CÓMO REDUCIR EL CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ASCENSORES

ThyssenKrupp Elevadores

Rafael Rodríguez.16 de Junio de 2014


CÓMO REDUCIR EL CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ASCENSORES

16 de junio de 2014Rafael Rodríguez


Thyssenkrupp . ¿Quiénes somos?.

Conceptos generales del consumo energético del ascensor.

Preparación de la estrategia de modernización.

Casos prácticos de una modernización.

Conclusiones.

Índice



ThyssenKruppQuienes somos

150.000 empleados en 80 países

Steel Europe

Materials Services

Elevator Technology

Components Technology

Industrial Solutions

Materiales Tecnologías

ThyssenKrupp



ThyssenKrupp ElevatorLa división de elevación

48.000 Empleados

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

rampas- Salvaescaleras y equipos de

accesibilidad- Pasarelas de embarque- Equipamientos escénicos

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

En el centro de I+D de Móstoles se ha diseñado el nuevo ascensor synergy element que se fabricará en España para todo el mundo







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 generales ¿Cómo medir?. Marco normativo.

Proporcionan un método objetivo para medir de la energía consumida por un

ascensor y establecer una clasificación para comparar la

eficiencia de diferentes ascensores



o Energía de funcionamiento (Ciclo normalizado)o El ascensor en vacío efectúa un ciclo completo en bajada y subida

incluyendo dos ciclos de apertura y cierre de puertas.

o Potencia de reposoo Medida cinco minutos desde el último viaje del ascensor para dar tiempo

a alcanzar el estado de bajo consumo, si existe.

Conceptos generalesMedición de consumos



P1Potencia Ascensor

3LN

PE

Interruptor principal de

potencia

Interruptor del circuito de alumbrado

Maniobra Alumbrado de cabina

Motor, convertidor y

freno

Puertas

Enchufe de techo de cabina

Ventilador de cabina

Sistema de alarma y

monitorización

Fuente de alimentación de

emergencia

Ascensor Edificio

Alumbrado de hueco

Enchufes en cuarto de

máquinas y foso

Alumbrado de cuarto de

máquinas

Sistema de extracción de

humos

Aire acondicionado cuarto maqs

P2Circuito auxiliar

Diagrama VDI 4707

Conceptos generalesDescomposición de consumos

Energía principal de

funcionamiento

Energía auxiliar de

funcionamiento

Energía principal de

reposo

Energía auxiliar de

reposo







Conclusiones.

Índice



Tomade

datos

Recogida de las características

principales de la instalación

MediciónVDI 4707(Opcional)

Medición de los valores requeridos en la VDI para el

ciclo normalizado y reposo

EstudioEnergético

(Técnico – Económico)

Generación de estudio energético

para diferentes hipótesis de

modernización

Propuestade

modernización

Teniendo en cuenta los resultados del

estudio energético y la política de

sostenibilidad del cliente

Preparación de la estrategiaProceso Auditoría Energética



Inte

nsid

ad /

frecu

enci

a de

uso

Principales estrategias de ahorroRelación con los componentes de consumo

Func

iona

mie

nto

Energíaprincipal

Máquina gearlessVariador regenerativo

Energíaauxiliar Iluminación led

Rep

oso

Energíaprincipal

Autopagadomaniobra

Energíaauxiliar

Autoapagadoiluminación

Gestión eficientedel tráfico



Inte

nsid

ad /

frecu

enci

a de

uso

Preparación de la estrategiaSoluciones para la modernización sostenible

Sustitución Completa Modernización parcialAscensor

tracción gearless Maniobra Tracción CabinaFu

ncio

nam

ient

o

Energíaprincipal

Máquina gearlessVariador regenerativoGestión eficiente del

tráfico

Gestión eficiente del tráfico

VariadorVariador regenerativo

Tracción eléctricaMáquina gearless


Tracción hidráulicaVálvula electrónica


Acumulador de presión

Energíaauxiliar Iluminación led

Cabinas estándar con iluminación led

Kit decorativo con iluminación led

Techos ledLámparas led

Rep

oso Energía

principalAutopagado

maniobraAutoapagado

maniobra

Energíaauxiliar

Autoapagadoiluminación

yconsumos auxiliares

Autoapagado/atenuadoiluminación

yconsumos auxiliares

Iluminación led+

Autoapagado/atenuado iluminación







Conclusiones.

