Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Javier Sesma Sánchez, Director Gerente del Centro de I+D+i, ThyssenKrupp Elevator AG
- Begoña Flores Canseco, Responsable de Comunicación, ThyssenKrupp Elevator Southern Europe, Africa and Middle East, S.L.U.
Resumen
MULTI, desarrollado por ThyssenKrupp, es el primer ascensor sin cables del mundo y supone una revolución para la movilidad urbana y para la industria de la construcción. MULTI utiliza motores lineales y varias cabinas por hueco, transformando el ascensor convencional en un tren vertical con posibilidad de desplazarse también horizontalmente. Este nuevo sistema incrementa la capacidad de transporte y eficiencia, reduciendo el impacto de la frenada y el consumo de energía en los edificios. MULTI, cuya primera unidad será testada en 2016, posibilitará la construcción de edificios con diferentes propósitos, formas y alturas.
Introducción
160 años después de la invención del ascensor, el sector inicia una nueva etapa en la que los elevadores no dependerán de cables, permitiendo a los edificios poder alcanzar nuevas cotas de altura, formas y finalidades. La aplicación de la tecnología motriz lineal, procedente del tren magnético Transrapid, al transporte vertical incrementará la eficiencia de los huecos de ascensor en edificios de mediana y gran altura, y supondrá una gran ventaja para constructores y usuarios.
Los ascensores convencionales (una sola cabina que se desplaza únicamente en un hueco vertical) comienzan a suponer una limitación para la industria de la construcción, ya que restringen la capacidad de trasladar personas y ocupan un espacio excesivo en los edificios.
Tras un primer intento de abordar la cuestión en 2003, con el sistema de ascensores TWIN que ofrecía dos cabinas por hueco, un 30% más de capacidad y menos huella/impacto en los edificios, ThyssenKrupp se propone ahora eliminar los cables de suspensión. Asimismo, está equipando las cabinas de los ascensores con motores lineales para transformar los ascensores en sistemas de transporte verticales masivos, ya que la capacidad de transporte por hueco aumentará un 50% y se reducirá la huella de los ascensores en la misma proporción.
MULTI de ThyssenKrupp aplica la misma tecnología motriz lineal desarrollada para el tren de levitación magnética Transrapid permitiendo a varias cabinas moverse por un sólo hueco, de la misma forma en que circulan los trenes por los sistemas de ferrocarriles, y posibilitando tanto movimientos verticales como horizontales en el interior de los edificios. La seguridad queda garantizada por los sistemas de multi-propulsión e interrupción de las cabinas, así como por el sistema de control de seguridad desarrollado por ThyssenKrupp para la tecnología de ascensores TWIN, que evita que las cabinas se acerquen demasiado entre sí en un mismo hueco.
Asentamientos urbanos
En la actualidad, más de la mitad de la población mundial vive en ciudades y se espera que en 2050 esta cifra aumente en 2.500 millones de personas. Debido a las restricciones de espacio, los desarrollos urbanísticos de media y gran altura han demostrado ser la solución más económica y viable medioambientalmente para acoger a cantidades tan grandes de población. Además de ocupar menos espacio, este tipo de edificaciones permiten un control inteligente y centralizado de la energía.
Asimismo, los rascacielos son cada vez más altos: en 2000, la altura media de los 50 edificios más elevados del mundo era de 315 metros, mientras que en 2013, dicha cifra alcanzó los 390 metros, un aumento del 25% en solo una década.
No obstante, aunque se dispone de medios para construir edificios de mayor altura, estas infraestructuras no cuentan con la capacidad necesaria para trasladar a sus ocupantes de forma eficiente. Por tanto, la funcionalidad de los rascacielos es, en estos momentos, limitada, lo que supone una pérdida de los potenciales ingresos derivados del alquiler de espacios residenciales y comerciales. MULTI surge como una de las soluciones más importantes de la industria de los ascensores a esta nueva realidad.
