Recupero della potenza dell'ascensore

Come la rigenerazione della linea può migliorare l'efficienza energetica nelle applicazioni per ascensori

di Brian Preston

Il governo del Regno Unito ha fissato l'obiettivo di dimezzare il consumo energetico dei nuovi edifici entro il 2030. È ampiamente riconosciuto nel settore che gli ascensori rappresentano tra il 3 e il 7% del consumo energetico di un edificio, quindi l'uso della rigenerazione per migliorare l'efficienza energetica degli ascensori e le scale mobili possono svolgere un ruolo nel raggiungimento di questi obiettivi. Gli ascensori sono progettati per durare nel tempo e per l'uso quotidiano, ma ciò non sempre garantisce l'efficienza. 

Qui, l'autore esplora come i sistemi di frenatura rigenerativa possono migliorare l'efficienza degli ascensori e aiutare i proprietari degli edifici a godere di vantaggi significativi.

Per i proprietari di edifici, migliorare il ritorno sull'investimento (ROI) di un ascensore può significare due cose. Il primo è la modernizzazione: se un ascensore vecchio si rompe spesso e diventa inaffidabile, l'aggiornamento a un sistema di ascensore più nuovo dotato di tecnologia di controllo avanzata e intelligente può aiutare a ridurre i costi operativi, migliorare la qualità di corsa e prolungare il ciclo di vita dell'ascensore. Il secondo è l'elemento di risparmio energetico. Ciò include l’uso di opzioni di illuminazione a basso consumo energetico, come i LED, nuovi design di motori a magneti permanenti (PM) senza ingranaggi che utilizzano meno elettricità e azionamenti rigenerativi. Questi azionamenti non solo risparmiano energia, ma convertono in potenza utile l'energia che tradizionalmente veniva persa sotto forma di calore attraverso i resistori di frenatura dinamici.

L'implementazione di tutto o parte di quanto sopra per soddisfare determinati sistemi di classificazione Green Building può aiutare i proprietari di edifici ad aumentare il valore locativo delle loro proprietà. Pertanto, anche se potrebbero non ottenere un ROI immediato dai componenti adattati, il vantaggio finanziario diventa più tangibile nel lungo termine.

Energy Management

Nella maggior parte degli ascensori, il contrappeso è dimensionato in modo tale che se si posiziona mezzo carico in cabina e si solleva il freno meccanico, l'ascensore non si muove. Il contrappeso è più pesante della cabina, quindi, ad esempio, con una cabina vuota che sale, il motore si riorganizza e spinge l'energia all'indietro. Allo stesso modo, se la cabina è a pieno carico e viaggia verso il basso, sarà più pesante del contrappeso, ancora una volta revisionando il motore.

Quando il motore viene sottoposto a revisione, richiede una coppia negativa e crea energia che storicamente sarebbe stata esportata verso resistori e persa sotto forma di calore. Quindi, non solo l'energia viene persa sotto forma di calore, ma è necessaria ulteriore energia da parte dei sistemi dell'edificio come HVAC per gestire il calore e mantenere fresche le apparecchiature. Nelle applicazioni per ascensori, questo processo si verifica in misura maggiore o minore ad ogni corsa e questa energia deve essere gestita correttamente per prevenire guasti all'azionamento e altri danni alle apparecchiature. 

Gli edifici che ricevono un rating BREEAM elevato beneficeranno spesso di costi di gestione inferiori perché sono naturalmente più efficienti dal punto di vista energetico.

Il metodo di valutazione ambientale dell'istituto di ricerca dell'edificio (BREEAM) è solo un esempio di un metodo di valutazione utilizzato per determinare i livelli di sostenibilità di un edificio. Gli edifici che ricevono un rating BREEAM elevato beneficeranno spesso di costi di gestione inferiori perché sono naturalmente più efficienti dal punto di vista energetico. Inoltre, il rating più alto ha l’ulteriore vantaggio di creare un ambiente di lavoro più piacevole, quindi le aziende non solo hanno maggiori probabilità di pagare tariffe più alte ma anche di occupare quegli edifici per più tempo.

Ascensori efficienti con velocità >0.15 m/s possono contribuire fino a tre punti BREEAM soddisfacendo i criteri pubblicati nella sezione Energia della valutazione BREEAM e, in particolare, Ene 06. L'uso della rigenerazione su tali ascensori da solo può contribuire a uno di questi punti.

Rigenerazione della linea

Non possiamo girare il contatore all'indietro, ma possiamo rallentarlo e sfruttare l'energia in eccesso invece di vederla sprecata. I sistemi di frenatura rigenerativa come RegenAC recuperano l'energia generata dal motore di revisione e la reimmettono nel sistema di alimentazione CA trifase in modo che possa essere utilizzata altrove nell'edificio. Ciò include l’alimentazione di personal computer, aria condizionata o altri sistemi elettrici in loco che traggono energia dalla rete energetica più ampia.

A parte il merito BREEAM, una volta installato un sistema di frenata rigenerativa, il suo ROI dipende dalla fisica.

Questi sistemi rigenerativi sono solitamente cablati in parallelo con il convertitore di frequenza, come parte di un nuovo sistema di controllo o come retrofit su un convertitore di frequenza esistente. Il consumo in standby è minimo e, in ogni applicazione, RegenAC soddisferà, ad esempio, i criteri di credito BREEAM per produrre un risparmio energetico maggiore dell'energia in standby utilizzata. 

A parte il merito BREEAM, una volta installato un sistema di frenata rigenerativa, il suo ROI dipende dalla fisica. Ad esempio, un ascensore in una scuola a due piani potrebbe essere utilizzato una manciata di volte al giorno. Nel frattempo, nei grattacieli, come lo Shard, gli ascensori vengono utilizzati da quasi tutti i visitatori e ogni giorno. Pertanto, il ROI sarà più breve semplicemente perché questi ascensori vengono utilizzati più frequentemente e viaggiano/rigenerano più a lungo.

Collaborando con un esperto che conosce il funzionamento dell'intero sistema di ascensori, i proprietari degli edifici possono comprendere i vantaggi in termini di costi delle diverse tecnologie e come possono aiutarli a ottenere accreditamenti di efficienza.