Hidrolik Tahriklerin Enerji Verimli Modernizasyonu

Tony Aschwanden ve Conradin Jost
Bucher Hidrolik AG, İsviçre

Bu bildiri şu adreste sunuldu:  Lucerne 2010, Uluslararası Dikey Taşıma Teknolojileri Kongresi ve ilk olarak IAEE kitabında yayınlandı Asansör Teknolojisi 18, A. Lustig tarafından düzenlendi. Uluslararası Asansör Mühendisleri Birliği'nin izniyle yeniden basılmıştır.  (web sitesi: www.elevcon.com). Bu makale tam bir yeniden basımdır ve ELEVATOR WORLD tarafından düzenlenmemiştir. 

Anahtar Kelimeler: Enerji verimliliği, enerji tasarrufuMüh, modernizasyon, akıllı hidrolik, elektronkontrollü hidrolik valf, hidrolik invertör teknolojisi, yedek tüketim

ÖZET

Modernizasyon ve enerji verimliliği, asansör endüstrisinde geleceğin baskın konularından ikisi. Bucher Hidrolik, başlangıcından bu yana zamanın işaretlerini kabul etti ve bugün zaten olgun ve köklü ürünler sunabiliyor. Bununla birlikte, modernizasyondaki talebin daha iyi anlaşılmasıyla, Bucher Hidrolik tarafından işaretlenen yeni ürünler geliştirilmektedir. Bu, en iyi fiyat performans oranına özel bir odaklanma ile enerji verimliliğinde optimize edildiği anlamına gelir. Sonuç, hidrolik asansör tesisinin adım adım modernizasyonu için "Multikit" ile de birleştirilebilen "Kompakt VF" çözümüdür. Bu, son kullanıcı için minimum maliyet yüküyle, kullanımda olan 1.2 milyondan fazla eski hidrolik asansör için (tipik olarak 20 yıldan eski) enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olacaktır.

1 GİRİŞ

Asansör sektöründe uzun yıllardır güvenlik ve erişilebilirlik ana konular olmuştur. Şimdi, “Kyoto protokolü” kurulduğundan beri çevre sorunları odak haline geliyor. Asansör tesisinin enerji verimliliği için en büyük çaba gösterildi ve çoğu üretici, enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmak için ilginç çözümler icat etti. Ayrıca Bucher Hidrolik, başından beri bu eğilimin farkındadır ve
enerji verimli hidrolik tahrik sistemleri geliştirmek için büyük bir çaba. Halihazırda kurulu olan asansörlerin enerji tüketimini azaltmak için modernizasyon bu nedenle ana anahtardır. 20 yıldan eski kurulu asansör tesislerinin önemli bir bölümünün hidrolik asansörler olduğu çoğu zaman unutulmaktadır. Bu nedenle, ekolojik olarak değerli bir modernizasyon için yalnızca enerji açısından verimli bir hidrolik güç ünitesi dikkate alınabilir. Ayrıca, kurulu asansörlerin en fazla sayıda özel pazar gereksinimleri olan konut sektöründe olduğu da ek bir gerçektir. Bu şu anlama gelir; sınırlı uygulama aralığı (örneğin seyahat, yük, hız vb.), normalde düşük kullanım yoğunluğu ve son olarak çok maliyet duyarlıdır ve bu nedenle maliyetleri birkaç yıla yaymak için adım adım modernizasyon tercih edilir. Bu yazıda, enerji verimli modernizasyon için asansör piyasası analiz edilmekte ve olası potansiyel gösterilmektedir. Ayrıca, teknolojinin daha iyi anlaşılması için son teknoloji hidrolik tahriklere kısa bir giriş yapılmıştır. Son bölüm, yukarıda açıklanan belirgin talebi karşılamak için en iyi fiyat performans oranı için “Kompakt VF” olarak adlandırılan enerji verimli bir güç ünitesinin ürün geliştirmesini gösterir. Ayrıca bu çözüm, adım adım modernizasyon için “Multikit” ile birleştirilebilir.

