آسانسور خورشیدی سیستمی است که تمام یا بخشی از برق موردنیاز آن با استفاده از پنل‌های خورشیدی و تجهیزات مدیریت انرژی تأمین میشود. در این سیستم، مکانیزم اصلی آسانسور می‌تواند کششی، گیرلس، روملس یا مدل مناسب دیگری باشد؛ بنابراین اصطلاح «خورشیدی» بیشتر به منبع تأمین و مدیریت انرژی اشاره میکند، نه روش حرکت کابین.
میزان استفاده از انرژی خورشیدی در هر پروژه متفاوت است. توان موتور، ظرفیت آسانسور، تعداد توقف، تعداد سفرهای روزانه، مساحت قابل‌استفاده بام، میزان تابش، ظرفیت باتری و نحوه اتصال به شبکه برق باید پیش از طراحی بررسی شوند.
برخلاف تصور رایج، خورشیدیبودن آسانسور الزاماً به معنای حذف کامل برق شبکه یا کارکرد دائمی هنگام قطعی برق نیست. برای رسیدن به چنین قابلیتی باید تولید پنلها، ظرفیت ذخیرهسازی و توان مصرفی تجهیزات به‌صورت مهندسی محاسبه شوند.
برای بررسی امکان اجرای آسانسور خورشیدی، مشخصات آسانسور، وضعیت برق ساختمان، مساحت بام و میزان تردد روزانه را برای کارشناسان رایا آسانسور ارسال کنید.
ارتباط با کارشناسان رایا آسانسور: ۰۲۱۷۱۰۵۷۱۳۳
آسانسور خورشیدی چیست؟
آسانسور خورشیدی معمولاً یک آسانسور کم‌مصرف است که به سامانه تولید برق فتوولتائیک متصل میشود. برق تولیدشده توسط پنلها می‌تواند مستقیماً در ساختمان مصرف شود، وارد باتری شود یا در یک سیستم متصل به شبکه مورد استفاده قرار گیرد.
در چنین پروژه‌ای، پنل خورشیدی جای موتور، تابلو فرمان یا تجهیزات ایمنی آسانسور را نمی‌گیرد. سیستم خورشیدی فقط وظیفه تأمین بخشی از انرژی موردنیاز را بر عهده دارد. خود آسانسور همچنان به موتور، تابلو فرمان، درایو، کابین، درب‌ها، ریل، تجهیزات ایمنی و سیستم کنترل نیاز دارد.
برای کاهش توان مصرفی میتوان از موتورهای پربازده، درایو مناسب، روشنایی LED، حالت آماده‌به‌کار و در بعضی پروژهها از سیستم بازیابی انرژی استفاده کرد. ترکیب این تجهیزات با پنل خورشیدی می‌تواند مصرف برق شبکه را کاهش دهد؛ اما نتیجه نهایی باید برای هر ساختمان محاسبه شود.
آسانسور خورشیدی چگونه کار میکند؟
پنل‌های خورشیدی، تابش خورشید را به برق مستقیم یا DC تبدیل می‌کنند. برق تولیدشده برای استفاده در آسانسور باید توسط اینورتر، کنترلر و تجهیزات حفاظتی مدیریت شود. نحوه مصرف انرژی به طراحی سیستم بستگی دارد.
در یک سیستم متصل به شبکه، برق پنلها وارد مدار برق ساختمان میشود و آسانسور نیز از همین مجموعه انرژی استفاده میکند. اگر تولید پنلها کمتر از مصرف لحظه‌ای باشد، کمبود انرژی از شبکه تأمین میشود.
در سیستم مجهز به باتری، بخشی از انرژی تولیدشده ذخیره میشود تا در زمان مناسب یا هنگام قطعی برق مورد استفاده قرار گیرد. ظرفیت باتری باید با توان موتور، تعداد حرکت‌های مورد انتظار و مدت پشتیبانی هماهنگ باشد.
