MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN MEDIOS DE ELEVACIÓN DE PERSONAS Alfonso Arangüena Ruiz Enero 2015 ThyssenKrupp Elevadores Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Índice ¿Quiénes somos? Conceptos generales del consumo energético del ascensor Estrategia de modernización. Caso práctico Conclusiones Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores ¿QUIENES SOMOS? Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores ThyssenKrupp Quienes somos ThyssenKrupp Materiales Tecnologías Steel Europe Elevator Technology Materials Services Components Technology Industrial Solutions 150.000 empleados en 80 países Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores ThyssenKrupp Elevator La división de elevación 50.000 Empleados Producimos, instalamos, mantenemos y modernizamos: - Ascensores - Escaleras mecánicas, pasillos y rampas - Salvaescaleras y equipos de accesibilidad - Pasarelas de embarque - Equipamientos escénicos Disponemos de 4 fábricas y 2 centros de I+D en España En el centro de I+D de Madrid se ha diseñado el nuevo ascensor synergy element que se fabricará en España para todo el mundo Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores CONCEPTOS GENERALES DEL COSUMO ENERGÉTICO DEL ASCENSOR Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Clases de eficiencia energética Norma VDI 4707 Proporciona un método objetivo: Mide el gasto energético del ascensor contemplando ciclos de consumo completos, tanto en servicio como en parada. Las distintas clases se asignan en función de: 1. Los valores de energía de movimiento y reposo. 2. Frecuencia de uso del ascensor. Hay 7 clases de eficiencia energética, de la A a la G. La clase A representa la mejor eficiencia. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Medición de consumos o Energía de funcionamiento (Ciclo normalizado) o El ascensor en vacío efectúa un ciclo completo en bajada y subida incluyendo dos ciclos de apertura y cierre de puertas. o Potencia de reposo o Medida cinco minutos desde el último viaje del ascensor para dar tiempo a alcanzar el estado de bajo consumo, si existe. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Frecuencia de uso de un ascensor Categoría de uso Intensidad / frecuencia de uso 1 Muy Baja 2 Baja 3 Media 4 Alta 5 Muy alta Bloque residencial Bloque residencial Bloque Bloque Edificio ≤ 6 viviendas ≤ 20 viviendas residencial ≤ 50 residencial ≥50 grande de viviendas viviendas oficinas de > 100 metros Edificio pequeño Edificio pequeño de Edificio medio Edificio grande Hospital de oficinas (pocas oficinas de entre 2 de oficinas de de oficinas de grande operaciones) y 5 plantas hasta 10 plantas más 10 plantas Tipo de edificio típico de esta categoría de uso. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Pequeños hoteles Ascensores de carga con baja operación. Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Ascensores Hoteles de Hoteles de gran de carga tamaño medio tamaño operación muy alta Ascensores de Hospitales de carga con media pequeños a medianos operación ThyssenKrupp Elevadores Descomposición de consumos Diagrama VDI 4707 3L N PE P2 Circuito auxiliar P1 Potencia Ascensor Interruptor principal de potencia Interruptor del circuito de alumbrado Maniobra Alumbrado de cabina Alumbrado de hueco Motor, convertidor y freno Enchufe de techo de cabina Enchufes en cuarto de máquinas y foso Puertas Ventilador de cabina Alumbrado de cuarto de máquinas Sistema de alarma y monitorización Sistema de extracción de humos Fuente de alimentación de emergencia Aire acondicionado cuarto maqs Ascensor Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Energía principal de funcionamient o Energía auxiliar de funcionamient o Energía principal de reposo Energía auxiliar de reposo Edificio ThyssenKrupp Elevadores Principales estrategias de ahorro Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Funcionamiento Reposo Intensidad / frecuencia de uso Relación con los componentes de consumo Energía principal Máquina gearless Variador regenerativo Gestión eficiente del tráfico Energía auxiliar Iluminación led Energía principal Autopagado maniobra Energía auxiliar Autoapagado iluminación Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores ESTRATEGIA DE MODERNIZACIÓN PARA OBTENER UNA MAYOR CLASIFICACIÓN ENERGÉTICA Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Preparación de la estrategia Proceso Toma de datos Recogida de las características principales de la instalación Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Auditoría Energética Medición Estudio Energético VDI 4707 (Opcional) (Técnico – Económico) Medición de los valores requeridos en la VDI para el ciclo normalizado y reposo Generación de estudio energético para diferentes hipótesis de modernización Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Propuesta de modernización ThyssenKrupp Elevadores Teniendo en cuenta los resultados del estudio energético y la política de sostenibilidad del cliente Sustitución completa Ascensores de clase A o La clasificación energética VD 4707 es afectada por tres factores principales: consumo en reposo, consumo en funcionamiento y la categoría de uso del ascensor. o La clasificación, en el caso de los ascensores, la tiene una unidad en concreto, no un modelo genérico. No obstante otra unidad con una configuración parecida, en las mismas condiciones de uso debe resultar en una eficiencia parecida. o En cualquier caso es conveniente establecer por cálculo (con un programa específico) la clasificación esperada del ascensor. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Máquina gearless Descripción o Concepto o Los ascensores antiguos generalmente utilizaban un reductor mecánico para reducir la velocidad a del motor (1000-1500 rpm) al nivel de la necesaria para el ascensor. o Los modernos ascensores utilizan motores de baja velocidad que unidos a una tracción regulada hacen innecesario el reductor mecánico. o Posibilidades de modernización o Suministro como kit con un variador de frecuencia o Suministro conjunto con la maniobra o Utilización preferente o Las máquinas gearless representan el estado actual de la técnica (casi todos los ascensores nuevos las incorporan) por lo que siempre es recomendable su utilización cuando cambiamos una existente. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Maquina gearless Ahorro energético o Típicamente se ahorra entre un 30% y un 40% de la energía principal de funcionamiento respecto a un 2 v. Extracto del cálculo con la herramienta Eclift: Caracteristicas del caso Desginación del caso Uso del ascensor Nº de paradas Recorrido (m) Nº de viviendas (Uso Viviendas) Velocidad (m/s) Carga nominal (Kg) Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Grupo tractor Tipo de máquina Tecnología de tracción Resultados Resultado VDI 4707 Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) Calificación energética reposo(VDI 4707) Calificación energética ascensor (VDI 4707) Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Maquina con reductor 2v Pasajeros Maquina gearless Pasajeros 11 30,00 30 1,00 450 11 30,00 30 1,00 450 Media/Ocasional Media/Ocasional Reductor de bajo rendimiento 2 velocidades Gearless AC VVVF D C C B C C 0,00% 0,00% 0,00% 49,35% -21,79% 22,58% ThyssenKrupp Elevadores Máquina gearless Ejemplo medición real Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado 18000 Energía principal de funcionamient Ahorro o 27% 16000 14000 Potencia (W) 12000 10000 Gearless 2v 8000 6000 4000 2000 0,5 2,5 4,5 6,5 8,5 10,5 12,5 14,5 16,5 18,5 20,5 22,5 24,5 26,5 28,5 30,5 32,5 34,5 36,5 38,5 40,5 42,5 44,5 46,5 48,5 50,5 52,5 54,5 56,5 58,5 60,5 62,5 64,5 66,5 68,5 70,5 72,5 74,5 76,5 78,5 80,5 82,5 84,5 86,5 88,5 90,5 92,5 94,5 0 -2000 Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Tiempo (s) Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Variador regenerativo Descripción o Concepto o Los ascensores con variadores convencionales disipan la energía generada por el ascensor en los estados favorables de carga (cuando se mueve por efecto de la gravedad). o Un variador regenerativo devuelve esta energía a la red de alimentación o Posibilidades de modernización o Suministro con la maniobra o Suministro con la máquina o Suministro como kit para un ascensor existente o Utilización preferente o En ascensores de gran potencia, recorrido largo y mucho tráfico. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Variador regenerativo Ahorro energético o Típicamente se ahorra entre un 25 y un 30% de la energía principal de funcionamiento. Extracto del cálculo con la herramienta Eclift en un ascensor de alta utilización: Caracteristicas del caso Desginación del caso Uso del ascensor Nº de paradas Recorrido (m) Velocidad (m/s) Carga nominal (Kg) Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Grupo tractor Tipo de máquina Tecnología de tracción Resultados Resultado VDI 4707 Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) Calificación energética reposo(VDI 4707) Calificación energética ascensor (VDI 4707) Con variador convencional Pasajeros Con variador regenerativo Pasajeros 3 32,00 1,60 1000 3 32,00 1,60 1000 Muy Alta/Muy frecuente Muy Alta/Muy frecuente Gearless AC