Économies d`énergie dans les ascenseurs

Économies d’énergie dans les ascenseurs
La question des économies d’énergie est souvent traitée sous l’angle structurel du
bâtiment : architecture, isolation, équipements climatiques… mais elle relève également
dans une proportion croissante d’équipements fonctionnels liés à l’usage du bâtiment et
aux activités qu’il abrite comme les ascenseurs.
Depuis le 20ème siècle, les ascenseurs sont partie intégrante du paysage immobilier
européen; c'est aujourd'hui un des éléments incontournables dès qu'une construction
dépasse trois niveaux.
La technologie des ascenseurs a évolué avec l'exploitation des mines. Il fallait, en effet,
un moyen efficace et fiable pour descendre toujours plus profondément et pouvoir
également remonter. L'élévateur à vapeur naissait. Nous sommes au 19ème siècle. Dès
lors, l'ascenseur n'a cessé de gagner de l'importance dans notre quotidien et a su
s'enrichir et tirer profit des différentes technologies.
Dans sa forme actuelle, il coexiste principalement deux types d'ascenseurs : l'ascenseur
hydraulique et l'ascenseur à traction.
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Un
ascenseur
hydraulique
fonctionne avec un piston et des
huiles mises sous pression alors
qu'un ascenseur à traction
fonctionne avec des câbles et des
contrepoids. Le contrepoids pèse
généralement le poids de la
cabine lorsque celle-ci est remplie
à moitié de sa capacité. Le
premier a pour avantage une
faible emprise sur l'espace et une
capacité à déplacer des charges
très lourdes. Il est utilisé dans
l'industrie ou les maisons
individuelles. Le second, qui se
démarque par une consommation
parcimonieuse de l'énergie, est
utilisé pour le transport « de
masse » de personnes.
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Ascenseur hydraulique
ascenseur à traction
Sources schémas: énergie plus
08 juin 2016
Des technologies différentes pour des usages différents
Aujourd'hui, dans les immeubles, ce sont donc les ascenseurs à câbles et à contrepoids
qui sont les plus couramment installés. Les plus récents peuvent être équipés:
 de courroie et non plus de chaîne, limitant les pertes liées aux frictions et
éliminant le recours au lubrifiant;
 d'un moteur en prise directe évitant les pertes de transmissions;
 de systèmes de récupération de l'énergie de freinage;
 d'éclairage LED en lieu et place des anciens éclairages halogènes;
 d'une gestion intelligente des courses qui optimise le nombre de démarrage et le
temps de déplacement.
Ces nouvelles technologies ont permis de diminuer drastiquement les consommations
d'électricité des ascenseurs et à les rendre plus respectueux de l'environnement. Un
ascenseur moderne consomme 40% d'électricité de moins que son aïeux non équipé, ni
de transmission directe, ni de vitesse variable et l'économie peut atteindre 50% lorsque
le nouvel appareil est équipé de systèmes permettant la récupération de l'énergie de
freinage et d'éclairage LED.
Quelles consommations?
La performance énergétique d'une installation d'ascenseur est liée principalement au
nombre de courses des cabines, au mode de démarrage de la motorisation, du
rendement de la motorisation, ... L'amélioration de la performance énergétique passe
donc par l'optimisation de l'appel de puissance de la motorisation au démarrage et en
régime établi (vitesse constante). Eventuellement, on envisagera le remplacement de la
motorisation existante par une plus performante (meilleur rendement de machine).
Lorsque les consommations et les appels de puissance sont maîtrisés au niveau de la
motorisation, les consommations résiduelles sont transférées au niveau de l'éclairage (les
luminaires sont allumés en permanence) et des auxiliaires (ventilation de l'armoire de
commande par exemple); l'amélioration consiste donc à maîtriser ces consommations.
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Un ascenseur récent consomme relativement peu d'électricité car il passe une grande
partie de son temps à nous attendre. L'asservissement de l'éclairage à l'occupation de la
cabine et la mise en place d'éclairage LED ont permis de réduire drastiquement cette
consommation de veille.
Ensuite la consommation de l'ascenseur va varier selon sa vitesse de déplacement. Elle
peut être réglée entre 0.8m/s et 1.6 m/s selon le modèle et le souhait des clients. Il est
évident que plus un ascenseur se déplace vite, plus il consomme d'électricité.
La consommation d'un ascenseur dépend aussi de ses utilisateurs. Plus un ascenseur
réalise de courses dans la journée, plus il va avoir un besoin important en électricité. Et,
plus le nombre d'utilisateurs est important par trajet, plus la consommation sera élevée.
Pour être précis, un ascenseur à câbles et contrepoids consomme davantage lorsqu'il
descend à vide et qu'il monte la cabine pleine.
Enfin, il ne faut pas oublier les différents équipements qui permettent de refroidir le
moteur ainsi que l'électronique qui représentent des consommations de veilles.
