Eficiencia en calderas (III). Planificación del uso del equipo. Controlador de arranque óptimo

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El control de arranque óptimo es una característica suplementaria de los controles de tiempo que automáticamente ajustan el tiempo de arranque del equipo en respuesta a determinadas condiciones. El momento de arranque usualmente se basa en la temperatura del aire exterior, y en los modelos más sofisticados, también se basa en la temperatura interior.

Los controladores  más simples varían el arranque basándose en una relación fija de la temperatura del aire exterior (y quizás interior). Estas relaciones se establecen manualmente, y previamente hay que encontrar la regulación correcta y mediante ensayo y error. Los controladores más sofisticados tienen la capacidad para optimizar automáticamente la planificación del arranque en función del aprendizaje.

Los controles de tiempo que ofrecen una característica de arranque óptimo típicamente ofrecen varios canales de control, cada uno de los cuales opera según una planificación separada. Por ejemplo, el controlador puede proporcionar diferentes tiempos de encendido para diferentes calderas.

¿Dónde usar controles de arranque óptimo?

Los controles de arranque óptimo disponibles  están diseñados para aplicaciones donde el tiempo de arranque depende del clima. Por ejemplo, puede llevar varias horas calentar un edificio que ha estado cerrado todo un fin de semana. Ello requerirá arrancar la caldera antes de que comience la ocupación del edificio. El mismo edificio puede requerir un periodo de calentamiento mucho menor en los días siguientes. Sí las calderas se arrancan usando controles de tiempo simples, los operadores tienden a programar el tiempo de arranque para las condiciones peor concebibles, lo cual bajo circunstancias menos severas es un derroche en energía de calentamiento.

Puede extenderse el principio de arranque óptimo para cualquier aplicación en la que allá relaciones definibles entre el tiempo de arranque y alguna condición que requiera que opere la planta de la caldera. Por ejemplo, una planta de calderas que proporciona calor a un proceso de fabricación puede ser optimizada para hacer que el arranque dependa del tamaño del lote del producto que se está fabricando. Estos proyectos, pero son tan inmediatos, pero pueden hacerse fácilmente bajo demanda del cliente usando controladores lógicos programables PLC.

Protección frente a las bajas temperaturas

En aquellas aplicaciones en las que hay un riesgo real de congelación o las bajas temperaturas son un problema potencial, pueden proporcionarse controles suplementarios para hacer arrancar la planta de la caldera y eludir este riesgo. Usualmente, la mejor aproximación es incluir una protección frente a bajas temperaturas que arranque la planta de la caldera si  la temperatura cae en algún lugar es crítico de las instalaciones por debajo de un cierto un nivel.

Métodos para conseguir un arranque óptimo

La forma más simple y fiable de instalar capacidades de arranque óptimo es mediante un controlador para los equipos individuales que se desean controlar. Pueden reacondicionarse capacidades de arranque óptimo a los controles de tiempo actualmente existentes en muchos lugares.

Los controles de tiempo con arranque óptimo son ya tan baratos que es a menudo rentable sustituir los controles existentes para instalar un controlador de arranque óptimo.

Los sistemas de control de energía centralizados ofrecen capacidades de arranque óptimas. Sin embargo, esta aproximación es menos fiable que usar un controlador de arranque óptimo dedicado. También, el coste de una unidad dedicada puede ser inferior que el coste de la reprogramación de  un sistema computarizado centralizado existente conectado al equipo de la planta de la caldera.

Combinación con arranque óptimo para enfriamiento

Muchos modelos de controles de arranque (proporcionan arranque óptimo tanto para el calentamiento como para el enfriamiento). De esa forma puede usarse un único controlador tanto para la planta de enfriamiento como para la planta de calderas. Puede usarse también con sistemas de manejo de aire, y con otros equipos de calentamiento y enfriamiento.

Cómo instalar el sensor de temperatura exterior

La operación eficiente de un control de arranque óptimo depende de conseguir las verdaderas señales de temperatura exteriores e interiores. Es criticó por tanto la colocación y apantallamiento del sensor de temperatura de aire exterior. Se instalarán sensores que:

·         Estén expuestos a la temperatura de aire prevaleciente.

·         La penetración a través de la envolvente está sellada de forma que el sensor de presión en el interior del edificio no pueda forzar la entrada de aire sobre el sensor.

·         La iluminación solar no caliente el sensor, ya sea directamente o calentando las superficies circundantes.

·         La precipitación no pueda alcanzar al sensor, ya sea directamente o por salpicaduras.

·         El sensor esté protegido de los impactos físicos.

Ahorro potencial

El ahorro potencial que puede conseguirse aplicando estas medidas irá del 0,1 al 10 % de los costes de calentamiento. El porcentaje mayor corresponde a los climas fríos y el periodo de recuperación de la inversión será menor de un año o de varios años.

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