Eficiència Energètica, ús de variadors de velocitat

EFICIÈNCIA ENERGÈTICA: ÚS DE VARIADORS DE VELOCITAT A LA CIRCULACIÓ DE FLUIDS

Els variadors de velocitat estan entre les principals solucions per augmentar l'eficiència energètica de les instal · lacions, ja que una gran part de l'electricitat que es produeix en el món s'utilitza per fer circular fluids, líquidos y gases de todo tipo como bombas, ventiladors i compressors.

En processos industrials i en els grans edificis, el 72% de l'electricitat és consumida per motors, dels quals , el 63% s'utilitzen en bombes, ventiladors i compressors. Així doncs anem a descriure de forma lleugera com seria el funcionament dels mateixos però centrant-nos únicament en la bombes perquè no ens estenguem molt en aquest article i quantificar l'estalvi d'energia que el control de velocitat pot generar,es.

Quant a les Bombes em centraré en la bomba centrifuga, ja que és el tipus de bomba més estès, principalment en el sector de l'aigua.

El principi de funcionament implica accionar un impulsor (generalment un motor asíncron) que transfereixi energia mecànica a un fluid, la cual se convierte en energía potencial (representada per la pressió) i energia cinètica (representada per cabal).Aquests motors treballen a una velocitat constant però estan perfectament preparats per treballar a velocitat variable si s'alimenten amb variadors de velocitat.

La missió de la bomba és lliurar una certa quantitat de fluid en un temps donat a una pressió determinada. Los parámetros más importantes son el caudal Q y la altura mano-métrica H.

Veiem les corbes de funcionament d'una bomba:

El rectangle fosc representaria la potència útil subministrada per la bomba.

Quan sabem a grans trets com funciona una bomba vegem què és el que es fa per variar el cabal del la mateixa a velocitat fixa. S'apliquen diversos mètodes:

1º Ús de vàlvules aigües sota la bomba.

2Cap ús de derivació del circuit (Evitar)

3º Funcionament intermitent (Marxa - atur)

4º Bombes en paral · lel

Descriuré només el més usual , l'ús de vàlvules aigües avall de la bomba.

Això produeix un augment de la pressió a la sortida de la Bomba i una pèrdua d'energia en el fluid.

A la figura , el punt de funcionament A correspon al cabal Qn (màxim cabal). El punt B al cabal reduït Qr. El punt de funcionament òptim del circuit per a aquest cabal és el C. Sent la zona ombrejada la pèrdua de potència amb aquesta forma de treball.

Vegem ara com seria aquest procés utilitzant variadors de velocitat.

Per això una regles sobre bombes que encara aproximades, realitzats en un ampli rang de variació de velocitat.

Si considerem una bomba a si mateixa( sense tenir en compte l'alçada de la columna d'aigua) a una velocitat de gir N, diferent de la velocitat nominal Nn

El caudal Q es proporcional a (N / Nn)

L'alçada manomètrica (TDH) és proporcional a (N / Nn)²

La potència és proporcional a (N / Nn)³

Així doncs a partir de la corba característica a velocitat nominal, la distorsió harmònica total (Q) a una altra velocitat diferent pot traçar, punt a punt, situant els punts homòlegs en una paràbola com en la figura.

Llavors tornant a la gràfica que teníem abans del funcionament de la bomba i aplicant la variació de velocitat obtindríem la següent figura:

Podem observar que la potència útil subministrada per la bomba és proporcional a les àrees rectangulars ombrejades: Se evidencia una reducción significativa de potencia en la configuración de la variación de velocidad.

Així doncs variar la velocitat de gir permet usar la bomba sempre al seu nivell d'eficiència més alt. Com més es redueixi la velocitat major serà la reducció de potència. El variador nos va a aportar el caudal necesario en cada momento ajustándolo a la potencia adecuada consiguiendo que ahorremos en el funcionamiento total de la instalación.

Això és el més important, però no oblidem també que els variadors ens proporcionen altres avantatges com:

• L'eliminació de les vàlvules estranguladoras.

• La reducció del soroll i vibracions. En no utilitzar la bomba a velocitat fixa durant llargs períodes de temps el que podria causar ressonància en les canonades.

• Menor risc de cops d'ariet i cavitació: Són fenòmens que es produeixen per variacions ràpides de velocitat a la bomba i s'eviten gràcies a les acceleracions i desacceleracions graduals que produeixen els variadors de velocitat.

• Substitució de motors amb dues velocitats i altres obsolets que ofereixen menor rendiment.

• La vida del rodet de la bomba millora en reduir la velocitat del motor millorant la fiabilitat del mecanisme d'impulsió.

• El que és més important, el control de velocitat permet a la bomba funcionar amb un rendiment màxim i augmenta l'esperança de vida de rodaments i juntes.

Si voleu saber una estimació de l'estalvi d'energia que es pot aconseguir utilitzant variadors de velocitat en lloc d'utilitzar les tècniques tradicionals, a la xarxa corren diferents programes de fabricants que poden ajudar-nos a saber aquest tipus d'estalvis, us poso el link d'un d'ells per si us el voleu descarregar… a més és gratis.

http://www.schneiderelectric.es/sites/spain/es/soluciones/eficiencia-energetica/profesionales/recursos-eco2.page

T'ha agradat aquest article? SUBSCRIVIU i estaràs al dia amb tots els articles del bloc, CLIQUEU AQUÍ.