Tendencias de velocidad variable en bombas

El conocimiento de la velocidad variable se ha convertido en una cuestión crítica para los ingenieros que trabajan con maquinaria. Los desarrollos en este campo a lo largo de los últimos diez años permiten a los OEMs crear máquinas más pequeñas, con mayor funcionalidad, menor número de piezas de desgaste, mayor tiempo de actividad y un coste mucho menor.

En un entorno empresarial que se globaliza rápidamente, los motores personalizados y los sistemas de control perfectamente optimizados para una máquina pueden ser una herramienta importante.

El enfoque tradicional es aplicar la velocidad variable al equipo actual, cambiar el motor (si es necesario) y conectar una unidad de frecuencia variable (VFD) con un esquema de control externo al circuito.  Esto proporciona algunas mejoras en la eficiencia y otros parámetros de proceso.

Además de los ahorros de costes operativos por la optimización del proceso, las líneas hidráulicas y neumáticas no estarán sometidas a ciclos de presión extenuantes, los requisitos de acumulador pueden disminuirse, las pérdidas de proceso pueden ser reducido al mínimo, las bombas de agua pueden evitar la cavitación y el golpe de ariete, etc.

Tecnología madura

Los diseños personalizados switched reluctance (SR) motor-drive packages para la impulsión del motor se han utilizado en los compresores de tornillo y bombas, y en otras aplicaciones, desde hace varios años por OEMs, principalmente en Europa.  Con cerca de 10.000 unidades instaladas en aplicaciones en todo el mundo, esta tecnología madura ha llamado la atención a los usuarios finales y fabricantes de equipos como la importancia de la eficiencia en los ciclos de funcionamiento real (frente a plena carga o la eficiencia de alta velocidad) el reconocimiento de las ganancias.

Universal Blower Pac fabrica ventiladores para su uso en el tratamiento de aguas residuales.  Estos sistemas se utilizan para proporcionar aire a presión para la aireación difusa o mezcla de un proceso biológico.  La demanda de aire en estos procesos suele ser variable en una base diaria y significativamente variable durante la vida útil de la instalación ya que la densidad de población y demanda de la planta fluctúan.

Para satisfacer la demanda variable, la compañía ha utilizado VFD con motores de inducción con la capacidad de optimizar el sistema de ventilación.  Sin embargo, VFD y los motores estándar encuentran una eficiencia significativamente reducida en su frecuencia base o con carga parcial.  La tecnología de reluctancia conmutada (SR) permite al Universal blower Pac integrar en su panel de control EE-PAC la capacidad de operar la unidad a través de una amplia gama de operaciones y cargas.

Esto aumenta significativamente la eficiencia y reduce el coste de operar los sistemas del soplador y proporciona una mejora drástica en la admisión del motor cuando tenemos una carga variable. Los EE-PAC son un  40 por ciento más eficientes que un sistema de ventilación estándar con una pantalla VFD tradicional y disposición del motor de inducción.  

Aumento de la eficiencia

En los últimos años, las nuevas tecnologías han aumentado en gran medida la eficiencia de las bombas en la piscina de la filtración.  La aplicación de la tecnología de velocidad variable a las bombas y la adaptación de los motores ha aumentado el potencial de ahorro energético.

Los temporizadores programables pueden usarse para evitar los picos, lo cual también puede beneficiar a los consumidores y empresas.

La base de la tecnología son los motores de magnetismo permanente sin escobillas (BPM), los motores aumentan la eficiencia estática de la aplicación y puede reducirse el tamaño del motor, así como el calor generado en la aplicación.  Una parte significativa de los ahorros de energía se realiza por la eficiencia del motor y la unidad y la integración de controles inteligentes que controlan con precisión el funcionamiento y el ciclo de la bomba.

Bibliografía: Trends in Variable Speed Technology. Pumps & Systems.