8/3/2019 Uso de Variador de Frecuencia

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Con o Sin VFD? Una Pregunta que Vale

No todas las aplicaciones de bombeo se benefician del control por VFD. La nica manera de determinar si el VFD esnecesario, es hacer un anlisis completo.

En las instalaciones de bombeo, normalmente se incluye una variador de velocidad, o VFD (variable frequencydrive), para asegurar un mejor control del proceso y ahorrar energa. Los VFD actuales son unidades compactasbien desarrolladas, relativamente fciles de instalar y menos costosas que en el pasado. Sin embargo, el control porVFD no es la solucin ptima o ms econmica para todas las aplicaciones de bombeo. El anlisis es esencial. ElVFD se usa para controlar la velocidad y de ese modo el caudal de la bomba, reduciendo las prdidas en el sistemay en muchos casos el consumo energtico total

Un sistema con control VFD puede ser una solucin prctica en aplicaciones donde el proceso realmente exige uncuadal continuo variable, como en las fbricas de papel.

La manera normal de controlar el caudal en estas aplicaciones es por estrangulamiento, pero en la mayora de loscasos, el uso de un VFD producir ahorros energticos importantes.

Adems, en aplicaciones como estaciones de bombeo de aguas residuales, si el cuadal se controla a travs de unsistema VUD en vez de un sistema por reguladores de marchal parada, el cuadal de la bomba se puede regular para

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que sea igual al caudal de entrada en la estacin, reduciendo al mnimo las prdidas en el sistema.

Las bombas reguladas mediante un sistema de arranque-parada funcionan a mxima velocidad, causando prdidaselevadas en el sistema de tuberas.

Cuando el cuadal de entrada en una estacin de bombeo controlada por un sistema de marcha / parada es inferior ala capacidad de las bombas, stas vaciarn el pozo muy rpidamente. Luego las bombas quedarn paradas hastaque el pozo se llene. Sin embargo, en algunos casos, puede que un VFD no sea la solucin econmica ms

conveniente. Con un VFD, cuando se reduce la velocidad de la bomba, cambiar el rendimiento hidrulico, a menosque se trate de un sistema de prdidas puras. En sistemas con prdidas elevadas respecto a la altura manomtrica,el beneficio del control por VFD es grande; en sistemas con prdidas bajas respecto a la altura manomtrica, elbeneficio es insignificante, en el mejor de los casos.

Adems, el propio VFD no es un componente ideal. Tiene prdidas internas, y adems causa prdidas en el motorelctrico. "Si se tienen prdidas bajas respecto a la altura manomtrica, al igual que en las estaciones de bombeopara riego, probablemente no se ganar mucho instalando un VFD, "aconseja Anders Wallbom-Carlson, ingeniero deITT Flygt. "Incluso se puede perder rendimiento".Como ejemplo, Wallbom-Carson pone el caso de una bomba centrfuga con un frecuencia nominal de 50 Hz. Con labomba instalada en un sistema de prdidas puras y funcionando a una velocidad reducida de 35 Hz, con el punto detrabajo igual al punto de mximo rendimiento para la curva nominal (74% con un caudal de 93 litros por segundo yuna altura manomtrica de 9,3 metros) la potencia en el punto de mximo rendimiento es de 11,5 Kw. Cuando secalcula un nuevo punto de trabajo, el caudal disminuye proporcionalmente a la frecuencia. A 65 litros por segundo,la altura manomtrica til disminuye proporcionalmente a la frecuencia.A 65 litros por segundo, la altura manomtrica til disminuye y la potencia baja a 3,9 Kw. pero el rendimientohidrulico sigue siendo el mismo. Si la bomba est en un sistema con una altura manomtrica de seis metros, losresultados son bastante diferentes. El punto de trabajo para la velocidad mxima es el mismo, pero el caudaldisminuye a 28 litros por segundo, la altura manomtrica se reduce a 6,3 metros, la potencia en el eje baja a 3,4Kw y, lo que es ms importante, el rendimiento hidrulico baja el 50%. La energa necesaria para bombear unmetro cbico de agua es la misma, 0,034 Kw., cuando funciona a mxima velocidad y a 35 Hz. Los efectos positivoslogrados al reducir la velocidad de la bomba y, por lo tanto, las prdidas, se han eliminado por la cada delrendimiento hidrulico.Regular la velocidad por debajo de 35 Hz implica que se perder energa en comparacin con funcionar a mximavelocidad. Como la altura manomtrica til y el rendimiento de la bomba y, por lo tanto, el consumo energtico,cambian con el caudal de entrada, se necesita un diagrama de duracin, que muestre el cuadal de entrada en laestacin de bombeo a lo largo de un periodo de un ao, para calcular el consumo energtico total para una estacinde bombeo y para determinar si el control por VFD es una solucin econmica.

Diferentes Factores

Se deben considerar factores adicionales para valorar con precisin los beneficios de un variador de velocidad(VFD). Independientemente del tipo de bomba o VFD usados, pueden ocurrir problemas, que incluye:Atascos: Las bombas con control por VFD a menudo funcionan a velocidades reducidas, lo que significa quetambin se reduce la energa disponible para el impulsor para evitar que se atasque. Cuando la velocidad se reducede nominal a media, la energa disponible para el impulsor bajar un 75%.Sedimentacin en las tuberas: Esto se puede evitar manteniendo la velocidad en las tuberas por encima de 0,7metros por segundo, incluso a velocidades bajas.Interferencias: La emisin de alta frecuencia desde un VFD puede interferir con los sistemas de control desensores y otros equipos. El uso de cables blindados y filtros apropiados evitar esto.