本發(fā)明屬于電梯能效技術領域,具體來說是一種曳引式電梯的能效評價方法。
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背景技術:
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電梯屬于高能耗的特種設備,隨著電梯數(shù)量的快速增長,其所需電能消耗也在快速增長。我國2008年4月施行的《中華人民共和國節(jié)約能源法》中明確提出了“對高耗能的特種設備,按照國務院的規(guī)定實行節(jié)能審查和監(jiān)管”的要求。我國現(xiàn)行的電梯標準和安全技術法規(guī),例如《電梯技術條件》、《電梯試驗方法》、等對電梯的技術要求與檢測檢驗方法提出了明確要求,但沒有一條是針對電梯能源效率或能耗指標的。我國尚未出臺有關電梯能源利用效率的檢測方法和評價方面的標準,由于沒有評價標準,法律規(guī)定的電梯能效審查與監(jiān)管難以開展。為了貫徹對《中華人民共和國節(jié)約能源法》的實施、加強電梯能效審查與監(jiān)管,確立科學的電梯能耗測試方法和能效等級劃分標準顯得尤為重要。
為了測定電梯的載荷情況,現(xiàn)多采用模擬工況法經(jīng)常測量,模擬工況法就是模擬電梯實際運行過程中的載荷情況,并對其不同載荷情況下的運行情況和所耗電能進行測試并記錄。模擬實際工況法通常采用5種工況(空載、25%負載、50%負載、75%負載、滿載),每種工況下按一定的程序完成一個參考行程的運行。模擬實際工況法的測試結果能夠比較準確反映了電梯的實際耗電水平,得到了電梯行業(yè)大多數(shù)人的認可,但測試過程耗時長;且采用模擬工況法對一臺電梯進行能耗測試,至少需要三個人合作,并至少需要4個小時,如要大批量電梯的實際能耗測試,時間或工作總量具有很高的難度。
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技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明通過對電梯能耗的理論模型、測試方法和能效評定方法的展開深入的研究,確定了能客觀反應電梯實際能耗的測試方法和電梯能效等級的分類方法,為進一步制訂電梯能效等級劃分標準提供了科學的技術依據(jù)而設計的曳引式電梯的能效評價方法。
為了實現(xiàn)上述目的,設計一種曳引式電梯的能效評價方法,所述的曳引式電梯在空載的狀態(tài)下運行參考行程,利用功率測試儀對曳引式電梯的能耗進行測試,測試位置位于在電梯設備的主電源開關和照明電路開關之后,所述的參考行程從底層開門開始,底層關門,然后運行到頂層,頂層開門、頂層關門,電梯運行到底層,以回到底層開門作為結束,模擬電梯實際的停站過程,按以下步驟評定曳引式電梯的能效等級:
a.計算電梯能效指數(shù):在電梯的參考行程的工作周期內,計算該電梯所耗費電能與在此運行周期內轎廂運送有效載荷完成的工作量,即所運送的載荷重量與被移動的垂直距離之乘積的比值,根據(jù)該定義,電梯能效指數(shù)的計算公式為:
式中,W為一定負載提升到一定高度所作的功;E為電梯提升這一段高度的時間內電網(wǎng)內所消耗的電能;
b.確定電梯載荷系數(shù):對重且平系數(shù)在0.4-0.5之間的電梯,載荷系數(shù)為0.7;對重重量小于30%轎廂重量的電梯和不使用對重的電梯,載荷系數(shù)為1.2;
c.計算能源指數(shù)的平均值:使曳引式電梯在空轎廂的狀態(tài)下做一次參考行程的運行,并測試電梯的能耗值,測試過程重復3次,空載的有效載荷按100%額定載荷計算,即Q0=Q100,計算出各次測試的電梯能效指數(shù)η,取三次的平均值電梯能效指數(shù)η按如下計算進行修正:
式中:
η—修正為模擬實際工況法的電梯能效指數(shù);
—空載法測得的平均電梯能效指數(shù);
μ1—換算系數(shù)(μ1=2.2);
μ2—平衡系數(shù)修正系數(shù)(μ2=0.45/k,k為該臺電梯實際平衡系數(shù));
d.評定能效等級:按照計算出的電梯能效指數(shù)η評定能效等級,η≤1.40時,能效等級為等級1,1.40<η≤2.50時,能效等級為等級2,2.50<η≤3.90時,能效等級為等級3,3.90<η≤5.00時,能效等級為等級4,η>5.00時,能效等級為等級5。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比,其優(yōu)點在于:本能效評價方法的測試過程簡單方便,僅在電梯的空載狀態(tài)運行參考行程的耗電進行測試,并對測定的能效指數(shù)進行修正,保證測定能效功率的準確性,為制訂電梯能效等級劃分標準給出了科學的技術依據(jù),加速了高耗能特種設備的節(jié)能改造,實現(xiàn)電梯安全性與經(jīng)濟性的高度統(tǒng)一,對推進節(jié)約型社會和低碳經(jīng)濟的發(fā)展。