2 PAZAR ANALİZİ

Eski asansör tesislerinin modernizasyon ihtiyacını belirlemek için birçok pazar analizi yapılmıştır. Akıllı Avrupa Enerji organizasyonu tarafından “E4 Projesi” olarak adlandırılan çok kapsamlı bir analiz yapılmıştır. Dört Üniversite ve Avrupa Asansör Birliği (ELA) ile işbirliği içinde, enerji verimli asansör tesisleri potansiyelini kapsayan Avrupa asansör pazarının önemli bir değerlendirmesi yapılmıştır.      Devam

2.1 Gerçekler ve rakamlar

Dünya çapındaki asansör pazarı hakkında net bir genel bakış elde etmek zordur ve bu konuyu kapsayan çok sayıda istatistik vardır. Avrupa için güvenilir bir kaynak, çoğu sanayileşmiş Avrupa ülkesini kapsayan 2009 yılına ait ELA istatistiğidir. Tablo 1, yaklaşık olarak gösterir. 4.5 milyondan fazla asansör çalışıyor. Gerçekçi bir tahminle, toplamın %50'sinin hidrolik olduğu ve yarısından fazlasının 20 yaşından büyük olduğu, yaklaşık. 1.2 milyon hidrolik asansörün gerçek bir modernizasyon ihtiyacı var. Asansör tipinin ayrıntılı bir dağılımı Şekil 1'de verilmektedir.

2.2 Enerji verimli asansör tesislerine yönelik yönergeler ve hedefler

AB, 20 yılına kadar tüm alanlarda toplam enerji tüketimini %2020 azaltmak için sektörü zorluyor. Bu kapsamda, 4707 yılı başında hayata geçirilen VDI 2009 ve ISO kodu (25745-1) için ön çalışma yapılacak. asansör endüstrisi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, halihazırda gözden geçirilmekte olan Avrupa EPB direktifi (Binaların Enerji Performansı – direktifi 2002/91/EC), ulusal hükümetlere ve kamu yetkililerine, iyi enerji yönetimini teşvik etmek için bir sertifikasyon süreci ve revizyonu düzenlemelerini tavsiye eder. Elbette bina yenilemelerini ve yeni ve alternatif enerji sistemleri ve çözümlerinin tanıtımını içerir.

2.3 Pazar yapısı

Asansör sahipleri çoğu durumda mülklerinde olgun asansör tesislerine sahip olduklarının farkında değiller ve bu nedenle enerji verimli modernizasyon olanakları hakkında büyük bir bilgi eksikliği var. Üreticiler, en son yönergeleri kapsayan enerji verimli çözümler geliştirebilir ve teşvik edebilir, ancak asansör montajcıları veya hizmet şirketlerinin mal sahibiyle asla yakın bir ilişkisi olmayacak. Bu nedenle, bu grup, son kullanıcılara enerji verimli modernizasyon olasılığı konusunda tavsiyede bulunmak için çok önemlidir. Ayrıca, yukarıda açıklandığı gibi 1.2 milyon asansör potansiyeli olan bir pazarda büyüme şansı da var. Enerji verimli modernizasyonu hızlandırmak için onaylanmış kuruluşlar ve piyasa gözetimleri, maliklerin mevcut mülkleri üzerindeki enerji tasarrufu potansiyeli hakkında bilgi verebilir veya hesaplamalar yapabilir. Şekil 2, asansör endüstrisindeki tipik piyasa yapısını göstermektedir.

3 HİDROLİK SÜRÜCÜLER SANATININ DURUMU

Bucher Hydraulics'in kaldırma bölümü, 30 yıl önce benzersiz elektronik kontrollü kaldırma valfi "LRV"yi piyasaya sürdü. Bu kaldırma valfi, emsalsiz sürüş konforu, güvenlik ve enerji verimliliğinde en son güncelleme sağlayan son derece güvenilir bir hidrolik kontrol için hala bir ölçüttür. Geliştirmedeki bir sonraki adım, kendi kendini ayarlayan bir işleve ve uzaktan erişim ve durum izleme seçeneklerine sahip "iValve" adlı "akıllı" valftir.

3.1 Elektronik kontrollü kaldırma valfi

Bu elektronik kontrollü kaldırma valfinin iyi genleri, hidrolik tahrik pazarındaki birçok benzersiz gelişmeye yol açmıştır. Tüm bu çaba, verimliliği artırmak ve çevre koşullarından bağımsız olarak mükemmel sürüş konforunu garanti etmek için harcanmıştır. Aşağıdaki açıklama, bu faydaların teknik olarak nasıl elde edilebileceğini göstermektedir.

