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Proyectos de reacondicionamiento de bombas para ahorro energético (1ª PARTE)



Los sistemas de bombeo suponen casi el 20 % de toda la energía usada por los motores eléctricos y entre el 25 % y el 50 % del uso eléctrico total en ciertas instalaciones industriales. Existen oportunidades interesantes para reducir el consumo energético del sistema de bombeo mediante prácticas de diseñointeligente, reacondicioanamiento, y prácticas de operación. En particular, las aplicaciones de bombeo con requerimientos de obligaciones variables ofrecen el mayor potencial de ahorro. Los ahorros conseguidos a menudo van más allá de los costes energéticos, y pueden incluir rendimiento mejorado, fiabilidad mejorada, y costes del ciclo de vida reducidos.
La mayoría de los sistemas existentes requierencontrol del caudal mediante líneas en bypass, válvulas de estrangulación, o ajstes de velocidad variable. La forma más eficiente de éstas es el control de velocidad de la bomba. Cuando se reduce la velocidad de una bomba, menos energía se imparte al fluido y menos necesidades de energía deben ser estranguladas o pasar por el bypass. La velocidad puede controlarse de numerosas formas, y entre losvariadores de velocidad ajustables (variable speed drive ó VSD) destacamos los variadores de frecuencia variables (variable frequency drive ó VFD).
El ajuste de velocidad de la bomba no es apropiado para todos los sistemas de bombeo, pero si es una estrategia muy útil en muchas aplicaciones. En este artículo nos centramos en explicar este sistema de control como medio para ahorrar energía.Sistemas de bombeo

Para estudiar bien el ahorro energético de estos sistemas no solamente debemos considerar la bomba, sino todo el sistema de bombeo y la forma como los componentes de sistema interactúan. El análisis y evaluación debe incluir tanto los lados del suministro como de la demanda del sistema.
En un sistema de bombeo, el objetivo, en la mayoría de los casos, es transferir un líquido deuna fuente a un destino requerido; ej., rellenando un depósito de alto nivel, o circulando un líquido alrededor de un sistema, como por ejemplo un medio de transferencia de calor. Se necesita presión para hacer que el flujo ascienda con un caudal requerido y supere las pérdidas del sistema. Las pérdidas son de dos tipos: Altura estática y de fricción.
Tipos de bombas
La selección apropiada debombas, motores y controles para cumplir los requerimientos de proceso son esenciales para asegurar que un sistema de bombeo opera de forma efectiva, fiablemente y eficientemente. Todas las bombas se dividen dos categorías principales, las de desplazamiento positivo (PD) y las rotodinámicas.



Las bombas PD pueden clasificarse en dos grupos principales: rotatorios y recíprocos. Las bombasrotatorias típicamente trabajan a presiones de hasta 25 bares. Estas bombas transfieren líquido desde la succión a la descarga a través de tornillos, lóbulos, engranajes, rodillos, etc., que operan dentro de una envolvente rígida. Las bombas recíprocas típicamente trabajan a presiones de hasta 500 bares. Estas bombas descargan el líquido cambiando el volumen interno. Las bombas recíprocas puedengeneralmente clasificarse por tener un pistón, émbolo o diafragma, que desplaza un volumen de líquido entre una válvula de entrada y una válvula de descarga. El movimiento rotatorio del accionamiento, tal como un motor eléctrico, es convertido al movimiento recíproco por un cigüeñal, árbol de levas, o un plato oscilante.
El rendimiento de una bomba puede expresarse gráficamente como la altura conseguidarespecto al caudal. La bomba rotodinámica tiene una curva donde la altura cae gradualmente con el incremento del caudal. Sin embargo, para una bomba PD, el caudal es casi constante cualquiera que sea la altura.
Interacción de bombas y sistemas
Cuando una bomba se instala en un sistema, el efecto puede ilustrarse gráficamente superponiendo bombas y curvas del sistema. El punto de operación...