variadores de velocidad

CURSO: AHORRO DE ENERGÍA
EN SISTEMAS OPERADORES DE AGUA

APLICACIÓN DE VELOCIDAD VARIABLE

CURSO BASICO DE
APLICACIÓN DE
VELOCIDAD VARIABLE EN SISTEMAS DE
BOMBEO

5.1 GENERALIDADES
A medida que la electrónica avanza y la generación de energía es cada vez más costosa, se torna
rentable y necesario hacer cada vez más eficientes los procesos de producción, éste es el caso de
aquellosprocesos que involucren bombas y que haciendo uso de los controles de frecuencia
(variadores) pueden ser más eficientes y por lo tanto ahorrar energía.
Los sistemas de velocidad variables se pueden aplicar en aquellos sistemas en donde se requiere
regular el flujo a diferentes cargas.
Los organismos operadores de agua potable tienen un gran potencial de ahorro de energía mediante la
aplicaciónde velocidad variable a sus sistemas de bombeo directo a la línea, ya que éste es el caso
donde la carga es variable.

5.2 REGULACIÓN DEL FLUJO EN BOMBAS CENTRÍFUGAS
En muchas ocasiones es preciso trabajar durante mucho tiempo en condiciones de caudal inferiores al
nominal. En esta situación se pueden realizar planteamientos que permitan ahorros energéticos
considerables, implantando elsistemas de regulación de caudal más apropiado.
Los métodos de regulación de caudal se obtienen mediante:
Modificación de la curva presión-caudal del sistema sobre el que trabaja la bomba.
Modificación de la curva presión-caudal de la bomba.
Modificación simultánea de ambas características (sistema y bomba).
Arranque o paro de la bomba.
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5.2.1 Modificación de la curva del sistema sobre el que trabaja la bomba
Éste es el método más utilizado, se trata en esencia de regular el flujo mediante la actuación
de una o más válvulas, de tal forma que se modifique la curva de comportamiento del sistema
de conducción.

Válvula de control

DescargaBomba
Succión

Figura 5.1. Control por modificación de la curva del sistema.

Modificación de la Curva del Sistema
100.0

(Q2, H2)

Carga (H)

H2
(Q1, H1)

H1

0.0
0

Q2

Q1

100

Gasto (Q)
Curva 2

Curva 1

Bomba

Figura 5.2. Comportamiento de la curva del sistema de conducción
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Nótese que al estrangular la válvula de control para reducir el gasto de Q1, a Q2, la curva del
sistema cambia de la curva 1 a la curva 2, (fig. 5.2), y la carga se ve incrementada de H1 a H2.
Resultando una potencia hidráulica:
Ph2 = Q2 x H2

5.2.2 Modificación de la curva de la bomba
Otra alternativa de control, consiste en variarla curva “Carga-Capacidad”, de la bomba. Esto se
logra, variando la velocidad de operación de la bomba, como se muestra en la figura 5.3.
Nótese que ahora, variando la velocidad de la bomba de N1 a N2, podemos pasar de un gasto
Q1 a un gasto Q2, sin incrementar la carga, por el contrario, la nueva carga H2’, es menor a la
carga inicial H1 y mucho menor a la que se obtendría con la válvula deestrangulación H2.
En este caso, la potencia hidráulica será:
Ph2’ = Q2 x H2’
la cual es mucho menor que Ph2.

Modificación de la Curva de la Bomba
100.0
N1
(Q2, H2)

Carga (H)

H2
(Q1, H1)

H1
N2
(Q2, H2')

H2'

0.0

Q2

0

Q1

100

Gasto (Q)
Curva 2

Curva 1

Bomba N1

Bomba N2

Figura 5.3. Control de gasto por variación de velocidad en la bomba.

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5.2.3 Modificación simultánea de las curvas del sistema y la bomba
Uno de las casos más frecuentes es aquel en donde por requerimientos del proceso, la curva
“Carga-Capacidad” del sistema varía, debido a que en el sistema existen varios usuarios y cada
uno...