Claves para la mejora de la eficiencia energtica del ascensor13 de febrero de 2014Rafael Rodrguez
ThyssenKrupp Elevadores
Claves para la mejora de la eficiencia energtica del ascensorRafael Rodrguez.13 de febrero 2014
ThyssenKrupp Elevadores
Claves para la mejora de la eficiencia energtica del ascensor13 de febrero de 2014Rafael Rodrguez
ThyssenKrupp Elevadores
Thyssenkrupp . Quines somos?.
Conceptos generales del consumo energtico del ascensor.
Preparacin de la estrategia de modernizacin.
Casos prcticos de una modernizacin.
Conclusiones.
ndice
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ThyssenKruppQuienes somos
150.000 empleados en 80 pases
Steel Europe
Materials Services
Elevator Technology
Components Technology
Industrial Solutions
Materiales Tecnologas
ThyssenKrupp
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ThyssenKrupp ElevatorLa divisin de elevacin
48.000 Empleados
Producimos, instalamos, mantenemos y modernizamos:- Ascensores- Escaleras mecnicas, pasillos y
rampas- Salvaescaleras y equipos de
accesibilidad- Pasarelas de embarque- Equipamientos escnicos
Disponemos de 4 fbricas y 2 centros de I+D en Espaa
En el centro de I+D de Mstoles se ha diseado el nuevo ascensor synergy element que se fabricar en Espaa para todo el mundo
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Thyssenkrupp . Quines somos?.
Conceptos generales del consumo energtico del ascensor.
Preparacin de la estrategia de modernizacin.
Casos prcticos de una modernizacin.
Conclusiones.
ndice
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o ISO 25745-1Eficiencia energtica de los ascensores y escaleras mecnicas. Parte 1: Medicin de la energa y conformidad
o VDI 4707Eficiencia energtica de los ascensores
Conceptos generales Cmo medir?. Marco normativo.
Proporcionan un mtodo objetivo para medir de la energa consumida por un
ascensor y establecer una clasificacin para comparar la
eficiencia de diferentes ascensores
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o Energa de funcionamiento (Ciclo normalizado)o El ascensor en vaco efecta 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 ltimo viaje del ascensor para dar tiempo
a alcanzar el estado de bajo consumo, si existe.
Conceptos generalesMedicin de consumos
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P1Potencia Ascensor
3LN
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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
monitorizacin
Fuente de alimentacin de
emergencia
Ascensor Edificio
Alumbrado de hueco
Enchufes en cuarto de
mquinas y foso
Alumbrado de cuarto de
mquinas
Sistema de extraccin de
humos
Aire acondicionado cuarto maqs
P2Circuito auxiliar
Diagrama VDI 4707
Conceptos generalesDescomposicin de consumos
Energa principal de
funcionamiento
Energa auxiliar de
funcionamiento
Energa principal de
reposo
Energa auxiliar de
reposo
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Conceptos generales del consumo energtico del ascensor.
Preparacin de la estrategia de modernizacin.
Casos prcticos de una modernizacin.
Conclusiones.
ndice
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Tomade
datos
Recogida de las caractersticas
principales de la instalacin
MedicinVDI 4707(Opcional)
Medicin de los valores requeridos en la VDI para el
ciclo normalizado y reposo
EstudioEnergtico
(Tcnico Econmico)
Generacin de estudio energtico
para diferentes hiptesis de
modernizacin
Propuestade
modernizacin
Teniendo en cuenta los resultados del
estudio energtico y la poltica de
sostenibilidad del cliente
Preparacin de la estrategiaProceso Auditora Energtica
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Principales estrategias de ahorroRelacin con los componentes de consumo
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Energaprincipal
Mquina gearlessVariador regenerativo
Energaauxiliar Iluminacin led
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Energaprincipal
Autopagadomaniobra
Energaauxiliar
Autoapagadoiluminacin
Gestin eficientedel trfico
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Preparacin de la estrategiaSoluciones para la modernizacin sostenible
Sustitucin Completa Modernizacin parcialAscensor
traccin gearless Maniobra Traccin CabinaF
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Energaprincipal
Mquina gearlessVariador regenerativoGestin eficiente del
trfico
Gestin eficiente del trfico
VariadorVariador regenerativo
Traccin elctricaMquina gearless
VariadorVariador regenerativo
Traccin hidrulicaVlvula electrnica
VariadorVariador regenerativo
Acumulador de presin
Energaauxiliar Iluminacin led
Cabinas estndar con iluminacin led
Kit decorativo con iluminacin led
Techos ledLmparas led
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Energaprincipal
Autopagadomaniobra
Autoapagadomaniobra
Energaauxiliar
Autoapagadoiluminacin
yconsumos auxiliares
Autoapagado/atenuadoiluminacin
yconsumos auxiliares
Iluminacin led+
Autoapagado/atenuado iluminacin
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Thyssenkrupp . Quines somos?.
