Es esencial conocer los requisitos de presión de la instalación, proceso y/o aplicación, y diseñar el sistema de aire comprimido en consecuencia, encontrar el equilibrio correcto es clave. Diseñar un sistema de compresión con una presión significativamente más alta o más baja de lo necesario puede tener consecuencias negativas para la eficiencia operativa y costes asociados.
En el caso de una presión excesiva, se traduce directamente en un aumento innecesario en los costos de funcionamiento. Un sistema diseñado para una presión más alta de la requerida no solo consume más energía, sino que también puede acelerar el desgaste de los componentes, reduciendo la vida útil y aumentando los costos de mantenimiento.
Por otro lado, si el sistema se diseña para operar a una presión más baja de la necesaria, puede llevar a una falta de rendimiento y eficiencia en las operaciones. En este escenario, se podrían necesitar inversiones adicionales para ajustar el sistema y cumplir con los requisitos de presión específicos, lo que implica gastos adicionales e interrupciones en la producción.
Es esencial conocer los requisitos de presión de la instalación, proceso y/o aplicación, y diseñar el sistema de aire comprimido en consecuencia.
Los sistemas bien diseñados generan la presión necesaria según lo demande el proceso, manteniendo la presión con escasas fluctuaciones. Al añadir controles adecuados a los sistemas de compresores para optimizar la regulación de la presión, se obtienen beneficios como:
- Reducción del consumo energético y de los costes asociados, sobre todo al gestionar varios compresores.
- Protección de los procesos y productos finales ante daños causados por aire a alta presión, que podrían afectar instrumentos, válvulas y otros equipos neumáticos posteriores.
- Suministro efectivo de la presión requerida en cada proceso, evitando fallos, tiempo de inactividad o mal funcionamiento debido a la entrega de aire a baja o alta presión.
Optimización de la presión para una mayor eficiencia energética
Al buscar cumplir objetivos en eficiencia energética, debemos estar preparados para desafiar la norma. Aunque los procedimientos y actuaciones que se vengan realizando hasta la fecha puedan ser funcionales, debemos plantearnos algunas preguntas ¿Es posible lograr resultados similares de manera más eficiente? La optimización de la presión del aire comprimido es un área donde la reducción del consumo kWh puede tener grandes beneficios. Muchas empresas consideran que la presión actual en la red es la adecuada, y no hay quejas, pero ¿Está realmente optimizada?
La optimización de la presión en un sistema de aire comprimido puede suponer un importante ahorro energético y una reducción de los costes operativos.
Imaginemos una situación con un compresor de 160kW. Con una presión objetivo de 6.5 bares, se establece una presión de trabajo para el compresor de 7 bares. La capacidad requerida es aproximadamente el 68% de la capacidad total. En consecuencia, al ser la demanda menor que la oferta potencial, la velocidad de las máquinas se reduce. El consumo de energía resultante a un flujo reducido y 7 bares es de 129kW.
Si la presión objetivo optimizada fuera de 5.5 bares, al establecer la presión de trabajo en 6 bares con el mismo flujo, la potencia sería de 119kW, lo que significa un ahorro de 10kW. En un año (basado en 8.000 horas de trabajo), esto se traduce en 80.000 kWhr. A un costo de €0.3/kW/hr, esto equivale a un ahorro anual de €24k.
¿Qué me impide regular la presión?
La pregunta inicial debería ser: ¿Qué me impide regular la presión a 6 bares? En ocasiones, algunos operadores realizan ajustes sin comprender las repercusiones, lo que genera quejas, que termina desencadenando una vuelta a la presión original. Sin embargo, esta no es la forma de lograr la optimización de la presión; es simplemente un atajo que te devuelve al punto de partida.
Utilizar reguladores de presión y válvulas de control ayuda a mantener la presión en el nivel óptimo requerido por cada proceso, dispositivo o herramienta, lo que ahorra energía y reduce los costos operativos.
Compresores de velocidad variable
La gestión eficiente de la presión en sistemas de compresores no solo es crucial para satisfacer la demanda, sino también para lograr ahorros significativos en el consumo de energía. La regla es simple: la presión debe ser lo suficientemente alta para cumplir con los requisitos, pero no más alta de lo necesario. Una reducción de la presión puede traducirse en un ahorro energético inmediato.
Por cada bar que se logra reducir en la presión de trabajo, se puede experimentar una disminución del consumo de energía en aproximadamente un 7%.
Por cada bar que se logra reducir en la presión de trabajo, se puede experimentar una disminución del consumo de energía en aproximadamente un 7%. Este hecho, pone en evidencia la importancia de encontrar el equilibrio adecuado entre la presión requerida y la presión suministrada por el sistema de producción de aire comprimido.
En este contexto, los compresores con tecnología de velocidad variable se presentan como una solución efectiva. Estos compresores permiten ajustar la presión de trabajo según las necesidades específicas del proceso. La presión puede ser ajustada en un rango flexible (habitualmente entre 4 y 13 bar), proporcionando una versatilidad crucial para adaptarse a distintas operaciones y demandas.
La capacidad de ajuste de la presión en compresores con tecnología de velocidad variable no solo optimiza el rendimiento del sistema, sino que también ofrece beneficios económicos tangibles.
La capacidad de ajuste de la presión en compresores controlados por velocidad variable no solo optimiza el rendimiento del sistema, sino que también ofrece beneficios económicos tangibles. Al reducir la presión al nivel óptimo necesario, las empresas pueden experimentar una reducción significativa en los costes de energía, lo que se traduce en un impacto positivo en la rentabilidad a largo plazo.
Ingersoll Rand integra completamente controles de velocidad variable adaptados con los motores adecuados para maximizar la eficiencia y la fiabilidad en nuestros compresores. El motor HPM de alto rendimiento proporciona una regulación amplia y la posibilidad de apagar la unidad de inmediato a la velocidad mínima, por lo que no es necesario que el compresor siga funcionando sin carga. Los compresores de aire VSD maximizan el ahorro de energía, al tiempo que proporcionan un aire fiable y limpio.
Controladores de sistemas Ingersoll Rand
La gama de controladores de sistema de Ingersoll Rand gestionan de manera eficiente el rendimiento de los compresores de aire en prácticamente cualquier situación.
Empleando un controlador de sistema podemos gestionar el sistema de aire comprimido en relación a la mínima presión requerida sin comprometer la fiabilidad del suministro de aire. Mediante la utilización de software inteligente, se mide la subida y bajada de la presión en función del tiempo de funcionamiento, para seleccionar la combinación de compresores más eficiente para satisfacer la demanda.
De este modo, todos los compresores funcionan en su mejor rango de trabajo: evitamos arranques innecesarios, reducimos los tiempos de funcionamiento improductivos (carga/vacío), se reducen los ciclos cortos… Los controladores de sistemas Ingersoll Rand reducen la banda de presión para optimizar la eficiencia del sistema y ahorrar energía equilibrando las cargas de trabajo de cada compresor alargando su vida útil.
En definitiva, la implementación de compresores con tecnología de velocidad variable o controladores de sistemas no solo implica un avance tecnológico en la gestión de sistemas de compresión, sino que también representa una estrategia inteligente para mejorar la eficiencia energética y reducir los costes operativos. La capacidad de ajustar la presión de trabajo de manera precisa y eficiente se convierte así en un componente esencial para empresas que buscan optimizar sus procesos industriales y mantenerse competitivas en un mundo cada vez más enfocado en la sostenibilidad y la eficiencia energética.
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