Recuperando energía del ascensor

Cómo la regeneración de líneas puede mejorar la eficiencia energética en aplicaciones de ascensores

por Brian Preston

El Gobierno del Reino Unido se fijó el objetivo de reducir a la mitad el uso de energía de los edificios nuevos para 2030. Es ampliamente aceptado en la industria que los ascensores representan entre el 3 y el 7 % del consumo de energía de un edificio, por lo que el uso de la regeneración para mejorar la eficiencia energética de los ascensores y Las escaleras mecánicas pueden desempeñar un papel en la consecución de estos objetivos. Los ascensores están diseñados para ofrecer durabilidad y uso diario, pero esto no siempre garantiza la eficiencia. 

Aquí, su autor explora cómo los sistemas de frenado regenerativo pueden mejorar la eficiencia de los ascensores y ayudar a los propietarios de edificios a disfrutar de importantes beneficios.

Para los propietarios de edificios, mejorar el retorno de la inversión (ROI) de un ascensor puede significar una de dos cosas. La primera es la modernización: si un ascensor antiguo se estropea con frecuencia y deja de ser confiable, actualizar a un sistema de ascensor más nuevo con tecnología de control avanzada e inteligente puede ayudar a reducir los costos operativos, mejorar la calidad del viaje y extender el ciclo de vida del ascensor. El segundo es el elemento de ahorro de energía. Esto incluye el uso de opciones de iluminación de bajo consumo de energía, como LED, nuevos diseños de motores de imanes permanentes (PM) sin engranajes que utilizan menos electricidad y accionamientos regenerativos. Estos accionamientos no sólo ahorran energía sino que convierten en energía útil la energía que tradicionalmente se perdía en forma de calor a través de resistencias de frenado dinámico.

Implementar todo, o parte de lo anterior para cumplir con ciertos sistemas de calificación de Construcción Ecológica puede ayudar a los propietarios de edificios a aumentar el valor de alquiler de sus propiedades. Por lo tanto, aunque es posible que no vean un retorno de la inversión inmediato gracias a los componentes modernizados, el beneficio financiero se vuelve más tangible a largo plazo.

Gestión de la Energía

En la mayoría de los ascensores, el contrapeso tiene un tamaño tal que si se coloca media carga en la cabina y se levanta el freno mecánico, el ascensor no se mueve. El contrapeso es más pesado que la cabina, por lo que, por ejemplo, con una cabina de ascensor vacía subiendo, el motor se adelantaría y empujaría la energía hacia atrás. De manera similar, si la cabina está a plena carga y se desplaza hacia abajo, será más pesada que el contrapeso; nuevamente, es necesario reacondicionar el motor.

Cuando el motor se revisa, requiere un par negativo y crea energía que históricamente se habría exportado a resistencias y se habría perdido en forma de calor. Entonces, no sólo se pierde energía en forma de calor, sino que también se requiere más energía de los sistemas del edificio, como HVAC, para gestionar el calor y mantener el equipo fresco. En aplicaciones de ascensores, este proceso ocurre en mayor o menor medida en cada recorrido, y esta energía debe gestionarse adecuadamente para evitar fallas en el accionamiento y otros daños al equipo. 

Los edificios que reciben una calificación BREEAM alta a menudo se beneficiarán de menores costos de funcionamiento porque son naturalmente más eficientes energéticamente.

El Método de Evaluación Ambiental de Establecimientos de Investigación de Edificios (BREEAM) es solo un ejemplo de un método de evaluación que se utiliza para determinar los niveles de sostenibilidad de un edificio. Los edificios que reciben una calificación BREEAM alta a menudo se beneficiarán de menores costos de funcionamiento porque son naturalmente más eficientes energéticamente. Además, una calificación más alta tiene el beneficio adicional de crear un ambiente de trabajo más agradable, por lo que es más probable que las empresas no sólo paguen tarifas más altas sino que también ocupen esos edificios por más tiempo.

Los ascensores eficientes con velocidades >0.15 m/s pueden aportar hasta tres puntos BREEAM si cumplen los criterios publicados en el apartado Energía de la evaluación BREEAM y, concretamente, Ene 06. El uso de la regeneración en esos ascensores por sí solo puede contribuir a uno de esos puntos.

Regeneración de línea

No podemos girar el medidor hacia atrás, pero podemos reducir su velocidad y aprovechar el exceso de energía en lugar de ver cómo se desperdicia. Los sistemas de frenado regenerativo como RegenAC recuperan la energía generada por el motor reacondicionado y la devuelven al sistema de alimentación de CA trifásico para que pueda usarse en otras partes del edificio. Esto incluye alimentar computadoras personales, aire acondicionado u otros sistemas eléctricos en el sitio que obtienen su energía de la red energética más amplia.

Dejando a un lado el crédito BREEAM, una vez que se ha instalado un sistema de frenado regenerativo, su retorno de la inversión se reduce a la física.

Estos sistemas regenerativos suelen estar conectados en paralelo con el convertidor de frecuencia, ya sea como parte de un nuevo sistema de control o como adaptación a un convertidor de frecuencia existente. El consumo en espera es mínimo y, en cada aplicación, RegenAC cumplirá, por ejemplo, los criterios de crédito BREEAM para producir un ahorro de energía mayor que la energía en espera utilizada. 

Dejando a un lado el crédito BREEAM, una vez que se ha instalado un sistema de frenado regenerativo, su retorno de la inversión se reduce a la física. Por ejemplo, el ascensor de una escuela de dos plantas podría utilizarse varias veces al día. Mientras tanto, en los edificios de gran altura, como el Shard, casi todos los visitantes y todos los días utilizan los ascensores. Por lo tanto, el retorno de la inversión será más corto simplemente porque estos ascensores se utilizan con más frecuencia y viajan/regeneran durante más tiempo.

Al trabajar con un experto que comprende cómo funciona todo el sistema de ascensores, los propietarios de edificios pueden comprender los beneficios de costos de las diferentes tecnologías y cómo pueden ayudarlos a lograr acreditaciones de eficiencia.