关于引电梯
能耗检测方法与能效分级评定的修订说明
孙立新
遵循电梯分委会杭州会议的要求，由上海交通大学，天津、成都、深圳特检院，三菱、日立、西奥、东南电梯公司等八单位（统称项目组）参与《电梯能效评价方法》专题研究，在借鉴国内国际相关标准与实验验证等方面做了大量工作，对电梯能耗检测方法与能效分级的技术方案形成了倾向性意见，完成了《曳引电梯能耗检测方法与能效分级评定》规则的修订稿。现将相关情况说明如下：
一、两种方案的比较
电梯分委会主要收到两种方案，方案1是深圳特检院提出的“特定工况检测，能效系数评价” 方案，与“空调的能效标识”相近，见附件1。 方案2是中国特检协会课题组提出的“型式试验电梯综合工况检测、在用电梯空载检测，千吨米耗电量评价” 方案，与“汽车的吨公里耗油量”相近，浙江省地方标准 《电梯能源效率评价技术规范》采用此方案，见附件2。
对两种方案讨论如下：
1．方案1的优点是技术方案在理论上有创新性，深圳特检院进行了较深入的研究。 尚存在以下不足：
a．方案1以电梯空载与满载稳速运行工况的电功率为电梯能耗的检测指标，起动与制动工况不检测。此方案检测工况与电梯的实际运行工况相差较大。电梯的工作特点短时、频繁起制动工作制，起、制动时间占电梯总运行时间的比例相当大，起、制动功率消耗比稳速运行功率消耗往往要大1～4倍。因此，忽略电梯起制动能耗只考虑稳速运行能耗，检测结果与电梯的实际能耗会不一致。
美国的空调能效标识，早期采用稳定运行制冷功率与用电功率之比的方案；新标准已修订为综合工况能效评价方案，要检测空调机在春、夏、秋、冬季节，包括起动与待机等总的用电与总制冷的比值。可供借鉴。
b．以电梯空载与满载2种工况检测，对于有制动电能回馈的电梯，存在放大了制动电
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能回馈效果的缺陷，以下图说明：
此图是同一部电梯在加装制动回馈与不加装制动回馈装置，在不同载荷下往返10次的能耗情况。从图中可以看出，空载与额定载荷下节电达40%以上；75%载荷与25%载荷时节电约20%；50%载荷时不节电；综合节电效果约25%。
900 800无制动回馈有制动回馈 700600 500 400 300200 100 0
额定载荷75%载荷50%载荷25%载荷空载此电梯如果采用方案1检测，与电梯实际能效可能会出现15% 以上的误差， c．型式试验电梯与在用电梯均采用空载与满载工况检测，感觉对于用电梯检测可以再简化一些。
2. 方案2的优点是已进行了300部以上电梯的能效检测实践，有检测数据支持。 尚存在以下不足：
a, 型式试验电梯选取的综合工况为空载、轻载、半载、重载、满载；单层、双层、多层、全程各按一定的权重运行，比较费时费力；
b, 在用电梯采用空载工况测试，对于有制动电能回馈的电梯存在与方案1相同的缺陷； c, 在用电梯采用空载工况测试，测试结果用系数进行修正，对其修正系数可以再优化。 经分析比对，上述两方案的检测结论具有同向性。
本修订稿充分吸纳了上述两方案的合理部分，进行了必要的改进。 二、总体思路
以国家质检总局116号令《高耗能特种设备节能监督管理办法》为依据，与国际相关标准接轨，借鉴ISO25745-1、VDI 4707 Part 1的检测方法，参考GB/T 19233—2008的工作模式设定方式，结合我国电梯行业的特点与研究成果。
基于“相对合理、绝对公平、简便易行”的原则，力求能对电梯能耗指标作出客观的
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评价，其检测模式可概括为：
1．按电梯的种类与参数，规定统一的电梯能耗检测工况。如运行的载荷、行程等； 2．被测电梯按规定的检测工况运行，检测其完成的输送量（输送载荷与输送距离的乘积，）：检测其完成此输送量的过程中消耗的电能；二者之比定义为电梯运行能耗（电梯在完成单位数输送量的耗电量）
3．被测电梯在待机工况，检测电梯的待机能耗；
4．以实测的运行能耗与待机功率作为被测电梯的能耗指标； 5．按电梯的种类与参数，规定电梯能效分级的不同能耗指标。 三、关于适用范围
选择了比重最大的曳引电梯为突破口。一旦此方案获得认可，对强制驱动电梯、液压电梯、自动扶梯与自动人行道可参照此方案另行制订。
四、关于引用标准
参考GB/T 19233—2008 《 轻型汽车燃料消耗量试验方法》做法，将GB/T 14549 《电能质量 公用电网谐波》引入为规范性标准。
五、关于电梯能效评价指标
世界能源委员会把“能源效率”定义为：减少提供同等能源服务的能源投入。建议采纳此定义。
修订中，提出了2种电梯运行能耗评价指标方案：
