Foros de SóloIngeniería

- 31 Ene 2012, 09:38 #293121

Hablaré con el fabricante, pero los motores ya tienen sus años, con lo que no se si me dará respuesta. Respecto al ahorro ese 10-20% de ahorro que me comentáis estaba bajo mis perspectivas, seguramente lo que hagamos para corroborar que todo va bien será instalar un VF en un compresor y monitorizar su uso durante una semana, a ver que resultados nos salen

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- 31 Ene 2012, 21:15 #293258

Pues si finalmente lo haceis te agradecería comentaras por aquí las diferencias.

saludos,

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- 31 Ene 2012, 21:36 #293260

Ok, eso está hecho, ahora toca convencer al cliente, aunque las perspectivas son positivas.

Un saludo

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- 09 Feb 2012, 10:04 #294250

Buenas, ya he tomado la mayoría de datos y me gustaría comprobar que los resultados de mi análisis de ahorro son correctos.

Por ejemplo, para un motor de 5kW de potencia nominal, tengo datos de potencia cada 5 segundos de 2horas y media exactas de funcionamiento donde el motor ha entrado y salido varias veces. Haciendo una integración numérica he determinado que la energía consumida durante ese periodo de funcionamiento son 3,475 kWh, por lo que la Potencia "real" del motor en ese tiempo sería de 3,475kWh/2,5h= 1,39kW.
La potencia pico medida es de 4,9kW, con lo que para que el motor hubiese funcionado durante las 2,5 horas debería haber funcionado al 1,39/4,9= 28,37%.

En principio para las bombas estoy seguro de que se cumple esta relación, P2/P1=(Q2/Q1)^3. Si considero que el compresor necesitaría el 28,4% del caudal máximo que puede dar entonces, Q2=Q1*0.284. Con lo cual P2=P1*0.284^3=4,9*0.284^3=0.112. Por tanto la energía que habría consumido sería de 0.111*2.5=0,280 kWh y el ahorro de 3,475-0,280=3,195 kWh, que sería un 91% de ahorro, lo que me parece una auténtica barbaridad, así que me imagino que alguna de mis hipótesis de trabajo es incorrectas.

A ver si alguien me da un poco más de luz al asunto.

Un saludo.

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- 09 Feb 2012, 18:57 #294356

Buenas, ya he tomado la mayoría de datos y me gustaría comprobar que los resultados de mi análisis de ahorro son correctos.

Por ejemplo, para un motor de 5kW de potencia nominal, tengo datos de potencia cada 5 segundos de 2horas y media exactas de funcionamiento donde el motor ha entrado y salido varias veces. Haciendo una integración numérica he determinado que la energía consumida durante ese periodo de funcionamiento son 3,475 kWh, por lo que la Potencia "real" del motor en ese tiempo sería de 3,475kWh/2,5h= 1,39kW.
La potencia pico medida es de 4,9kW, con lo que para que el motor hubiese funcionado durante las 2,5 horas debería haber funcionado al 1,39/4,9= 28,37%.

En principio para las bombas estoy seguro de que se cumple esta relación, P2/P1=(Q2/Q1)^3. Si considero que el compresor necesitaría el 28,4% del caudal máximo que puede dar entonces, Q2=Q1*0.284. Con lo cual P2=P1*0.284^3=4,9*0.284^3=0.112. Por tanto la energía que habría consumido sería de 0.111*2.5=0,280 kWh y el ahorro de 3,475-0,280=3,195 kWh, que sería un 91% de ahorro, lo que me parece una auténtica barbaridad, así que me imagino que alguna de mis hipótesis de trabajo es incorrectas.

A ver si alguien me da un poco más de luz al asunto.

Un saludo.

Pisha, varias cosas.

Una, enhorabuena tus cahones de montarlo y comprobar. ¿con que señal regulabas la frecuencia? presión de descarga?
Dos, ten en cuenta que venimos de un periodo extremadamente frio, con lo que las necesidades de la cámara no son representativas...
Tres, voto por el cuadrado en cuenta del cubo. ten en cuenta que es un compresor, que mueve flujo compresible, frente a una bomba que mueve incompresible...

