Potente, Raffinato e Intelligente

Bucher Hydraulics promuove il diventare "intelligente e connesso in rete".

Inserito da Bucher Hydraulics

La tecnologia di azionamento idraulico nella costruzione di ascensori è una nicchia piccola ma eccellente. Entra in gioco quando sono richieste grandi forze o soluzioni architettonicamente sofisticate. Bucher Hydraulics, con sede a Frutigen, in Svizzera, sta facendo un passo avanti, rilevando che la tecnologia degli ascensori sta diventando intelligente e interconnessa.

Un chiaro vantaggio dell'idraulica: le forze possono essere trasferite direttamente attraverso le fondamenta dell'edificio, mentre nel caso degli ascensori a trazione, di solito si fanno strada nella struttura dell'edificio attraverso la testata del pozzo. "Gli ascensori merci con carichi elevati sono il dominio degli ascensori idraulici", ha affermato Tony Aschwanden, responsabile Product & Application-Elevator di Bucher Hydraulics. "Dotati di uno o più cilindri, possono sollevare carichi di oltre 40 mT oltre i 25 m e oltre."

L'azienda afferma che questi ascensori possono anche avere un aspetto elegante: un'area di applicazione sono gli ascensori architettonici caratterizzati da ampie superfici di vetro ma senza alcun segno di funi di sospensione, il che avrebbe un impatto visivo negativo e distrarrebbe. Un cilindro centrale, spesso un design telescopico sottile e lucido sotto l'auto, appare delicato ed estetico. I design moderni possono funzionare anche senza guida laterale dell'auto, come le auto rotonde in vetro. Ciò consente di installare le porte dell'ascensore in qualsiasi direzione. Anche l'idraulica stessa mantiene un profilo basso: l'unità di potenza e altre apparecchiature si inseriscono in un armadio a muro o nel vano.

Inverter di frequenza: non più olio del necessario

Ci sono circa 5 milioni di ascensori nell'Unione Europea (UE). Usano circa 18 terawatt (trilioni di watt) di elettricità all'anno, ovvero circa lo 0.7% della domanda totale di elettricità. Ecco perché nel prossimo futuro gli ascensori saranno soggetti alla Direttiva Ecodesign dell'UE. Uno studio pilota è già stato completato sotto la guida del Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI) di Karlsruhe, in Germania. In termini di efficienza energetica, invece, da tempo gli ascensori idraulici vanno nella giusta direzione. Infatti, considerando la loro intera vita di servizio, sono generalmente superiori agli ascensori a trazione, secondo uno studio del centro tecnologico spagnolo Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA) di Saragozza, in Spagna. L'Ufficio federale dell'energia, nel suo studio "Electricity Consumption and Savings Potentials in Elevators", attesta anche che i tipici ascensori idraulici nei condomini hanno costi di manutenzione inferiori rispetto agli ascensori a trazione.

Un fattore importante per il risparmio energetico: l'uso di inverter di frequenza. Senza un convertitore di frequenza, il motore di azionamento della pompa funziona a piena velocità fin dall'inizio. La curva di corsa, ovvero accelerazione, velocità massima e decelerazione, è controllata da una valvola. L'olio in eccesso viene reimmesso nel serbatoio in modo dispendioso in termini di energia, facendolo riscaldare inutilmente. Di conseguenza, potrebbe persino rendersi necessario un radiatore dell'olio.

"Con un risparmio energetico del 30-40%, il costo aggiuntivo dell'inverter si ripaga da solo, soprattutto negli ascensori utilizzati di frequente."— Tony Aschwanden, responsabile del prodotto e dell'elevatore delle applicazioni Bucher Hydraulics

I convertitori di frequenza, invece, controllano il motore a partire da una velocità zero. Di conseguenza, viene pompato solo la quantità di olio necessaria per le curve di marcia ideali. "Con un risparmio energetico del 30-40%, il costo aggiuntivo dell'inverter si ripaga da solo, soprattutto negli ascensori utilizzati di frequente", afferma Aschwanden.

Ma c'è di più. Un esempio: l'uso dei supercondensatori, o supercaps in breve. Possono essere caricati e scaricati molto più velocemente delle batterie ricaricabili. Inoltre, resistono a molti più cicli di ricarica. Tra le altre applicazioni, sono diventati noti per immagazzinare energia elettrica nel Kinetic Energy Recovery System (KERS), utilizzato nelle auto da corsa di Formula 1 e per la frenata rigenerativa di autobus e treni.

Bucher Hydraulics ha adattato questa tecnologia per gli ascensori. Può anche essere adattato a unità esistenti tramite modifiche software appropriate. L'olio spostato dal cilindro dall'auto aziona la pompa. La pompa gira all'indietro e il motore genera energia elettrica, che viene temporaneamente immagazzinata nei supercaps tramite l'inverter. Durante il viaggio successivo l'energia è disponibile, riducendo il consumo di energia dalla rete. A seconda dell'applicazione, in questo modo è possibile ottenere un risparmio energetico del 20-30%. Il sistema è particolarmente utile in installazioni industriali altamente utilizzate.

iValve: una nuova era nell'idraulica degli ascensori

Bucher Hydraulics è membro dell'iniziativa VDMA BlueCompetence e si è impegnata con il motto "ECOdraulics". Sulla base di ciò, l'azienda sviluppa e produce prodotti con una particolare attenzione al risparmio energetico, basse emissioni, lunga durata, leggerezza e risparmio di spazio. Un ottimo esempio: l'iValve idraulica intelligente per l'industria degli ascensori, con portate di 250 e 500 l/min (66 e 132 US gal./min).

