106 ahorro energía

Escrito por f.Sanz1

Presentación

Escrito por f.Sanz2

Índice

1 Introducción 2

Sectores susceptibles de ser afectados en el ahorro de energía

3

Personas físicas o jurídicas involucradas en el ahorro

4

Conceptos importantes de cara al ahorro energético

4.1 Aporte mínimo de ganancias caloríficas externas

4.2 Refrigerantes y compresores 4.3 Diagrama de Moliere.

5 Análisis teóricos y ahorro energético

6 Gestión y control de la instalación

7 Variación de velocidad 8 Ahorro económico

Escrito por f.Sanz3

Índice

6 Gestión y control de la instalación

Adecuación a la demandaUtilización de la máxima superficie de transmisión de calorUtilización de compresores a su máxima eficiencia

5 Análisis teóricos y ahorro energéticoFuncionamiento eficiente Agrupación por temperatura Subenfriamiento de líquidoDisminuir PcAumentar PoComprimir el vapor en varias etapasReducir pérdidas por transporte Reducir DP en aspiraciónUtilización del calor del condensadorRespeto de las condiciones de diseño

Escrito por f.Sanz4

¿De que vamos a hablar?

Ahorro energético

CO2

Ahorro económico

$$$

KIOTO

Entalpia

Compresor

CondensadorRecipiente

Pre

sión

Evaporador

Acciones positivas

Escrito por f.Sanz5

Transporte de calor

Q.

Q.

Fuente fría

Sumidero calienteAmbiente

RMP

Transportar calor de bajas a altas temperaturas consume energía

Escrito por f.Sanz6

Sectores afectados en el ahorro de energía en refrigeración

• Aire acondicionado• Industrial

• Transporte

• Doméstico

• Alimentación• Centros de

producción

• Centros de almacenamiento

• Transporte

• Almacenes de distribución

• Centros comerciales

• Tiendas comerciales

• Hostelería

• Servicio doméstico

Escrito por f.Sanz7

¿ Por qué ahorrar ?

Ahorro energético

CO2

Ahorro económico

€€€KIOTO

EconomíaEconomía

Medio ambienteMedio ambiente

Escrito por f.Sanz8

Quien interviene

•Usuarios•Fabricantes•Propietarios•Ingenierías•Instaladores y montadores•Empresas y personal de mantenimiento•Administración

Escrito por f.Sanz9

Usuarios

• Pequeños• Utilizan el producto de

los fabricantes.• Compran pero no

definen el producto• Organizaciones civiles

inducen tendencias a los productos.

• Grandes • Utilizan el producto de

los fabricantes.• Pueden definir o

condicionar el producto• Organizaciones civiles

inducen tendencias en los grandes usuarios

Escrito por f.Sanz10

Fabricantes

• Producción de grandes series• Neveras• Aire acondicionado• Enfriadoras de agua• Muebles hostelería

• Definen el producto Compromiso entre

calidad y precio

La administración y los usuarios por medio de normas y de actividades de las organizaciones civiles, pueden inducir tendencias en la mejora energética de estos productos


Propietarios

Realiza la inversiónRealiza la inversión

Recibe los beneficiosRecibe los beneficios


Ingenierías

•Utilización del calor residual

•Pérdidas por transporte frigorífico

•Aporte exterior de calor a la plantaMateriales y aislantes empleadosColor de las paredes (claros)Situación de centrales, cámaras y túnelesOrientación norte de cámarasCerramientos y falsos techos

Situación de la sala de máquinasAgrupaciones de cámaras y serviciosAgrupaciones por temperatura

Agua calienteDesescarche por gas calienteCalefacción del sueloD

iseñ

o de

la in

stal

ació

n


Ingenierías

•Selección y diseño de la instalación

Dis

eño

de la

inst

alac

ión

Sistema de refrigeraciónCompresores utilizadosSistema de condensaciónControl y gestión de la planta


InstaladoresR

eali

zan

la in

s tal

ació

n

Buenos profesionalesEspecialistas en montaje


Man

tien

en la

inst

alac

ión

Mantenedores

Eliminar puntos críticos(duplicar o tener repuestos)

Llevar libro de mantenimiento y reparaciones al día.

