Razones para seleccionar variadores de velocidad para aplicaciones de bombas

Superioridad en relación con las bombas con control de apagado-encendido

Si se necesita una solución de bajo coste para el control de bombas, una bomba de apagado-encendido ofrece poco más que un presostato, un depósito flexible y un interruptor de caudal. Como su propio nombre indica, la principal limitación de este tipo de bombas es que solo ofrece dos velocidades: máxima o parada. El arranque desde apagado puede tener algunos efectos problemáticos, como el desgaste prematuro de las juntas y los cojinetes de la bomba, así como una tensión excesiva en el bobinado del motor, que pueden acabar provocando averías prematuras. Por ello, la mayoría de los usuarios de bombas optan por un VSD o un arrancador suave. Si bien este último puede reducir efectos conocidos como los golpes de ariete provocados por el aumento de la presión, un VSD ofrece el mismo resultado, pero con la ventaja añadida de que brinda control completo de la velocidad de la bomba en modo de funcionamiento.

Mejora de la eficiencia

En los sistemas industriales habituales, como las bombas centrífugas, algunas veces se utilizan válvulas reguladoras (reductoras) en línea para graduar el caudal o la presión. Sin embargo, el uso de este tipo de dispositivos presenta un importante inconveniente. Es sabido que las válvulas en línea son una fuente notable de pérdida de energía, principalmente porque provocan una restricción del caudal que, a su vez, eleva la presión. En lugar de cambiar la resistencia del sistema para modular el caudal, como ocurre con una válvula reductora, el uso de un VSD cambia la velocidad de la bomba. En otras palabras, el control de velocidad variable altera la entrada de energía en lugar de emplear una válvula para quitar energía al sistema. De este modo se consigue un ahorro considerable en el consumo de electricidad.

Mayor control del caudal y la presión

El uso de un VSD para controlar el caudal significa que no se añade ninguna restricción adicional a las tuberías, como ocurre con una válvula reductora. Además del ahorro de energía, la mejora de la respuesta se traduce en un mejor control del caudal. Para sistemas de bombeo con una demanda de caudal sujeta a caídas frecuentes, las válvulas reductoras presentan limitaciones adicionales. En estas situaciones, este tipo de válvulas suele funcionar en posiciones de reducción más bajas, con lo que se desperdicia aún más energía por una mayor caída de la presión a través de la válvula.

Eliminación de elementos del sistema

Si se opta por un VSD en lugar de una válvula en línea, los usuarios tendrán la posibilidad de eliminar varios elementos del sistema sin que se vea afectada su funcionalidad. Cuando se utiliza una válvula reductora se necesita una determinada cantidad de tuberías para colocar la válvula en un lugar accesible para su ajuste. La diferencia con un VSD es evidente: no hay necesidad de válvula ni de tuberías asociadas, y no se producen pérdidas en la válvula ni en las tuberías. Pero, además, hay otra ventaja. Gracias a la eliminación de las pérdidas en tuberías y en la válvula, existe la posibilidad de utilizar una bomba de menor potencia y más económica. Por tanto, la justificación de los costes del VSD resulta aún más atractiva.

Más inteligencia

Los VSD modulares más recientes, basados en microprocesadores, tienen la capacidad de realizar múltiples funciones que antes tenían que realizar los PLC. Los variadores modernos permiten que cada módulo o proceso funcione de forma casi autónoma, al tiempo que se integran con los procesos generales para secuenciar los datos de Industry 4.0 y las funciones de seguridad a través de redes de comunicación abiertas pero seguras. Además, tener un controlador de movimiento inteligente integrado en cada variador de la red constituye una solución más rentable que emplear un PLC independiente. Otra desventaja de un sistema basado en PLC es que se requieren redes de alto rendimiento para gestionar el control de movimiento necesario. Por el contrario, si se deja que un variador inteligente se encargue de la tarea, el control pasa a los elementos reales que se están ejecutando, lo que mejora el rendimiento.

Por ejemplo, el software de control de procesos Pump Genius es una función personalizable de los VSD de Weg que gestiona y monitoriza hasta seis bombas en un sistema coordinado. Diseñado para minimizar el tiempo de inactividad y maximizar el ahorro de energía, este software proporciona control y protección, así como gestión de horas de ciclo y designación de maestro y esclavo. Además, supervisa y controla la presión y el caudal del sistema con fallos y alarmas disponibles en referencia a puntos de ajuste bajos y altos.