Oportunidades de ahorro en los compresores

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En el mundo de los compresores, suele haber importantes posibilidades de ahorro de energía sin aprovechar que incluyen la recuperación de energía, la reducción de la presión, la disminución de fugas y la optimización de las operaciones mediante la elección correcta de un sistema de control y regulación, así como la elección del tamaño del compresor.Vamos a echar un vistazo a algunas de las oportunidades para reducir los costes de funcionamiento del compresor.

El concepto de potencia requerida

Al hacer los cálculos, es importante aplicar el concepto de potencia total requerida. Se deben contabilizar todos los consumidores de energía que pertenecen a la instalación del compresor, como los filtros de entrada, ventiladores y bombas, secadores y separadores. Para comparar entre diferentes alternativas de inversión, es especialmente importante usar valores comparables. Por lo tanto, los valores deben indicarse de conformidad con los reglamentos y normas reconocidos internacionalmente, por ejemplo, según ISO 1217 Ed.4 -2009.

La presión de trabajo

La presión de trabajo afecta directamente a la potencia requerida. Una mayor presión implica un mayor consumo de energía: de promedio un 8 % más de potencia por cada aumento de presión de 1 bar. Aumentar la presión de trabajo para compensar la caída de presión siempre produce un deterioro en la economía de funcionamiento.

A pesar de este efecto económico adverso, aumentar la presión del compresor es un método utilizado comúnmente para superar las caídas de presión causadas por un sistema de tuberías infradimensionado o filtros obstruidos. En una instalación equipada con varios filtros, especialmente si han estado en funcionamiento durante un largo período de tiempo sin sustituirse, la caída de presión puede ser considerablemente mayor y, por lo tanto, provocar grandes costes si no se soluciona durante largos periodos de tiempo.

En muchas instalaciones no se pueden conseguir grandes reducciones de presión, pero el uso de equipos de regulación modernos permite bajar la presión de manera realista en 0,5 bar. Esto representa un pequeño porcentaje de ahorro de energía. Aunque puede parecer insignificante, sabiendo que la eficiencia total de la instalación se incrementa en un grado equivalente, es más que evidente el valor de esta reducción de presión en términos de ahorro real.

Optimización del consumo de aire

la optimización del consumo de aire puede tener muchos beneficios

Mediante el análisis de las rutinas y el uso del aire comprimido se pueden encontrar soluciones para proporcionar una carga más equilibrada en el sistema de aire comprimido. Se puede evitar tener que aumentar la producción del flujo de aire para reducir los costes operativos.

Aumentar los conocimientos generales permite rectificar el consumo no rentable, que generalmente es una consecuencia de las fugas, el desgaste de los equipos, la configuración incorrecta de los procesos o el uso inadecuado del aire comprimido. Dividir el sistema de aire comprimido en secciones que puedan separarse mediante válvulas de cierre puede servir para reducir el consumo durante la noche y los fines de semana. En la mayoría de las instalaciones hay un cierto grado de fugas, que representan una pérdida pura y que por lo tanto deben minimizarse. Las fugas frecuentes pueden suponer el 10-15 % del flujo de aire comprimido producido. La fuga también es proporcional a la presión de trabajo, por lo que una forma de reducir las fugas es reparar los equipos con fugas y reducir así la presión de trabajo, por ejemplo, por la noche.

Bajar la presión en solo 0,3 bar reduce las fugas en un 4 %. Si la fuga en una instalación de 100 m3/min es del 12 % y se reduce la presión en 0,3 bar, se consigue un ahorro de aproximadamente 3 kW.

Método de regulación

Al utilizar un sistema de control principal moderno, la planta central del compresor puede funcionar de manera óptima en diferentes situaciones operativas a la vez que se mejora la seguridad y la disponibilidad. La selección del método de regulación correcto favorece el ahorro de energía a través de una menor presión del sistema y un mejor grado de utilización, que se optimiza para cada una de las máquinas de la instalación. Al mismo tiempo, aumenta la disponibilidad, lo que reduce el riesgo de tiempo de parada imprevisto. Además, el control central permite programar reducción de presión automática en todo el sistema durante el funcionamiento por la noche y los fines de semana.

Como el consumo de aire comprimido rara vez es constante, la instalación del compresor debe tener un diseño flexible mediante una combinación de compresores con diferentes capacidades y motores de velocidad controlada. Los compresores pueden funcionar con control de velocidad, y los compresores de tornillo son especialmente adecuados para ello, ya que su caudal y su consumo de energía son prácticamente proporcionales a su velocidad.

¿Cómo funciona la recuperación de energía en los compresores?

se puede optimizar la recuperación de energía en los compresores

Cuando se utiliza la electricidad, el gas o el petróleo para cualquier forma de calentamiento dentro de las instalaciones de producción o en el proceso, se debe investigar la posibilidad de reemplazar total o parcialmente esta energía por energía residual recuperada de la instalación del compresor. Los factores decisivos son el coste energético en €/kWh, el grado de utilización y el importe de las inversiones adicionales necesarias.

Una inversión bien planificada en recuperación de energía residual a menudo ofrece un tiempo de amortización de solo 1-3 años. Más del 90 % de la energía suministrada al compresor se puede recuperar en forma de calor. El nivel de temperatura de la energía recuperada determina las posibles áreas de aplicación y, por lo tanto, su valor. El mayor grado de eficiencia se obtiene normalmente de instalaciones refrigeradas por agua, cuando la salida de agua de refrigeración caliente de la instalación del compresor se puede conectar directamente a un sistema que requiere un calentamiento continuo como, por ejemplo, el circuito de retorno de una caldera de calefacción ya existente.

La energía residual recuperada se puede utilizar eficazmente todo el año. Los distintos diseños de compresor tienen requisitos previos diferentes. Para las situaciones que requieran un gran flujo de calor con valores máximos, el transporte de calor hasta puntos de utilización lejanos o el cambio de requisitos durante el año, puede ser interesante estudiar las posibilidades de vender la energía recuperada en forma de calor, refrigeración o electricidad, etc.

Más información acerca de la recuperación de energía en instalaciones de compresores.

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