OptimizaciónElectrónicaTelemáticaAHORRO


Libro de mantenimiento

Limpieza de filtrosCambio de aceiteControl de incondensablesPurgas de aireLimpieza de condensadoresControl de desescarche

TelegestiónVigilanciaControles electrónicos

Implantación de nuevos sistemas


Administración pública

Definir normas

Realizar control

Premiar y castigar


Importante para el ahorro

energético•No aportar calor

•Refrigerantes y compresores

•Diagrama de Molliere

Análisis teóricos

Agrupaciones de servicios

Subenfriamiento de Líquido

Economizadores

Disminuir la Pc.

Aumentar la Po

Comprimir en etapas

Reducir perdidas de transporte

Reducir Dp aspiración

Utilizar calor condensador

Respetar diseños

Funcionamiento eficiente


No aportar calor

• Orientaciones• Acristalamientos• Espesores de

aislamiento• Conductividades• Variables f(tiempo)• Etc. Las cámaras de

congelación tienen que tener un suelo aislado para soporte de equipo y personas


Td

Refrigerantes y compresores

ODP

GWP

TEWI

Tóxico

Inflamable

Pc

Po

COP


Diagrama de Molliere

Trabajo del compresorFrío producido

Entalpia

Pre

sión

COP = Frío producido / Consumo compresor


Diagrama de Molliere Sistema de expansión directa

Entalpia

Compresor

CondensadorRecipiente

Pre

sión

Evaporador


Pre

sión

Entalpia

Compresor

Línea de aspiraciónsolo vapor

Línea aspiración Vapor + Líquido

CondensadorSeparador de líquido

Evaporador

Línea de descarga

Agua

Válvula de expansión

Recipiente

Diagrama de MolliereSistema inundado


Refrigerantes y COP

COP – Ciclo refrigeración Tcond=45°C, Tsup=32°C)


Compresores y Aplicaciones

Compresor Alternativo Rotativo Scroll Tornillo

Cambio condiciones de trabajo

Velocidad - + ++ ++

Relación de compresión

++ - - -

Diferencia de presión

+ + - -

Eficiencia Mecánica o - + o

Isentrópica + +/- o -

Control Relación de compresión

++ +/- - +

Caudal o - -- +

Característica par motor - + ++ ++

++ Muy Bueno + Bueno o Neutro - Mal -- Muy Mal


Agrupación de servicios por temperatura

Agrupaciones de cámaras y serviciosAire acondicionadoSalas de manipulación de alimentosConservación producto frescoConservación de congeladosTúneles de congelación


Aumento del subenfriamientoP

resi

ón

Entalpia

Frío producido frío

Solo se puede utilizar en plantas nuevas.

En plantas ya en funcionamiento, se ve modificado el funcionamiento del evaporador con riesgos de retorno de líquido


Disminuir PcPresión Pc flotante

Frío Producido Trabajo del compresor

Entalpia

Pre

sión

Menos desgastesMenos mantenimiento (mas vida)Menos consumo de energía (de 40 a 20ªC se puede conseguir hasta casi un 25%)

Por 1ªC de presión de condensación se puede reducir un 2-3% del consumo de energía

Condensación Qo (kW) P(kW) COP

20 ºC, 14,3 7,4 1,93

30 ºC 13,8 8,4 1,65

40 ºC 13,1 9,4 1,39

50 ºC 12,4 10,5 1,8

Según compresor Bitzer semihermetico alternativo con

R404A (Po= -35ºC; SH=20K) S4G - 12.2Y


Comp. Cap.%S out + 3K

0 %

S out + Dim tm K

50%

Pc Ref°C

100%

S out

La consigna de presión de condensación dependerá de:

- Temperatura exterior- La capacidad dimensionada de los condensadores- La capacidad actual de los compresores %.- Variación externa de la referencia

Pc

M

M

M

Po

tm = Pc - S7

S7

Presión de condensación flotantePresión de condensación flotante


Aumentar PeAumentar PePe flotantePe flotante

Pre

sión

Entalpia

Trabajo delcompresor

Frío producido

Menos desgastesMenos mantenimiento (mas vida)Menos consumo de energía(De –40 a –35ºC se ahorra hasta mas de un 20%)

Por 1ªC de presión de evaporación se puede reducir hasta un 4% del consumo de energía