در سیستم هیبریدی، شبکه برق، پنل‌های خورشیدی و باتری با یکدیگر کار می‌کنند. این مدل می‌تواند انعطاف بیشتری ایجاد کند؛ اما طراحی، کنترل و هزینه تجهیزات آن نیز پیچیده‌تر است.
برای کاهش مصرف انرژی، انتخاب موتور آسانسور باید براساس ظرفیت، سرعت، تعداد توقف و میزان تردد ساختمان انجام شود.
انواع آسانسور خورشیدی
آسانسور خورشیدی مستقل (Off-Grid)
این نوع کاملاً از انرژی خورشیدی استفاده میکند و وابستگی به برق شهری ندارد.
مناسب برای:
- ویلاها
- مناطق دورافتاده
- پروژه‌های فاقد زیرساخت برق قوی
آسانسور خورشیدی هیبریدی (Hybrid)
در این مدل، آسانسور هم از برق شهری و هم از انرژی خورشیدی استفاده میکند.
مناسب برای:
- ساختمان‌های شهری
- مجتمع‌های مسکونی
- ساختمان‌های تجاری
این مدل رایج‌تر و کاربردی‌تر است.
فهرست مطالب
اجزای سیستم تأمین انرژی خورشیدی
پنل خورشیدی
پنل‌های فتوولتائیک وظیفه تولید برق از نور خورشید را بر عهده دارند. تعداد و توان پنلها براساس مصرف انرژی آسانسور، فضای بام، جهت نصب، سایه‌اندازی و میزان تابش منطقه تعیین می‌شوند.
نباید تعداد پنلها فقط براساس توان اسمی موتور انتخاب شود. تعداد سفرهای روزانه، مدت آماده‌به‌کار و مصرف تجهیزات جانبی نیز در محاسبات مؤثرند.
اینورتر و کنترلر
اینورتر و کنترلر وظیفه تبدیل و مدیریت انرژی تولیدشده را بر عهده دارند. این تجهیزات باید با ساختار برق ساختمان، توان سیستم خورشیدی و مشخصات آسانسور سازگار باشند.
اینورتر خورشیدی با درایو کنترل موتور آسانسور یک قطعه واحد نیست. هرکدام وظیفه متفاوتی دارند و هماهنگی آن‌ها باید در طراحی الکتریکی پروژه بررسی شود.
باتری
باتری برای ذخیره‌کردن انرژی و استفاده در زمان کاهش تولید یا قطع برق به کار می‌رود. تمام آسانسورهای خورشیدی الزاماً باتری ندارند و وجود پنل بهتنهایی به معنای برخورداری از برق اضطراری نیست.
ظرفیت، نوع، محل نصب، تهویه، عمر کاری، قابلیت تعویض و هزینه نگهداری باتری باید پیش از انتخاب بررسی شوند.
سیستم مدیریت انرژی
سیستم مدیریت انرژی میان پنلها، شبکه، باتری و مصرف‌کننده‌ها هماهنگی ایجاد میکند. این سیستم مشخص میکند انرژی تولیدشده در چه زمانی مصرف، ذخیره یا به شبکه ساختمان منتقل شود.
کیفیت طراحی سیستم مدیریت انرژی در پایداری عملکرد و استفاده مؤثر از برق خورشیدی اهمیت زیادی دارد.
تجهیزات حفاظتی
فیوزها، کلیدهای حفاظتی، سیستم ارت، کابل‌ها، تابلوهای برق و تجهیزات قطع اضطراری باید متناسب با توان سامانه انتخاب شوند. حفاظت آسانسور و حفاظت سیستم خورشیدی دو بخش مرتبط اما مجزا هستند و هر دو باید در طراحی لحاظ شوند.در بسیاری از پروژه‌های کم‌مصرف، استفاده از آسانسور گیرلس به‌دلیل حذف گیربکس، راندمان مناسب و امکان کنترل دقیق حرکت قابل بررسی است.
