SISTEMA DI RECUPERO ENERGIA PER ASCENSORI

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Rosangela Casagrande
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1 SISTEMA DI RECUPERO ENERGIA PER ASCENSORI

2 3 Il primo sistema PLUG & PLAY sul mercato del recupero energetico per ascensori.

degli stabili Risparmiare energia e costi sulla bolletta elettrica in conformità alle normative europee Semplicità: il

L energia non viene dissipata ma si immagazzina e si riutilizza per l efficientamento energetico dell ascensore.

un costo che fa si che il ritorno dell investimento sia molto lento e non conduca un risparmio all utente finale.

(Optional su richiesta) In caso di avaria dell ascensore, ERS svolge una funzione di emergenza; utilizzando l energia

Questa funzione evita l installazione di un UPS.

2 2 3 Il primo sistema PLUG & PLAY sul mercato del recupero energetico per ascensori. Inserire un sistema Epic Power consente di: Migliorare la classe energetica Migliorare l efficientamento energetico degli stabili Risparmiare energia e costi sulla bolletta elettrica in conformità alle normative europee Semplicità: il sistema si adatta su nuove o pre-esitenti installazioni mediante la connessione di due unici cavi (Plug & Play, collega e usa). Scalabile in potenza e energia può essere adattato a qualsiasi installazione massimizzando il risparmio e la resa. L energia non viene dissipata ma si immagazzina e si riutilizza per l efficientamento energetico dell ascensore. Per restituirla alla rete è necessario installare un contatore bidirezionale; in alcuni casi, questa modalità implica un costo che fa si che il ritorno dell investimento sia molto lento e non conduca un risparmio all utente finale. Funzione Emergenza (UPS), denominato anche ERS Rescue Aid. (Optional su richiesta) In caso di avaria dell ascensore, ERS svolge una funzione di emergenza; utilizzando l energia immagazzinata, consente all ascensore di raggiungere il piano più vicino per l evacuazione delle persone dalla cabina. Questa funzione evita l installazione di un UPS. La tecnologia ERS Rescue Aid è opzionale ed installabile su richiesta dei clienti. Il consumo del picco di potenza viene ridotto e pertanto in taluni casi potrebbe consentire di stipulare con il gestore elettrico dei contratti più vantaggiosi sulla quota di spesa fissa. Per questa funzione si dispone di un software di sviluppo che aiuta il cliente a selezionare la migliore opzione per la sua installazione.

4 5 Quando il motore opera come un generatore, l energia prodotta è immessa nel bus del DC (corrente continua) dell inverter.

Se la potenza generata è maggiore della potenza massima del sistema Epic Power, l energia generata è dissipata nella resistenza della frenata (freccia rossa).

La seconda fase dell operatività di un ascensore si ha quando la cabina richiede energia del bus di DC del VVF.

Se l energia richiesta è superiore a quella immagazzinata in Epic Power, la differenza si ottiene con la forma tradizionale, ovvero tramite l alimentazione trifasica del variatore (freccia rossa).

Gli ascensori a fune hanno un contrappeso.

L energia generata durante questa fase viene così dissipata in quella conosciuta come resistenza di frenata.