Evaporación Qo (W) P(kW) COP

-30 ºC 4010 3,93 1,02

-35ºC 2920 3,40 0,86

-40ºC 2050 2,88 0,71

Según compresor Maneurop hermético alternativo con

R404A (Pc= 40C; SH=10K) LTZ 50


La consigna de presión de aspiración dependerá de:

Programa horario (día-noche, entrada producto, día del año, etc.)Variación en periodos sin carga máxima (método adaptativo) Prioridadde de alcanzar temperatura en servicio críticoTemperatura ambiente (cámara, exterior)

Principio de regulación adaptativo

La temperatura del servicio más critico se mantiene en el valor de enganche -20°C.

Por la noche debido a las cortinas de servicos, se puede aumentar la Po hasta 8-10ºC.

Ahorros de energía del 10-20%Mejora de la eficienciaAmplía la vida del equipo

Presión de aspiración flotantePresión de aspiración flotante


En cada momento se define el servico más crítico-Se visualiza una estadistica del número de horas que un servico actua como servico crítico en la planta.-Permite ver los puntos sin problemas, los cuales podrán ser optimizados en plantas nuevas.

En cada momento se define el servico más crítico-Se visualiza una estadistica del número de horas que un servico actua como servico crítico en la planta.-Permite ver los puntos sin problemas, los cuales podrán ser optimizados en plantas nuevas.

Mantenimiento Pro-activo

Mejora eficiencia de la planta

Nº de servicio

Tie

mp

o

Los cambios en las estadisticas diarias y semanales como servicio más crítico permite detectar un problema mucho antes de que se produzca y genere una alarma por alta temperatura provocada por un ventilados defectuoso, un exceso de carga, un bloqueo de hielo, etc.

Control adaptativo de la presión de Control adaptativo de la presión de aspiraciónaspiración


Como ajustar las presiones de un circuito de refrigeración

P referencia

Oscilaciones de presión con regulación PID

P real

Oscilaciones de presión en control con presostatos

P corte (2 bar)

P enganche (2,7 bar)

Diferencia de oscilaciones de presión en control con presostatos o sistemas PID

P corte (2 bar)

P enganche (2,7 bar) P referencia



P corte (2 bar)

P enganche (2,7 bar)

P referencia

Condensador

P corte (2 bar)

P enganche (2,7 bar) P referencia

Evaporador



P corte (1.5 bar)

P enganche (3 bar) P referencia

Evaporador

Zona + = 0.7 * ZN

Zona neutra (ZN) = (2.7-2) / 2.4 =0.3

Zona - = 0.7 * ZN

Ref = Punto medio banda total

-9ºC_(2.7 bar)________________

Z+ = 0.7 * 0.3_ __ _ _ _ __ _ _ __ _ _ _

Ref = 2.35 ZN = 0.3 bar

__ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _

Z- = 0.7 * 0.3

-15ºC_(2 bar)________________

3 bar (-7ºC)

2,5 bar (-11ºC)

1,5 bar (-20ºC)

0.5 bar (-32ºC)

Ajustes en presostatos

Banda de regulación


31

12

23 3

12

P enganche

P corte

Regulación PID

P enganche

P corte

P referenciaP real

Regulación con presostatos

Ges

tión

y c

ontr

olControl de la Presión

Con R 404A, Con R 404A, de evaporar a -10C = 3.4 bar de evaporar a -10C = 3.4 bar En lugar de a -15C = 2.7 barEn lugar de a -15C = 2.7 bar

No encorchetar a la electrónica

Diseñar teniendo en cuenta la electrónica

20 % de ahorro


Comprimir en dos etapasP

resi

ón

Entalpia

W1 > W2 + W3

W1

W2

W3Pc

Po

____________________Pintermedia = √( P baja * P descarga)P absolutas

BoosterAlta temperatura (Positiva) Presión Pe -15ºCBaja temperatura (Negativa) Presión Pe -35ºC