Şekil 3, bir YUKARI sürüş sırasında Bucher Hydraulics'in elektronik olarak kontrol edilen kaldırma valfi LRV'sinin çalışma prensibini basitleştirilmiş bir genel bakışta göstermektedir.

En alakalı bileşenler:

• Her koşulda yumuşak bir sürüş eğrisi hesaplamak için gelişmiş dijital elektronik

• B Mevcut yağ akış hızının temassız geri bildirim cihazı. Temassız “Hall prensibi” sayesinde kullanım ömrü boyunca bakım gerektirmeden çalışır.

• C Bypass yağ akışını kontrol eden ve sonunda silindire (Z) doğru akış hızı sağlayan oransal valf

Tasarımdaki tüm çabanın tek bir ana amacı vardır: yük ve sıcaklıktan bağımsız eşsiz sürüş konforu. Ek olarak, tahrikin verimliliği, geleneksel mekanik valf bloklarına kıyasla zaten oldukça yüksektir. Uygulamaya bağlı olarak, elektronik kontrollü valf teknolojisinin bir sonucu olarak, mekanik tasarımlara kıyasla %30'a kadar daha az enerji tüketimi. Bu, tabii ki tüm ilgili taraflarca takdir edilen %30 daha az ısı ile sonuçlanır. Son bir avantaj olarak, daha önce geleneksel mekanik valf bloklarıyla çalışırken olduğu gibi, birçok uygulama yağ soğutucusu gerektirmez.

Şekil 4, elektronik olarak kontrol edilen valf teknolojisinin mekanik valfe kıyasla yüksek doğruluk ve sürüş performansını etkileyici bir karşılaştırmada göstermektedir.

ÖNEMLİ: x ekseninde motor çalışma süresi gösterilir. Bu, bir sürüş için katedilen mesafenin aynı olduğu, ancak açıkçası mekanik bir valf kullanıldığında çalışma süresinin büyük ölçüde değişebileceği anlamına gelir.

Bu, elektronik olarak kontrol edilen valf için büyük bir avantaj sağlar. Sadece bu gelişmiş teknolojiyi kullanarak %30'a varan enerji tasarrufu yeterli bir sebep olmalıdır. Değişen çalışma koşulları (örn. ortam sıcaklığı veya taşıma yükü) nedeniyle daha az arıza süresi gibi daha fazla para tasarrufu sağlayan gerçeklerden bahsetmiyorum bile. Bu, mekanik ayarları bu yeni koşullara uyarlamak için mekanik valflerde gerekli olacak plansız servis müdahalelerini önler.

Grafikler, en üst katta doğru ve “zamanında” olmakla %30'a varan enerji tasarrufu potansiyelini açıkça göstermektedir. Bu, ister dolu ister boş kabinle, ister sıcak veya soğuk yağ ile koşuyor olun, sürüş eğrisinin her zaman aynı olmasıyla sağlanır. Bu nedenle, kurulumu fabrikada önceden ayarlanmış parametrelerle çalıştırmanız yeterlidir ve kurulumcu yavaşlama sinyallerinin zamanlamasını tercih ettiği zamanlama dizilerinde ayarlayabilir.

Değişen çalışma koşulları nedeniyle herhangi bir sapma olmayacaktır!

• hep aynı başlangıç ​​noktası

• her zaman aynı sürünme hızı mesafesi

• her zaman aynı hızlanma/yavaşlama eğimi

• hep aynı hız

• her zaman sarsılmadan yumuşak bir sürüş

Ve son olarak, daha önce de belirtildiği gibi, %30'a varan enerji tasarrufu nedeniyle çoğu durumda yağ soğutucusuna gerek yoktur.

3.2 Frekans kontrollü hidrolik tahrikler

Hidrolik pompanın hızını kontrol etmek için bir frekans invertörü kullanarak, hidrolik tahrikin verimliliği önemli ölçüde artar. Sonuç olarak, elektronik kontrollü valfin iyi değerlerine kıyasla termal kayıp daha da azalır.

