Llena de energía

Con el apoyo de estudiantes de ingeniería de la KU, NEII está desarrollando una nueva herramienta de eficiencia energética para ascensores para la industria.

El auge de la eficiencia energética de los ascensores se ha ido consolidando paulatinamente durante más de cuatro décadas, desde la introducción de los accionamientos regenerativos, que devuelven energía a los sistemas del edificio, como la iluminación o el aire acondicionado, a la vez que ayudan a reducir el consumo energético durante las horas punta. Desde entonces, la industria de los ascensores ha implementado medidas basadas en componentes para abordar aún más el consumo energético de los ascensores. Este enfoque incluye la incorporación de controladores digitales con modo de espera que ponen los ascensores en modo de suspensión cuando no se utilizan y la sustitución de la iluminación y los pulsadores tradicionales de la cabina por luces LED.

Si bien la mayoría de los principales fabricantes llevan años calculando la eficiencia energética de sus productos, no existía una referencia común para la industria. National Elevator Industry Inc. (NEII) decidió remediar la situación y está a punto de presentar una herramienta innovadora que unificará a la industria de los ascensores en su enfoque de la eficiencia energética de sus productos: una calculadora de eficiencia energética para ascensores, posible gracias a la ayuda de un grupo de estudiantes. 

Elevándose hacia el azul

Si bien "Rock, Chalk, Jayhawk" es el cántico más asociado con la Universidad de Kansas (KU) gracias a su uso frecuente en eventos deportivos, hay otro dicho que encarna el espíritu de la comunidad de KU: "Towering Toward the Blue". Estas cuatro palabras buscan honrar el espíritu emprendedor de la universidad, así como el talento, el ingenio y la determinación de KU. Y KU hizo honor a esas cuatro palabras cuando sus estudiantes emprendieron un proyecto sin precedentes.

El proceso comenzó con el Comité Central de Códigos del NEII. Este comité proporciona experiencia y orientación sobre el desarrollo y la aplicación de códigos de seguridad, colaborando con las autoridades competentes para adoptar y aplicar códigos y normas de seguridad aplicables a los equipos de transporte de edificios. Recientemente, el comité se asoció con la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) para analizar la eficiencia energética de los ascensores, evaluando la eficiencia de la iluminación y la ventilación, así como el sistema de accionamiento operativo del ascensor, con el fin de proporcionar actualizaciones según la norma ASHRAE 90.1. 

Existe una norma internacional centrada en el consumo energético de ascensores. La ISO 25745 especifica métodos para medir y verificar el consumo energético de ascensores, escaleras mecánicas y pasillos rodantes. Sin embargo, NEII buscó ir un paso más allá y proporcionar una medición consistente para los fabricantes de ascensores. Finalmente, NEII encontró la solución con el equipo del proyecto Capstone de la KU.

“Buscando proyectos nuevos y emocionantes, me intrigó la idea de trabajar con NEII. Amy describió los problemas que se experimentan en la industria de los ascensores, y compartimos ideas sobre diversas soluciones y proyectos”, comentó Millicent A. Coil, PhD, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Mecánica de la KU, y continuó:

Nunca había tenido experiencia con la construcción ni con ascensores, así que fue muy interesante escuchar sobre los problemas y pensar en posibles soluciones. Fue especialmente enriquecedor escuchar cómo evolucionan los códigos y cómo los implementa la industria.

El equipo del proyecto, compuesto por tres estudiantes de ingeniería, optó por centrarse en el desarrollo de una calculadora de energía, comenzando a trabajar en otoño de 2024. El proyecto requirió un profundo conocimiento de la industria de los ascensores, desde sus fundamentos hasta las normas publicadas y los detalles técnicos de su funcionamiento. El equipo comenzó estudiando los fundamentos de los ascensores, incluyendo los diferentes tipos, su funcionamiento y su evaluación. Posteriormente, tuvieron que aprender sobre las normas pertinentes que rigen la instalación y el funcionamiento de los ascensores, y que dictan cómo se calcula la eficiencia. Las normas proporcionaron a los estudiantes las ecuaciones necesarias para cuantificar correctamente el consumo energético de cada tipo de ascensor.

A continuación, el equipo comenzó a delinear la estructura de la calculadora, que incluía las entradas requeridas, los cálculos relevantes y los resultados deseados. Era especialmente importante para el equipo del proyecto comprender qué parámetros conocerían los ingenieros y qué aspectos debían estimarse antes de introducirlos en la calculadora de energía. Si bien la industria de los ascensores requería una curva de aprendizaje significativa, escribir el código informático para resolver estas ecuaciones era muy familiar para el equipo del proyecto. Los estudiantes comenzaron utilizando una herramienta de ingeniería omnipresente llamada MATLAB. Presente en la mayoría de las aulas de ingeniería, MATLAB facilita el cálculo y el desarrollo. Los estudiantes codificaron una calculadora de referencia y compararon los resultados con los datos y cálculos de referencia proporcionados por NEII.

“Uno de los aspectos más desafiantes e interesantes del proyecto ha sido seleccionar la plataforma de software en la que construir el ejecutable y determinar cómo publicarlo en el sitio web de NEII”, agregó Coil. 

Entre los requisitos estaba que la calculadora fuera portátil para que cualquier empleado de la industria de ascensores pudiera acceder a ella desde su portátil o tableta. Dado que este aspecto es complejo y poco familiar para el estudiante típico de ingeniería mecánica, el equipo creó una versión beta de la calculadora en Excel, un programa que probablemente se encuentre en cualquier portátil o tableta de trabajo. El siguiente paso fue desarrollar el código para que pudiera alojarse en el sitio web del NEII.

El equipo del proyecto Capstone completará la calculadora de energía en los próximos meses y se espera que esté lista para el tercer trimestre de 3.

Según Coil: 

Este proyecto es verdaderamente único. Muchos de los proyectos (de final de carrera) implican diseñar y construir un objeto para satisfacer una necesidad, otros implican realizar experimentos para aprender sobre algo, pero este proyecto desarrolló un proyecto de software y también requirió interactuar frecuentemente con ingenieros de la industria. Al observar a los estudiantes en el proyecto, me impresionó y agradecí especialmente el apoyo y el respeto que los ingenieros de ascensores mostraron hacia ellos. Es muy importante para un estudiante que los ingenieros en ejercicio aprecien y respeten su contribución a su trabajo técnico.

El éxito de este proyecto subraya la necesidad de que la industria de los ascensores sea innovadora y más creativa en sus alianzas estratégicas, así como en la forma en que aborda algunos de los principales problemas que afectan al sector hoy en día. Esto incluye aprovechar el potencial de los estudiantes para impulsar el desarrollo de la fuerza laboral, como lo hace NEII a través de SkillsUSA, e incluso para desarrollar una nueva herramienta que revitalizará la industria.