How much energy can be saved with a Mitsubishi variable frequency drive for pump control?

Un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas proporciona una solución económicamente sólida y operacionalmente efectiva en el consumo reducido de energía. También se puede hacer que responda a las señales de los sensores de flujo, controladores programables y otros sistemas de control. 

Estos dispositivos basados en microprocesadores ofrecen a los usuarios opciones que pueden proporcionar mejoras de productividad y rentabilidad a corto y largo plazo, mientras que los dispositivos de velocidad variable como correas, engranajes, embragues magnéticos y accionamientos hidráulicos regulan el flujo, pero son costosos, voluminosos, desperdician energía y requieren un alto mantenimiento.

Como bien es conocido la eficiencia energética comienza con el control de velocidad del motor, en muchos países la mayor parte de energía eléctrica utilizada opera bajo cargas de flujo como bombas, ventiladores, sopladores y compresores, en su mayoría alimentados por motores de inducción de velocidad constante. Cuando los requisitos de flujo de salida fluctúan en tales sistemas, se necesita un medio externo de ajuste para minimizar el consumo.

Por supuesto, un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas provoca esta acción, ya que el control de flujo con estranguladores o dispositivos restrictivos sacrifica la eficiencia energética y genera costes innecesarios. Pero, ¿Cómo saber cuál método de regulación podría ser más efectivo en una planta? En este artículos explicamos cómo lograr un efectivo control de flujo de bombas centrífugas al utilizar un variador de frecuencia Mitsubishi.

A través de un análisis de la aplicación específica e información sobre las soluciones de control disponibles y la evaluación de equipos tecnológicamente avanzados, es posible dar un salto cuántico en pro de mejorar la eficiencia y la economía de las operaciones de bombeo en las instalaciones.

Si bien conducir un automóvil con el acelerador al piso y luego controlar la velocidad con el freno es obviamente ineficiente, muchas instalaciones utilizan este enfoque para el control de la bomba, al utilizar los estranguladores o dispositivos restrictivos por desconocimiento de las nuevas soluciones, lo que significa sacrificar la eficiencia energética y generar costes innecesarios.

Los métodos comúnmente utilizados para el control de flujo que desperdician energía a causa de la fricción y propagación del calor incluyen:

1. La regulación o dispositivos restrictivos como válvulas, amortiguadores de salida, paletas de entrada y difusores. 
2. Los cambiadores de velocidad mecánicos.
3. Los sistemas de recirculación (se utilizan a veces).
4. Las bombas de velocidad fija consumen casi toda la potencia y la máxima energía a tiempo completo, independientemente de la demanda. 

Pero, dentro de las diferencias entre usar variadores de frecuencia para el control de flujo en bombas y válvulas de control se tienen que un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas no solo puede proporcionar variación de velocidad, sino que también permite evidenciar ahorros energéticos potenciales porque muchos elementos necesarios en un sistema controlado por válvula se eliminan o reducen sin afectar su funcionalidad.

Aunque está comprobado que un variador de frecuencia Mitsubishi resulta el mejor método para disminuir el consumo de energía, cada método de control de flujo tiene diferentes niveles de eficiencia energética:

• Válvula de desvío: El flujo se desvía de la salida de la válvula a la entrada de la misma, por lo tanto, el uso de energía es el mismo, independientemente de cuánto flujo de salida se crea.
• Unidad hidrostática: Un dispositivo de velocidad variable como la unidad de frecuencia variable, pero sus pérdidas operativas internas son mayores.
• Accionamiento mecánico: Un dispositivo de correa y polea variable crean fricciones adicionales y pérdidas de viento.
• Embrague: Utiliza acoplamiento magnético para transferir el par a diferentes velocidades; es por ello que, las pérdidas por deslizamiento en el embrague evitan que tenga un rendimiento superior.

No todas las opciones o métodos son iguales. Por ejemplo, el uso de una válvula de estrangulamiento, que es la técnica más típica, eleva las pérdidas del sistema y la curva del sistema, debido a que el caudal estará determinado por el punto donde la nueva curva del sistema cruza la curva de la bomba. La cantidad de energía que consume el sistema para hacer esto es proporcional a la presión del cabezal y al caudal.

Entretanto, las válvulas en línea a menudo se usan para regular el flujo o la presión en los sistemas de bombeo de líquidos y pueden ser una fuente importante de pérdida de energía al causar una restricción en el camino del flujo, aumentando así la presión, a diferencia del uso de un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas que no agrega restricción adicional a la tubería. 

Esto significa que la curva del sistema permanece igual y al variar la velocidad con un variador de frecuencia, tiene el mismo efecto que instalar un impulsor de diferente tamaño en la bomba; es decir, se produce una nueva curva de la bomba. Por otra parte, el primer paso para determinar los requisitos de carga y los ahorros potenciales de energía se deben utilizar las tres leyes de afinidad interrelacionadas.

Al elegir un variador de frecuencia para un sistema en particular, es esencial evaluar el producto, en términos de:

• Características y funciones.
• Facilidad de instalación.
• Facilidad de operación y mantenimiento, esta opción se consigue en un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas.
• Capacidad de expansión o actualización para satisfacer las necesidades presentes y futuras.
• Integralidad de la oferta de servicios y aplicaciones del proveedor.

La selección debe depender de la flexibilidad, las opciones, el servicio y el soporte críticos para el éxito comercial y operativo del sistema de control. No se puede exagerar la importancia de elegir un proveedor con las capacidades técnicas y la experiencia adecuadas en la aplicación de soluciones de variadores de frecuencia.

Los beneficios comerciales y operativos de implementar la solución avanzada para el control de bombas más efectiva son evidentes. Razón por la que los ingenieros deben tener una comprensión profunda de los principios simples, el examen de las necesidades específicas, aplicación y evaluación de las opciones, si se quiere obtener importantes ahorros de costes y ventajas de rendimiento.

A medida que los costes de energía continúen aumentando, será más imperativo encontrar formas de reducir ese consumo; por tanto, implantar un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas es una faceta clave de este esfuerzo, así como también el desarrollo continuo y la mejora de los variadores de frecuencia variable tecnológicamente avanzados.

Para saber cuál es el mejor método de control de flujo de bombas y descubrir cómo un variador de frecuencia Mitsubishi para el control de bombas puede mejorar el rendimiento de las máquinas, suscríbete al Technology for Industry NewsletterThe new solutions available on the market to optimise your plant's operations will be presented to you in this newsletter.