淺談電梯能耗測量與能效評價方法

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

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淺談電梯能耗測量與能效評價方法

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

【摘要】電梯是一種與人們的日常生活密切相關的交通工具。隨著電梯數量的急劇增加，巨大的電梯能耗已經引起社會和政府職能部門的密切得關注。建立合理的電梯能耗測量與能效評價方法，可以為企業了解電梯能耗情況提供方法，為客戶選擇節能電梯提供依據，為政府進行電梯能耗的審查和監管提供技術支撐。本文結合電梯使用情況，從測量方法與評價方法兩個角度進行分析和研究。

【關鍵詞】電梯能耗 測量 效能 評價方法

近年來，隨著人口的增加，城市開始面臨生存空間短缺的嚴重問題，解決這一問題最有效的途徑之一，就是城市立體化，因此越來越多的高樓大廈拔地而起，而這些高樓大廈的運載核心，就是電梯。可電梯在運行過程中，會消耗一定的能源，在當前能源日漸緊張情況下，這一問題受到了社會廣泛關注。因此，建立合理的電梯能耗測量與能效評價方法對電梯的綠色節能有十分重要的意義。

1 曳引與液壓電梯能耗測量

1.1 曳引電梯

通常，電梯能耗的測量是使用的電能表，但是常用電能表無法實現對電能反饋的記錄，難以真正掌握電梯運行產生的能耗。不僅如此，受到荷載、行程等諸多因素的影響，電梯運行產生的能耗也會存在較大差別。針對特定的電梯來說，電梯的荷載越大，那么其能耗也會越多［1］。因此筆者建議采取測量瞬態功率的方式實現對能耗的測量。具體來說，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，我們可以對不同電路，采取二瓦特法對電器運行時產生的功率進行測量。

1.2 液壓電梯

對于液壓電梯來說，液壓電梯能耗測量主要是為了了解電梯本身的能耗性能，通過測量，能夠掌握電梯上下行能耗與荷載、行程等因素之間的關系。在實踐中，能耗可以劃分為運行、開關門及待機能耗。不同狀態下的能耗也會有所差別。如當處于上行狀態時，能耗會隨著荷載的增加而增加，能耗與荷載存在線性關系。而當行程增多時，能耗也會有所提升。如針對某電梯的測量來看，該電梯額定荷載量為1450kg，額定速度為0.5m/s。當荷載達到總量的25%時，從2F至4F，產生能耗為80/W.h而當荷載達到總量的50%時，其他條件不變，產生的能耗為90/W.h，可見荷載越大，相對應的能耗也就越大。針對液壓電梯的控制柜能耗測量來說，可以采取二瓦特法測量能耗。

2 能效評價方法

所謂能效評價，主要是針對不同類型電梯產生的能耗進行合理的分析和比較，最終找到最佳方案。其中參數是判斷電梯能耗性能的重要指標，如固定行程和速度下的電梯能耗等。因此在評價方法體系構建過程中，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。具體來說，可以從以下幾個方面入手：

2.1 運行狀況

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

2.2 選型方法

就本質來看，電梯是一種機電一體化產品，具有一定的復雜性特點，會隨著建筑結構、客流情況發生變化。根據以往經驗來看，評價電梯配置質量的指標主要體現在兩個方面：一方面，等候時間，平均時間越短，那么對應的服務質量也會越高。另一方面，輸送能力，特定時間內，電梯內輸送客人數量與常駐人數之間的比例就是電梯的服務質量。下列為平均運行時間的公式：

INT=RTT/M

RTT=Tr+Td+Tp+Tl

其中RTT為電梯一周運行時間，M代表電梯總臺數，r、d、p、l分別代表運行時間、開關門時間、進出時間、損失時間。計算得出相關數據后，應對分析結果進行分析，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，應重新選型。

2.3 模型的構建

電梯選購時，結合建筑需求，確定電梯的配置參數，包括數量、額定荷載及速度等內容，其次考慮電梯的舒適度及能效。如果建筑自身功能發生變化，還需要對電梯的配置參數進行相應調整。電梯能效評價的重要目標在于在同等條件下，選擇能耗最少、服務效果最佳的電梯［3］。因此本文基于標準電梯模型，闡述評價模型的構建。如一臺荷載800kg、速度為2.5km/s的電梯，可以做出相關假設，如一梯兩戶，每戶人數為3.5人等，經過計算初步確定其平均間隔90s，根據標準電梯模型的樓層數量應設置為16層。

電梯配置條件差別，將會影響運行工況，即便兩臺完全相同的電梯安裝在不同地點，那么其能效也會有所差別。所以在模型構建過程中，要結合建筑用途等實際情況進行綜合化分析，充分考慮各方面影響因素后，實現對電梯耗能的全面分析。

3 結語

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。因此對于電梯能耗測量及評價已經成為建筑施工中十分重要的環節。在具體實施中，要結合建筑工程實際情況，綜合考慮多方面因素，合理選擇電梯類型。同時根據當前技術研究水平，實現對電梯效能的分析和計算，構建相應的評價模型，將配置、運行速度等因素考慮其中，選擇最佳電梯類型，從而實現節能、降耗目標。

參考文獻：

［1］李常磊.曳引電梯能效評價方法研究［D］.長安大學，2014.

［2］劉桂雄，朱海兵，何若泉，柯宇輝.電梯能效實時記錄儀及系統研制［J］.中國測試，2012，（0）：44-48.

［3］黃春榕.福州地區電梯能效狀況調查測評及其建議［J］.質量技術監督研究，2013，（06）：23-27.