L'iValve è un'ottimizzazione strategica dell'LRV (valvola di controllo dell'ascensore) verso l'industria 4.0. Può essere installato e messo in funzione molto più velocemente. Grazie ai sensori e al relativo software, la valvola si auto-apprende e si auto-ottimizza. Inoltre, ha ampie capacità di rete. Ciò rende iValve una scelta a prova di futuro, poiché può essere sostanzialmente adattato a posteriori grazie al suo design modulare.

Il tempo di installazione è ridotto fino al 70% rispetto a una valvola idraulica meccanica. Inoltre consente di risparmiare fino al 30% di energia. Un circuito di controllo ad anello chiuso molto preciso garantisce una qualità di guida di prima classe e un'eccellente precisione di livellamento in entrambe le direzioni, indipendentemente dalla temperatura e dalla viscosità dell'olio. “Smart” è la manutenzione predittiva opzionale, che consente di intervenire prima che si verifichino danni.

iTeach garantisce una rapida messa in servizio

Il tempo di installazione e messa in servizio di una iValve è di soli 60 minuti, a differenza dei 120 minuti di una valvola della serie LRV o di 200 minuti di una valvola convenzionale. Il tempo di installazione si riduce perché vengono utilizzate solo due linee di collegamento tra l'elettronica e la valvola, invece di più cavi ai sensori di pressione.

Il maggior risparmio di tempo parziale, tuttavia, è dovuto alla completa eliminazione delle impostazioni di base della valvola e all'ottimizzazione della curva di corsa. Questo viene fatto dalla stessa iValve utilizzando iTeach in base alle informazioni sull'albero fornite dal sistema di controllo dell'ascensore.

Una curva di corsa iniziale dopo l'installazione è simile alla seguente: iniziare con una fase di avviamento lunga e bassa velocità, massima velocità, decelerazione e ancora una lunga corsa a bassa velocità fino all'arresto della valvola. Per una distanza di viaggio tipica, sono necessari circa 14.5 s tra l'avvio e l'arresto dell'auto. L'IValve si ottimizza durante i primi cinque viaggi tramite iTeach e riduce significativamente il tempo di viaggio totale a 8.5 s, risparmiando molta energia.

Collegamento in rete semplificato con CANopen-Lift

In combinazione con l'elettronica iCon, iValve offre tutte le opzioni per il networking moderno. Il sistema bus utilizzato è CANopen-Lift, un quasi standard open source nell'ingegneria degli ascensori. Ciò semplifica lo sforzo di cablaggio per l'intero sistema e la comunicazione con l'azionamento. I primi sistemi di test sul campo con questa connessione CANopen sono in funzione in Germania, Paesi Bassi e Svizzera.

Grazie alla connessione CANopen opzionale tramite una scheda plug-in sul controller iCon, non sono necessari terminali aggiuntivi. I parametri possono essere modificati centralmente tramite il sistema di controllo dell'ascensore. La scheda iCon è dotata di una memoria guasti, che può essere letta per l'analisi in loco o da remoto utilizzando dispositivi intelligenti. Per il produttore di ascensori, questo è il percorso diretto verso la manutenzione predittiva: iValve può trasmettere informazioni sullo stato, file di registro dati e avvisi, che vengono inviati al sistema di controllo dell'ascensore. Da lì, possono essere condivisi a livello globale. Questo non si applica solo ai nuovi sistemi: può anche essere adattato a circa 50,000 sistemi in tutto il mondo.

Le caratteristiche a colpo d'occhio

iValve offre una serie di funzionalità:

1. Fino al 70% di risparmio sui tempi di installazione
   • Nessuna parametrizzazione o regolazione meccanica necessaria
   • Algoritmo iTeach che genera automaticamente la curva di corsa più breve
     
2. Fino al 30% di risparmio energetico
   • Tempi di percorrenza brevi, indipendentemente dal carico e dalla temperatura
   • In molti casi non è necessario il raffreddamento dell'olio.
     
3. Qualità di guida di prima classe e massimo livello di sicurezza
   • Precisione di livellamento di ±3 mm
   • Funzione di automonitoraggio che garantisce la conformità A3 completamente integrata
   • Piacevole accelerazione e rallentamento, avvicinamento diretto all'atterraggio
     
4. Implementazione intelligente
   • Due pressostati digitali liberamente programmabili
   • Pompa a mano/abbassamento di emergenza
   • Valvola a sfera
   • Valvola di sicurezza A3
     
5. Accessori intelligenti
   • Controller a sistema aperto “iCon-2”
   • Scheda di memoria “ParamCard”
   • Alimentazione (opzionale)