كيفية حساب استهلاك الطاقة في المصعد

من السهل التقليل من تقدير كمية الكهرباء التي يستهلكها المصعد، لأن المحرك لا يمثل سوى جزء صغير من المعادلة. يستهلك المصعد الطاقة أثناء حركته، ولكنه يستهلكها أيضًا في أجهزة التحكم والشاشات والإضاءة والتهوية حتى عندما تكون المقصورة متوقفة. إذن، كيف نحسب استهلاك الطاقة في المصعد؟

أفضل طريقة لحساب استهلاك الطاقة في المصعد هي تقسيمه إلى طاقة الحركة وطاقة وضع الاستعداد، ثم تحويل كليهما إلى كيلوواط ساعة سنويًا. يوفر ذلك رقمًا واقعيًا لأصحاب المباني والمهندسين المعماريين لمقارنة تكاليف التشغيل ومواصفات المصاعد.

ابدأ بصيغة بسيطة لطاقة المصعد

للحصول على تقدير أولي، استخدم المعادلة التالية:
استهلاك الطاقة السنوي للمصعد = طاقة التشغيل السنوية + طاقة وضع الاستعداد السنوية.
يتبع هذا المنطق العام المستخدم في معيار ISO 25745-2، وهو المعيار الدولي لتقدير وتصنيف أداء الطاقة في المصاعد. يسمح هذا المعيار بتقييم الاستهلاك السنوي باستخدام القياسات أو الحسابات أو المحاكاة.

الخطوة 1: حساب طاقة الرحلة
إذا كانت الشركة المصنعة توفر بيانات استهلاك الطاقة لكل رحلة، أو إذا كان بإمكانك قياسها، فاستخدم المعادلة التالية:
طاقة الرحلة (كيلوواط ساعة/سنة) = الطاقة لكل رحلة × عدد الرحلات في اليوم × أيام التشغيل
على سبيل المثال، لنفترض أن المصعد يستهلك في المتوسط ​​0.05 كيلوواط ساعة لكل رحلة ويقوم بـ 300 رحلة يوميًا:

0.05 × 300 × 365 = 5475 كيلوواط ساعة/سنة
هذا رقم تقريبي، وليس معيارًا صناعيًا. يختلف الاستهلاك الفعلي وفقًا لما يلي:
مسافة الرحلة
عدد الركاب
اتجاه الرحلة
سرعة المصعد
التسارع والكبح
تقنية القيادة
توازن الثقل الموازن
إذا لم تكن الطاقة لكل رحلة متوفرة، فيمكنك استخدام المعادلة التالية كبديل تقريبي:
طاقة الرحلة = متوسط ​​الطاقة المدخلة أثناء الحركة (كيلوواط) × وقت الرحلة السنوي (ساعات)
تجنب استخدام بيانات الطاقة على لوحة بيانات المحرك كما لو كانت استهلاكًا مستمرًا. فالمحرك الذي تبلغ قدرته 15 كيلوواط لا يستهلك تلقائيًا 15 كيلوواط ساعة في كل ساعة يعمل فيها المصعد.

الخطوة الثانية: حساب طاقة وضع الاستعداد
بعد ذلك، احسب استهلاك الكهرباء أثناء انتظار المصعد:
طاقة وضع الاستعداد (كيلوواط ساعة/سنة) = قدرة وضع الاستعداد (كيلوواط) × ساعات وضع الاستعداد يوميًا × 365
لنفترض أن الطلب على الطاقة في وضع الاستعداد هو 0.15 كيلوواط، وأن المصعد يقضي حوالي 20 ساعة يوميًا في وضع الخمول:
0.15 × 20 × 365 = 1095 كيلوواط ساعة/سنة
أضف هذا إلى طاقة التشغيل:
5475 + 1095 = 6570 كيلوواط ساعة/سنة
الآن لديك تقدير مفيد لاستهلاك المصعد السنوي من الكهرباء.

لماذا قد تكون الطاقة الاحتياطية مهمة بشكل مفاجئ

قد يبقى المصعد قليل الاستخدام متوقفًا معظم اليوم. لذا، يمكن لوحدات التحكم منخفضة الطاقة، وإضاءة LED، وإيقاف تشغيل المروحة تلقائيًا، وأنماط السكون أن تُحدث فرقًا ملحوظًا على مدار العام.

يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية عند تقييم استهلاك الطاقة في مصاعد MRL. صحيح أن المصاعد بدون غرفة محركات تُقلل المساحة اللازمة للمعدات، إلا أن تصنيف MRL وحده لا يضمن انخفاض استهلاك الكهرباء.

قارن النظام بأكمله: تقنية المحرك، وكفاءة القيادة، ومتطلبات وحدة التحكم، وإضاءة المقصورة، ووضع الاستعداد، والأداء السنوي للطاقة.
تتضمن أنظمة MRL الحديثة بشكل متزايد محركات التجديد ووظائف السكون التلقائية، وذلك تحديدًا لتقليل استهلاك الطاقة أثناء التشغيل وفي وضع الخمول.

كيف تؤثر المحركات المتجددة على الحساب

يمكن لنظام الدفع التجديدي استعادة الطاقة أثناء حركات المصعد وإعادتها إلى النظام الكهربائي للمبنى.

