CN103473474A - 一种曳引电梯能源效率计算方法 - Google Patents

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余雷
何志勇
黄�俊
黄伟华
李杰峰
朱云龙
王杰
张峰
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Abstract

本发明公开了一种曳引电梯能源效率计算方法，采用比例仿真工况法设计电梯运行过程和中间层，权重分配空载、轻载、半载、重载和满载情况下测得数据所占的比例，并通过平衡系数修正法等效空载与满载、轻载与重载的关系，简化测量步骤。本发明能有效减少实际测量工作量，提高测量效率，并能解决一些电梯曳引力不足致电梯满载不能启动而无法进行测量的问题。

Description

一种曳引电梯能源效率计算方法
技术领域
本发明涉及一种曳引电梯能源效率计算方法，具体涉及一种基于比例仿真工况法的曳引电梯能源效率计算方法。
背景技术
随着我国经济快速发展，现代化和城市化进程加快，电梯被广泛用于各行各业，成为人们日常生活必不可少的代步工具和运载工具。随着电梯成为高层建筑必不可少的组成部分，电梯巨大的耗电也成为社会普遍关注问题。据有关统计数据显示，电梯作为现代建筑中应用最多的用电特种设备，耗电占到了大楼总能耗的3%～7%，全国电梯全年耗电量约为260多亿kW·h，相当于大亚湾核电站年发电量的1.8倍，三峡电站年发电量的30%，因此其节能降耗工作已引起政府和社会各层面的高度关注。据不完全统计，电梯平均客流量约为：325人/台/天。随着电梯数量的急剧增加，电梯巨大的能耗也已经引起社会和政府职能等部门密切的关注。而目前我国在电梯能耗测量和能效评价方面没有相关的技术法规文件。不同电梯的额定载重量、速度、提升高度等参数不同，选择一个比较合理的指标评价它们的能耗水平目前还难以实现。若不管电梯的参数，只简单地测试其运行一个周期的绝对能耗，显然载重量大、提升高度大的电梯耗能会大些，这样并不能客观反映电梯的能耗水平，也就是说，这些不同的电梯之间的能耗并没有可比性，评价的指标不能为电梯的能耗。合理有效的能源效率系数的计算与分析，能帮助电梯企业对自己产品的耗能量进行直观量化的判断，能够指导电梯企业对现有电梯的节能改造和新型节能电梯的开发。目前国际上还缺乏成熟的电梯能耗评价规范，国内也尚未出台有关电梯能源利用效率的评价方面的标准，因此有关电梯能源效率评价方法的研究就更加具有实际意义。当前电梯能源效率系数的计算主要限于无量纲方式，即电梯所做的功除以其消耗的能量，而关于类似于家电行业的能效比评价方式尚无成熟成果。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种基于比例仿真工况法的曳引电梯能源效率计算方法，用于解决曳引电梯缺乏能源效率规范的问题。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种曳引电梯能源效率计算方法，包括如下步骤：
（1）运行过程与中间层设置：对电梯运行楼层设置，包括顶层、次顶层、次底层、底层和中间层：
当电梯总楼层                                                时，不设置中间层，即中间层的数量
Figure 274525DEST_PATH_IMAGE002
；
当电梯总楼层
Figure 818770DEST_PATH_IMAGE003
，中间层的数量，设
Figure 878048DEST_PATH_IMAGE005
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 192223DEST_PATH_IMAGE006
时，中间层的数量
Figure 590975DEST_PATH_IMAGE007
，设
Figure 817557DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 370767DEST_PATH_IMAGE008
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 973786DEST_PATH_IMAGE009
时，中间层的数量
Figure 227044DEST_PATH_IMAGE010
，设
Figure 139374DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 478083DEST_PATH_IMAGE008
和为中间层；
当电梯总层数更多时，总楼层每增加10层，对应增加一个中间层，中间层层数
Figure 694355DEST_PATH_IMAGE012
为10i，i=1,2…m；
电梯运行过程为由底层-次底层-中间层-次顶层-顶层，再由顶层-次顶层-中间层-次底层-底层运行；
（2）针对运行能耗的空载、轻载和半载运行的测试过程：电梯按照步骤（1）分别在空载、轻载和半载状态下运行，测量运行中的电梯能耗E，所述轻载指25%额定载荷，半载指50%额定载荷；
（3）满载与空载、重载与轻载之间的能耗等效关系计算：依据平衡系数k来等效修正空载与满载、轻载与重载之间能耗关系，满载指100%额定载荷，重载指75%额定载荷，重载和满载下的电梯能耗分别为
Figure 262740DEST_PATH_IMAGE013
和
Figure 292007DEST_PATH_IMAGE014
，，其中W表示包括电梯对重框架和对重块在内的总对重重量，P表示电梯空载时轿厢的重量，Q表示电梯额定载重重量；
（4）电梯载荷的权重分配：测得电梯空载、轻载、半载、重载和满载情况下的数据所占比例分别为10%、25%、30%、25%、10%；
（5）对所测得的电梯耗电量和工作量数据根据所占的比例进行累加，得到有效耗电总量和总工作量，并根据公式
Figure 953484DEST_PATH_IMAGE018
计算得到电梯的能源效率系数。
上述技术方案中，提升高度H由安装公司在安装电梯时实测，或者检测人员用皮尺或激光测距仪测量。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明采用比例仿真工况法对被测电梯在空载、轻载、半载、重载、满载情况下的耗电量和工作量进行权重分配，模拟电梯的实际运行情况，真实反映电梯的实际功能，计算出规范的电梯能源效率系数。
2.本发明通过平衡系数k来修正计算空载与满载、轻载与重载的关系，无需对空载、轻载、半载、重载、满载都进行测试，而只需通过空载、轻载、半载以及平衡系数k就可测的所需所有数据大大减少了实际测量的工作量，并且解决了一些电梯曳引力不足致电梯满载不能启动而无法进行能耗测试的问题。
