電梯能耗監測方法探討

東芝電梯（中國）有限公司 遼寧沈陽 110168

摘要：隨著中國經濟的快速發展和城鄉一體化進程的不斷深入，國內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量的增加而快速的增長，電梯巨大的能耗已經引起社會和政府職能部門的密切得關注，電梯作為一種與人們的口常生活密切相關的交通工具，隨著電梯數量的急劇增加，電梯巨大的能耗已經引起社會和政府職能部門的密切得關注。

關鍵詞：電梯能耗；監測方法；探討

1導言

隨著電梯行業技術的不斷發展和我國節能減排政策的不斷落實，我國節能電梯產量占電梯總產量的比例不斷增大。為配合國家有關建筑物節能政策的實施，各地方政府紛紛出臺了相應的政策，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，通過更換或技術改造替換成節能電梯。由此可見，國家對電梯的節能非常的重視，不斷的降低電梯的能耗使用率，預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

構成電梯的能耗部分有：驅動主機的能耗、曳引系統的能耗、門機系統的能耗、控制和顯示系統的能耗、電梯轎廂內照明和通風系統的能耗以及電梯內其它電氣設備的能耗。電梯的能耗主要集中在曳引驅動裝置上，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換成交流電能并且及時輸送電網。可以節省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、行程和運行次數等決定。如果隔層服務方式的電梯的可服務摟層的數量為n.那么行程種類的數量可以達到n（n-1）。同時，電梯的載荷也隨著乘客的數量而變化，乘客的數量也不確定。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專利申請提出了一種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能耗，將電梯的能耗進行分類測量統計，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，將結果再減去單位時間的待機能耗與該變化延續時間的乘積，就得出該種狀態變化的能耗，并以此法設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、電流互感器的數據及從站通過無線傳輸的數據，并對數據進行分析運算存儲，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遠程監控電梯能耗方法

公開號為CN101551658A專利申請提出了一種電梯能耗監控方法，設有若干與集中監控中心無線連接的能耗監控單元，所述的各能耗監控單元分別設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有數據處理器的遠程終端裝置連接，遠程終端裝置通過無線發射模塊與所述的集中監控中心無線連接，電量采集模塊采集對應電梯電源的三相電壓、電流及各次諧波數據，并傳送到本單元設置的遠程終端，該遠程終端的CPU數據處理器計算這些數據，然后按設定的第二通信協議存儲到存儲器并將該存儲數據按該設定的第二通信協議傳遞給本單元設置的GPRS發射模塊，由該GPRS發射模塊按第一通信協議無線發送到上位機集中監控中心。本發明能夠通過無線網絡將整個城市或住宅小區分散建筑物內的電梯能耗監控裝置聯成網絡，實現對分散電梯、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計和監控管理，進一步方案還可根據電梯的待機間隔控制電梯使其處于零能耗狀態，達到節能的目的。

5基于平衡系數檢測能耗方法

公開號為CN 102079467A專利申請提出了一種電梯能耗測試方法，對運行正常的曳引電梯進行運行能耗和待機能耗測試，設計了電梯運行過程和中間層，本發明為一種基于平衡系數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k就可測得所需所有數據，由此，本發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。

5.2運行過程與中間層設置。

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。

基于動態測量的電梯能耗模型的原理分析情況如下：

6.1曳引和驅動系統的能耗模型，可以從簡化測量的電梯動態能耗數據中分析求取，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，根據曳引系統的各個輸出參數，確定驅動系統的能耗大小。

6.2單次開關門能耗、待機能耗、空調照明通風等能耗特性，根據電梯電路線路連接和工作狀況，從動態能耗數據中分離，也可單獨測量。能耗仿真時，根據電梯所處任一狀態，可確定該部分能耗。這部分能耗和曳引驅動系統的能耗一起構成了電梯系統的總能耗。

6.3電梯的運行速度參數可以手動設置，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，其仿真結果可以與實際測量的結果進行比較，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的設置，如提升高度，所停樓層、初始載荷等。然后，根據電梯速度曲線參數、樓層參數、客流分布及調度信息，計算電梯某一段時間內的速度、加速度、所在高度等信息。這些數據用來判斷電梯的狀態，同時將它們參數調入曳引驅動系統的模型中，從而計算測量出曳引機所處的狀態。

7結論

綜上所述，梯與其他能耗產品最大區別是，電梯耗電量除了與本身配置有關外，還與運行工況密切相關。運行次數不同、載重量不同、運行速度不同都會導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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