ISO 25745-1:2012 — 电梯能效测量与分级标准解读

电动和液压电梯能源性能测量与分级的标准化方法

ISO 25745-1 标准概述

ISO 25745-1:2012 是 ISO 25745 系列的第一部分,建立了测量、分级和验证电梯能源性能的统一方法。该标准发布时,建筑能耗约占全球能源消耗的 40%,它解决了垂直运输系统对建筑总能耗的重要贡献——通常占总能耗的 2-10%,具体取决于建筑高度和交通模式。

该标准适用于电动曳引电梯(带机房和无机房)和液压电梯,涵盖新安装、现有改造和扩展服务。重要的是,它提供了从 A(最高效)到 G(最低效)的能源分级等级,使建筑业主、建筑师和设施管理人员能够比较产品并做出明智的采购决策。

ISO 25745-1 的分级体系越来越多地被 LEED v4、BREEAM 和 DGNB 等绿色建筑认证方案引用。在此标准下达到 A 级或 B 级可直接为认证积分做出贡献,使其成为商业电梯市场的宝贵差异化因素。

能源测量方法

该标准定义了在受控条件下测量电梯能耗的详细程序:

测量参数 描述 单位 测试条件
运行能耗(E_r) 标准往返行程消耗的能源 kWh 满载(额定载荷),参考行程
待机能耗(E_s) 空闲状态下平均每小时能耗 Wh/h 24 小时测量,所有系统运行
回收能量(E_g) 返回供电网络的能量(能量回馈驱动) kWh 满载下行,空载上行
年总能耗(E_a) 预计年消耗量 kWh/年 基于 E_r × 年运行次数 + E_s × 待机小时数
能效分类指数 用于分级的无量纲指数 按附录 B 公式计算

参考行程周期。能源测量在一个定义的参考行程上进行——通常是从最低到最高站点的全程往返行程。对于服务楼层少于六层的电梯,参考行程测量至少三个完整的往返行程。轿厢加载至额定载荷(使用校准测试砝码)以测量运行能耗。在整个测试周期中,加速度、减速度和额定速度必须符合电梯的设计规格。

待机功率测量。待机能耗——在低流量建筑中通常是电梯总能耗的最大组成部分——在至少 24 小时内测量。测量包括电梯控制器、门机、轿厢照明、通风风扇和信号系统在不使用时的所有能耗。现代待机管理系统可在编程设定的无活动周期后关闭非必要负载(轿厢照明、通风),将待机消耗降低 60-80%。

来自现场研究的关键发现:在 8 层以下的住宅建筑中,待机能耗占电梯总能耗的 40-70%。采用待机管理系统——包括自动轿厢照明关闭、通风待机模式和控制器断电——可将这些电梯的总能耗降低 50% 以上。

能效分级与工程见解

ISO 25745-1 基于计算的能效指数定义了从 A 到 G 的分级体系:

等级 能效指数范围 典型技术 相比 D 级节能
A <0.60 能量回馈驱动、LED 照明、待机管理、永磁同步无齿轮 60-70%
B 0.60-0.80 VVVF 驱动、LED 照明、待机管理 40-55%
C 0.80-1.00 VVVF 驱动、荧光灯、基本待机 20-35%
D 1.00-1.20 VVVF 驱动(基线参考)
E 1.20-1.50 旧式 VVVF,无待机管理 −20 至 −40%
F 1.50-2.00 液压或旧式双速交流 −50 至 −80%
G >2.00 连续泵运行的旧式液压 −100% 或更差

能量回馈驱动技术。实现 A 级分类的最具影响力的技术是能量回馈驱动。当满载下行轿厢或空载上行轿厢运行时,对重系统的势能可以转换回电能并返回建筑电网。现代能量回馈驱动实现 30-45% 的能量回收效率,在特定运行阶段将传统的能源消费者转变为净能源生产者。中等流量电梯中能量回馈改造的投资回收期通常为 2-4 年。

永磁同步无齿轮主机。从有齿轮到无齿轮永磁同步电机的转变是电梯技术中最显著的效率提升之一。无齿轮 PM 电机消除了齿轮箱中的摩擦损失(每级传动通常为 5-10%),同时电机质量减少 40-60%。结合 VVVF(变压变频)控制,这些系统在全速度范围内实现超过 92% 的电机效率——而传统有齿轮感应电机为 75-85%。

待机能效管理策略。ISO 25745-1 认可多个级别的待机降低。1 级(基本)在无活动 5 分钟后关闭轿厢照明和通风。2 级(中级)在 15 分钟后额外关闭门机和控制器电子设备。3 级(高级)在 30 分钟后通过将控制器过渡到深度睡眠状态同时通过低功耗通信接口保持层站召唤响应能力,实现接近零的待机消耗(<50 W)。

在中等流量的 10 层办公楼中,A 级电梯安装通常每年消耗 6,000-10,000 kWh,而 D 级安装为 18,000-30,000 kWh。按 $0.12/kWh 计算,每年每台电梯节省 $1,440-$2,400,完全证明了优质能效组件的增量成本是合理的。

常见问题

问:ISO 25745-1 是否适用于自动扶梯和自动人行道?
答:不适用。自动扶梯和自动人行道由单独的标准 ISO 25745-3 覆盖。第 1 部分仅针对垂直升降电梯安装。
问:分类的参考行程距离如何确定?
答:参考行程定义为电梯从最低到最高服务站点的全程行程距离。对于每层有多个入口的电梯,主入口层用作参考起点。
问:现有电梯能否根据 ISO 25745-1 进行分类?
答:可以。该标准为现有安装提供了特殊规定,包括简化的测量程序以及对较旧建筑基础设施中不可避免的低效因素的宽限(例如机房通风要求、导轨状况)。
问:能效分类是强制性的吗?
答:ISO 25745-1 是国际标准而非法规。然而,一些国家(特别是在欧盟内)已将其采纳为国家标准或在建筑能效法规中引用。电梯制造商越来越多地自愿提供 ISO 25745-1 分类数据作为市场差异化工具。

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