降低电梯能耗，提高能源利用率

黄丽群

摘 要：随着社会经济的发展，电梯作为高层建筑中不可缺少的交通工具，其应用越来越广泛。电梯、锅炉、换热压力容器被称为三大耗能特种设备，作为应用最广泛的特种设备之一，电梯的节能效果不仅关系到使用单位自身的运营成本，还直接影响到国家安全、稳定、清洁发展的大局。因此，降低电梯能耗，提高能源使用效率具有重要意义。

关键词：电梯、能耗；运行方式；使用效率

1 引言

电梯是一种集机、电、光等为一体的复杂设备。以目前使用最为普遍的一种电梯——曳引式电梯为例，其工作原理可归纳为：电动机驱动曳引轮旋转，曳引绳槽通过与钢丝绳间的磨擦传动，带动钢丝绳两端的轿厢与对重进行上升与下降运行。这一运行过程必然需要耗费能量，除了产品自身运行需要的能量外，电梯的使用情况，安装、维保情况等也都是影响电梯耗能的重要因素。分析电梯能耗组成，根据实际使用情况设计、合理使用电梯，对降低电梯能耗，提高能源使用效率具有重要作用。

2 电梯能耗组成

2.1 电梯自身能耗

电梯产品自身的能耗是指电梯产品随着原厂设计为带动自身运行所设定的固有能耗，自身能耗与电梯的出厂配置有关，其主要包括：曳引机、轿厢和对重装置、平衡装置和随行电缆等曳引系统的能耗；各控制电路、显示电路等控制显示的能耗；门机系统的能耗；电梯轿厢内的照明、通风系统（风扇或空调）等其它设备的能耗。国际标准化组织的相关工作组ISO/TC178/WG10 已经总结了14个固有的影响电梯设备使用能耗的因素，涉及驱动与变频设备、曳引系统、门机系统、控制系统、照明系统、通风系统等[1]，如图1所示。有数据表明，在电梯运行过程中，各部分能耗所占的比例不同，其中电梯驱动和曳引系统的所需能耗最大，占电梯总能耗的75%左右；门机系统的能耗占电梯总能耗的12%左右；而控制和显示、照明、通风系统等设备的能耗占电梯总能耗的13%左右[2]。

2.2 电梯使用能耗

如果說电梯的配置情况决定电梯运行所需的理论能耗参数，那么电梯的使用情况将决定电梯实际产生的能耗量。这与空调.冰箱的情况有所不同，空调和冰箱工作在稳定状态的时间的比例相对较大，而且功率的变化范围较小，而电梯的能耗随着不同载荷不同行程其能耗使用情况有很大差别，同时，不同工况下的能耗情况变化也相对较大。总之电梯的实际使用能耗很大程度上依赖于建筑物的功能和电梯的布局情况，包括运行行程、载荷以及运行方向、开始位置、调度方式、客流情况，电梯的保养状况等多方面因素。

3 降低电梯能耗的方法

既然电梯在使用过程中，其能耗情况主要是由电梯自身的参数配置、运行情况、维保状况等相关因素决定的，那么要降低电梯能耗，提高能源使用率，则可从以下几个方面入手。

3.1 电梯选型阶段

随着整个机械、电子工业以及材料加工等基础工业的发展，电梯技术的进步可以说是日新月异。代表电梯各个部件的先进节能技术种类繁多，花样复杂，比较有代表性的主要有：VVVF驱动方式、能量回馈装置、永磁同步曳引机等[3]。因此，要降低电梯的使用能耗，可以在选型阶段选择具有合理参数配置的电梯，如配有高效减速机构或无齿轮的曳引机；选配先进的驱动方式（如：VVVF）；选配加装能量回馈装置；选择高效的导靴，降低摩擦减小损耗；选择1：1的绕绳比；为电梯配置休眠的功能等。高效稳定的部件和合理的参数配置，不仅能提高使用效率，也将在很大程度上减小损耗，提高能源利用率。

3.2 电梯安装设计阶段

电梯的安装设计很大程度上决定了未来电梯的使用情况。根据摩擦学原理，物体相对运动过程中摩擦引起的能量损失大约有30%～50%[4]，因此在电梯安装过程中，尽量调整安装工艺，通过改善轴承、齿轮等各机构运转过程中的润滑，减少摩损产生的损耗，提高机械使用效率。同时，在满足使用要求的情况下，可以通过降低额定速度的方式降低使用过程中的能耗；安装设计时，尽量把电梯设置在一起，选择合适的位置；根据实际使用需求，合理选用并联、群控的调度方式等，有效提高电梯使用效率。

3.3 电梯的使用阶段

电梯能耗是伴随着使用过程产生的，在现有在用电梯中，可以通过电梯的定期维护保养、调整服务电梯的数量和时间、以及引导客流等方法降低电梯的能耗，提高效率。

俗话说“好电梯三分看制造，七分看保养”电梯的定期维保可以保证电梯处于最优化的状态下运行，保持导轨润滑，开关门顺畅，保证稳定运行，降低电梯的损耗，及时关闭轿顶灯和井道灯等都可以在一定程度上节约能源。

此外，针对在用电梯，其型号配置等无法更改的情况下，可以根据实际使用情况，采取分时分流等方式来降低实际使用能耗。例如当一天中建筑内的客流比较小的时候，可以通过减少服务电梯的数量来降低建筑内电梯的总能耗。当乘客较多时，可以对目的楼层不同的乘客进行分流（如分单双层开门，低楼层不停站等），降低电梯开关门的次数，从而减低电梯的能耗。

4 结论

总之电梯能耗不是由单一的形式产生，根据其能耗形式，使用单位可以从选型、安装设计、使用等方面，根据实际需求，合理选用相应配置的电梯，通过控制安装、维保、使用等环节，合理使用电梯，高效节约能源。

参考文献

[1]Dr. Eur. Ing Gina Barney. Energy efficiency of lifts. Elevatori， 2005， （Sep. /Oct.）：66-82.

[2]万忠培 朱武标 何新民.关于电梯能耗的探讨.中国电梯，2007，18（7）：28-31.

[3]万健如 刘英培 沈虹等.电梯技术进步与节能方式.中国电梯，2008，19（16）：42-43

[4]吴志伟. 电梯节能技术研究.中国高新技术企业，1009-2374（2014）11-0064-02