انواع روش‌های تأمین برق آسانسور خورشیدی
سیستم متصل به شبکه
در این مدل، پنل خورشیدی در کنار شبکه برق ساختمان فعالیت میکند. انرژی تولیدشده می‌تواند بخشی از مصرف آسانسور یا سایر تجهیزات ساختمان را تأمین کند و کمبود انرژی از شبکه دریافت میشود.
مزیت این روش، کاهش وابستگی به باتری و امکان استفاده هم‌زمان از برق شبکه است. بااین‌حال، یک سیستم متصل به شبکه معمولی ممکن است هنگام قطع برق شبکه نیز خاموش شود؛ مگر اینکه تجهیزات پشتیبان مناسب داشته باشد.
سیستم هیبریدی
سیستم هیبریدی از ترکیب پنل خورشیدی، شبکه برق و باتری استفاده میکند. در این روش، امکان مدیریت بهتر انرژی و تأمین محدود برق هنگام قطعی وجود دارد.
هزینه اولیه، فضای تجهیزات، برنامه نگهداری و عمر باتری از نکاتی هستند که باید در ارزیابی سیستم هیبریدی در نظر گرفته شوند.
سیستم مجهز به ذخیرهساز
در این مدل، باتری برای ذخیره انرژی در نظر گرفته میشود. تعداد حرکت‌های قابل انجام هنگام قطع برق به ظرفیت و وضعیت شارژ باتری، وزن کابین، جهت حرکت، توان موتور و طراحی سیستم بستگی دارد.
ذخیرهساز نباید بدون محاسبه توان راه‌اندازی و مصرف واقعی آسانسور انتخاب شود.
آیا آسانسور خورشیدی هنگام قطع برق کار میکند؟
خورشیدیبودن آسانسور بهتنهایی ادامه کار هنگام قطع شبکه را تضمین نمی‌کند. اگر سیستم فقط به پنل‌های متصل به شبکه مجهز باشد، ممکن است با قطع برق شبکه از مدار خارج شود.
برای ادامه کار هنگام قطعی باید باتری، اینورتر مناسب، تجهیزات کنترل و برنامه عملکرد اضطراری پیش‌بینی شوند. در برخی پروژهها سیستم فقط کابین را به نزدیک‌ترین طبقه هدایت میکند و در بعضی سیستم‌ها امکان انجام تعداد محدودی سفر وجود دارد.
مدت پشتیبانی باید براساس سناریوی موردنیاز تعیین شود:
-
رساندن کابین به طبقه و بازکردن درب
-
انجام چند سفر محدود
-
ادامه سرویس برای مدت مشخص
-
تأمین برق روشنایی و تجهیزات ارتباطی
-
پشتیبانی از سایر مصرف‌کننده‌های ساختمان
هیچ‌کدام از این قابلیت‌ها نباید بدون بررسی مشخصات باتری و تابلو فرمان به تمام آسانسورهای خورشیدی نسبت داده شوند.
تفاوت برق خورشیدی، UPS و درایو احیاکننده
پنل خورشیدی، UPS و درایو احیاکننده هرکدام وظیفه متفاوتی دارند. استفاده هم‌زمان از آن‌ها امکان‌پذیر است، اما جایگزین یکدیگر نیستند.
| فناوری | وظیفه اصلی | نکته مهم |
|---|---|---|
| پنل خورشیدی | تولید برق از تابش خورشید | میزان تولید به شرایط محیطی وابسته است |
| باتری یا UPS | ذخیره انرژی و پشتیبانی در قطعی | مدت کار به ظرفیت باتری بستگی دارد |
| درایو احیاکننده | بازیابی بخشی از انرژی حرکت | انرژی تولید نمی‌کند؛ انرژی قابل بازیابی را مدیریت میکند |
| حالت آماده‌به‌کار | کاهش مصرف در زمان عدم استفاده | برای ساختمان‌های کم‌تردد مفید است |
| روشنایی LED | کاهش مصرف روشنایی کابین | سهم آن از مصرف کل محدود است |
درایو احیاکننده می‌تواند در شرایط مشخص بخشی از انرژی ایجادشده هنگام حرکت را به سیستم برق بازگرداند. مقدار بازیابی به ظرفیت، ترافیک، جهت حرکت و طراحی سیستم بستگی دارد.
