Como novo: Modernizando sistemas de elevadores hidráulicos

Uma modernização inteligente supera em muito a substituição completa, tanto em termos econômicos quanto ambientais.

Por Michael Pyper

A crise climática cada vez mais evidente evidenciou o fim da cultura do descartável; a modernização é a ordem do dia. Esse princípio também se aplica aos sistemas de elevadores hidráulicos. Esses sistemas podem ser atualizados gradualmente para atender aos mais recentes padrões tecnológicos e a custos significativamente menores em comparação com uma substituição completa.

Tony Aschwanden, gerente de produtos e aplicações da Bucher Hydraulics, disse: 

“A renovação completa de um sistema de elevadores existente utiliza desnecessariamente recursos como matérias-primas escassas e sobrecarrega o meio ambiente por meio do processamento e transporte. Além disso, uma quantidade significativa do que é denominado 'energia cinza' é consumida na renovação completa, um fato que muitas vezes é ignorado.” 

E ele sabe do que está falando. Aschwanden trabalha na Bucher Hydraulics AG em Neuheim, no cantão suíço de Zug, há mais de 16 anos. A energia cinza engloba a energia total necessária para todos os processos que precedem e sucedem a operação de um produto, incluindo fabricação, transporte, armazenamento, vendas e descarte. Isso inclui desde os produtos precursores até a extração da matéria-prima e o gasto energético nos processos de produção. Aschwanden afirmou: “Para atingir os mais recentes padrões tecnológicos e de segurança, basta substituir algumas partes do elevador ou componentes relevantes.” 

Maior conforto em viagens, padrões de segurança mais elevados, melhor eficiência energética, conectividade digital e, consequentemente, monitoramento, juntamente com a conservação de recursos, representam fatores positivos adicionais. A Bucher Hydraulics não só fornece todos os componentes de acionamento necessários para a modernização ideal e contemporânea de elevadores de passageiros e de carga, como também conhecimento técnico e consultoria. Isso é crucial para o sucesso do projeto, visto que as condições de operação podem variar significativamente. Por exemplo, um elevador em um prédio residencial enfrentará requisitos consideravelmente menores do que um em operação constante em um shopping center.

Investimento incremental atinge o mesmo objetivo

Aschwanden destaca um aspecto crucial em termos de sustentabilidade econômica: “A modernização pode ser realizada em etapas ao longo de vários anos para diluir os custos”. Por outro lado, uma substituição completa precisa ser feita de uma só vez e restringe o acesso a partes cruciais do edifício por um longo período.

Outro fator a favor da modernização é a grande variação na vida útil dos componentes dos elevadores. A estrutura de um edifício tem uma vida útil aproximada de 80 anos. Embora os trilhos e cilindros possam atingir essa idade com a manutenção adequada, a vida útil dos componentes do elevador, como o sistema de acionamento ou controle, é consideravelmente menor. Uma modernização gradual permite a substituição dos componentes conforme a necessidade. O acionamento hidráulico, por exemplo, precisa ser modernizado aproximadamente a cada 30 anos, o controle do elevador a cada 20 anos e as portas e a cabine a cada 15 a 20 anos. Aschwanden acrescenta: 

“A produção de um sistema de elevadores tem um impacto ambiental significativamente maior do que o seu tempo total de operação, razão pela qual uma substituição completa é muito menos sustentável do que uma modernização.” 

Modernização em estruturas existentes

Mesmo na modernização de edifícios existentes que não possuíam sistemas de elevadores, os elevadores hidráulicos oferecem vantagens significativas. O design compacto e flexível frequentemente representa uma solução para retrofit, valorizando assim as estruturas já existentes. Um elevador hidráulico requer, em média, 12% menos espaço no poço do que um elevador a cabo, pois não necessita de contrapeso. No caso dos elevadores tipo "mochila", uma única parede estrutural é suficiente e permite a abertura das portas em três direções. Consequentemente, os elevadores hidráulicos, com seu design aerodinâmico, podem ser instalados em espaços como escadarias ou pátios internos.

As forças envolvidas atuam diretamente na fundação, o que é benéfico em termos de integridade estrutural. Os trilhos-guia podem ser projetados menores e, se necessário, integrados de forma invisível ao cilindro. A integridade estrutural existente do edifício permanece intacta. Os elevadores hidráulicos são, portanto, altamente adequados para edifícios sem poços de elevador. Eles também são a escolha certa para edifícios que poderão receber andares adicionais posteriormente.