Conceptos generales del consumo energtico del ascensor.
Preparacin de la estrategia de modernizacin.
Casos prcticos de una modernizacin.
Conclusiones.
ndice
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o La clasificacin energtica VD 4707 es afectada por tres factores principales: consumo en reposo, consumo en funcionamiento y la categora de uso del ascensor.
o La clasificacin, en el caso de los ascensores, la tiene una unidad en concreto, no un modelo genrico. No obstante otra unidad con una configuracin parecida, en las mismas condiciones de uso debe resultar en una eficiencia parecida.
o En cualquier caso es conveniente establecer por clculo (con un programa especfico) la clasificacin esperada del ascensor.
Sustitucin completaAscensores de clase A
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o Conceptoo Los ascensores antiguos generalmente utilizaban un reductor mecnico 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 traccin regulada hacen innecesario el reductor mecnico.
o Posibilidades de modernizacino Suministro como kit con un variador de frecuencia
o Suministro conjunto con la maniobra
o Utilizacin preferenteo Las mquinas gearless representan el estado actual de la tcnica (casi todos los
ascensores nuevos las incorporan) por lo que siempre es recomendable su utilizacin cuando cambiamos una existente.
Mquina gearlessDescripcin
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o Tpicamente se ahorra entre un 30% y un 40% de la energa principal defuncionamiento respecto a un 2 v. Extracto del clculo con la herramientaEclift:
Maquina gearlessAhorro energtico
Caracteristicas del caso
Desginacin del caso Maquina con reductor 2v Maquina gearlessUso del ascensor Pasajeros PasajerosN de paradas 11 11Recorrido (m) 30,00 30,00N de viviendas (Uso Viviendas) 30 30Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 450 450Categora de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Media/Ocasional Media/Ocasional
Grupo tractorTipo de mquina Reductor de bajo rendimiento Gearless ACTecnologa de traccin 2 velocidades VVVF
ResultadosResultado VDI 4707Calificacin energtica funcionamiento (VDI 4707) D CCalificacin energtica reposo(VDI 4707) B CCalificacin energtica ascensor (VDI 4707) C C
Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin 1 (%) 0,00% 49,35%Ahorro energa reposo respecto a situacin 1 (%) 0,00% -21,79%Ahorro energa total respecto a situacin 1 (%) 0,00% 22,58%
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Gearless
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Mquina gearlessEjemplo medicin real
Ahorro 27%
Energa principal
de funcionamiento
Potencia instantnea a lo largo de un ciclo normalizado
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o Conceptoo Los ascensores con variadores convencionales disipan
la energa generada por el ascensor en los estados favorables de carga (cuando se mueve por efecto de la gravedad).
o Un variador regenerativo devuelve esta energa a la red de alimentacin
o Posibilidades de modernizacino Suministro con la maniobra
o Suministro con la mquina
o Suministro como kit para un ascensor existente
o Utilizacin preferenteo En ascensores de gran potencia, recorrido largo y
mucho trfico.
