Más eficiencia energética en sistemas de elevación con los variadores de velocidad ZAdyn
Hace más de 100 años que ZIEHL-ABEGG comenzó a fabricar motores para ascensores. Un vínculo con el mundo de la elevación que llega a nuestros días, fruto de la fiabilidad y durabilidad de nuestros equipos. Como prueba de ello, en Países Bajos se sustituyó un motor después de 65 años en funcionamiento, fabricado en 1946. El know-how y la innovación de ZIEHL-ABEGG, en el campo de los motores síncronos de imanes permanentes, marcó un hito en la década de los 90. Se trasladó toda la experiencia en aplicaciones médicas a los sistemas de elevación, con una idea revolucionaria: ascensores sin cuarto de máquinas -conocidos como MRL- Así, se abandonó la fabricación de equipos tradicionales como eran los motores de 1 o 2 velocidades y los antiguos variadores de tensión -antepasados de los variadores de frecuencia, Variable Voltage Variable Frequency (V3F), que son habituales en multitud de procesos industriales-.
El desarrollo de los variadores de frecuencia marcó un hito en ZIEHL-ABEGG, que ha llegado a nuestros días con series de producto como los actuales ZAdyn 4C y ZAdynpro que, a diferencia con otros fabricantes de V3F industriales, son diseñados específicamente para sistemas de elevación. De hecho, los menús de configuración de los V3F de ZIEHL-ABEGG son diseñados con terminología del mundo de la elevación para facilitar la puesta en marcha, diagnosis y revisión. Sólo así se logran unos resultados de operabilidad del motor precisos, exquisitos en términos de confort de viaje, además de regulación óptima sin perturbaciones, arrancadas y paradas suaves con máxima precisión en planta.
¿Instalación junto al motor o en armario de maniobra?
La diferencia principal entre ambas familias de V3F es dónde se instalan: ZAdyn 4C está diseñado para ubicación en la pared superior del hueco del ascensor, próximo al motor, y reduciéndose las longitudes necesarias de cable de alimentación al motor y de la manguera de encoder. Esta familia ZAdyn 4C integra el filtro de radio interferencia y la reactancia de línea o power choke, garantizando un cumplimiento de la normativa de CEM sobre Emisión e Inmunidad (EN12015 y EN12016).
Por su parte, ZAdynpro está concebido preferiblemente para instalación dentro del armario de maniobra, gracias a sus dimensiones más compactas, al no llevar integrada la reactancia de línea (elemento que reduce el efecto perjudicial del tercer armónico de corriente en un 30%). Como características comunes de ambas familias, cabe destacar que operan electrónicamente vía IGBT´s, y, por tanto, prescinden de los contactores de motor, mediante el mecanismo STO (Safe Torque Off), acorde a la norma IEC 61800-5-2 (SIL3).
Estas mejoras se traducen en un funcionamiento silencioso del motor, sin el ruido generado por el arranque y parada de los contactores (que suelen instalarse en el armario de maniobra a pie de planta), con el ahorro de problemas debidos a fallos por su inevitable desgaste mecánico. En otras palabras, ZIEHL-ABEGG es de nuevo la marca pionera en la aplicación de tecnología ‘contactor-less’ en el mundo de los sistemas de elevación.
La gama ZAdyn, en sus versiones ZAdynpro y ZAdyn4C, tienen un rango de potencias que van desde los 4,5 kW hasta los 37 kW, (de 11A a 74A), tanto para motores síncronos como asíncronos. Ofrecen igualmente una amplia compatibilidad con diferentes versiones de encoder, desde absolutos como EnDat, SSI, SinCos, BISS-C, hasta incrementales (TTL, etc.), para motores asíncronos. Entre sus numerosas funciones, destaca la monitorización del estado del freno vía microcontactos, según exige la norma EN81-20. Para ascensores montacargas capaces de mover hasta 10.000 kg ZIEHL-ABEGG acaba de presentar su nueva serie ZAdyn4Bplus con rangos desde 55 kW hasta 110 kW (corrientes desde 110A hasta 220A).
