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科

技

论

坛

关于电梯能耗评价的探讨

黄春榕

（福建省特种设备监督检验院，福建福州 350003）

前言
我国是一个人口大国，随着城市和工业化

进程的不断加速，日益突出的能源矛盾已经成
为制约我国经济发展的重要问题。2008 年 4
月 1 日《中华人民共和国节约能源法》正式实
施，节约能源、建设节约型社会已经成为我国
的一项基本国策。电梯作为城市建筑中最重要
的耗电设备之一，其节能降耗工作已越来越受
到政府、生产商和用户的关注。近年来，电梯
生产企业加大了技术研发力度，“环保电梯”、

“绿色电梯”等概念被纷纷提出。但是，电梯

的能耗评价缺乏明确的标准，节能指标没有量
化，从而导致政府无法从审查和监管的角度对
节能电梯进行引导，用户在选择节能电梯上也
非常茫然。因此，建立公平有效的电梯能耗评
价标准，对帮助用户正确选择节能设备，加强
电梯节能引导意义重大。

1 电梯能耗的构成
电梯由于其特殊的曳引式结构，存在待

机、驱动、再生（回馈）等三种工况。当电梯
静止不运行时为待机工况；当重载上行或轻载
下行时，外界的电能通过变频器的整流逆变、
曳引机和曳引系统的运作转化为轿厢和货物的
位能，为驱动工况；相反的，当重载下行或轻
载上行时，轿厢和货物的位能被释放出来，或
者通过双向变频器将能量回馈给电网，或者将
能量消耗在变频器的制动电阻上，为再生（回
馈）工况。不同工况的能耗构成如下：

1.1 待机工况
电梯不是持续工作的，待机时间通常远远

大于轿厢上下运行的时间，所以待机工况的耗
电不但不可忽略，而且会有相当大的损耗。在
待机工况下，电梯所消耗的电能 E

待

一部分消

耗在机房、轿厢和层站内的控制和显示电路
中，另一部分消耗在轿厢照明和排风设施上。

1.2 驱动工况
在驱动工况下，除待机工况下的消耗外，

电梯消耗的电能 E

驱

还包括以下几个方面：一

是开关门功耗；二是变频装置损耗，包括滤波
器、整流器、逆变器在内的主回路中从三相电
源输入到逆变器输出之间所有的电路损耗；三
是曳引机损耗，包括曳引机内部机械传动的损
耗；四是曳引系统产生的损耗，包括从曳引轮
转动开始，到通过曳引钢丝绳带动轿厢运行的
全过程中的能量损耗。电能经过这一系列的损
耗后才转化为电梯运行所需要的动能 W

动

和位

能 W

势驱

。需要说明的是，曳引式电梯由于

“对重机构”的作用，在不同的负载情况下的

耗电量是非常悬殊的，因此在不同负载情况下
的能量效率相差较大。

1.3 再生（回馈）工况
再生（回馈）工况下的能量流动情况相对

复杂。一方面电梯的电能 E

再

消耗在开关门电

机、控制和显示电路后，通过变频器和曳引机
转化为轿厢和载荷的部分动能 W

动

；另一方

面，轿厢和载荷的势能 W

势

再一部分转化为轿

厢和载荷的动能 W

动

，另一部分通过曳引系

统、曳引机回馈给变频器。对于具备能量回馈
功能的电梯，变频器会通过逆变、滤波将这部
分能量 E

回

回馈给电网，对不具备能量回馈功

能的电梯，这部分能源会消耗在变频器的再生
电阻上。

2 建立电梯能耗评价标准
通过对能耗构成的分析，电梯的工作情况

复杂，能量流动中损失的环节较多，如果我们
将评价电梯能量损耗大小的参数定义为能耗系
数 η 的话，主要有七个方面会影响能耗系数 η
的大小（如下图所示）。这七个方面影响因素
又可分为技术因素和环境因素：技术因素主要
包括驱动电机型号、电梯拖动方式、变频装置
类型和呼叫响应方式等；环境因素主要包括使
用频率、拖动距离和使用时的负载曲线等。因
此，对电梯能耗的评价，实质上是在一定的环
境因素下，对电梯技术因素的节能情况进行评
价，一套可行的能耗评价方案是：

2.1 确保环境因素的一致性
不同的使用环境对节能技术的效果影响很

大，例如高层电梯和小高层电梯、住宅电梯和

写字楼电梯的节能技术就不完全一样的。因
此，评价不同电梯的能耗，必须先确定一致的
环境因素，再根据环境因素制定相应的工作曲
线，按照工作曲线开展测试工作。

2.2 定义电梯的能耗系数 η
电梯能耗系数 η 定义为：电梯所做的功

势

与电梯消耗电能 E

电

的比值，其代表了在

一定时间内，电梯运送载荷所做的功和电梯所
消耗的全部电能的比，体现了单位电能的做功
能力。

2.3 采取“能效标识”的做法
为方便用户选择和政府引导，在测定计算

电梯能耗系数 η 的基础上，借鉴家电产品采
取“能效标识”的做法，根据 η 的大小将电
梯能耗分为 5 级，等级 1 表示最为节电，达国
际先进水平；等级 2 表示比较节电，达国内先
进水平；等级 3 表示能耗为我国平均水平；等
级 4 表示能效低于市场平均水平；等级 5 表示
要淘汰的高能耗产品。

3 测量和计算方法
根据以上能耗评价方案，要评价电梯能

耗，首先要确定测量的环境因素，并根据环境
因素确定相应的工作曲线（明确何时待机、何
时拉多少载荷运行多少距离），其次是按照工
作曲线进行测量工作，计算得电梯能耗系数
η，最后在根据 η 的大小进行能耗评级。

3.1 确定适当的测量环境因素
确定适当的测量环境因素

摘

要：随着环境保护和建设节约型社会的不断深入，电梯的节能降耗工作越来越受到政府、生产商和用户的关注。但是，由于电梯能耗的复杂

构成，如何公平合理地评价电梯的能耗状况，一直是业内人士在积极探讨的话题。通过对电梯能耗的构成和影响因素的分析，对电梯能耗的测量和
评价做了初步研究。

关键词：电梯；节能降耗；能耗测量；能耗系数

影响能耗系数主要影响因素

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