[附圖說明]
圖1是本發(fā)明中參考行程的示意圖。
[具體實施方式]
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明,這種裝置的結構和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明是對在用電梯進行大量的試驗和檢測的情況下,深入分析電梯能耗構成及影響電梯能耗因素,對現(xiàn)有的模擬工況法測試電梯能耗進行改進,設計一種空載法測試電梯能耗的測試方法和電梯能效等級的分類方法。
本能效評價方法是在曳引式電梯在空載的狀態(tài)下運行參考行程,利用功率測試儀對曳引式電梯的能耗進行測試,測試位置位于在電梯設備的主電源開關和照明電路開關之后。在確定能量消耗時,井道及機房照明并不計算入內。在確定待機能耗時,還需要測量由電梯群控而額外存在的控制部件線路能耗,而且將該額外能耗按照比例分配到各個獨立電梯的待機能耗中。
參考行程從底層開門開始,底層關門,然后運行到頂層,頂層開門、頂層關門,電梯運行到底層,以回到底層開門作為結束,模擬電梯實際的停站過程,參見圖1。
按以下步驟評定曳引式電梯的能效等級:
a.計算電梯能效指數(shù):在電梯的參考行程的工作周期內,計算該電梯所耗費電能與在此運行周期內轎廂運送有效載荷完成的工作量,即所運送的載荷重量與被移動的垂直距離之乘積的比值,根據(jù)該定義,電梯能效指數(shù)的計算公式為:
式中,W為一定負載提升到一定高度所作的功;E為電梯提升這一段高度的時間內電網(wǎng)內所消耗的電能;
b.確定電梯載荷系數(shù):對重且平系數(shù)在0.4-0.5之間的電梯,載荷系數(shù)為0.7;對重重量小于30%轎廂重量的電梯和不使用對重的電梯,載荷系數(shù)為1.2;
c.計算能源指數(shù)的平均值:使曳引式電梯在空轎廂的狀態(tài)下做一次參考行程的運行,并測試電梯的能耗值,測試過程重復3次,空載的有效載荷按100%額定載荷計算,即Q0=Q100,計算出各次測試的電梯能效指數(shù)η,取三次的平均值電梯能效指數(shù)η按如下計算進行修正:
式中:
η—修正為模擬實際工況法的電梯能效指數(shù);
—空載法測得的平均電梯能效指數(shù);
μ1—換算系數(shù)(μ1=2.2);
μ2—平衡系數(shù)修正系數(shù)(μ2=0.45/k,k為該臺電梯實際平衡系數(shù));
d.評定能效等級:已知電梯的能效指數(shù),必須確立電梯的能效等級劃分,才能確定電梯的能效級別,基于大量的對在用電梯的試驗和對試驗結果的統(tǒng)計,根據(jù)客觀科學和簡單有效的原則,把電梯的能效分為5個等級,對于各個等級分別作了如下的定義:
η≤1.40時,能效等級為等級1,等級1表示最為節(jié)電,能源利用效率最高,達到國際先進水平;
1.40<η≤2.50時,能效等級為等級2,等級2表示比較節(jié)電,能源利用效率較高,達到國內先進水平;
2.50<η≤3.90時,能效等級為等級3,等級3表示該電梯的能源效率為平均水平;
3.90<η≤5.00時,能效等級為等級4,等級4新產(chǎn)品準入門檻,是能進入市場的電梯的最低等級;
η>5.00時,能效等級為等級5,等級5屬限制、淘汰產(chǎn)品,屬于該等級的電梯產(chǎn)品不得進入市場。
另還可測試待機能耗:待機能耗試驗應包括控制柜、變頻器、回饋裝置(如有)、轎廂照明、通風、報警裝置等裝置能耗,但不包括機房、輪滑間、井道照明等電路的能耗。
(1)對于無自動休眠技術的電梯,關閉機房、輪滑間、井道照明及轎廂空調(如有),應包含轎廂照明、通風、報警裝置,空載轎廂置于基站,處于等待狀態(tài),使電梯在10分鐘內處于無外呼、無內選指令狀態(tài),轎廂保持在基站平層位置,啟動檢測儀器,開始記錄相關數(shù)據(jù),同時開始計時,達到10分鐘時,停止測試記錄,記錄待機10分鐘的待機能耗或測試其間的待機功率并記錄;
(2)對于采取自動休眠技術的電梯,測試方法同上,分別記錄從待機能耗測試開始到休眠功能啟動時的待機能耗和待機10分鐘的待機能耗,或分別測試休眠功能啟動前的待機功率和時間以及休眠功能啟動后的待機功率。