Índice



o La clasificación energética VD 4707 es afectada por tres factores principales: consumo en reposo, consumo en funcionamiento y la categoría de uso del ascensor.

o La clasificación, en el caso de los ascensores, la tiene una unidad en concreto, no un modelo genérico. No obstante otra unidad con una configuración parecida, en las mismas condiciones de uso debe resultar en una eficiencia parecida.

o En cualquier caso es conveniente establecer por cálculo (con un programa específico) la clasificación esperada del ascensor.

Sustitución completaAscensores de clase A



o Conceptoo Los ascensores antiguos generalmente utilizaban un reductor mecánico para

reducir la velocidad a del motor (1000-1500 rpm) al nivel de la necesaria para el ascensor.

o Los modernos ascensores utilizan motores de baja velocidad que unidos a una tracción regulada hacen innecesario el reductor mecánico.

o Posibilidades de modernizacióno Suministro como kit con un variador de frecuencia

o Suministro conjunto con la maniobra

o Utilización preferenteo Las máquinas gearless representan el estado actual de la técnica (casi todos los

ascensores nuevos las incorporan) por lo que siempre es recomendable su utilización cuando cambiamos una existente.

Máquina gearlessDescripción



o Típicamente se ahorra entre un 30% y un 40% de la energía principal defuncionamiento respecto a un 2 v. Extracto del cálculo con la herramientaEclift:

Maquina gearlessAhorro energético

Caracteristicas 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 450Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Media/Ocasional Media/Ocasional

Grupo tractorTipo de máquina Reductor de bajo rendimiento Gearless ACTecnología de tracción 2 velocidades VVVF

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

180000,

52,

54,

56,

58,

510

,512

,514

,516

,518

,520

,522

,524

,526

,528

,530

,532

,534

,536

,538

,540

,542

,544

,546

,548

,550

,552

,554

,556

,558

,560

,562

,564

,566

,568

,570

,572

,574

,576

,578

,580

,582

,584

,586

,588

,590

,592

,594

,5

Pote

ncia

(W)

Tiempo (s)

Gearless

2v

Máquina gearlessEjemplo medición real

Ahorro 27%

Energía principalde

funcionamiento

Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado



o Conceptoo Los ascensores con variadores convencionales disipan

la energía generada por el ascensor en los estados favorables de carga (cuando se mueve por efecto de la gravedad).

o Un variador regenerativo devuelve esta energía a la red de alimentación

o Posibilidades de modernizacióno Suministro con la maniobra

o Suministro con la máquina

o Suministro como kit para un ascensor existente

o Utilización preferenteo En ascensores de gran potencia, recorrido largo y

mucho tráfico.

Variador regenerativoDescripción



o Típicamente se ahorra entre un 25 y un 30% de la energía principal defuncionamiento. Extracto del cálculo con la herramienta Eclift en un ascensorde alta utilización:

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

ResultadosResultado VDI 4707Calificación 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

Potencia (W)

Tiempo

Gearless recuperación

Gearless

Variador regenerativoEjemplo medición real

Ahorro 29%

Energía principalde

funcionamiento

Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado

Motor

Generador



o Conceptoo Los ascensores con tracción regulada convencionales mantienen

el variador energizado incluso cuando el ascensor no está en uso. Lo mismo ocurre con los posicionales.

o Una maniobra con esta función de ahorro en reposo apaga todos los sistemas (no sólo la iluminación) para reducir el consumo al mínimo.

o Posibilidades de modernizacióno Cualquier modernización que incluya maniobra

o Utilización preferenteo Siempre es interesante aunque en ascensores de bajo uso es

extremadamente útil. Hay que tener en cuenta además que las nuevas maniobras disponen de forma estándar de posibilidad de funcionamiento colectivo por lo que siempre existe un ahorro cuando pasamos de universal a éste.

Maniobra con autoapagadoDescripción



o Una maniobra con esta función puede ahorrar el 50% del consumo enreposo. Extracto del cálculo con la herramienta Eclift en un ascensor gearlessmoderno de baja utilización:

Maniobra con auto apagadoAhorro energético

Características del caso

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 450Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara

ResultadosResultado VDI 4707Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) C CCalificación energética reposo(VDI 4707) B ACalificación 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 Conceptoo Una gestión eficiente del tráfico redunda, para un mismo nivel

de servicio, en un número de arranques y tiempo de funcionamiento menor y de aquí un menor consumo.

o La gestión eficiente del tráfico más sencilla es cuando pasamos de una maniobra universal a una colectiva pero se puede complicar en grandes edificios a sistemas con inteligencia artificial.

o Posibilidades de modernizacióno Cualquier modernización que incluya maniobra

o Utilización preferenteo Siempre que sustituyamos los cuadros de maniobra debemos

decantarnos por el sistema de gestión del tráfico que mejor se adapte a las necesidades del edificio. Es especialmente importante en los ascensores de más uso.

