Foros de SóloIngeniería

- 31 May 2009, 06:52 #164275

Hola:
Soy nuevo por aquí y quiero aprovechar la ocasión para felicitar a los responsables del foro y como no a todos los foreros que lo hacen posible.
Dicho esto comento la jugada:
Se trata de una instalación de climatización monitorizada a través de sistema scada. Para frío, dos enfriadoras de agua y para calor tres calderas de gasoil. Fancoils y UTAS a cuatro tubos, dos para batería de frío y dos para la de calor. Utas con freecoling. se trata de un local de pública concurrencia, se enciende el sistema de climatización de 6 a 23. Durante todo ese tiempo los ventiladores permanecen conectados, resultan ser unos 300kw, solo para mover el aire. Eso es así puesto que las sondas de temperaturas se encuentran en los retornos de las propias UTAS y necesitan la forzosa corriente de aire para conocer en todo momento la temperatura de las zonas que climatizan. No hay termostatos de ambiente.
La pregunta es ¿Como conseguir reducir el consumo en ventilación de aire de las UTAs? Los ventiladores están siempre en marcha (de 6 a 23h) haya o no haya demanda .

Bueno a ver que se os ocurre, porque claro son muchos Kwh al cabo del dia (300*18h) y veo que es una barbaridad estar todo el tiempo moviendo aire, a se me olvidaba, cada UTA tiene un humectador, que por supuesto está desconectado por orden divina... con lo cual tampoco necesitamos control de humedad riguroso.

Gracias

Un saludo.

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- 31 May 2009, 20:04 #164310

Podrías plantear la instalación de un variador de frecuencia para los motores de los ventiladores. El cuadal de aire lo necesitas para controlar la variable "x"... pues cuando la variable "x" se desvíe de su punto de ajuste, el variador aumentará/disminuirá la velocidad del motor para suministrar más/menos caudal en función de si la desviación es en un sentido o en otro.

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- 02 Jun 2009, 13:07 #164713

No veo por que no puedes instalar termostatos de ambiente en los locales.
Colocas sensores de ambiente y llevas la señal al sistema scada.
Después programas los arranques de las UTAs con un intervalo mayor para las sondas de ambiente.
Por ejemplo: Verano y T.amb < 23 Paro ; Invierno y T.amb > 25 Paro
De esta forma, cuando se inicie la demanda, arrancará, y después actuará según su termostato de retorno, que tienen mayor precisión.

De todas forma 300 kW en ventiladores me parece una burrada. ¿seguro que son 300kW?.

Saludos

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Una crisis es lo que usa la Naturaleza para evolucionar

- 02 Jun 2009, 18:33 #164821

De todas forma 300 kW en ventiladores me parece una burrada. ¿seguro que son 300kW?.

Si es un hospital grande podria ser......

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SAU2, JOSE
"Aquel que pregunta es un tonto por cinco minutos, pero el que no pregunta permanece tonto por siempre" (Proverbio chino)

- 04 Jun 2009, 16:15 #165335

Hola:
Lo primero agradecer vuestras respuestas.
Bien es verdad que las soluciones planteadas las tenía contempladas y vuestros comentarios no hacen mas que corroborar lo que ya pensaba, de manera inequivoca. Así pues de nuevo gracias.
En lo que se refiere a la instalación de variadores de frecuencia me asalta una duda:
Por tratarse de motores normales (todo/nada) el hecho de meter un variador puede dar como resultado una velocidad de giro muy pequeña, siempre en casos en que los valores estén próximos a la consigna, en éste caso a la temperatura de retorno en las UTAS. En ese caso, la ventilación propia del motor puede ser pequeña generando calentamiento del motor. Es decir,el eje del motor gira despacio, por lo tanto, su ventilador también, con lo cual no evacúa el calor generado en los devanados del motor, como consecuencia se producirá un calentamiento que puede ser peligroso hasta el punto de ¿quemarlo?.
Me gustaría saber si haría falta tener alguna medida adicional a la instalación de esos convertidores, o, con solo en la programación paramétrica establecer una velocidad mínima. En ese caso, ¿cual podría ser?
Qué porcentaje de ahorro se podría conseguir.

