余晓明 王海霞
西继迅达(许昌)电梯有限公司(461000)
电梯能耗的简易估算方法
余晓明王海霞
西继迅达(许昌)电梯有限公司(461000)
分析电梯能耗的主要组成,提出一种电梯能耗的计算方法,方便设计院和使用单位对整个建筑电梯能耗的规划设计。
电梯;能耗;待机;运行
由于社会经济的快速发展,电梯的使用量急剧增长,使用单位越来越关心电梯的耗电量,随着电梯技术的发展,尤其是电梯驱动技术的发展,除了大吨位货梯,永磁同步曳引机驱动的曳引电梯已经成为新装电梯的标准配置。电梯的能耗计算复杂,需要通过建立能耗仿真模型等方式计算电梯的耗电量,但是影响电梯耗电量的因素众多,对于大部分的工程人员来说,这是一项特别复杂的工作,我们将探讨建立一个简易的估算方式,来测算电梯的耗电量。
电梯在使用过程中,能量的消耗主要体现在两个方面,即运行时的能耗和待机时的能耗。
表1 待机时的能量需求等级[1]
表2 运行时的能量需求等级[1]
表1和表2是德国电工协会的能耗标准,市场上的主流产品,只要运行时能耗≤0.56mWh/kgm,待机时的能耗≤50W,就说明这个产品已经达到的A级能耗标准。
电梯的待机时间和运行时间如表3所示。
ISO/DIS25745-1:2008对此作了探讨性的论述:
Eelevator=(K1×K2×K3×H×F×P)/(V×3600)+Estandby
式中:Eelevator——电梯在一年内使用的能量,kW·h/年;K1——驱动系统系数,K1=1.6(对于交流调压调速驱动系统),K1=1.0(对于VVVF驱动系统);K1=0.6(对于带能量反馈的 VVVF驱动系统);K2——平均运行距离系数;K2=1.0(对于2层);K2= 0.5(对于单梯或两台且超过2层);K2=0.3(对于3台及以上的电梯群);K3——轿内平均载荷系数,K3= 0.35;H——最大运行距离,m;F——年启动次数,一般在100000到300000;P——电梯的额定功率,P =P1×P0,kW;
其中P1与平衡系数相关的系数,P1=1.0(平衡系数为50%时),P1=0.8(平衡系数为40%时),P0= (0.5×额定载重量×额定速度×gn);ɡ/(1000×ns×ng× nm);ns悬挂效率,ns=0.85;nm传动效率,nm=0.75(蜗载蜗杆传动系统);ng=1.0(无齿轮传动系统);nm电动机效率,nm=0.75(交流调压调速驱动系统),nm =0.85(VVVF驱动系统);gn=9.81m/s2;V——电梯速度,m/s;Estandby——一年内使用的待机时的总能量,kW·h/年。
表3 使用分类[1]
我们通过以上两个方面,已经了解了电梯的使用时间和能耗,电梯每天的能耗就是待机能耗和运行能耗的和,经过对电梯能耗预测的简化计算,我们得到了简易计算公式。
运行能耗公式如下:
运行能耗=特定能量消耗×平均运行时间×3 600×电梯速度×载重/1000
待机能耗量的公式如下:
待机能耗量=待机能耗×平均待机时间
现在市场上主流电梯能耗都能达到B级,我们按照B级计算,经过我们和实际能耗的比对,相差不大,我们不采用曳引电梯能耗仿真模型,而采用简易的方式,同样可以估算电梯的能耗,为整个大楼或小区的电力负荷,提供一个相对准确的参考值。
[1]VDI4707Part1LiftsEnergyEfficiency(中文版).
[2]ISO/DIS25745-1:2008.