Economia de energia personalizada

Uma desvantagem frequentemente citada dos elevadores hidráulicos em comparação com os elevadores a cabo é o seu maior consumo de energia durante a operação. No entanto, a tecnologia deu um salto significativo graças aos inversores de frequência. As bombas hidráulicas tradicionais funcionam sempre em velocidade máxima. A curva de deslocamento — que engloba aceleração, velocidade de cruzeiro e desaceleração — é controlada por uma válvula. O excesso de óleo retorna ao reservatório de forma ineficiente em termos energéticos, causando aquecimento desnecessário. Isso pode até exigir o uso de um resfriador de óleo. Nesse caso, há um desperdício de energia.

Os inversores de frequência, por outro lado, controlam as bombas a partir da velocidade zero. Isso garante que a bomba forneça apenas o necessário para a curva de deslocamento ideal. Com uma economia de energia de 25 a 30%, o custo adicional do inversor de frequência é rapidamente recuperado, principalmente em elevadores de uso intenso.

As novas tecnologias levam a economia de energia a um novo patamar. Os supercapacitores, também conhecidos como supercaps, podem ser carregados e descarregados muito mais rapidamente do que as baterias. Além disso, eles duram muito mais ciclos de carga. Aschwanden observou: "Tornamos essa tecnologia disponível para elevadores e podemos até mesmo adaptá-la — com os ajustes de software apropriados — a unidades já existentes." 

O princípio envolve o óleo deslocado pelo cilindro durante a descida acionando a bomba. A bomba, por sua vez, gira o motor, que funciona como um gerador, produzindo e armazenando energia elétrica. Essa energia armazenada fica disponível para a próxima subida, reduzindo o consumo de energia da rede elétrica. Isso resulta em uma economia adicional de energia de 20 a 30%, o que é especialmente benéfico para instalações de uso intenso. 

O caso da modernização

O cumprimento das normas vigentes garante maior segurança.

O desempenho é adaptado para atender às necessidades atuais.

Maior conforto em viagens

Tecnologia de acionamento com eficiência energética (consumo inferior ao anterior)

Disponibilidade garantida de peças de reposição

Sobre a Bucher Hydraulics

A Bucher Hydraulics é uma fornecedora líder mundial de tecnologia inovadora de acionamento e controle hidráulico para aplicações móveis e estacionárias. Com instalações de produção e escritórios de vendas em todo o mundo, seus setores-alvo abrangem máquinas de construção, equipamentos de movimentação e elevação de materiais, tecnologia para serviços municipais, energia renovável, máquinas agrícolas, engenharia mecânica e tecnologia de elevadores. 

Fabricantes de elevadores em todo o mundo, desde grandes empresas globais até empresas de médio porte, utilizam esses componentes hidráulicos. Válvulas, unidades de potência e cilindros são encontrados tanto em elevadores de passageiros quanto de carga. Eles permitem alturas de elevação superiores a 25 m e cargas úteis acima de 40 toneladas. Sua flexibilidade oferece aos arquitetos ampla margem para modernizar sistemas existentes. Os sistemas hidráulicos sem casa de máquinas (MRL) requerem espaço mínimo e atendem aos mais altos padrões de projeto. Baixa necessidade de manutenção, alta eficiência energética e durabilidade resultam em uma relação custo-benefício favorável. Por fim, os passageiros apreciam muito o nível aprimorado de conforto durante a viagem.

iValve: Uma Nova Era na Hidráulica de Elevadores

A Bucher Hydraulics é membro da iniciativa VDMA BlueCompetence e, sob a marca ECOdraulics, dedica-se ao desenvolvimento e fabricação de produtos particularmente eficientes em termos energéticos, com baixas emissões, duráveis, leves e compactos. Um desses produtos é a válvula hidráulica inteligente iValve. 

Equipada com sensores e software correspondente, a iValve é autoaprendizável e auto-otimizável. Pode ser instalada em apenas 60 minutos e economiza até 30% de energia em operação. Oferece também amplas possibilidades de conectividade em rede. Seu design modular permite diversas opções de adaptação. O controle em malha fechada, de alta responsividade, garante excelente qualidade de deslocamento e precisão de parada em ambas as direções, independentemente da temperatura e viscosidade do óleo. O recurso "inteligente" inclui manutenção preditiva, permitindo uma resposta proativa antes que qualquer dano ocorra.

A modernização torna-se ainda mais simples com o MULTIkit, que contém todos os componentes necessários para modernizar um elevador hidráulico sem a necessidade de substituir o sistema de controle do elevador. Isso permite que uma válvula mecânica seja substituída pela mais recente geração de iValve em apenas um dia. Como explica Aschwanden, isso é possível principalmente por meio de um pacote de retrofit predefinido, que inclui dados de sistema configurados de fábrica. Sua conclusão: 

“Com os componentes para elevadores da Bucher Hydraulics, a modernização gradual dos sistemas de elevadores é consistentemente superior à substituição completa, tanto em termos de investimento quanto de impacto ambiental.”

Michael Pyper é redator freelancer da Bucher Hydraulics.