附图说明
图1是实施例一中本发明的比例仿真工况法运行过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种曳引电梯能源效率计算方法，包括如下步骤：
（1）运行过程与中间层设置：电梯在测量能效时，其运行过程与中间层设置分别如图1和表1所示：
表1.比例仿真工况法中间层站的设置
Figure 951265DEST_PATH_IMAGE019
当电梯总楼层
Figure 220572DEST_PATH_IMAGE001
时，不设置中间层，即中间层的数量
Figure 147071DEST_PATH_IMAGE002
；
当电梯总楼层
Figure 134619DEST_PATH_IMAGE003
，中间层的数量
Figure 670511DEST_PATH_IMAGE004
，设
Figure 59904DEST_PATH_IMAGE005
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 157304DEST_PATH_IMAGE006
时，中间层的数量，设和
Figure 887735DEST_PATH_IMAGE008
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 405304DEST_PATH_IMAGE009
时，中间层的数量
Figure 118176DEST_PATH_IMAGE010
，设
Figure 746603DEST_PATH_IMAGE005
、和
Figure 431734DEST_PATH_IMAGE011
为中间层；
当电梯总层数更多时，总楼层每增加10层，对应增加一个中间层，中间层层数
Figure 553274DEST_PATH_IMAGE012
为10i，i=1,2…m；
电梯运行过程为由底层-次底层-中间层-次顶层-顶层，再由顶层-次顶层-中间层-次底层-底层运行；
（2）针对运行能耗的空载、轻载和半载运行的测试过程：电梯按照步骤（1）分别在空载、轻载和半载状态下运行，测量运行中的电梯能耗E，所述轻载指25%额定载荷，半载指50%额定载荷；
（3）满载与空载、重载与轻载之间的能耗等效关系计算：依据平衡系数k来等效修正空载与满载、轻载与重载之间能耗关系，满载指100%额定载荷，重载指75%额定载荷，重载和满载下的电梯能耗分别为和
Figure 453152DEST_PATH_IMAGE014
，，其中W表示包括电梯对重框架和对重块在内的总对重重量，P表示电梯空载时轿厢的重量，Q表示电梯额定载重重量；
（4）电梯载荷的权重分配：测得电梯空载、轻载、半载、重载和满载情况下的数据所占比例分别为10%、25%、30%、25%、10%，定义电梯载荷状况和各载荷所占比例，即
Figure 734408DEST_PATH_IMAGE020
Figure 704638DEST_PATH_IMAGE021
；
（5）对所测得的电梯耗电量和工作量数据根据所占的比例进行累加，得到有效耗电总量
Figure 26904DEST_PATH_IMAGE016
和总工作量
Figure 994860DEST_PATH_IMAGE017
，其中，
Figure 153309DEST_PATH_IMAGE022
       （1）
Figure 677963DEST_PATH_IMAGE023
    （2）
并根据公式
Figure 871046DEST_PATH_IMAGE018
                                                                         （3）
计算得到电梯的能源效率系数。
当选择同一台电梯进行能耗测试与能效分析时，
                                                                     （4）
由式（1）-（4）可知：
Figure 701654DEST_PATH_IMAGE025
                                                                （5）
式(1)-(5)中：
Q  —— 电梯额定载重（kg）
H  —— 电梯提升高度（m）
Figure 29998DEST_PATH_IMAGE026
——电梯载荷0%时运行的耗电量，单位为千瓦·时（kW·h）；
Figure 77589DEST_PATH_IMAGE027
——电梯载荷25%时运行的耗电量，单位为千瓦·时（kW·h）；
Figure 387347DEST_PATH_IMAGE028
——电梯载荷50%时运行的耗电量，单位为千瓦·时（kW·h）；
Figure 504077DEST_PATH_IMAGE029
——电梯载荷75%时运行的耗电量，单位为千瓦·时（kW·h）；
Figure 619800DEST_PATH_IMAGE030
——电梯载荷100%时运行的耗电量，单位为千瓦·时（kW·h）；
Figure 272630DEST_PATH_IMAGE031
 ——电梯载荷0%时运行轿厢完成运送载荷的运输量, 单位为吨·千米（106kg·m）；
Figure 815606DEST_PATH_IMAGE032
 ——电梯载荷25%时运行轿厢完成运送载荷的运输量, 单位为吨·千米（106kg·m）；
Figure 685211DEST_PATH_IMAGE033
——电梯载荷50%时运行轿厢完成运送载荷的运输量, 单位为吨·千米（106kg·m）；
Figure 339046DEST_PATH_IMAGE034
——电梯载荷75%时运行轿厢完成运送载荷的运输量, 单位为吨·千米（106kg·m）；
Figure 111962DEST_PATH_IMAGE035
——电梯载荷100%时运行轿厢完成运送载荷的运输量, 单位为吨·千米（106kg·m）。
又
Figure 763523DEST_PATH_IMAGE036
                                                                    （6）
Figure 605577DEST_PATH_IMAGE014
                                                                    （7）
将（6）和（7）代入（5）中得出：
Figure 312371DEST_PATH_IMAGE037
（8）
由式（8）可知，只需测得电梯额定载重量、电梯提升高度以及电梯空载、轻载、半载运行时的耗电量就能计算出电梯的能源效率系数。

