¿Ofrecen más Ventajas los Variadores de Frecuencia?
Además de la principal ventaja que es el gran ahorro de energía obtenido, los variadores de frecuencia aportan otras ventajas, ventajas, que no dejan de ser importantes: •
Control Mejorado de Caudal y Presin
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Correccin del !actor de Potencia del Motor
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"liminacin de la "nergía #eactiva
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Arranque suave de los motores$
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%o es necesario arranques &estrella'triángulo( en motores de gran consumo
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Menor mantenimiento
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"liminacin de ruidos por vibraciones
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%o se producirán cavitaciones en las bombas hidráulicas Ventajas del variador de frecuencia mediante convertidores de frecuencia de Sedical: •
Arranque progresivo: El arranque se se produce siguiendo una rampa que evita la brusca brusca aceleración de los elementos mecánicos acoplados al motor.
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Eliminación de golpes de ariete: Las rampas de aceleración y deceleración permiten maniobras de arranque y parada progresiva evitando las ondas de presión.
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Alargamiento de la vida !til de los equipos. "uncionamiento de protección y vigilancia: Sobreintensidades sobretensiones o bajas tensiones sobrecalentamientos con indicación de alarma a distancia etc#tera.
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Electrónicos: La electrónica de potencia no tiene partes móviles lo cual aumenta la fiabilidad y anula el mantenimiento.
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A$orro: El variador de frecuencia frecuencia de Sedical es la $erramienta adecuada para conseguir el a$orro de energ%a la reducción de los ruidos y de los problemas de funcionamiento de una instalación.
¿Cuál es el Ahorro Energético que se Puede Obtener con los Variadores de Frecuencia?
)os variadores de frecuencia sacan partido de las leyes de proporcionalidad, para lograr la principal ventaja del uso de estos equipos, que es el ahorro energ*tico$ +i se comparan con sistemas de control alternativos, un variador de frecuencia es el sistema ptimo para el control de ventiladores y bombas$ Consideremos un ventilador que, girando a $-.. rev/min aporta un caudal de 0$... m1/h, siendo la potencia el*ctrica absorbida de $0.. 2$ 3eamos
que caudal aportaría el ventilador, si con un variador de frecuencia 4jamos un 5.6 menos de velocidad, es decir, $5. rev/min$ Aplicando las leyes de proporcionalidad tendremos: Caudal 7 5$... m1/h 8 9 5.6 con respecto a caudal inical Potencia 7 ;<= 2 8 !"#"$ con respecto a consumo inicial Por lo tanto, si reducimos la velocidad un 5.6 con respecto a la velocidad nominal, el caudal tambi*n se reduce un 5.6> sin embargo, el consumo el*ctrico se reduce apro?imadamente en un -=,=6$ +i el sistema en cuestin, slo tiene que suministrar un caudal correspondiente al ..6 durante unos días al a@o, mientras que el promedio es inferior al =.6 del caudal nominal para el resto del a@o, el ahorro de energía puede fácilmente superar el 0.6
¿Cuáles sos las A%licaciones de los Variadores de Frecuencia? "s fácil imaginar, que las aplicaciones principales, serán en los elementos que dispongan de motor el*ctrico y cumplan con las leyes físicas descritas en el apartado anterior$ "stamos hablando de Ventiladores y &ombas Centrifugas $ "n edi4cacin, los ventiladores se utilian en sistemas de climatiacin y ventilacin, mientras que las bombas centrífugas, se utilian en circuitos hidráulicos de calefaccin, climatiacin, agua caliente sanitaria, grupos de presin de agua, etc$ +e deduce, por lo tanto, la cantidad de elementos en los que se puede actuar con variadores de frecuencia y obtener un gran ahorro de energ'a$
