En este artículo te explicaremos todo sobre el comportamiento de los variadores de velocidad en aplicaciones de bombas y cómo optimizan su funcionamiento.
Contenido de este artículo:
Curva del sistema y Curva de la bomba
Métodos ineficientes en el control de bombas
Variadores de Velocidad PowerFlex de Allen Bradley
Los variadores maximizan el ahorro de energía en bombas de acuerdo al comportamiento que adoptan al movimiento de las curvas en la bomba, concepto que está ligado a la curva del sistema. Por ende, para comprender el funcionamiento de los variadores en bombas debemos conocer qué es la curva del sistema y la curva de la bomba.
La curva del sistema es aquella gráfica que define la cantidad de presión en la columna de fluido, cabeza de presión, a través de un sistema hidráulico como función de caudal. Este concepto se deriva de los conceptos de presión estática y presión de cabeza por fricción. Es importante destacar que cada aplicación tiene su propia curva del sistema, representada por la presión generada por el sistema de tuberías.
Por otro lado, la curva de la bomba es básicamente un gráfico, el cual nos muestra la altura hidráulica que es capaz de levantar nuestra bomba, y esta viene dada generalmente por el fabricante.
La bomba opera donde sucede la intersección entre la curva del sistema y la curva de la bomba. Este punto puede ir variando de acuerdo a la variación de las condiciones, y de la misma forma, su eficiencia puede variar.
Hay algunos métodos muy comunes utilizados en el control de bombas que no consideran variadores de velocidad, sin embargo, estos métodos en su mayoría generan desperdicio de energía o reducción de la eficiencia. Algunos de estos métodos son:
Maximizamos el flujo y la cabeza de presión, provocando un desperdicio de energía eléctrica ya se que se suministra un mayor flujo y presión de los requeridos. Además de incurrir en gastos mayores por el sobredimensionamiento del equipo.
La intención es controlar el flujo dentro del sistema, sin embargo, esta válvula agrega una mayor fricción al sistema, lo que termina por ocasionar un desperdicio de energía eléctrica.
El desperdicio de energía sucede cuando el agua fluye de regreso a la succión de la bomba, debido a la válvula de by-pass, reduciendo la fricción del sistema e incrementando el flujo desde la bomba, moviendo el punto de funcionamiento por debajo de la curva de la misma.
Una reducción del diámetro del impulsor tiene una relación directa con una mayor ineficiencia en la bomba. Además, se pierde la capacidad de, en un futuro, aumentar el flujo suministrado desde la bomba y por ende también se reduce la eficiencia.
Utilizar un variador de velocidad para controlar una bomba permite regular la velocidad y generar una nueva curva de la bomba que siempre coincide de forma exacta con el punto de operación que requiere el sistema.
De esta forma se logra controlar el flujo sin desperdiciar energía ni perjudicar la eficiencia, contrario a los otros métodos que vimos al inicio de este artículo.
Podemos ver reflejado el ahorro de energía en la fórmula de energía para bombas:
Energía = (Flujo x cabeza de presión estática) / 3960 x (gravedad específica del fluido)
Y como podemos ver, a menor flujo o cabeza estática, tendremos un mayor ahorro de energía. Y puesto que el variador proporciona una curva de bomba que coincide exactamente con el punto de operación que el sistema requiere, la energía eléctrica consumida siempre será la mínima.
La familia de variadores de velocidad PowerFlex de Allen Bradley son flexibles, y se adaptan a una gran variedad de aplicaciones. Te mantienen conectado a tus operaciones, además de priorizar la productividad.
Los variadores de corriente alterna PowerFlex de la serie 520 combinan innovaciones y facilidad de uso para ofrecer soluciones de control de motores con el propósito de maximizar el rendimiento de tu sistema y reducir el tiempo de diseño, entregando mejores máquinas. Dentro de esta serie encontramos la familia PowerFlex 523 y PowerFlex 525.
El resultado de los variadores PowerFlex serie 750 es un variador de corriente alterna que proporciona una excelente experiencia de usuario. Los variadores de la serie 750 maximizan la productividad al brindar mayores opciones de control, comunicación y seguridad que ningún otro variador en su clase. Dentro de esta serie se encuentra la familia PowerFlex 753, PowerFlex 755.
Así mismo los variadores de la familia 755T ofrecen soluciones de mitigación de armónicos, regeneración y bus común con la tecnología TotalFORCE® para brindar un excelente control de motores gracias a su control adaptativo de posición, velocidad y par.
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