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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
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3 ThyssenKrupp Elevadores
ThyssenKruppQuienes somos
150.000 empleados en 80 países
SteelEurope
Materials Services
ElevatorTechnology
ComponentsTechnology
Industrial Solutions
Materiales Tecnologías
ThyssenKrupp
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4 ThyssenKrupp Elevadores
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
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5 ThyssenKrupp Elevadores
Conceptos generales
Principales estrategias de ahorro energético
Ejemplos prácticos
Conclusiones
Índice
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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
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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
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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
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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
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10 ThyssenKrupp Elevadores
Conceptos generales
Principales estrategias de ahorro
Casos prácticos
Conclusiones
Índice
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11 ThyssenKrupp Elevadores
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
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Conceptos generales
Principales estrategias de ahorro energético
Ejemplos prácticos
Conclusiones
Índice
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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.
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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%
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-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
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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 Utilización preferente
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
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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%
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-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
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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 Utilización preferente
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
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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)
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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 Utilización preferente
o Siempre es interesante aunque en losascensores modernos de bajo uso representauna de las principales fuentes de ahorro.
Maniobra con autoapagadoDescripción
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o Una maniobra con esta función puede ahorrar desde un 30 % hasta un 50 % de laenergía principal en reposo.
Maniobra con autoapagadoAhorro 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) 450 450
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%
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o Concepto
o Utilización de iluminación led con unamaniobra que permita su apagadoautomático.
o Utilización preferente
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
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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
Características del caso
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%
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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%
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Conceptos generales
Principales estrategias de ahorro energético
Ejemplos prácticos
Conclusiones
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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
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Gracias por su atenciónAlberto.Tappe@ThyssenKrupp.com