3 4 5 Quando il motore opera come un generatore, l energia prodotta è immessa nel bus del DC (corrente continua) dell inverter. Epic Power è in grado di assorbire questa energia e immagazzinarla con una potenza data dal suo valore nominale raffigurata con la freccia verde nel disegno sopra riportato. Se la potenza generata è maggiore della potenza massima del sistema Epic Power, l energia generata è dissipata nella resistenza della frenata (freccia rossa). Questo è un dettaglio importante del nostro Epic Power che essendo un sistema plug-in recupera tutta l energia possibile senza interferire nella sua operatività. La seconda fase dell operatività di un ascensore si ha quando la cabina richiede energia del bus di DC del VVF. In questo caso il sistema Epic Power si scarica iniettando l energia richiesta tramite il bus del DC (freccia verde) e minimizzando il picco di potenza assorbita dalla rete. Se l energia richiesta è superiore a quella immagazzinata in Epic Power, la differenza si ottiene con la forma tradizionale, ovvero tramite l alimentazione trifasica del variatore (freccia rossa). In questo modo continua a mantenere la neutralità della installazione. Epic Power si adatta sia ad ascensori nuovi che a quelli già in uso. Inizia subito a recuperare e risparmiare energia elettrica. Gli ascensori a fune hanno un contrappeso. Quando l ascensore sale relativamente pieno (pesando meno del contrappeso), il motore che muove l ascensore funziona come un freno per bilanciare il contrappeso. L energia generata durante questa fase viene così dissipata in quella conosciuta come resistenza di frenata. Epic Power interviene trasformando questa energia per immagazzinarla in una batteria di accumulatori e restituirla quando l ascensore richiede alimentazione per la discesa, cioè quando è necessario «vincere» il contrappeso che risale. Epic Power può essere installato in quasi tutti gli ascensori già esistenti o nuovi. L unico requisito è che l ascensore possa essere azionato tramite un inverter a frequenza variabile conosciuto generalmente con la sua sigla in inglese VVVF. Gli ascensori idraulici più recenti sono anch essi azionati con questo tipo di sistema. Il primo grafico mostra un esempio reale di un ciclo di recupero di energia. Il consumo della potenza attuale dell ascensore è rappresentata dalla linea azzurra, mentre la linea rosa indica il consumo con il sistema Epic Power. Il grafico sottostante mostra l energia immagazzinata. In questo caso il sistema Epic Power è stato in grado di immagazzinare tutta l energia che ha generato. Se il sistema Epic Power si dovesse guastare, in automatico si disconnette. Questo è iondice di un alto livello di sicurezza, molto importante in un sistema destinato alle persone. Il secondo grafico mostra un esempio del caso menzionato precedentemente. La linea azzurra rappresenta il consumo della potenza di un ascensore senza Epic Power e in rosa la potenza che si consuma con il nostro Epic Power. Come si può osservare, il picco istantaneo massimo si riduce di 3 kw (da 8 kw fino a 5 kw). Nell area del riquadro verde è rappresentato il risparmio di energia nel ciclo di funzionamento.

6 7 Il diagramma mostra le tre parti dell ERS.

L inverter si incarica dell interscambio energetico tra il bus di continua del variatore VVVF (tra

HARDWARE Opera la funzione di conversione della energia elettrica in base alla tipologia dell

Si raggiungerà un rendimento elettrico del 95%.

dover ridimensionarlo in caso di modifiche successive, ed è la chiave per risultati di sicurezza e

L inverter limita la potenza massima interscambiabile, però il sistema è facilmente modulabile in

Al tempo stesso, il modulo dei condensatori limita l energia massima che si può immagazzinare;

4 6 7 Il diagramma mostra le tre parti dell ERS. Epic Power è costituito da un inverter altamente efficiente ed un modulo di condensatori. L inverter si incarica dell interscambio energetico tra il bus di continua del variatore VVVF (tra 500V e 800V) e la tensione ridotta del modulo capacitivo (20-48V). HARDWARE Opera la funzione di conversione della energia elettrica in base alla tipologia dell ascensore. Questo consentirà di fornire più o meno potenza a seconda del modello di Epic Power. Si raggiungerà un rendimento elettrico del 95%. SOFTWARE Esegue la supervisione e il controllo dell hardware essendo responsabile dell alta efficienza degli inverter. Viene utilizzato il medesimo software a prescindere dalla potenza hardware; ciò consente di non dover ridimensionarlo in caso di modifiche successive, ed è la chiave per risultati di sicurezza e di risparmio adeguati. L inverter limita la potenza massima interscambiabile, però il sistema è facilmente modulabile in potenza utilizzando diversi convertitori in parallelo. Al tempo stesso, il modulo dei condensatori limita l energia massima che si può immagazzinare; aggiungendo moduli in parallelo, si amplia la capacità di immagazzinamento del sistema. SUPERCONDENSATORI È dove si immagazzina l energia elettrica, quindi a seconda dell ascensore può cambiare lo schema che verrà dimensionato per Epic Power. Rispetto alle batterie convenzionali il vantaggio sta nella durata di funzionamento nel tempo, molto più indipendente del ciclo delle batterie ed una migliore risposta a far entrare potenze più elevate in brevi intervalli di tempo.