Diminuer la consommation de la motorisation
Pour autant que l'installation d'ascenseur soit ancienne, la motorisation des ascenseurs
hydrauliques et à traction consomme de l'énergie et demande beaucoup de puissance au
démarrage; ce qui se traduit par une facture énergétique importante. La diminution des
consommations de la motorisation passe souvent par la modernisation des installations :
 Le remplacement des démarrages étoiles-triangles des moteurs asynchrones des
ascenseurs hydrauliques par des kits de démarrage progressif.
 Le remplacement d'un système de Ward-Léonard par un système à variation de
tension continue en conservant le moteur à courant continu et en le commandant
par un variateur de vitesse (redresseur à tension de sortie variable).
 Le remplacement d'une motorisation à courant alternatif (moteur asynchrone ou
synchrone) à deux vitesses par une motorisation équipée d'un variateur de
vitesse (variateur en fréquence et en tension).
Installer un système de gestion des trajets
 Bloquer l’accès de certains étages aux personnes qui ne sont pas autorisées à
y accéder
 Proposer les ascenseurs les plus grands pour les personnes à mobilité réduite
 Donner la priorité à des utilisateurs privilégiés (chef d’entreprise,…)
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Cette technologie est particulièrement pertinente
lorsqu’il y a plusieurs ascenseurs utilisés très
régulièrement. Le principe consiste à installer un
système de gestion qui planifie les trajets en fonction de
la destination des utilisateurs. Cela permettra d’éviter
qu’un ascenseur s’arrête à tous les étages, ce qui est
beaucoup plus lent et énergivore qu’un ascenseur qui
monte directement un groupe de personnes voulant
accéder au même étage. Pour mettre en place un tel
système, les utilisateurs doivent encoder l’étage désiré
avant même d’entrer dans la cabine d’ascenseur. Le
système de gestion indiquera alors à chaque passager
quel sera l’ascenseur qui le conduira le plus rapidement
à sa destination. La grande différence avec un fonctionnement traditionnel est que
l’ascenseur proposé n’est pas forcément celui ouvre ses portes en premier. De cette
manière, on minimise le nombre de trajets et donc la consommation d‘énergie.
Par ailleurs, couplé à l’utilisation d’un badge, le système apporte quelques options
intéressantes :
Réduire la consommation de l'éclairage et des auxiliaires
Il faut s'inquiéter de la pertinence de l'éclairage de confort (esthétique mais dont
l'efficacité énergétique est faible, comme les halogènes par exemple) et de la nécessité
de laisser fonctionner les luminaires en dehors des heures d'occupation de l'immeuble
ou, tout simplement, quand la cabine est à l'arrêt.
Quelques innovations en développement
Conscients des coûts énergétiques importants des ascenseurs, les fabricants proposent
d’intéressantes innovations :
 La mise en veille des ascenseurs non-utilisés pendant un certain temps
(particulièrement en heures creuses)
 La récupération de l’énergie lors de la descente des ascenseurs
 Des ascenseurs reliés à des batteries qui seraient alimentées par des panneaux
photovoltaïques. Il n’y aurait plus la difficulté de relier les panneaux au système
d’alimentation mais la rentabilité sur le long terme n’a pas encore été prouvée
par rapport aux installations photovoltaïques classiques.
Favoriser l’escalier avant et après la conception du bâtiment
Dans de nombreuses entreprises, les ascenseurs sont mis en valeurs dans les halls
d’entrée de telle sorte qu’il devient mission impossible de trouver la porte menant à
l’escalier pour ceux qui souhaitent monter à pied. De ce fait, dès la conception du
bâtiment, certains architectes placent les escaliers au milieu du hall d’entrée et les
ascenseurs dans un endroit plus discret.
De plus, prendre les escaliers comporte 3 grands avantages :
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 Rapidité : l’attente de l’ascenseur, l’ouverture des portes et les arrêts
intermédiaires sont souvent plus longs que la simple montée jusqu’aux
premiers étages du bâtiment.
 Santé : dans une société où de plus en plus de travailleurs restent assis
toute la journée, l’utilisation des escaliers permet de se dégourdir les
jambes et représente un excellent effort physique
 Economie d’énergie : un ascenseur à l’arrêt consomme nettement moins
que lorsqu’il est en marche.
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Conscients du problème, certaines entreprises indiquent significativement les escaliers et
sensibilisent leurs employés à favoriser son utilisation.
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Sources
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Réactif n°76 : Zoom sur l’audit énergétique, Ghislain GERON - Service public de
Wallonie (pp. 12-13)
http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=11532
http://www.gramme.be/unite9/pmwiki/uploads/PrGC0809/ma15.pdf
http://www.energie-environnement.ch/le-saviez-vous/420-les-ascenseursutilisent-davantage-d-electricite-pour-attendre-que-pour-fonctionner
http://www.schindler.com/be/internet/fr/schindler-belgique/actualite-etmedia/publications/nouvelles-2013/mise-en-service-reussie-du-premierascenseur-a-energie-solaire.html
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