Yağ akışı, bağlı motorun bireysel hızı tarafından belirlenen pompa hızı ile esas olarak her iki yönde (YUKARI ve AŞAĞI) kontrol edilir. Valfin gövdesi yine elektronik olarak kontrol edilen tekniğin önemli unsurlarından oluşur. Pürüzsüz bir hız kontrolü, yalnızca elektronik LRV valfinin önceki bölümde açıklanmış olan çalışma prensibi ile kombinasyon halinde mümkündür.

Şekil 5, invertör teknikleri kullanılarak ısı kaybının önemli ölçüde azaltılabileceğini etkileyici bir şekilde göstermektedir (sağdaki çizim). Bir sonraki önemli avantaj; az miktarda kalan ısı dağılımı, inverterden bir fren direncine küçük bir kablo ile iletilebilir - geleneksel bir yağ soğutucusunu bağlamak için bina yapısında gerekli kesmelere sahip bir hortumdan/borudan çok daha ucuzdur… motor odasını daha da azaltmak için Isıtma kesme dirençleri asansör şaftının içine monte edilebilir.

Artan trafik talepleri için soğutucu eklemeyin, hidrolik inverter teknolojisini kullanın! Daha verimli sürüşün yanı sıra, diğer avantajları da takdir edeceksiniz:

• daha az gürültü emisyonu

• yolculuk başladığında gecikme yok

• motor başladığında akım tepe noktası yok

4 EN İYİ UYGULAMA: ENERJİ VERİMLİ MODERNİZASYON İÇİN ÇÖZÜMLER

Bucher Hydraulics'in en son ürün geliştirmesi, frekans kontrollü YUKARI sürüş hareketi ve elektronik kontrollü AŞAĞI sürüş hareketi ile önceki bölümlerde ayrıntılı olarak açıklanan her iki çözümün faydalarını birleştirir. Bu çözüm, elektronik olarak kontrol edilen kaldırma valfi ile tam frekans kontrollü hidrolik tahrik arasındaki boşluğu kapatacaktır.

4.1 Kompakt VF güç ünitesi

Bu ürünün ana uygulamaları, enerji verimliliğinin ön planda tutulduğu ve en iyi fiyat-performansın talep edildiği, 6 kata kadar konut binaları gibi düşük kullanım yoğunluğuna sahip kurulumlardır. Dünya çapında kurulu asansörlerin çoğu, yaklaşık 1 saat/gün'e kadar ortalama seyahat süresi ile kullanım kategorisi 4707'e (VDI 0.3'ye göre) aittir. Günde 200 seyahat.

Yukarı yolculuk:

Frekans kontrollü güç ünitesi, sürüş eğrisinin hızlanması ve yavaşlaması sırasında motor-pompa kombinasyonunun etkin hız kontrolü sayesinde YUKARI sürüş sırasında enerji tüketimini azaltmaya yardımcı olacaktır. Ayrıca frekans invertörlü uygulama, daha yüksek kabin yükü için hızı düşürerek akımı sınırlayabilir. Sınırlı güç bağlantısıyla en yüksek kabin yükünün karşılanabildiği modernizasyon için özellikle faydalıdır.

Düşük kullanım yoğunluğuna sahip asansörler için frekans invertörü, bekleme tüketimi nedeniyle belirli bir dezavantaja sahiptir. Öte yandan, olumsuz etkiyi azaltmak için bekleme modunda enerji tüketimini azaltmak için frekans invertörlerinin farklı üreticilerinin çabaları vardır.

Aşağı yolculuk:

AŞAĞI sürüş, elektronik kontrollü valf LRV-1 ile olduğu gibi çalışacaktır.. LRV-1 ile yağ akışının kapalı döngü kontrolü, +/- 3 mm'lik rahat ve tekrarlanabilir bir seviyeleme doğruluğu sağlar. Yeni EN81-2/A3'e göre, mekanik bir valf ile elde edilmesi zor olan tüm farklı sıcaklık ve yük koşulları arasında +/- 10mm içinde durmak zorunlu hale gelecektir.