Claims (1)

1. 一种曳引电梯能源效率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）运行过程与中间层设置：对电梯运行楼层设置，包括顶层、次顶层、次底层、底层和中间层：
当电梯总楼层                                               时，不设置中间层，即中间层的数量
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE004
；
当电梯总楼层，中间层的数量
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE008
，设
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE010
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE012
时，中间层的数量
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE014
，设
Figure 77465DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE016
为中间层；
当天梯总楼层
Figure 2013104445847100001DEST_PATH_IMAGE018
时，中间层的数量
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，设
Figure 56923DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 23610DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为中间层；
当电梯总层数更多时，总楼层每增加10层，对应增加一个中间层，中间层层数
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为10i，i=1,2…m；
电梯运行过程为由底层-次底层-中间层-次顶层-顶层，再由顶层-次顶层-中间层-次底层-底层运行；
（2）针对运行能耗的空载、轻载和半载运行的测试过程：电梯按照步骤（1）分别在空载、轻载和半载状态下运行，测量运行中的电梯能耗E，所述轻载指25%额定载荷，半载指50%额定载荷；
（3）满载与空载、重载与轻载之间的能耗等效关系计算：依据平衡系数k来等效修正空载与满载、轻载与重载之间能耗关系，满载指100%额定载荷，重载指75%额定载荷，重载和满载下的电梯能耗分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE026
和
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，，其中W表示包括电梯对重框架和对重块在内的总对重重量，P表示电梯空载时轿厢的重量，Q表示电梯额定载重重量；
（4）电梯载荷的权重分配：测得电梯空载、轻载、半载、重载和满载情况下的数据所占比例分别为10%、25%、30%、25%、10%；
（5）对所测得的电梯耗电量和工作量数据根据所占的比例进行累加，得到有效耗电总量
Figure DEST_PATH_IMAGE032
和总工作量
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，并根据公式
Figure DEST_PATH_IMAGE036
计算得到电梯的能源效率系数。
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