هزینه اجرای آسانسور خورشیدی
قیمت آسانسور خورشیدی از دو بخش اصلی تشکیل میشود: هزینه خود آسانسور و هزینه سامانه تولید و مدیریت انرژی.
هزینه آسانسور شامل موتور، تابلو فرمان، درایو، کابین، درب‌ها، ریل‌ها، تجهیزات چاه، سیستم‌های ایمنی، نصب و راه‌اندازی است. هزینه بخش خورشیدی نیز شامل پنلها، سازه نگهدارنده، اینورتر، کنترلر، باتری احتمالی، کابلکشی، تابلو برق و تجهیزات حفاظتی میشود.
| عامل قیمت | تأثیر بر هزینه |
|---|---|
| ظرفیت و تعداد توقف | توان و تجهیزات موردنیاز را تغییر میدهد |
| تعداد سفرهای روزانه | در محاسبه انرژی مصرفی مؤثر است |
| توان و تعداد پنلها | هزینه سامانه تولید برق را مشخص میکند |
| وجود باتری | هزینه اولیه و نگهداری را افزایش میدهد |
| مدت پشتیبانی | ظرفیت ذخیرهساز موردنیاز را تغییر میدهد |
| مساحت و وضعیت بام | بر امکان نصب و سازه پنلها مؤثر است |
| اینورتر و مدیریت انرژی | به نوع سیستم متصل، هیبریدی یا ذخیره‌دار بستگی دارد |
| تجهیزات آسانسور | موتور، درایو، درب و کابین بر قیمت کلی اثر دارند |
| عملیات ساختمانی | سازه، کابلکشی و آماده‌سازی محل جداگانه محاسبه می‌شوند |
بدون بررسی مصرف واقعی و میزان انرژی قابل تولید، اعلام قیمت یا درصد صرفه‌جویی دقیق امکان‌پذیر نیست.
چه مقدار پنل خورشیدی نیاز است؟
تعداد پنل‌های موردنیاز با یک فرمول ثابت برای تمام آسانسورها تعیین نمی‌شود. ابتدا باید مصرف روزانه آسانسور محاسبه شود. این محاسبه شامل مصرف حرکت کابین، درب‌ها، تابلو فرمان، روشنایی، تهویه و حالت آماده‌به‌کار است.
پس از آن میزان انرژی قابل تولید با توجه به شرایط زیر بررسی میشود:
-
شهر و میزان تابش خورشید
-
جهت و زاویه نصب پنلها
-
مساحت مفید بام
-
وجود سایه ساختمان‌های اطراف
-
راندمان پنل و اینورتر
-
دمای محیط
-
آلودگی و نیاز به نظافت پنلها
-
میزان انرژی مورد انتظار از سیستم
-
ظرفیت ذخیرهسازی موردنیاز
توان نامی موتور بهتنهایی برای تعیین تعداد پنلها کافی نیست؛ زیرا موتور فقط هنگام حرکت مصرف اصلی دارد و الگوی تردد در هر ساختمان متفاوت است.
مزایای احتمالی آسانسور خورشیدی
کاهش مصرف برق شبکه
اگر سیستم به‌درستی طراحی شود، پنلها میتوانند بخشی از انرژی موردنیاز آسانسور یا برق عمومی ساختمان را تأمین کنند. میزان کاهش مصرف به تولید واقعی و ترافیک آسانسور بستگی دارد.
امکان استفاده از انرژی تجدیدپذیر
انرژی خورشیدی می‌تواند سهم مصرف برق تولیدشده از منابع تجدیدپذیر را افزایش دهد. ارزیابی اثر محیط‌زیستی باید چرخه عمر پنلها، باتری‌ها و تجهیزات را نیز در نظر بگیرد.
