MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN APARATOS ......2 MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN APARATOS ELEVADORES 1.- Introducción. ..... 4 2.- El sector en Castilla y

MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICAEN APARATOS ELEVADORES

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MANUAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN APARATOS ELEVADORES

1.- Introducción. ......................................................................................................42.- El sector en Castilla y León. ..............................................................................43.- Tipos de aparatos elevadores y características técnicas. ..............................6

3.1.- Ascensores electromecánicos. .........................................................................................73.1.1.- Máquina de tracción con reductora. ....................................................................... 103.1.2.- Máquina de tracción sin reductora. ........................................................................ 113.1.3.- Máquina de tracción en hueco. ............................................................................... 12

3.2.- Ascensores hidráulicos. ................................................................................................. 133.3.- Escaleras, rampas y andenes mecánicos. ................................................................... 16

4.- Evaluación energética de tecnologías. ...........................................................174.1.- Evaluación energética de ascensores. .......................................................................... 19

4.1.1.- Energía especifica del ascensor. ............................................................................. 214.1.2.- Conclusiones mediciones en ascensores. ............................................................. 25

4.2.- Evaluación energética de escaleras y rampas mecánicas. ......................................... 264.2.1.- Energía especifica, ................................................................................................... 274.2.2.- Conclusiones mediciones en escaleras y rampas. ................................................ 29

5.- Calificación energética de los ascensores según la norma VDI 4707. ....... 295.1.- La situación en el sector del ascensor .......................................................................... 295.2.- Categorias por frecuencia de uso del ascensor. .......................................................... 315.3.- Clases de eficiencia energética. .................................................................................... 315.4.- Etiquetado energético de los ascensores analizados. ................................................ 335.5.- Conclusiones calificación energética. ........................................................................... 35

ÍNDICE

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MANUAL DE EFICIENCIA

ENERGÉTICAEN APARATOS ELEVADORES

6.- Medidas de ahorro y eficiencia energética. .................................................. 356.1.- No mantener la iluminación de la cabina permanentemente encendida. ................. 366.2.- Sustituir lámparas de la cabina por iluminación de bajo consumo. ............................376.3.- Desconexión de equipos consumidores de energía. ................................................... 396.4.- Manejo de tráfico y su gestión. ...................................................................................... 406.5.- Modo de funcionamiento. .............................................................................................. 406.6.- Instalación de mecanismos de maniobra selectiva para reducir los viajes de losascensores en vacío ................................................................................................................416.7.- Instalación de ascensores electromecánicos. .............................................................. 436.8.- Máquinas tractoras de nueva generación. ................................................................... 436.9.- Sistemas de control con regulación de velocidad. ....................................................... 456.10.- Las escaleras mecánicas están en continuo movimiento. .........................................476.11.- Instalar estabilizadores de tensión para reducir el consumo en motores. .............. 486.12.- Reutilizar energía que se desperdicia. ........................................................................ 486.13.- Elementos de suspensión y tracción distintos de los cables trenzados de acero. .. 50

7.- Conclusiones. ................................................................................................. 51ANEXO I. – Listado de aparatos analizados. ......................................................................... 53ANEXO II. – Mediciones Energéticas. ......................................................................................57BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS. ........................................................................................... 100

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1.- INtROduCCIóN.

Cada día millones de personas en todo el mundo se desplazan en el interior de edificios mediante diferentes tecnologías de transporte vertical. Esta movilidad de los usuarios produce un apreciable consumo energético motivado por la gran cantidad de aparatos instalados. Se trata de un consumo energético distribuido en receptores de potencia relativamente baja.

Este Manual de Ahorro y Eficiencia Energética pretende servir de guía a los agentes implicados en la selección, instalación, mantenimiento y gestión de los aparatos elevadores para conseguir reducir el consumo energético asociado a estas instalaciones.

2.- EL sECtOR dE LOs ApARAtOs ELEVAdOREs EN CAstILLA y LEóN.

En España hay 910.563 ascensores instalados y se venden más de 30.000 unidades nuevas cada año1. De estos, según las últimas estadísticas disponibles hay 51.372 ascensores instalados en la comunidad autónoma de Castilla y León y se venden alrededor de 2.000 unidades nuevas cada año2.

En la siguiente tabla se muestra una estimación, según el porcentaje de los datos en Europa1 de los ascensores de Castilla y León desglosados en tipo de uso del edificio y de la tecnología utilizada.

Sector Tecnología Nº de ascensores

ResidencialHidráulico 7.891Con Reductora 24.001Sin Reductora 986

OficinasHidráulico 2.014Con Reductora 3.812Sin Reductora 1.366

ComercialHidráulico 565Con Reductora 1.567Sin Reductora 437

HospitalesHidráulico 308Con Reductora 1.480Sin Reductora 267

HotelesHidráulico 370Con Reductora 1.397Sin Reductora 288

Residencias de mayores

Hidráulico 216Con Reductora 678Sin Reductora 134

OtrosHidráulico 683Con Reductora 2.337Sin Reductora 575

Tabla 2.1.

Fuente:1.- Manual “Energy Efficient Elevators and Escalators” publicado en marzo de 2.010 (Universidad de Coimbra - Portugal).2.- FEEDA (Federación Empresarial Española de Ascensores).

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La siguiente figura muestra la distribución de los ascensores instalados de acuerdo al tipo de uso al que se destinan. Como se aprecia en la figura, el sector que cuenta con un mayor número de aparatos instalados es el residencial.

Distribución de ascensores de acuerdo al tipo de edificio

64%14%

5%

4%

4%

2% 7%

Residencial OficinasComercial HospitalesHoteles Residencias de mayoresOtros

Figura 2.1.

En la siguiente figura se muestra la distribución de los ascensores instalados de acuerdo a la tecnología utilizada3. Se aprecia que el mayor porcentaje de aparatos instalados son de tipo electromecánico, bien sea con reductora o sin ella.

Figura 2.2.

Hay aproximadamente 75.000 escaleras, rampas y andenes mecánicos instalados en Europa. El 75 % se encuentran instaladas en edificios comerciales y el resto en los servicios de transporte público y otros servicios3.

Distribución de ascensores por tipo

23%

69%

8%

Hidráulico

Con reductora

Sin reductora

Fuente:3.- Manual “Energy Efficient Elevators and Escalators” publicado en marzo de 2.010 (Universidad de Coimbra - Portugal).

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3.- tIpOs dE ApARAtOs ELEVAdOREs y CARACtERístICAs téCNICAs. Para la elaboración del presente manual, los aparatos elevadores se han clasificado en 4 tipologías principales:

- Ascensores de accionamiento electromecánico con reductora. - Ascensores de accionamiento electromecánico sin reductora. - Ascensores de accionamiento hidráulico. - Escaleras, andenes y rampas mecánicas.

A su vez, cabe otra clasificación de los ascensores electromecánicos, según que se disponga o no de sala de máquinas para alojar el grupo de tracción. De este modo, se clasificarían en ascensores con máquina en sala o en el hueco, si bien desde el punto de vista energético no tiene importancia ya que se tratará de un accionamiento electromecánico con reductora o sin ella de características similares.

En la siguiente tabla se resumen las características principales de los 4 tipos de aparatos que se analizan y en los siguientes apartados se describe someramente el funcionamiento de cada uno de ellos.

Características

Ascensorelectromecánico Ascensor

hidráulicoEscaleras y rampas

mecánicasCon reductora

Sin reductora

Carga nominal 0 a 10.000 kg Sin limite 0 a 9000 pers/hora

Recorrido nominal 10 m a 120 m y superior hasta 20 m 0 a 10 m y superior

Masa del contrapesoMasa de la cabina +

45 a 50 % de la carga nominal.

Sin contrapeso Sin contrapeso

Velocidad 0,25 m/s a 17 m/s Habitual 0,63 m/s Habitual 0,5 m/s

Suavidad de la maniobra Baja Media Alta Alta

Eficiencia energética Media Alta Baja Alta

Coste de instalación Medio Medio Bajo Bajo

Requerimientos de espacio del grupo de tracción Medio Medio Bajo Alto

Necesidades de potencia contratada Media Baja Alta Media

Tabla 3.1.

Fuente:3.- Manual “Energy Efficient Elevators and Escalators” publicado en marzo de 2.010 (Universidad de Coimbra - Portugal).

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3.1.- Ascensores electromecánicos.

El ascensor electromecánico es el de uso más extendido, representado más del 75 % del parque de aparatos instalados a nivel europeo. Se trata de una tipología versátil, que permite un amplio rango de velocidades, cargas y alturas, como se puede apreciar en la siguiente tabla:

CARACTERÍSTICAS ASCENSOR ELECTROMECÁNICO

Carga nominal 0 a 10.000 Kg

Recorrido nominal 10 m a 120 m y superior

Masa del contrapeso Masa de la cabina + 45 a 50 % de la carga nominal.

Velocidad 0,25 m/s a 17 m/s

Tabla 3.2.

Es un sistema en suspensión compuesto, por un lado por una cabina, y por el otro por un contrapeso, a los cuales se da un movimiento vertical mediante un motor eléctrico. Todo ello funciona con un sistema de guías verticales y consta de elementos de seguridad como el amortiguador, situado en el foso (parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecánico, que detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de paracaídas, que automáticamente detiene el ascensor en el caso de que esto ocurra.

La seguridad es fundamental dentro de este tipo de ascensores, es común encontrar sistemas mecánicos y eléctricos que garantizan el viaje, entre estos podemos citar: limitadores de velocidad, circuitos de sobrecarga, amortiguadores, limites de recorrido, etc. Muchos de estos sistemas son excesivos, por ejemplo un solo cable de tracción es diseñado para soportar hasta un 125 % del peso de la cabina, y existen varios cables que están sujetos a la misma.

En este tipo de ascensores, la tracción se realiza por medio de grupos formados por un motor eléctrico, posible máquina reductora y polea, de la que cuelga el cable de tracción que es arrastrado por fricción en el giro de la polea. La cabina es guiada en su trayecto por rieles.