Si encuentro unas curvas que tengo por ahí (soy un desastre con los papeles) los escaneo y te los pongo...


Saludos,

Luis

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- 09 Feb 2012, 22:24 #294379

Hola a todos,

Las leyes de afinidad solo se cumplen en bombas y compresores dinámicos (soplantes, etc), como ha dejado caer un compañero en este hilo, en los compresores de piston y de tornilo, la potencia es reducida de manera proporcional al caudal. Te paso el link de ABB que lo explica por encima (es una buena fuente y tb estan intersados en vender variadores..)

http://www.abb.com/cawp/seitp202/d8c203 ... 80d94.aspx

El potencial de ahorro esta en los arranques de la máquina. Si has monitorizado a lo mejor puedes contabilizar las corriente de arranque( no esta tan claro por lo de los 5s), que es básicamente lo que podrías ahorrar, si estuviese mal diseñado y se encendiese muchas veces a la hora, a lo mejor un variador entra..

Bueno ya nos cuentas que tal,

Un saludo!

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- 09 Feb 2012, 22:46 #294388

Se me olvidaba que con un variador también puedes jugar con la presión en el condensador(que esta sobredimensionado para los dias mas calurosos), por lo que si tienes el condensador, la valvula de expansión y el evaporador variables, puedes ahorrar en el sobredimensionaiento del condensador que típicamente implica temperaturas de condensación en el rango de 38 ºC y 43 ºC, y ahora que estamos a 5 ºC... y el incremento de la temperatura de condensación típicamente reduce el COP un 1 – 2 % por grado..

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- 10 Feb 2012, 10:52 #294429

Buenas, ya he tomado la mayoría de datos y me gustaría comprobar que los resultados de mi análisis de ahorro son correctos.

Por ejemplo, para un motor de 5kW de potencia nominal, tengo datos de potencia cada 5 segundos de 2horas y media exactas de funcionamiento donde el motor ha entrado y salido varias veces. Haciendo una integración numérica he determinado que la energía consumida durante ese periodo de funcionamiento son 3,475 kWh, por lo que la Potencia "real" del motor en ese tiempo sería de 3,475kWh/2,5h= 1,39kW.
La potencia pico medida es de 4,9kW, con lo que para que el motor hubiese funcionado durante las 2,5 horas debería haber funcionado al 1,39/4,9= 28,37%.

En principio para las bombas estoy seguro de que se cumple esta relación, P2/P1=(Q2/Q1)^3. Si considero que el compresor necesitaría el 28,4% del caudal máximo que puede dar entonces, Q2=Q1*0.284. Con lo cual P2=P1*0.284^3=4,9*0.284^3=0.112. Por tanto la energía que habría consumido sería de 0.111*2.5=0,280 kWh y el ahorro de 3,475-0,280=3,195 kWh, que sería un 91% de ahorro, lo que me parece una auténtica barbaridad, así que me imagino que alguna de mis hipótesis de trabajo es incorrectas.

A ver si alguien me da un poco más de luz al asunto.

Un saludo.

Pisha, varias cosas.

Una, enhorabuena tus cahones de montarlo y comprobar. ¿con que señal regulabas la frecuencia? presión de descarga?
Dos, ten en cuenta que venimos de un periodo extremadamente frio, con lo que las necesidades de la cámara no son representativas...
Tres, voto por el cuadrado en cuenta del cubo. ten en cuenta que es un compresor, que mueve flujo compresible, frente a una bomba que mueve incompresible...

Si encuentro unas curvas que tengo por ahí (soy un desastre con los papeles) los escaneo y te los pongo...