Factores que intervienen en la eficiencia energética del ascensor
Para valorar la eficiencia energética del ascensor en su conjunto, en base a la directiva VDI 4707, intervienen diversos factores, principalmente el tipo de accionamiento motriz (hidráulico, motor asíncrono con reductor sin V3F, motor PMS gearless, etc.), y después aspectos como la configuración mecánica del ascensor (pesos, velocidades, tipo de chasis y suspensión, recorrido, calidad del mantenimiento, etc.), y otros factores relativos al régimen de funcionamiento y categoría de uso del ascensor, como son el número de viajes por día, los días de funcionamiento al año, la carga media en cabina, etc.
Comparando un grupo tractor gearless con un motor asíncrono de dos velocidades con reductor estamos hablando de consumos (kWh) hasta tres veces inferior a favor del accionamiento gearless. Una gran ventaja inmediata es el posible cambio a un contrato de menor potencia contratada con la empresa eléctrica. Por parte de la maniobra eléctrica también se introducen medidas que reducen tanto el consumo de iluminación de cabina en uso como en stand-by de forma sencilla.
En cuanto a la eficiencia energética del variador de frecuencia ZAdyn, por ejemplo, para un ascensor de carga útil de 630 kg (8 personas) y velocidad de viaje de 1,6 m/s, hablamos del 96%, dependiendo de la frecuencia de conmutación (8kHz como referencia) con la que se opere.
Uno de los complementos a los V3F son las unidades de recuperación energética, como la serie ZArec4C, capaces de contribuir a alcanzar los objetivos de eficiencia energética y sostenibilidad de los sistemas de elevación al preprocesar la energía generada y realimentar a la red eléctrica. La serie ZArec de ZIEHL-ABEGG se ha diseñado especialmente para la recuperación de energía de forma altamente dinámica y para operar durante intervalos breves, con un factor de distorsión THD inferior al 5%, sin interferir en la infraestructura de la red ni arriesgando la función de otros aparatos conectados a la línea de suministro eléctrico.
Lograr la clase de eficiencia energética A bajo norma VDI4707
Con equipos innovadores como ZArec es posible alcanzar la clase de eficiencia energética A según norma VDI4707. La combinación del variador de frecuencia ZAdyn con la unidad regenerador ZArec permite una instalación, configuración y puesta en marcha sencilla y con mínimos costes. Además, es importante destacar que ZArec es compatible con otros variadores de frecuencia del mercado, siendo una óptima solución en cualquier obra nueva o modernización, que justifican la instalación de estos equipos para obtener importantes ahorros energéticos, que pueden llegar hasta un 50% según el caso.
Para un diseño óptimo de cada sistema de elevación, nuevo o retrofit, ZIEHL-ABEGG dispone del programa de cálculo ZAlift con el que es posible realizar una valoración de consumos, y comparativa de clase de eficiencia energética con /sin unidad regeneradora ZArec.
El cálculo del programa ofrece un resultado de clase de eficiencia energética en trayecto, en standby y la suma de ambos, junto a los consumos y costes orientativos, de gran utilidad para responsables técnicos y de proyectos de sistemas de elevación.
Y complementando todas las soluciones que profundizan en la durabilidad y eficiencia energética del ascensor, ZIEHL-ABEGG cuenta también con el módulo silencioso de control de freno ZAsbc4, capaz de activar electrónicamente cualquier tipo de freno mecánico de la máquina del ascensor, reduciendo el conexionado de maniobra eléctrica.
En suma, millones de seres humanos utilizan ascensores a diario en todo el mundo. Un viaje rápido, cómodo y seguro que les transporta a sus oficinas, hogares, habitaciones de hoteles, etc. Y todos lo hacemos confiando en esa tecnología, sabedores de que están preparados para cumplir con su cometido. La importante contribución de ZIEHL-ABEGG a la fiabilidad y la comodidad de los ascensores, a las ingenierías de accionamiento y control, al corazón y alma de un ascensor, es innegable desde hace más de 100 años.
Todo gracias a la capacidad de la marca para combinar el motor y el control a los requisitos específicos de cada fabricante de ascensores, independientemente del ascensor y el espacio disponible, pero siempre con miras a la eficiencia energética máxima y la seguridad aportada por los equipos fabricados por ZIEHL-ABEGG.
