淺談電梯能耗測(cè)量與能效評(píng)價(jià)方法

楊佳悅 張翼 張維（江蘇省特檢設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院蘇州分院，江蘇蘇州 215000）

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淺談電梯能耗測(cè)量與能效評(píng)價(jià)方法

楊佳悅 張翼 張維
（江蘇省特檢設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院蘇州分院，江蘇蘇州 215000）

【摘要】電梯是一種與人們的日常生活密切相關(guān)的交通工具。隨著電梯數(shù)量的急劇增加，巨大的電梯能耗已經(jīng)引起社會(huì)和政府職能部門的密切得關(guān)注。建立合理的電梯能耗測(cè)量與能效評(píng)價(jià)方法，可以為企業(yè)了解電梯能耗情況提供方法，為客戶選擇節(jié)能電梯提供依據(jù)，為政府進(jìn)行電梯能耗的審查和監(jiān)管提供技術(shù)支撐。本文結(jié)合電梯使用情況，從測(cè)量方法與評(píng)價(jià)方法兩個(gè)角度進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】電梯能耗 測(cè)量 效能 評(píng)價(jià)方法

近年來(lái)，隨著人口的增加，城市開始面臨生存空間短缺的嚴(yán)重問(wèn)題，解決這一問(wèn)題最有效的途徑之一，就是城市立體化，因此越來(lái)越多的高樓大廈拔地而起，而這些高樓大廈的運(yùn)載核心，就是電梯?？呻娞菰谶\(yùn)行過(guò)程中，會(huì)消耗一定的能源，在當(dāng)前能源日漸緊張情況下，這一問(wèn)題受到了社會(huì)廣泛關(guān)注。因此，建立合理的電梯能耗測(cè)量與能效評(píng)價(jià)方法對(duì)電梯的綠色節(jié)能有十分重要的意義。

1 曳引與液壓電梯能耗測(cè)量

1.1 曳引電梯

通常，電梯能耗的測(cè)量是使用的電能表，但是常用電能表無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電能反饋的記錄，難以真正掌握電梯運(yùn)行產(chǎn)生的能耗。不僅如此，受到荷載、行程等諸多因素的影響，電梯運(yùn)行產(chǎn)生的能耗也會(huì)存在較大差別。針對(duì)特定的電梯來(lái)說(shuō)，電梯的荷載越大，那么其能耗也會(huì)越多［1］。因此筆者建議采取測(cè)量瞬態(tài)功率的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的測(cè)量。具體來(lái)說(shuō)，電梯電源入口電路通常是三相五線電路，而控制電路及其它電路均為單相電路，我們可以對(duì)不同電路，采取二瓦特法對(duì)電器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的功率進(jìn)行測(cè)量。

1.2 液壓電梯

對(duì)于液壓電梯來(lái)說(shuō)，液壓電梯能耗測(cè)量主要是為了了解電梯本身的能耗性能，通過(guò)測(cè)量，能夠掌握電梯上下行能耗與荷載、行程等因素之間的關(guān)系。在實(shí)踐中，能耗可以劃分為運(yùn)行、開關(guān)門及待機(jī)能耗。不同狀態(tài)下的能耗也會(huì)有所差別。如當(dāng)處于上行狀態(tài)時(shí)，能耗會(huì)隨著荷載的增加而增加，能耗與荷載存在線性關(guān)系。而當(dāng)行程增多時(shí)，能耗也會(huì)有所提升。如針對(duì)某電梯的測(cè)量來(lái)看，該電梯額定荷載量為1450kg，額定速度為0.5m/s。當(dāng)荷載達(dá)到總量的25%時(shí)，從2F至4F，產(chǎn)生能耗為80/W.h而當(dāng)荷載達(dá)到總量的50%時(shí)，其他條件不變，產(chǎn)生的能耗為90/W.h，可見(jiàn)荷載越大，相對(duì)應(yīng)的能耗也就越大。針對(duì)液壓電梯的控制柜能耗測(cè)量來(lái)說(shuō)，可以采取二瓦特法測(cè)量能耗。

2 能效評(píng)價(jià)方法

所謂能效評(píng)價(jià)，主要是針對(duì)不同類型電梯產(chǎn)生的能耗進(jìn)行合理的分析和比較，最終找到最佳方案。其中參數(shù)是判斷電梯能耗性能的重要指標(biāo)，如固定行程和速度下的電梯能耗等。因此在評(píng)價(jià)方法體系構(gòu)建過(guò)程中，除了要充分考慮電梯的荷載情況，還需要綜合行程等其他方面。具體來(lái)說(shuō)，可以從以下幾個(gè)方面入手：

