Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor.

1. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor,

caracterizado porque aprovecha la energía recuperada en los ascensores que disponen de freno regenerativo mediante la utilización de esa energía para hacer funcionar las bombas hidráulicas existentes en el edificio y/o una resistencia eléctrica, disponiendo de un sistema de conmutación (8) y (9) que selecciona la alimentación proveniente del ascensor o de la red eléctrica convencional.

2. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicación primera, caracterizado porque comprende una pluralidad de elementos (3) que conexionan eléctricamente el motor del ascensor (2) con el cuadro de conmutación (8).

3. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una pluralidad de los siguientes elementos: equipos de bombeo de agua potable (15); equipo de bombeo aguas residuales-pluviales (16) y equipo de bombeo para riego (17); resistencia eléctrica (18); unidad de control (19); cuadro de conmutación (8) y contactores de conmutación (9).

4. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuadro de conmutación (8) con los contactores (9) y la unidad de control (20), pueden estar incorporados en el propio cuadro de maniobra del equipo de bombeo de agua potable (15), del equipo de bombeo aguas residuales-pluviales (16) y/o del equipo de bombeo para riego (17).

5. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque desde el circuito electrónico de control de maniobras del ascensor (1) se pueden enviar señales de accionamiento directamente a los contactores (12) o a la unidad de control (20) dependiendo de la pulsación realizada y la situación del ascensor.

6. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de control (20) es un circuito electrónico de control de maniobras que gestiona las señales recibidas por los elementos de la instalación a la vez que actúa sobre ellos dependiendo de la información recibida; puede estar integrado en el circuito de maniobra del ascensor.

7. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque desde el sistema de recuperación de energía del ascensor (2) o desde el circuito electrónico del ascensor (1) se envían datos de la intensidad de la corriente alterna generada y estimación del tiempo de duración del recorrido a la unidad de control (20).

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor. Será de utilización en edificios de varias plantas donde exista al menos un ascensor y un equipo de bombeo hidráulico para el suministro de agua potable.

Estado de la técnica

Es conocido por el documento US 6.742.630 un dispositivo implantado en un variador de velocidad para recuperar la energía de frenado de instalaciones de tipo ascensor o elevación. Este tipo de dispositivo está compuesto por una unidad de almacenado de energía formada por supercondensadores y por un regulador de energía capaz de ajustar el flujo de energía entre los diferentes niveles de tensión del bus continuo y de la unidad de almacenado y cargar la unidad de almacenado a partir del sobrante de energía. Por otro lado, cuando la demanda de energía de la carga es importante, los supercondensadores se descargan. Otras patentes que hacen referencia a la recuperación de la energía de frenado en ascensores son ES2367950, ES2317890, ES2401600 ó ES2379602 en todas ellas la energía recuperada se almacena en baterías, bobinas superconductoras o condensadores; también denominados en algunos documentos con particular nombre de ultracondensadores.

Otras aplicaciones de la energía disipada en el freno de un ascensor pueden ser como las que se hace referencia en los documentos EP2397434, CN203349482 ó CN103267346, donde el calor desprendido en las operaciones de frenado se aprovecha para calentar agua fría.

En cuanto a alternativas para la alimentación de los equipos de bombeo de un edificio, en el documento CN202610887 se hace referencia a un sistema en el que están conectados un aerogenerador y una bomba hidráulica.

Se conocen sistemas en los que mediante la recuperación de la energía del ascensor se puede bombear agua potable para un edificio. En el caso de la patente US4489812 se hace referencia a un sistema de recuperación de energía de un ascensor mediante la presurización de un circuito hidráulico, que alimenta a varias instalaciones de un edificio, para desactivarlos eléctricamente de la red mientras funcionan con la presión suministrada por una bomba conectada directamente mediante una polea al ascensor. El sistema es del año 1983 pero no ha conseguido una implementación debido a la rigidez de sistema; la delimitación entre ascensor y resto de equipos e instalaciones del edificio es difusa y depende totalmente del ascensor.

Es interesante el desarrollo de variadores de frecuencia, denominados "variadores regenerativos", mediante los cuales se puede alimentar el motor de un ascensor. Estos dispositivos, además de ahorrar energía disminuyendo de forma drástica las intensidades de arranque del motor, devuelven energía a la red en los estados favorables de carga, es decir, cuando el ascensor baja con más de media carga de su capacidad nominal o cuando sube con menos de media carga de su capacidad nominal. El frenado regenerativo consiste en hacer trabajar al motor como generador asincrono. La necesidad de regenerar la energía en variadores de velocidad ocurre cuando el rotor del motor excede la velocidad variable del estator (el motor actúa como generador). Los módulos regenerativos son usados para regenerar la energía hacia la red de alimentación AC en lugar de disipar ia energía en forma de calor.

Problema técnico planteado.

Sería por tanto deseable disponer de un sistema de almacenamiento de energía eléctrica con capacidad suficiente para armonizar y modular ia energía no gestionable procedente del freno regenerativo donde los tiempos de trabajo son de corta duración e imprevisibles en el tiempo. Los sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías o condensadores son caros y requieren de su debido mantenimiento.

Los sistemas de suministro de energía eléctrica tienen por objeto ajustarse a la demanda de la red en tiempo real manteniendo los parámetros básicos ( tensión y frecuencia ) dentro de las tolerancias establecidas para ese servicio. La demanda de energía no es constante en el tiempo sufriendo frecuentes variaciones de tal manera que la generación de energía se debe de adaptar a una demanda variable.