Por otro lado, también había pensado en introducir arranques temporizados de los ventiladores, es decir, cuando no hay demanda, la temperatura del retorno (que se supone que es la de la sala) es igual a la de consigna parar ventiladores y temporizar un tiempo (10 ó 15 min)hasta arrancar de nuevo para así testear de nuevo la temperatura de la sala durante otros (5min mas o menos). que entra en demanda, pues funcionamiento normal. Que no, pues otros 15 min parados a la espera de una nueva lectura de temperaturas.
¿Qué pros y qué contras veis en este sistema?

La potencia de todas las UTA´s, hay unas cuantas, solo en ventilación, ronda los 300/320 kW. A parte las dos enfriadoras. Se trata de una instalación de climatización bastante grande, si. Al menos a mi me lo parece.

Sin otro particular, os doy las gracias, y como no...
Un saludo.

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- 05 Jun 2009, 07:43 #165395

Hola:
Lo primero agradecer vuestras respuestas.
Bien es verdad que las soluciones planteadas las tenía contempladas y vuestros comentarios no hacen mas que corroborar lo que ya pensaba, de manera inequivoca. Así pues de nuevo gracias.
En lo que se refiere a la instalación de variadores de frecuencia me asalta una duda:
Por tratarse de motores normales (todo/nada) el hecho de meter un variador puede dar como resultado una velocidad de giro muy pequeña, siempre en casos en que los valores estén próximos a la consigna, en éste caso a la temperatura de retorno en las UTAS. En ese caso, la ventilación propia del motor puede ser pequeña generando calentamiento del motor. Es decir,el eje del motor gira despacio, por lo tanto, su ventilador también, con lo cual no evacúa el calor generado en los devanados del motor, como consecuencia se producirá un calentamiento que puede ser peligroso hasta el punto de ¿quemarlo?.
Me gustaría saber si haría falta tener alguna medida adicional a la instalación de esos convertidores, o, con solo en la programación paramétrica establecer una velocidad mínima. En ese caso, ¿cual podría ser?
Qué porcentaje de ahorro se podría conseguir.

Por otro lado, también había pensado en introducir arranques temporizados de los ventiladores, es decir, cuando no hay demanda, la temperatura del retorno (que se supone que es la de la sala) es igual a la de consigna parar ventiladores y temporizar un tiempo (10 ó 15 min)hasta arrancar de nuevo para así testear de nuevo la temperatura de la sala durante otros (5min mas o menos). que entra en demanda, pues funcionamiento normal. Que no, pues otros 15 min parados a la espera de una nueva lectura de temperaturas.
¿Qué pros y qué contras veis en este sistema?

La potencia de todas las UTA´s, hay unas cuantas, solo en ventilación, ronda los 300/320 kW. A parte las dos enfriadoras. Se trata de una instalación de climatización bastante grande, si. Al menos a mi me lo parece.

Sin otro particular, os doy las gracias, y como no...
Un saludo.

Aprovechando este hilo: queremos instalar un variador de velocidad en el motoventilador de un fancoil de tamaño grande (queremos que la velocidad se regule mediante un mando rotativo manual). Me gustaría que fuese lo más sencillo posible. No necesito hacer rampas de arranque, ni paradas suaves, con lo cual puedo prescindir de variador de frecuencia. ¿Conocéis alguna marca para comprar este tipo de dispositivos? Si ya me indicarais alguna tienda aquí en Madrid os invito a cervezas

Si consideráis que es mejor directamente un variador de frecuencia, por favor, os agradecería ime indicarais cuáles serían los mejores calidad/precio para un motor asíncrono monofásico de 1 kW.

Gracias!

