Compresor de aire de tornillo VSD de imán permanente

La filosofía de control más común empleada con los compresores de tornillo es el esquema de control de "carga-descarga". En este esquema, el motor del compresor funciona continuamente, pero puede estar cargado (produciendo aire) o descargado, dependiendo de la presión de descarga. Si bien un compresor de tornillo descargado no produce aire comprimido, el problema es que aún consume una cantidad significativa de energía; en mi experiencia, a menudo > 30% de la energía requerida cuando está en carga. Por lo tanto, hacer funcionar un compresor de tornillo sin carga durante largos períodos de tiempo es ineficiente, ya que se consume energía sin ningún beneficio en términos de producción de aire comprimido.

Un compresor VSD modulará la velocidad de los tornillos y, por tanto, el flujo de aire, pero esto sólo sucederá cuando la demanda de aire fluctúe a niveles inferiores a la capacidad del compresor. Por lo tanto, la máquina pasa la mayor parte del tiempo produciendo aire (también puede descargarse o incluso apagarse cuando la demanda de aire es muy baja), pero utiliza menos energía de la que se habría utilizado con un sistema de control de carga y descarga. El flujo de aire y la potencia requerida son proporcionales a la velocidad del motor del compresor. Reemplazar un compresor que pasa todo su tiempo en carga por un compresor VSD de capacidad equivalente no ahorrará energía; en realidad, puede aumentar el consumo de energía, dado que hay pérdidas de energía en el propio VSD. Por lo tanto, debe tener cuidado con las afirmaciones de que un compresor VSD ahorrará energía cuando no se ha evaluado la utilización de la capacidad del compresor existente. NO HAY AHORRO DE ENERGÍA "ESTÁNDAR" ASOCIADO CON EL CONTROL DEL COMPRESOR VSD.

Además del posible ahorro de energía, los compresores VSD ofrecen otros beneficios. Por lo general, pueden funcionar con receptores de aire más pequeños; veo muchos sitios donde no se utiliza ningún receptor, aunque en general no lo recomendaría. La presión de descarga también se puede controlar a un nivel constante, en lugar de tener que fluctuar entre dos presiones, como se requiere para el control de "carga-descarga". Esta presión estable puede prolongar la vida útil del equipo, reducir la propensión a fugas y hacer que el funcionamiento de la planta sea más consistente.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, parecería un caso abierto y cerrado implementar un control de velocidad variable cuando se tiene un compresor de tornillo mal cargado. Pero, ¿qué carga desencadenaría el paso al control VSD? Hay que realizar esta revisión cuantitativa caso por caso para tomar la decisión final. También es importante tener en cuenta que no se recomienda la modernización de VSD en compresores existentes y que la mayoría de los OEM invalidarán la garantía de una máquina con un VSD modernizado. La información que he recibido de los OEM es que las máquinas VSD están diseñadas para serlo desde el principio, y que los extremos de aire de las máquinas de velocidad fija existentes, aunque generalmente son capaces de operar en un rango de velocidad limitado, tendrán una flexibilidad reducida en comparación con una unidad VSD, lo que limita los ahorros potenciales. Por lo tanto, cambiar al control VSD generalmente significa comprar una máquina VSD de reemplazo y vender su máquina de velocidad fija existente, con suerte por un valor justo. A pesar del ahorro de energía, esto puede ser un ejercicio con una mala rentabilidad. Entonces, ¿cuáles serían nuestras otras opciones?

Una opción podría ser instalar un sistema de recuperación de calor en el compresor de velocidad fija en lugar de recurrir al control VSD. Con este enfoque, recuperará una parte importante (a menudo > 80 %) de la energía de entrada al compresor, que luego se puede utilizar para diversas aplicaciones, como calefacción de espacios, calentamiento de agua de proceso o para calentar el suministro de aire a una caldera. o quemador. Generalmente, esta es una opción mucho más económica que la sustitución del compresor por un compresor VSD, pero sólo puede llevarse a cabo si existe un disipador de calor adecuado. Esto significa que, si bien una filosofía de control de carga y descarga puede costarle más de lo necesario en términos de uso de energía para la producción de aire comprimido, aún así puede recuperar la mayor parte de esta energía. La energía recuperada reducirá su factura de electricidad o puede dar como resultado una reducción de la demanda de portadores de energía distintos de la electricidad, como combustible para calderas o hornos, según la aplicación de calefacción. Es necesario considerar cuidadosamente la economía cuando el calor se utiliza para reemplazar el proporcionado por combustibles que son significativamente más baratos que la electricidad, como el carbón.