电梯能耗监测方法探讨

电梯能耗监测方法探讨

陆宇

陆宇

东芝电梯（中国）有限公司辽宁沈阳110168

摘要：随着中国经济的快速发展和城乡一体化进程的不断深入，国内住宅和商用建筑能耗的总量逐年飞速上升。而建筑中的电梯的使用被认为是大型建筑的耗电大户，电梯在使用过程中所耗能占全部建筑能耗的接近20%。因此，国内电梯的能耗在整个社会能耗的中占有相当大的比例，电梯的能耗伴随着电梯数量的增加而快速的增长，电梯巨大的能耗已经引起社会和政府职能部门的密切得关注，电梯作为一种与人们的口常生活密切相关的交通工具，随着电梯数量的急剧增加，电梯巨大的能耗已经引起社会和政府职能部门的密切得关注。

关键词：电梯能耗；监测方法；探讨

1导言

随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实，我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大。为配合国家有关建筑物节能政策的实施，各地方政府纷纷出台了相应的政策，对老旧且能耗高的电梯进行大修或改造计划。需更换的电梯，通过更换或技术改造替换成节能电梯。由此可见，国家对电梯的节能非常的重视，不断的降低电梯的能耗使用率，预计未来时间里电梯能效检测的需求也将迅速增长。

2电梯能耗分析

构成电梯的能耗部分有：驱动主机的能耗、曳引系统的能耗、门机系统的能耗、控制和显示系统的能耗、电梯轿厢内照明和通风系统的能耗以及电梯内其它电气设备的能耗。电梯的能耗主要集中在曳引驱动装置上，占总能耗的70%以上，但是电梯的能耗与普通电动机的能耗存在很大区别。电梯通常配有对重装置，当电梯上行的时候，电梯的能耗随着载荷的增加而增加：当电梯下行的时候，电梯的能耗随着载荷的增加反而减小。电梯的能耗随着行程的增加而变大。

对于具有能量回馈功能的电梯，在电梯轻载上行和重载下行的过程中，可以有效地将电容中储存的直流电能轻易地转换成交流电能并且及时输送电网。可以节省15%～45%的耗电量，且速度越高、载重越大，省电的效果越好。对于特定电梯，具体工况下的能耗主要是由载荷、速度、行程和运行次数等决定。如果隔层服务方式的电梯的可服务搂层的数量为n.那么行程种类的数量可以达到n（n-1）。同时，电梯的载荷也随着乘客的数量而变化，乘客的数量也不确定。电梯能耗测量的难点在于电梯运行过程的多样性和载荷的随机性。

3单位时间待机能耗测试方法

公开号为CN102198903A专利申请提出了一种电梯能耗综合检测方法，在于将单位时间的待机能耗作为电梯能耗测量的基础能耗，将电梯的能耗进行分类测量统计，以变化前的能耗测量的累计值作为参照系，将变化后能耗测量的累计值与变化前能耗测量的累计值进行减法运算，将结果再减去单位时间的待机能耗与该变化延续时间的乘积，就得出该种状态变化的能耗，并以此法设计了能耗综合检测仪，主要是由主站、从站、电梯运行信号采集传感器这三个部份组成，主站接收来自抱闸检测传感器、速度距离传感器、电流互感器的数据及从站通过无线传输的数据，并对数据进行分析运算存储，本测量仪不需停梯检测，电梯分类是将电梯分成运载能耗和特性能耗两种，运载能耗分为运载上行能耗、运载下行能耗，特性能耗分为空载能耗、门机能耗、停机能耗，将统计的运载能耗除以运载的距离和重量得到单位重量和距离的运载能耗，将统计的空载能耗除以运行的距离得到单位距离的空载能耗。