Innovaciones necesarias
Un proyecto sobre el desplazamiento de ascensores realizado por estudiantes de la Universidad de Columbia concluyó que en 2010 los empleados de oficina de Nueva York pasaban un tiempo total de 16,6 años esperando al ascensor y 5,9 años en el interior de los mismos, lo que demuestra la necesidad de incrementar la disponibilidad y eficiencia de los ascensores.
Por tanto, a medida que evoluciona la construcción de edificios, es un imperativo que la industria de los ascensores adapten sus tecnologías con el objetivo de satisfacer las actuales demandas de eficiencia, desde la disposición vertical unidimensional predominante a estructuras horizontales/verticales bidimensionales con más de una cabina funcionando en cada hueco.
Los ascensores TWIN ya suponían un gran avance con respecto a los sistemas de cabina única, mejorando su capacidad y eficiencia operativa. No obstante, el aumento del número de cabinas en este sistema se veía restringido por la utilización de complicados sistemas de cableado y exigía que una cabina se encontrara siempre por encima de la otra. La constante preocupación por la seguridad había impedido, también, progresos en el uso de ascensores sin cuerda. Es aquí donde la motricidad lineal obtiene una gran ventaja, al eliminar la utilización de cuerdas y permitir el uso de más de una cabina en el mismo hueco.
Cómo funciona MULTI
Este nuevo sistema de movilidad, cuyo prototipo a escala 1:3 será desarrollado en el Centro de I+D+i de Gijón, utiliza motores lineales y varias cabinas por hueco, transformando el ascensor convencional en un tren vertical con posibilidad de desplazarse también horizontalmente. MULTI permite incrementar la capacidad de transporte de un solo hueco por encima de un 50% y se reduce a la mitad el espacio ocupado por los ascensores en los edificios.
Operando sobre la premisa básica de un sistema circular, como el del carrusel vertical, MULTI utilizará la tecnología lineal sin cuerdas para el funcionamiento de sus ascensores, y en la que un solo bucle podrá incorporar varias cabinas. Con una velocidad objetivo de 5 m/s, el sistema permitirá el acceso casi constante a una cabina cada 15-30 segundos, con paradas de trasbordo cada 50 metros. Los pasajeros disfrutarán de tiempos de espera menores y se mejorará el acceso en edificios de gran tamaño.
MULTI ofrece también mayor capacidad y movimientos más rápidos y cómodos en comparación con los ascensores de alta velocidad, que, en ocasiones, trasmiten presión e incomodidad sobre las personas cuando se desplazan a velocidades superiores a 10 m/s.
Aunque la altura de edificación ideal para las instalaciones MULTI se sitúa a partir de los 300 metros, este sistema no se ve restringido por la altura del edificio. Debido a la ausencia de cables, al sistema de frenado multinivel y a la transferencia de la potencia inductiva del hueco a la cabina, MULTI requiere huecos de ascensor más pequeños, de tan solo 6 m2, mientras que otras tecnologías como TWIN precisaban de 9 m2. Esto puede suponer un importante ahorro en los costes para el promotor del edificio. El aumento global de la eficiencia se traduce, asimismo, en una menor necesidad de escaleras mecánicas y huecos de ascensores, reduciendo así la huella del ascensor en el edificio hasta en un 50% y proporcionando espacio adicional disponible para los propietarios.
MULTI aplica el mismo sistema de control y funcionalidades de seguridad de TWIN, pero incorpora nuevos elementos como materiales más ligeros fabricados a base de compuestos del carbono para cabinas y puertas, con un peso de tan solo 50 kg, en lugar de los 300 kg de peso de los ascensores tradicionales. Esto supone una reducción del 50% del peso total del ascensor en comparación a las tecnologías estándar. Un nuevo sistema impulsor lineal permite que un solo motor sea suficiente para realizar movimientos horizontales y verticales, con un intercambiador que traslada las cabinas de un hueco a otro.
La fase de investigación y desarrollo de MULTI ha llegado al momento actual de construcción del primer modelo y prototipo. La torre de pruebas de ThyssenKrupp en Rottweil, que se terminará de construir a finales de 2016, será el entorno de pruebas y certificación adecuado para lanzar al mercado este innovador producto.
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.