【正文】 平，易于各電梯的比較，但其定義的仿真工況測量方法現(xiàn)場測試時復(fù)雜，耗時費力，測試成本較高，不利于推廣使用。建筑內(nèi)每年每平方米的電梯能耗是建在在估算和經(jīng)驗基礎(chǔ)上的，對于具體某種型號的電梯的能耗具有估算作用，但其準確性和科學(xué)性不夠高 。電梯能耗與質(zhì)量和行程之積的比值，沒有考慮到客流情況的影響，該方法只能說明電梯在某個特定情況下的能效情況。 電梯能效的定義和測量的目的是建立一個公認尺度來衡量標(biāo)識不同電梯的電能利用效率，所以電梯能效評價指標(biāo)的好壞，關(guān)鍵是看其所定義的指標(biāo)和測量方法能否較好的排除各種影響電梯能效的因素對測量結(jié)果所造成的干擾，使其測量結(jié)果具有可對比性。該課題組通過測量電梯在規(guī)定的工作周期內(nèi)的能 耗 情 況，計算上述兩個參數(shù)的值，然后進行評價。該方法只能說明具體電梯的能耗情況或者比較不同電梯能耗差異，卻無法反映具體電梯的能效情況。 (5) 固定時間內(nèi)的電梯能耗 Max Schalcher 以電梯每年的能耗 (kWh/yera)作為電梯能效的評價參數(shù)，通過公式 23計算出電梯每年的能耗 [18]。同時，在能耗計算的過程中沒有考慮電梯運行時的載荷情況和運行方向。 3600R ST TPE ??? (21) 第二章 電梯能效評價方法 9 ( / ) .8E k W he ??? ?天 天 數(shù) / 年 05人 數(shù) 面 積 / 人 (22) 其中： E：電梯每天消耗的能耗 (kWh/day)； R：電機的額定功率 (kWh)； ST：電梯每天的啟動次數(shù)； e：建筑中電梯每年每平方米的能耗； 該方法通過建筑的面積、建筑使用者的數(shù)量和啟動次數(shù)，把電梯的能耗情況與建筑的交通情況結(jié)合到一起。 表 22 各種電梯的典型運行時間 Table 22 The various typical running time of elevators 驅(qū)動 樓 層 TP(秒 ) 范圍 平均 液壓 不帶對重 小于 6 5~7 6 有齒 AC 雙速 6 9~12 ACVV(高慣性 ) 12 7~10 ACVV(低慣性 ) 12 5~8 無齒 直流發(fā)電機驅(qū)動 18 4~6 5 晶體管 18 3~5 4 電梯每天的能耗根據(jù)公式 21 計算。以 TP為基礎(chǔ)對電梯每天的能耗情況進行估算，這種方法被稱作利用圖表和經(jīng)驗的計算方法。 表 21 不同驅(qū)動系統(tǒng)的電梯能耗 Table 21 Energy consumption of elevators with different driver systems 驅(qū)動類型 時間 (H) 啟動次數(shù) 能耗 (kWh) 每次能耗 (kWh) 每天能耗 (kWh) 液壓 21 1022 MRVF 29 1531 無齒輪 SCR 20 3446 有齒輪 MG 20 877 無齒輪 MG 22 2650 (4) 建筑內(nèi)每年平均每平方米的電梯能耗 Schroeder 以建筑中每年平均每平方米的電梯能耗 ( 2//kWh m year)作為電梯能效的評價參數(shù) [10]。由于使用者對電梯的使用偏好不同和工作場所不是完全相同，電梯的啟動次數(shù)不能全面反映電梯的客流情況。測量結(jié)果如表 21 所示。 (3) 電梯平均每次運行的能耗 Donald Cooper 以平均每次啟動的電梯能耗作為電梯能效的評價參數(shù) [11]。該方法認為電梯的轎廂質(zhì)量和行程是影響電梯能效評價的主要因數(shù)。這些電梯的速度從 。 (2) 電梯能耗與質(zhì)量和行程之積的比值 Doolaard 以電梯能耗和轎廂質(zhì)量的比值 (J/kg)（由于被測電梯的行程是固定的，所以也可以認為電梯能效的評價參數(shù)是 J/kg/m）作為電梯能效的評價參數(shù) [13]。但是文章中的典 型平均能耗的結(jié)論是在電梯的平衡系數(shù)為 的情況下得出的，而通常電梯的平衡系數(shù)可以在 ～ 之間變化；同時，對于固定行程，電梯的載荷情況不一定是對稱的。 該方法認為電梯的額定載荷、額定速度和行程是影響電 梯能效評價的主要因數(shù)。電梯的額定載荷被設(shè)置 800kg。通過對在特定條件下（指負載、速度等）下，由特定系統(tǒng)完成任一個 確定的單程運行的能量流通和能耗的分析得出：電梯的一次滿載上行和一次滿載下行的能耗 (kWs)的平均值可以代表該電梯能耗的平均性能。 