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Energiesparend,leise und effizient
Der hydraulische Aufzug 2010
Moderne Technik im Aufzug
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Einführungmit Konzeptbestandteile
Systemkomponenten AZFRSystemübersichten
VentilblockFrequenzumrichter
Motor-Pumpen-EinheitBremswiderstand
FahrkonzepteModernisierungsbeispiel
NutzeffekteVDI 4707
Fahrkorb + Tragrahmenniedrige Schutzräume
Zusammenfassung
Moderne Technik im Aufzug
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Moderne Technik im Aufzug
Einführung
Eine Optimierung der Energieeffizienz und Wärmeentwicklung für hydraulische Aufzüge wird heute mit modernsten Komponenten erreicht. Hierzu zählt maßgeblich der Antrieb in der aktiven Phase seiner Fahrt. Durch den Einsatz von speziell entwickelten Antrieben mit einem entsprechenden, hochmodernen Regelsystem, ist man bereits in der Lage, den Fahrkomfort zu herkömmlichen, auf dem Markt befindlichen hydraulischen Aufzüge um einen großen Qualitätssprung zu verbessern.Der konkurrierende Seilaufzug behält seine Vorzüge in Bezug auf seine sehr großen Förderhöhen und damit verbundenen möglichen, hohen Fahrgeschwindigkeiten.
+ =
Ziele:
bestmöglicher Fahrkomfort
geringe Motorleistung
reduzierte Geräuschentwicklung
keine Ölkühlung notwendig
geringste Nebenkosten für den Betreiber
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Moderne Technik im Aufzug
Die Systemkomponenten
Um eine Optimierung der Energieeffizienz und Wärmeentwicklung für hydraulische Aufzüge zu erzielen, werden Ventile eingesetzt, welche mittels Frequenzumrichter den Antrieb bilden. Hinzu kommen eine abgestimmte Motor-Pumpen-Einheit und ein Bremswiderstand, welcher in Aufwärtsfahrt zum Einsatz kommt.Diese Systemkomponenten bilden ein abgestimmtes Regelsystem.
AZFR - Aufzugfrequenzregelung
Bremswiderstand Motor-Pumpeneinheit
FrequenzumrichterVentilblock
DieKomponenten
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Moderne Technik im Aufzug
Sicherheitskette
P
T
M
3 ~ 0 – 24 V
Fahrbefehle
Aufzug –
steuerung
Fahrkurven –
rechner
(v, a, r)
Bremswiderstand
NetzLD 302 HDR
Hydraulik - Aggregat
Systemübersicht aufwärts
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Moderne Technik im Aufzug
Systemübersicht abwärts
P
T
M
3 ~ 0 – 24 V
Fahrbefehle
Aufzug –
steuerung
Fahrkurven –
rechner
(v, a, r)
Warmwasser - speicher
Netz
Sicherheitskette
LD 302 HDR
Hydraulik - Aggregat
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Moderne Technik im Aufzug
Der Ventilblock
Für den hydraulischen Part wurde ein spezielles Ventil entwickelt, welches rein für die Bereitstellung des Mediums seinen Dienst erfüllt.
Einsatzbereich:
Fahrgeschwindigkeit: 1 m/s(nach EN 81-2)
Durchflußmenge: max. 800 l/min
Druckbereich: 12 bis 64 bar
Motorleistung: max. 77 kW
Temperaturbereich: 5 bis 60°C
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Der Frequenzumrichter
regelt mit seiner integrierten Software die notwendige Motordrehzahl des Antriebsmotors für die benötigte Fahrgeschwindigkeit des Fahrkorbs in beide Fahrtrichtungen.Die Größe des Frequenzumrichters variiert in Abhängigkeit von der Motorleistung.
Mit dem Frequenzumrichter besteht die Möglichkeit zwei verschiedene Fahrkonzepte zu verfolgen.
1. konstante Nenngeschwindigkeit(v = konst.)
