電梯能耗監(jiān)測方法探討

東芝電梯（中國）有限公司 遼寧沈陽 110168

摘要：隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化進程的不斷深入，國內(nèi)住宅和商用建筑能耗的總量逐年飛速上升。而建筑中的電梯的使用被認為是大型建筑的耗電大戶，電梯在使用過程中所耗能占全部建筑能耗的接近20%。因此，國內(nèi)電梯的能耗在整個社會能耗的中占有相當大的比例，電梯的能耗伴隨著電梯數(shù)量的增加而快速的增長，電梯巨大的能耗已經(jīng)引起社會和政府職能部門的密切得關(guān)注，電梯作為一種與人們的口常生活密切相關(guān)的交通工具，隨著電梯數(shù)量的急劇增加，電梯巨大的能耗已經(jīng)引起社會和政府職能部門的密切得關(guān)注。

關(guān)鍵詞：電梯能耗；監(jiān)測方法；探討

1導(dǎo)言

隨著電梯行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和我國節(jié)能減排政策的不斷落實，我國節(jié)能電梯產(chǎn)量占電梯總產(chǎn)量的比例不斷增大。為配合國家有關(guān)建筑物節(jié)能政策的實施，各地方政府紛紛出臺了相應(yīng)的政策，對老舊且能耗高的電梯進行大修或改造計劃。需更換的電梯，通過更換或技術(shù)改造替換成節(jié)能電梯。由此可見，國家對電梯的節(jié)能非常的重視，不斷的降低電梯的能耗使用率，預(yù)計未來時間里電梯能效檢測的需求也將迅速增長。

2電梯能耗分析

構(gòu)成電梯的能耗部分有：驅(qū)動主機的能耗、曳引系統(tǒng)的能耗、門機系統(tǒng)的能耗、控制和顯示系統(tǒng)的能耗、電梯轎廂內(nèi)照明和通風(fēng)系統(tǒng)的能耗以及電梯內(nèi)其它電氣設(shè)備的能耗。電梯的能耗主要集中在曳引驅(qū)動裝置上，占總能耗的70%以上，但是電梯的能耗與普通電動機的能耗存在很大區(qū)別。電梯通常配有對重裝置，當電梯上行的時候，電梯的能耗隨著載荷的增加而增加：當電梯下行的時候，電梯的能耗隨著載荷的增加反而減小。電梯的能耗隨著行程的增加而變大。

對于具有能量回饋功能的電梯，在電梯輕載上行和重載下行的過程中，可以有效地將電容中儲存的直流電能輕易地轉(zhuǎn)換成交流電能并且及時輸送電網(wǎng)?？梢怨?jié)省15%～45%的耗電量，且速度越高、載重越大，省電的效果越好。對于特定電梯，具體工況下的能耗主要是由載荷、速度、行程和運行次數(shù)等決定。如果隔層服務(wù)方式的電梯的可服務(wù)摟層的數(shù)量為n.那么行程種類的數(shù)量可以達到n（n-1）。同時，電梯的載荷也隨著乘客的數(shù)量而變化，乘客的數(shù)量也不確定。電梯能耗測量的難點在于電梯運行過程的多樣性和載荷的隨機性。

3單位時間待機能耗測試方法

公開號為CN102198903A專利申請?zhí)岢隽艘环N電梯能耗綜合檢測方法，在于將單位時間的待機能耗作為電梯能耗測量的基礎(chǔ)能耗，將電梯的能耗進行分類測量統(tǒng)計，以變化前的能耗測量的累計值作為參照系，將變化后能耗測量的累計值與變化前能耗測量的累計值進行減法運算，將結(jié)果再減去單位時間的待機能耗與該變化延續(xù)時間的乘積，就得出該種狀態(tài)變化的能耗，并以此法設(shè)計了能耗綜合檢測儀，主要是由主站、從站、電梯運行信號采集傳感器這三個部份組成，主站接收來自抱閘檢測傳感器、速度距離傳感器、電流互感器的數(shù)據(jù)及從站通過無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析運算存儲，本測量儀不需停梯檢測，電梯分類是將電梯分成運載能耗和特性能耗兩種，運載能耗分為運載上行能耗、運載下行能耗，特性能耗分為空載能耗、門機能耗、停機能耗，將統(tǒng)計的運載能耗除以運載的距離和重量得到單位重量和距離的運載能耗，將統(tǒng)計的空載能耗除以運行的距離得到單位距離的空載能耗。