En esta modalidad, existen dos tipos de configuraciones posibles: instalaciones con máquina en alto o máquina en bajo. Lo más recomendable es ubicar el cuarto de máquinas en lo alto del hueco, ya que una sala de máquinas en bajo incrementa notablemente los costos de construcción y mantenimiento. En cualquiera de estos casos, el contrapeso podrá estar situado al fondo de la cabina o en uno de sus laterales dependiendo siempre del tamaño del hueco, la planta de la cabina y la situación de la sala de máquinas. Los equipos más modernos ubican a la máquina de tracción dentro del propio hueco del ascensor.

La principal característica de esta tecnología es la existencia del contrapeso, lo que representa una gran ventaja frente al ascensor hidráulico desde el punto de vista energético. El propósito del contrapeso es asegurar una tensión suficiente en el sistema de suspensión a fin de garantizar una

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tracción adecuada entre las correas y la polea de transmisión. Otra característica importante de esta tecnología es la existencia o no de grupo reductor para adaptar la velocidad del motor a la de la cabina, ya que es un elemento que produce relevantes pérdidas de energía. De acuerdo con esta característica, este tipo de aparatos se clasifican en dos grupos: máquina de tracción con reductora y máquina de tracción sin reductora.

El principio de funcionamiento de los ascensores de tracción es que aprovechan la energía potencial generada por la gravedad. El motor eléctrico es el encargado de mover la polea donde se encuentran suspendidos el contrapeso y la cabina del ascensor. Es decir, el motor eléctrico es el encargado de entregar la fuerza necesaria para romper el equilibrio entre la cabina y el contrapeso y generar el movimiento. Cuando la cabina sube se aprovecha la energía potencial del contrapeso haciendo que este baje. Al mismo tiempo, esa energía potencial entregada por el contrapeso es acumulada por la cabina al llegar a su nueva posición en un nivel superior. Cuando la cabina realiza un viaje a niveles inferiores la energía potencial que posee es transmitida al contrapeso haciendo que este suba. Se puede resumir que el principio de un ascensor de tracción es la transferencia de energía potencial entre la cabina y el contrapeso a través de los cables de tracción, con la ayuda de un motor eléctrico y un sistema de poleas.

El motor consume energía mientras el desequilibrio entre cabina y contrapeso sea desfavorable, pero no la consume cuando es favorable. De hecho, en algunos casos es capaz de generar energía que devuelve al edificio si se dispone del sistema de accionamiento adecuado.

Los motores para el accionamiento de este tipo de aparatos han sido tradicionalmente de corriente continua (Ward Leonard) para elevadas cargas y, motores asíncronos de dos velocidades para cargas de menor entidad. Actualmente, con el desarrollo de los variadores de frecuencia se está extendiendo el uso de los mismos tanto para el accionamiento de motores síncronos como asíncronos.

En los ascensores eléctricos, hay tres maneras de controlar el movimiento de la cabina:

ØMEDIAntE Un Motor DE UnA VELoCIDAD

Los ascensores más antiguos, con motores eléctricos de una sola velocidad, accionan el motor conectándolo directamente a la tensión de la red y sin ningún control, deteniéndose posteriormente de forma brusca y por la acción de un freno mecánico desde la velocidad de viaje hasta la parada en una planta. Este control de movimiento supone la utilización de elevados picos de potencia en el arranque y cuenta con un confort de viaje relativamente bajo, puesto que el arranque y la frenada no son muy confortables. Su nivel de parada es muy impreciso y varía mucho con la carga, incluso es distinto en subida como en bajada.

Los grupos tractores con motores de una velocidad, solo se utilizan para ascensores de velocidades no mayores de 0,7 m/s.

ØMEDIAntE Un Motor DE Dos VELoCIDADEs

Los grupos tractores de dos velocidades poseen motores trifásicos de polos conmutables, que funcionan a una velocidad rápida y otra lenta según la conexión de los polos.

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Los ascensores de dos velocidades realizan la maniobra de aproximación al piso de la parada pasando de la velocidad normal de viaje a una velocidad reducida, accionando posteriormente el freno. se continúa con la conexión directa a la red y sin ningún control, pero los dos devanados que tiene el motor, en vez de sólo uno, permiten una parada más suave y precisa, manteniéndose el arranque más o menos brusco.

El motor no se controla, y sus revoluciones dependen del desequilibrio y de la dirección de viaje. Estos grupos tractores en la actualidad están en retirada ya que consumen demasiada energía y son algo ruidosos.

ØCon FrECUEnCIA y tEnsIón VArIAbLEs

Los ascensores con frecuencia y tensión variables realizan siempre el mismo diagrama velocidad-tiempo, independientemente del desequilibrio y de la dirección de viaje. De este modo, arrancan y frenan progresivamente, aumentando o disminuyendo suavemente la velocidad.

Mediante la variación de la tensión se regula el par del motor, y con la de la frecuencia, la velocidad. De este modo, el confort es constante y está asegurado para todo tipo de viajes y cargas en cabina.

Figura 3.1. Ascensor electromecánico con máquina en sala.

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Fotografías 3.1. Máquinas de tracción.

3.1.1.- Máquina de tracción con reductora.

Las máquinas de los ascensores que se han comercializado hasta ahora, y que se siguen comercializando en su mayor parte, tienen un sistema de engranajes llamado reductor.

Es el modelo que cuenta con más unidades instaladas, alcanzado el 70 % del total de ascensores de Europa. En la actualidad, ha disminuido la instalación de este tipo de tecnología, habiendo sido sustituida por aparatos sin reductora, debido al desarrollo de motores de baja velocidad y a la utilización de variadores de frecuencia.

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En este tipo de aparatos, el motor mueve la cabina por medio de una reductora, necesaria por el gran tamaño que deben de tener las poleas para albergar los cables de acero que soportan el ascensor y para, a igualdad de potencia, cambiar la alta velocidad y el bajo par en el eje rápido por la menor velocidad y mayor par requeridos en el eje de salida. Por eso, estas máquinas son de gran tamaño, tienen una eficiencia energética baja debido a las pérdidas que se producen en los engranajes y son susceptibles de generar ruidos por la fricción entre elementos metálicos.

El sistema consiste en un motor eléctrico que acciona un engranaje reductor de tornillo sin fin y rueda dentada que a su vez pone en movimiento la polea. De esta manera, se consigue que la polea gire a una velocidad relativamente baja pero con gran capacidad de carga.

se utiliza en aplicaciones de media altura (hasta 60 metros) en las que la velocidad de desplazamiento es relativamente baja (0,1 m/s a 2,5 m/s).

Presenta una menor eficiencia energética que los equipados con maquina sin reductora ya que en este elemento se producen pérdidas por rozamiento entre los diferentes elementos.

3.1.2.- Máquina de tracción sin reductora.

En este tipo de aparatos, el motor acciona directamente la polea de tracción por lo que se eliminan las perdidas en la reductora. La máquina de tracción es muy simple y está formada únicamente por el motor, la polea de tracción y el freno. La velocidad nominal de giro de los motores utilizados es muy baja para producir el desplazamiento de la cabina a velocidades razonables, lo que hace que sean adecuadas para el transporte de pasajeros en edificios altos con demandas importantes de tráfico.

En estos ascensores se están sustituyendo los tradicionales cables de tracción de acero por cintas planas de alta resistencia. Estas cintas son mucho más flexibles que los cables, lo que permite reducir drásticamente el tamaño de las poleas de tracción y eliminar, por lo tanto, el reductor, lo que implica la desaparición de los engranajes responsables de las pérdidas energéticas. De poleas de aproximadamente 650 cm, se ha pasado a poleas de 8 ó 10 cm. Esto permite reducir de forma espectacular el tamaño y el peso de la máquina, obteniéndose reducciones de escala de el orden de hasta 10 veces. El motor requiere menos potencia y, por lo tanto, consume menos que uno de maquina de tracción con reductora, además de ser más eficiente al no tener pérdidas en los engranajes.

Este tipo se ha usado normalmente en aplicaciones de elevada altura con velocidades de desplazamiento comprendidas entre 2,5 m/s y 10 m/s. El desarrollo de esta tecnología ha permitido su uso en la actualidad en edificios de obra nueva con velocidades inferiores a 2,5 m/s.

Este tipo de ascensores supone un importante cambio tecnológico en lo que se refiere a consumo y eficiencia energética. Generan hasta diez veces menos ruido y eliminan prácticamente las vibraciones percibidas en la cabina por los usuarios.

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3.1.3.- Máquina de tracción en hueco.

El desarrollo de los motores síncronos de imanes permanentes asociados a variadores de tensión y frecuencia, ha disminuido considerablemente el peso y las dimensiones de las máquinas de tracción. Este hecho, unido al creciente coste del metro cuadrado construido, ha propiciado la aparición de aparatos sin sala de máquinas en los que la máquina de tracción se sitúa en el propio hueco del ascensor.

El tamaño reducido de la polea, junto con un nuevo diseño de máquinas, permite eliminar la necesidad de una sala de máquinas. La desaparición de esta sala, sitúa al grupo de tracción ensamblado dentro del propio hueco, en la parte superior con distintos puntos de apoyo. El cuadro de maniobra se sitúa junto a la puerta del último piso, reduciendo al mínimo la necesidad de espacio requerida hasta hoy.

El modelo consiste en un motor compacto de frecuencia variable y un gabinete de control también compacto para ser instalado en un espacio reducido. El control de frecuencia variable del sistema permite disminuir el consumo eléctrico y potencia la habilidad de la máquina para utilizar la energía eficientemente.

El traslado de la maquinaria motriz al hueco del elevador permite disminuir las cargas que se transmiten al edificio. En un sistema tradicional, todo el peso de la maquinaria recae en la losa de la sala de máquina. En cambio, en el nuevo modelo el soporte se encuentra en los rieles por donde se desplaza la cabina.

Figura 3.2. Ascensor electromecánico con máquina en hueco.

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La supresión del cuarto de máquinas simplifica los diseños permitiendo el aprovechamiento de ese espacio para otro fin, con lo que se gana libertad en el diseño del edificio y sus terminaciones tanto en nuevas edificaciones como en huecos ya existentes, siendo las dimensiones de hueco idénticas a las del ascensor convencional.

Su suave funcionamiento y precisión de parada, aportan al usuario una gran comodidad y confort de marcha.