2. konstante Leistungsaufnahme(p = konst.)
Spezielle Softwarefür den Betrieb hydraulischer Aufzüge
Klartexteingaben in den entsprechenden physikalischen GrößenÖlstrom basierte Lage-RegelungFahrkurvenrechner mit v, a, und r Parameter
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Moderne Technik im Aufzug
Die Motor-Pumpen-Einheit
Es kommen ein Asynchron-Unterölmotor verflanscht mit einer Schraubenspindelpumpe zum Einsatz.
Der Ölstrom fließt sowohl in Hub- bzw. Senkfahrt durch die angeflanschte Pumpe in den Behälter zurück. Dadurch wird der Motor in eine Drehbewegung versetzt, die von der Software des Frequenzumrichters mittels Strömungssensoren geregelt wird.Auch hier variiert die Größe in Abhängigkeit von der Motorleistung, verbunden mit der Fördermenge des Fluids.
Motorleistung : max. 77 kW
Durchflussmenge : 800 l/min
Beide sind eine ausgereifte Einheit. Die Schraubenspindelpumpe zeichnet sich durch seine selbst-ansaugende, leise Laufruhe aus. Zusammen liegen alle unter Öl.
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Moderne Technik im Aufzug
Der Bremswiderstand
Wird die entstehende Energie in der Abwärtsfahrt nicht zurück gespeist, so wandelt der Bremswiderstand die entstehende Energie in Wärme um und gibt diese an die Atmosphäre ab.
Durch die Zusammenarbeit aller vier Komponenten entsteht in Regelsystem, welches aufgrund der Fahrgeschwindigkeit eine angepasste Motordrehzahl verwendet und eine verminderte Leistungsaufnahme sowie eine geringere Wärmeentwicklung garantiert.
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Zuladung 800 kg / 0,5 m/s / indirekt / Fahrtrichtung: aufwärts
Der Frequenzumrichter mit dem Fahrkonzept: p = konstant
Motorstrom
Motordrehzahl
Leistung
Einsparung bis zu 37 %
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Normalfahrt P=konstant Fahrt
Leistung
Drehzahl
MotorstromMotorstrom
Drehzahl
Leistung
Vergleiche:
Ergebnis: Die Netzströme verringern sich bei p = konstant.
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Moderne Technik im Aufzug
Energieeinsparung- Reduzierter Energiebedarf, je nach Anlage bis zu 37 % - Nutzung der potentiellen Energie durch Rückgewinnung in der Abwärtsfahrt- Deutlich verringerte Ölerwärmung, auch bei hoher Fahrtenzahl - Geringe Netzanschlussleistung durch P = konst. Betrieb- Ölkühler ist nicht mehr erforderlich
Besserer Fahrkomfort- Ruckarmer Fahrkomfort mit hoher Wiederholgenauigkeit- Öl-Durchflussmengen Regelung, damit Temperatur und Last unabhängig- Einstellung der Fahrkurve mittels Frequenzumrichter, keine mechanische Justage
Zusammenfassung: Fahrkonzept p = konstant
Für einen modernen hydraulischen Fahrantrieb gehören die Energieeinsparung mit einem verbesserten Fahrkomfort zwingend zusammen.
