compresores

Los compresores con cojinetes magnéticos ofrecen beneficios económicos, energéticos y ambientales. Asimismo, han eliminado el uso del aceite de lubricación, y la disminución de los ruidos que emiten es notoria.
Iván Naranjo.
Esta nueva tecnología fue presentada en enero de 2003 durante una exposición internacional de aire acondicionado, calefacción y refrigeración, en la ciudad de Chicago,Illinois. Se hizo acreedora a los premios Innovation Award, en la categoría de energía, y al Energy Efficiency Award, en Canadá, por su capacidad para reducir gases de efecto invernadero.
Estos compresores son empleados con mayor frecuencia en chillers enfriados por agua y sus cualidades son clave para mejorar el rendimiento a cargas parciales (IPLV, por sus siglas en inglés).
Cojinetes
Loscompresores centrífugos convencionales utilizan cojinetes de rodamiento o cojinetes hidrodinámicos. En ambos casos, existen pérdidas de energía por fricción y requieren aceites para su lubricación y enfriamiento. Recientemente, se han desarrollado cojinetes de rodamiento cerámicos, los cuales evitan problemas de manejo de aceites y reducen los consumos energéticos (no los eliminan), y su lubricaciónestá dada por el mismo refrigerante.
La tecnología de cojinetes magnéticos es significativamente diferente. Poseen electroimanes e imanes permanentes que son controlados mediante un sistema digital, permitiendo a la flecha y al impulsor levitar para controlar su rotación y posición. Los cojinetes radiales proveen la fuerza electromotriz necesaria para generar la rotación y controlar lasrevoluciones, mientras que el cojinete axial mantiene centrado y en posición a la flecha y al impulsor.
Una vez que los cojinetes magnéticos son energizados, el impulsor y la flecha comienzan a levitar. Los cojinetes magnéticos permanentes realizan el primer trabajo, mientras que los electroimanes controlados digitalmente proveen el posicionamiento fino.
Existen cuatro sensores de posicionamiento por cadacojinete magnético, los cuales mantienen al arreglo de levitación (conformado por la flecha y el impulsor) centrado, con una tolerancia de 0.0005 mm. Cada vez que este arreglo modifica su posición del punto central, los electroimanes ajustan su intensidad para corregirla. Esta corrección puede llegar a ocurrir más de 6 millones de veces por minuto y el programa de control está diseñando paracompensar automáticamente cualquier desequilibrio que pueda sufrir el arreglo.
Paro y fallas energéticas
Cuando el compresor no está en operación, el arreglo de levitación reposa sobre un cojinete de contacto con revestimiento de grafito en la cara interna. Los cojinetes magnéticos proveen el posicionamiento adecuado al rotor, previniendo el contacto con otras superficies metálicas. Si el cojinetemagnético falla, el cojinete de contacto (también conocido como cojinete de respaldo) es utilizado para prevenir una falla del compresor.
El compresor utiliza capacitores de onda suave en la línea de corriente directa del motor. Después de una falla en la energía (corte de energía), el motor se convierte en generador de forma instantánea, utilizando el momento angular (par angular) para generarelectricidad, manteniendo así a los capacitores con carga durante el periodo de falla o corte de energía. Los capacitores, a su vez, proveen suficiente energía para mantener al rotor en levitación, permitiendo al sistema detenerse y reposar sobre el cojinete de contacto en forma suave, por lo que esta característica permite al compresor ver al corte de energía como un paro normal.
Diseño libre deaceite
El manejo de aceite, particularmente para mantener lubricados a los cojinetes del compresor, es un elemento crítico para el diseño de un sistema de refrigeración; sin embargo, los cojinetes magnéticos no lo requieren para este fin, y sólo se utiliza en pequeñas cantidades para lubricar otros aparatos, como sellos y válvulas (ocasionalmente). No obstante, puede evitarse por completo el uso...