Pi

Pd

Pb


Modificaciones en el diagrama de Molliere

Pre

sión

Entalpia

Frío producido frío

Frío Producido Trabajo del compresor

Entalpia

Pre

sión

Descenso de la presión de condensación

Pre

sión

Entalpia

Trabajo delcompresor

Frío producido

Aumento de la presión de evaporación

Compresión del vapor en dos etapas

Pre

sión

Entalpia

W1 > W2 + W3

W1

W2

W3Pc

Po

Aumento del subenfriamiento


Pre

sión

Entalpia

Modificaciones en diagrama

• Aumento del subenfriamiento

• Descenso de la presión de condensación

• Aumento de la presión de evaporación

• Compresión del vapor en dos etapas


Dis

eño

de la

inst

alac

ión

Reducir pérdidas por transporte frigorífico

Los trazados largos de tuberías, penalizan la eficiencia de la planta


Reducir DP aspiración

Las válvulas servo-accionadas por gas de aspiración, necesitan un DP mínimo para poder funcionar. Regulan muy bien.

Las válvulas motorizadas necesitan motores para accionar asientos grandesLa regulación es precisa

Las válvulas servo-accionadas con el gas de descarga son una buena solución. La regulación es difícil


M

Accionamiento neumáticoGas de aspiración

Accionamiento neumáticoGas de descarga

Accionamiento mecánicoMotor eléctrico

Reducir DP en aspiración


Utilizar calor del condensador

Compresor Condensador

Línea de descarga

Agua

Agua caliente

Agua fríaAgua caliente sanitaria

Desescarche por gas caliente


Respetar diseño

Ajustes adecuados a las características de la planta. Eliminación de los contaminantes de los sistemas frigoríficos

Efecto de los gases incondensables. Efectos de la humedad Efectos de las partículas sólidas y ceras

Evitar la aparición de burbujas de vapor en líneas de líquido. Evitar retornos de líquido al compresor.Evitar recalentamientos altos.


Efectos de contaminantes

Presión de saturación bar

Temperatura de saturación con:NH3 100% 90% 80% 70%

H2O

0% 10% 20% 30%

0,3 NA NA NA -47,15

0,4 NA -48,82 -46,48 -42,10

0,5 -46,52 -44,93 -42,41 -38,00

1 -33,59 -31,71 -28,96 -24,07

2 -18,85 -16,70 -13,62 -7,71

3 -9,23 -6,69 -3,13 -2,51

4 -1,88 -0,79 4,45 10,32

Al aumentar el contenido en agua, para obtener la misma temperatura de evaporación, se debe evaporar mas bajo, lo cual afecta negativamente a la eficiencia


Funcionamiento eficiente de la planta

Gestión y control de la

instalación Adecuación a la demanda

Utilizar toda la superficie de transmisión

Utilizar compresores con la máxima eficiencia


Adecuación a la demandaG

esti

ón y

con

trol

Diseño de la instalación considerandocondiciones extremas Máxima, Normal y Mínima carga

•Seguir necesidades de la planta•Producir frío en poco tiempo es mas caro


30

20

10

Tiempo de operación en %

30 40 50 60 70 80 90 100

Capacidad %

Esto equivale a una capacidad continua del 73%

Ejemplo de Perfil de carga típico en instalaciones industriales


Adecuación a la demandaG

esti

ón y

con

trol


Compresores: tipo

tamañonúmerogestión

Tuberías / Aceitevelocidades mínimas,sifones

CondensadoresPc flotantePc=f(Ta, carga)

Evaporadores:termostato día / nochetermostato modulantedesescarche inteligenteuso de converteradecuación a la plantaPe flotante, Pe =f(Ta,HR)


Seleccionar tuberías para mínima carga y para el 100% de capacidad

Evaporador

Max 4 m

Max 4 m

0,5% de pendienteV > 4 m/s

0,5% de pendienteV > 4 m/s

8 to 12 m/sA la central

Doble tuberia de subida

El aceite retorna por dilución en el refrigerante , por velocidad, o por una mezcla de los dos sistemas

Adecuados diseños para retorno de aceite

Adecuación de Tuberías


Adecuación de CompresoresG

esti

ón y

con

trol


Compresores: tipo

tamañonúmerogestión

•Etapas•Varias velocidades•Inverter


Adecuación de CompresoresG

esti

ón y

con

trol Producir frío barato

a presiones lo mas altas posibles

Producir frío baratoa presiones lo mas altas posibles

Para un buen acoplamientoutilizar compresores de

distintos tamaños


Frigorías de calidad

+10ºC... Pero yo soy

mas barata

-30ºC

Soy mucho mejor que tú ..