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Moderne Technik im Aufzug
Eigenschaften des Frequenzumrichter
Erhöhte Zuverlässigkeit- Betrieb ohne Motorgeber, keine Elektronik unter Öl
- kein Verschleiß der Motorschütze - höhere Verfügbarkeit des Aufzuges, hohe Wiederholgenauigkeit
- keine Probleme durch heißes Öl
Betrieb ohne Motorschütze- TÜV-zertifiziert, Konformitätserklärung für hydraulische Aufzüge durch den TÜV Nord- Kaum Schaltgeräusche- Weniger Hardware, geringere Kosten
- Geringer Platzbedarf, standardisierte Steuerung
Weitere Vorteile- Überlast und Teillast Messung integriert- Klartextmenü
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Moderne Technik im Aufzug
Modernisierungsbeispiel: SENIORENRESIDENZ 630 kg
vorher:
Daten Aufzug : Schindler, indirekt / vor der Modernisierung
Zuladung : 630 kg Kabinengewicht : 840 kg
Geschwindigkeit : 0,33 m/s Förderhöhe : 8,73 m
Antriebsleistung : 9 kW Nennstrom : 27 A
Messergebnisse des alten Systems:
Fahrtbedarf : 143 Wh Geschwindigkeit : 0,33 m/s
Max. Leistung : 13,68 kW Ruck : 2,27 m/s3
Max. Strom : 26,62 A Beschleunigung : 0,462 m/s2
Öltemperatur : 65 ° C, bei Zwangsbelüftung
Energieklasse : F
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Moderne Technik im Aufzug
Fahrkomfort vor der Modernisierung
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Moderne Technik im Aufzug
Modernisierungsbeispiel: SENIORENRESIDENZ 630 kg
nachher:
Daten Aufzug : Schindler, indirekt / nach der Modernisierung
Zuladung : 630 kg Kabinengewicht : 840 kg
Geschwindigkeit : 0,56 m/s Förderhöhe : 8,73 m
Antriebsleistung : 14,7 kW Nennstrom : 32 A
Messergebnisse des neuen Systems:
Fahrtbedarf : 59,9 Wh Geschwindigkeit : 0,41 m/s
Max. Leistung : 7,18 kW Ruck : 0,44 m/s3
Max. Strom : 13,4 A Beschleunigung : 0,57 m/s2
Öltemperatur : 31 ° C, ohne Zwangsbelüftung
Energieklasse : E
Bezogen auf v = 0,41 m/s
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Moderne Technik im Aufzug
Fahrkomfort nach der Modernisierung
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Moderne Technik im Aufzug
Vergleich der Messwerte
Fahrtbedarf : - 58 % Geschwindigkeit : + 24,5 %
Max. Leistung : - 47,5 % Ruck : - 80,6 %
Max. Strom : - 49,7 % Beschleunigung : +23,4 %
Öltemperatur : - 34 ° C, ohne Zwangsbelüftung
Energieklasse : + 1
Bezogen auf v = 0,33 m/s alt / v = 0,41 m/s neu
Das Ergebnis der Modernisierung hier zeigt, dass trotz
einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit um 24%
die Kenngrößen der Aufzuganlage sich um durchschnittlich fast 50% reduzieren
ohne das Fahrkorbgewicht zu verringern.
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Moderne Technik im Aufzug
Energieverbrauch
0
1
2
3
4
5
6
7
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Fahrten
Ener
giea
ufna
hme
[kW
h]
AZFR
AZRS
Reduzierung des Energieverbrauchs um:ca. 37 %ca. 37 %
Nutzeffekte des frequenz-hydraulisch-geregelten Systems
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Moderne Technik im Aufzug
Nutzeffekte des frequenz-hydraulisch-geregelten Systems
Ölerwärmung
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
22,5
25
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200Fahrten
Tem
pera
tura
nstie
g [K
]
AZFR AZRS
Reduzierung der Ölerwärmung um: ca. 54 %ca. 54 %
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Moderne Technik im Aufzug
Energie-Effizienz nach VDI 4707 (seit März 2008 in Kraft)
Zielsetzung der Europäischen Union ist es● die Umwelt mit geringen Mengen an CO2 - Emissionen zu belastet
● bis 2020 Energieverbrauch um 20 % reduzieren
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Moderne Technik im Aufzug
Der Fahrkorb mit Tragrahmen (1)
um die Antriebsleistung noch weiter zu reduzieren muss das Gewicht bei vorhandener Stabilität verringert werden.
Hier kommt der hauseigene ALGI-Aufbau des Fahrkorbes in Leichtbautechnik mit ausgesprochenen funktionalen und robusten Merkmalen zum Tragen.
