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ThyssenKrupp Elevadores

V Mañana de la Edificación 2013Ejemplos prácticos de eficiencia en ascensores

Alberto Tappe – 21 de noviembre de 2013

ThyssenKrupp Elevadores

V Mañana de la EdificaciónEjemplos prácticos de la eficiencia en ascensores21 de noviembre de 2013

2 ThyssenKrupp Elevadores

Conceptos generales

Principales estrategias de ahorro energético

Ejemplos prácticos

Conclusiones

Índice



ThyssenKruppQuienes somos

150.000 empleados en 80 países

SteelEurope

Materials Services

ElevatorTechnology

ComponentsTechnology

Industrial Solutions

Materiales Tecnologías

ThyssenKrupp



ThyssenKrupp ElevatorLa división de elevación

48.000 Empleados

Producimos, instalamos, mantenemos ymodernizamos:- Ascensores- Escaleras mecánicas, pasillos y

rampas- Salvaescaleras y equipos de

accesibilidad- Pasarelas de embarque- Equipamientos escénicos

Disponemos de 4 fábricas y 2 centros deI+D en España

En el centro de I+D de Móstoles se ha diseñado elnuevo ascensor synergy element que se fabricaráen España para todo el mundo



Conceptos generales


Ejemplos prácticos

Conclusiones

Índice



o ISO 25745-1Eficiencia energética de los ascensores y escaleras mecánicas.Parte 1: Medición de la energía y conformidad

o VDI 4707Eficiencia energética de los ascensores

Conceptos generalesMarco normativo

Proporcionan un método objetivo paramedir de la energía consumida por un

ascensor y establecer una clasificaciónpara comparar la eficiencia de

diferentes ascensores



Energíaprincipal

Energíaauxiliar

P1Potencia Ascensor

3L

N

PE

Interruptorprincipal de

potencia

Interruptor delcircuito dealumbrado

ManiobraAlumbrado de

cabina

Motor,convertidor y

freno

Puertas

Enchufe de techode cabina

Ventilador decabina

Sistema dealarma y

monitorización

Fuente dealimentación de

emergencia

Ascensor Edificio

Alumbrado dehueco

Enchufes encuarto de

máquinas y foso

Alumbrado decuarto demáquinas

Sistema deextracción de

humos

Aireacondicionadocuarto maqs

P2Circuito auxiliar

Diagrama VDI 4707

Conceptos generalesDescomposición de consumos

Energía defuncionamiento

Energía dereposo

Energíaprincipal de

funcionamiento

Energía auxiliarde

funcionamiento

Energíaprincipal de

reposo

Energía auxiliarde

reposo



o Energía de funcionamiento (Ciclo normalizado)

o El ascensor en vacío efectúa un ciclo completo en bajada y subida incluyendo dos ciclosde apertura y cierre de puertas.

o Potencia de reposo

o Medida diez minutos desde el último viaje del ascensor para dar tiempo a alcanzar elestado de bajo consumo, si existe.

Conceptos generalesMedición de consumos



o La clasificación energética VD 4707 esafectada por tres factores principales:consumo en reposo, consumo enfuncionamiento y la categoría de uso delascensor.

o La clasificación, en el caso de losascensores, la tiene una unidad en concreto,no un modelo genérico. No obstante otraunidad con una configuración parecida, enlas mismas condiciones de uso deberesultar en una eficiencia parecida.

o En cualquier caso es conveniente establecerpor cálculo (con un programa específico) laclasificación esperada del ascensor.

Conceptos generalesAscensores de clase A



Conceptos generales

Principales estrategias de ahorro

Casos prácticos

Conclusiones

Índice



Inte

nsi

dad

/fr

ecu

enci

ad

eu

so

Principales estrategias de ahorroRelación con los componentes de consumo

Fun

cio

nam

ien

to Energíaprincipal

Máquina gearlessVariador regenerativo

Energíaauxiliar

Iluminación led

Rep

oso

Energíaprincipal

AutopagadoManiobra

Energíaauxiliar

AutoapagadoIluminación

Gestión eficientedel tráfico



Conceptos generales


Ejemplos prácticos

Conclusiones

Índice



o Concepto

o Los ascensores antiguos generalmente utilizabanun reductor mecánico para reducir la velocidad adel motor (1000-1500 rpm) al nivel de lanecesaria para el ascensor.

