Potente, refinado e inteligente

Bucher Hydraulics promueve convertirse en "inteligente y en red".

Presentado por Bucher Hidráulica

La tecnología de accionamiento hidráulico en la construcción de ascensores es un nicho pequeño pero excelente. Entra en juego cuando se requieren grandes fuerzas o soluciones arquitectónicamente sofisticadas. Bucher Hydraulics, con sede en Frutigen, Suiza, ahora está dando un paso adelante y señala que la tecnología de ascensores se está volviendo inteligente y conectada en red.

Una clara ventaja de la hidráulica: las fuerzas se pueden transferir directamente a través de los cimientos del edificio, mientras que en el caso de los ascensores de tracción, generalmente llegan a la estructura del edificio a través de la cabeza del hueco. “Los elevadores de carga con cargas altas son el dominio de los elevadores hidráulicos”, dijo Tony Aschwanden, jefe de Producto y Aplicación-Elevador en Bucher Hydraulics. “Equipados con uno o más cilindros, pueden levantar cargas de más de 40 mT en 25 m y más”.

La compañía dice que estos ascensores también pueden verse elegantes: un área de aplicación son los ascensores arquitectónicos que presentan grandes áreas de vidrio pero sin signos de cuerdas de suspensión, lo que tendría un impacto visual negativo y distraería. Un cilindro central, a menudo un diseño telescópico delgado y brillante debajo del automóvil, parece delicado y estético. Los diseños modernos incluso pueden funcionar sin ninguna guía lateral del automóvil, como los automóviles redondos de vidrio. Esto permite instalar puertas de ascensor en cualquier dirección. El propio sistema hidráulico también mantiene un perfil bajo: la unidad de potencia y otros equipos caben en un armario de pared o en el hueco.

Inversor de frecuencia: no más aceite del necesario

Hay alrededor de 5 millones de ascensores en la Unión Europea (UE). Usan alrededor de 18 teravatios (billones de vatios) h de electricidad por año, o alrededor del 0.7% de la demanda total de electricidad. Por eso, en un futuro previsible, los ascensores estarán sujetos a la Directiva de diseño ecológico de la UE. Ya se ha completado un estudio piloto bajo la dirección del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Sistemas e Innovación (ISI) de Karlsruhe, Alemania. Sin embargo, en términos de eficiencia energética, los ascensores hidráulicos han ido en la dirección correcta durante bastante tiempo. De hecho, considerando toda su vida útil, suelen ser superiores a los ascensores de tracción, según un estudio del centro tecnológico español Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA) de Zaragoza, España. La Oficina Federal de Energía de Suiza, en su estudio, "Potencial de consumo y ahorro de electricidad en ascensores", también atestigua que los ascensores hidráulicos típicos en edificios de apartamentos tienen costos de mantenimiento más bajos que los ascensores de tracción.

Un factor importante en el ahorro de energía: el uso de convertidores de frecuencia. Sin convertidor de frecuencia, el motor de accionamiento de la bomba funciona a toda velocidad desde el principio. La curva de desplazamiento, es decir, la aceleración, la velocidad máxima y la desaceleración, está controlada por una válvula. El exceso de aceite se devuelve al tanque de manera que se desperdicia energía, lo que hace que se caliente innecesariamente. Como resultado, incluso puede ser necesario un enfriador de aceite.

“Con un ahorro de energía del 30-40 %, el costo adicional del inversor de frecuencia se paga solo, especialmente en ascensores de uso frecuente”.— Tony Aschwanden, jefe de Producto y Aplicación-Elevador de Bucher Hydraulics

Los convertidores de frecuencia, por otro lado, controlan el motor desde una velocidad tan baja como cero. Como resultado, solo se bombea tanto aceite como se necesita para las curvas de viaje ideales. “Con un ahorro de energía del 30-40 %, el costo adicional del inversor de frecuencia se amortiza, especialmente en ascensores de uso frecuente”, dice Aschwanden.

Pero hay más Un ejemplo: el uso de supercondensadores, o supercapacitores para abreviar. Se pueden cargar y descargar mucho más rápido que las baterías recargables. Además, soportan muchos más ciclos de carga. Entre otras aplicaciones, se han dado a conocer por almacenar energía eléctrica en el Sistema de Recuperación de Energía Cinética (KERS), utilizado en los autos de carreras de Fórmula 1 y para el frenado regenerativo en autobuses y trenes.

Bucher Hydraulics ha adaptado esta tecnología para ascensores. Incluso se puede adaptar a las unidades existentes mediante las modificaciones de software adecuadas. El aceite desplazado del cilindro por el automóvil acciona la bomba. La bomba gira hacia atrás y el motor genera energía eléctrica, que se almacena temporalmente en los supercaps a través del convertidor de frecuencia. Durante el siguiente viaje, la energía está disponible, lo que reduce el consumo de energía de la red. Dependiendo de la aplicación, se puede lograr un ahorro de energía del 20-30 % de esta manera. El sistema es especialmente útil en instalaciones industriales muy utilizadas.

iValve: una nueva era en la hidráulica de ascensores

Bucher Hydraulics es miembro de la iniciativa VDMA BlueCompetence y se ha comprometido bajo el lema "ECOdraulics". En base a esto, la empresa desarrolla y fabrica productos con un enfoque particular en el ahorro de energía, bajas emisiones, larga vida, peso ligero y ahorro de espacio. Un buen ejemplo: la iValve hidráulica inteligente para la industria de ascensores, con caudales de 250 y 500 l/min (66 y 132 gal EE.UU./min).