現(xiàn)有電梯能效評價方法 現(xiàn)有的評價方法主要有：固定行程和速度下的電梯能耗；電梯平均每次運行的能耗；建筑內(nèi)每年平均每平方米的電梯能耗；固定時間內(nèi)的電梯能耗、電梯能耗與質(zhì)量和行程之積的比值、電梯平均每次運行的能耗、固定時間內(nèi)的電梯能耗、建筑內(nèi)每年平均每平方米的電梯能耗以及電梯能效系數(shù)和每噸千米的耗電量等。 電梯能效測量對測量儀器的分辨率和精度提出了較高要求，如果讓電梯按測試運行工作圖譜往返多次運行，必然加長了測試時間、增加了測試成本，對在用電梯的業(yè)主造成不必要的經(jīng)濟損失，所以測試時最好減少電梯運行次數(shù)，減少運行次數(shù)的前提是必須有測量精度作保證。電梯能效的定義和測量目的是建立一個公認尺度來衡量標(biāo)識不同電梯的電能利用效率，所以測量電梯能效的關(guān)鍵是定義一個合理的測量方法，排除各種影響電梯能效的因素對測量結(jié)果所造成的干擾，使測量結(jié)果具有可比性 。在電梯行業(yè)要實行節(jié)能審查和監(jiān)管的背景下，急需建立客觀公正，為大多數(shù)人認可的電梯能源利用效率評價方法及儀器，能夠客觀、公正、真實地衡量各種規(guī)格、型號的電梯在能源利用效率方面的性能指標(biāo)。 M? 是電梯空載與 20%額定載荷的質(zhì)量差， 空載電能與 20%載荷電能的差對應(yīng)了運送 M? 載荷所消耗的電能，即以前后兩次輸送載荷的質(zhì)量差作為計算基礎(chǔ)，有別于以電梯額定載荷的不同百分比質(zhì)量絕對值作為衡量電梯所作機械能的方法。 本課題所述的基于差額質(zhì)量速度積分法的電梯能效測量儀，定義一種能克服各種影響電梯電能指標(biāo)干擾因素的電梯能效測量方法，并且能安全、便捷測量得到電梯能效指標(biāo)。 通過對比現(xiàn)有的計量工具， 現(xiàn)有的電能計量工具無法滿足我們的項目需求，因此我們需要開發(fā)一套具備電梯能效計量功能的 軟件和 電梯能效測量儀。 (2) FLUKE 電能分析儀 由于 FLUKE 電能分 析儀主要是用于分析電能諧波頻譜，適用于檢修可變負載的 電力 質(zhì)量故障，而且， FLUKE 電能質(zhì)量分析儀價格較為昂貴， 因此，不適 合于推廣 使用 。目前已提出的電 梯能效測量方法要么過于簡單不被業(yè)界認可，要么測試繁瑣成本高昂而無法大面積推廣使用。 影響電梯能效的因素是多方面的，電梯運行速度、運行載荷不同，其能效也不同，即電梯能效本質(zhì)是隨電梯運行條件而變化的。 20xxQK350 課題組提出的電梯能效測量的模擬工況法 [19]，以每噸千米的耗電量（ kWh/tKm）作為電梯能源利用效率指標(biāo)，該指標(biāo)可以很好的反映出電梯能源利用效率。目前主要存在的評價參數(shù)有：固定行程和速度下的 電梯能耗（ Schroeder[10]，1980）、電梯平均每次運行的能耗（ Donald Cooper[11]， 1987； Ashok [12]， 20xx）、電梯能耗與質(zhì)量和行程之積的比值（ Doolaard[13]， 1992；香港城市大學(xué) [14]， 20xx）、建筑內(nèi)每年平均每平方米的電梯能耗（ Schroeder[15]， 1986）、固定時間內(nèi)的電梯能耗（ [16]， 1984； AlSharif[17]， 20xx； Max Schalcher[18]， 20xx）。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電梯能效的評價是指對不同類型的電梯能源效率進行合理的比較分析，設(shè)置能效評價參數(shù)是電梯能效評價的主要方法和途徑。 本項目是在制訂電梯能效測量方法標(biāo)準的基礎(chǔ)上，基于標(biāo)準進行電梯能 效監(jiān)測裝置的研制，為國家實行電梯能效測試與監(jiān)管提供技術(shù)支持。因國家沒有對電梯能耗出臺相關(guān)規(guī)定，民眾在采購電梯時，主要考慮產(chǎn)品的安全和價格因素，不愿意選擇節(jié)能產(chǎn)品；因此，節(jié)能電梯的市場接受度不高，導(dǎo)致電梯節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用受阻。由于缺乏統(tǒng)一的電梯能耗測量方法和能效等級評定指標(biāo)，一些電梯企業(yè)提供的產(chǎn)品效率和節(jié)能數(shù)據(jù)沒有可比性，國家也無法出臺權(quán)威的節(jié)能指標(biāo)。