Come gli ascensori idraulici sono tornati al "verde"

L'autore racconta il suo lavoro nel corso dei decenni per migliorare la qualità della corsa e l'efficienza energetica degli ascensori idraulici.

Ho iniziato a lavorare con gli ascensori idraulici presso l'azienda svedese Devehissar nel 1977. Durante gli anni '1980, io e il mio team abbiamo creato un sistema di valvole regolate elettronicamente che si è rivelato un importante passo avanti nel campo degli ascensori idraulici. Negli anni '1990, lavorando per Schindler, abbiamo ulteriormente sviluppato la valvola e ideato il concetto di "approccio diretto al pavimento". All'epoca non sapevamo che questo nuovo prodotto non fosse efficiente dal punto di vista energetico come quello implementato negli anni '1970. Come potrebbe un prodotto uscito nel 1998 non essere un miglioramento rispetto a uno degli anni '1970? Cosa hanno ottenuto gli ingegneri idraulici durante questi tre decenni? L'obiettivo di questo articolo è fornire una panoramica generale della storia degli ascensori idraulici, documentando la lotta decennale per migliorare sia la qualità della corsa che l'efficienza energetica.

Userò un ascensore da 630 kg (otto persone) che viaggia a una velocità di 0.5 mps serve quattro piani ed esegue 100,000 viaggi all'anno come riferimento per spiegare come funzionava il sistema degli anni '1970, gli sviluppi che sono seguiti da allora e come un prodotto che miglioramenti rispetto alle versioni precedenti è stato finalmente creato.

1970 secondi

Negli anni '1970, Devehissar offrì un'unità idraulica che utilizzava un motore raffreddato ad aria con un'efficienza energetica del 90%, un sistema di valvole on/off senza bypass dell'olio nella corsa a tutta velocità e un avviamento del motore stella-triangolo. La corsa era a scatti, ma il sistema era efficiente dal punto di vista energetico.

• Consumo energetico: 1,700 kWh all'anno
• Interruttore automatico: 35 ampere
• Prestazioni di guida: Jerky

Diversi produttori di ascensori idraulici hanno iniziato a fornire unità di pompaggio con motori sommersi per ridurre i livelli di rumore e le correnti di avviamento. A quel tempo, pochi si preoccupavano dell'efficienza energetica, quindi un aumento del 15% del consumo energetico era accettabile. Nel tentativo di rendere la guida più fluida, sono stati immessi sul mercato anche nuovi sistemi di valvole. Le prestazioni di guida sono migliorate, sebbene il tempo di volo sia aumentato.

1980 secondi

Sebbene la prima valvola regolata elettronica sia stata introdotta sul mercato negli anni '1970, i motori sommersi con un'efficienza energetica del 74% erano ancora ampiamente utilizzati. Per regolare meglio la velocità in salita, si è reso necessario avere un bypass del 10-15% funzionante a piena velocità. Per creare prestazioni di guida fluide, il tempo di viaggio è stato nuovamente aumentato, rendendo il tempo di volo di circa il 50% più lungo rispetto agli anni '1970.

• Consumo energetico: 2,800 kWh all'anno
• Interruttore automatico: 35 ampere
• Prestazioni di guida: fluide ma con tempi di percorrenza più lunghi

Io e il mio team abbiamo sviluppato un sistema di valvole elettroniche per Devehissar che ha aumentato il consumo di energia del 70%. Tuttavia, l'ascensore ha funzionato senza intoppi, quindi siamo rimasti soddisfatti dei risultati, poiché in quel momento non c'erano discussioni "verdi".

1990 secondi

Nel 1998, Hydroware ha rilasciato una valvola regolata che incorpora il concetto di "approccio diretto al pavimento" e senza bypass dell'olio nella corsa a tutta velocità. Il gruppo pompa utilizzava ancora un motore sommerso ad alta efficienza energetica del 74%, ma il tempo di percorrenza è stato ridotto a quello che era negli anni '1970. È stata inoltre implementata un'unità soft-starter per ridurre la corrente di avviamento.

• Consumo energetico: 2,100 kWh all'anno
• Interruttore automatico: 25 ampere
• Prestazioni di guida: fluide e veloci

2000 secondi

In questo decennio sono stati introdotti i primi convertitori di frequenza per ascensori idraulici. Queste unità di potenza regolavano il flusso in salita e in discesa, da fermo a piena velocità e viceversa. Poiché la maggior parte degli ascensori idraulici non ha contrappeso, il requisito di coppia per l'avviamento a pieno carico è elevato, il che aumenta il consumo di corrente. Tuttavia, il consumo di energia è stato ridotto, poiché non vi era alcun bypass dell'olio durante la corsa in salita, comprese l'accelerazione e la decelerazione. Questi sistemi utilizzavano ancora un motore sommerso.

• Consumo energetico: 1,900 kWh all'anno
• Interruttore automatico: 25 ampere
• Prestazioni di guida: fluide e veloci

2010 secondi

Nel 2011, Hydroware ha rilasciato un nuovo sistema basato sulla "valvola di approccio diretto". Invece di un motore sommerso, viene utilizzato un motore raffreddato ad aria, con un'efficienza energetica del 90%. La velocità dell'ascensore in salita è regolata da un convertitore di frequenza e la velocità è leggermente ridotta con carichi pesanti, riducendo notevolmente l'interruttore automatico.

• Consumo energetico: 1,700 kWh all'anno
• Interruttore automatico: 10 ampere
• Prestazioni di guida: fluide e veloci

Infine, è stato sviluppato un sistema che migliora ciò che i miei predecessori hanno creato negli anni '1960. Il consumo di energia è allo stesso livello, ma il consumo di energia è diminuito e le prestazioni di guida sono migliorate. Negli ultimi anni è stata posta una forte attenzione sulle proprietà "verdi" degli ascensori. La linea guida tedesca VDI 4707 Parte 1 si occupa dell'efficienza energetica degli ascensori, dove la classe "A" è la classe di efficienza più alta raggiungibile. A Interlift 2011 tenutosi a ottobre in Germania, io e il mio team, insieme a TÜV SÜD, abbiamo effettuato una misurazione dell'energia del nostro ascensore idraulico e abbiamo ottenuto una valutazione di classe "A". Questo ascensore idraulico, secondo TÜV SÜD, è il primo del suo genere a raggiungere una tale valutazione.