Yüksek Hızlı Asansörler

Yayın TarihiMart-Nisan, 2019 Erol Akçay Liftinstituut Solutions B.V Teknik Müdür - Avrasya Yazdır

Günümüzde artan nüfusa bağlı olarak bina sayısı artmakta buna bağlı olarak düşey taşımaya olan ihtiyaç ta yükselmektedir. Bina yüksekliklerinin artması ise beraberinde dikey taşıma ihtiyacının daha hızlı bir şekilde karşılanması gereksinimini doğurmaktadır. Buna paralel olarak asansör hızları gittikçe yükselmektedir. Peki yüksek hızlı asansörlerin düşük hızlı asansörlerden farkları nelerdir.

Bu konuya cevap vermeden önce yüksek hızlı asansörün hızı ne kadardır sorusunu yanıtlamak gerekir. Esasen standart ve yönetmeliklere göre yüksek hızlı asansör diye bir kavram bulunmamaktadır. Bununla birlikte TS EN 81-20 standardı 5.5.6.1 maddesinde asansör hızı 3,5 m/s’yi aştığında asansör dengeleme tertibatında halatların kullanılması gerektiği bu bunların gergi tertibatı bulunması gerektiği belirtilmektedir. Dolayısıyla 4m/s ve üzerindeki hızlar asansörler için yüksek hız olarak kabul edilmektedir. Global asansör firmaları için de 4 m/s ve üzerindeki hızlar farklı bir modele geçmeyi gerektiren yüksek hızlar olarak kabul görmektedir.

Çalışma prensibi olarak yüksek hızlı asansörler ile düşük hızlı asansörler arasında bir fark bulunmamaktadır. Fakat donanım bakımdan yüksek hızlı asansörlerin komponent sayısı daha fazla ve tabii ki daha ağırdır. Genel olarak; bu tip asansörlerde yukarıda da bahsettiğimiz gibi karşı ağırlık ve kabin arasında dengeleme halatları kullanılmaktadır. Dengeleme halatları kuyu dibinde bir kasnak gurubundan dolanır. Bu tertibat asansörün daha stabil bir şekilde yol almasında önemli rol oynar. Kuyu dibinde dengeleme tertibatının varlığı doğal olarak ihtiyaç duyulan kuyu dibi derinliğini de artırmaktadır. Bu yüzden hızlar özellikle 2,5 m/s’yi aştığında kuyu dipleri yüksek ölçülerde derinliğe ihtiyaç duymaktadır. Bağlı olarak asansör hızları yükseldikçe asansör konforunu sağlamak gittikçe artan oranda zorlaşmaktadır. Asansörün kabin üstü ve kabin altı tarafından kuyu içinde itilip çekilmek suretiyle hareket eden hava kütlesi, kabinin stabil hareketini bozarak özellikle yatayda yüksek titreşimlere sebep olur. Bu titreşimi minimuma indirgemek için çeşitli donanımlar ve yöntemler kullanılır. Bunlardan bir tanesi kabin altına kabinin merkezde durmasına yardım eden ağırlıklar asılmasıdır. Montaj esnasında kabin kurulumu bittikten sonra yerleştirilen çeşitli kilolardaki beton ağırlıklar motora bir miktar fazla yük binmesine sebep olmasına rağmen kabin salınımını azaltırlar. Ek olarak kabin kılavuz patenleri daha komplike komponentlere dönüşür. Kaymalı tip kılavuz patenler hızlar yükseldikçe aşırı sürtünmeden dolayı çok çabuk aşınmakta ve sürtünme yüzey alanının farklılaşmasından dolayı hem dikey hem de yatay eksenlerde fazladan titreşime sebep olmaktadır. Bu yüzden tekerlekli kılavuz patenler tercih edilir. Ana rayı tasarıma göre bazen 3 bazen de 6 adet tekerlekle saran bu paten tipleri salınımı absorbe edebilmesi için uygun sertlikte yaylarla donatılırlar. Hızlar arttıkça örneğin 7m/s üzerine çıkıldıkça tekerlek ve absorbe edici parçaların özellikleri de gelişmektedir. Tekerleklerin çapları 10-15 cm’lerden 20-30 cm’lere çıkmakta, yayların yerini ise asansörün toplam yük ve hızına uygun özelleştirilmiş kauçuk bazlı sönümleyiciler almaktadır. Sadece bu paten setlerinin fiyatı 9,000 USD’den 20,000 USD’ye kadar çıkabilmektedir. Çok yüksek hızlı diyebileceğimiz 10 m/s üzerindeki hızlarda ise üreticiler frekans sönümleyici elektronik aksamla donatılmış elektrikli patenler dahi kullanabilmektedir. Kabinle birlikte hareket eden hava kütlesi aerodinamik açısından önemli bir problem oluşturmaktadır. Bu yüzden kullanılan bir diğer donanım ise aerodinamik pervazlardır. Bu pervazlar temel olarak kabin üstü ve kabin altında sivri bir kubbe oluşturması amacıyla kabine monte edilen metal kaplamalardan oluşur. Üreticiler tarafından özellikle 6 m/s üzerindeki hızlarda kullanılarak kabinin kuyu içindeki havayı yarmalarını sağlarlar. Hareket eden hava miktarı ve hızı aynı zamanda kat kapılarının aşırı titreşerek kilit mekanizmalarının hareket etmesine ve arıza riskinin artmasına da sebep olur. Bu sebeple kuyu üst, orta ve alt kısımlarında tek yön pervazlı hava kaçış açıklıları inşa edilmesi de gerekebilir.