目前對電梯的檢驗主要是對其安全性能的檢驗，不針對電梯本身的質(zhì)量與節(jié)能情況。這主要原因有電梯相關(guān)標(biāo)準的缺位。 因此，電梯節(jié)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用是開展電梯節(jié)能降耗工作的前提。如果應(yīng)用現(xiàn)在的變頻變壓、永磁同步、能量反饋等節(jié)能技術(shù)，可節(jié)電 30%，每年可為全國節(jié)約 39 億度電量，按照 1 度電消耗 370 克標(biāo)準煤計算，每年可節(jié)省標(biāo)準煤約 145 萬噸。 課題的研究意義 中國電梯協(xié)會提供的信息顯示， 20xx 年 全國在用電梯總保有量已達到 100 萬臺，位居世界 首位 ，并以每年 10 萬臺左右裝機量高速增長。香港特別行政區(qū)政府機電工程署（ EMSD）頒布實施的《電梯和自動扶梯裝置的能效實施規(guī)定（ 20xx 版）》 [7]和《電梯和自動扶梯裝置的能效指導(dǎo)方針（ 20xx 版）》 [8]對電梯和自動扶梯的最高許可電功率、電梯能源管理、電機驅(qū)動系統(tǒng)總諧波失真、電動機驅(qū)動系統(tǒng)總功率因素等提出了配備要求，主要目的是對電梯和自動扶梯的最高能耗水平進行限制，提出若干減少能耗的措施。為此我國 20xx 年 10 月 28 日頒布實施的《中華人民共和國節(jié)約能源法》中也明確提出了 “對高耗能的特種設(shè)備，按照國務(wù)院的規(guī)定實行節(jié)能審查和監(jiān)管 ”的要求。而隨著房地產(chǎn)和城市公共建設(shè)市場的發(fā)展，我國電梯行業(yè)市場容量將不斷擴大。 根據(jù)中國電梯協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，近年來我國備案在冊的電梯數(shù)量正在以每 年高于20%的速度增長， 20xx 年已超過 100 萬臺，我國已經(jīng)成為全球電梯保有量最大的國家。據(jù)統(tǒng)計，電梯在使用過程中所消耗的能量一般占整個建筑總能耗的 5~15%[6]。 隨著 中國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展和城市化進程的加速，國內(nèi)建筑能耗的總量逐年上升，在所有能源消耗中所占的比例已從上世紀 70 年代末的 10%，上升到近年的 %，同時，通過在北京、上海和廣州的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，面積僅為 5%的大型公共建筑的用電量已經(jīng)解決全部住宅的用電量 [5]?！秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx2020 年）》中明確指出 “能源在國民經(jīng)濟中具有特別重要的戰(zhàn)略地位 ”，同時確定能源重點領(lǐng)域的發(fā)展思路之一為 “堅持節(jié)能優(yōu)先，降低能耗。電力短缺對人們的生產(chǎn)和生活的影響日益嚴重。 20xx 年全國有 12 個?。ㄊ?、自治區(qū)）拉閘限電，電力缺口 2035 萬 kW； 20xx 年全國發(fā)展到 22 個省市拉閘限電，電力缺口 4485kW，比上年翻了一番多； 20xx 年全年拉閘限電的省市擴大到了 26 個，全國僅東北三省和新疆、西藏沒有出現(xiàn) “電荒 ”[3]。 社會對電能的需求，隨著國民生產(chǎn)總值（ GDP）的增長而快速地增加。人 均能源資源遠遠低于世界平均水平 [1]。 72 第一章 緒論 1 第一章 緒論 課題的研究背景 能源是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求與供給的矛盾日益突出。 錯誤 !未定義書簽。 61 V 附 錄 60 參考文獻 51 第六章 現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)和分析 51 本章小結(jié) 49 A/D 轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序流程圖 48 主程序流程圖 48 電梯能效測量儀源代碼總體分析 42 功能模塊層 41 DSP 硬件外設(shè)驅(qū)動層 40 電梯能效檢測儀 DSP 軟件架構(gòu)設(shè)計 38 Q 格式定