Cálculo del ahorro energético que podemos conseguir en los sistemas de bombeo (III)

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REDUCIENDO EL DERROCHE ENERGÉTICO ELIGIENDO LA BOMBA CORRECTA

La mejor forma de abordar un sistema de bombeo es especificarlas correctamente en la etapa de diseño, algo que ni mucho menos se hace siempre. Los mejores sistemas son los que cumplen los requerimientos en tiempo real del proceso mientras que usan la menor cantidad de energía posible. Las instalaciones industriales pueden reducir el consumo energético, incrementar la vida de los cmponentes y reducir los costes de mantenimiento de la siguiente forma: 

• Seleccionando la tecnología de bombeo mejor adaptada a la aplicación.
• Dimensionado apropiado de bombas, válvulas de control y sistemas de tuberías a los requerimientos en tiempo real.
• Mejorar las condiciones de entrada/salida para reducir las restricciones, turbulencias y pérdidas de fricción.

La planificación de una instalación de bombeo de ahorro energético implica dos cuestiones básicas:

• Seleccionar el tipo, tamaño y velocidad adecuados de los sistemas de bombeo.
• Hacer un cuidadoso estudio de las condiciones de succión y descarga, incluyendo detalles de la disposición de las tuberías.

La selección apropiada de un equipo de bombeo debe también considerar todas las condiciones de aplicación:

• ¿Cuánto caudal?
• ¿Cuanta presión?
• ¿Qué líquido?
• ¿Cuál es la gravedad específica del líquido?
• ¿Cuál es el espesor del líquido?
• ¿Cuál es la temperatura del líquido?
• ¿En qué condiciones de succión se bombea?
• ¿Cuanto tiempo trabaja la bomba?

Barreras para la optimización de la selección del sistema de bombeo

Muchos usuarios no saben cómo seleccionar la bomba aplicada a un sistema, y por ello los costes de operación del sistema de bombeo se incrementan inadvertidamente como resultado de ello. Según nuestra experiencia en España y también en Latinoamérica el problema del sobredimensionado y la selección incorrecta de bombas es realmente serio. Los usuarios la mayoría de las veces han seguido consejo de vendedores o fabricantes y no se han ajustado suficientemente las aplicaciones. Mucho menos desde el punto de vista de la eficiencia energética y eso se paga especialmente cuando la bomba va envejeciendo. En los últimos años, y siempre que exista un buen soporte local, con ayuda del fabricante se puede mejorar notablemente tanto en fiabilidad como en eficiencia operacional.

Otro problema realmente importante es que la gran mayoría de los proyectos de sistemas de bombeo se ganan compitiendo en costes. Esta práctica es muy penalizadora para el cliente ya que la forma más fácil para reducir el presupuesto de un proyecto de un sistema de energía es renunciando a obtener un sistema eficiente energéticamente. El impacto negativo en la productividad del cliente es realmente terrorífica.

También debemos hacer hincapié en la ligereza con que muchas veces los sistemas de bombeo se han sobredimensionado, contribuyendo de esta forma a que las bombas y los componentes del sistema estén desacoplados y en consecuencia operen con un mantenimiento y consumo de energía incrementados. Los factores de seguridad excesivos reducen la fiabilidad del sistema. En términos generales podemos contar con que en la industria se aplican márgenes de seguridad del 10 - 15 % se aplican de forma rutinaria para anticiparse a un posible incremento de la capacidad. Ese incremento de capacidad muchas veces no tiene lugar, al menos de la forma que pensó el diseñador, y ello conlleva que el 70 % de las bombas estén tirando un 10 - 15 % de la energía y tengan menor fiabilidad durante los 20, 30 o más años que estén operativas.

Siempre decimos que en proyectos de energía es fácil conseguir que las cosas funcionen, otra cosa es que lo hagan correctamente. Y el problema es que el diseño inadecuado no se hace patente más que en descensos de rendimiento que son difíciles de detectar por el usuario final.

Veamos cuales son los principales problemas que tienen lugar en los sistemas de bombeo y en el sistema de distribución de fluidos como consecuencia de un diseño inadecuado. Como vamos a ver el problema de estos errores de diseño es que el derroche se produce de forma continuada durante toda la vida operacional de la bomba y eso supone pérdidas económicas muy importantes.

Bombas sobredimensionadas

• Bombas acopladas a válvulas de control y tuberías sobredimensionadas. Las válvulas de control consume energía derrochada como consecuencia de excesivas caídas de presión que además acortan la vida de la válvula.
• Deseo de transmitir un caudal mayor del que el proceso requiere en un sistema centrífugo. Se produce una presión excesiva y un derroche energético.
• Crear excesivas presiones, velocidades, ruido, vibraciones, calor y derroche energético.
• Causar re-circulación en bombas centrífugas.
• Estos problemas no suelen surgir en las bombas de desplazamiento positivo porque la bomba es más lenta y funciona mejor.

Bombas subdimensionadas

• Una bomba subdimensionada causa vibraciones, desgaste prematuro que lleva también a derrochar energía, problemas de sellado y posiblemente tornillos sueltos, desalineamientos y pérdidas de tuberías.
• Se origina un sobre-ampedaje que resulta en un incremento del consumo eléctrico.
• Se crean unas condiciones hidráulicas inestables que causan excesiva vibración, desgaste y fallo en la bomba.

Tuberías subdimensionadas

• Restricciones en el caudal provocan pérdidas de presión mayores que requieren bombas más grandes que derrochan energía.
• Las tuberías más grandes cuestan más que las pequeñas. Es por ello que es frecuente que el contratista ahorre costes utilizando tuberías más pequeñas que consumen más energía.
• Mala succión en la admisión. Reparaciones de bomba potenciales, paradas no programadas y pérdidas de producción.
• Demasiado pequeñas en el lado de descarga. Las bombas de desplazamiento positivo empujarán al fluido pero a unas presiones y costes energéticos más altos.

Continua IV PARTE