8 9 CONSIDERAZIONI SUL RISPARMIO Il risparmio stimato che ERS P3k può produrre è un dato altamente variabile in funzione di molti fattori; qui di seguito si menzionano i fattori influenzanti ed i

PESO DELL ASCENSORE Epic Power è ideale per tutte le capacità di carico degli ascensori; per quelli con capacità di carico superiori alle 14 persone è necessario installare in parallelo più unità ERS.

NUMERO DI PERCORSI Il recupero e il rientro dell investimento (ROI) dipende molto dalla quantità di utilizzo dell ascensore.

5 8 9 CONSIDERAZIONI SUL RISPARMIO Il risparmio stimato che ERS P3k può produrre è un dato altamente variabile in funzione di molti fattori; qui di seguito si menzionano i fattori influenzanti ed i parametri base di cui si deve tener conto. PESO DELL ASCENSORE Epic Power è ideale per tutte le capacità di carico degli ascensori; per quelli con capacità di carico superiori alle 14 persone è necessario installare in parallelo più unità ERS. VELOCITA DEL SISTEMA Non influisce sul risparmio. NUMERO DELLE FERMATE Non influisce sul risparmio. NUMERO DI PERCORSI Il recupero e il rientro dell investimento (ROI) dipende molto dalla quantità di utilizzo dell ascensore. Per tutte queste ragioni vi è una grande variabilità nei potenziali risparmi derivanti da Epic Power. Nel migliore dei casi si può arrivare a ottenere un risparmio del 66% sul consumo del motore dell ascensore. Il consumo dello stand-by non si migliora per mezzo di Epic Power. Il seguente grafico mostra i risultati in % del risparmio tratto da una simulazione di un ascensore di 1m/s, 750 kg, con utilizzo molto frequente; il risultato dimostra un risparmio fino al 45%. VALORI EPIC POWER Potenza nominale 6,3 kw Potenza scalabile Max 20 kw Energia nominale 80 KJ (limite superiore) Efficienza uni direzionale fino al 98% Efficienza bi direzionale fino al 95% Funzione riscatto (UPS)

10 11 Sistemi rigenerativi EPIC POWER Difficoltà d installazione Complessità tecnologica del sistema Perturbazioni sulle linee Risparmio energetico Risparmio energetico con misuratore di rete

6 10 11 Sistemi rigenerativi EPIC POWER Difficoltà d installazione Complessità tecnologica del sistema Perturbazioni sulle linee Risparmio energetico Risparmio energetico con misuratore di rete Risparmio economico senza misuratore di rete Funzione di soccorso Riduzione dei picchi di tensione La tabella riassume i vantaggi del nostro sistema rispetto ai rigenerativi di rete offerti dal mercato. Il vantaggio principale del sistema è che non richiede nessuna modifica dell impianto; in tal senso, quello che EPIC POWER offre sul mercato è assolutamente unico. Come alternativa a questo sistema esistono i driver rigenerativi che però richiedono la modifica e sostituzione dei driver nel motore dell ascensore. Senza l esistenza di contatori bidirezionali a due vie, l efficienza energetica del sistema aumenta, ma non necessariamente il risparmio effettivo per il cliente. La fotografia seguente mostra una versione installata di Epic Power; il portatile serve esclusivamente per l installazione e la prova iniziale, il modulo di comunicazione è stato sviluppato per avere un controllo remoto e attingere dati. Questo modello è in questo momento sviluppato in una serie di 28 unità. Il prodotto è stato testato nelle torri di prova dai nostri partner in differenti ubicazioni in Spagna. Decine di unità sono state installate nei settori residenziali, alberghi, centri direzionali.

presso AEEG (Autorità Energia Elettrica e Gas).

Sede Operativa Via Filadelfia, 122 10137 Torino -

7 MEAKIKI.COM CHANGE T H E WORLD Società ESCO Accreditata presso AEEG (Autorità Energia Elettrica e Gas). Certificazione UNI CEI 11352:2014 BPE BEAM POWER ENERGY S.p.A. Sede Legale Via Torino, Milano - Italy // Sede Operativa Via Filadelfia, Torino - Italy Tel: P.IVA e C.F. IT info@beampowerenergy.com bpebeampowerenergy@legalmail.it

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