4远程监控电梯能耗方法

公开号为CN101551658A专利申请提出了一种电梯能耗监控方法，设有若干与集中监控中心无线连接的能耗监控单元，所述的各能耗监控单元分别设有与电梯电源连接的电量采集模块，电量采集模块通过通信接口与设有数据处理器的远程终端装置连接，远程终端装置通过无线发射模块与所述的集中监控中心无线连接，电量采集模块采集对应电梯电源的三相电压、电流及各次谐波数据，并传送到本单元设置的远程终端，该远程终端的CPU数据处理器计算这些数据，然后按设定的第二通信协议存储到存储器并将该存储数据按该设定的第二通信协议传递给本单元设置的GPRS发射模块，由该GPRS发射模块按第一通信协议无线发送到上位机集中监控中心。本发明能够通过无线网络将整个城市或住宅小区分散建筑物内的电梯能耗监控装置联成网络，实现对分散电梯、手扶电梯或自动人行道等用电装置的能耗情况进行集中统计和监控管理，进一步方案还可根据电梯的待机间隔控制电梯使其处于零能耗状态，达到节能的目的。

5基于平衡系数检测能耗方法

公开号为CN102079467A专利申请提出了一种电梯能耗测试方法，对运行正常的曳引电梯进行运行能耗和待机能耗测试，设计了电梯运行过程和中间层，本发明为一种基于平衡系数修正法的电梯能耗测试方法，适用于曳引电梯，测试方法简单易行，对电梯运行能耗的测试，无需对空载、轻载、半载、重载、满载都进行测试，而只需通过空载、轻载、半载以及平衡系数ｋ就可测得所需所有数据，由此，本发明也解决了一些电梯曳引力不足致电梯满载不能启动而无法进行能耗测试的问题，方便地适应于各种曳引电梯的能耗测试，测试方法易于操作且测试的结果容易量化，提高了曳引电梯的测试效率，包括以下步骤：

5.1能耗测试点设。

5.2运行过程与中间层设置。

5.3针对运行能耗的空载、轻载和半载运行的测试过程。

5.4满载与空载、重载与轻载之间的能耗等效关系计算。

5.5提升高度Ｈ由安装公司在安装电梯时实测，或者检测人员用皮尺或激光测距仪测量；实际运行速度通过测速仪器测量。

6模型法

当测量具体一台电梯设备的能耗时，轿厢按空载、轻载、半载、重载、满载等工况运行，分别测试轿厢运送载荷重量、移动的垂直距离、耗电量。测试所需要的时间比较长，测试的工作情况复杂。比如，对一台8层的垂直客梯，轿厢分别放0%、25%、50%、75%、100%的额定载荷，测量工况竟多达几百种。所以，从中择优选取几个简单具有代表性的工况，测量其电梯能耗，可简化测试程序。

基于动态测量的电梯能耗模型的原理分析情况如下：

6.1曳引和驱动系统的能耗模型，可以从简化测量的电梯动态能耗数据中分析求取，简化了电梯能耗测量的过程和时间。在进行能耗仿真模拟时，根据曳引系统的各个输出参数，确定驱动系统的能耗大小。

6.2单次开关门能耗、待机能耗、空调照明通风等能耗特性，根据电梯电路线路连接和工作状况，从动态能耗数据中分离，也可单独测量。能耗仿真时，根据电梯所处任一状态，可确定该部分能耗。这部分能耗和曳引驱动系统的能耗一起构成了电梯系统的总能耗。

6.3电梯的运行速度参数可以手动设置，也可以采用理想电梯速度曲线。对实际测量的电梯，可以测量电梯某个行程的速度曲线。该曲线能大致反映出这台电梯的速度控制情况。因而，采用该速度曲线进行能耗仿真测试，其仿真结果可以与实际测量的结果进行比较，验证电梯能耗模型的准确性，进而也可进一步修正曲线和模型。

6.4在模型启动运行前，先进行电梯的初始状态的设置，如提升高度，所停楼层、初始载荷等。然后，根据电梯速度曲线参数、楼层参数、客流分布及调度信息，计算电梯某一段时间内的速度、加速度、所在高度等信息。这些数据用来判断电梯的状态，同时将它们参数调入曳引驱动系统的模型中，从而计算测量出曳引机所处的状态。

7结论

综上所述，梯与其他能耗产品最大区别是，电梯耗电量除了与本身配置有关外，还与运行工况密切相关。运行次数不同、载重量不同、运行速度不同都会导致电梯耗电量的不同，这些因素的存在加大了电梯能效标准出台的难度。

参考文献：

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[4]王鹏程，冯月贵，任诗波，余雷.曳引电梯的能耗测算与能效分析[J].中国特种设备安全，2011，05：44-46.