Variador regenerativoDescripcin
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o Tpicamente se ahorra entre un 25 y un 30% de la energa principal defuncionamiento. Extracto del clculo con la herramienta Eclift en un ascensorde alta utilizacin:
Variador regenerativoAhorro energtico
Caracteristicas del caso
Desginacin del caso Con variador convencional Con variador regenerativoUso del ascensor Pasajeros PasajerosN de paradas 3 3Recorrido (m) 32,00 32,00Velocidad (m/s) 1,60 1,60Carga nominal (Kg) 1000 1000Categora de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Muy Alta/Muy frecuente Muy Alta/Muy frecuente
Grupo tractorTipo de mquina Gearless AC Gearless ACTecnologa de traccin VVVF VVVF Regenerativo
ResultadosResultado VDI 4707Calificacin energtica funcionamiento (VDI 4707) B ACalificacin energtica reposo(VDI 4707) A ACalificacin energtica ascensor (VDI 4707) B A
Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin 1 (%) 24,90%Ahorro energa reposo respecto a situacin 1 (%) 0,00%Ahorro energa total respecto a situacin 1 (%) 22,45%
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Variador regenerativoEjemplo medicin real
Ahorro 29%
Energa principal
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Potencia instantnea a lo largo de un ciclo normalizado
Motor
Generador
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o Conceptoo Los ascensores con traccin regulada convencionales mantienen
el variador energizado incluso cuando el ascensor no est en uso. Lo mismo ocurre con los posicionales.
o Una maniobra con esta funcin de ahorro en reposo apaga todos los sistemas (no slo la iluminacin) para reducir el consumo al mnimo.
o Posibilidades de modernizacino Cualquier modernizacin que incluya maniobra
o Utilizacin preferenteo Siempre es interesante aunque en ascensores de bajo uso es
extremadamente til. Hay que tener en cuenta adems que las nuevas maniobras disponen de forma estndar de posibilidad de funcionamiento colectivo por lo que siempre existe un ahorro cuando pasamos de universal a ste.
Maniobra con autoapagadoDescripcin
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o Una maniobra con esta funcin puede ahorrar el 50% del consumo enreposo. Extracto del clculo con la herramienta Eclift en un ascensor gearlessmoderno de baja utilizacin:
Maniobra con auto apagadoAhorro energtico
Caractersticas del caso
Desginacin del caso Maniobra convencional Maniobra con autoapagadoUso del ascensor Pasajeros PasajerosN de ascensores 1 1N de paradas 6 6Recorrido (m) 15,00 15,00Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 450 450Categora de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara
ResultadosResultado VDI 4707Calificacin energtica funcionamiento (VDI 4707) C CCalificacin energtica reposo(VDI 4707) B ACalificacin energtica ascensor (VDI 4707) B A
Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin 1 (%) 0,00% 0,00%Ahorro energa reposo respecto a situacin 1 (%) 0,00% 50,75%Ahorro energa total respecto a situacin 1 (%) 0,00% 44,84%
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o Conceptoo Una gestin eficiente del trfico redunda, para un mismo nivel
de servicio, en un nmero de arranques y tiempo de funcionamiento menor y de aqu un menor consumo.
o La gestin eficiente del trfico ms 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 modernizacino Cualquier modernizacin que incluya maniobra
o Utilizacin preferenteo Siempre que sustituyamos los cuadros de maniobra debemos
decantarnos por el sistema de gestin del trfico que mejor se adapte a las necesidades del edificio. Es especialmente importante en los ascensores de ms uso.
Maniobra con gestin eficienteDescripcin
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o Conceptoo Combinar el cambio a iluminacin led con el kit de
autoapagado (en caso de que la maniobra no disponga de l).
o Posibilidades de modernizacino Kit de autoapagado (o atenuado) +
o Sustitucin de lmparas
o Sustitucin de luminarias o techos
o Nueva decoracin integrada con iluminacin led
o Utilizacin preferenteo Siempre es recomendable, aunque el beneficio relativo se
incrementa en los ascensores de poco uso.