¿(ué es un Variador de Frecuencia? Básicamente, un variador de frecuencia, es un dispositivo electrnico que permite variar la velocidad rotacional de un motor, actuando sobre la frecuencia de la corriente el*ctrica$ Pero, a qu* es debido estoD$ Pues sin meternos en muchas profundidades, hay unas frmulas físicas, denominadas leyes de los ventiladores o de proporcionalidad, que relacionan el caudal, la presin y la potencia el*ctrica con la velocidad rotacional del motor$
Como se observa en la tabla, si actuamos sobre la frecuencia, variaremos la velocidad de giro de los motores, y en consecuencia, variará tambi*n el caudal, la presin, y la %otencia eléctrica$ Para ello, será necesario realiar la programacin del variador de frecuencia con las
características del motor asociado$
Máxi ma efici enci a y ahor r o ener gét i co en l os equi pos de bombeo,gr aci as a l a i ns t al ac i óndev ar i ador esdev el oc i dad Ame di d aq uel ael e c t r ó ni c aa v a nz ayl age ne r a c i ó nd ee ne r g í aesc a dav ezmá sc os t o s a,s et o r n a r e nt a bl eyn ec es ar i oha ce rc ad av e zmá se fic i e nt e sl o se qu i p osdei mp ul s i ó n,é st ee se lc as od el o s g r u po sdebo mb eopa r ai mp ul s i ó nd eag uayq ueha c i e nd ou s od el o sc on t r o l e sdef r e c ue nc i a ov ue de ns ermá se fic i e nt e syc onel l oah or r a re ne r g í a . a r i a dor e sdev e l oc i da d,p L oss i s t e ma sd ev e l o ci d adv a r i a bl e ss ep ue de na pl i c are na qu el l a si n s t a l a ci o ne se nd on des er e qu i e r e r egul arel fl uj oadi f er ent escar gas . L osor g an i s mo so pe r a do r e sd ea gu ap ot a bl e ,l a sc o mu ni d ad esder e ga nt e syl a si n s t a l a c i o ne sys i s t e ma s der t i e ne nu ng r a np ot e nc i a ld ea ho r r od ee ne r g í ame di a nt el aa pl i c ac i ó nd e i e gopora spe r s i ón v e l o ci d adv ar i a bl eas uss i s t e ma sd eb omb eodi r e ct oal al í n ea ,y aqu eé s t eesel c as od on del aca r g aes v ar i abl e.
Reg ul a ci ó nd el fl uj oenbo mb asc en t r í f ug as Enmu ch aso ca si o ne sesp r e ci s ot r a ba j a rd ur a nt emu ch ot i e mp oe nc on di c i o ne sdec au da li n f e r i o r e sal n omi n al ;e ne s t as i t u ac i ó ns ep ue de nr e al i z arp l a nt e ami e nt o sq uep er mi t a nah orros on si d er a bl e s,i mp l a nt a nd oe ls i s t e mader e gu l a ci ó nd ec au da lmá sap r o pi a do . e ne r g ét i c osc L osmé t o do sd er e gu l a c i ó nd ec a ud al s eo bt i e ne nme di a nt e :mo di fi c a c i ó nd el ac u r v ap r e s i ó nc a ud al d el s i s t e mas o br ee lq uet r a ba j al ab omb a;mo di fi c a c i ó nd el ac u r v ap r e s i ó nc a ud al d el ab omb a;mo di fi c a c i ó n s i mu l t á ne ad ea mb asc a r a c t e r í s t i c a s( s i s t e mayb omb a) ;a r r a nq ueop ar od el abo mb a.
L e y e sdeafi n i d ad L asbo mb asc en t r í f u ga ss ec o mp or t a nd ea c ue r d oal a sl e y e sd ea fi ni d ad ,é s t a sn osi n di c a nq ue :e lfl u j o t i eneuncompor t ami ent ol i neal c onl av el oc i dad;l apr es i ónt i eneuncompor t ami ent ocuadr át i c oc onl a v e l o ci d ad ;l ap ot e nc i ad ee nt r a dat i e neu nc omp or t a mi e nt oc úb i c oc onl av e l o ci d ad .
Ve nt a j asdel osva r i a dor e sdev el oc i da d Co nel l ospo demosac el er arydes ac el er arav ol unt a d,c ont r ol arl av el oc i dadymant enerel f ac t orde po t enc i a. g pedear i e t e.Al Aj us t andoel t or quemo t oral ac ar g ar es i s t ent el ogr a mosel i mi narel c hoquehi d r á ul i c o o ol
ac el er ars ua v ement eel ai r edel at uber í av ac í a,s ev ar e t i r a ndol ent ament eynogol peal asv ál v ul a sd e r e t e nc i ó na la br i r .Ad emá sev i t a mo sl ac av i t a ci ó nd el i mp ul s ore ne lmo me nt odear r a nq uec ua nd oe la gu a e st áde t e ni d a.Al p ar a re lmo t o rs ua v eme nt er e du ci mo smu ch í s i moel g ol p ed ea r i e t e .Ev i t a nd og ol p esd e a r i e t eyde má s ,s eau me nt al av i d ame c án i c ade lmo t o r .Po ro t r ol a doah or r a mo sen er g í ay aqu ep od emo s r egul arel c audal . Encombi naci ónconr ei n t e r f a ced ec omu ni c ac i ó np ar az el i o ,p od emo sc on t r o l a re l e l épr ogr a ma bl ez el i o f unc i onami ent oyl asi nc i denc i asdel ai ns t al ac i ón,adi s t anc i a,medi ant et el éf onomóv i l .