Pero estos modelos también tienen limitaciones, especialmente en el número de paradas y la velocidad que pueden alcanzar. Hasta el momento, los elevadores sin sala de máquinas están concebidos para edificios de hasta veinte pisos, tienen velocidad de entre 1 y 2 m/s y una capacidad máxima de 12 pasajeros.

3.2.- Ascensores hidráulicos.

Las características principales de esta tecnología son:

Características Ascensorhidráulico

Carga nominal Sin límite

Recorrido nominal hasta 20 m

Masa del contrapeso Sin contrapeso

Velocidad Habitual 0,63 m/s

Tabla 3.3.

Este tipo de aparatos es el que se instala normalmente en aplicaciones de baja altura (hasta 20 metros), ya que es el que presenta un menor coste de inversión inicial de todas las tecnologías existentes. Para su instalación en rehabilitaciones de edificios, presenta una ventaja fundamental sobre los electromecánicos, y es que al situarse la sala de máquinas en la parte inferior y al hacerse el empuje también desde la parte inferior, no sobrecarga la estructura del edificio.

El sistema de accionamiento de este tipo de aparatos está basado en un pistón que puede estar acoplado directamente (impulsión directa) o a través de cables (impulsión indirecta) a la cabina. El aceite a presión que se introduce en el pistón, es producido mediante un grupo de presión que se sitúa en la sala de máquinas ubicada normalmente en el nivel inferior.

En los de impulsión directa, el émbolo impulsa la cabina hacia arriba con un movimiento directamente proporcional al desplazamiento del émbolo. Si el hueco no llega a los 4 metros, es necesario que el hueco del ascensor tenga foso, ya que el pistón irá instalado ahí. Este tipo de maniobra es recomendable para bajas alturas.

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En los de impulsión diferencial o indirecta, el émbolo está conectado a la cabina mediante un cable y, usando un deflector y una polea de suspensión impulsa la cabina hacia arriba y abajo. se instalan en recorridos de más de 4 metros. Este tipo de instalación no necesita tener foso, ya que el pistón se instala en un lateral del hueco. Se recomienda instalar este tipo de elevadores hidráulicos, si hay más paradas en las plantas.

Estas dos clases de elevadores funcionan a dos velocidades, por lo que las paradas en las plantas son más suaves. Cuando se acerca al piso de destino, el control del ascensor da órdenes a las electroválvulas para cerrar progresivamente el flujo, disminuyendo así la velocidad y logrando una llegada más suave al nivel.

En los ascensores hidráulicos, el accionamiento se logra mediante un motor eléctrico acoplado a una bomba eléctrica, que introduce aceite a presión en el cilindro que impulsa la cabina para el ascenso. En el descenso, se deja vaciar el pistón mediante una válvula, que hace que el líquido salga del cilindro de forma controlada, permitiendo el descenso del émbolo. De este modo, el ascensor hidráulico solamente consume energía en el ascenso. Por el contrario, la energía consumida en el ascenso es muy superior a la que consume el ascensor electro-mecánico.

El grupo impulsor realiza las funciones del grupo tractor de los ascensores eléctricos, y el cilindro con su pistón la conversión de la energía del motor en movimiento. El fluido utilizado como transmisor del movimiento funciona en circuito abierto, por lo que la instalación necesita un depósito de aceite.

La maquinaria y depósito de este tipo de ascensor pueden alojarse en cualquier lugar, situado a una distancia de hasta 12 m del hueco del mismo, lo que permite más posibilidades de instalar este ascensor en emplazamientos con limitación de espacio. No necesita que el hueco del ascensor sea muy grande.

El esfuerzo del transporte no carga sobre la estructura de la construcción y el desgaste de la maquinaria es menor, dado que todo el sistema funciona mediante aceite que es inyectado por una bomba a presión.

Este tipo de aparatos no dispone habitualmente de contrapeso, lo que propicia que el consumo energético sea superior al de un ascensor electromecánico. La velocidad de la cabina suele ser baja, del orden de 0,63 m/s.

Otra desventaja del ascensor hidráulico es la necesidad de contratar una mayor potencia, lo que aumenta los costes fijos de explotación del mismo.

El funcionamiento se hace más suave y silencioso. La aceleración y frenado de este tipo de ascensores se hace más suave y progresiva, son un poco más lentos pero garantiza confort y estabilidad.

Son los más seguros, más lentos y los que más energía consumen, y son los más indicados para instalar en la rehabilitación de edificios que carecen de ascensor.

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Figura 3.3. Ascensor hidráulico de tiro directo.

Fotografía 3.2. Grupo de presión de un ascensor hidráulico.

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3.3.- Escaleras, rampas y andenes mecánicos.

Estos dispositivos están diseñados para el transporte de personas sin que se tengan que mover. se usan para transportar con comodidad y rápidamente a un gran número de personas entre los pisos de un edificio.

La dirección del movimiento (hacia arriba o hacia abajo) puede ser la misma permanentemente o bien controlada por empleados de acuerdo con el horario del día o controlada automáticamente.

Estos aparatos tienen un conjunto de escalones enlazados entre sí, como una correa sin fin o placas móviles dispuestas como una banda continua, que unidos firmemente a elementos de alta resistencia semejan una cadena. Estas cadenas se mueven gracias a un mecanismo tractor consistente en un motor eléctrico acoplado a un reductor de velocidad y dotado de freno electromecánico. Igualmente, y de forma coordinada, el grupo tractor mueve por otro eje paralelo al principal y acoplado al mismo mecánicamente un sistema de tracción para los dos pasamanos, a través de la barandilla. Normalmente, el grupo tractor se encuentra en el lado superior de la escalera y bajo su piso.

Figura 3.4. Rampa mecánica.

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En el cabezal de reenvío, situado en la parte inferior de la escalera, se dispone de armario de maniobra, placas porta peines, placa de descanso, polea de reenvío de peldaños y entrada de personas.

Poseen un control que permite fácilmente su arrancada y variar su sentido de marcha. Por otra parte, están dotados de dispositivos de seguridad que la paran automáticamente al detectar algún problema, además de pulsadores de parada para ser accionados en caso de emergencia.

Normalmente viajan a velocidades alrededor de los 0,5 m/s. Las capacidades de transporte dependen del ancho y de las velocidades de los dispositivos.

4.- EVALuACIóN ENERgétICA dE tECNOLOgíAs.

En este apartado se analiza el consumo de energía de cada una de las tipologías de aparatos elevadores. La energía total absorbida por el aparato se distribuye en los siguientes receptores:

- Sistema de tracción. - sistema de iluminación de la cabina (sólo en ascensores). - Sistema de control.

Figura 4.1.

El consumo energético del sistema de tracción se realiza principalmente cuando el aparato se encuentra en movimiento (salvo en los alimentados con electrónica de potencia que también presentan un pequeño consumo en reposo), y el sistema de iluminación y control demandan prácticamente la misma cantidad de energía en reposo y en movimiento.

La diferenciación entre el consumo en reposo y en movimiento es importante a la hora de analizar energéticamente el aparato, ya que el consumo medio por maniobra se verá influenciado por el número de maniobras y la potencia instalada en los sistemas que consumen energía de forma continua, de manera que:

“ un mismo aparato tendrá un consumo por maniobra inferior cuanto mayor sea el número de maniobras realizadas, al tener menos importancia los consumos continuos de la instalación.”

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Para determinar el consumo real de los aparatos elevadores que se analizan en este estudio, se ha instalado un analizador de redes en la línea general de alimentación a cada uno de ellos, de modo que se ha registrado cada 5 segundos el consumo de potencia activa y reactiva y el número de maniobras realizado durante un periodo de tiempo representativo (habitualmente 2 días). Con dichos registros, se ha discriminado el consumo en movimiento y en reposo asignando una potencia de corte ligeramente superior a la demanda del aparato en reposo. Con la filosofía descrita se analizan en el siguiente apartado 42 aparatos elevadores de diferente tipología instalados en Castilla y León. En el Anexo I, pueden consultarse las características generales de cada aparato y en el Anexo II las fichas de cada uno y los resultados de las mediciones realizadas.

Tipo de aparatos analizados Nº de aparatos

Escaleras mecánicas 5Ascensor hidráulico 6Ascensor eléctrico con reductora 26Ascensor eléctrico sin reductora 5

TOTAL 42

Sector de aparatos analizados Nº de aparatos

Centros comerciales (escaleras mecánicas) 4sector hospitalario (escaleras mecánicas) 1Centros comerciales (ascensores) 5sector hotelero (ascensores) 6sector hospitalario (ascensores) 6residencias de ancianos (ascensores) 5Edificios de la Administración (ascensores) 5Comunidades de propietarios de más de 20 vecinos (ascen.) 10

TOTAL 42

Tabla 4.1.

Para la designación de los aparatos analizados se ha empleado la siguiente nomenclatura:

AE XX à Ascensores electromecánicos. AH XX à Ascensores hidráulicos. EM XX à Escaleras y rampas mecánicas.

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4.1.- Evaluación energética de ascensores.

Para la evaluación energética de los ascensores de Castilla y León, se han analizado un total de 37 ascensores de diferentes tecnologías e instalado en diferentes sectores con el fin de poder comparar el rendimiento de una amplia gama de aparatos con características diferentes.

El análisis de consumo de energía es una tarea difícil debido al gran número de factores que influyen en el consumo energético del ascensor, como pueden ser: la capacidad, velocidad, el tipo de tecnología utilizada, el peso de la cabina, la frecuencia de uso, etc., si bien uno de los factores mas determinantes en el consumo energético del ascensor, es la existencia o no de contrapeso lo que provoca una gran desventaja de los ascensores hidráulicos frente a los electromecánicos, ya que los costes de explotación son mayores al consumir una mayor cantidad de energía y necesitar una mayor potencia contratada.

En las siguientes figuras, se muestran las curvas características de la maniobra de un ascensor electromecánico (con o sin reductora) y de un ascensor hidráulico. se considera una maniobra al periodo comprendido entre la finalización del último movimiento y la finalización del movimiento considerado. Por lo tanto, una maniobra incluye tiempo de reposo y de movimiento, por lo que se puede diferenciar un consumo energético asociado a cada uno de los dos estados, aspecto importante para la evaluación de la energía específica del ascensor como se verá en el apartado siguiente.