Bilinen Bucher Hydraulics frekans kontrollü güç ünitesi ile karşılaştırıldığında, Compact VF, ısı yayılımını fren direnci aracılığıyla havaya aktarmaz, yağa aktarır. Bu nedenle düşük seyahat talebi için bu çözüm tercih edilecektir. En büyük avantaj, ekstra maliyetlerden tasarruf edilmesidir, çünkü frekans denetleyicisi, motor hızını algılamak için herhangi bir kesme direnci işlevine veya bir kodlayıcıya ihtiyaç duymaz. Bu azaltılmış karmaşıklık ile kurulum hızlı ve kolay olacaktır.

Şekil 6, enerji kaybının yalnızca UP-ride hareketinde inverter tekniklerinin kullanılmasıyla önemli ölçüde azaltılabileceğini etkileyici bir şekilde göstermektedir. Bu, mekanik bir valfe kıyasla enerji seyahat talebinde %40'a varan azalmaya yol açar.

4.2 Multikit ile adım adım modernizasyon

Pek çok yeni kurulumun geciktiği ve yeni kod gereksinimlerinin talep edildiği bir zamanda, modernizasyon çözümlerini düşünmek elzemdir. Birçok asansör sahibi için pahalı bir bakım, gereksiz enerji tüketimi ve kötü sürüş konforu bir sorundur. Bu tür kurulumları modernize etmek için Bucher Hydraulics, asansör kontrolörünü hidrolik güç ünitesine bağlamak için adım adım bir modernizasyon kiti geliştirdi. Multikit ile güç ünitesi, en uygun fiyat performans oranı ile çok kısa sürede en son sürücü teknolojisine yükseltilebilir.

Modernizasyon kiti, 12V ila 230V AC veya DC arasındaki elektrik sinyalleri için geniş aralıklı girişlere sahip elektronik arayüz kartını içerir. Bu, mevcut asansör kontrolörünün korunmasını ve dolayısıyla değiştirme süresini ve maliyetini en aza indirmeyi sağlar. Ayrıca modernizasyon kiti, kurulum için tüm mekanik bileşenleri ve elektrik kablolarını ve ayrıca kolay devreye alma için ayrıntılı belgeleri içerir.

Şekil 7, bir Kompakt VF çözümü elde etmek için mevcut bir valfin elektronik olarak kontrol edilen bir valf ve bir frekans invertörü ile değiştirildiği bir modernizasyonun sonucunu göstermektedir. Alternatif olarak, tüm güç ünitesi değiştirilebilir, hava bir Compact VF veya Compact, Comfort veya Economy Line gibi diğer Bucher standart güç ünitelerinden biri olabilir.

5 SONUÇ

İşaretlenen asansörün analizi, Avrupa'da 1.2 milyondan fazla hidrolik asansörün 20 yıldan daha eski olduğunu ve modernizasyon yoluyla enerji tüketiminin önemli ölçüde azaltılması için büyük bir potansiyel bulunduğunu göstermiştir. Bu gerçek aynı zamanda Avrupa Komisyonu'nun 20 yılına kadar enerji tüketimini %2020 oranında azaltma hedefleriyle de uyumludur.

Bucher Hydraulics, bu nedenle, seyahat talebini %40'a kadar azaltma olanağına sahip “Kompakt VF”yi geliştirdi. Bu maliyet optimize edilmiş çözüm ile rakipsiz bir fiyat performans oranı elde edilebilir. Asansör sahiplerine modernizasyon maliyetlerini birkaç yıla yayma imkanı vermek için “Multikit” bu nedenle enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmak için Compact VF teknolojisi ile birlikte adım adım modernizasyona izin verir.

6 KAYNAKLAR

De Almeida, A., (2010). E4-Energy Efficient Asansörler ve Yürüyen Merdivenler, Intelligent Energy Europe Raporu, Brüksel

Verein Deutscher Ingenieure, (2009). VDI 4707 bölüm 1 Asansörler Enerji verimliliği, Kılavuz, Düsseldorf

Chartron, M., (2009) Asansörlerde enerji verimliliğine ilgi artıyor, Haber mektubu ELA Avrupa asansör birliği, Brüksel

Bucher Hydraulics, (2010) Ürün açıklamaları: LRV, VF-LRV, Multikit, teknik dokümantasyon, Neuheim İsviçre