VVVF Gearless AC VVVF Regenerativo B A A A B Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO A 24,90% 0,00% 22,45% ThyssenKrupp Elevadores Variador regenerativo Ejemplo medición real 5000 Potencia instantánea a lo largo de un ciclo normalizado Energía principal de funcionamient Ahorro o 29% 4000 3000 Potencia (W) Motor 2000 1000 0 ‐1000 Gearless recuperación Gearless ‐2000 Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Tiempo Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Generador ThyssenKrupp Elevadores Maniobra con autoapagado Descripción o Concepto o Los ascensores con tracción regulada convencionales mantienen el variador energizado incluso cuando el ascensor no está en uso. Lo mismo ocurre con los posicionales. o Una maniobra con esta función de ahorro en reposo apaga todos los sistemas (no sólo la iluminación) para reducir el consumo al mínimo. o Posibilidades de modernización o Cualquier modernización que incluya maniobra o Utilización preferente o Siempre es interesante aunque en ascensores de bajo uso es extremadamente útil. Hay que tener en cuenta además que las nuevas maniobras disponen de forma estándar de posibilidad de funcionamiento colectivo por lo que siempre existe un ahorro cuando pasamos de universal a éste. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Variador regenerativo Ahorro energético o Una maniobra con esta función puede ahorrar el 50% del consumo en reposo. Extracto del cálculo con la herramienta Eclift en un ascensor gearless moderno de baja utilización: Características del caso Desginación del caso Uso del ascensor Nº de ascensores Nº de paradas Recorrido (m) Velocidad (m/s) Carga nominal (Kg) Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Resultados Resultado VDI 4707 Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) Calificación energética reposo(VDI 4707) Calificación energética ascensor (VDI 4707) Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO Maniobra convencional Pasajeros Maniobra con autoapagado Pasajeros 1 6 15,00 1,00 450 1 6 15,00 1,00 450 Baja/Rara Baja/Rara C B C A B A 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 50,75% 44,84% ThyssenKrupp Elevadores Maniobra con gestión eficiente Descripción o Concepto o Una gestión eficiente del tráfico redunda, para un mismo nivel de servicio, en un número de arranques y tiempo de funcionamiento menor y de aquí un menor consumo. o La gestión eficiente del tráfico más sencilla es cuando pasamos de una maniobra universal a una colectiva pero se puede complicar en grandes edificios a sistemas con inteligencia artificial. o Posibilidades de modernización o Cualquier modernización que incluya maniobra o Utilización preferente o Siempre que sustituyamos los cuadros de maniobra debemos decantarnos por el sistema de gestión del tráfico que mejor se adapte a las necesidades del edificio. Es especialmente importante en los ascensores de más uso. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Iluminación led + autoapagado Descripción o Concepto o Utilización de iluminación led con una maniobra que permita su apagado automático. o Utilización preferente o Siempre es recomendable, aunque el beneficio relativo se incrementa en los ascensores de poco uso dado que en este caso el consumo en reposo del ascensor es más relevante que en funcionamiento. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Iluminación led + autoapagado Ahorro energético o La iluminación led puede suponer hasta un 99 % de ahorro de la iluminación del ascensor si se combina con el kit de autoapagado. Ejemplo de cálculo con la herramienta Eclift en un ascensor de baja utilización: Características del caso Designación del caso Número de caso Nº de paradas Recorrido (m) Velocidad (m/s) Carga nominal (Kg) Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Iluminación fluorescente Iluminación led con autoap. 1 3 9,40 1,00 630 2 3 9,40 1,00 630 Baja/Rara Baja/Rara Grupo tractor Tipo de máquina Tecnología de tracción Resultados Gearless AC VVVF Regenerativo Gearless AC VVVF Regenerativo Resultado VDI 4707 Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) Calificación energética reposo(VDI 4707) Calificación energética ascensor (VDI 4707) B C B A Ahorro energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) Ahorro energía reposo respecto a situación 1 (%) Ahorro energía total respecto a situación 1 (%) Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO C A 0,00% 0,00% 0,00% 15,14% 73,93% 69,99% ThyssenKrupp Elevadores Modernización hidráulica Descripción o Concepto o Los ascensores hidráulicos debemos limitarlos a aplicaciones