Iluminacin led + autoapagadoDescripcin
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o La iluminacin led puede suponer hasta un 99 % de ahorro de la iluminacindel ascensor si se combina con el kit de autoapagado. Ejemplo de clculo conla herramienta Eclift en un ascensor de baja utilizacin:
Iluminacin led + autoapagadoAhorro energtico
Caractersticas del caso
Designacin del caso Iluminacin fluorescente Iluminacin led con autoap.Nmero de caso 1 2N de paradas 3 3Recorrido (m) 9,40 9,40Velocidad (m/s) 1,00 1,00Carga nominal (Kg) 630 630Categora de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Baja/Rara Baja/Rara
Grupo tractorTipo de mquina Gearless AC Gearless ACTecnologa de traccin VVVF Regenerativo VVVF RegenerativoResultados
Resultado VDI 4707Calificacin energtica funcionamiento (VDI 4707) B BCalificacin energtica reposo(VDI 4707) C ACalificacin energtica ascensor (VDI 4707) C A
Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin 1 (%) 0,00% 15,14%Ahorro energa reposo respecto a situacin 1 (%) 0,00% 73,93%Ahorro energa total respecto a situacin 1 (%) 0,00% 69,99%
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o Conceptoo Los ascensores hidrulicos debemos limitarlos a
aplicaciones muy concretas en que el nivel de uso sea bajo. En aquellos menos eficientes deberamos realizar al menos una modernizacin bsica. En otros casos es conveniente considerar, llegado el momento, su sustitucin por ascensores con calificaciones energticas mejores.
o Posibilidades de modernizacino Bsica
o Incorporacin de vlvula de control electrnico
o Ms costosas
o Nueva central con variador o variador regenerativo
o Nueva central con variador y acumulador de presin
Modernizacin hidrulicaDescripcin
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o Una modernizacin bsica de la traccin hidrulica combinada con la utilizacin de la iluminacin led puede suponer un ahorro del 40%. El Cambio a traccin elctrica gearless de ltima tecnologa puede llegar al 80%.
Modernizacin hidrulicaAhorro energtico
Caractersticas del caso
Nmero de caso 1 2 3 4
Desginacin del caso Hidrulico convencional
Vlvula electrnica
Vlvula electrnica + LED
Gearless elctrico
N 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 630Categora de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional
Grupo tractorTipo de mquina Hidrulico Hidrulico Hidrulico Gearless AC
Tecnologa de traccin HID -Val.mecnicas
HID - Vlvula electrnica
HID - Vlvula electrnica VVVF
Resultados
Caso de referencia Caso 1 Caso 1 Caso 2 Caso 3
Resultado VDI 4707Calificacin energtica funcionamiento (VDI 4707) G G G CCalificacin energtica reposo(VDI 4707) C C A ACalificacin energtica ascensor (VDI 4707) F F F B
Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin 1 (%) 0,00% 27,55% 29,04% 90,26%Ahorro energa reposo respecto a situacin 1 (%) 0,00% 0,00% 65,64% 76,86%Ahorro energa total respecto a situacin 1 (%) 0,00% 18,36% 41,26% 85,78%Ahorro energa funcionamiento respecto a situacin de referencia (%) 0,00% 27,55% 2,05% 86,27%Ahorro energa reposo respecto a situacin de referencia (%) 0,00% 0,00% 65,64% 32,65%Ahorro energa total respecto a situacin de referencia (%) 0,00% 18,36% 28,05% 75,80%
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Conceptos generales
Preparacin de la estrategia de modernizacin
Casos prcticos de modernizacin sostenible
Conclusiones
ndice
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o El estado actual de la tcnica permite la eleccin de ascensoresextraordinariamente eficientes a un coste razonable.
o Desde el punto de vista de la eficiencia un ascensor debieraincluir como mnimo traccin gearless, maniobra con funcin deahorro de energa en reposo (desconexin del variador y deotros sistemas) e iluminacin led con autoapagado. Con estastres tecnologas se puede conseguir un ascensor de clase A enel mbito residencial.
o En los ascensores de gran trfico es aconsejable ademsinstalar un variador regenerativo y utilizar el sistema de gestinde maniobra ms adecuado.
o Es aconsejable siempre que sea posible elegir ascensores demodelos que hayan obtenido clasificacin A (VDI 4707) y que encualquier caso se mantenga en un clculo personalizado paradicho caso.
Conclusiones
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Gracias por su atencin
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