บันไดเลื่อน (Escalators)

Source : http://image.dek-d.com

หลักการทำงานของบันไดเลื่อน (ESCALATORS)

บันไดเลื่อน คือระบบขนส่งด้วยสายพานแบบหนึ่งที่ใช้บันไดในการลำเลียงคนจำนวนมากด้วยความเร็วที่เหมาะสมและคงที่ การเคลื่อนที่ของบันไดเลื่อนจะใช้โซ่ที่มีข้อต่อ 1 คู่ (ลักษณะคล้ายโซ่จักรยานหรือรถยนต์ยนต์แต่ใหญ่กว่า) คล้องผ่านเกียร์หรือเฟือง 2 คู่ (ด้านบนและด้านล่างของบันได) เฟืองจะขับบันไดเลื่อนที่เรียงต่อกันหลายๆ ชั้นด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ระดับความเร็วคงที่ และเพื่อให้บันไดเลื่อนมีความปลอดภัยในการใช้งาน ราวบันไดจะถูกออกแบบมาให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับบันไดด้วยความเร็วเท่ากับบันไดด้วย ดังนั้นมอเตอร์ขับบันไดเลื่อน นอกจากจะขับบันไดแล้วยังทำหน้าที่ขับราวบันไดด้วย

รูปแสดงโครงสร้างหลักของบันไดเลื่อน (Escalator)
ที่มา :  ข้อมูลด้านเทคนิค ของ OTIS

ความสามารถของบันไดเลื่อน

ความสามารถของบันไดเลื่อนในการขนส่งผู้โดยสารแปรตามความกว้างของขั้นบันไดและความเร็ว ดังนี้

ตารางแสดงความสามารถของบันไดเลื่อนในการขนส่งผู้โดยสารของบันไดเลื่อน
ที่มา : Stein /Reynolds/McGuinness, Mechanical and Electrical Equipment for Buildings  7^th Edition.

การใช้พลังงานของบันไดเลื่อน

บันไดเลื่อนใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อนมอเตอร์ขับชุดเฟืองขับที่ต่อโดยตรงกับโซ่ของบันไดและชุดขับราวบันได โดยขนาดกำลังของมอเตอร์ที่ใช้งานแปรผันตามความกว้างของขั้นบันได และความสูงของระหว่างชั้นที่ติดตั้งบันไดเลื่อน เนื่องจากส่วนมากบันไดเลื่อนมีความเร็วต่ำและคงที่ ดังนั้นความเร็วจึงไม่มีผลต่อกำลังของมอเตอร์ที่ใช้มากนัก  พลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียเกิดขึ้นจากการส่งกำลังผ่านระบบเฟืองและโซ่ ถ้าระบบส่งกำลังมีความฝืดสูง(high friction) เช่นการขาดการบำรุงรักษาย่อมมีผลต่อการใช้พลังงานที่สูงขึ้น

ตารางขนาดมอเตอร์ที่ใช้ในการขับเคลื่อนบันไดเลื่อน
ที่มา : Stein /Reynolds/McGuinness, Mechanical and Electrical Equipment for Buildings 7th Edition.

การอนุรักษ์พลังงานของบันไดเลื่อน

 การบำรุงรักษา : เนื่องจากบันไดเลื่อนมีการส่งกำลังผ่านระบบเฟืองและโซ่ในการขับเคลื่อน  ดังนั้นถ้าระบบส่งกำลังมีความฝืดสูง(high friction) ย่อมทำให้มอเตอร์ทำงานหนักขึ้นและใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้น ดังนั้นการอนุรักษ์พลังงานของบันไดเลื่อนอันดับแรกคือต้องให้ความสำคัญต่อการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอตามคำแนะนำของผู้ผลิต

การระบายความร้อนของมอเตอร์ : โดยส่วนใหญ่มอเตอร์ของบันไดเลื่อนจะติดตั้งอยู่ในจุดที่ระบายความร้อนได้ยาก ดังนั้น ถ้าผู้ออกแบบหรือติดตั้งบันไดเลื่อนไม่ให้ความสำคัญกับการระบายความร้อนของมอเตอร์     มากนัก จะทำให้มอเตอร์ต้องทำงานภายใต้สภาพอากาศที่อุณหภูมิสูงและมีการสูญเสียพลังงานไฟฟ้ามากขึ้น

ข้อแนะนำในการคำนวณค่าความร้อนสูญเสียของมอเตอร์ประเมินว่าค่าความร้อนที่เกิดขึ้น ประมาณ 40% ของกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียในรูปของความร้อน

ตัวอย่าง
"มอเตอร์ขนาด 10 แรงม้า ต้องการการระบายความร้อน = 0.4 x 10 แรงม้า x 2500 บีทียู/แรงม้า = 10,000 บีทียู/ชั่วโมง"

การใช้ระบบควบคุมการทำงานของบันไดเลื่อนแบบอัตโนมัติ : สำหรับการใช้บันไดเลื่อนในช่วงการจราจรน้อย (off peak) เป็นเวลานาน ๆ เช่น ในโรงแรม  ศูนย์การค้า สถานีรถไฟฟ้า เป็นต้น ควรเลือกใช้การควบคุมแบบอัตโนมัติ กล่าวคือ บันไดเลื่อนจะทำงานเมื่อมีผู้โดยสารเท่านั้น ในช่วงเวลาที่ไม่มีผู้โดยสารใช้งานเกินระยะเวลาที่กำหนดไว้ บันไดเลื่อนจะหยุดการทำงานโดยอัตโนมัติ โดยการควบการทำงานผ่านอุปกรณ์ตรวจจับ (Scan sensors) ดังที่แสดงตัวอย่างในรูปอุปกรณ์ตรวจจับผู้โดยสารของบันไดเลื่อนที่ทำงานแบบอัตโนมัติ (Scan Sensors )

ทั้งนี้ชุดขับมอเตอร์ต้องเป็นชนิดที่ปรับความเร็วรอบได้ (variable speed drive) เพื่อให้การเดินและหยุดของบันไดเลื่อนมีความนุ่มนวล ( soft-start, soft –stop)

รูปอุปกรณ์ตรวจจับผู้โดยสารของบันไดเลื่อนที่ทำงานแบบอัตโนมัติ (Scan Sensors )
ที่มา :  ข้อมูลด้านเทคนิค ของ Schindler 9500

ควรติดตั้งเครื่องวัดไฟฟ้าสำหรับสายป้อนไฟฟ้าที่ส่งกำลังไฟฟ้าให้ระบบบันไดเลื่อน เพื่อเก็บข้อมูลสำหรับนำไปใช้ในการบริหารการใช้พลังงาน

เอกสารอ้างอิง ( reference)

1. “Code of Practice for Energy Efficiency of Lift & Escalator Installations”, 2007 Edition, Building Energy Code.
2. Stein/Reynolds/McGuinness, Mechanical and Electrical Equipment for Buildings 7^th
3. บุญพงษ์ กิจวัฒนาชัย , ลิฟต์และบันไดเลื่อน ; คู่มือการตรวจสอบอาคารเพื่อความปลอดภัย
4. คู่มือด้านเทคนิคของลิฟต์และบันไดเลื่อน OTIS
5. คู่มือด้านเทคนิคของลิฟต์และบันไดเลื่อน HITACHI
6. คู่มือด้านเทคนิคของลิฟต์และบันไดเลื่อน SCHINDLER

บันไดเลื่อน (Escalators)