費量を推定します。
5. グリーンビルディング認証がプロジェクト要件である場合は、プロジェクトの持続可能性報告書の一部として、油圧ホイストを使用した場合と建設用エレベーターを使用した場合とのエネルギー消費量の差とそれに伴う CO₂ 削減量を文書化します。

建設用エレベーターのエネルギー消費量の利点は、油圧式建設用ホイストに比べて大きく、一貫性があり、十分に文書化されています。と デューティサイクルあたりの電力消費量が 30% ～ 50% 削減 、待機電力がごくわずかで、オプションの回生エネルギー回収があり、流体関連の効率損失がないため、広く導入されている SC200 建設用ホイストに代表されるラックアンドピニオン建設用エレベーターは、現場での垂直輸送用途の大部分にとって、明らかにエネルギー効率の高い選択肢です。エネルギー価格に敏感な市場で活動し、グリーン認証を取得したり、複数年にわたる建設プログラムを管理したりするプロジェクト チームにとって、油圧ホイストではなく建設ビル用エレベーターを選択することは、単に環境上の決断であるだけでなく、健全な財務上の決断でもあります。