Figura 4.1. Ciclo típico de un ascensor electromecánico.

Maniobra de bajada Maniobra de subida

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En el arranque, tanto en la subida como en la bajada, se produce un pico de demanda de potencia siempre que exista diferencia de peso entre la masa total de la cabina y la del contrapeso. Durante el viaje, el consumo se mantiene prácticamente constante (a velocidad constante) para vencer la diferencia de energía potencial, el rozamiento con el aire de la cabina y el contrapeso y las pérdidas mecánicas en la máquina de tracción y sistema de guiado. Durante el periodo de reposo, el consumo es constante y se produce principalmente en el sistema de iluminación y en el sistema de control.

Figura 4.2. Ciclo típico de un ascensor hidráulico.

En la subida, el ascensor hidráulico demanda una potencia elevada al tener que vencer el peso de la cabina más la carga. La demanda de potencia es prácticamente constante durante el viaje y corresponde casi en su totalidad a la potencia absorbida por el grupo de presión de aceite que impulsa el émbolo. En la bajada, el consumo es inapreciable e igual a la demanda en reposo, mas el pequeño consumo del solenoide, que acciona la electroválvula de descarga de aceite del émbolo al tanque.

Durante el reposo, el consumo es similar al del ascensor electromecánico y depende únicamente de la potencia demandada por el sistema de iluminación y el sistema de control.

Maniobra de bajadaManiobra de subida

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4.1.1.- Energía específica del ascensor.

Con el fin de poder comparar el comportamiento energético de ascensores de diferentes tecnologías, capacidades y usos, se establece una ecuación en la que se determina el consumo específico en cada maniobra por metro de desplazamiento y kilogramo de carga nominal de la cabina. A esta relación se le denomina energía específica del ascensor, y se determina mediante la siguiente ecuación:

Donde:E Ascensor: Energía específica del ascensor (mili vatios hora) por maniobra, kg de carga nominal y metro de recorrido nominal (mWh/kg∙m).E Movimiento: Energía consumida en movimiento (mili vatios hora) por maniobra, kg de carga nominal y metro de recorrido nominal (mWh/kg∙m).P Reposo: Potencia media del ascensor en reposo (W).t Reposo: tiempo del ascensor en estado de reposo (h).Q: Carga nominal de la cabina (kg).V Nominal: Velocidad nominal de la cabina del ascensor (m/s).t Movimiento: tiempo del ascensor en movimiento (h).

A modo de ejemplo, para el caso particular del aparato AE 01 de la Tabla 4.1. resulta:

E Movimiento: Energía consumida en movimiento (mili vatios hora) por maniobra, kg de carga nominal y metro de recorrido nominal (mWh/kg∙m)

P Reposo: 199 Wt Reposo: 55,98 hQ: 450 kgV Nominal: 1m/st Movimiento: 8,36 h

sustituyendo los valores en la ecuación de energía específica del ascensor se tiene:

Para los aparatos analizados se ha determinado el consumo en movimiento, la potencia media en reposo, el tiempo en movimiento y el tiempo en reposo, mediante la instalación de un analizador de redes en la línea general de alimentación al aparato (ver Anexo II). El resto de parámetros son características nominales que ha facilitado la empresa de mantenimiento del mismo.

EAscensor = EMovimiento +PReposo x tReposo x 1.000

QNominal x tMovimiento x 3.600

EMovimiento =7,90kWh x 10

6

698 maniobras x 450 kg x 28,5 m

mWhkWh

= 0,882 mWhkg x m

EAscensor = 0,882 +199W x 55,98h x 1000

450 kg x 1 x 8,36h x 3600m s= 1,705 mWhkg x mmWhkg x m

22


En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos en los 37 aparatos analizados.

tabla 4.2. Energía especifica.

Aparato

Consumo de

energía

(kWh)

Consumo de

energía por

maniobra

(Wh/maniobra)

Tiempo

(h)

Consumo de

energía

(kWh)

Tiempo

(h)

Potencia

media (W)

En

movim.

En

reposoTOTAL

AE 01 Residencial Con reductora 28,50 450 1 698 7,90 11,32 8,36 11,14 55,98 199,00 0,882 0,823 1,705



AE 04 Residencial Con reductora 21,00 320 1 1.034 9,06 8,76 2,75 2,83 36,56 77,41 1,304 0,893 2,197



AE 07 Residencial Con reductora 27,00 450 1 1.057 11,33 10,72 3,08 3,32 44,00 75,45 0,882 0,665 1,548



AE 10 Residencial Con reductora 33,00 320 0,8 716 6,32 8,83 2,50 1,50 19,23 78,00 0,836 0,651 1,487

AE 11 Hospitalario Con reductora 15,00 975 1 1.260 19,51 15,48 5,15 10,14 20,85 486,33 1,059 0,561 1,620

AE 12 Hospitalario Con reductora 39,00 1.800 1,6 2.449 61,04 24,92 9,99 10,30 15,07 683,48 0,355 0,099 0,454

AE 13 Hospitalario Con reductora 21,00 1.125 1 1.945 63,34 32,57 6,82 9,29 19,20 483,85 1,378 0,336 1,715

AE 14 Hospitalario Con reductora 39,00 1.800 1,52 2.475 55,41 22,39 11,52 42,05 35,40 1.187,85 0,319 0,371 0,690

AE 15 Administración Con reductora 18,00 800 1,2 1.248 29,44 23,59 6,12 13,17 19,90 661,81 1,638 0,623 2,261

AE 16 Administración Con reductora 27,00 750 1 1.078 19,29 17,89 3,26 7,71 23,43 329,07 0,884 0,876 1,760

AE 17 Administración Con reductora 18,00 630 1 680 8,55 12,57 1,96 2,05 26,65 76,92 1,109 0,461 1,570

AE 18 Administración Con reductora 20,31 300 1 719 5,49 7,64 2,65 1,68 24,04 69,88 1,253 0,587 1,840

AE 19 Comercio Sin reductora 4,20 1.600 1 63 0,75 11,90 0,14 2,14 21,39 100,05 1,772 2,654 4,425



AE 22 Comercio Sin reductora 5,20 2.000 0,5 22 0,19 8,64 0,08 4,78 21,65 220,79 0,830 16,597 17,428

AE 23 Comercio Sin reductora 5,20 2.000 0,5 31 0,32 10,32 0,08 4,97 22,60 219,91 0,993 17,257 18,250

AE 24 R. Ancianos Con reductora 9,00 1.000 1 693 5,68 8,20 2,18 6,41 27,67 231,66 0,911 0,817 1,727

AE 25 R. Ancianos Con reductora 9,00 450 1 841 10,05 11,95 2,54 6,21 26,95 230,43 2,951 1,509 4,460

AE 26 Hotelero Con reductora 9,00 630 1 646 3,11 4,81 1,42 5,79 44,45 130,26 0,849 1,798 2,647

AE 27 Hotelero Con reductora 12,00 1.000 1 494 10,78 21,82 2,92 6,31 42,92 147,02 1,818 0,600 2,419

AE 28 Hotelero Con reductora 33,00 450 1 2.203 19,85 9,01 6,34 8,57 41,73 205,37 0,607 0,834 1,441

AE 29 Hotelero Con reductora 24,00 450 1 1.843 19,38 10,52 6,24 6,36 40,69 156,30 0,974 0,629 1,603

AE 30 Hotelero Con reductora 36,00 450 1 873 8,31 9,52 3,51 3,25 44,56 72,94 0,588 0,572 1,159

AE 31 Hotelero Con reductora 24,00 320 0,63 575 4,02 6,99 1,65 3,39 45,28 74,87 0,910 2,831 3,741

AH 01 Hospitalario Hidráulico 15,00 450 0,63 152 14,71 96,78 1,14 4,30 45,78 93,93 14,337 3,696 18,033

AH 02 Hospitalario Hidráulico 15,00 1.000 0,63 153 19,02 124,31 0,82 12,81 59,28 216,09 8,288 6,888 15,176

AH 03 Administración Hidráulico 6,00 1.000 0,63 350 29,67 84,77 1,87 0,40 46,20 8,66 14,129 0,094 14,223

AH 04 R. Ancianos Hidráulico 21,00 1.600 0,63 380 35,97 94,66 1,64 2,95 20,47 144,11 2,817 0,496 3,313

AH 05 R. Ancianos Hidráulico 21,00 1.600 0,63 725 42,27 58,30 2,44 2,89 19,93 145,01 1,735 0,326 2,062

AH 06 R. Ancianos Hidráulico 21,00 630 0,63 440 32,14 73,05 2,29 3,17 19,79 160,18 5,521 0,969 6,490

TOTAL - - 780,71 30.660 - 30.434 602,11 - 122,31 236,10 1.185,12 - 79,510 74,995 154,504

MEDIA - - 21,10 829 0,93 - - 25,06 - - - 215,67 2,149 2,027 4,176

Carga

nominal

(kg)

Energía específia del

ascensor

(mWh/kg·m)

Recorrido

(m)Tipo

Características nominales

Sector

Registros de analizador de redes

Movimiento

Nº de

maniobras

Reposo

Velocidad

nominal

(m/s)

23

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SectorPromedio energía específica

(mWh/kg·m)En movim. En reposo TOTAL

Residencial 1,023 1,091 2,114Hospitalario 4,289 1,992 6,281

Administración 3,802 0,528 4,331Comercio 0,971 7,622 8,592

R. de ancianos 2,787 0,823 3,610Hotelero 0,958 1,211 2,168

tabla 4.2. Energía específica por sectores.

Figura 4.4.(a) Energía específica por sectores y aparatos.


Figura 4.3. resumen de energía específica de aparatos analizados.

