La reducción del consumo energético
continúa impulsando el uso de variadores de frecuencia
Controlar la velocidad de los motores según la demanda real del proceso puede reducir costos, mejorar la operación y disminuir el desgaste de los equipos.
La necesidad de reducir el consumo eléctrico, mejorar el control de los procesos y disminuir los costos operativos continúa impulsando la instalación de variadores de frecuencia en plantas industriales.
En El Salvador, estos equipos se utilizan cada vez más en bombas, ventiladores, compresores, bandas transportadoras, extrusoras, chillers, sistemas de tratamiento de agua y procesos automatizados.
El beneficio no está únicamente en controlar la velocidad del motor. También permiten adaptar el consumo a la demanda real del proceso.
Las proyecciones históricas estimaban crecimientos cercanos al 8 % anual. Aunque esas cifras correspondían a períodos anteriores, la tendencia continúa impulsada por automatización, productividad y reducción de costos.
Cuando el proceso requiere menos caudal, presión o ventilación, el variador puede reducir la velocidad y entregar únicamente la energía necesaria.
Aplicaciones con mayor potencial de ahorro
Los mejores resultados suelen obtenerse en cargas donde la demanda cambia durante el día.
Bombas centrífugas
Permiten controlar presión, caudal o nivel sin estrangular el sistema mediante válvulas.
Ventiladores y extractores
Regulan el flujo de aire sin mantener el motor funcionando permanentemente a velocidad nominal.
Torres de enfriamiento
Ajustan la velocidad según temperatura, demanda térmica y condiciones del proceso.
Sistemas HVAC
Adaptan ventilación y bombeo a la ocupación y condiciones ambientales.
Tratamiento de agua
Controlan bombeo, presión, nivel y caudal en estaciones y plantas.
Compresores compatibles
Ajustan la generación a la demanda cuando el diseño y el fabricante permiten operación variable.
¿Por qué una pequeña reducción de velocidad puede ahorrar tanta energía?
En bombas y ventiladores centrífugos se aplican las leyes de afinidad. La potencia no disminuye de forma lineal con la velocidad.
Beneficios adicionales del variador
El ahorro energético es importante, pero no es el único beneficio.
Reduce corriente de arranque, golpes mecánicos y caídas de voltaje.
Permite regular presión, caudal, velocidad, nivel y temperatura.
Disminuye esfuerzos en rodamientos, acoples, válvulas y tuberías.
Permite registrar alarmas, corriente, frecuencia y condiciones de operación.
Ejemplo típico en una planta salvadoreña
Una bomba de 50 HP trabaja diez horas diarias y el caudal se controla cerrando parcialmente una válvula.
No todas las cargas ofrecen el mismo ahorro
Instalar un variador no garantiza automáticamente una gran reducción del consumo en cualquier aplicación.
Cargas de torque variable
Generalmente presentan el mayor potencial de ahorro energético.
- Bombas centrífugas.
- Ventiladores.
- Extractores.
- Torres de enfriamiento.
- Sistemas HVAC.
Cargas de torque constante
Pueden beneficiarse del control y arranque, pero el ahorro energético debe evaluarse de forma diferente.
- Bandas transportadoras.
- Extrusoras.
- Elevadores.
- Mezcladores.
- Trituradores.
El VFD puede presentar un buen factor de potencia de desplazamiento, pero también genera armónicos en la corriente de entrada. No debe asumirse que corrige el factor de potencia de toda la planta. Tampoco deben instalarse capacitores convencionales entre la salida del variador y el motor.
Errores frecuentes en instalaciones industriales
Una mala selección puede reducir el ahorro y provocar fallas prematuras.
Instalar un variador sin medir el perfil real de carga.
Prometer porcentajes de ahorro sin registrar el consumo actual.
Conectar motores antiguos sin revisar aislamiento y compatibilidad.
Ignorar la longitud del cable entre VFD y motor.
Instalar el variador en un tablero sin ventilación suficiente.
Configurar incorrectamente los datos de placa del motor.
No evaluar armónicos ni interacción con bancos de capacitores.
Utilizar el VFD únicamente como arrancador y no integrar el control del proceso.
Antes de calcular el ahorro, mida
La eficiencia energética debe calcularse con datos reales de operación.
Significa entregar al motor solamente la energía que el proceso necesita. El ahorro real aparece cuando el sistema se mide, se selecciona correctamente, se programa según la carga y se verifican los resultados después de la puesta en marcha.
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En Mechatronics Solution realizamos evaluación de motores, medición de carga, análisis de consumo, selección de VFD, programación, puesta en marcha y verificación del ahorro energético.
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