La tecnología de ABB permite al Centro Acuático de Hobart ahorrar unos 36 000 dólares gracias a la reducción de los costes energéticos

  •  El proyecto forma parte de la mejora del centro para crear una ciudad más sostenible y mejorar las comunidades.
  • El Ayuntamiento de Hobart logrará ahorrar unos 36 000 dólares australianos al año y reducir 77 toneladas de emisiones de carbono.
  • La nueva solución, que tiene mayor eficiencia energética, incluye motores, convertidores y sensores inteligentes de ABB.
  • Se logrará un sistema escalable, de análisis avanzado y conectado digitalmente, que además reducirá la demanda de consumo eléctrico actual en aproximadamente un 18 %.

El Centro Acuático Doone Kennedy de Hobart, en Tasmania (Australia), es una instalación comunitaria muy popular desde hace 23 años. Es propiedad del Ayuntamiento de Hobart, quien también lo gestiona. Se trata de una instalación deportiva valorada en 50 millones de dólares australianos que posee una piscina de agua templada, una piscina de ocio y una piscina olímpica en la que no solo se puede nadar, sino que también se utiliza para dar clases de natación a los niños.

El Ayuntamiento reconoció que, debido al envejecimiento de la infraestructura, que data de 1998, la energía necesaria para calentar un volumen de agua tan grande y mantener una temperatura agradable para el baño durante todo el año estaba empezando a ser imposible de asumir. El aumento de los costos repercutía no solo en la factura de la calefacción, sino también en el impacto medioambiental.

En consecuencia, han emprendido una mejora del centro como parte de una serie de importantes proyectos para conseguir una ciudad más sostenible y mejorar las comunidades. Las nuevas características incluyen captar el calor que procede de los vertidos de aguas residuales tratadas y la instalación de más de 1500 paneles solares.

Reestructuración, puesta en marcha y recalentamiento

Jason Clark, líder del programa de operaciones de las instalaciones del Centro Acuático Doone Kennedy de Hobart, afirma lo siguiente en relación con los motores y convertidores que se utilizan para gestionar todo el sistema de filtración y circulación del agua de la piscina, la planta central de climatización y los sistemas de aguas grises: «queríamos que nuestros equipos estuvieran preparados para el futuro con este diseño concreto.  Sabíamos que pronto habría que cambiar todo el sistema, dado todo el dinero que estábamos gastando en reparaciones del motor. Nuestra instalación estaba envejeciendo y a punto de llegar al final de su vida útil».

«La modelización demuestra que, al sustituir la instalación por soluciones de alta eficiencia energética, el dinero que nos hemos ahorrado en actividades de mantenimiento, como reformas y reacondicionamientos, combinado con el ahorro en costos operativos, nos permitirá recuperar la inversión en menos de 3 años».

También afirma lo siguiente: «en el sector, lo normal es que, si un motor falla, se rebobine. Y teníamos motores anteriores a 1998 que se habían rebobinado y reacondicionado un par de veces cada uno. Hay que aceptar que esto ya es una práctica obsoleta. Los datos que tenemos ahora demuestran que las reparaciones repetidas lo que hacen, en realidad, es aumentar los costos operativos y el costo total de explotación.  Por no hablar de la cantidad de emisiones de carbono que emiten al medio ambiente los equipos antiguos simplemente por la naturaleza de su diseño tradicional».

El proveedor de servicios de valor de ABB, A1 Electric Motors, trabajó con Enginuity Power Solutions, un consultor de sistemas de energía eléctrica con sede en Tasmania, para identificar equipos de eficiencia energética que fueran escalables y capaces de realizar análisis operativos en un nuevo sistema para el Centro Acuático de Hobart en respuesta a estas necesidades.

Una solución sostenible para integrar y reducir fácilmente los costos operativos

Tom Green, director general de Enginuity Power Solutions, https://enginuityps.com.au/ ayudó al Ayuntamiento de Hobart en el diseño, que incluye 19 convertidores de frecuencia ACH580 de ABB, 19 motores síncronos de reluctancia (SynRM) de ABB, 2 pasarelas y 25 sensores inteligentes ABB Ability™, un elemento clave en el análisis avanzado y la planificación del mantenimiento de motores, bombas y rodamientos y engranajes montados para conseguir una plataforma digital verdaderamente conectada de forma inalámbrica.

