El ahorro de energía con convertidores de frecuencia
Un convertidor de frecuencia puede reducir el consumo de energía hasta un 70% variando la velocidad del motor. Incluso una reducción pequeña en la velocidad puede representar ahorros significativos. Por ejemplo, una bomba centrífuga o un ventilador funcionando al 80% de la velocidad consume sólo la mitad de la energía comparado con otro funcionando a plena velocidad.
Calcule el ahorro potencial de su aplicación
Una bomba centrífuga o un ventilador funcionando a media velocidad sólo consume un octavo de la energía si se compara a su funcionamiento a plena velocidad. Esto es porque el par necesitado para una bomba o un ventilador guarda una relación cuadrática con el volumen. Por ejemplo, reducir la velocidad de una bomba al 80% solamente requiere el 64% del par (0,8 × 0,8). Y esto no es todo: para producir el 64% del par sólo se requiere el 51% de la potencia (0,64 × 0,8), debido a que el requerimiento de potencia se reduce en el mismo sentido.
La explicación de todo esto radica en la diferencia de presión en el rodete. Cuando se produce una disminución de la presión, se requiere una disminución de la aceleración del aire o fluido a través del rodete. Es esta reducción simultánea de la aceleración y la presión lo que multiplica el ahorro energético.
Incluso pueden lograrse todavía más mejoras en cuanto a eficiencia energética mediante la técnica de la optimización del flujo del motor. Esto es particularmente beneficioso en aplicaciones de bombas y ventiladores y en condiciones de cargas ligeras. La eficiencia total de un equipo de CA de ABB formado por un convertidor y el motor que acompaña es entre un 1% y un 10% superior a un convertidor de CA convencional. A una carga del 25%, la eficiencia es hasta un 10% superior.
Comparando el consumo energético de distintos métodos de control de flujo de aire mecánicos y eléctricos de un ventilador centrifugador típico se pone de manifiesto que: al 80% del flujo de aire, la energía consumida es el 97% del máximo con un control de amortiguación y el 76% del máximo usando álabes; pero solamente un 51% usando un convertidor de CA de ABB. La diferencia que se observa en el gráfico que sigue representa la energía desperdiciada -pérdidas que cualquier ingeniero o responsable financiero encontraría imposible de justificar-.
Los convertidores de CA de ABB ajustan automáticamente la tensión correspondiente al valor de frecuencia para lograr una intensidad óptima de alimentación de bombas y ventiladores. Esto minimiza las pérdidas del motor y reduce el ruido del motor.
El grado de ahorro de energía se muestra en la comparación de la derecha. Con un 50% del flujo de aire, el sistema de álabes usado comúnmente comporta en el ventilador el uso de tres veces la energía (kWh) de un motor controlado por un convertidor de ABB de baja tensión. Este coste extra de funcionamiento, comparado con un control de inversor, representa un poderoso argumento a favor de la selección de un variador de velocidad de baja tensión de ABB.