Máquina gearlessDescripción

o Utilización preferente

o Las máquinas gearless representan el estado actual de la técnica (casi todos losascensores nuevos las incorporan) por lo que siempre es recomendable utilizaresta tecnología en cualquier ascensor de nueva instalación y en la modernizacióndel sistema de tracción de ascensores existentes.

o Los modernos ascensores utilizan motores de bajavelocidad (gearless) que unidos a una tracción reguladapor variación de frecuencia hacen innecesario elreductor mecánico.



o La tracción gearless típicamente ahorra entre un 30% y un 40% de la energíaprincipal de funcionamiento respecto a un 2 v.

Maquina gearlessAhorro energético

Características del caso

Desginación del caso Maquina con reductor 2v Maquina gearlessUso del ascensor Pasajeros PasajerosNº de paradas 11 11Recorrido (m) 30,00 30,00Nº de viviendas (Uso Viviendas) 30 30Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 450 450

Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Media/Ocasional Media/Ocasional

Grupo tractor

Tipo de máquina Reductor de bajo rendimiento Gearless AC

Tecnología de tracción 2 velocidades VVVF

Resultados

Resultado VDI 4707

Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) D CCalificación energética reposo(VDI 4707) B C

Calificación energética ascensor (VDI 4707) C C

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 0,00% 49,35%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00% -21,79%

Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 0,00% 22,58%



-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

Po

ten

cia

(W)

Tiempo (s)

Gearless

2v

Máquina gearlessComparación con un 2 velocidades

Ahorro 27%

Energía principalde

funcionamiento

Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado



o Concepto

o Los ascensores con variadores convencionalesdisipan la energía generada por el ascensor enlos estados favorables de carga (cuando semueve por efecto de la gravedad).

o Un variador regenerativo devuelve esta energía ala red de alimentación


o En ascensores de gran potencia, recorrido largo ymucho tráfico tanto en ascensores nuevos comoen la modernización del sistema de tracción delos existentes.

Variador regenerativoDescripción



o Típicamente se ahorra entre un 25 y un 30% de la energía principal defuncionamiento.

Variador regenerativoAhorro energético

Caracteristicas del caso

Desginación del caso Con variador convencional Con variador regenerativoUso del ascensor Pasajeros PasajerosNº de paradas 3 3Recorrido (m) 32,00 32,00Velocidad (m/s) 1,60 1,60Carga nominal (Kg) 1000 1000Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Muy Alta/Muy frecuente Muy Alta/Muy frecuente

Grupo tractor

Tipo de máquina Gearless AC Gearless ACTecnología de tracción VVVF VVVF Regenerativo

ResultadosResultado VDI 4707

Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) B ACalificación energética reposo(VDI 4707) A ACalificación energética ascensor (VDI 4707) B A

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 24,90%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00%Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 22,45%



-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

Po

ten

cia

(W)

Tiempo (s)

Gearless recuperación

Gearless

Variador regenerativoEjemplo medición real

Ahorro 29%

Energía principalde

funcionamiento

Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado

Motor

Generador



o Concepto

o Una gestión eficiente del tráfico redunda, para unmismo nivel de servicio, en un número de arranquesy tiempo de funcionamiento menor y de aquí unmenor consumo.

o La gestión eficiente del tráfico más sencilla es utilizaruna maniobra colectiva en lugar de una universal enun edificio de viviendas pero se puede complicar engrandes edificios hasta utilizar sistemas coninteligencia artificial.


o Siempre es necesario utilizar la tipología de maniobramás adecuada al tráfico del edificio para proporcionarel nivel de servicio adecuado de una forma eficiente.

Maniobra con gestión eficienteDescripción



o Cuando se dimensionan grandes edificios es conveniente evaluar, por simulación, elconsumo energético de las diferentes soluciones de gestión del tráfico posiblesadicionalmente a la evaluación de la tecnología más adecuada que se ha hecho porcálculo.

Maniobra con gestión eficienteAhorro energético

Ahorro 12 %

Maniobra convencional Maniobra con preselección de destino en planta (DSC)



o Concepto

o Los ascensores con tracción reguladaconvencionales mantienen el variadorenergizado incluso cuando el ascensor noestá en uso. Lo mismo ocurre con losposicionales.

o Una maniobra con esta función de ahorro deenergía en reposo apaga los sistemas depotencia y la señalización para reducir elconsumo de energía principal al mínimo.


o Siempre es interesante aunque en losascensores modernos de bajo uso representauna de las principales fuentes de ahorro.