Estos convertidores de frecuencia, junto con los motores SynRM, también reducirán la demanda de consumo eléctrico actual en aproximadamente un 18%, y eso es incluso más de lo previsto.

Tom afirma: «recomendé los convertidores ACH580 por su capacidad de reducir los niveles de distorsión armónica en el sistema, simplemente por las características inherentes a esta nueva tecnología de convertidores.  Estos convertidores de frecuencia, junto con los motores SynRM, también reducirán la demanda de consumo eléctrico actual en aproximadamente un 18 por ciento, y eso es incluso más de lo previsto».1

Además, el sistema de gestión de edificios existente del centro necesitaba el protocolo BACnet (BAC) para el control del edificio y la automatización, que viene de serie con estos convertidores.

Los convertidores ACH580 se instalan en los motores SynRM IE5 de ABB por su capacidad de aumentar la eficiencia energética y reducir las pérdidas de energía hasta un 40 por ciento.  Estos motores también ayudan a reducir los costos operativos y a maximizar el rendimiento cuando se combinan con los convertidores de ABB.

Una de las ventajas de estos motores es que funcionan a menos temperatura, lo que prolonga la vida útil de los devanados del estator, los lubricantes de los rodamientos y los propios rodamientos. Además, la necesidad de refrigeración de los espacios de trabajo es menor.  Los motores SynRM se instalan siempre con un convertidor de frecuencia para formar un conjunto optimizado que ofrece flexibilidad y precisión y que sustituye a los motores de inducción estándar en cualquier aplicación.

Según Tom, «estos motores SynRM funcionan con una demanda máxima menor.  Dan al centro más opciones y capacidades para mejorar las operaciones, porque no solo reducen los costos de energía, sino que también dejan libre más espacio en la infraestructura existente para poder realizar futuras expansiones.

En los sectores en los que trabajamos, vemos que hay muchos lugares que están al máximo de su capacidad, porque no tienen más espacio ni la posibilidad de ampliarlo. Esto acabará siendo un problema muy grave en Australia cuando la densidad de población aumente y se cierren las centrales de carbón y gas debido a la introducción de energías renovables.  Por eso, en lugar de aumentar la infraestructura central, con postes, cables y generadores, el uso de un enfoque sistemático como este, que soluciona los problemas en el origen con cargas conectadas, ayudará a superar estos retos.  Evita la necesidad de gastar miles de dólares más adelante».

La digitalización permite utilizar análisis avanzados y datos inteligentes

Los sensores inteligentes ABB Ability™ que se instalarán en los motores, las bombas y los rodamientos montados del nuevo sistema del centro convertirán los equipos en dispositivos inteligentes y conectados de forma inalámbrica.  Al medir parámetros clave desde la superficie de la bomba, se puede extraer información relevante sobre el estado y rendimiento del equipo.  Esto permite a los usuarios identificar las ineficiencias de su sistema y reducir los riesgos asociados al funcionamiento y al mantenimiento.

Los sensores inteligentes de ABB son, probablemente, el tipo de tecnología digital más fácil de implantar con los resultados más rápidos.

Según Jason, «con el tipo adecuado de monitorización y control de las bombas, además de los motores y convertidores que utilizan, se puede mejorar enormemente su rendimiento y ayudarnos a garantizar que sigan funcionando.  Los sensores inteligentes de ABB son, probablemente, el tipo de tecnología digital más fácil de implantar con los resultados más rápidos».

El centro podrá monitorizar el estado de sus nuevos equipos, incluida la temperatura, las vibraciones, las subidas de tensión y otras situaciones que podrían indicar algún problema potencial (o inmediato).

  • Interior del Centro Acuático de Hobart.
  • Vista aérea del Centro Acuático de Hobart.
  • Dentro de la sala de la planta del Centro Acuático Doone Kennedy Hobart, junto a un motor ABB SynRM con Smart Sensor, y los variadores ACH550 más antiguos que se reemplazan por los nuevos variadores ACH580 (LR): Michael Kean - Oficial de Programa de Operaciones de Instalaciones en el Centro Acuático Doone Kennedy Hobart, Tom Green: director general de Enginuity Power Solutions, y Jason Clark, líder del programa de operaciones de instalaciones en el centro acuático Doone Kennedy Hobart
  • El paquete de motor IE5 SynRM de ABB con variador de frecuenciaayuda a los clientes a ahorrar energía, gastar menos y producir más.
  • Con cargas parciales, un motor IE5 SynRM y un paquete VSD ofrecen importantes ventajas de eficiencia energética en comparación con un motor de inducción IE3.