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- 06 Jun 2009, 21:16 #165712

En lo que se refiere a la instalación de variadores de frecuencia me asalta una duda:
Por tratarse de motores normales (todo/nada) el hecho de meter un variador puede dar como resultado una velocidad de giro muy pequeña, siempre en casos en que los valores estén próximos a la consigna, en éste caso a la temperatura de retorno en las UTAS. En ese caso, la ventilación propia del motor puede ser pequeña generando calentamiento del motor. Es decir,el eje del motor gira despacio, por lo tanto, su ventilador también, con lo cual no evacúa el calor generado en los devanados del motor, como consecuencia se producirá un calentamiento que puede ser peligroso hasta el punto de ¿quemarlo?.

En caso de instalar un variador el consumo de energía disminuye, por lo que las pérdidas del motor también lo hacen, y por tanto, las necesidades de ventilación del motor disminuyen.

Qué porcentaje de ahorro se podría conseguir.

El porcentaje de ahorro es función del tipo de carga acoplada al motor. En el caso de ventiladores, las relaciones de semejanza nos dan la relación entre potencia - velocidad. La potencia disminuye con el cubo de la velocidad (Gran ahorro). Me comprometo a buscarte la relación de semejanza.

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- 08 Jun 2009, 15:07 #165903

pero... la necesidad de renovación de aire sigue estando ahí no?

quiero decir, que aunque no necesites frío o calor... si necesitas aire exterior para cumplir los requisitos de calidad del aire interior... otra cosa es que necesites los 300 kW soplando a la vez (que son una cantidad enorme de m³/h).

no se podrían instalar termostatos de ambiente con cierta histéresis (tanto para el arranque como para la parada) y a parte unas sondas de contaminación para regular la ventilación?. o si no... arrancar solo parte de la maquinaria en función del uso de la instalación?

seguro que puedes hacer arranques parciales (no creo que tengas solo una máquina de 300 kW)

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- 12 Jun 2009, 23:27 #166959

Perdón por la tardanza.

Me comprometí a facilitarte las relaciones de semejanza para ventiladores. Estas relaciones te dan "para una máquina determinada" las relaciones entre: Caudal, presión, potencia, velocidad. Es decir, que si tenemos un ventilador instalado que funciona a una velocidad determinada suministrando un caudal determinado y por tanto consumiendo una potencia determinada, a través de estas relaciones podemos determinar la potencia y el caudal que suministrará si variamos la velocidad del mismo.

Lo bueno de esto es que en el caso de ventiladores es que la potencia consumida varía con el cubo de la velocidad, y por tanto se puede ahorrar un gran consumo eléctrico. Tu caso es el típico en el que se aconseja variadores de frecuencia.

Leyes de semejanza: Potencia2 = Potencia1*(n2/n1)^3 // Q2=Q1*(n2/n1)

Todo lo dicho tiene sentido si el motor es de BT, ya que los variadores de MT son muy caros y raras veces son rentables.

Ejemplo:

Imaginemos que durante el 50% del tiempo de funcionamiento de la instalación los ventiladores solo se necesitan para la lectura de la sonda, y que el caudal necesario para una correcta lectura es aproximadamente el 50% del caudal nominal.

(1 estado actual - 2 estado con variador de frecuencia)

Potencia1=300 kW
n1=1500 rpm
Q2=0,5*Q1

n2/n1=Q2/Q1=0,5 --> Potencia2=Potencia1*(0,2)^3 = 300*0,125= 37,5 kW

Energía diária ahorrada = (300 - 37,5) kW * 0,5 * 18h = 2362,5 kWh

Suponemos 5/7 de días al año (aprox.) --> 70% utilización

Ahorro anual en coste = 365 días/año * 0,7 * 2362,5 kWh * 0,09 €/kWh aprox. = 54.300 €/año

Coste aproximado de un variador para 300 kW --> 20.000 €

Tiempo de retorno de la inversión = 0,37 años (4 meses). A partir de aquí todo ganancias.

Espero haberte ayudado. Por cierto, no soy comercial..jeje

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