Hızların artması güvenlik gereksinimlerinin artmasına ve bağlı güvenlik komponentlerinin hem boyut hem de özellik olarak büyümesine de sebep olur. Tampon strokları artan hıza bağlı olarak önemli miktarda artarak daha da derin kuyudiplerinin inşası ihtiyacını doğurur. Asansör üreticileri aşırı strok artışının önüne geçebilmek için asansörlerin çarpma hızlarını düşürmeye yönelik yavaşlatma cihazları kullanırlar. Bu cihazlar asansör terminal katlar yakınındayken pozisyonu genelde raylara yerleştirilmiş mekanik kontaklar vasıtasıyla algılayarak elektronik bir düzeneğe sinyal verirler. Kumandada bulunan elektronik düzenek herhangi bir tehlikeli durumda asansör hızının otomatik olarak indirgenmesini sağlar. Etkilenen diğer bir güvenlik tertibatı da kabin freni ve aşırı hız regülatörü ikilisidir. Kabin frenleri ebat olarak büyürken tandem yani ikili fren kullanılması da uygulamalar arasındadır. Hız regülatörleri ise hem ebat olarak büyür hem de çalışma mantıkları değişir. Çoğunluğu bir yayın merkezkaç kuvveti ile oluşan enerjiye göre gerilerek bir mekanizmayı tetiklemesi ilkesiyle çalışan regülatörlere, enkoder ve bobinlerden oluşan düzeneklerle tetikleme yapan aksamlar eklenir. Motor frenleri ise hem ebat olarak büyür hem de sayıları artar.

Aynı şekilde kuyu bilgi sistemi elemanlarının sayısı ve niteliği de artar. Daha fazla okuyucu elemana sahip bayrak okuyucular, kuyu boyunca bir takometre tarafından okunan manyetik veya barkod şeritler, gelişmiş enkoder sistemleri donanıma eklenerek yüksek halat uzunluğundaki aşırı esnemeden kaynaklanan seviyeleme farklarının ve kabin pozisyon algılanmasındaki açıklıkların önüne geçilmesi gereklidir.

Motor ve askı sistemindeki değişiklikler daha düşük seviyede olmakla birlikte yine donanımsal olarak gelişme kaydetmeyi gerektirmektedir. Motorlar daha büyük ve verimi daha yüksek sabit mıknatıslı statorlar gibi uygulamalarla güçlendirilirken askı sistemi çok yüksek hızlarda motorun hızını daha fazla yükseltmemek için 1:1 tipine dönmektedir. Halat ağırlığının azaltılması için birçok firma hala hazırda çelik halatlarla aynı dayanıma sahip fakat daha hafif olan kompozit malzemeler üzerinde denemeler yapmaktadır.

Kumanda, yazılım ve elektriki aksam ise hızlar yükseldikçe daha komplike bir hale bürünür. Asansör hızını elektrik akımının gerilim ve frekansını sürekli değiştirerek ayarlayan inverterler yüksek akımlarla başa çıkabilmek için çok daha büyük elektronik açma kapama elemanları, kapasiteler veya başka güç elektroniği elemanlarıyla donanırlar. Kumanda parametreleri ise artan donanıma müdahale edilmesine izin verebilmek için birçok fazladan menüye ihtiyaç duyarlar. Özellikle kabin içindeki yüke göre tork ayarlamasının yapılması çok önemli olduğundan kumadalar çok yüksek hızlarda oldukça hassas yük ölçerlere ihtiyaç duyarlar. Bu tip asansörler komplike trafiğin olduğu kulelerde kullanıldığında akıllı ve öğrenebilen bir yapıda olmaları gereklidir. Bu yüzden de genelde trafik yönlendirme ve izleme cihazlarıyla beraber çalışmaları veya uzaktan müdahaleye izin veren ekipmana sahip olmaları gerekir.

Asansör hızları artıkça, günümüz teknolojisi daha önce mekanik olarak gerçekleştirilen pek çok operasyonun daha az malzeme ve daha fazla elektronik düzenek kullanılarak yapılmasına imkan vermektedir. PESSRAL gibi düzenekler ve yeni keşfedilen malzemeler gelecekte de karşımıza şüphesiz pek çok yeni donanım çıkaracaktır.