Comment les ascenseurs hydrauliques sont revenus au « vert »

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(gd) Kai Kügler, TÜV SÜD ; Kjell Johansson, Hydroware ; Dieter Roas, TÜV SÜD

L'auteur raconte son travail au fil des décennies pour améliorer la qualité de roulement et l'efficacité énergétique des ascenseurs hydrauliques.

J'ai commencé à travailler avec des ascenseurs hydrauliques dans la société suédoise Devehissar en 1977. Au cours des années 1980, mon équipe et moi avons créé un système de vannes à régulation électronique qui s'est avéré être une avancée importante dans le domaine des ascenseurs hydrauliques. Au cours des années 1990, en travaillant pour Schindler, nous avons continué à développer la vanne et à mettre au point le concept « d'approche directe du sol ». À l'époque, nous ignorions que ce nouveau produit n'était pas aussi écoénergétique que celui mis en place dans les années 1970. Comment un produit sorti en 1998 ne pourrait-il pas être une amélioration par rapport à celui des années 1970 ? Qu'ont réalisé les ingénieurs hydrauliques au cours de ces trois décennies ? L'objectif de cet article est de fournir un aperçu général de l'histoire des ascenseurs hydrauliques, en documentant la lutte de plusieurs décennies pour améliorer à la fois la qualité de conduite et l'efficacité énergétique.

J'utiliserai un ascenseur de 630 kg (huit personnes) voyageant à des vitesses de 0.5 mps desservant quatre étages et effectuant 100,000 1970 déplacements par an comme référence pour expliquer comment fonctionnait le système des années XNUMX, les développements survenus depuis et comment un produit qui améliore les versions précédentes a finalement été créé.

1970s

Au cours des années 1970, Devehissar a proposé une unité hydraulique qui utilisait un moteur refroidi par air avec une efficacité énergétique de 90 %, un système de vannes marche/arrêt sans dérivation d'huile en course à pleine vitesse et un démarreur de moteur étoile-triangle. Le trajet était saccadé, mais le système était économe en énergie.

  • Consommation d'énergie : 1,700 kWh par an
  • Disjoncteur : 35 ampères
  • Performances de conduite : saccadé

Plusieurs fabricants d'ascenseurs hydrauliques ont commencé à fournir des unités de pompage avec des moteurs immergés pour réduire les niveaux de bruit et les courants de démarrage. À cette époque, peu étaient concernés par l'efficacité énergétique, donc une augmentation de 15 % de la consommation d'énergie était acceptable. Dans le but de rendre les trajets plus fluides, de nouveaux systèmes de soupapes ont également été lancés sur le marché. Les performances de conduite se sont améliorées, bien que le temps de vol ait augmenté.

1980s

Bien que la première vanne à régulation électronique ait été introduite sur le marché dans les années 1970, les moteurs immergés avec une efficacité énergétique de 74% étaient encore largement utilisés. Pour mieux réguler la vitesse dans le sens ascendant, il est devenu nécessaire d'avoir 10 à 15 % de bypass fonctionnant à pleine vitesse. Pour créer des performances de conduite en douceur, le temps de trajet a de nouveau été augmenté, ce qui rend le temps de vol environ 50 % plus long qu'il ne l'était dans les années 1970.

  • Consommation d'énergie : 2,800 kWh par an
  • Disjoncteur : 35 ampères
  • Performances de conduite : en douceur mais avec des temps de trajet plus longs

Mon équipe et moi avons développé un système de vanne électronique pour Devehissar qui a augmenté la consommation d'énergie de 70 %. Cependant, l'ascenseur fonctionnait bien, nous étions donc satisfaits des résultats, car il n'y avait pas de discussions « vertes » à l'époque.

1990s

En 1998, Hydroware a lancé une vanne régulée intégrant le concept « d'approche directe du sol » et sans dérivation d'huile dans les déplacements à pleine vitesse. L'unité de pompage utilisait toujours un moteur immergé écoénergétique à 74 %, mais le temps de trajet a été réduit à ce qu'il était dans les années 1970. Une unité de démarrage progressif a également été mise en œuvre pour réduire le courant de démarrage.

  • Consommation d'énergie : 2,100 kWh par an
  • Disjoncteur : 25 ampères
  • Performances de conduite : fluides et rapides

2000s

Les premiers variateurs de fréquence pour ascenseurs hydrauliques ont été introduits au cours de cette décennie. Ces unités de puissance régulent le débit en montée et en descente, de l'arrêt à la pleine vitesse et de retour à l'arrêt. Comme la plupart des ascenseurs hydrauliques n'ont pas de contrepoids, le couple requis pour démarrer à pleine charge est élevé, ce qui augmente la consommation de courant. Cependant, la consommation d'énergie a été réduite, car il n'y avait pas de dérivation d'huile pendant la montée, y compris l'accélération et la décélération. Ces systèmes utilisaient encore un moteur immergé.

  • Consommation d'énergie : 1,900 kWh par an
  • Disjoncteur : 25 ampères
  • Performances de conduite : fluides et rapides

2010s

En 2011, Hydroware a lancé un nouveau système basé sur la « vanne d'approche directe ». Au lieu d'un moteur immergé, un moteur refroidi par air, qui est économe en énergie à 90 %, est utilisé. La vitesse de l'ascenseur en montée est régulée par un variateur de fréquence et la vitesse est légèrement réduite avec des charges lourdes, réduisant considérablement le disjoncteur.

  • Consommation d'énergie : 1,700 kWh par an
  • Disjoncteur : 10 ampères
  • Performances de conduite : fluides et rapides

Enfin, un système a été développé qui améliore ce que mes prédécesseurs ont créé dans les années 1960. La consommation d'énergie est au même niveau, mais la consommation d'énergie est réduite et les performances de conduite sont améliorées. Ces dernières années, l'accent a été mis sur les propriétés « vertes » des ascenseurs. La directive allemande VDI 4707 Partie 1 traite de l'efficacité énergétique des ascenseurs, la classe « A » étant la classe d'efficacité la plus élevée possible. Lors de l'Interlift 2011 qui s'est tenu en octobre en Allemagne, mon équipe et moi-même, en collaboration avec TÜV SÜD, avons effectué une mesure énergétique de notre ascenseur hydraulique et obtenu une note de classe « A ». Cet ascenseur hydraulique, selon le TÜV SÜD, est le premier du genre à atteindre une telle cote.

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