Filtración y sistemas de tratamiento del agua Una vez conocidos los síntomas de los problemas del agua y sus causas, es el momento de decidir como remediarlos. La industria de tratamiento de agua enfocó su tecnología y equipos en dos categorías principales: - Punto de ntrada !P"# !Point of ntry# - Punto de Uso !P"U# !Point of Use# La tecnología de punto de entrada !P"# $ltra o trata el agua en el punto en que ella entra al edi$cio. % partir de este punto, el agua &uye a trav's del sistema normal de ca(ería. La tecnología de punto de uso !P"U# por otro lado, es colocada especí$camente en el punto donde el agua sale del sistema, o donde ella es usada. La tecnología de P"U es aplicada principalmente para agua de beber y cocinar. Los productos y tecnologías de la industria de tratamiento de agua est)n apoyados en *+ procesos b)sicos, que pueden ser aplicados individualmente o en combinación entre ellos.
Estos 10 procesos son: *- iltración de partículas - %dsorción !arbón %ctivado# /- 0n1ibición de incrustación y corrosión !secuestro# 2- 0ntercambio iónico !ablandador de agua# 3- "4idación 5- 6eutralización 7- 8esinfección 9- eparación con membranas !"smosis 0nversa# ;- 8esmineralización !desionización# *+- 8estilación 8entro de cada uno de estos procesos e4isten disponibles diversos m'todos y t'cnicas. 8ebemos aclarar que no e4iste un
Leyenda: =: Puede ser utilizado como m'todo de tratamiento + : 6o presenta remoción * : >emoción parcial : >emoción 1asta ba?os niveles / : >emoción 1asta niveles inferiores a la detección analítica @ : Los organismos vivos pueden ser muertos, en tanto el material celular permanece en el &u?o
6.1- Filtración de partículas omo todos saben, el ob?etivo del $ltro es el de tamizar las partículas indeseables. l concepto para la $ltración de agua no es diferente. Un Alec1o $ltranteA o Amedio $ltranteA es colocado en el camino del agua &uyente. %sí como el agua pasa a trav's del $ltro, las partículas indeseables son mec)nicamente removidas, y el agua limpia &uye para fuera por el otro e4tremo del $ltro. eg
Fig. 6.1.1- Tipos de fltros empleados en sistemas de tratamiento de agua para control de los diversos tamaos de partículas 4isten dos tipos b)sicos de sistemas de $ltración para remover material particulado: $ltros retro-lavables y cartuc1os $ltrantes descartables. uando el agua presenta condiciones con niveles e4cesivos de suciedad y particulados, podr)n ser empleados $ltros retro-lavables. l Amedio $ltranteA puede ser compuesto de diversos materiales, incluyendo arena, calcita, y arena verde de manganeso, dependiendo del problema especí$co del agua. stos tipos de $ltros pueden ser periódicamente AregeneradosA 1aciendo el retro-lavado a trav's de ellos !circular agua en sentido inverso#. n tanto, ba?o la mayoría de las circunstancias, los $ltros descartables ofrecen l medio m)s conveniente y económico de tratar problemas de
suciedad, 1errumbre y arena. Los $ltros de cartuc1o son disponibles tanto sea para sistemas de punto de entrada como de punto de uso. Para que estos $ltros traba?en efectivamente, ellos requieren su substitución en los intervalos recomendados por sus fabricantes !por e?., a una determinada p'rdida de presión# o con base en la e4periencia de campo.Los cartuc1os $ltrantes descartables en general son clasi$cados en cinco grupos: - $ltro bobinado - $ltro de $bras de celulosa unidas con resina - $ltro de polipropileno 1ilado !AspunA# - $ltro Amelt-bloBnA de polipropileno - $ltro de papel plisado !celulosa, polipropileno, etc.# Los $ltros de Aporosidad graduadaA, una variación me?orada de los $ltros de profundidad de $bras unidas con resina, son construidos de tal manera que los espacios entre las $bras se 1acen cada vez menores cuanto m)s pró4imo de la pared interna del n
mol'culas m)s pesadas tales como compuestos org)nicos arom)ticos !aquellos que pueden ser olidos#. l proceso de adsorción traba?a como un im)n para mantener las impurezas en la super$cie del carbón activado. sto es una acción diferente de aquella que act