Maniobra con gestión eficienteDescripción



o Conceptoo Combinar el cambio a iluminación led con el kit de

autoapagado (en caso de que la maniobra no disponga de él).

o Posibilidades de modernizacióno Kit de autoapagado (o atenuado) +

o Sustitución de lámparas

o Sustitución de luminarias o techos

o Nueva decoración integrada con iluminación led

o Utilización preferenteo Siempre es recomendable, aunque el beneficio relativo se

incrementa en los ascensores de poco uso.

Iluminación led + autoapagadoDescripción



o La iluminación led puede suponer hasta un 99 % de ahorro de la iluminacióndel ascensor si se combina con el kit de autoapagado. Ejemplo de cálculo conla herramienta Eclift en un ascensor de baja utilización:

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 tractorTipo de máquina Gearless AC Gearless ACTecnología de tracción VVVF Regenerativo VVVF RegenerativoResultados

Resultado VDI 4707Calificación 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%



o Conceptoo Los ascensores hidráulicos debemos limitarlos a

aplicaciones muy concretas en que el nivel de uso sea bajo. En aquellos menos eficientes deberíamos realizar al menos una modernización básica. En otros casos es conveniente considerar, llegado el momento, su sustitución por ascensores con calificaciones energéticas mejores.

o Posibilidades de modernizacióno Básica

o Incorporación de válvula de control electrónico

o Más costosas

o Nueva central con variador o variador regenerativo

o Nueva central con variador y acumulador de presión

Modernización hidráulicaDescripción



Una modernización básica de la tracción hidráulica combinada con la utilización de la iluminación led puede suponer un ahorro del 40%. El Cambio a tracción eléctrica gearless de última tecnología puede llegar al 80%.

Modernización hidráulicaAhorro energético


Número de caso 1 2 3 4

Desginación del caso Hidráulico convencional

Válvula electrónica

Válvula electrónica + LED

Gearless eléctrico

Nº de paradas 2 2 2 2Recorrido (m) 3,90 3,90 3,90 3,90Velocidad (m/s) 0,60 0,60 0,60 0,60Carga nominal (Kg) 630 630 630 630Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional

Grupo tractorTipo de máquina Hidráulico Hidráulico Hidráulico Gearless AC

Tecnología de tracción HID -Val.mecánicas

HID - Válvula electrónica

HID - Válvula electrónica VVVF

Resultados

Caso de referencia Caso 1 Caso 1 Caso 2 Caso 3

Resultado VDI 4707Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) G G G CCalificación energética reposo(VDI 4707) C C A ACalificación energética ascensor (VDI 4707) F F F B

Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) 0,00% 27,55% 29,04% 90,26%Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) 0,00% 0,00% 65,64% 76,86%Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) 0,00% 18,36% 41,26% 85,78%Ahorro energía funcionamiento respecto a situación de referencia (%) 0,00% 27,55% 2,05% 86,27%Ahorro energía reposo respecto a situación de referencia (%) 0,00% 0,00% 65,64% 32,65%Ahorro energía total respecto a situación de referencia (%) 0,00% 18,36% 28,05% 75,80%



Conceptos generales

Preparación de la estrategia de modernización

Casos prácticos de modernización sostenible

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 debieraincluir como mínimo tracción gearless, maniobra con función deahorro de energía en reposo (desconexión del variador y deotros sistemas) e iluminación led con autoapagado. Con estastres tecnologías se puede conseguir un ascensor de clase A enel ámbito residencial.

o En los ascensores de gran tráfico es aconsejable ademásinstalar un variador regenerativo y utilizar el sistema de gestiónde maniobra más adecuado.

o Es aconsejable siempre que sea posible elegir ascensores demodelos que hayan obtenido clasificación A (VDI 4707) y que encualquier caso se mantenga en un cálculo personalizado paradicho caso.

Conclusiones



Gracias por su atención

CÓMO REDUCIR EL CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ASCENSORES

Documents

Transcript of CÓMO REDUCIR EL CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ASCENSORES