Calculando la eficiencia energética en variadores de frecuencia variable

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El principal e inmediato objetivo de ahorro energético usando variadores de frecuencia variable son los viejos sistemas mecánicos, típicamente usando bombas y ventiladores, en los que varía el caudal de aire o agua en edificios o instalaciones industriales. Para identificar el ahorro obtenido los fabricantes están proporcionando apliaciones de PC e incluso iTunes y el know-how para hacer rápidos cálculos y cuantificar el ahorro energético potencial (ver ejemplo).

La disponibilidad de software de ahorro y programas de ahorro energético están dirigidos al ingeniero y a la propiedad. La comunidad de ingenieros está muy bien informada sobre las aplicaciones requeridas para ahorrar energía.

La herramienta que presentamos en el ejemplo es útil para estudiar sistemas como ventiladores de extracción, ventiladores de suministro de aire, ventiladores de retorno, bombas de circulación, ventiladores de tipo retorno, bombas de circulación de agua, eliminación de válvulas de sistemas mecánicos, etc. Para ello se utiliza un ventilador o bomba para controlar velocidad, caudal, presión o temperatura. Algunas de estas áreas suelen pasarse por alto mejorando la eficiencia energética y creando controles de edificios efectivos y sistemas de gestión de plantas industriales. VDFs también ahorran energía en torres de refrigeración, y los usuarios pueden fácilmente modelar una torre de enfriamiento como un ventilador.

El calculador que mostramos en el ejemplo proporcina una herramienta de utilidad y sencilla. Los usuarios selecciona el tipo de aplicación, los parámetros de entrada para el caudal y la curva operacional, luego añaden la energía y la demanda para calcular las estimaciones de ahorro energético.

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El cálculo manual asume un perfil de carga del 70 % en el bombeo y un 60 % para aplicaciones de ventilación. Una ventaja de de usar el calculador iTunes es que los usuarios puedan proporcionar el perfil de carga en si mismo. Esto permite al gestor del edificio o al ingeniero comprender el flujo del sistema para calcular de forma muy sencilla el ahorro energético y el payback.

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La capacidad para entrar en el perfil de operación puede ayudar con el proceso de diseño de ventiladores o bombas que los ingenieros pueden implementar en una máquina. Si hay requerimientos específicos para un caudal específico o presión, y la aplicación usa una bomba centrífuga (no una bomba de desplazamiento positivo) o un ventilador centrífugo (no un ventilador axial de paletas), el calculador trabaja muy bien.

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Bibliografía: Calculating VFD Efficiency. Design News April 2010

Palabras clave: Variable frequency drive (VFD)