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,00018,00020,000

AE 01

AE 02

AE 03

AE 04

AE 05

AE 06

AE 07

AE 08

AE 09

AE 10

AE 11

AE 12

AE 13

AE 14

AE 15

AE 16

AE 17

AE 18

AE 19

AE 20

AE 21

AE 22

AE 23

AE 24

AE 25

AE 26

AE 27

AE 28

AE 29

AE 30

AE 31

AH 01

AH 02

AH 03

AH 04

AH 05

AH 06

mW

h/kg

·m

Aparato

Energía específica

En movim. En reposo

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,000

AE 15 AE 16 AE 17 AE 18 AH 03

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector ADMINISTRACIÓN. Energía específica

En movim. En reposo

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,00018,00020,000

AE 19 AE 20 AE 21 AE 22 AE 23

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector COMERCIO. Energía específica

En movim. En reposo

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,00018,00020,000

AE 11 AE 12 AE 13 AE 14 AH 01 AH 02

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector HOSPITALARIO. Energía específica

En movim. En reposo

24


Figura 4.4.(b) Energía específica por sectores y aparatos.

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,000

AE 15 AE 16 AE 17 AE 18 AH 03

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector ADMINISTRACIÓN. Energía específica

En movim. En reposo

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,00018,00020,000

AE 19 AE 20 AE 21 AE 22 AE 23

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector COMERCIO. Energía específica

En movim. En reposo

0,0002,0004,0006,0008,000

10,00012,00014,00016,00018,00020,000

AE 11 AE 12 AE 13 AE 14 AH 01 AH 02

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector HOSPITALARIO. Energía específica

En movim. En reposo

0,0000,5001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000

AE 26 AE 27 AE 28 AE 29 AE 30 AE 31

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector HOTELERO. Energía específica

En movim. En reposo

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

AE 24 AE 25 AH 04 AH 05 AH 06

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector RESIDENCIAS DE ANCIANOS. Energía específica

En movim. En reposo

0,0000,5001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,500

AE 01 AE 02 AE 03 AE 04 AE 05 AE 06 AE 07 AE 08 AE 09 AE 10

mW

h/kg

·m

Aparato

Sector RESIDENCIAL (Cominidades de propietarios). Energía específica

En movim. En reposo


25

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4.1.2.- Conclusiones: Mediciones en ascensores.

De los datos obtenidos en la campaña de mediciones, se extraen las siguientes conclusiones:

· En general, los aparatos que presentan un número de maniobras elevado obtienen una energía específica inferior al tener una penalización menor por los consumos constantes de la instalación.

· La demanda de energía específica del ascensor se descompone en dos partes: reposo y movimiento. Cada una de ellas supone aproximadamente el 50 % de la energía específica total. Este resultado muestra la gran importancia que tiene en el consumo energético del ascensor la potencia absorbida por el circuito de iluminación principalmente.

· La energía específica de los ascensores hidráulicos es superior a la de los electromecánicos en casi todos los casos, si bien, se han encontrado dos aparatos electromecánicos que presentan valores elevados de este parámetro. Se trata de los aparatos AE 22 y AE 23, los cuales son grandes montacargas (carga nominal 2.000 kg) que realizan pocas maniobras al día y consumen una potencia relativamente elevada en reposo.

· La energía especifica promedio de los ascensores electromecánicos se sitúa en torno a 2 mWh/kg·m (excluyendo los aparatos AE 22 y AE 23) y la de los hidráulicos en torno a 10 mWh/kg·m. Cabe destacar que la muestra tomada de los ascensores hidráulicos es inferior a la de electromecánicos por lo que el valor promedio es menos representativo.

· Por sectores de utilización (tabla 4.2 y Figuras 4.4 a 4.10), el sector residencial y el hotelero son los que presentan una energía específica inferior al tratarse generalmente de aparatos con menor carga nominal y con un número de maniobras elevado. En los sectores analizados el que peor energía específica presenta es el comercio al haber incluido dos montacargas de gran capacidad con un número de maniobras bajo.

26


4.2.- Evaluación energética de escaleras y rampas mecánicas.

Para la evaluación energética de las escaleras, rampas y andenes mecánicos, se han tomado 5 aparatos, 4 de ellos instalados en el sector comercial y 1 en el sector hospitalario.

Por lo general, hay tres modos de funcionamiento en las escaleras mecánicas de velocidad variable. Después de un periodo predefinido de inactividad, las escaleras mecánicas reducen su velocidad y llegan al modo de “Velocidad reducida”. El consumo en este modo de “Velocidad reducida” es más o menos la mitad que en el modo de funcionamiento normal. Después de alcanzar este modo de operación, y después de un intervalo de tiempo predefinido, la escalera se pone en un modo de “Parada”. En este modo de “Parada”, sólo el sistema de control y el sistema de detección de pasajeros (esteras de presión, fotocélulas o rayos infra-rojos) se mantienen en funcionamiento. Cuando un pasajero es detectado, la escalera lentamente comienza a moverse de nuevo suavemente, acelerando hasta que se alcanza la velocidad nominal.

Figura 4.5. Ciclo típico de una escalera mecánica.

Para el análisis energético, se ha instalado un analizador de redes en la línea general de alimentación de cada uno de los aparatos para medir su consumo energético. Además, se ha contado el número de personas transportadas durante el periodo de registro. Estos dos parámetros junto con la diferencia de altura salvada por la escalera, se han relacionado para determinar la demanda de energía específica por persona transportada y diferencia de altura salvada.

27

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4.2.1.- Energía específica.La energía específica de las escaleras o rampas mecánicas se determina mediante la siguiente ecuación:

Donde:EEscalera: Energía específica de la escalera por metro de altura salvada y kg de carga transportada (mWh/kg∙m).EMovimiento: Energía consumida en movimiento (mWh).h: Altura salvada por el aparato (m).Nºviajeros: Nº de viajeros transportados.k : Coeficiente de peso medio de viajero = 80 kg/viajero.

En la siguiente tabla, se muestran las características principales de los 5 aparatos analizados así como la demanda de energía específica de cada uno de ellos, determinada a lo largo de media hora de funcionamiento. En los Anexos I y II se amplían las características técnicas de todos los aparatos así como los resultados de la campaña de mediciones.

tabla 4.3. Energía específica de escaleras y rampas mecánicas analizadas.

Figura 4.6. Energía específica de escaleras mecánicas.

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

EM 01 EM 02 EM 03 EM 04 EM 05

mW

h/kg

·m

Aparato

Energía específica

EEscalera =EMovimiento

h x NºViajeros x k

28


según se aprecia en la tabla y figura anteriores, en la evaluación de la energía específica de las escaleras tiene gran influencia el número de viajeros. Por ejemplo, la escalera mecánica EM 05 es la que presenta una energía específica mayor, siendo la que menos energía neta ha consumido. Esto es debido a que ha transportado un número de viajeros bajo entre los que se reparten los consumos constantes de la instalación (sistema de control, pérdidas por rozamiento, sistema de accionamiento del motor…) teniendo mayor influencia por viajero.

Por otro lado, se ha incluido el consumo energético de los aparatos durante un periodo de 2 días para determinar la potencia media demandada en los tres estados considerados: velocidad normal, velocidad reducida y reposo. En la siguiente tabla y figura se muestran los resultados obtenidos:

tabla 4.4. Potencias medias registradas.

Figura 4.8.

AparatoPotencia media en

reposo (W)

Potencia media a vel

reducida (W)

Potencia media a vel normal

(W)

EM 01 0 703 1.756

EM 02 50 1.133 2.353

EM 03 50 650 1.361

EM 04 15 656 2.418

EM 05 10 637 1.175

% de demanda media de potencia

0,96%

29,14%

69,89%

Potencia media en reposo Potencia media a vel reducida Potencia media a vel normal

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

EM 01 EM 02 EM 03 EM 04 EM 05

W

Aparato

Potencias medias registradas

Potencia media en reposo Potencia media a vel reducida Potencia media a vel normal

Potencia media en reposoPotencia media a vel. reducidaPotencia media a vel. normal

Figura 4.7.

29

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4.2.2.- Conclusiones mediciones en escaleras y rampas.

Tras el análisis de los resultados de las mediciones se obtienen las siguientes conclusiones:

· La demanda de energía específica es variable y se encuentra muy influenciada por el número de viajeros que utilizan el aparato. A mayor número de viajeros más útil resulta la energía consumida al encontrarse menos tiempo en vacío, y por tanto, la demanda de energía específica es inferior.

· Como era de esperar, se aprecia bastante diferencia entre un mismo aparato empleado para subir o bajar. Este hecho se constata con los aparatos EM 02 y EM 03 ubicados en el mismo emplazamiento y empleados para subir y bajar respectivamente. Mientras que el aparato EM 02 presenta una energía específica de 23,5 mWh/kg·m el EM 03 empleado para bajar presenta un valor de 13,8 mWh/kg·m (40 % inferior).

· El correcto funcionamiento del sistema de control de personas asociado a un motor con regulador de velocidad, es una medida que reduce de forma notable el consumo de energía del aparato, al disminuir la velocidad o pararlo cuando no es necesario. La demanda de potencia es prácticamente 0 con el aparato reposo-parada y un 60 % menor a velocidad reducida.

5.- CALIfICACIóN ENERgétICA dE LOs AsCENsOREs sEgúN LA NORmA VdI 4707.

5.1.- La situación en el sector del ascensor.

En lo que se refiere al sector del ascensor, todavía no existen leyes específicas que regulen el consumo energético de los ascensores a lo largo de su ciclo de vida. A nivel europeo, la legislación que se encuentra más avanzada es la alemana, que es la que se analiza en este apartado a pesar de no tratarse de una norma de obligado cumplimiento en España.

Actualmente, mientras no exista legislación específica para el sector de la elevación, los fabricantes tienen que apoyarse en otras directivas más generales como ocurre con las Directivas 2005/32/CE “requisitos de diseño ecológico aplicables a productos que utilizan energía” y 2002/917CE “eficiencia energética de los edificios”.

En paralelo al marco europeo, ya existe una normativa VDI4707 “Elevators, energy efficiency”, pionera en temática de demanda energética para ascensores, que está siendo utilizada como referencia o punto de partida en varios de los países del entorno europeo. Calculando el consumo energético, su objetivo final es la obtención de una clasificación que catalogue cada ascensor en diferentes clases de acuerdo a su eficiencia energética global, de manera muy similar a lo que se realiza con los electrodomésticos. Las clases son siete y están definidas de la A a la G, coincidiendo con la clasificación definida en varias normativas referentes a los aparatos eléctricos de uso domestico.

