Foros de SóloIngeniería

- 29 Ene 2010, 11:46 #204590

Vereis, quisiera saber que utilidad tendría la instalación de un variador de frecuencia en una bomba que eleva agua hasta un depósito regulador de un muncipio, siendo regulado por sonda de nivel.
Normalmente en los programas de calculo de ahorros te preguntan el % de caudal y las horas de funcionamiento a dicho caudal.
Supongamos que la bomba funciona en condiciones normales 15 horas diarias a caudal constante llenando el depósito. Si coloco un variador de frecuencia ¿como determino el tiempo que estará funcionando la instalación a distintos caudales si se trata de un depósito que digamos se tienen que llenar una vez al día?¿aumentaria el tiempo de funcionamiento?

Por otro lado, si podeis pasarme alguna pagina que ofrezca información relacionada con lo que comenté anteriormente os estaria agradecido.

Un saludo

Última edición por Flashover el 31 Ene 2010, 11:26, editado 1 vez en total

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- 29 Ene 2010, 19:59 #204689

Intuyo que la ventaja en tu caso es despreciable.

Personalmente, diseño las calefacciones con caudal variable y en AF siempre coloco el grupo de presión con variador. Tiene muchas ventajas.
¿El ahorro de energía? Se nota especialmente en circuitos cerrados, cuando la perdida de carga depende potencialmente del caudal y además, una bomba sin variador mueve mas caudal del que necesita el sistema.
A lo que voy, tu energía gastada depende del agua que subes y de la
diferencia de presión generada (rozamiento en tubos y diferencia de alturas).
Tu misma bomba con un variador, según has contado, me la imagino funcionando a una media del 62% 24/7... si que desciende la perdida de carga de la tubería, pero la creo despreciable comparada con la altura manométrica.
Pero claro, es hablar por hablar sin tener datos de caudales, alturas, etc.
Saludos!

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- 29 Ene 2010, 20:50 #204701

Supongo que depósito regulador está controlado por una sonda, que para la bomba cuando alcanza el nivel superior, y la arranca en el inferior.
La bomba funciona a todo su caudal, elevándo una altura H, más una pérdida de carga J en la tubería.

Si instalas un variador que ajuste el caudal para que la bomba funciones las 24h, el caudal será menor (relación entre las horas de marcha actuales / 24h), y por lo tanto la pérdida de carga J será menor.

Es decir ganarás sólo la diferencia de pérdidas de carga. Este valor depende de la longitud de la tubería.
Si la tubería es corta, olvídate.

Saludos

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Una crisis es lo que usa la Naturaleza para evolucionar

- 30 Ene 2010, 01:34 #204732

Buenas,

la ventaja que se obtiene de la instalación de un variador de frecuencia para el control del nivel es que, para ajustar el caudal suministrado al requerido por la instalación, la bomba disminuye su velocidad, y la potencia de la bomba es proporcional al cubo de la velocidad. Por tanto, para suministrar una cantidad de agua diaría "x" al depósito, tu bomba operará siempre a la menor velocidad posible (controlado por el variador), es decir, que se obtiene una reducción importante de la energía diaria consumida por la bomba.

No obstante, dices que la bomba opera unas 15 h/día a caudal máximo, y eso es mucho tiempo, por lo que es posible que la reducción del consumo no compense la inversión. Para saber si es rentable o no debes calcular la reducción del consumo energético diario a partir de la curva de la bomba y los datos de la instalación "no queda otra".

Si necesitas ayuda mandame un correo y veremos lo que podemos hacer:

Un saludo

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- 30 Ene 2010, 10:46 #204735

ya que estáis hablando de bombas con variador aprovecho para plantear una duda que tengo.

Donde trabajo solemos poner variador a bombas de desplazamiento positivo para ajustar las vueltas de la bomba al caudal que necesitamos.
La duda es cómo afecta esto a la potencia que podemos pedir al motor eléctrico. Si para llevar un caudal a una altura necesito 50kW, con un motor a 1500 rpm me sale un par determinado pero si con un variador pongo el motor a 1100 la ecuación potencia=par x omega me dice que si bajo las vueltas y mantengo la potencia del motor me tendría que dar más par pero ¿es esto cierto? o el par se mantiene constante y entonces el motor me daría menos potencia.

gracias

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- 30 Ene 2010, 16:24 #204763

El par que tiene que vencer el motor eléctrico no depende del motor sino de la carga que arrastra. Si la carga no se modifica, entonces el par se mantiene constante, y por tanto, la potencia disminuye.

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- 30 Ene 2010, 18:49 #204784

Hombre, si nos ponemos muy finos el par podría cambiar también.
La variar la frecuencia varías la potencia de la bomba. Esta variación modifica un % la curva presión-caudal.
En una bomba regulada a presión constante en la bomba si que se mantiene constante el par, pero no siempre será así con otras configuraciones o variaciones del sistema.
Recordad que los sistemas de caudal variable, también son de presiones variables.
Saludos!