1． 电梯能效系数，与目前实施的空调、冰箱等家用电器能效标识雷同； 2． 电梯完成单位输送量的能耗，与汽车的百公里耗油量近似。 上述2种指标均可以客观地评价电梯的运行能耗。
国家统计局 、国家发改委、国家能源办新颁布的《单位GDP能耗监测体系实施方案》中把交通运输业的能源消费统计调查项目为“单位客货周转量的耗油量”；为了与此规定相协调，以及与国外标准（例如VDI 4707 Part 1）接轨，此修订稿采用“电梯完成单位输送量的能耗”方案。
电梯（含自动扶梯、自动人行道）完成单位输送量的能耗：即电梯按规定的负载率与运行模式，运送有效载荷完成规定的工作量时的能耗。
例如，对于曳引式电梯，可定义为电梯按照规定的运行模式完成每吨千米（1×103kg?Km）运输量的平均耗电量(kW·h)。即：
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式中；
δ——电梯能源效率评价指标，单位为kW·h/ t·km
Ec ——电梯在规定的工作周期内，从电网输入的电能(测试值)，单位为千瓦·时
（kW·h）；
Wz ——电梯在规定的工作周期内，轿厢完成运送载荷的运输量，即每次运送的载
荷与被移动的垂直距离乘积之和，单位为吨·千米（t·km）。
六、关于电梯测试工况
参考GB/T 19233-2008《轻型汽车燃料消耗量试验方法》中对汽车燃料消耗量的测试要模拟市区、市郊、综合三种工况的规定，电梯的能耗测试工况也可以分为综合工况（模拟大多数电梯的实际运行工况）、额定载荷工况（曳引式电梯可用空载代替）、特定工况（例如深圳特检院提出的空载＋满载工况）等。
综合工况为被测电梯以各种载荷、各种层站按一定的权重运行，模拟电梯的实际运行情况，真实地反映电梯的实际功耗。
本修订稿对空载、轻载、半载、重载、满载运行权重的分配主要参考了VDI 4707标准，见下表，考虑到中国比欧洲的电梯乘客相对密集的国情作了调整，主要减少了空载运行比例，增加满载运行比例。
各种载荷的行程比例 VDI 4707标准
0% 额定载荷 50% 25% 额定载荷 30% 50% 额定载荷 10% 75% 额定载荷 10% 100% 额定载荷 0% 本修订稿对电梯运行高度的确定考虑了电梯起、制动运行与稳速运行的比例。据相关资料介绍，电梯的起、制动运行与稳速运行的比例在1：1～0.5左右，速度越高比例越大。浙江省地方标准 《电梯能源效率评价技术规范》采用电梯在单层、双层、多层、全程各按一定的权重运行中检测的方案，最大优点是最接近电梯的实际运行，检测结果真实可信。其缺点是测试工作复杂，测试时间较长，数据计算繁杂。 建议新电梯的型式试验中采用。同时，用综合工况测试电梯能耗是其他测试方法的基础，适合作为电梯能耗科学研究的方法。本修订稿采用“电梯轿厢运行全程设定为电梯运行速度数值的6倍（m）”方案，使得电梯的起、制动运行时间与稳速运行时间的比例在1：（1～0.5）左右，速度越高比例越大。
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与浙江省地方标准 《电梯能源效率评价技术规范》的检测结果基本一致，但检测作业时间大为减少。
下图是特检协会课题组对14部电梯分别采用综合（仿真法）、空载、25%载荷、75%载荷试验测量出来的吨千米耗电量电对比图，从图可以看出，不同工况测量出的数据相差较大，但趋势基本一致。因此，采用特定的一种工况测试代替综合工况测试有可能使电梯能效检测作业大大简化。例如ISO25745-1标准就规定用用空载工况检测电梯能耗。
仿真法\\空载直驶\\25%直驶\\75%直驶吨千米耗电量比较图5.00吨千米耗电量4.003.002.001.000.00123456789电梯编号101112131415δ仿(kW?h/t?km)δ空(kW?h/t?km)25%直驶的δ75%直驶的δ
空载工况测试的最大优点是省去了轿厢加载环节，省工省时，简便易行，缺点是测试结果受电梯平衡系数等影响，可以用修正系数予以修正。本修订稿规定在用电梯（含新安装电梯）的能效检测中应用。
由于电梯在上下运行中曳引钢丝绳自重会在轿厢侧与对重侧变换，有可能引起电梯负载的变化。因此，本修订稿规定，轿厢运行全程宜设定在井道中部。
七、关于在用电梯能耗检测中的输送量确定
下图是是特检协会课题组测试的同一台曳引式电梯空载能耗与额定载荷能耗曲线图。可以看出，空载能耗与额定载荷能耗的图形位置有变化，形状与数值很近似。因此，曳引式电梯可以用空载工况代替额度载荷工况。
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电梯能耗检测方法与能效分级评定的修订说明