پشتیبانی در زمان قطعی
در سیستم‌های مجهز به ذخیرهساز و تجهیزات کنترلی مناسب، امکان هدایت کابین به طبقه یا انجام تعداد محدودی سفر هنگام قطعی قابل بررسی است.
هماهنگی با ساختمان‌های کم‌مصرف
آسانسور خورشیدی می‌تواند بخشی از طراحی جامع یک ساختمان کم‌مصرف باشد؛ به‌خصوص زمانی که موتور پربازده، درایو مناسب، LED و حالت آماده‌به‌کار نیز استفاده شوند.
کاهش پیک مصرف در برخی طراحی‌ها
باتری و سیستم مدیریت انرژی میتوانند در برخی پروژهها بخشی از توان موردنیاز هنگام شروع حرکت را مدیریت کنند. امکان و میزان این مزیت باید با محاسبات الکتریکی تأیید شود.
محدودیت‌ها و چالش‌های اجرا
-
تولید پنلها در طول روز و فصل‌های مختلف ثابت نیست.
-
تمام ساختمانها فضای بام کافی ندارند.
-
سایه‌اندازی می‌تواند تولید انرژی را کاهش دهد.
-
باتری دارای عمر محدود است و به تعویض نیاز دارد.
-
هزینه اولیه سیستم انرژی ممکن است قابل‌توجه باشد.
-
تجهیزات باید با تابلو فرمان و برق آسانسور سازگار باشند.
-
سرویس آسانسور و نگهداری سامانه خورشیدی هر دو ضروری هستند.
-
عملکرد هنگام قطعی باید از ابتدا طراحی شود.
-
تمام مدل‌های آسانسور امکان اتصال مستقیم به هر اینورتر یا باتری را ندارند.
-
مجوزها و الزامات برق ساختمان باید بررسی شوند.
آسانسور خورشیدی برای تمام پروژهها انتخاب اقتصادی یکسانی نیست. بازگشت سرمایه به قیمت برق، هزینه تجهیزات، میزان تولید، تعداد سفرها و هزینه نگهداری بستگی دارد.
آسانسور خورشیدی برای چه ساختمان‌هایی مناسب است؟
این سیستم در پروژه‌هایی قابل بررسی است که فضای مناسب برای نصب پنل، تابش کافی و امکان اجرای تجهیزات الکتریکی وجود داشته باشد. ساختمان‌های مسکونی کم‌ارتفاع، ویلاها، مجموعه‌های اداری و پروژه‌های معماری پایدار میتوانند از گزینه‌های قابل بررسی باشند.
بااین‌حال، مناسب‌بودن سیستم فقط به ارتفاع ساختمان وابسته نیست. در ساختمان پرتردد یا مرتفع باید توان مصرفی، پیک بار، فضای پنل و ظرفیت ذخیرهسازی با دقت بیشتری محاسبه شوند.
آسانسور خورشیدی نباید به‌صورت عمومی به‌عنوان راهکاری بدون محدودیت برای برج‌ها معرفی شود. در چنین پروژه‌هایی، بررسی ترافیک و مصرف انرژی اهمیت بیشتری دارد.حذف موتورخانه مستقل به نوع طراحی مکانیکی مربوط است و ارتباط مستقیمی با خورشیدیبودن سیستم ندارد؛ برای شناخت این ساختار، راهنمای آسانسور روملس را مطالعه کنید.
مراحل بررسی و طراحی
-
ثبت مشخصات آسانسور: ظرفیت، تعداد توقف، سرعت و مکانیزم مشخص می‌شوند.
-
بررسی ترافیک: تعداد تقریبی سفرهای روزانه و ساعات پرتردد ثبت میشود.
-
محاسبه مصرف: انرژی حرکت و تجهیزات جانبی برآورد میشود.
-
بررسی بام: مساحت، جهت، شیب و سایه‌اندازی کنترل می‌شوند.
-
تعیین هدف پروژه: کاهش مصرف یا تأمین برق اضطراری مشخص میشود.
-
انتخاب ساختار: سیستم متصل به شبکه، هیبریدی یا ذخیره‌دار انتخاب میشود.
