CC BY
25
12 3
Крылов К.Ю., Грачева Е.В. , Алферов С.В.,
1Старший преподаватель кафедры «Детали машин и ПТО», 2студент кафедры «Детали машин и ПТО» Калужского филиала ФГБОУ ВПО Московский государственный технический
университет им. Н.Э. Баумана 3специалист по неразрушающему контролю ООО «Региональный инженерно-технический центр»
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛИФТОВ
Аннотация
Рассмотрена методика определения энергетической эффективности лифтов на основе данных, получаемых непосредственным измерением.
Ключевые слова: классификация, лифт, привод лифта, производительность, энергетическая эффективность
Key words: classification, elevator, elevator drive, performance, energy efficiency
Лифтовое хозяйство города является отраслью повышенных энергозатрат, так на лифты приходится до 10% энергопотребления всего здания [1].
В связи с постоянным ростом цен на электроэнергию, проблема ее сбережения и рационального использования приобретает особую актуальность [2].
В соответствии с ГОСТ 56420-2015 «Лифты, эскалаторы и конвейеры пассажирские. Энергетические характеристики», разработанным на основе ISO 25745 «Energy performance of lifts, escalators and moving walks», все лифты разделяют на 7 классов энергетической эффективности в зависимости от количества потребляемой электрической энергии.
По методике, изложенной в ГОСТ 56420-2015, энергопотребление может быть вычислено на основе данных, получаемых непосредственным измерением на лифте, путем имитации соответствующих режимов работы. То есть данный метод применим как к новым лифтам, так и находящимся в эксплуатации, в том числе к модернизированным. Это позволяет выносить решение об эффективности использования конкретной модели лифта для конкретных условий эксплуатации.
Исходными данными для расчета являются: энергия, потребляемая в режиме движения в базовом цикле Erc ( Вт • ч ) и коротком цикле Esc ( Вт • ч ); расстояние
движения в режиме движения в коротком цикле SSc ( м ) и базовом Src ( м ); среднее
расстояние поездки для рассматриваемого лифта Sav ( м ); коэффициент загрузки kl ;
число включений в сутки nd ; номинальная скорость лифта V ( м/с ); среднее ускорение
2 3
a ( м/с ); средний рывок j ( м/с ); время нахождения лифта в режиме движения в
течение суток trd ( ч ); время на открывание, нахождение в открытом состоянии и на закрывание дверей на этажах td ( с ); мощность, используемая в режиме ожидания первого уровня Pjd (Вт), второго уровня Pst5(Вт), третьего уровня Pst30(Вт); относительный показатель времени нахождения лифта в режиме ожидания первого уровня Rjd (%), второго уровня Rst5(%) , третьего уровня Rst30(%); число дней работы лифта в год dop.
Режим ожидания первого уровня - состояние, при котором лифт остается неподвижным на этаже после поездки. Режим ожидания второго уровня - состояние, в
котором лифт остается неподвижным на этаже через 5 минут после поездки, третьего уровня через 30 минут после поездки.
Процедура расчета включает в себя следующие этапы [3].
1. Расчет среднего значения энергопотребления на один метр пройденного пути:
Е = 1
^rm 2
r Е - Е Л
дrc ^sc
S - S rc °sc у
Вт • ч
(1)
м
2. Расчет энергопотребления в переходных режимах (разгон и торможение) за одну поездку:
Essc = "2 (Erc - 2Erm ' Src), Вт •ч (2)
3. Расчет энергопотребления пустой кабины при движении в среднем цикле:
S
Erav = ErcirV, Вт • ч (3)
Src
Средним циклом движения лифта, является цикл перемещение кабины лифта на расстояние, равное среднему расстоянию поездки вверх до середины высоты подъема и обратно до нижней остановки, включая два цикла открывания и закрывания дверей.