cantidad de carbón activado, a trav's del cual el agua es obligada a pasar. l ob?etivo es el de permitir la e4posición del agua en el carbón activado el mayor tiempo posible, y así obtener el m)4imo bene$cio del proceso de adsorción. Los $ltros U6" %qua-Pure de carbón activado tambi'n incorporan pr'-$ltros de celulosa de porosidad graduada para proteger el lec1o de carbón de la suciedad, 1errumbre y sedimentos. Guales son los problemas que el proceso de adsorciónHreducción química puede curarI Principalmente el proceso es utilizado para tratar gustos y olores debidos a impurezas org)nicas y cloro en el agua. l e4ceso de cloro tambi'n afecta el gusto de las bebidas preparadas con el agua. l carbón activado puede tener alg
l agua que contiene altos niveles de minerales de dureza puede causar da(os por la formación de incrustaciones y corrosión de accesorios y utensilios valiosos. l secuestro es un proceso proyectado para in1ibir esa formación de incrustación y la corrosión por la disolución de un agente in1ibidor !aditivos de grado alimenticio# en el agua. stos minerales de grado alimenticio consisten de compuestos de polifosfatos y silicato de sodio. Los polifosfatos se desempe(an relativamente bien ba?o condiciones de dureza moderada. l silicato de sodio di$ere del polifosfato por el 1ec1o de proporcionar una buena protección ba?o condiciones de corrosividad liviana. U6" utiliza el Ailip1osA, una mezcla que tiene los dos compuestos, y consecuentemente proporciona un me?or desempe(o general como anti-incrustante y como in1ibidor anti-corrosión, con ba?a tasa de disolución. l secuestro evita que el calcio y magnesio formen incrustaciones, 1aci'ndolos precipitar fuera del agua. l ilip1os se une a ellos con suceso, o los AsecuestraA, de tal forma que ellos permanecen en el agua. %dicionalmente, el ilip1os act
ste termino es empleado para describir el proceso de remoción de calcio y magnesio del agua. l agua que contiene m)s de 3 mgHL de calcio yHo magnesio como a"/ es considerada como Aagua duraA. l agua dura presenta diversos problemas para el usuario. l primero es que el agua dura reacciona con los detergentes y ?abones para formar películas antiespumantes que se acumulan en vuelta de las piletas y ba(eras, decanta en las ropas, d)ndoles una apariencia gris opaco. l agua dura simplemente no limpia bien, sean ellos platos, pisos o gente. Posiblemente el aspecto m)s dispendioso del agua dura es que ella puede damni$car los accesorios de la ca(ería, especialmente aquellos que conducen agua caliente. Lo que ocurre es que cuando el agua es calentada, algo del calcio y magnesio disuelto en el agua dura, precipita y se deposita en las ca(erías y elementos calentadores. ste precipitado de calcio y magnesio es llamado de AincrustaciónA. Las investigaciones muestran que una camada de incrustación de / mm sobre los elementos calentadores puede aumentar la energía consumida por la unidad en 1asta 3M. Una camada de incrustación de ; mm sobre el elemento calentador puede aumentar la energía consumida por la unidad en 1asta 33MN %sí siendo, la incrustación no solamente da(a los accesorios de las ca(erías, como tambi'n los 1ace energ'ticamente menos e$caces, y ambos estos factores pueden ser sentidos directamente en dinero perdido por el usuario. Gomo opera el ablandadorI l proceso traba?a ba?o el principio químico del Aintercambio iónicoA. Los iones son )tomos que cargan una carga el'ctrica, que puede ser tanto positiva como negativa. Los iones con carga positiva son llamados AcationesA, en tanto que las partículas con carga negativa son llamados AanionesA. n el proceso de ablandamiento del agua, el agua dura pasa a trav's de un medio de intercambio ionico !en general de resina y en la forma de peque(as perlas#. %sí como el agua pasa a trav's del lec1o de resina, los cationes de calcio y magnesio en el agua intercambian sus lugares con cationes !en general de sodio# que se encuentran en el lec1o de resina. n el proceso, dos iones de sodio del lec1o de resina son liberados por cada ion de calcio o magnesio que es intercambiado en el lec1o de resina. omo puede verse, el agua que sale del lec1o de resina ser) e4enta de la AdurezaA mineral, pero el propio lec1o de resina podr), en alg
