Optimizar sistemas de HVAC Industrial y procesos de enfriamiento

Optimizar sistemas de HVAC industrial es un tema que siempre hará ruido a los ingenieros responsables de plantas, porque el consumo de energía que generan dichos equipos de climatización y control de procesos encargados de suministrar flujo de aire, calefacción, curado o enfriamiento, es directamente proporcional al coste de electricidad

Por lo tanto, cualquier oportunidad de mejorar la calidad a un coste unitario más bajo es de gran interés para las industrias de energía y proveedores de sistemas HVAC, de igual forma cuando se prevé que habrá un retorno de inversión (ROI) significativo y rápido en aquellos procesos patentados con ventajas competitivas. 

Si bien es cierto que en la actualidad existen muchas oportunidades para optimizar sistemas de HVAC industrial con la medición de flujo a través de la selección de sensores o medidores de flujo para calefacción, ventilación, aire acondicionado (HVAC) y sistemas de control de procesos, también es importante que los ingenieros de plantas comprendan la funcionalidad de estas nuevas tendencias.

Entre las soluciones de medición de flujo que permiten mejorar el rendimiento y optimizar sistemas HVAC industrial se tienen:

• Medidores de flujo de presión diferencial (DP): Miden el caudal volumétrico y, dependiendo de la tecnología secundaria (placas de orificio, tubos de Pitot de promedio, venturis, boquillas sónicas y conos en V), son aplicables en la mayoría de los líquidos, gases, vapores y además fáciles de usar.
• Medidores de flujo de desplazamiento positivo (PD): Miden el caudal volumétrico de un líquido o gas separando la corriente de flujo en volúmenes conocidos y contándolos a lo largo del tiempo. 
• Dispositivos de medición de flujo de turbina: Se basan en un rotor giratorio, el cual les permite optimizar sistemas de HVAC industrial midiendo el flujo en líquidos y gases limpios, sin embargo, introducen caída de presión y sus partes móviles están sujetas a desgaste.
• Tecnologías de mediciones electromagnéticas: Determinan la velocidad de un líquido conductor al pasarlo a través de un campo magnético y medir la tensión desarrollada. 
• Dispositivos Coriolis: Es una de las 5 tecnologías usadas en la medición de flujo de hidrocarburos para transferencia de custodia y optimizar sistemas de HVAC industrial, miden el flujo de masa en líquidos, lodos o gases por medio de un tubo de flujo vibratorio y la lectura compensa cualquier efecto debido a las diferencias de temperatura o densidad en el fluido.
• Sistemas ultrasónicos: Se centran alrededor del tiempo de tránsito o el cambio de frecuencia Doppler para medir la velocidad media del fluido, este tipo de sistemas no presentan obstrucciones de flujo y el tipo de sujeción no es intrusivo.
• Dispositivos de desprendimiento de vórtices: Son particularmente efectivos y una de las pocas tecnologías aplicables para aplicaciones de vapor. Estas unidades no tienen partes móviles y son tolerantes a las incrustaciones, aparte aprovechan que la frecuencia con la que se desprenden los vórtices de un cuerpo colocado en la corriente de flujo sea proporcional a la velocidad del fluido.
• Sensores térmicos: Miden el caudal másico directamente midiendo la ganancia o pérdida de temperatura de un fluido por lo general son la solución más efectiva y económica para tuberías grandes o aplicaciones de ductos o pilas.

¿Cuáles son los factores de selección a tener en cuenta para optimizar sistemas de HVAC industrial?

1. El primer factor a considerar antes de seleccionar una tecnología que mejore la eficiencia y logre optimizar sistemas HVAC industrial es hacer que el método coincida con los medios de uso, como el aire, gases de procesos especiales o procesos de refrigeración.
2. Comprobar que la precisión, la repetibilidad y el rango de flujo en las especificaciones del fabricante coincidan con las necesidades de la planta, ya que la precisión y el alcance pueden diferir en agua, aire o gas.

Lo recomendables es observar la especificación de repetibilidad de un medidor de flujo, la cual indica qué tan confiable es el dispositivo para mantener su precisión y gestionar la seguridad de la planta en un auge de producción.

3. Considerar el entorno operativo al que será sometida la nueva solución como el número de cambios, los extremos de la temperatura climática y los requisitos específicos de humedad del proceso ya que algunas tecnologías son más adecuadas para realizar mediciones precisas en flujos extremadamente bajos, que tratan con altos índices de reducción o caída de presión. 
4. Preguntar si el dispositivo se puede insertar directamente en la tubería del proceso o si requiere una configuración en línea que signifique cortar y empalmar la tubería en múltiples lugares. Esto es de suma importancia debido a que la caída de presión causa costosas ineficiencias y minimiza la posibilidad de optimizar sistemas de HVAC industrial.
5. Considerar los requisitos de mantenimiento para el sensor de flujo o medidor, por lo tanto, no solamente es indispensable ver más allá del precio de compra sino determinar el coste inicial, total de instalación y el del ciclo de vida. 

Algunos dispositivos de flujo económicos requieren un mantenimiento frecuente o tienen una vida útil corta, mientras que otros de mayor precio son más fáciles y menos costosos de instalar, mantener y tienen una vida útil más larga, lo que proporciona un ROI mucho mejor y consiguen optimizar sistemas de HVAC industrial.

Realizar una selección de sensores y medidores de flujo de forma precisa es fundamental para aumentar la eficiencia de los sistemas de HVAC industrial y del equipo de proceso. Razón por la cual antes de comenzar, se deben identificar las opciones de tecnología de medición de flujo disponibles, sus ventajas y limitaciones en función de las operaciones únicas de la planta.

Considerar los factores antes descritos permitirán determinar el ahorro potencial de energía y justificar la actualización de los sistemas de HVAC industrial. Si deseas descubrir cómo la digitalización puede mejorar la seguridad de los procesos industriales y optimizar sistemas de HVAC industrial, te invitamos a suscribirse al Newsletter de Tecnología para la Industria, sitio en el que podrá conocer las nuevas soluciones disponibles en el mercado para optimizar las operaciones de su planta.