Potencial de ahorro energético de los motores industriales: ¡5 centrales nucleares!

03 February 2016 por Levis Gandeu

En 2015, el potencial de ahorro de energía mediante VSD ascendería a 71 TWh en todos los sectores industriales. Los VSD sólo se implantarán ampliamente si son técnicamente significativos y económicamente viables. En la industria, hay una cantidad significativa de máquinas rotativas de varios tipos, como motores eléctricos por un lado, y por otro lado cargas que son bombas, ventiladores, compresores. Muchos de los actores de la industria están de acuerdo en que el VSD tiene muchas ventajas. Y es cierto que no sólo puede ahorrar entre un 15% y un 40% de energía, sino que también prolonga la vida útil de los equipos gracias a su función de arranque/apagado suave.

de los equipos gracias a su función de arranque/apagado suave. Y hay otros aspectos beneficiosos: el potencial de ampliación de la vida útil de los equipos y la reducción de los gases de efecto invernadero. Sin embargo, aún quedan muchas preguntas por responder... ¿Cuál es el plan temporal? Y el impacto de las "inversiones bloqueadas"=exigir a NON VSD que aproveche plenamente el potencial de ahorro energético.


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¿Qué se dice del potencial de ahorro energético de los VSD (variadores de velocidad) en la industria?

  • La sustitución de los motores convencionales por los de velocidad variable permitiría ahorrar alrededor del 41% de la energía utilizada en la industria.(fuente)
  • El potencial de ahorro energético de lossistemas de motor en la Unión Europea se estima en 50.000 millones de kWh/año, y sólo en Alemania se pueden ahorrar 10.000 millones de kWh/año(fuente)
  • En 2015, el potencial de ahorro de energía mediante VSD ascendería a 71 TWh en todos los sectores industriales.(fuente)

Veremos qué ocurre en un futuro próximo si tienen razón.

Además de la macroperspectiva, veamos con más detalle el aspecto técnico y económico. Lo que sigue siendo cierto es que la VSD sólo se implantará ampliamente si es técnicamente significativa y económicamente viable.

Dónde se puede implantar la VSD en la industria... ¡casi en todas partes!

En la industria, hay una cantidad significativa de máquinas rotativas de varios tipos, como motores eléctricos por un lado, y por otro lado cargas que son bombas, ventiladores, compresores... que están acoplados al motor para formar un sistema rotativo.Un factor común en estas máquinas es que están diseñadas en su mayoría para la rotación a velocidad constante y por lo tanto proporcionan una salida constante. Así, giran al 100% de la velocidad durante un corto periodo de tiempo.

Esto significa que la mayor parte del tiempo no utilizan eficazmente la energía. Y - "efecto secundario"- este desperdicio de energía aumenta las emisiones de carbono. Esto ha llevado a la idea de utilizar procesos de máquinas de velocidad variable con motores VSD.

Muchos de los actores de la industria están de acuerdo en que los VSD tienen muchas ventajas. Y es cierto.

De hecho,...

  • El consumo de los motores eléctricos representa hasta el 75% del consumo total de energía de la planta
  • Además, dos tercios de los equipos motorizados tienen que funcionar a velocidad variable, por ejemplo, bombas, ventiladores y compresores.

Los sistemas VSD no sólo pueden ahorrar entre un 15% y un 40% de energía, sino que también prolongan la vida útil de los equipos gracias a su función de arranque/apagado suave.

¿Cómo funciona?

Básicamente, los sistemas VSD constan de tres componentes básicos: el motor eléctrico, el convertidor de potencia y el sistema de control.

  1. El motor eléctrico se conecta directa o indirectamente a la carga.
  2. El convertidor de potencia controla el flujo de energía de una fuente de CA (a menudo a través de un transformador de alimentación) al motor mediante
  3. Un control adecuado de los interruptores semiconductores de potencia que forman parte del convertidor de potencia.

Los VSD también se conocen como VFD, ASD... que son en cierto modo similares en su principio de funcionamiento.

¿Y el aspecto económico de los VSD?

Siempre hay una historia caso por caso. Pero la historia que hay detrás es sencilla, como muestra este ejemplo:

  • considerando un sistema de accionamiento de 12 pulsos/200Hp con un valor total de 51.000 $ con 20.000 $ para el motor de velocidad constante de 200 Hp y 31.000 para el coste del sistema ASD.
  • El sistema ASD instalado ahorraría un coste energético de 17.590 $ anuales.

Aunque esto es sólo una indicación, muestra que es posible tener una amortización después de 15 meses asumiendo un coste total neto de instalación de 21.210 $ como ejemplo.

Y hay más aspectos beneficiosos:

  • la posibilidad de prolongar la vida útil de los equipos y
  • la reducción de los gases de efecto invernadero.

Conclusión

Los VSD son herramientas clave para una industria fuertemente motorizada y automatizada. Ofrecen múltiples ventajas, desde un menor coste total de propiedad hasta una reducción de los costes energéticos, pasando por una mayor vida útil y una reducción de los gases de efecto invernadero.

Y todavía hay un enorme potencial.

Sin embargo, aún quedan muchas preguntas por responder...

  • ¿Cuál es el plan temporal?
  • ¿Cuánto tiempo se tardará en aprovechar plenamente el potencial de ahorro energético de los VSD?
  • ¿Cuál es el impacto de las "inversiones bloqueadas"=exigir motores NO VSD in situ?
  • ¿Cuál es la tasa de sustitución anual de los motores eléctricos en la industria y puede acelerarse esta tasa?

Suficientes preguntas para un post de seguimiento sobre los motores eléctricos: permanezcan atentos.