La iValve es una optimización estratégica de la LRV (válvula de control de elevación) hacia la industria 4.0. Se puede instalar y poner en funcionamiento significativamente más rápido. Gracias a los sensores y al software correspondiente, la válvula es de autoaprendizaje y autooptimización. Además, tiene amplias capacidades de red. Esto convierte a la iValve en una opción preparada para el futuro, ya que se puede adaptar sustancialmente gracias a su diseño modular.

El tiempo de instalación se reduce hasta en un 70%, en comparación con una válvula hidráulica mecánica. También ahorra hasta un 30% de energía. Un circuito de control de bucle cerrado muy preciso garantiza una calidad de conducción de primera clase y una excelente precisión de nivelación en ambas direcciones, independientemente de la temperatura y la viscosidad del aceite. “Smart” es el mantenimiento predictivo opcional, que permite responder antes de que ocurra cualquier daño.

iTeach garantiza una puesta en marcha rápida

El tiempo de instalación y puesta en marcha de una iValve es de solo 60 min, frente a los 120 min de una válvula de la serie LRV o los 200 min de una válvula convencional. El tiempo de instalación se acorta porque solo se utilizan dos líneas de conexión entre la electrónica y la válvula, en lugar de varios cables a los sensores de presión.

Sin embargo, el mayor ahorro de tiempo parcial se debe a la eliminación completa de los ajustes básicos de las válvulas y la optimización de la curva de recorrido. Esto lo hace la propia iValve utilizando iTeach en función de la información del eje suministrada por el sistema de control del ascensor.

Una curva de recorrido inicial después de la instalación se ve así: comience con una fase de arranque larga y velocidad lenta, velocidad máxima, desaceleración y nuevamente una distancia de recorrido larga a velocidad lenta hasta que la válvula se detenga. Para una distancia de viaje típica, se tarda unos 14.5 s entre el arranque y la parada del coche. IValve se optimiza durante los primeros cinco viajes a través de iTeach y reduce significativamente el tiempo total de viaje a 8.5 s, lo que ahorra mucha energía.

Conexión en red simplificada con CANopen-Lift

En combinación con la electrónica iCon, iValve ofrece todas las opciones para una conexión en red moderna. El sistema de bus utilizado es CANopen-Lift, un cuasi estándar de código abierto en ingeniería de ascensores. Esto simplifica el esfuerzo de cableado para el sistema general y la comunicación con el variador. Los primeros sistemas de prueba de campo con esta conexión CANopen están en funcionamiento en Alemania, los Países Bajos y Suiza.

Gracias a la conexión CANopen opcional a través de una tarjeta enchufable en el controlador iCon, no se necesitan terminales adicionales. Los parámetros se pueden cambiar de forma centralizada a través del sistema de control del ascensor. La placa iCon está equipada con una memoria de fallas, que se puede leer para su análisis en el sitio o de forma remota utilizando dispositivos inteligentes. Para el fabricante de ascensores, este es el camino directo hacia el mantenimiento predictivo: iValve puede transmitir información de estado, archivos de registro de datos y advertencias, que se envían al sistema de control del ascensor. A partir de ahí, se pueden compartir globalmente. Esto no solo se aplica a los sistemas nuevos: también se puede adaptar a aproximadamente 50,000 sistemas en todo el mundo.

Las características de un vistazo

iValve trae una serie de características:

1. Ahorro de tiempo de instalación de hasta un 70 %
   • No es necesario parametrizar ni realizar ajustes mecánicos
   • Algoritmo iTeach que genera automáticamente la curva de recorrido más corta
     
2. Hasta un 30% de ahorro de energía
   • Tiempos de viaje cortos, independientemente de la carga y la temperatura
   • En muchos casos, no es necesario enfriar el aceite.
     
3. Calidad de conducción de primera clase y el más alto nivel de seguridad
   • Precisión de nivelación de ±3 mm
   • Función de autosupervisión que garantiza la conformidad A3 totalmente integrada
   • Aceleración y desaceleración agradables, aproximación directa al aterrizaje
     
4. Implementación inteligente
   • Dos presostatos digitales libremente programables
   • Bomba manual/descenso de emergencia
   • válvula de bola
   • Válvula de seguridad A3
     
5. Accesorios inteligentes
   • Controlador de sistema abierto “iCon-2”
   • Tarjeta de memoria “ParamCard”
   • Fuente de alimentación (opcional)