Fakten:
● Einfachladung 630 kg Fahrkorb● schlanke Modulbauweise von
Wände : Alu-Honigwabe, beschichtetDecke : V2A Korn 240Boden : GlattbelagBeleuchtung : Halogen-SpotsSockelleiste : Alu, eloxiert und Wände
● Einheitliches Türkonzept Fabrikat Meiller
Lösung: Classic LineClassic Line- Der neue Personenaufzug -
Made by ALGI / Germany
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Moderne Technik im Aufzug
Der Fahrkorb mit Tragrahmen (2)
basierend auf den bewerten Tragrahmen wird der Fahrkorb zielsicher durch den Schacht gehoben.
Typ ADH
Typ ADHD
Der so konzipierte Personenaufzug ist durch seine klare Struktur als Einfachladung oder Durchladung erhältlich.
Mit diesem Konzept wird der Nennlastbereich
450 kg, 630 kg, 1000 kg bis 1050 kg abgedeckt.
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Moderne Technik im Aufzug
Niedrige Schutzräume - Das Schachtgerüst mit Tragrahmen
Die raumsparende und clevere Lösung für Wohn- und Bürogebäude
● ohne Schachtkopf (SK = 2600mm)
● ohne Schachtgrube (SG = 400 mm)
● in Kombination der maschinenraum-losen und kompakten Bauweise von Antriebseinheit und Steuerung
Bei der Nachrüstung von Aufzugsanlagen gewährleisten die minimalen Schachtabmessungen den Planern und Architkten den Bestandsschutz des Gebäudes (z.B. EN 81-21).
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Moderne Technik im Aufzug
ZusammenfassungDer hydraulische Aufzug 2010 ist,
mit seinen verwendeten Komponenten im Antriebsbereich, der Gestaltung des Objektes und seines Aufstellungsortes, sowie unter Berücksichtigung der VDI 4707 und den branchengültigen Regelwerken
ein energiesparendes, leises und effizientes Fördermittel, welches dem technischen Stand folgt.
Im Vergleich zum Seilaufzug müssen● der Erstehungspreis,● die Montagekosten,● die Wartung und Servicearbeiten während der Lebenszeit der Anlage, sowie● die Nutzungsnebenkosten
mit berücksichtigt werden.
Einige Vorteile des Gesamtsystem- verringerte Leistungsaufnahme - verringerte Wärmeentwicklung- verringerte Geräuschentwicklung- einfacher Aufbau - geringe Montagezeiten- kompatibel mit allen Aufzugsteuerungen- kostengünstige Installation- geringer Verschleiß der Bauteile
weitere Vorteile des Gesamtsystem- kleinerer Anlaufstrom- kleinere Kabelquerschnitte- kleinerer Motor- kein Sanftanlaufgerät- kein teurer Ölkühler- keine Einstellschrauben- einfacher Leitungsbruchventiltest integriert- Möglichkeit der konstanten Leistungsaufnahme
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Für Ihre Aufmerksamkeitbedanke ich mich recht herzlich
und wünsche Ihnen noch einen angenehmen Aufenthalt.
Moderne Technik im Aufzug
Autor
Jörg Blumrich ist im Jahr 1965 in Wiesbaden geboren. Er startete seinen beruflichen Werdegang mit einer Ausbildung als Technischer Zeichner im hydraulischen Aufzugbau. Aufbauend absolvierte er ein Maschinenbau-Studium, Fachrichtung Konstruktionstechnik an der Fachhochschule Rheinland-Pfalz in Bingen am Rhein. Seit 1993 betätigt er sich im Bereich Aufzugtechnik und ist konstruktiver Mitarbeiter bei ALGI Alfred Giehl GmbH & Co. KG in Eltville, sowie seitdem VDI-Mitglied. Des weiteren ist er Referent beim VDI und der VfA-Akademie für die Unterrichtung nach VDI-Richtlinie 2168, Themenbereich „Mechanik“.
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