في المصاعد ذات نظام الجر، على سبيل المثال، قد تحدث عملية التجديد عندما تتحرك مقصورة محملة بالكامل إلى الأسفل أو عندما تتحرك مقصورة محملة جزئيًا إلى الأعلى، وذلك حسب ترتيب الأثقال الموازنة.
لهذا السبب، يُفضل تقييم استهلاك الطاقة في المصاعد ذات نظام الدفع التجديدي باستخدام صافي الكهرباء المقاسة عند نقطة التزويد.

لا تكتفِ بطرح نسبة التوفير المعلنة من قِبل الشركة المصنعة من استهلاكك الفعلي للطاقة. يعتمد الاسترداد الفعلي على حجم حركة المصعد، وعدد الركاب، وارتفاع الحركة، وأنماط التشغيل.
بالنسبة للمباني القائمة، يوفر نظام القياس صورة أوضح لأنه يقيس صافي الطاقة الفعلية التي يستهلكها المصعد.

أ المصعد المنزلي قد يقوم بعدد قليل من الرحلات اليومية مقارنةً بمصعد الفندق أو المستشفى أو المكتب، لذا لا ينبغي تطبيق نفس افتراضات الطاقة على كليهما.

ما المعلومات التي تحتاجها؟

قبل حساب الاستهلاك السنوي، اجمع البيانات التالية:
الطاقة المستهلكة لكل رحلة
متوسط ​​عدد الرحلات اليومية
أيام التشغيل في السنة
طاقة وضع الاستعداد بالواط
متوسط ​​ساعات وضع الاستعداد اليومية
استهلاك إضاءة المقصورة
استهلاك التهوية أو المروحة
الطاقة المتجددة، إن وجدت
تعرفة الكهرباء لكل كيلوواط ساعة
بمجرد معرفة استهلاك الطاقة السنوي، يصبح تقدير تكلفة التشغيل بسيطًا:
تكلفة الكهرباء السنوية = عدد الكيلوواط ساعة السنوي × سعر الكهرباء
باستخدام المثال السابق، فإن 6570 كيلوواط ساعة بسعر 0.18 دولار/كيلوواط ساعة ستكلف حوالي 1182.60 دولارًا سنويًا.

تُعلن شركة فوجي إتش دي عن تكوينات مختلفة لمجموعة مصاعد فوجي وحلولها. وبغض النظر عن الشركة المصنعة، اسأل عن معدل الرحلات، ومسافة السير، ووقت الانتظار، وافتراضات الحمولة التي استُخدمت لحساب معدل استهلاك الطاقة السنوي المذكور.

لا تحكم على الكفاءة من خلال حجم المحرك فقط

يُعدّ تصنيف المحرك مفيدًا عند تصميم البنية التحتية الكهربائية، ولكنه ليس مقياسًا دقيقًا لكفاءة المصاعد السنوية.
قد يعمل مصعد ذو محرك قوي نسبيًا لفترة وجيزة فقط خلال اليوم، بينما قد يستهلك نظام آخر ذو طلب احتياطي كبير الكهرباء باستمرار.
لذا، يُعدّ استهلاك الطاقة السنوي في ظل ظروف التشغيل الواقعية أكثر فائدة من مقارنة قيم كيلوواط المحرك (kW) لتحقيق كفاءة الطاقة في المصاعد في المباني الخضراء.
ومن النقاط المهمة الأخرى حدود القياس. يستثني معيار ISO 25745-2 بعض الأحمال المتعلقة بالمبنى من حساب طاقة المصاعد، بما في ذلك بعض إضاءة بئر المصعد، وتدفئة أو تبريد غرفة المحرك، ومعدات المراقبة غير المتعلقة بالمصعد.
عند مقارنة تقديرات الموردين، تأكد من أن جميعهم يقيسون نفس العناصر.

قياس المصعد الموجود يعطي نتائج أفضل

إذا كان المصعد قيد التشغيل بالفعل، يُفضّل عمومًا القياس المباشر على التقديرات النظرية.
سجّل استهلاك الطاقة خلال فترة زمنية نموذجية تشمل أيام الأسبوع العادية، وعطلات نهاية الأسبوع، وأوقات الذروة، والفترات الأقل ازدحامًا. قياس استهلاك الطاقة في يوم واحد مزدحم أو هادئ بشكل غير معتاد، ثم ضرب الناتج في 365 يومًا، قد يُعطي نتيجة مُضلّلة.

اطلب من مصنعي مصاعد النقل تقديرات سنوية للطاقة خاصة بكل مشروع بدلاً من ادعاءات الاستهلاك العامة.

الخاتمة

يكمن الحل العملي لحساب استهلاك الطاقة في المصاعد في تحديد استهلاك الطاقة أثناء التشغيل واستهلاك الطاقة في وضع الاستعداد، مع مراعاة الطاقة المُستعادة.
قد يُعطي الطلب على الطاقة في وضع الاستعداد والطاقة المُستهلكة لكل رحلة تقديرًا معقولًا للإجمالي عند وضع ميزانية أولية. يُعدّ القياس المباشر أو التقييم القائم على معيار ISO 25745 أكثر موثوقية لأغراض الشراء أو للحصول على شهادة الاستدامة أو لإدارة الطاقة بشكل مُفصّل.
والأهم من ذلك، مقارنة أداء الطاقة في المصاعد باستخدام بيانات الطاقة السنوية الكاملة في ظل ظروف تشغيل مُماثلة. يُوفّر ذلك مؤشرًا أفضل بكثير على تكاليف الكهرباء الحقيقية، وتأثير المصعد على كفاءة الطاقة في المبنى ككل، من حجم المحرك أو أي بيان عام لكفاءة الطاقة.