4. Расчет среднесуточного энергопотребления лифта в режиме движения с учетом коэффициента загрузки:
EM = kL • % •Erav , Вт • ч (4)
5. Расчет среднесуточного времени движения лифта:
trd = , Вт • ч (5)
rd d 3600
где tav - время прохождения кабиной лифта среднего расстояния Sav, с учетом времени на открывание, закрывание дверей, нахождения их в открытом состоянии.
Sav V a
tav =-ТТ + - + - + td , с (6)
V a j
6. Расчет среднесуточного времени, в течение которого лифт находится в режимах ожидание различных уровне:
tnr = 24 - trd, ч (7)
7. Расчет электроэнергии, потребляемой в сутки в режимах ожидания в различных уровнях:
Enr = ТОО(Pid ' Rid + Pst5 • Rst5 + Pst30 • Rst30), Вт • ч (8)
Режимом ожидания первого уровня называют состояние, при котором лифт остается неподвижным на этаже после поездки.
Режимом ожидания второго уровня является состояние, в котором лифт остается неподвижным на этаже через 5 минут после поездки, третьего уровня через 30 минут после поездки.
8. Энергия, потребляемая за сутки лифтом:
Ed = Erd + Enr, Вт • ч (9)
Суммарное суточное энергопотребление складывается из суточного потребления в режиме ожидания и суточного потребления в режиме движения. Суточное энергопотребление в режиме движения определяют непосредственным измерением электрической энергии, потребляемой лифтом при реализации базовых и коротких циклов.
Коротким циклом движения лифта называется цикл передвижения кабины на расстояние длиной от четверти до половины всей высоты подъема, осуществляемого вверх и вниз, при этом центром расстояния перемещения является средняя точка шахты, при условии достижения установившейся скорости движения кабины как вверх, так и в низ.
Средним циклом движения лифта, является цикл перемещение кабины лифта на расстояние, равное среднему расстоянию поездки вверх до середины высоты подъема и обратно до нижней остановки, включая два цикла открывания и закрывания дверей.
Базовым является цикл движения кабины лифта, во время которого порожняя кабина движется с крайнего нижнего этажа к крайнему верхнему этажу, а затем к крайнему нижнему, включая два полных цикла работы дверей.
9. Расчет общего энергопотребления за год:
Ел, = Erfdnrl, Вт • ч У d °Р> 10)
По итогам годового энергопотребления определяют класс энергетической эффективности лифта.
Расчет энергопотребления по указанной методике для базового или среднего цикла дает возможность оценить суточное и годовое энергопотребление, а также класс энергетической эффективности лифтов на этапах изготовления, перед вводом в эксплуатацию, в период эксплуатации, а также после модернизации.
В настоящий момент на основе этой методики в среде LabView разрабатывается программа, позволяющая автоматизировать сбор, обработку и хранение данных о величине потребляемой лифтом электрической энергии. Кроме того в программе будут учитываться основные технические характеристики лифта и здания [4]. Это позволит разрабатывать рекомендации по рациональному выбору и обоснованию конкретных параметров лифтов для конкретных условий эксплуатации.
Литература:
1.Селик Ф. Потребление энергии малоиспользуемыми лифтами в режиме ожидания // Лифт. 2010. №1. С. 47-51.
2.Витчук П.В., Кийко П.П., Матвеев С.А. Повышение производительности и энергетической эффективности транспортирующих систем // Электронный журнал: наука, техника и образование. 2015. № 4 (4). С. 2-6. [электронный ресурс]. Режим доступа http://nto-journal.ru/catalog/mashinostroenie/78/ (дата обращения 16. 05. 2016)
3.ГОСТ Р 56420-2015 Лифты, эскалаторы и конвейеры пассажирские. Энергетические характеристики, Москва, Стандартинформ. 2015. 16с.
4.Анцев В.Ю., Витчук П.В., Плахова Е.А. Взаимосвязь характеристик пассажиропотока здания и износа лифтовых канатоведущих шкивов // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. 2013.№ 6. С. 110-114.
