Proyectos - EnergyLab

Proyectos
Edificación
Thyssenkrupp - Schneider Electric
Eficiencia Energética en Sistemas de Elevación
Ficha Proyecto
Nombre: Eficiencia Energética en Sistemas de Elevación
Categoría:
Edificación
Fecha Inicio: Fecha Fin: septiembre 2009
octubre 2009
Descripción:
En este proyecto se ha realizado un análisis energético
de la renovación de un ascensor mediante la instalación
de un equipo Variador de Velocidad como accionamiento del motor. Este estudio se desarrolló en un edificio de
viviendas. Para la evaluación de los ahorros obtenidos se
midieron los consumos del sistema antes y después de la
implantación de la mejora de acuerdo al plan de medida y
verificación diseñado siguiendo el protocolo internacional
IPMVP.
Cliente:
Presentación
España cuenta con uno de los mayores
parques de ascensores de Europa. Las
evoluciones tecnológicas de los últimos
años permitirían reducir de forma considerable el consumo energético de los sistemas de elevación. No obstante, es difícil
establecer las pautas de uso de estos sistemas y por tanto realizar una estimación
fiable de los ahorros potenciales, lo que dificulta determinar la rentabilidad económica
de la reforma de los sistemas más antiguos
y menos eficientes.
En este proyecto se han unido, a través de
EnergyLab, los intereses de un fabricante
de sistemas de elevación, Thyssenkrupp, y
los de un fabricante de variadores de velocidad, Schneider Electric, en un estudio detallado de los ahorros obtenidos a partir de la
utilización de este sistema de optimización
del rendimiento del motor. Un variador de
velocidad permite adecuar las condiciones
de funcionamiento de un motor eléctrico, en
función de las necesidades de trabajo en
cada momento. En el caso de un elevador
su uso favorecerá también maniobras de
arranque y parada mucho más suaves que
en ausencia de este tipo de equipos.
Los datos recogidos y su análisis posterior han permitido, por un lado, contrastar
la eficiencia de la tecnología, y, por otro,
calcular de forma fiable los rangos de
ahorro energético alcanzados.
Proyecto
El proyecto se llevó a cabo en un edificio
de viviendas de Madrid. Los recorridos del
ascensor cubrían desde la planta -2 a la
planta +9. El ascensor contaba con un motor
de dos velocidades y arranque directo.
Con objeto de garantizar la adecuada
evaluación de las medidas realizadas, se
elaboró un plan de Medida y Verificación
de ahorros energéticos siguiendo el Protocolo Internacional IPMVP. La aplicación del
protocolo ha permitido analizar los ahorros
obtenidos al instalar un equipo de Variación de Velocidad para la regulación de los
motores, comparando los consumos antes
y después de la implantación de la mejora.
Las medidas de consumo energético del
motor se realizaron de acuerdo a un protocolo definido, con distintos regímenes de
carga y para diferentes combinaciones de
trayectos entre las plantas del edificio. Así,
se midieron los consumos del sistema original y el sistema con variación de velocidad,
tanto en ascenso como en descenso, y
para trayectos completos, de una planta, y
de cuatro plantas. En cada caso se diferenció entre tres estados de carga: en vacío, a
media carga y a carga completa.
Estudio de consumos
energéticos y cálculo de
ahorros
El sistema original trabajaba en dos regímenes, uno lento, para las maniobras de
arranque y parada, y otro rápido, para el
resto del trayecto, en el que se alcanzaba
una velocidad de 1 m/s. La instalación del
equipo permitió programar una curva suave
de incremento de la velocidad
de giro del motor entre 0 Hz
y 45,7 Hz, consiguiendo una
aceleración o deceleración
más suave y una reducción de
consumo en esta operación.
Para realizar el análisis energético sobre el ascensor con
mayor fiabilidad, se midieron
los consumos de cada trayecto estudiado después de realizar 10 recorridos completos
entre las plantas -2 y 9. De esta forma, se
garantizaba que todos los componentes del
sistema habían alcanzado un régimen estacionario de funcionamiento. Por otro lado,
las mediciones fueron repetidas en cinco
ciclos completos, tomándose el dato final
como media de los registros obtenidos.
La figura adjunta muestra el resultado del
cálculo de ahorros obtenidos gracias al uso
del equipo de variación de velocidad para
el recorrido completo del foso del ascensor.
En el caso representado en esta gráfica, se
observa la diferencia entre los recorridos
ascendentes, dónde se obtienen menores
ahorros, y los descendentes, con mayor
ahorro. El régimen de carga es claramente
un factor decisivo para el ahorro energético obtenido. El caso de recorrido completo, ascendente y con carga máxima es el
menos favorable a la implantación de esta
mejora.
Consumos anuales
Con el fin de estimar los ahorros derivados
de la instalación de un equipo de variación
de velocidad en términos anuales, se realizó la monitorización del funcionamiento del
ascensor sin el variador de velocidad durante una semana. De este modo se obtuvo un
patrón de uso del mismo, a la vez que se
registraban los consumos asociados.
Con estos datos y los registrados durante la
campaña de medidas establecida en el plan
de medida y verificación fue posible valorar el ahorro anual obtenido. Así, el ahorro
energético asociado a la instalación de un
equipo de variación de velocidad para el
control del motor del ascensor en un año se
estimó en un 30%.
Conclusiones
La aplicación de equipos de variación
de velocidad para el control del motor
eléctrico de un ascensor permite obtener ahorros energéticos significativos. El
rango de mejora varía de forma importante
en función del nivel de carga, de la longitud del recorrido realizado y del sentido del
mismo (ascendente o descendente).
Aunque, en los casos menos favorables el
consumo es el mismo que el que se tendría
sin este sistema, en la mayoría de los ensayos realizados se obtienen importantes
ahorros (superiores incluso al 60%) gracias
al variador de velocidad.
A partir de la monitorización realizada y del
patrón de uso identificado en este caso,
se ha estimado que el potencial de ahorro
anual en la instalación estudiada se sitúa
en el 30%.