Aumentar Po tiene limitaciones en tornillos, dado que la relación de compresión es cte.Si aumenta mucho la Pe aumenta más la Pc y el consumo también aumenta

Aumentar Po, siempre es interesante en compresores de pistón


Adecuación de evaporadoresG

esti

ón y

con

trol Evaporadores:

termostato día / nochetermostato modulantedesescarche inteligenteuso de variadoresPe = f (Ta, HR)

Diseño de la instalación considerando

condiciones extremas

Máxima, Normal y Mínima carga


Termostato día-noche

Clave de acceso

Tem

per

atu

raAhorra Energía

El incremento en la temperatura nocturna permite:

Aumentar la presión de evaporaciónAhorrar energía


Adecuación de la temperaturaG

esti

ón y

con

trol

Para temperaturas muy precisas

Termostato modulanteUso de variadoresVálvulas electrónicas

Diseño de la instalación considerandoCondiciones extremas, Máxima, Normal y Mínima carga


Adecuación de la temperaturaG

esti

ón y

con

trol

Termostato modulanteUtilizar variadores con AKV

enganche

corte

Tem

per

atu

ra

Tiempo


Control de evaporadoresControl inyección de líquido

No 084B6026230 / 240 V a.c. 50Hz 9.5VAMade in Denmark

AKC 15

Corte

Enganche

DT1

Corte

Enganche

DT1

DT2

CompresorSeparador de líquido

Línea de aspiraciónsolo vapor

Línea aspiración Vapor + Líquido

Línea líquido

Evaporador

Variador de velocidad

Ges

tión

y c

ontr

ol


Adecuación del desescarcheG

esti

ón y

con

trol

AKS 32RSSU RENSMITTER

AKS 330G2103Pe : -1 - 34 bar -14.5 - 493 ps ig/ MWP 580 ps ig

10 - 30 V d.c .4 - 20 mA

+ SUPPLY VOLTAGE- COMMON

Aire entrada

S des

S2

Aire salida

Desescarches realizados

1 salto

Desescarches planeados

2 saltos3 saltos

Desescarche inteligente

Elimina los desescarches que no son necesarios


Desecarche inteligenteEn base a datos registrados de la planta, el desescarche inteligente del AKC realiza solo los desescarches que son necesarios en función de la carga de la instalación.

En base a datos registrados de la planta, el desescarche inteligente del AKC realiza solo los desescarches que son necesarios en función de la carga de la instalación.

La experiencia acumulada durante los 8 últimos años muestran tal como se indica en el siguiente ejemplo un potencial de ahorro considerable.Ejemplos de 5 servicios de baja temperatura.

La experiencia acumulada durante los 8 últimos años muestran tal como se indica en el siguiente ejemplo un potencial de ahorro considerable.Ejemplos de 5 servicios de baja temperatura.

Reduce el N de desescarchesMejora la calidad del productoAhorra energía

Reduce el N de desescarchesMejora la calidad del productoAhorra energía

Controlador Plan Evitados Ahorro

AKC 115D 1711 141 8,2 %

AKC 115D 1736 114 6,6 %

AKC 115D 1839 13 0,7 %

AKC 115D 1738 312 18,0 %

AKC 115D 1291 557 43,0 %

AKC 115D 1302 549 42,1 %

Controlador Plan Evitados Ahorro

AKC 115D 1711 141 8,2 %

AKC 115D 1736 114 6,6 %

AKC 115D 1839 13 0,7 %

AKC 115D 1738 312 18,0 %

AKC 115D 1291 557 43,0 %

AKC 115D 1302 549 42,1 %

Las grandes variaciones de desescarches ahorrados, se

explican por las diferencias de carga térmica y por los distintos

tipos de producto

AKC 72A - Control de cámarasAKC 72A - Control de cámaras


Usar toda la superficiede transmisión de calor

Ges

tión

y c

ontr

ol

Evaporador=f(DT, 100% carga)

Condensador=f (DT, Ta verano, 100% carga)

El evaporador y el condensador se diseñan para:



Condensador=f (DT, Ta verano, 100% carga)

Evaporador=f(DT, 100% carga)