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- 31 Ene 2010, 00:33 #204822

Donde trabajo solemos poner variador a bombas de desplazamiento positivo para ajustar las vueltas de la bomba al caudal que necesitamos.
gracias

Estimado compañero, en las bombas de desplazamiento positivo el caudal de bombeo no está afectado por la presión a la impulsión. Creo que estás confundiendo las bombas de desplazamiento positivo con las bombas centrífugas.

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- 31 Ene 2010, 00:35 #204823

Donde trabajo solemos poner variador a bombas de desplazamiento positivo para ajustar las vueltas de la bomba al caudal que necesitamos.
gracias

Estimado compañero, en las bombas de desplazamiento positivo el caudal de bombeo no está afectado por la presión a la impulsión. Creo que estás confundiendo las bombas de desplazamiento positivo con las bombas centrífugas.

Por cierto, esta respuesta era para "medianero"

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- 31 Ene 2010, 15:53 #204855

Muchas gracias por vuestras respuestas. Me interesaría poder profundizar un poco más en el tema de los variadores de frecuencia.
Si no te impota JD Sanchez me gustaría mandarte por correo los datos de los que dispongo para ver si me puede ayudar a calcular los ahorros generados por un variador de frecuencia en una bomba de las caracteristicas anteriormente descritas.

Un saludo y muchas gracias

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- 31 Ene 2010, 20:25 #204879

Lo que dice JD Sanchez no es cierto en lo siguiente:
La energía para subir un volumen de agua de una cota a otra superior no depende de la velocidad de la bomba, sino del volumen de agua transvasado.
Si bajas la velocidad de la bomba, baja su caudal, de acuerdo con las leyes de semejanza de las máquinas hidráulicas,
baja la potencia demandada al motor eléctrico, pero ESTARÁ MAS HORAS FUNCIONANADO, por lo que el coste energético es el mismo. Pero los vendedores de variadores de frecuencia intentan engañarnos con que consumirá menos, y eso es falso.

Los variadores sólo son interesantes cuando puede variar la altura de impulsión, como en el caso de un pozo, en el que el nivel varía según la época del año. Es este caso variando la velocidad, la bomba puede operar en la zona de máximo rendimiento, y el variado se amortiza pronto.
Pero si la altura de impulsión es fija, no interesa.
Saludos

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Una crisis es lo que usa la Naturaleza para evolucionar

- 31 Ene 2010, 22:24 #204887

Donde trabajo solemos poner variador a bombas de desplazamiento positivo para ajustar las vueltas de la bomba al caudal que necesitamos.
gracias

Estimado compañero, en las bombas de desplazamiento positivo el caudal de bombeo no está afectado por la presión a la impulsión. Creo que estás confundiendo las bombas de desplazamiento positivo con las bombas centrífugas.

Cierto, estaba pensando en bombas centrifugas.
De bombas de desplazamiento positivo no tengo ni idea, ni siquiera he visto montada una..pero si tiene un motor electrico, dispone de una curva par-velocidad, aunque muchisimo menos pronunciada. ¿Un 2%?
Saludos!

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- 04 Feb 2010, 19:08 #205699

Lo que dice JD Sanchez no es cierto en lo siguiente:
La energía para subir un volumen de agua de una cota a otra superior no depende de la velocidad de la bomba, sino del volumen de agua transvasado.
Si bajas la velocidad de la bomba, baja su caudal, de acuerdo con las leyes de semejanza de las máquinas hidráulicas,
baja la potencia demandada al motor eléctrico, pero ESTARÁ MAS HORAS FUNCIONANADO, por lo que el coste energético es el mismo. Pero los vendedores de variadores de frecuencia intentan engañarnos con que consumirá menos, y eso es falso.

Los variadores sólo son interesantes cuando puede variar la altura de impulsión, como en el caso de un pozo, en el que el nivel varía según la época del año. Es este caso variando la velocidad, la bomba puede operar en la zona de máximo rendimiento, y el variado se amortiza pronto.
Pero si la altura de impulsión es fija, no interesa.
Saludos

... Variando la velocidad de giro del rodete aumente/disminuye el caudal proporcionalmente, pero la potencia aumenta/disminuye "según las ecuaciones de semejanza", es decir al cubo. Por tanto, el ahorro es considerable aún sin variación de la presión de descarga.

Relaciones de semejanza:

rpm1/rpm2 = Q1/Q2 = (P1/P2)^(1/3) ---> P2 = P1 (Q2/Q1)^3 = (rpm2/rpm1)^3

Si rpm2 = 1/2 rpm1 --> Q2= 1/2 Q1 --> P2 = 1/8 P1 --> por tanto, la reducción en el consumo es importante y no linealmente dependiente del caudal.

De todas formas, este análisis hay que hacerlo muy detenidamente para cada caso, porque como dice rafelet01 "la bomba funciona más tiempo", y por tanto no siempre se justifica la inversisón. Además, en instalaciones relativamente complejas el análisis no es para nada sencillo.

En el curro hicimos un estudio de viabilidad para instalar variadores de frecuencia en las bombas de agua de alimentación "1,5 MW/6 kV" y tiene su rato.

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