30 diciembre 2009

Algoritmos de diagnosis automatizados para enfriadoras, calderas, torres de enfriamiento y sistemas de distribución de agua fría

Un grupo de investigación ha desarrollado la lógica necesaria para diagnosticar problemas con enfriadoras, torres de enfriamiento, y sistemas de distribución de agua fría en edificios comerciales. Este trabajo ha sido desarrollado en un proyecto conjunto entre California Energy Commission Public Interest Energy Research Program (PIER) y el U.S. Department of Energy Building Technologies Program. La lógica se ha derivado de diagnosis basadas en la interpretación de bases de datos desarrolladas durante muchos años por AEC. La lógica está documentada y los requerimientos especificados para el software de automatización de la diagnosis se incluyen en un report de PNNL (Diagnostics Software Requirements Specification Version 1.1) y un informe final de California Energy Commission (Final Report Compilation for Pattern Recognition-Based Fault Detection and Diagnostics). El método depende de datos fijos que caracterizan el equipo (ej. Corrientes nominales o potencia de motores eléctricos, puntos de selección de temperatura para caudales de agua) y datos medidos (ej. Condiciones ambientales en exteriores, corriente eléctrica en motores de bombas y ventiladores, y temperaturas de agua en varios puntos del sistema) muestreados con el tiempo. Los datos fijos se entran durante la configuración del software, y los datos son colectados por sensores durante la operación del equipo. Los resultados de los procesos de diagnóstico son indicadores de varias condiciones del equipo. Las condiciones de operación inapropiadas o fallos llevan a un derroche de energía y desgaste acelerado del equipo. A continuación mostramos los principales fallos que pueden detectarse con esta lógica.
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Fallos de torres de enfriamiento
  • Los ventiladores de las torres de enfriamiento se ponen en funcionamiento demasiado frecuentemente.
  • Los ventiladores de las torres de enfriamiento no entran correctamente por etapas.
  • Pobre control del ventilador de la torre de enfriamiento y control de la temperatura de sumidero.
  • Rango de la torre de enfriamiento demasiado pequeño y existen problemas con el rechazo de calor de la torre de enfriamiento.
  • La torre de enfriamiento es demasiado grande y existen problemas con el rechazo de calor de la torre de enfriamiento.
  • Los ventiladores de la torre de enfriamiento y las bombas del condensador no se enclavan apropiadamente.
Fallos de la enfriadora
  • El ciclo de los compresores arranca con demasiada frecuencia.
  • El ciclo de los compresores se para demasiado frecuentemente.
  • Las enfriadoras operan fuera de los tiempos programadas.
  • Las bombas de agua fría primaria y secundaria no se enclavan apropiadamente.
  • Los ventiladores del compresor y condensador no se enclavan apropiadamente. Las bombas de agua fría y compresores no se enclavan apropiadamente.
Fallos de la caldera
  • La caldera se para cuando está operando.
  • La caldera funciona cuando tiene que estar apagada.
  • La bomba de agua caliente no se sincroniza apropiadamente con la caldera o no se controla correctamente.
  • El ciclo de la caldera es demasiado corto por encenderse o apagarse con demasiada frecuencia.
  • La temperatura de suministro de agua caliente es demasiado baja.
  • La temperatura de suministro de agua caliente es demasiado alta.
Biblografía: Automated Diagnostic Algorithms for Chillers, Boilers, Cooling Towers, and Chilled Water Distribution. Building Systems Program. Pacific Northwest National Laboratory
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