En el caso de los ascensores con freno regenerativo que no almacenan la energía recuperada en baterías sino que la inyectan a la red, tienen elevadas fluctuaciones ya que el recorrido del ascensor tiene una duración limitada e imprevisible en el tiempo. Esta energía es de difícil recuperación ya que es de corta duración y de generación aleatoria e imprevisible.

La presente invención representa una mejora práctica y viable donde se respeta la independencia de cada uno de los elementos para no interferir en la ubicación, en el mantenimiento o en la legalización de cada una de las instalaciones del edificio. Se pretende también realizar el aprovechamiento de la energía recuperada del ascensor de tal forma que la modificación en los elementos existentes en el mercado, tanto ascensores como equipos de bombeo, sea mínima para acelerar al máximo la implementación del sistema.

Para ello la presente invención se centra en recuperar la energía sobrante, intermitente y aleatoria como es la generada en un ascensor con freno regenerativo mediante la utilización de la misma por equipos capaces de trabajar en cortos intervalos de tiempo como los sistemas de bombeo, técnica y económicamente viable, con una elevada eficiencia en la conversión de la energía, alternativo y de aplicación comercial.

Descripción de la invención.

La presente invención se refiere a un sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor. Para ello partimos de un ascensor que tiene instalado un motor eléctrico que funciona como generador, en lugar de utilizar el freno, cuando los estados de carga del ascensor son los adecuados; generalmente se usa el freno cuando la carga del ascensor en bajada es superior a la del contrapeso o en subida cuando la carga es inferior al contrapeso.

Existirá una conexión eléctrica entre el equipo de bombeo del edificio y el motor reversible del ascensor o elemento conectado al motor reversible que devuelva la energía a la red como un variador. El equipo de bombeo puede ser el que abastece de agua potable al edificio o cualquier otro como una bomba de riego o de aguas residuales. El equipo de bombeo dispondrá tanto de conexión a red eléctrica convencional como a la salida del motor reversible del ascensor o del variador regenerativo del ascensor. Mediante unos contactores de conmutación,

como los utilizados en grupos electrógenos que alimentan circuitos de emergencia, el equipo será alimentado desde la salida del ascensor cuando haya energía disponible o conmutando la entrada de alimentación y dando servicio desde red cuando el ascensor no genere energía y fuese necesario el arranque del grupo de bombeo.

El grupo de bombeo aspirará de un aljibe de agua e impulsara a la red del edificio mediante un acumulador hidroneumático. El ascensor o ascensores del edificio producirán energía durante breves intervalos de tiempo, esos intervalos serán aprovechados por el equipo de bombeo para impulsar agua al depósito hidroneumático, como el depósito dispone de una cierta acumulación, y dependiendo del diseño del mismo, no será necesario en muchas ocasiones que el grupo de bombeo continué funcionando alimentado desde red, por lo que esperará a la siguiente inyección de corriente por parte del ascensor para ponerse en marcha. Para poder determinar cuando será necesario que sí se conecte desde red el grupo de presión dispondrá de un presostato regulado a una presión muy baja, cuando se alcance esa presión actuará sobre el contactor de conmutación para que la alimentación sea desde red. El paro del mismo se realizará con otro presostato de alta que realizará la operación inversa; este presostato estará regulado a una presión inferior a la máxima permitida por el acumulador. De esta forma se intenta priorizar la alimentación desde el ascensor para aprovechar al máximo esa energía y minimizar los arranques desde red. El grupo también dispondrá de otro presostato de máxima que parará el grupo si éste es alimentado desde ascensor y ya se ha alcanzado la presión máxima en el depósito acumulador. En el caso de alimentar un grupo de bombeo de pluviales o fecales las maniobras de paro del motor se realizarán en lugar de con presostatos con interruptores de nivel.

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1. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, caracterizado porque aprovecha la energía recuperada en los ascensores que disponen de freno regenerativo mediante la utilización de esa energía para hacer funcionar las bombas hidráulicas existentes en el edificio y/o una resistencia eléctrica, disponiendo de un sistema de conmutación (8) y (9) que selecciona la alimentación proveniente del ascensor o de la red eléctrica convencional.

2. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicación primera, caracterizado porque comprende una pluralidad de elementos (3) que conexionan eléctricamente el motor del ascensor (2) con el cuadro de conmutación (8).

3. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una pluralidad de los siguientes elementos: equipos de bombeo de agua potable (15); equipo de bombeo aguas residuales-pluviales (16) y equipo de bombeo para riego (17); resistencia eléctrica (18); unidad de control (19); cuadro de conmutación (8) y contactores de conmutación (9).

4. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuadro de conmutación (8) con los contactores (9) y la unidad de control (20), pueden estar incorporados en el propio cuadro de maniobra del equipo de bombeo de agua potable (15), del equipo de bombeo aguas residuales-pluviales (16) y/o del equipo de bombeo para riego (17).

5. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque desde el circuito electrónico de control de maniobras del ascensor (1) se pueden enviar señales de accionamiento directamente a los contactores (12) o a la unidad de control (20) dependiendo de la pulsación realizada y la situación del ascensor.

6. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad de control (20) es un circuito electrónico de control de maniobras que gestiona las señales recibidas por los elementos de la instalación a la vez que actúa sobre ellos dependiendo de la información recibida; puede estar integrado en el circuito de maniobra del ascensor.

7. Sistema de optimización del consumo eléctrico de los equipos de bombeo de un edificio mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica generada por el freno regenerativo de un ascensor, según reivindicaciones precedentes, caracterizado porque desde el sistema de recuperación de energía del ascensor (2) o desde el circuito electrónico del ascensor (1) se envían datos de la intensidad de la corriente alterna generada y estimación del tiempo de duración del recorrido a la unidad de control (20).