Sistemas regenerativos representam uma das inovações mais significativas no desenvolvimento de elevadores eficientes em termos de energia. Quando um elevador sobe com uma carga leve (ou vazio) ou desce com carga máxima, o sistema gera mais potência do que é consumido, esta forma de potência é dissipada em forma de calor em elevadores convencionais, desperdiçando quantidades significativas de energia ao longo da vida útil do elevador. Tais sistemas convertem parte do calor dissipado pelo elevador durante o uso, para uma energia reutilizável para o próprio sistema.
Quando a potência flui para o motor do elevador, ele cria um torque de elevação na polia do elevador, levantando a cabine. Quando a cabine desce, o motor age como um gerador, transformando a potência mecânica em potência elétrica, induzindo corrente para a rede elétrica do sistema, onde pode ser utilizado por outro elevador.
A elevação, pelo ponto de vista energético, é uma conversão de energia elétrica para mecânica e vice-versa. A conversão envolve os estágios intermediários de aceleração, subida, desaceleração e frenagem. Estes passos englobam perdas de energia em forma de calor relacionado com os vários componentes envolvidos no movimento, tipo de energia dissipativa e não podendo ser recuperada, apenas melhorando a qualidade dos componentes.
A transferência de energia elétrica para cinética, necessária para o movimento, é uma energia conservativa, logo, pode ser regenerada. O valor aumenta durante a aceleração do elevador, constante durante a subida e decai durante a frenagem. Já a energia potencial também é conservativa, podendo ser regenerada, sendo transferida para o sistema conforme o elevador sobe, atingindo valor máximo no andar mais alto e valor mínimo no mais baixo.
O sistema esboçado abaixo explica a associação das forças dissipativas e conservativas do sistema:
Onde T são as forças de tração no cabo, F é a força aplicada para o movimento, m1 e m2 a massa da cabine e contrapeso, respectivamente e P1 e P2 são as respectivas forças peso.
Os sistemas de funcionamento de um elevador são hidráulicos (sem contrapeso) ou por cabos e contrapeso. Sistemas representados na figura abaixo.
A importância da recuperação de energia pode ser mostrado, comparando diferentes configurações de planta e a energia envolvida na operação do sistema. A Tabela abaixo mostra a comparação entre diferentes sistemas, com elevadores por cabos e hidráulico, com e sem contrapeso, mostrando a quantidade de energia recuperada.
Fica claro pela Tabela acima que a energia recuperada é mais relevante com elevadores com uma velocidade maior, com múltiplas paradas ao longo de cada ciclo.
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