30


En definitiva, el propósito final de esta norma es el de estandarizar una clasificación para ascensores con la que poder comparar, con cierto rigor técnico, unos con otros según criterios de eficiencia energética, de modo que no resulta muy complejo ni laborioso realizar tal comparación.

Para ello, se analiza el ascensor desde dos puntos de vista: su frecuencia de uso y las demandas energéticas en sus diferentes estados (en movimiento o en reposo). sin embargo, aún siendo esta norma un marco de referencia y un primer paso en relación a la legislación comunitaria existen dudas sobre su aplicabilidad. Estos recelos provienen de diferentes agentes participativos del sector por lo que está en el aire si, en un horizonte cercano, la VDI 4707 va a establecerse como normativa de referencia en cuento a cuestiones de eficiencia energética.

Uno de los principales inconvenientes que se extrae de su aplicación es lo inexacto que resulta la comparación entre ascensores de diferente naturaleza, ya que el procedimiento del cálculo no tiene la versatilidad suficiente para ponderar los parámetros de consumo más influyentes dependiendo del tipo de ascensor al que se catalogue.

Por otro lado, resulta de poca utilidad para empresas pequeñas que proveen de materiales a las grandes compañías, el enfoque de ascensor completo que tiene la VDI4707. Este problema deriva de que la norma no aporta soluciones individuales para conocer la eficiencia energética de los componentes por separado.

todo parece indicar que, esta norma no será el referente de análisis en cuanto a la eficiencia energética del ascensor, ya que aún genera muchas dudas al respecto por la reticencias de varios de los actores principales del sector del ascensor.

Independientemente de las obligaciones que el marco normativo pueda establecer, en la actualidad ya hay movimientos empresariales que dirigen sus esfuerzos hacia desarrollos tecnológicos para la consecución de un ascensor más eficiente energéticamente. Las empresas del sector han detectado la importancia de este aspecto y son conscientes de que el criterio energético será un factor crítico en los próximos años, ante la especial sensibilización de la sociedad en cuestiones medioambientales. En esta contienda global hacia un mundo más sostenible, donde el aprovechamiento racional de los recursos será el epicentro del debate, la importancia de los ascensores y su correspondiente gasto de energía no es, ni mucho menos, desdeñable.

31

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5.2.- Categorías por frecuencia de uso del ascensor.

Además de su diseño, la demanda de energía total de un ascensor depende esencialmente de su uso. Por ello, la norma clasifica los ascensores en 5 categorías en función de las horas al día en las que el aparato se encuentra en reposo y en movimiento.

Los tiempos medios de movimiento y reposo de los ascensores para cada una de las cinco categorías de uso figuran en la siguiente tabla.

Categoría 1 2 3 4 5

Uso Muy bajo Bajo Medio Alto Muy alto

Tiempo promedio de movimiento (h/día)

0,2(≤0,3)

0,5(0,3-1)

1,5(>1-2)

3(>2-4,5)

6(>4,5)

Tiempo promedio dereposo (h/día) 23,8 23,5 22,5 21 18

Tabla 5.1. Categorías por frecuencia de uso de los ascensores.

5.3.- Clases de eficiencia energética.

Dependiendo de los valores de la demanda de energía de movimiento y de reposo, los ascensores son asignados en distintas clases. Estos dos valores de la demanda determinan la clase de eficiencia energética del ascensor, en función de su frecuencia de uso.

Hay siete clases de demanda o de eficiencia energética representadas por las letras de la A a la G. La clase A representa la demanda de energía más baja o en consecuencia, la mejor eficiencia energética.

El ascensor se asigna a las clases de la demanda de energía según la tabla 2 y la tabla 3, de acuerdo a los valores de la demanda de reposo y de movimiento.

Potencia (W) ≤ 50 ≤ 100 ≤ 200 ≤ 400 ≤ 800 ≤ 1600 > 1600

Clase A B C D E F G

Tabla 5.2. Clases de potencia demandada en reposo.

Energía consumo (mWh/(kg·m)) ≤ 0,56 ≤ 0,84 ≤ 1,26 ≤ 1,89 ≤ 2,80 ≤ 4,20 > 4,20

Clase A B C D E F G

Tabla 5.3. Clases de energía demandada en movimiento.

32


Las clases de eficiencia energética de un ascensor se determinan a partir de los valores de la demanda de energía de reposo y de movimiento, con los tiempos de reposo promedio y de movimiento para una demanda diaria, de acuerdo a la tabla 1 y, dividiendo luego por el número de metros recorridos y la carga nominal. Esto se traduce en el valor específico de la demanda total de energía del ascensor.

Para la asignación de la demanda de energía específica en clases de eficiencia energética, los valores límite para la demanda de movimiento y de reposo que pertenece a la misma clase se combinan de acuerdo con la tabla 2 y la tabla 3 con la siguiente ecuación:

La introducción de los límites de las tablas 5.2 y 5.3 y las fracciones de tiempo de la tabla 5.1, conduce a las ecuaciones simplificadas en la tabla 5.4, donde se calculan los límites de las clases de eficiencia energética para cada ascensor.

tabla 5.4: Demanda de energía específica de los ascensores.

EAscensor = 0,882 +199W x 55,98h x 1000

450 kg x 1 x 8,36h x 3600m s= 1,705 mWhkg x mmWhkg x m

33

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Figura 5.1.

5.4.- Etiquetado energético de los ascensores analizados

En la siguiente tabla se muestra la calificación energética obtenida por los 37 aparatos analizados. Para la determinación de los valores límite se han empleado las ecuaciones de la tabla 5.4. sustituyendo el valor de Q (carga nominal en kg) y v (velocidad en m/s) correspondiente.

tabla 5.5. Calificación energética. (continúa)

AparatoTiempo

movimiento(h/día)

Tiempo reposo(h/día)

Energía específica del

ascensor(mWh/kg·m)

Clase por frecuencia de

uso

Velocidad(m/s)

Carga nominal

(kg)

Valor límite(mWh/kg·m)

Calificación energética

AE 01 3,12 20,88 1,705 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 02 3,60 20,40 2,219 4 1 450 C < 2,12D < 3,62

D

AE 03 1,38 22,62 2,673 2 1 320 A < 2,60B < 4,92

B

AE 04 1,68 22,32 2,197 3 1 320 B < 2,14C < 3,86

C

AE 05 2,88 21,12 1,206 3 1 320 A < 1,21 A

AE 06 1,55 22,45 4,271 3 1 320 C < 3,86D < 7,10

D

AE 07 1,57 22,43 1,548 3 1 450 A < 1,02B < 1,77

B

AE 08 1,11 22,89 2,049 2 1 450 A < 2,01B < 3,74

B

AE 09 1,28 22,72 1,787 2 1 450 A < 2,01 A

AE 10 2,76 21,24 1,487 3 0,8 320 A < 1,37B < 2,47

B

AE 11 4,75 19,25 1,620 4 1 975 B < 1,04C < 1,66

C

AE 12 9,57 14,43 0,454 5 1,6 1800 A < 0,57 A

AE 13 6,29 17,71 1,715 5 1 1125 C < 1,41D < 2,19

D

AE 14 5,89 18,11 0,690 4 1,52 1800 A < 0,60B < 0,91

B

AE 15 5,64 18,36 2,261 4 1,2 800 C < 1,67D < 2,70

D

AE 16 2,93 21,07 1,760 3 1 750 B < 1,40C < 2,37

C

AE 17 1,64 22,36 1,570 3 1 630 B < 1,50C < 2,58

C

AE 18 2,38 21,62 1,840 3 1 300 A < 1,25B < 2,23

B

AE 19 0,16 23,84 4,425 1 1 1600 B < 2,91C < 5,39

C

AE 20 0,52 23,48 1,857 2 1 1000 A < 1,21B < 2,15

B

AE 21 1,72 22,28 1,001 3 1 1000 A < 0,77B < 1,26

B

34


% de aparatos por calificación

10,81%

29,73%

27,03%

21,62%

10,81%

A B C D E

Tabla 5.5. Calificación energética. (continuación)

En la siguiente tabla y figura se muestra el resumen de los resultados de la calificación:

Calificación Nº de aparatos %

A 4 10,81B 11 29,73C 10 27,03D 8 21,62E 4 10,81

TOTAL 37 100,00

Tabla 5.6.

AparatoTiempo

movimiento(h/día)



ascensor(mWh/kg·m)


uso

Velocidad(m/s)

Carga nominal

(kg)



AE 22 0,09 23,91 17,428 1 0,5 2000 D < 15,11E < 29,24

E

AE 23 0,08 23,92 18,250 1 0,5 2000 D < 15,11E < 29,24

E

AE 24 1,75 22,25 1,727 3 1 1000 B < 1,26C < 2,09

C

AE 25 2,07 21,93 4,460 3 1 450 C < 3,11D < 5,59

D

AE 26 0,74 23,26 2,647 2 1 630 A < 1,60B < 2,91

B

AE 27 1,53 22,47 2,419 3 1 1000 C < 2,09B < 3,56

B

AE 28 3,17 20,83 1,441 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 29 3,19 20,81 1,603 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 30 1,75 22,25 1,159 3 1 450 A < 1,02B < 1,77

B

AE 31 0,84 23,16 3,741 2 0,63 320 A < 3,80 A

AH 01 0,58 23,42 18,033 2 0,63 450 C < 10,47D < 20,31

D

AH 02 0,33 23,67 15,176 1 0,63 1000 C < 11,75D < 22,88

D

AH 03 0,93 23,07 14,223 2 0,63 1000 D < 10,18E < 19,38

E

AH 04 1,78 22,22 3,313 3 0,63 1600 C < 2,09D < 3,54

D

AH 05 2,62 21,38 2,062 3 0,63 1600 B < 1,25C < 2,09

C

AH 06 2,49 21,51 6,490 3 0,63 630 D < 6,09E < 11,20

E

AparatoTiempo

movimiento(h/día)



ascensor(mWh/kg·m)


uso

Velocidad(m/s)

Carga nominal

(kg)



