MODULOS DE VARIACION DE FRECUENCIA PARA COMPRESORES CONVENCIONALES

Transcripción

1 MODULOS DE VARIACION DE FRECUENCIA PARA COMPRESORES CONVENCIONALES

2 OPTIMIZACIÓN N ENERGÉTICA DE SALAS DE COMPRESORES El consumo energético es el mayor de los costes asociados a una instalación n de aire comprimido. COSTO DEL CICLO DE VIDA DE UN COMPRESOR Inversión 18-22% 8-12% Mantenimiento 70-80% Consumo de energía

3 COMO CONSEGUIR LA MAXIMA EFICIENCIA EN LA SALA DE COMPRESORES Para conseguir la máxima m eficacia en una sala de compresores debemos asegurar que: Trabajamos a la mímica m mica presión n posible. Solo trabajan los compresores necesarios No hay ciclos de trabajo en vacío. Para conseguir esto debemos disponer en la sala de: Gestor integral de sala. Compresor con variación n de frecuencia.

4 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA Cuando en una sala disponemos de varios compresores de calidad, con regulación convencional, se debe instalar en uno de ellos un modulo de variación de frecuencia. Mediante el uso de un variador de frecuencia de la línea del motor eléctrico, permite adaptar las revoluciones del rotor para que el caudal generado por el compresor, sea el que demanda la red. Con esta tecnología conseguimos: El consumo de energía es prácticamente lineal desde el 100% hasta el 50% de plana carga. Mantiene la presión estable obteniéndose un importante ahorro de energía y mas eficiencia en el desempeño de las herramientas neumáticas. Se evitan ciclos en vacío de los compresores de la sala.

5 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA Elementos imprescindibles para montar con garantías as un modulo de variación n de frecuencia Montaje de filtros RFI a la entrada del variador para reducir la emisión n de armónicos a la red. y cumplir la compatibilidad electromagnética. tica. Montaje de rodamientos aislados (INSOCOAT) en uno de los ejes del motor eléctrico Conexión n del motor con el variador mediante cables apantallados, conectados a tierra. Empleo de tomas de tierra de alta calidad.

6 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA Corrientes parasitas inducidas en el motor eléctrico que fluirán n desde el eje del motor al compresor dañando ando el rodamiento del compresor VARIADOR DE FRECUENCIA

7 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA Soluciones para que evitar las corrientes parasitas. CABLE APANTALLADO VARIADOR DE FRECUENCIA ACOPLAMIENTO FLEXIBLE

8 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA Voltios 800 Zona Operativa Potencia variable Par ~ Flujo ~ V / F = cte Zona No operativa Potencia Constante Pot-Kw 700 P = Cte 8 HP T = Cte V = Cte 5 HP 3 HP T 1/n 1 HP U/f = U.n = Cte Hz

9 MONTAJE DE UN MODULO DE VARICION DE FRECUENCIA CAPACIDAD DE CARGA Compresor 7.0 bar 1,1 Motor 400v autoventilado PAR / PAR NOMINAL 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0, Frecuencia hz

10 COMO CONSEGUIR LA MAXIMA EFICIENCIA EN LA SALA DE COMPRESORES VF Compresor 1 Compresor 2 Compresor 3 P vacío P vacío P vacío 0,5 bar 0,5 bar 0,5 bar P Carga 0,8 bar P Carga >= 0,2 bar >= 0,2 bar >= 0,1 bar Regulación Compresor VF P Carga P mínima de la red

11 COMO FUNCIONA UN VARIADOR DE FRECUENCIA

12 REGULACION TODO-NADA VS VARIACION DE FRECUENCIA

13 Regulación Todo-Nada Conocidos también como controles de velocidad constante, estos esquemas alimentan el sistema en el modo de carga y cuando se alcanza la presión deseada, pasan al modo sin-carga, donde el compresor sigue trabajando, pero sin entregar aire al sistema; esto permite que el motor opere a velocidad constante. Al trabajar en vacío (modo sin-carga ), pueden consumir del orden del 35% de la potencia consumida a plena carga. Para reducir el consumo de energía cuando trabaja sin carga. se debe ventilar el deposito separador de aire/aceite hasta 4 bar -para asegurar el engrase del rotor-. Esta ventilación debe ser lenta (unos seg.) para evitar que salga el aceite del deposito separador aire/aceite, que esta en forma de vapor. Este sistema se emplea habitualmente en compresores de media y alta potencia

14 Regulación Todo-Nada (Teórico) 30% de plena carga kw % del consumo en carga Tiempo Seg. Potencia consumida Potencia consumida

15 Regulación Todo-Nada (mediciones Reales) kw 30% de plena carga Potencia consumida Exceso de consumo de Energía en condiciones reales Tiempo de alivio 30% del consumo en carga Tiempo Seg.

16 Regulación Todo-Nada (mediciones Reales) kw 80 60% de plena carga Exceso de consumo de Energía en condiciones reales Potencia consumida Tiempo de alivio 30% del consumo en carga Tiempo Seg.

17 Regulación Todo - Nada Rendimiento regulación n Todo-Nada 1,0 % consumo/nominal 0,8 0,6 0,4 Rendimiento real Rendimiento teórico 0, % de Régimen R de carga

18 Regulación por variación de la velocidad del motor Mediante el uso de un variador de frecuencia de la línea del motor eléctrico, permite variar las revoluciones del rotor y adaptar el caudal generado por el compresor a la demanda de la red. La aplicación de la tecnología de variación de frecuencia, debe hacerse adaptando varios componentes del compresor con regulación mecánica, para obtener un rango amplio de regulación y evitar que el flujo de corrientes parasitas pongan en peligro la fiabilidad del compresor. El consumo es prácticamente lineal desde el 100% hasta el 20-25% de plana carga, lo que hace a este sistema el ideal para fabricas con grandes variaciones de consumos Mantiene la presión estable obteniéndose un importante ahorro de energía y mas eficiencia en el desempeño de las herramientas neumáticas.

19 Regulación por variación de la velocidad del motor Arranque suaves sin picos de consumo INTENSIDAD

20 Regulación por variación de la velocidad del motor Comparación n del factor de potencia 1,0 Compresor VF Factor de potencia 0,8 0,6 0,4 Compresor -Δ ,2 % de Régimen R de carga

21 Regulación por variación de la velocidad del motor Ventajas: Rendimiento optimo en todo el rango de cargas. Presión estable +/- 0,1 bar Arranque suave Posibilidad ilimitada de arranques. Fuerte reducción de la energía reactiva Menor costo de mantenimiento Importante ahorro de emergía. Inconvenientes: Sistema caro y complejo 5% mayor consumo a plena carga

22 Rendimiento regulación n con variación n de frecuencia 1,0 % consumo/nominal 0,8 0,6 0,4 0, % de Régimen R de carga

23 Comparativa de la eficiencia a diferentes cargas Parciales de todos los sistemas de regulación.

24 Costo de explotación a 5 años

25 Sistema combinado de compresores Para sacar todo el potencial a los compresores con variación de frecuencia, se debe instalar un solo compresor VF, en paralelo con uno o varios compresores estándar, de manera que estos últimos, solo funcionen a plena carga, para suministrar la demanda estable en el tiempo y el compresor con variación de frecuencia, se encargue de ajustar el caudal generado por el conjunto de la sala a las variaciones de la red. Compresor VF Compresor 2 Compresor VF Compresor VF Compresor 1 Compresor 1