Los ablandadores de agua requieren un m'todo de 5 etapas para la regeneración del lec1o de resina: a- ervicio: los minerales de la dureza, calcio y magnesio son removidos por el intercambio catiónico. %- etro-lavado: la primer etapa de la regeneración durante la cual el lec1o de resina es retro-lavado para liberarlo de la turbidez y del 1ierro. c- %spiración de la salmuera: la solución de salmuera es aspirada del tanque de almacenamiento de la salmuera y entra en el lec1o de resina. d- En2uague lento: el en?uague de salmuera es lentamente forzado a trav's del lec1o de resina, permitiendo que el sodio forze los iones de calcio y magnesio para fuera del lec1o de resina. e- En2uague r3pido: es forzado el pasa?e r)pido de agua bruta a trav's del lec1o de resina para retirar la salmuera residual y los iones de calcio y magnesio. 4- $ompletar el tan(ue de salmuera: el tanque de salmuera es completado con agua para quedar preparado para el pró4imo ciclo de regeneración. La resina de intercambio catiónico empleada en los ablandadores, en general es 1ec1a de un material sint'tico conocido como resina de poliestireno. stas resinas tienen la tasa m)s alta de e$ciencia de ablandamiento y ellas no son afectadas por las variaciones normales de niveles de cloro o pC. l cloruro de sodio !sal de cocina# es el m)s com
5$omo 4unciona un a%landador de agua
5$uales son los pro%lemas (ue el a%landador de agua puede curar "bviamente, el ablandador de agua elimina la formación de incrustaciones y las di$cultades de limpieza relacionadas con el agua dura. llos tambi'n remueven ba?os niveles de 1ierro y manganeso. 4isten, en tanto, algunas limitaciones en los ablandadores de agua. l principal de estos límites es la presencia de niveles moderados para altos de 1ierro yHo manganeso en el agua bruta. l problema es que, al igual que el calcio y el magnesio, el
1ierro y el manganeso tambi'n 1acen intercambio ionico con el lec1o de resina. on ba?os niveles, el 1ierro yHo manganeso pueden ser en?uagados del lec1o de resina en el retro-lavado. % niveles elevados, el 1ierro y el manganeso se transforman en un problema por el 1ec1o de ad1erirse en las partes internas del lec1o de resina, donde ellos son o4idados por el o4igeno disuelto en el agua. uando ocurre esto, el 1ierro y el manganeso precipitan sobre el lec1o de resina y pueden 1acerse persistentemente resistentes a los retro-lavados. ventualmente, la capacidad de intercambio ionico del lec1o puede ser seriamente damni$cada y el no podr) ser regenerado. uando el agua es probada y muestra un elevado nivel de 1ierro yHo manganeso !m)s de ppm#, es recomendable que sea instalado un sistema de remoción de 1ierro antes de la unidad de ablandamiento de agua. "tra precaución relacionada con los ablandadores de agua tiene que ver con los niveles de turbidez del agua. Partículas de tama(o grande yHo elevada turbidez pueden bloquear mec)nicamente la super$cie de intercambio del lec1o de resina, y así reducir su capacidad de ablandamiento del agua que pasa a trav's de 'l. n tales casos, es recomendable la instalación de $ltros removedores de partículasHsedimentos en la línea de agua antes de la unidad ablandadora de agua. nstalación del a%landador
La caldera, en la industria, es una m)quina o dispositivo de ingeniería dise(ado para generar vapor. ste vapor se genera a trav's de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el &uido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase a vapor saturado. $alderas de "gua o%recalentada, 1orizontales, pirotubulares, con quemador, dise(adas con disposición 1orizontal, tres pasos de gases y c)mara posterior de inversión totalmente refrigerada por agua. Los 1ogares son de ba?a carga t'rmica y amplias dimensiones para facilitar el cumplimiento de la normativa medioambiental. n su concepción se 1a atendido a la simpli$cación de los traba?os de mantenimiento y a la incorporación opcional de los sistemas de vanguardia
en regulación, control y automatización de los diversos par)metros de funcionamiento.