AE 22 0,09 23,91 17,428 1 0,5 2000 D < 15,11E < 29,24

E

AE 23 0,08 23,92 18,250 1 0,5 2000 D < 15,11E < 29,24

E

AE 24 1,75 22,25 1,727 3 1 1000 B < 1,26C < 2,09

C

AE 25 2,07 21,93 4,460 3 1 450 C < 3,11D < 5,59

D

AE 26 0,74 23,26 2,647 2 1 630 A < 1,60B < 2,91

B

AE 27 1,53 22,47 2,419 3 1 1000 C < 2,09B < 3,56

B

AE 28 3,17 20,83 1,441 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 29 3,19 20,81 1,603 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 30 1,75 22,25 1,159 3 1 450 A < 1,02B < 1,77

B

AE 31 0,84 23,16 3,741 2 0,63 320 A < 3,80 A

AH 01 0,58 23,42 18,033 2 0,63 450 C < 10,47D < 20,31

D

AH 02 0,33 23,67 15,176 1 0,63 1000 C < 11,75D < 22,88

D

AH 03 0,93 23,07 14,223 2 0,63 1000 D < 10,18E < 19,38

E

AH 04 1,78 22,22 3,313 3 0,63 1600 C < 2,09D < 3,54

D

AH 05 2,62 21,38 2,062 3 0,63 1600 B < 1,25C < 2,09

C

AH 06 2,49 21,51 6,490 3 0,63 630 D < 6,09E < 11,20

E

AparatoTiempo

movimiento(h/día)



ascensor(mWh/kg·m)


uso

Velocidad(m/s)

Carga nominal

(kg)



AE 01 3,12 20,88 1,705 4 1 450 B < 1,27C < 2,12

C

AE 02 3,60 20,40 2,219 4 1 450 C < 2,12D < 3,62

D

AE 03 1,38 22,62 2,673 2 1 320 A < 2,60B < 4,92

B

AE 04 1,68 22,32 2,197 3 1 320 B < 2,14C < 3,86

C

AE 05 2,88 21,12 1,206 3 1 320 A < 1,21 A

AE 06 1,55 22,45 4,271 3 1 320 C < 3,86D < 7,10

D

AE 07 1,57 22,43 1,548 3 1 450 A < 1,02B < 1,77

B

AE 08 1,11 22,89 2,049 2 1 450 A < 2,01B < 3,74

B

AE 09 1,28 22,72 1,787 2 1 450 A < 2,01 A

AE 10 2,76 21,24 1,487 3 0,8 320 A < 1,37B < 2,47

B

AE 11 4,75 19,25 1,620 4 1 975 B < 1,04C < 1,66

C

AE 12 9,57 14,43 0,454 5 1,6 1800 A < 0,57 A

AE 13 6,29 17,71 1,715 5 1 1125 C < 1,41D < 2,19

D

AE 14 5,89 18,11 0,690 4 1,52 1800 A < 0,60B < 0,91

B

AE 15 5,64 18,36 2,261 4 1,2 800 C < 1,67D < 2,70

D

AE 16 2,93 21,07 1,760 3 1 750 B < 1,40C < 2,37

C

AE 17 1,64 22,36 1,570 3 1 630 B < 1,50C < 2,58

C

AE 18 2,38 21,62 1,840 3 1 300 A < 1,25B < 2,23

B

AE 19 0,16 23,84 4,425 1 1 1600 B < 2,91C < 5,39

C

AE 20 0,52 23,48 1,857 2 1 1000 A < 1,21B < 2,15

B

AE 21 1,72 22,28 1,001 3 1 1000 A < 0,77B < 1,26

B

Figura 5.2.

35

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5.5.- Conclusiones calificación energética.

tras análisis de los resultados de calificación energética, se obtienen los siguientes resultados:· En general, los aparatos analizados obtienen calificaciones altas lo que indica que el método de

la VDI4707 es poco restrictivo (un 70 % de los aparatos obtienen calificación C o superior).· La norma establece límites para la energía específica menos restrictivos para los ascensores con

pocas maniobras diarias (categoría de uso menor), lo que permite obtener calificaciones altas en aparatos con energía específica relativamente alta.

· Los ascensores hidráulicos obtienen calificaciones peores que los electromecánicos, a pesar de desplazase a velocidades más bajas para las que el límite de energía específica es menos restrictivo. Únicamente uno de los 6 ascensores hidráulicos alcanza la calificación energética C, presentando el resto calificaciones D o E.

· Los montacargas electromecánicos con pocas maniobras al día y elevadas potencias instaladas en iluminación (AE 22 y AE 23) obtienen calificaciones energéticas bajas al presentar una energía específica alta.

6.- mEdIdAs dE AhORRO y EfICIENCIA ENERgétICA.

Cuando se habla de eficiencia energética en los ascensores, se refiere a que su fabricación se realiza pensando de forma inteligente para el aprovechamiento y el ahorro de energía. Es decir, se adopta una serie de medidas tecnológicas para que dicho ascensor consuma la menor energía posible sin renunciar a un grado de bienestar y de calidad.

En la actualidad, es necesario elaborar un plan de ahorro y eficiencia energética encaminado a la fabricación y utilización del ascensor que asegure un menor consumo para los mismos niveles de actividad y bienestar social. Para ello, es necesario analizar algunas de las medidas que se pueden tomar para poder conseguir ahorrar energía y, con ello, reducir el gasto del recibo de la compañía eléctrica sin privarse del uso tan cotidiano como necesario del ascensor.

Con la influencia de los avances tecnológicos y con un endurecimiento de las normas existentes, se conseguiría reducir el consumo energético del ascensor y, con ello, contribuir a disminuir la degradación del medio ambiente. Hay que responsabilizarse y dar un enfoque lo más ecológico posible, mejorando técnicamente para conseguir el máximo rendimiento, eficacia y unos materiales reciclables de larga duración. Con ello, se hará un mundo más eficiente y sostenible, protegiendo nuestro entorno.

Se ha de tener en cuenta que no se debe malgastar la energía con maquinaria y tecnologías obsoletas, ya que existen en la actualidad tecnologías eficientes para el transporte vertical.

El ascensor supone entre el 3 % y el 8 % del consumo energético de un edificio. De este consumo la mayor parte corresponde al movimiento y a la iluminación de la cabina.

Con estos datos, es importante tener medidas de eficiencia energética para no malgastarla. Utilizando materiales más caros pero energéticamente correctos se pueden amortizar a corto plazo la diferencia de precios con el ahorro conseguido en la factura eléctrica.

36


se pueden conseguir ahorros energéticos significativos si se escoge una tecnología eficiente.

Los criterios principales para determinar el tipo y el sistema de ascensores más idóneos son:· La velocidad de los ascensores (que dependerá del flujo de personas a transportar y del tiempo de

espera).· La altura del edificio.· La capacidad de transporte.· El espacio disponible para instalar los ascensores.

Para una buena actuación desde el punto de vista energético se debe prestar atención a los siguientes puntos:

· Evitar sobredimensionar la capacidad del ascensor, porque se provocará un aumento del consumo durante las horas de baja demanda y cuando está vacío.

· Considerar cual es la mejor opción para el accionamiento (hidráulico o eléctrico).· Cuando hay varios ascensores, se ha de estudiar la mejor solución en cuanto a número y capacidad

de cada uno de los ascensores.

Para evitar el sobredimensionamiento del sistema, se han de analizar atentamente las necesidades, como la cantidad de personas en cada planta, la actividad que se realiza, etc. El número de ascensores dependerá tanto de la capacidad de transporte, como del intervalo probable de paradas. En general, es mejor escoger la opción de menor capacidad, y un mayor número de ascensores.

A continuación, se exponen algunas propuestas de mejoras de ahorro y eficiencia energética en aparatos de elevación que influyen directamente en el consumo energético del aparato:

6.1.- No mantener la iluminación de la cabina permanentemente encendida.

Muchos ascensores, mantienen la luz de la cabina permanentemente encendida, sin que se haya generalizado el uso de mecanismos automáticos de desconexión que eviten el derroche energético. En estado de reposo el ascensor consume un 50 % de la energía total absorbida, por lo que apagar la luz cuando no es necesaria disminuiría el consumo energético del ascensor en un porcentaje similar al ser el circuito de iluminación el principal consumidor en ese estado. La instalación de un mecanismo de presencia, que activa la iluminación del interior del ascensor cuando alguien entra y/o detectores de movimiento de ascensores que solo se ilumine cuando estén en funcionamiento o tengan abierta la puerta, son buenas opciones para el ahorro de energía.

Los huecos de ascensor suelen disponer de una batería de bombillas para iluminarlos cuando se realizan reparaciones o revisiones periódicas. Conviene verificar que estas luces se encuentran apagadas cuando no son necesarias.

37

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6.2.- Sustituir lámparas de la cabina por iluminación de bajo consumo.

La mayor parte de los ascensores utilizan fluorescentes y están 24 horas en funcionamiento. si se sustituyen los fluorescentes por lámparas de bajo consumo o lámparas tipo LED que apenas consumen, unido al punto anterior, el resultado sería óptimo.

El alumbrado representa una parte importante de la energía absorbida en el ascensor. Con una iluminación eficiente se pueden conseguir ahorros de hasta el 80 %, ya que ésta suele estar encendida durante todo el día, aunque el ascensor no se mueva.

En la actualidad, se puede hablar de tres formas básicas de iluminación utilizadas en todas las cabinas: la incandescencia, la de descarga a baja presión y la de LED. La fluorescencia se caracteriza por ser una fuente de luz lineal, mientras que la incandescencia y la de LED son puntuales.

En la siguiente tabla, se muestra una comparación de las principales características de las lámparas utilizadas en los aparatos elevadores:

Tipo de lámpara Tiempo de vida (h) Eficacia luminosa (lm/W)

Incandescente 750-2.000 10-18Halógenas incandescentes 3.000-4.000 15-20Fluorescentes compactos (CFL) 8.000-10.000 35-60

Fluorescentes lineales 20.000-30.000 50-100De alta potencia LED blanco 35.000-50.000 30-150

Tabla 6.1. Comparación de las principales características de lámparas.

ØLáMPArAs DE InCAnDEsCEnCIA.