4遠程監(jiān)控電梯能耗方法

公開號為CN101551658A專利申請?zhí)岢隽艘环N電梯能耗監(jiān)控方法，設(shè)有若干與集中監(jiān)控中心無線連接的能耗監(jiān)控單元，所述的各能耗監(jiān)控單元分別設(shè)有與電梯電源連接的電量采集模塊，電量采集模塊通過通信接口與設(shè)有數(shù)據(jù)處理器的遠程終端裝置連接，遠程終端裝置通過無線發(fā)射模塊與所述的集中監(jiān)控中心無線連接，電量采集模塊采集對應(yīng)電梯電源的三相電壓、電流及各次諧波數(shù)據(jù)，并傳送到本單元設(shè)置的遠程終端，該遠程終端的CPU數(shù)據(jù)處理器計算這些數(shù)據(jù)，然后按設(shè)定的第二通信協(xié)議存儲到存儲器并將該存儲數(shù)據(jù)按該設(shè)定的第二通信協(xié)議傳遞給本單元設(shè)置的GPRS發(fā)射模塊，由該GPRS發(fā)射模塊按第一通信協(xié)議無線發(fā)送到上位機集中監(jiān)控中心。本發(fā)明能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)將整個城市或住宅小區(qū)分散建筑物內(nèi)的電梯能耗監(jiān)控裝置聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對分散電梯、手扶電梯或自動人行道等用電裝置的能耗情況進行集中統(tǒng)計和監(jiān)控管理，進一步方案還可根據(jù)電梯的待機間隔控制電梯使其處于零能耗狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。

5基于平衡系數(shù)檢測能耗方法

公開號為CN 102079467A專利申請?zhí)岢隽艘环N電梯能耗測試方法，對運行正常的曳引電梯進行運行能耗和待機能耗測試，設(shè)計了電梯運行過程和中間層，本發(fā)明為一種基于平衡系數(shù)修正法的電梯能耗測試方法，適用于曳引電梯，測試方法簡單易行，對電梯運行能耗的測試，無需對空載、輕載、半載、重載、滿載都進行測試，而只需通過空載、輕載、半載以及平衡系數(shù)k就可測得所需所有數(shù)據(jù)，由此，本發(fā)明也解決了一些電梯曳引力不足致電梯滿載不能啟動而無法進行能耗測試的問題，方便地適應(yīng)于各種曳引電梯的能耗測試，測試方法易于操作且測試的結(jié)果容易量化，提高了曳引電梯的測試效率，包括以下步驟：

5.1能耗測試點設(shè)。

5.2運行過程與中間層設(shè)置。

5.3針對運行能耗的空載、輕載和半載運行的測試過程。

5.4滿載與空載、重載與輕載之間的能耗等效關(guān)系計算。

5.5提升高度H由安裝公司在安裝電梯時實測，或者檢測人員用皮尺或激光測距儀測量；實際運行速度通過測速儀器測量。

6模型法

當測量具體一臺電梯設(shè)備的能耗時，轎廂按空載、輕載、半載、重載、滿載等工況運行，分別測試轎廂運送載荷重量、移動的垂直距離、耗電量。測試所需要的時間比較長，測試的工作情況復(fù)雜。比如，對一臺8層的垂直客梯，轎廂分別放0%、25%、50%、75%、100%的額定載荷，測量工況竟多達幾百種。所以，從中擇優(yōu)選取幾個簡單具有代表性的工況，測量其電梯能耗，可簡化測試程序。

基于動態(tài)測量的電梯能耗模型的原理分析情況如下：

6.1曳引和驅(qū)動系統(tǒng)的能耗模型，可以從簡化測量的電梯動態(tài)能耗數(shù)據(jù)中分析求取，簡化了電梯能耗測量的過程和時間。在進行能耗仿真模擬時，根據(jù)曳引系統(tǒng)的各個輸出參數(shù)，確定驅(qū)動系統(tǒng)的能耗大小。

6.2單次開關(guān)門能耗、待機能耗、空調(diào)照明通風(fēng)等能耗特性，根據(jù)電梯電路線路連接和工作狀況，從動態(tài)能耗數(shù)據(jù)中分離，也可單獨測量。能耗仿真時，根據(jù)電梯所處任一狀態(tài)，可確定該部分能耗。這部分能耗和曳引驅(qū)動系統(tǒng)的能耗一起構(gòu)成了電梯系統(tǒng)的總能耗。

6.3電梯的運行速度參數(shù)可以手動設(shè)置，也可以采用理想電梯速度曲線。對實際測量的電梯，可以測量電梯某個行程的速度曲線。該曲線能大致反映出這臺電梯的速度控制情況。因而，采用該速度曲線進行能耗仿真測試，其仿真結(jié)果可以與實際測量的結(jié)果進行比較，驗證電梯能耗模型的準確性，進而也可進一步修正曲線和模型。

6.4在模型啟動運行前，先進行電梯的初始狀態(tài)的設(shè)置，如提升高度，所停樓層、初始載荷等。然后，根據(jù)電梯速度曲線參數(shù)、樓層參數(shù)、客流分布及調(diào)度信息，計算電梯某一段時間內(nèi)的速度、加速度、所在高度等信息。這些數(shù)據(jù)用來判斷電梯的狀態(tài)，同時將它們參數(shù)調(diào)入曳引驅(qū)動系統(tǒng)的模型中，從而計算測量出曳引機所處的狀態(tài)。

7結(jié)論

綜上所述，梯與其他能耗產(chǎn)品最大區(qū)別是，電梯耗電量除了與本身配置有關(guān)外，還與運行工況密切相關(guān)。運行次數(shù)不同、載重量不同、運行速度不同都會導(dǎo)致電梯耗電量的不同，這些因素的存在加大了電梯能效標準出臺的難度。

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