ERS P3k PLUG & PLAY. Sistema di recupero energia per Ascensori

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1 Sistema di recupero energia per Ascensori

2 2 3 Il primo sistema sul mercato del recupero energetico per ascensori. Inserire un sistema 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 restituita alla rete 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; con una riserva di energia, 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. In taluni casi, il consumo del picco di potenza viene ridotto e pertanto 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.

3 4 5 Quando il motore opera come un generatore, l energia prodotta è immessa nel bus del DC (corrente continua) del VVVF. Il sistema ERS è in grado di assorbire questa energia e immagazzinarla con una potenza data dal suo valore nominale (3kW nel caso attuale) raffigurata con la freccia verde nel diagramma sopra riportato. Se la potenza generata è maggiore della potenza massima del sistema ERS, l energia generata è dissipata nella resistenza della frenata (freccia rossa). Questo è un dettaglio importante del nostro ERS 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 ERS si scarica iniettando l energia richiesta tramite il bus del DC (freccia verde) e minimizzando il picco di potenza. Se l energia richiesta è superiore a quella immagazzinata nel ERS, la differenza si ottiene con la forma tradizionale, ovvero tramite l alimentazione trifasica del variatore (freccia rossa). In questo modo si può così verificare che continua a mantenere la neutralità della installazione. si adatta sia ad ascensori nuovi che a quelli già in uso. Inizia subito a rigenerare 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 generatore per bilanciare il contrappeso. Nella condizione normale, durante la salita dell ascensore, l energia generata si dissipa sotto forma di calore (nel principio conosciuto come «resistenza di frenata»). ERS-P3k interviene trasformando questa energia per immagazzinarla in una batteria di accumulatori e restituirla quando l ascensore richiede alimentazione per la discesa quando è necessario «vincere» il contrappeso che risale. 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 ERS. Il grafico sottostante mostra l energia immagazzinata. In questo caso il sistema ERS è stato in grado di immagazzinare tutta l energia che ha generato. Se il sistema ERS si dovesse guastare, in automatico si disconnette. Questo indica l 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 ERS e in rosa la potenza che si consuma con il nostro ERS. 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. 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 o 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.

4 6 7 Il diagramma mostra le tre parti dell ERS. ERS 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 ERS. 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 ridimensionato per ERS. 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.

5 8 9 CONSIDERAZIONI SUL RISPARMIO Il risparmio stimato che 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 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 ERS P3K. 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 del ERS. 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 ERS P3K Potenza nominale 3,5 kw Potenza scalabile Max 20 kw Energia nominale 80 KJ (sin limite) Efficienza uni direzionale fino al 98% Efficienza bi direzionale fino al 95% Funzione riscatto (UPS)

6 10 11 FUTURI PRODOTTI I seguenti prodotti sono attualmente in sviluppo da parte di epic power. UCS 054F Un modulo di ultracondensatori di propria concezione sviluppato specificamente su misura per soddisfare i bisogni energetici e di potenza. ERS RESCUE AID Un estensione del sistema ERS che consente all ascensore di riutilizzare l energia immagazzinata in caso di interruzione di corrente. ERS COMM SYS Un sistema di comunicazione che permette di monitorare e azionare ERS da remoto, fornire informazioni sull energia immagazzinata e riutilizzarla, nonchè accendere e spegnere il sistema da remoto. ERS P05K Una versione a basso costo di ERS che è specificatamente progettato per gli ascensori residenziali per consentire un ritorno degli investimenti in breve tempo. 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. ERS P10K Un prodotto progettato per grandi ascensori industriali, alberghi e ospedali. Potenza fino a 10 kw. ERS DIAGNOSIS Un sistema semplice, che incorpora un modulo di comunicazione, per misurare lo scambio di potenza ed energia in una data installazione. La fotografia seguente mostra una versione installata di ; 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.

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