Como lámparas de incandescencia, se consideran la bombilla clásica y la moderna lámpara halógena. se basan en calentar un filamento hasta conseguir que produzca luz. En este proceso se desprende gran cantidad de calor por radiación y otra parte por convección. En las convencionales, el 95 % de la energía que se consume se transforma en calor. La bombilla clásica incandescente se puede sustituir fácilmente por la actual bombilla electrónica de bajo consumo, que utiliza la misma tecnología que la de los tubos de fluorescentes pero en miniatura y con casquillo de bombillas para que se puedan sustituir por éstas sin problemas. Como son lámparas fluorescentes compactas de alta eficacia y de muy buena reproducción cromática, tienen las mismas ventajas y desventajas que las fluorescentes.

Figura 6.1.

38


Con ellas conseguimos, comparadas con las de incandescentes, un consumo cinco veces menor, menos carga calorífica y una duración de aproximadamente, ocho veces más, y por tanto, menor gasto de mantenimiento.

Además de intentar sustituir las lámparas incandescentes por otras de bajo consumo, se pueden conseguir ahorros de hasta el 80 %, si se incluyen sensores de movimiento y temporalizarlos para mantenerlos apagados con el ascensor en reposo y cuando alguien se aproxime o se ponga en funcionamiento el ascensor se enciendan. Apagar y encender las lámparas de incandescencia no gasta más electricidad, a diferencia de las fluorescentes o las de bajo consumo, que consumen cierta cantidad de energía y reducen su vida útil.

ØLáMPArA DE DEsCArGA o bAjA PrEsIón.

En este grupo están los tubos fluorescentes y las modernas lámparas de bajo consumo. se basan en producir una descarga eléctrica entre dos electrodos a través de una atmósfera de gas y de vapor metálico. Para iniciar la descarga, se precisa aumentar el grado de ionización del gas para

obtener tensiones de arranque bajas y disponer de una tensión suficientemente alta para mantener la descarga. Lo primero se consigue procediendo a un calentamiento previo de los electrodos, con lo que se activa su emisión electrónica, y para lo segundo, se obtiene la tensión aprovechando el pico producido por la corriente de ruptura en un circuito fuertemente inductivo.

Es aconsejable utilizar la tecnología fluorescente en aquellos lugares en que se enciende la luz más de una hora cada vez. Por ello, se recomienda su utilización en los cuartos de máquinas y poleas, rosarios de iluminación, hueco de ascensor y en la iluminación de las cabinas de los ascensores. Este tipo de lámparas de descarga utilizan una potencia cinco veces menor y duran ocho veces más que las bombillas de incandescencia.

si la cabina ya tiene iluminación a través de equipos fluorescentes, estos serán más eficientes si sustituimos:

- Las lámparas fluorescentes antiguas de potencia 20 W y 40 W por otras más modernas de 18 W y 36 W, que proporcionan igual cantidad de luz y consumen el 10 % menos de energía. también se pueden sustituir por otro tipo de lámpara fluorescente llamada de alta eficiencia multifósforo o trifósforo, que proporciona el 15 % más de luz con el mismo consumo energético.

- Los balastos convencionales por otros balastos electrónicos. Con estos equipos de conexión electrónicos, además de conseguir una mayor eficacia luminosa, reducen las pérdidas de potencia del balasto a la tercera parte, desaparecen los ruidos y zumbidos. Consiguen luz sin parpadeo y sin ningún efecto estroboscópico, se desprende menos calor y su seguridad es más completa. Asimismo, estos equipos de conexión electrónicos hacen que la duración de las lámparas fluorescentes se vea incrementada hasta el 50 %, lo cual beneficia al medio ambiente.

- Los metacrilatos opacos de los techos de cabina por otros más transparentes, sustituyendo las

Figura 6.2.

39

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chapas perforadas que los sujetan, por otras que permitan pasar mejor la luz. Incluso pueden sustituir los techos de iluminación por otros de cristal laminar translúcidos. Con ello podremos disminuir el número de tubos instalados.

ØILUMInACIón Con LED.

Un LED es un dispositivo semiconductor que emite luz cuando circula por la corriente eléctrica, es decir, es un diodo emisor de luz. La luz se genera al liberarse los fotones gracias a que los electrones cambian de nivel de energía durante su desplazamiento por el material semiconductor, este efecto se llama electroluminiscencia.

tienen una elevada eficiencia energética cercana al 90 %, con una larga vida útil de hasta 100.000 horas. son fáciles de fabricar, no emiten calor y tienen una elevada resistencia física a los golpes y vibraciones, características que los hacen adecuados para iluminar el interior de las cabinas de los ascensores. Aunque los LED siguen siendo caros en comparación con otros tipos de lámparas, su precio está compensado por una vida muy larga. Además, su vida no se reduce por los frecuentes ciclos de encendido y apagado de las lámparas.

En la actualidad, se están probando paneles luminosos flexibles de alto rendimiento energético que utilizan la tecnología oLED (diodo orgánico emisor de luz). son de alta eficiencia energética y forman una luz agradable orgánica uniforme, expansiva en todo un espacio y, aparentemente, natural. su eficiencia es 2,5 veces superior a la de las bombillas actuales de bajo consumo, pero actualmente tienen en contra su elevado coste y menor vida útil. Este es un paso para la optimización energética en la iluminación de las cabinas y hueco de ascensores, buscando nuevas tecnologías que aumenten su eficiencia y descubriendo nuevos materiales encaminados a conseguir un bajo consumo energético en su elaboración y manipulación.

6.3.- Desconexión de equipos consumidores de energía.

Además de utilizar componentes eficientes, la energía puede ser ahorrada por los equipos de desconexión, o poniéndose en un modo de bajo consumo de energía cuando el ascensor no se utiliza.

Durante los periodos de baja demanda, incluso el cierre de uno o más ascensores de un grupo puede ser una buena opción de ahorro de energía, sin comprometer la calidad del servicio.

Una alternativa es tener dos modos distintos de trabajo en reposo:

- El primer modo establece que los únicos componentes que pueden ser inmediatamente activados serían total o parcialmente desconectados. Algunos ejemplos son: muestra de iluminación, ventilación, muestra maquina (flechas de dirección, indicador de piso, etc.), regulador de descenso. Esta opción no implica un aumento del tiempo de espera de los pasajeros.

Figura 6.3.

40


- El segundo modo de reposo apaga otros componentes, pero el sistema puede tardar más tiempo en iniciarse debido a la naturaleza de los equipos de encendido-apagado, como unidad de impulsión, los operadores de la puerta, la electrónica de la cabina, detectores de las puertas. Debido a la extensión del tiempo de espera, la secuencia de reinicio puede tardar hasta 30 segundos. Este segundo modo de espera sólo sería adecuado para largos periodos de baja demanda de pasajeros.

6.4.- Manejo de tráfico y la gestión.

Los controladores de ascensores garantizan que los aparatos son enviados correctamente al destino, que las puertas se abren y cierran en el momento adecuado, etc.

Cuando se instalan varios ascensores en la misma ubicación, sus sistemas de control deben estar interconectados para optimizar su funcionamiento.

Los controladores del tráfico moderno pueden utilizar técnicas de inteligencia artificial (redes neuronales artificiales, lógica difusa y/o algoritmos genéticos) para mejorar la eficacia del servicio y la eficiencia energética.

Utilizar los ascensores de manera eficiente supone realizar el transporte de pasajeros con el menor número de viajes y el menor número de ascensores instalados para asegurar una alta ocupación, lo que reduce la energía consumida significativamente.

6.5.- Modo de funcionamiento.

La mayor parte del consumo de los ascensores se produce durante los arranques, debido a los elevados picos de potencia demandada, que ascienden a tres o cuatro veces el valor de la potencia nominal. Es por ello que la gestión del funcionamiento del sistema de ascensores es una buena herramienta para reducir el consumo energético del sistema.

Básicamente hay tres modos de funcionamiento de los ascensores:· Modo “taxi”: no hay ninguna regulación, el ascensor va directamente desde el piso de partida

al destino final de la primera persona que lo ha llamado, sin ninguna parada. Este modo tiene muy mala eficiencia energética y prácticamente no se utiliza nunca en los edificios nuevos.

· Modo “autobús”: el ascensor para en cada piso desde dónde se ha llamado, cuando sube y cuando baja.

· Modo mixto: En una dirección, el ascensor realiza una parada en cada piso desde dónde se ha llamado, y en la otra dirección no se realiza ninguna parada.

Cuando hay varios ascensores funcionando conjuntamente, es posible utilizar un sistema de control con el fin de obtener la mejor combinación de los diferentes modos de funcionamiento.

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6.6.- Instalación de mecanismos de maniobra selectiva para reducir los viajes de los ascensores en vacío.

En edificios con varios ascensores, se tendría que llamar sólo a uno de ellos, no a varios a la vez, para coger el que antes llegue. Para solo consumir energía de uno de ellos, deberían disponer de mecanismos de maniobra selectiva que permiten activar la llamada del ascensor que se encuentre más cerca del punto requerido. El sistema analizaría cuál de los ascensores es el que debe acudir a atender a esta persona, contemplando el ahorro energético y la calidad del servicio.

Los mecanismos de maniobra selectiva son los encargados de gobernar el funcionamiento del ascensor, dan un servicio y confort adecuados ajustándose a las necesidades reales de cada momento con el mínimo coste energético. optimizan el tráfico del ascensor reduciendo los tiempos de espera y se atienden las llamadas por una sola cabina.

Con la instalación de maniobras inteligentes que sean capaces de optimizar y controlar la gestión de las llamadas recibidas, podemos alcanzar ahorros de consumo eléctrico de más del 10 %. Con esta tecnología, lo que se consigue son más prestaciones evitando desplazamientos inútiles, lo que supone un ahorro de energía y una mayor duración de los materiales al tener menor desgaste, con el consiguiente beneficio para el medio ambiente.

El mando de los aparatos elevadores, es en general automático. El mando automático se realiza por medio de pulsadores de llamada en cada piso, y una vez dentro de la cabina, accionando el pulsador del piso al que desea subir el pasajero.

La respuesta del ascensor a estas órdenes no es la misma en todos los ascensores, pues mientras en los ascensores con maniobra automática normal no registran ni atienden más que una orden, y hasta que no la cumplimentan no queda en disposición de atender otra, los ascensores de maniobras colectivas registran todas las llamadas que estén de acuerdo con su pr

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