Para estudiar el sistema de bombas que se utilizaba para la circulación de aguas grises del centro, se realizó un análisis comparativo de los datos de los motores y convertidores anteriores con los instalados en los nuevos paquetes de motores SynRM y convertidores de ABB que había adquirido el centro.

Los primeros resultados ya han demostrado que se ha producido una reducción del 15 por ciento solo en la demanda máxima de consumo de energía. Esta reducción del consumo de corriente y de la demanda máxima (kVA) durante los periodos punta reducirá los gastos de electricidad del centro en unos 17 000 dólares australianos al año.

  • Análisis de los datos de los cálculos del retorno de la inversión, realizado por Enginuity Power Solutions en un informe presentado al Ayuntamiento de Hobart antes del inicio de la puesta en marcha del proyecto de ABB. Describe el ahorro previsto gracias a la mejora de las infraestructuras.
  • Datos comparativos luego del primer reemplazo de motor y transmisión en el sistema de bombeo de aguas grises en el Centro Acuático Doone Kennedy Hobart, que destacan la reducción significativa en el consumo de corriente y la demanda máxima (kVA), además de la reducción en la distorsión armónica que resulta en ahorros de costos y una optimización Sistema operativo
Además, el Ayuntamiento de Hobart logrará ahorrar unos 36 000 dólares australianos al año y reducir 77 toneladas de emisiones de carbono.

En cuanto al consumo de energía, gracias a la instalación de este nuevo sistema, el Ayuntamiento de Hobart logrará ahorrar unos 36 000 dólares australianos al año y reducir 77 toneladas de emisiones de carbono, en base a un ahorro de 259 megavatios hora (MWh) de uso de electricidad al año, comparado con el hogar medio australiano, que consume unos 7 MWh al año.2

Más resultados positivos en el horizonte

Enginuity Power Solutions realizará una evaluación posterior a la puesta en marcha del sistema en febrero de 2022 para comparar el antes y el después de la instalación de todo el sistema de ABB adquirido por el Ayuntamiento de Hobart para el centro.  Prevé que, con estos datos de modelización, que incluyen sistemas de análisis de la energía para determinar dónde se utiliza, el centro experimentará una importante reducción en la producción de carbono y un mayor ahorro en los costos de explotación.  También disfrutarán de más capacidad para deslastrar la carga y eliminar la tensión de los equipos (como los interruptores principales y los transformadores) y reducir la demanda máxima de energía para las empresas de servicios públicos externas y la infraestructura existente en general.

Rory Paltridge, director de la división de motores de ABB en Australia, afirma lo siguiente: «las infraestructuras son responsables de alrededor del 70 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero en Australia.  ABB se complace en apoyar a organismos gubernamentales locales como el Ayuntamiento de Hobart, que están llevando a cabo importantes iniciativas para adoptar sistemas más eficientes desde el punto de vista energético en su infraestructura general.  Esto es esencial para lograr unas emisiones cero netas».

1 Enginuity Power Solutions calculó el ahorro de energía utilizando la calculadora EnergySave para convertidores y la calculadora de ahorro del motor de ABB.
2
 Datos de CSIRO sobre el uso típico de la energía en los hogares. Estos datos se refieren únicamente a la electricidad y, en aquellas partes de Australia en las que también se utiliza gas de manera importante (principalmente en Victoria), deben considerarse de forma adicional cuando haya que abarcar todo el uso de energía.  Encontrará más datos sobre el consumo energético de alto nivel en el sitio web de energía del gobierno federal:  Consumo de energía | energy.gov.au

ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) es una empresa líder global de ingeniería que estimula la transformación de la sociedad y la industria para lograr un futuro más productivo y sostenible. Conectando software a su cartera de electrificación, robótica, automatización y tecnologías de movimiento industrial, ABB empuja los límites de la tecnología para alcanzar nuevos niveles de rendimiento. Con una trayectoria de más de 130 años marcados por la excelencia, ABB debe su éxito a los aproximadamente 105.000 empleados repartidos en más de cien países que, día a día, dejan patente su talento.

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