45% de TCO: las bombas industriales luchan por la eficiencia

¿Por qué luchar?

Porque los costes energéticos representan hasta el 45% del coste total de propiedad de las bombas industriales [Fuente: World Pumps Journal].

Dicho esto, la principal palanca para que las empresas obtengan un buen rendimiento de su inversión en bombas es maximizar el rendimiento de una bomba instalada de cualquier manera. Y esto significa minimizar el consumo de energía así como maximizar la disponibilidad de la bomba, o lo que es lo mismo,"eficiencia energética" y"mantenimiento".

Como se trata de un tema complejo, con el riesgo de acabar en un documento de 256 páginas, estoy intentando dar algunas ideas mediante una "serie de posts sobre bombas".

Este post dará una pequeña visión general de lo que se entiende por los dos bloques de construcción "eficiencia energética" y "mantenimiento". A continuación, se tratará con más profundidad en las dos entradas siguientes. Por último, quiero concluir esta serie con las nuevas oportunidades que surgen de los desarrollos de la industria 4.0 o del IoT.

Según muchos expertos, el mejor enfoque para abordar la mejora de la eficiencia energética es dividir el tema en 3 pasos siguiendo el tiempo de vida de un sistema de bombeo.

Otro enfoque es, por ejemplo, el propuesto por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) que propone "14 oportunidades de mejora de la eficiencia energética en los sistemas de bombeo".

Sin embargo, lo agruparé a grandes rasgos en "eficiencia energética" y "mantenimiento".

Eficiencia energética

• Selección de bombas

  Sigue siendo una tarea delicada hasta cierto punto, ya que las bombas deben ser eficientes energéticamente a la vez que alcanzan los objetivos relacionados con la productividad. Para ello, hay que tener en cuenta los condicionantes físicos (propiedades del fluido, temperatura, presión, etc.)

• Requisitos del sistema

  Considerar el sistema de bombeo completo. Debe ser lo suficientemente eficiente como para ajustarse a los picos de demanda, a la demanda media o a los posibles cambios del proceso. Esta presentación de CP Pumps es un buen ejemplo de las ventajas de tener en cuenta los requisitos del sistema en lugar de considerar una bomba de forma aislada.

• Diseño inicial de la bomba

  A menudo, las bombas se sobredimensionan inicialmente para ajustarse a las cargas máximas o para dejar un margen de error a efectos de diseño. Además, los diseñadores tienden a veces a sobredimensionar la bomba por miedo a ser responsables de cualquier rendimiento inferior al estimado inicialmente. El sobredimensionamiento de las bombas no es malo en sí mismo, pero cuando la bomba funciona en condiciones de carga máxima estando en carga normal, no sólo se produce un desgaste innecesario de los componentes, sino también un desperdicio de energía. Esto se traduce en costes de funcionamiento y mantenimiento que podrían evitarse.

• Aumento de la capacidad de la bomba

  A veces, para responder a una demanda creciente, se necesitan bombas de mayor capacidad. Las bombas inicialmente sobredimensionadas podrían ser adecuadas en términos de eficiencia energética y de costes. De ahí que interese sobredimensionar la bomba al diseñarla. Si no es el caso, cualquier bomba debe mejorarse (para añadir un sistema de derivación) e incluso, en algunos casos, sustituirse por completo para ahorrar energía.

Mantenimiento

Aunque puede haber deficiencias en la elección inicial de las bombas, éstas también tienen deficiencias relacionadas principalmente con su funcionamiento. Me refiero a problemas como la cavitación, el desgaste de los componentes mecánicos, etc., que contribuyen a la degradación del rendimiento de las bombas. Algunos de sus problemas son inevitables y lo único que se puede hacer es reducir su efecto para estar lo más cerca posible del punto de mejor rendimiento (BEP) a lo largo de su vida útil.

Esta degradación, en algunos casos, puede ser significativa, del 10 al 25 por ciento, a lo largo de la vida útil de la bomba, y no sólo se debe a la edad del sistema de bombeo, sino también al desajuste entre la capacidad de la bomba y su funcionamiento y a los cambios en el proceso. Mantener las bombas en su máximo rendimiento (BEP) es un tipo de proceso cuyo punto de partida es la selección de la bomba combinada con la forma en que se gestionarán los problemas (relacionados con el funcionamiento) y la respuesta a la demanda.

Esté atento...