曳引式电梯的节能检测方法和装置研究

曳引式电梯的节能检测方法和装置研究

郇冬

江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏南京210036

摘要:随着建筑业的发展,以及高层建筑规模的扩大,对电梯的需求量也在加大。我国已经出台严格的法律规定,要求电梯必须达到国家所制定的标准。然而,在实际的电梯使用过程中,由于电梯启动频繁增大了电梯电量消耗。因而要研究出能够准确的测量电梯节能的方法,并设计检测装置来大幅度地降低检测时间,提高电梯运行的安全。

关键词:电梯;节能检测;能耗测试

引言:

在整栋建筑在使用过程中,电梯由于频繁的被使用而大幅度地增加能耗。电梯是一种高能耗的设备,因此电梯的设计人员需要着重提高电梯节能的水平,加强电梯节能的监管。可以应用电梯空载的检查方法,来实现对电梯能耗的准确测量。这种方法不需要考虑电梯的平衡系数,以及电梯的安装技术,在普通的安装技术条件下,就可以应用现有技术来对电梯进行能耗测试。

一、电梯能耗测试

空载测试是电梯处于无人状态下,对电梯的耗电情况进行分析研究。通过研究发现,在电梯空载上行时和电梯满载下行时这两种条件下,电梯是相对比较省电的状态,而对应的空载下行、满载上行,这两种是电梯最耗电的状态。因此,很多研究学者将空载下行时,电梯的耗能数据作为基础的参考指标。当降低电梯的平衡系数时,就会引起电梯空载下行能耗的降低,在这种情况下,可以使用空载上行能耗来弥补。这样可以提高电梯能耗测试的工作效率,将测试方法变得更加容易实现和可操作。当不考虑电梯的平衡系数时,电梯满载上行和空载下行所消耗的电量基本相同,因此可以将空载测试作为电梯节能检测的重要方法。

二、检测装置的设计

(一)检测装置原理

对于电梯节能的检测装置,其工作原理主要是通过检测器电流传感器捕捉到电流信号后,它会将经过调理电路的电流信号传输给装置中的主控制器。电压信号主要是通过装置内部开关处的三个电压钳来获得电压信号,并经过调理电路之后,就可以有效的传输给主控装置。之后装置中的电能计量元器件可以将主控器中的电流信息输入到处理器中,来计算处理得到有功电量信息和有功功率,并对该数据进行存储。检测装置中的测量元器件,可以对测量数据进行分析,装置中的计算模块可以对电梯每次运行的耗电量进行记录分析,并最终形成一个能效等级评价表,传输给控制终端平台。

(二)检测装置结构

检测装置主要包含主控处理器、电压传感器和电流传感器,同时还需要具备人机交互的接口装置,电源和数据存储器等零部件。如图1所示。

图1电梯效能检测装置结构

电梯效能检测装置中的电能计算模块主要是计算电梯运行过程中所产生的电能消耗,检测装置中的模式设定模块可以对电梯多次和单次模式进行转换。并且装置中的数据处理功能可以科学地计算出电梯运行的高度,对运行速度信息进行实时记录。通过电梯效能检测器中中央处理器可以计算出最终的电梯能耗数值。同时,检测装置中还需要包含获取电梯运行中的电流数据的传感器设备,信号调理器设备以及获取电梯运行中电压数据的电压传感器设备,检测装置还需要安装可以显示电梯运行状态的显示屏,将各类电压、电流、电信号数据显示在显示屏中[1]。

测量到电梯实际的运行,当电梯运行30米时,电梯的底部与楼顶的次顶层之间的距离为27.8米,使用电梯节能测量装置,得出电梯运行的实际数据为29.3米。将实际电梯的运行参数输入到节能装置计算模块中,就容易得出当前电梯节能的数值,可以看出电梯在上行时,会增加15千瓦每小时的能耗。该时段所产生的能耗是整个电梯运行中能耗到20%,由此可以看出,电梯启动时会大幅度增高电梯的能耗。

当前国内研究学者对电梯能耗方面已经形成许多研究成果,在浙江省政府部门已经出台针对电梯能源效率评价的相关指标、标准、测试能源消耗的方法以及评价能源消耗等级的办法。在一定的工作周期内,将电梯消耗的电能与电梯运载的重量的比值作为电梯能耗测量指标。在进行测试时,可以根据电梯所承载的重量,划分等级如25%,50%,75%或100%,电梯每次启动时以及停止时,电梯的实时能耗值作为测量的实验样板数据[2]。

经过大量的实证研究表明,应用空载法,可以大幅度地提高电梯能耗测量的精度和效率,同时该方法测试时间短,而且操作简单,设备价格比较便宜,因而在电梯安装过程中得到用户的青睐。电梯设备检测人员在检测时,只需要经过简单的设备操作培训,就可以快速掌握电梯的能耗检测方法,熟练使用检测设备。

三、结束语

在对电梯能耗进行研究分析时,需要重点研究能耗检测的功能,以及电梯产生高能耗的具体原因,对电梯内部能耗大的零部件进行检测。电梯管理单位需要根据电梯构造的特点,来进行实际的检测和统计。结合当今最先进的电梯能耗检测技术,使用电梯空载法,来设计和安装电梯能耗检测的装置,使用空载法不需要给电梯放置任何物品,就可以检测电梯的能耗,这种方法比较简单而且检测的效率比较高,同时还具有一定的安全性。

参考文献:

[1]严挺,郑伟.曳引式电梯的能耗建模及节能分析[J].中国标准化,2017(10):78.

[2]何宇星.关于曳引式电梯的节能设计探讨[J].建材与装饰,2018(44):65.

[3]马海霞,李中兴,刘英杰,etal.曳引式电梯节能检测方法及装置研究[J].科学技术与工程,2016,16(32):247-250.

[4]张志峰.曳引式电梯的能耗模型的建立及节能措施研究[J].中国科技博览,2010(9):298-298.

[5]基于超级电容的电梯节能控制技术与能效评价方法研究[D].天津大学,2012.

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