Q = U A DT

Si los compresores no están al 100% de capacidad

Presiones flotantesReducir DT

Pc, en vez de reducir el Área, Pe, en vez de parar inyección,


Ges

tión

y c

ontr

ol

Utilizar inyección electrónicay no expansión termostática



Principio del control adaptativo del recalentamiento

02

4

6

8

10

12

14

16

18

Recalentamiento real

Ref. recalentamiento

Rec

alen

tam

ien

to K

El recalentamiento de referencia, se reduce hasta que la señal del recalentamiento real llega a ser inestable, es decir gotas de líquido están presentes en la salida (límite curva MSS), lo cual indica que el evaporador está lleno. Esto se traducirá en una mayor presión de evaporación, y / o en un menor número de horas de funcionamiento.

El recalentamiento de referencia, se reduce hasta que la señal del recalentamiento real llega a ser inestable, es decir gotas de líquido están presentes en la salida (límite curva MSS), lo cual indica que el evaporador está lleno. Esto se traducirá en una mayor presión de evaporación, y / o en un menor número de horas de funcionamiento.

S2 AKS 32R

AKV 10

SSU RENSM ITTER

AKS 33

0G 21 03

Pe : - 1 - 3 4 bar -1 4 .5 - 49 3 ps ig/ M WP 5 80 ps ig

1 0 - 3 0 V d .c .4 - 20 mA

+ SUPPLY VO LTAGE- CO MM O N


Compresores al 100%máxima eficiencia

Ges

tión

y c

ontr

ol


Pistones al 100%

Kw producidos

Kw

con

sum

idos

Tornillos por encima del 60%

Variación de velocidad


Centrales de compresores iguales

4 MTZ 160

0

20000

40000

60000

80000

100000

1ª etapa 2ª etapa 3ª etapa 4ª etapa

-10/45

Pe


0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

1 3 5 7 9 11 13 15

Centrales de compresores distintos 1-2-4-8

-10/45

Pe

CambiosC1 = 8C2 = 4C3 = 2C4 = 1

Con 4 compresores distintos se generan 15 escalones de capacidad


-

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

100.000

1 3 5 7 9

Centrales de compresores distintos 10-20-30-40

-10/45

MTZ 64 MTZ 125MTZ 200 MTZ 250

MTZ 64MTZ 125MTZ 200MTZ 250

100423

CambiosC1 = 4C2 = 3C3 = 2C4 = 1

Con 4 compresores se generan 10 escalones de capacidad


Centrales de compresores distintos tornillos 40 - 60

20

60

80

100

40 S2S2

S11/2 S1

S1

S2

Pe

Buen rendimiento desde el 20 % de capacidad

40 %

60 %


Centrales de compresores distintos tornillos 33-66

16.5

79.5

66

99

33

S2

S2

1/2 S1

S1

S2

Pe

S1Buen rendimiento

desde el 15% decapacidad

33 %

66 %


Escalonamiento con variación de velocidad

0

20

40

60

80

100

Escalonamiento de compresores y un cuarto con variación de velocidad


Cuantificación de ahorros

Funciones Danfoss Otros Nivel de Ahorro

Termostato electrónico X X 0%

Ajustes día – noche

(temperatura, ventiladores y antivahos)

X X 10 – 35%

Desescarche inteligente X 0 Hasta 5%

Termostato modulante X - * Hasta 8%

Válvulas expansión electrónicas X - * Hasta 12%

Reducción presión de condensación X - * Hasta 25%

Presión de aspiración flotante X 0 Hasta 15%

Vigilancia remota vía teléfono X 0 Alto

X= incluido; 0=a veces incluido;

- = no incluido

* Posibles gracias a la utilización de válvulas electrónicas AKV


Ventajas de la variación de velocidad

• Mejor eficiencia del compresor• Mejor eficiencia del motor eléctrico• Protección eléctrica del motor• Reducción de ruido• Temperatura mas estable• Presión más estable• Reducción de la corriente de arranque• Reducción de la potencia reactiva• Economizadores a carga parcial• Optimización del proceso• Ahorro de energía


