Mejora de la eficiencia energética en los sistemas de bombeo por variación del flujo

Abstract

En los sistemas de bombeo, el flujo requerido por la bomba no siempre es constante, por lo general las bombas funcionan en rotación constante y para obtener la variación de caudal, utilizamos válvulas de estrangulamiento en la salida. Otro método usado es controlar la velocidad del motor a través de inversores de frecuencia, ya que la variación de caudal es directamente proporcional a la rotación del motor, proporcionando una mayor facilidad de control y ahorro de energía, sin embargo, interfiere con la calidad de la energía eléctrica. En este contexto, el objetivo de esta Tesis es comparar el consumo de energía eléctrica para dos tipos de control de caudal en sistemas de bombeo: por válvula de estrangulamiento o por un inversor de frecuencia para dos tipos de motores: estándar y de alto rendimiento. Se demostró que el simple intercambio de un motor estándar por un motor de alto rendimiento genera una reducción del consumo de energía eléctrica entre 32,45% y 33,42% en el caso estudiado. La sustitución del control de caudal, la válvula de estrangulamiento para el control por el conversor de frecuencia trajo un ahorro de energía eléctrica de entre 47,18% y 52,22% en determinados rangos. La sustitución del control de caudal a través de la válvula y el motor estándar para controlar el flujo por el inversor y el motor de alta eficiencia genero un ahorro del 67,03%. Para evaluar la influencia de los programas de eficiencia energética en la calidad de la energía fueron medidos los valores del factor de potencia y los niveles de distorsión armónica total de la corriente y la tensión generados a través de tres tipos de accionamiento del motor trifásico: arranque directo, arranque suave y arranque con inversor de frecuencia, comparándolos con los valores y normas internacionales.