Optimizacin de los sistemas de bombeo para ahorrar energa elctrica 1b3nh
Debido al aumento global de los costos de energa, nunca ha habido un mejor momento para revisar y evaluar la eficiencia de los sistemas de bombeo, independientemente de su tamao, complejidad o la aplicacin de cada operacin.
En este artculo, Steve Schofield, miembro del Consejo Ejecutivo de Europump y presidente del grupo de trabajo internacional responsable de la ISO 14414 (Evaluacin de energa de los sistemas de bombeo), ofrece informacin bsica y orientacin sobre la compra, mantenimiento y diseo de los sistemas de bombeo para conseguir una eficiencia energtica ptima, la mxima reduccin de CO₂ y una reduccin en el tiempo de recuperacin de la inversin realizada.
Los sistemas de bombeo representan el 20% de la demanda mundial de energa elctrica y entre el 25% al 50% del uso de la energa elctrica en ciertas aplicaciones. Los equipos de bombeo son el mayor de electricidad en toda la Unin Europea, consumiendo ms de 300 TWhpa de electricidad, lo que a su vez representa ms de 65 millones de toneladas en emisiones de CO₂.
Tambin se ha podido documentar que los equipos de bombeo rotodinmicos representan el 80% de la base instalada y estn sobredimensionados entre un 20-30%. Por lo tanto, se podra lograr un gran ahorro de energa si estos equipos de bombeo rotodinmicos tuvieran el tamao y el funcionamiento adecuados.
Evaluacin del potencial de ahorro 3d3m10
Lo primero es analizar el sistema de bombeo. Para identificar si un sistema de bombeo tiene el tamao correcto, hay que realizar las siguientes comprobaciones:
Se est desperdiciando caudal de lquido?
Se est creando una sobrepresin adicional?
Cul es la filosofa de funcionamiento y control?
Hay equipos de bombeo de gran tamao dentro del proceso?
Podra haber equipos de bombeo sobredimensionados para el servicio requerido?
Hay equipos de bombeo anticuados?
Hay demasiado ruido en el sistema?
Hay vlvulas de estrangulamiento en el sistema?
Se han instalado tuberas de un tamao adecuado?
Un mantenimiento inadecuado reducir la eficiencia del sistema de bombeo. Qu procedimiento de mantenimiento est operativo?
Se ha adoptado un programa proactivo encaminado al reemplazo de equipos, de acuerdo con la legislacin actual de la UE?
Tecnologa disponible - Eleccin del equipo adecuado 122028
Es importante analizar la tecnologa de accionamiento y utilizar la ltima regulacin de la UE para conseguir la mayor eficiencia posible en el accionamiento.
Variador de velocidad (VSD).
Control y monitorizacin integrado.
Tecnologa de imanes permanentes.
Diseo del sistema - Tomar la decisin correcta 1r654z
La gran mayora de los sistemas de bombeo que operan hoy en da no han sido diseados originalmente con un criterio de conservacin de la energa, como un objetivo importante. Si los sistemas de bombeo se disean inicialmente sobre una base de eficiencia energtica y los equipos de bombeo se aplican y dimensionan correctamente, el ahorro de energa podra superar el 50%.
Para disear un sistema de bombeo energticamente eficiente se deben tener en cuenta todos los siguientes criterios:
Diseo base de la planta.
Tamao de la tubera, configuracin y restricciones por las prdidas de carga.
Informacin sobre el fluido (viscosidad, densidad, agresividad, temperatura).
Caractersticas del sistema y seleccin de los equipos de bombeo.
Equipo de bombeo / sistema de control.
Evitar el sobredimensionamiento de las unidades de bombeo.
Seleccionar equipos de bombeo energticamente eficientes en el mejor punto de eficiencia.
Adaptacin de VSD para que coincida con el diseo y la demanda del sistema.
Conseguir bajos costos de energa es el resultado directo de conocer cul es el caudal y la presin mnima que requiere el sistema para operar con xito (demanda del sistema), y luego seleccionar el equipo de bombeo del tamao correcto adaptndolo al sistema.