Saludos,

Luis

Buenas LuisM, respecto a lo que me comentas.
Uno, el variador todavía no está montado, los datos lo ha sacado poniéndole un Analizador de redes a la alimentación del motor, lo estamos haciendo con varios compresores para tener un patrón de funcionamiento.
Dos, Tenemos en cuenta eso, pero si le montamos algo al gerente es ahora que está medio decidido, hay que aprovechar la oportunidad.
Tres, Los mismos cálculos con el cuadrado en lugar que el cubo da un ahorro del 71% que continúa siendo una barbaridad.
Cuatro, Si me pasas las curvas te lo agradecería.

Hola a todos,

Las leyes de afinidad solo se cumplen en bombas y compresores dinámicos (soplantes, etc), como ha dejado caer un compañero en este hilo, en los compresores de piston y de tornilo, la potencia es reducida de manera proporcional al caudal. Te paso el link de ABB que lo explica por encima (es una buena fuente y tb estan intersados en vender variadores..)

http://www.abb.com/cawp/seitp202/d8c203 ... 80d94.aspx

El potencial de ahorro esta en los arranques de la máquina. Si has monitorizado a lo mejor puedes contabilizar las corriente de arranque( no esta tan claro por lo de los 5s), que es básicamente lo que podrías ahorrar, si estuviese mal diseñado y se encendiese muchas veces a la hora, a lo mejor un variador entra..

Bueno ya nos cuentas que tal,

Un saludo!

He leído el texto que me comentas y respecto a los compresores de pistón lo único que indica es que a diferencia de los centrífugos no tienen límite mínimo de velocidad, salvo si conlleva problemas de lubricación y refrigeración, y que ahorran con VF en cualquier condición, pero nada más.

Respecto a lo que comentas del condensador si que me parece buena idea, modificar la presión en invierno para aprovechar la menor temperatura ambiente, pero tendría que informarme mejor en el plano técnico de la medida.

Un saludo y muchas gracias

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- 10 Feb 2012, 15:07 #294457

Hola, te pongo un quote de esos de lo de ABB:

This implies that this type of compressor does not need any mechanical volume control devices, but that the required capacity can be controlled directly by operational speed.

Energy consumption of positive displacement compressors is directly proportional to the speed and this type of compressor, unlike a centrifugal compressor, does not have limitations to its speed range, especially when lubrication and cooling will not be hazardous.

Positive displacement compressors with VSD control save energy at any load condition.
Care must be taken when installing VSDs to ensure that the machine is suitable for variable speed operation, by examining minimum speed for the lubrication system and for the seals, but this does not normally create problems.

En el segundo párrafo lo dice, (de todas formas tienes literatura sobre esto para aburrir...) el consumo es directamente proporcional a la velocidad. Y básicamente dice que si ue se ahorra, pero hay que hacer números muy bien porque no siempre entra,

Venga un saludo!

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- 11 Feb 2012, 01:39 #294538

En un circuito de agua o en un circuito de aire que no varien sus caracteristicas (lo que voy a contar no vale si se usan valvulas de dos vias o compuertas de regulación), la presión que debe proporcionar una bomba/ventilador cumple (mas o menos) esta ecuación:

P2 = P1*(Q2/Q1)^2

Dependiendo del circuito el cuadrado puede ser desde 1,8 hasta 2, pero básicamente el 2 vale.

Es decir, que si en un punto debes de dar una presión P1, con un caudal Q1, si quieres saber que presión debes proporcionar con un caudal Q2, debes de usar la fórmula indicada.

Imagina que Q2= 2 * Q1, en tal caso:

P2 =P1 * (2 x Q1 /Q1) ^2

Esto es:

P2 = 4 * P1

La potencia es directamente proporcional a la presión y el caudal, esto es:

Pot1 = P1 *Q1
Pot2 = P2 * Q2= 4 * P1 * 2 * Q1 = 8 * P1 * Q1

Es decir, para dar el doble de caudal consumes 8 veces más.

Pero esta relación NO se cumple en compresores frigoríficos, como ya indique, la presión no varía con el caudal, puesto que la presión que debe de dar el compresor es función de la presión de evaporación (condiciones interiores) y la presión de condensación (condiciones exteriores), en definitiva, la presión a dar es INDEPENDIENTE del caudal a mover.