-
محاسبه پنل و باتری: توان تولید و ظرفیت ذخیرهسازی تعیین می‌شوند.
-
هماهنگی تجهیزات: سازگاری اینورتر، تابلو فرمان و حفاظت‌ها بررسی میشود.
-
اعلام هزینه: هزینه آسانسور و سامانه انرژی جداگانه برآورد می‌شوند.
-
نصب و تست: عملکرد عادی، اضطراری و تجهیزات حفاظتی کنترل می‌شوند.
-
تحویل و نگهداری: برنامه سرویس آسانسور و سامانه خورشیدی ارائه میشود.
استعلام امکان اجرای آسانسور خورشیدی
برای بررسی اولیه باید اطلاعات زیر در اختیار کارشناسان قرار گیرد:
-
تعداد توقف
-
ظرفیت و سرعت آسانسور
-
نوع موتور و تابلو فرمان
-
تعداد تقریبی سفرهای روزانه
-
نوع برق ساختمان
-
شهر محل پروژه
-
مساحت مفید بام
-
تصاویر بام و محل تجهیزات
-
هدف از سیستم خورشیدی
-
مدت پشتیبانی مورد انتظار هنگام قطعی
پس از بررسی این اطلاعات میتوان مشخص کرد چه میزان از مصرف قابل تأمین است و آیا اجرای پنل و باتری برای پروژه توجیه فنی دارد یا خیر.
ارتباط با کارشناسان رایا آسانسور: ۰۲۱۷۱۰۵۷۱۳۳
سوالات متداول
این موضوع به طراحی سیستم بستگی دارد. برای کار مستقل از شبکه باید پنل، باتری، اینورتر و تجهیزات کنترلی متناسب پیش‌بینی شوند. وجود پنل بهتنهایی کار مستقل را تضمین نمی‌کند.
اگر سیستم دارای ذخیرهساز و کنترل اضطراری مناسب باشد، امکان هدایت کابین به طبقه یا انجام تعداد محدودی سفر وجود دارد. مدت کار به ظرفیت باتری و توان مصرفی بستگی دارد.
تعداد پنلها براساس مصرف روزانه، تعداد سفر، توان تجهیزات، میزان تابش، فضای بام و هدف پروژه محاسبه میشود. توان موتور بهتنهایی معیار کافی نیست.
در بعضی ساختمانها امکان اتصال سامانه خورشیدی به برق آسانسور یا برق عمومی ساختمان وجود دارد. سازگاری موتور، تابلو فرمان، درایو و ساختار برق باید پیش از اجرا بررسی شود.
خیر. تکفازبودن به نوع ورودی برق مربوط است؛ اما خورشیدیبودن به منبع تولید و مدیریت انرژی اشاره دارد. یک آسانسور ممکن است تکفاز باشد ولی پنل خورشیدی نداشته باشد.
پنل خورشیدی برق تولید میکند؛ اما UPS انرژی ذخیرهشده را هنگام قطعی در اختیار تجهیزات قرار میدهد. این دو میتوانند در یک سیستم با یکدیگر استفاده شوند.
نمیتوان درصد ثابتی برای همه پروژهها اعلام کرد. میزان کاهش مصرف شبکه به تولید پنلها، ترافیک آسانسور، ظرفیت ذخیرهسازی و راندمان تجهیزات بستگی دارد.
نیاز به موتورخانه به طراحی مکانیکی آسانسور مربوط است، نه منبع خورشیدی برق. یک آسانسور خورشیدی می‌تواند روملس یا موتورخانه‌دار باشد.
قیمت از مجموع هزینه آسانسور، پنلها، اینورتر، باتری احتمالی، تجهیزات مدیریت انرژی، کابلکشی، حفاظت و نصب محاسبه میشود.
امکان اجرا باید با محاسبه مصرف، ترافیک، توان موتور، فضای بام و میزان تولید بررسی شود. نمیتوان این سیستم را بدون ارزیابی فنی برای تمام برج‌ها مناسب دانست.