muy concretas en que el nivel de uso sea bajo. En aquellos menos eficientes deberíamos realizar al menos una modernización básica. En otros casos es conveniente considerar, llegado el momento, su sustitución por ascensores con calificaciones energéticas mejores. o Posibilidades de modernización o Básica Incorporación de válvula de control electrónico o Más costosas Nueva central con variador o variador regenerativo Nueva central con variador y acumulador de presión Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Modernización hidráulica Ahorro energético Una modernización básica de la tracción hidráulica combinada con la utilización de la iluminación led puede suponer un ahorro del 40%. El Cambio a tracción eléctrica gearless de última tecnología puede llegar al 80%. Características del caso Número de caso 11 Marzo 2015 2 3 Válvula electrónica + LED 4 Desginación del caso Hidráulico convencional Nº de paradas Recorrido (m) Velocidad (m/s) Carga nominal (Kg) Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) 2 2 2 2 3,90 3,90 3,90 3,90 0,60 0,60 0,60 0,60 630 630 630 630 Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional Media/Ocasional Grupo tractor Tipo de máquina Hidráulico Hidráulico Hidráulico Gearless AC HID Val.mecánicas HID - Válvula electrónica HID - Válvula electrónica VVVF Caso de referencia Caso 1 Caso 1 Caso 2 Caso 3 Resultado VDI 4707 Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) Calificación energética reposo(VDI 4707) Calificación energética ascensor (VDI 4707) G C G C G A C A Tecnología de tracción Válvula electrónica Gearless eléctrico Resultados Ahorro Ahorro Ahorro Ahorro (%) Ahorro Ahorro Alfonso Arangüena 1 energía funcionamiento respecto a situación 1 (%) energía reposo respecto a situación 1 (%) energía total respecto a situación 1 (%) energía funcionamiento respecto a situación de referencia energía reposo respecto a situación de referencia (%) energía total respecto a situación de referencia (%) Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO F F F B 0,00% 0,00% 0,00% 27,55% 0,00% 18,36% 29,04% 65,64% 41,26% 90,26% 76,86% 85,78% 0,00% 0,00% 0,00% 27,55% 0,00% 18,36% 2,05% 65,64% 28,05% 86,27% 32,65% 75,80% ThyssenKrupp Elevadores CASO PRÁCTICO Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores EJEMPLO DE MODERNIZACIÓN HOTEL: Cadena Hotelera en Madrid. Hotel con 3 ascensores Sustitución de maniobras, unificar en banco multiplex, sustitución de grupo tractor y variador de frecuencia, y decoraciones de cabina incluyendo iluminación LED Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores EJEMPLO EN HERRAMIENTA ECLIFT Características del caso Uso del ascensor Pasajeros Pasajeros Nº de ascensores 3 3 Nº de paradas 7 7 Recorrido (m) 18 18 Velocidad (m/s) 1,6 1,6 Carga nominal (Kg) 630 630 Categoría de uso VDI 4707 (Intensidad/Frecuencia) Alta/frecuente Alta/frecuente Tecnología de maniobra Relés Electrónica bajo consumo Tipo de maniobra Universal Colectiva selectiva Tipo de máquina Reductor alto rendimiento Gearless AC Tecnología de tracción 2 velocidades VVVF Tecnología de iluminación Halógenos Led Calificación energética funcionamiento (VDI 4707) D C Calificación energética reposo(VDI 4707) C B Calificación energética ascensor (VDI 4707) D B Energía total anual (kWh/año) 7328,87 1798,64 CO2 Equivalente generado (kg CO2) 1789,88 456,98 Resultados Resultado VDI 4707 Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores EJEMPLO DE MODERNIZACIÓN Emisiones CO2 KWh/año 5580 1392 1254 Situación inicial Situación final Ahorro energético del 79,40% Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO 310 Situación inicial Situación final Reducción del 77,71% de emisiones de CO2 ThyssenKrupp Elevadores CONCLUSIONES Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Conclusiones o El diseño de modernizaciones de ascensores desde el punto de vista de la eficiencia energética debe abordarse de una forma personalizada a la instalación y a la política propia del cliente. o La estrategia de modernización puede dirigirse a la reducción del consumo de funcionamiento y/o en reposo dependiendo del caso concreto, optimizando de este modo el presupuesto disponible. o Las principales tecnologías que mejoran la eficiencia de un ascensor son: Tracción gearless (requiere variador), maniobra con gestión eficiente del tráfico y con función de ahorro de energía en reposo e iluminación led con autoapagado. Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores Gracias por su atención Alfonso Arangüena 11 Marzo 2015 Jornada sobre AHORRO ENERGÉTICO EN EL SECTOR HOTELERO ThyssenKrupp Elevadores