Beneficios de la variación de velocidad

• Ahorro económico• Reducción costes operación

• Rápido retorno de la inversión• Vecinos sin problemas• Producto mejor conservado• Equipos más duraderos• Sin limites en arranques por hora• Equipos más pequeños (compresores, motores,

cableado)• Más capacidad• Medio ambiente mas cuidado• Menos CO2 producido


Donde se puede utilizar

• Compresores• Ventiladores

condensación• Ventiladores

evaporador• Bomba agua

condensación• Bomba de fluido frío• Bomba recirculación

refrigerante


AKC 15


Rotatunecon inverter

Conventional

100

80

60

40

20

20 40 60 80 100

Capacidad

PotenciaConsumo

%

Coste de operación en dos compresores de tornillo


Rotatunecon inverter

100

80

60

40

20

20 40 60 80 100

Capacidad

PotenciaConsumo

%

Variación de carga con control de frecuencia en compresores de

tornillo


Algunos beneficios de la variación de velocidad

• Ahorro económico• Reducción costes operación

• Medio ambiente protegido • Menos CO2 producido

• Rápido retorno de la inversión • Equipos más pequeños (compresores, motores,

cableado)• Vecinos sin problemas


Presiones más estables

Pc mas estable

Po mas estable

Mantener presiones mas estables permite ajustar presiones mas altas en aspiración y mas bajas en condensación.


Ahorro de fucionamiento con el compresor Rotatune

Consumo potencia

Carga Pct de Frio Normal SAB 163 RH tiempo kwh kwh kwh

100% 20% 167 48.3 44.6

90% 15% 113 33.7 30.6

80% 15% 100 30.8 27.7

70% 15% 88 27.8 24.6

60% 15% 75 24.9 21.5

50% 10% 42 14.8 12.1

40% 5% 17 6.6 5.0

30% 5% 13 6.0 3.7

192.9 169.8

Ejemplo 1: R717 -10/+35 °C

Ahorro 23.1 kwh 12%Horas de operación 5000h/año: 115,500.00 kwh

Note: Preliminary figures


Consumo potencia

Carga Pct de Frio Normal SAB 163 RH tiempo kwh kwh kwh

100% 20% 48.5 35.2 31.8

90% 15% 32.7 25.5 22.0

80% 15% 29.1 24.5 20.1

70% 15% 25.4 23.4 18.1

60% 15% 21.8 22.4 15.9

50% 10% 12.1 14.5 9.0

40% 5% 4.8 7.1 3.7

30% 5% 3.6 7.0 2.7 159.6 123.5

Ejemplo 2: R717 -40/+35 °C economizador

Ahorro 36.3 kwh 23%Horas operación 5000h/año: 181,500.00 kwh

Note: Preliminary figures

Ahorro de fucionamiento con el compresor Rotatune


Ejemplo de retorno de la inversión

Retorno de la inversión con un compresor Rotatune


Equipo más pequeñosDiseño mas sencillo y seguro

ConvencionalRotatune

SAB 128/163 HR

MotorTamaño280/315S

tart

er

Transmisión

Compresor

Co

ntr

ol

ca

pa

cid

ad

MotorTamaño

225

Inv

ert

er

Compresor


Conventional

Rotatune

Arranque suave con bajo coste


Rotatune

Conventional

Load

Reducción de la potencia reactiva


Rotatune

Conventional

Vecinos sin problemasMenor nivel sonoro


0

20

40

60

80

100

Limitaciones en la variación de velocidad en compresores

• Pocas partes en movimiento• Compresión constante y

estable• Compresores con par motor

constante• Partes en movimiento

equilibradas• Bajas y limitadas caídas de

presión• Sistema de lubricación

adecuado • Refrigeración del motor

eléctrico controlada (+3-7%)• El motor debe permitir la

variación de frecuencia

Frecuencia máxima y Frecuencia mínima



0

20

40

60

80

100

Consideraciones en la variación de velocidad en compresores

• Velocidad de rotación máxima y mínima (rpm)

• Vibraciones, Ruido• Arrastre de aceite en

tuberías• Lubricación de partes

móviles• Refrigeración motor

eléctrico (+3-7%)




Limites de frecuencia para compresores:

17-100Rotatune York

HerméticoAbiertoSemihermético

Maneurop

35 – 65Frigopol

25 – 60Dorin

25 -75 / 30 –60 / 25 -60

Bock

25 – 60 / 20 - 87

30 – 60 / 25 -75

Bitzer

ScrollTornilloPistonTornilloPiston

45 - 60


Donde se puede utilizar

• Compresores• Ventiladores

condensación• Bomba agua

condensación• Ventiladores

evaporador• Bomba de fluido frío• Bomba recirculación

refrigerante


AKC 15


1 7

5

2 63

4

8

M=

Como es un convertidor de frecuencia


Criterios de selección para un convertidor de frecuencia

• Par motor suministrado por el variador al motor con la relación tensión / frecuencia = cte

• El motor no debe trabajar en zona de potencia cte con par motor decreciente al aumentar la frecuencia (C=P/2F).