2.1 運(yùn)行狀況

電梯選型及配置之前，需要考慮到電梯的應(yīng)用場(chǎng)所，主要原因是電梯的載客流量情況會(huì)根據(jù)建筑本身用途發(fā)生變化。一般來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的場(chǎng)所有辦公樓、住宅、酒店等。其中辦公室電梯使用集中時(shí)間在上、下班及中午時(shí)間。上班普遍是向上移動(dòng)，而下班則屬于下行高峰。如果建筑中具有餐廳，那么客流將會(huì)從上下兩個(gè)方向向餐廳方向移動(dòng)，然后結(jié)束后返回所在樓層［2］。而針對(duì)酒店來(lái)說(shuō)，并不存在較為明顯的高峰時(shí)間，但是一些時(shí)間段的客流會(huì)較為集中，如早、中、晚就餐時(shí)間，或者會(huì)議開會(huì)及閉會(huì)期間等。醫(yī)院作為一個(gè)公共場(chǎng)所，門診部門客流時(shí)間集中在上午八點(diǎn)至十點(diǎn)之間，住院部則集中在上午十點(diǎn)至十二點(diǎn)以及下午兩點(diǎn)至五點(diǎn)之間。

2.2 選型方法

就本質(zhì)來(lái)看，電梯是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有一定的復(fù)雜性特點(diǎn)，會(huì)隨著建筑結(jié)構(gòu)、客流情況發(fā)生變化。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，評(píng)價(jià)電梯配置質(zhì)量的指標(biāo)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，等候時(shí)間，平均時(shí)間越短，那么對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量也會(huì)越高。另一方面，輸送能力，特定時(shí)間內(nèi)，電梯內(nèi)輸送客人數(shù)量與常駐人數(shù)之間的比例就是電梯的服務(wù)質(zhì)量。下列為平均運(yùn)行時(shí)間的公式：

INT=RTT/M

RTT=Tr+Td+Tp+Tl

其中RTT為電梯一周運(yùn)行時(shí)間，M代表電梯總臺(tái)數(shù)，r、d、p、l分別代表運(yùn)行時(shí)間、開關(guān)門時(shí)間、進(jìn)出時(shí)間、損失時(shí)間。計(jì)算得出相關(guān)數(shù)據(jù)后，應(yīng)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行分析，檢查電梯輸送能力與建筑使用功能是否相匹配，如匹配，則可以開始配置，反之，如果不匹配，應(yīng)重新選型。

2.3 模型的構(gòu)建

電梯選購(gòu)時(shí)，結(jié)合建筑需求，確定電梯的配置參數(shù)，包括數(shù)量、額定荷載及速度等內(nèi)容，其次考慮電梯的舒適度及能效。如果建筑自身功能發(fā)生變化，還需要對(duì)電梯的配置參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。電梯能效評(píng)價(jià)的重要目標(biāo)在于在同等條件下，選擇能耗最少、服務(wù)效果最佳的電梯［3］。因此本文基于標(biāo)準(zhǔn)電梯模型，闡述評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建。如一臺(tái)荷載800kg、速度為2.5km/s的電梯，可以做出相關(guān)假設(shè)，如一梯兩戶，每戶人數(shù)為3.5人等，經(jīng)過(guò)計(jì)算初步確定其平均間隔90s，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電梯模型的樓層數(shù)量應(yīng)設(shè)置為16層。

電梯配置條件差別，將會(huì)影響運(yùn)行工況，即便兩臺(tái)完全相同的電梯安裝在不同地點(diǎn)，那么其能效也會(huì)有所差別。所以在模型構(gòu)建過(guò)程中，要結(jié)合建筑用途等實(shí)際情況進(jìn)行綜合化分析，充分考慮各方面影響因素后，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯耗能的全面分析。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電梯作為高層建筑工程中的一部分，也是能耗較大的一部分。因此對(duì)于電梯能耗測(cè)量及評(píng)價(jià)已經(jīng)成為建筑施工中十分重要的環(huán)節(jié)。在具體實(shí)施中，要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，綜合考慮多方面因素，合理選擇電梯類型。同時(shí)根據(jù)當(dāng)前技術(shù)研究水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯效能的分析和計(jì)算，構(gòu)建相應(yīng)的評(píng)價(jià)模型，將配置、運(yùn)行速度等因素考慮其中，選擇最佳電梯類型，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

［1］李常磊.曳引電梯能效評(píng)價(jià)方法研究［D］.長(zhǎng)安大學(xué)，2014.

［2］劉桂雄，朱海兵，何若泉，柯宇輝.電梯能效實(shí)時(shí)記錄儀及系統(tǒng)研制［J］.中國(guó)測(cè)試，2012，（0）：44-48.

［3］黃春榕.福州地區(qū)電梯能效狀況調(diào)查測(cè)評(píng)及其建議［J］.質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2013，（06）：23-27.