Al seleccionar un equipo de bombeo, es importante conocer el caudal y la presin requeridos para dicho equipo. El caudal puede estar determinado por un requisito del proceso, por el calentamiento o enfriamiento de un sistema o por la demanda mxima de agua para los servicios pblicos. La presin requerida puede ser la necesaria para elevar el lquido dentro de un sistema o para superar las prdidas de presin creadas en ese sistema a medida que el lquido pasa a travs de l.
Es importante saber tanto como sea posible sobre el sistema de bombeo y crear un perfil de presin/caudal adecuado a ese sistema. La energa requerida para accionar el equipo de bombeo est directamente relacionada con el caudal y la presin requerida. Generar altas presiones podra conducir a diseos ineficientes y, por lo tanto, es importante que ni el caudal ni la presin estn sobredimensionados.
Los variadores de velocidad pueden ahorrar energa 4b3d2l
Actualmente, ya se han logrado importantes ahorros de energa mediante el uso de variadores de velocidad y motores de alta eficiencia. Generalmente, los VSD se utilizan para ajustar continuamente la velocidad del equipo de bombeo a la demanda.
Los ahorros pueden ser determinados mediante las leyes de afinidad:
Q= Caudal, H= Altura de elevacin, P = Potencia, N = Velocidad de rotacin
Al disear un nuevo sistema de bombeo, la mayora de los equipos se seleccionan con un "factor de seguridad". Se trata de un porcentaje para prevenir posibles tasas de aumento futuras o para compensar el desgaste del equipo de bombeo o el ensuciamiento del sistema. Habitualmente, hay muchas partes diferentes involucradas en la especificacin y construccin de un sistema, por lo que el factor de seguridad puede crecer exponencialmente. Esto da como resultado que el equipo de bombeo impulse un caudal mucho ms alto de lo requerido. Tambin puede ser necesario variar el caudal debido a las condiciones del proceso o a las necesidades variables de calefaccin y/o refrigeracin dentro de los edificios.
Tradicionalmente, se utiliza el estrangulamiento como medio para regular el caudal en un sistema de bombeo. Cuando estrangulamos el paso del fluido reducimos el caudal, pero el motor sigue funcionando a toda velocidad y trabaja en condiciones ms duras, debido a que tiene que trabajar contra una restriccin. Al reducir la velocidad del motor, el variador de velocidad garantiza que no se utilice ms energa de la necesaria para alcanzar el caudal requerido. Un equipo de bombeo centrfugo que funcione a la mitad de su velocidad de diseo consume slo una octava parte de la energa en comparacin con otro que funcione a plena velocidad. El uso de un variador de velocidad electrnico es la forma ms sencilla y econmica de controlar el equipo de bombeo y adaptarlo al sistema de bombeo diseado.
Consideraciones para optimizar el uso de energa en los sistemas de bombeo 6sl3f
1- Se ha considerado una configuracin alternativa?
En algunos casos, pasar de un diseo con un equipo de bombeo existente a una alternativa nueva puede ofrecer posibilidades de ahorro de energa.
2- Se supervisa el rendimiento del equipo de bombeo?
Buscar signos tempranos de desgaste en el equipo de bombeo como el aumento del nivel sonoro, la vibracin o el consumo de energa puede llevar a importantes ahorros en energa y mantenimiento.
3- Se ha tenido en cuenta la necesidad de mantenimiento?
Al disear o reemplazar un equipo de bombeo, se deben considerar los requisitos de mantenimiento futuro.
4- Instalacin del variador de velocidad
Al instalar un VSD en un sistema de bombeo, se deben considerar los filtros en la alimentacin de entrada y salida, as como el aislamiento de los cojinetes del motor.
5- Mantenimiento
Para el mantenimiento de los sistemas de bombeo es importante seguir las recomendaciones y utilizar piezas originales del fabricante.
6- Fiabilidad / Seguridad
Es ms probable que los equipos de bombeo eficientes y bien mantenidos sean seguros y es poco probable que fallen prematuramente causando la prdida de produccin o servicios.