En un circuito frigorífico:

Pot1 = P1 * Q1
Pot2 = P2 * Q2 = P1 *2 * Q1 = 2 * Pot1

Es decir, que para mover el doble de caudal consumes el doble. Osea ahorro cero ahorro por usar un variador.

Cómo ya he comentado esto no es absolutamente cierto, puesto que hay pérdidas a considerar que no son lineales(rozamiento tuberías, picos de aranque...etc), y por tanto si que se consumirá algo menos de la mitad al mover la mitad del caudal, pero ni mucho menos un 30% menos.

saludos,

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- 12 Feb 2012, 17:31 #294614

Luis, tu instalación con VF es así desde un principio o la instalación de VF's se hizo a posteriori como mejora? Lo digo porque como comenta el de arriba, la modificación de la máquina frigorífica implica muchas cosas y no solo el resultado final de la mejora. Yo contemplaría esta mejora si el fabricante de la máquina la comercializa y te da garantía de su instalación.

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- 13 Feb 2012, 08:04 #294668

El tema del VF en máquinas frigorificas tiene dos implicaciones.

Una debida al compresor, que es poder llegar a, en el caso de un tornillo, tener velocidad periférica suficiente para asegurar el sellado y en el caso de un pistón, tener suficiente velocidad para conseguir una lubricación adecuada (ya que suelen ir por barboteo). En cualquier caso, ambos dos requerimientos te van a permitir trabajar a 30 Hz sin ningún problema.

La segunda es debida a los motores, puesto que al trabajar con variación de frecuencia, si no están preparados, los armónicos llegan a cascar los cables, los devanados y los rodamientos, debido a corrientes de fuga. Tengo un muy buen documento (en papel) de VACOM que justifica este hecho. No obstante, lo dicho, por encima de 30 Hz es raro que tengas ningún problema.

Y mi instalación es con tornillos de NH3, que "poco" tiene que ver con un pistón de freon.

Salduso,

Luis

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- 13 Feb 2012, 09:20 #294677

Bueno pues me ha quedado claro, VF en instalaciones de refrigeración apenas producen ahorro ya que el caudal que se mueve es directamente proporcional a la potencia, con lo cual no hay ahorro energético directo, aunque si un pequeño ahorro indirecto.

Eso en cuanto a refrigeranción, pero en relación con un compresor de aire que trabaja a una presión en concreto si que habría ahorro energético según he podido extraer de algunos de los comentarios.

Un saludo y gracias a todos

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- 13 Feb 2012, 09:30 #294678

Bueno pues me ha quedado claro, VF en instalaciones de refrigeración apenas producen ahorro ya que el caudal que se mueve es directamente proporcional a la potencia, con lo cual no hay ahorro energético directo, aunque si un pequeño ahorro indirecto.

Eso en cuanto a refrigeranción, pero en relación con un compresor de aire que trabaja a una presión en concreto si que habría ahorro energético según he podido extraer de algunos de los comentarios.

Un saludo y gracias a todos

no te empanes, neng...

Un compresor es una máquina volumétrica que tiene que mover una masa, que al final es la que "produce" el frío.
Se trata de que, a grandes rasgos, para mantener tu cámara fria tienes que mover 10 kilos de gas, si los mueves a 30 hz durante 4 horas vas a gastar menos luz que moviendolo a 50 hz en 2 horas. Del mismo modo se va a ver afectada la condensación. Un intercambiador dimensionado para trabajar con un caudal X, si a con variador ve x/2 de caudal, el salto térmico va a ser inferior, debido precisamente a esa "sobredimensión" aparente que se encuentra, con lo que es mas facil bajar la temperatura (presión) de condensación, y con ello, por doble motivo, el ahorro.

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- 13 Feb 2012, 20:59 #294765

Comparto la opinión de LuisM

En mi opinión, si se acompaña el variador en el compresor con variador en la condensación y/o evaporación, el ahorro puede rondar facilmente el 10-15%.

saludos,

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