Maniobra con autoapagadoDescripción



o Una maniobra con esta función puede ahorrar desde un 30 % hasta un 50 % de laenergía principal en reposo.

Maniobra con autoapagadoAhorro energético


Desginación del caso Maniobra convencional Maniobra con autoapagadoUso del ascensor Pasajeros PasajerosNº de ascensores 1 1Nº de paradas 6 6Recorrido (m) 15,00 15,00Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 450 450

Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara

Resultados

Resultado VDI 4707

Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) C CCalificación energética reposo(VDI 4707) B A

Calificación energética ascensor (VDI 4707) B A

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 0,00% 0,00%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00% 50,75%

Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 0,00% 44,84%



o Concepto

o Utilización de iluminación led con unamaniobra que permita su apagadoautomático.


o Siempre es recomendable, aunque elbeneficio relativo se incrementa en losascensores de poco uso dado que eneste caso el consumo en reposo delascensor es más relevante que enfuncionamiento.

Iluminación led + autoapagadoDescripción



o La iluminación led puede suponer hasta un 99 % de ahorro de la iluminación delascensor si se combina con el kit de autoapagado.

Iluminación led + autoapagadoAhorro energético


Designación del caso Iluminación fluorescente Iluminación led con autoap.

Número de caso 1 2Nº de paradas 3 3Recorrido (m) 9,40 9,40Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 630 630Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara

Grupo tractor

Tipo de máquina Gearless AC Gearless ACTecnología de tracción VVVF Regenerativo VVVF Regenerativo

Resultados

Resultado VDI 4707

Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) B BCalificación energética reposo(VDI 4707) C ACalificación energética ascensor (VDI 4707) C A

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 0,00% 15,14%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00% 73,93%Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 0,00% 69,99%



Comparativo diferentes tecnologíasEdificio tipo residencial

Caracteristicas del ,proyecto

Designación del caso Gearless Base + Led autoapagado + Man Autoapagado + Regenerativo HidráulicoNº de paradas 5 5 5 5 5Recorrido (m) 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00Nº de viviendas (Uso Viviendas) 8 8 8 8 8Velocidad (m/s) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 450 450 450 450 450Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara Baja/Rara Baja/Rara Baja/Rara

Maniobra

Apagado de maniobra No No Si Si No

Grupo tractor

Tipo de máquina Gearless AC Gearless AC Gearless AC Gearless AC Hidráulico

Tecnología de tracciónVVVF VVVF VVVF VVVF Regenerativo

HID - Val.mecánicas-Arran. directo

Cabina

Tecnología iluminacion Fluorescente Led Led Led FluorescenteApagado de la iluminación No Si Si Si No

Resultados

Resultado VDI 4707

Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) C C C B GCalificación energética reposo(VDI 4707) C B A A BCalificación energética ascensor (VDI 4707) C B A A E

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 0,00% 1,33% 1,33% 13,05% -817,12%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00% 41,12% 71,00% 71,00% 17,57%Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 0,00% 38,44% 66,29% 67,09% -38,82%Ahorro energía funcionamiento respecto a situación de referencia (%) 0,00% 1,33% 0,00% 11,88% -954,75%Ahorro energía reposo respecto a situación de referencia (%) 0,00% 41,12% 50,75% 0,00% -184,24%Ahorro energía total respecto a situación de referencia (%) 0,00% 38,44% 45,25% 2,35% -321,76%



Conceptos generales


Ejemplos prácticos

Conclusiones

Índice



o El estado actual de la técnica permite la elección de ascensoresextraordinariamente eficientes a un coste razonable.

o Desde el punto de vista de la eficiencia un ascensor debiera incluircomo mínimo tracción gearless, maniobra con función de ahorro deenergía en reposo (desconexión del variador y de otros sistemas) eiluminación led con autoapagado. Con estas tres tecnologías se puedeconseguir un ascensor de clase A en el ámbito residencial.

o En los ascensores de gran tráfico es aconsejable además instalar unvariador regenerativo y utilizar el sistema de gestión de maniobra másadecuado.

o Es aconsejable siempre que sea posible elegir ascensores de modelosque hayan obtenido clasificación A (VDI 4707) y que en cualquiercaso se mantenga en un cálculo personalizado para dicho caso.

Conclusiones



Gracias por su atenció[email protected]

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