7- Vlvulas
Se considera que las vlvulas desperdician energa dentro de un sistema de bombeo, sin embargo, si tienen que ser instaladas, debern verificarse peridicamente para su correcto funcionamiento.
8- Equipos de bombeo de reserva
Las unidades que estn instaladas como reserva o sin demanda debern estar apagadas para ahorrar energa.
9- El equipo de bombeo funciona la mayor parte del tiempo cerca de su mejor punto de eficiencia?
Los equipos de bombeo rotodinmicos que funcionan lejos de BEP no slo desperdician energa, sino que tambin reducen su esperanza de vida.
10- Alteraciones del sistema
Al actualizar, cambiar o expandir un sistema de bombeo, la demanda puede haber cambiado y los equipos de bombeo existentes pueden no ser la solucin ms eficiente.
11- Comprar la combinacin de equipos de bombeo correcta
Al comprar varios equipos de bombeo, el precio no debe ser el factor decisivo. Si un equipo de bombeo est bien dimensionado y tiene el tamao correcto, el retorno de la inversin es ms corto, del mismo modo, si ese equipo est sobredimensionado estar desperdiciando energa y tendr ese costo adicional durante toda su vida til.
12- Se ha realizado una comprobacin energtica de los sistemas existentes?
El nmero de equipos de bombeo instalados es diez veces superior al nmero de equipos que se venden cada ao. Realizar auditoras energticas de acuerdo con la norma ISO 14414 puede conseguir identificar ahorros de energa sustanciales en los sistemas de bombeo ya existentes.
Recomendaciones 21345
-Al especificar un equipo de bombeo nuevo es recomendable que se instale con un motor de alta eficiencia.
-Si hay que reemplazar o rebobinar un motor, se debe evaluar el costo de instalar uno de alta eficiencia.
-Hay que recordar que los ahorros de funcionamiento pagarn cualquier aumento en el costo.
-Revisar las facturas de servicios pblicos y analizar la energa que se est utilizando.
-Llevar a cabo una auditora en los siguientes casos:
Las facturas de energa son altas
Los equipos de bombeo estn en funcionamiento continuo
Hay muchos equipos de bombeo en un mismo sistema
Hay procesos con caudales variables
Hay equipos de bombeo estrangulados
Hay equipos de bombeo de reserva
Se observan vlvulas o tuberas ruidosas
Los sistemas crticos han estado sujetos a averas
El propsito de una auditora energtica es bajar los costos operativos reduciendo el consumo de energa. Algunos gobiernos estiman que la mayora de las empresas podran reducir su consumo de energa entre un 10 % y un 20 %. Las auditoras energticas realizadas de acuerdo con la norma ISO 14414 han demostrado que los ahorros del 30 al 50 % no son tan inusuales.
A la hora de decidir si realizar o no una auditora energtica, un buen punto de partida es suponer que se conseguir un ahorro de al menos un 10 % del consumo energtico actual. Revisando las facturas de las empresas de suministros energticos se puede obtener una indicacin de los ahorros que se pueden conseguir y la inversin que se debe preparar para realizar las indicaciones del proceso de auditora.
En la mayora de las instalaciones industriales alrededor de dos tercios del consumo total de energa se utiliza para alimentar motores elctricos. Adems, el costo total asociado al funcionamiento de estos equipos esenciales a lo largo de toda su vida til se puede desglosar como sigue: el 5% representa los costos iniciales de compra / instalacin, el 10% para el mantenimiento continuo y un 85% para la energa utilizada para hacerlos funcionar.
Obviamente, es muy importante reducir la energa consumida por los motores elctricos y con la aplicacin de diseos modernos esa reduccin puede ser de hasta el 30%. Tambin es evidente que muchos equipos de bombeo y motores funcionan constantemente a plena potencia, independientemente de las necesidades del proceso, por lo que existe la posibilidad de un ahorro de energa muy significativo, ahorro que a su vez puede aumentar la rentabilidad de cualquier negocio.
Viernes, 23 de mayo de 2025 
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