• Calcular siempre para las peores condiciones• Seguir las recomendaciones y tablas de los

fabricantes de compresores

Par motor cte

Potencia cte

Par

mot

or

Cn

Revoluciones compresor

V/F cte

V/F < valor nominal

50 Hz


•¿Se adapta automáticamente el convertidor de

frecuencia la tensión de salida al par

demandado (carga actual)?•¿Compensa automáticamente el convertidor de

frecuencia la dependencia con el deslizamiento

eléctrico del motor?•¿Puede gobernar la intensidad de arranque,

arranque suave?•¿Genera el motor del compresor calor extra

debido a la forma de la onda cuadrada (wave

shape) en la intensidad del motor?



•Tensión de alimentación

•Nivel de protección o clasificación del

equipo (clasificación IP)?

•Precauciones que se deben tomar

contra ruidos electromagnéticos.

Filtros EMC

•¿Tiene filtros para reducir las

distorsiones de los armónicos en la

tensión?

•¿Tiene filtro RFI incorporado?



¿Tiene indicación de fallo?. ¿Se puede personalizar la indicación de fallo?¿Cuáles son las funciones de monitorización disponibles?¿Tiene características especiales para aplicaciones especificas como pueden ser precalentamiento del motor, protección rotor bloqueado, protección contra rotación inversa, monitorización del nivel de aceite, controlador con PID del proceso incorporado, contadores horarios, soporte para comunicación con distintos protocolos?



•Potencia•Tensión•Frecuencia (nominal, especiales y límites)•Intensidad (nominal y límites)•Velocidad nominal•Resistencia del estator•Reactancia del estator•Alto par de arranque•Parada rápida

•Tiempos•Aceleración•Deceleración parada•Deceleración especial (jogging)•Funcionamiento con la intensidad máxima

•Relés retardados para acciones especiales•Rearmes configurables automático /manual

Parámetros importantes para un convertidor de frecuencia en

compresores


Problemas nuevos con variadores

• Problemas de ruidos electromagnéticos EMC (filtros)

• Ruidos de alta frecuencia de los interruptores de potencia

• Mas perdidas en motores por curva no-sinusoidal (obsoleto en nuevas versiones)

• Pérdidas en el suministro de potencia• Lubricación y retorno a baja velocidad• Mayor circulación de aceite a alta velocidad

en el sistema• Mayor complejidad en el sistema


Sistema de control de capacidad complementarioSistema de control de capacidad complementarioSeparador de aceite Separador de aceite Sistema de bombeo de aceiteSistema de bombeo de aceiteEnsamblajes mecánicos y eléctricosEnsamblajes mecánicos y eléctricosSistema enfriamiento y control de temperatura de Sistema enfriamiento y control de temperatura de

aceite aceite EconomizadoresEconomizadoresFiltros EMCFiltros EMCAmortiguadores de vibraciones Amortiguadores de vibraciones (resoluble con saltos (resoluble con saltos

de frecuencias resonantes)de frecuencias resonantes) (by-pass de frecuencia)(by-pass de frecuencia)

Válvulas de retención en descargaVálvulas de retención en descarga

Equipos y diseños especiales en aplicaciones con variación de

velocidad


Ahorro económico

•No tirar•No gastar

y•Guardar

Vigilancia de la plantaEvitando el consumo en horas punta

Por acumulación de frío (hielo)


10-40 % de ahorro

Resumen

Diseñar bien las instalaciones

Adecuarse a la demanda

Utilizar toda la superficie de transmisión

Utilizar compresores a la máxima eficiencia

Recordar no tirar nadaVigilar la planta

Evitar el consumo en horas puntaAcumular frío (hielo)

Technology

106 ahorro energía