Los últimos modelos de variadores de velocidad para ventiladores consiguen maximizar el rendimiento de la refrigeración en torre y reducir los costes de mantenimiento en grandes centrales eléctricas.
Es el caso de los variadores de velocidad Control Techniques Unidrive M700 de Emerson con capacidad de Ethernet en tiempo real. Han sido instalados en una central térmica que se encuentra en medio del Atlántico, en aguas de Estados Unidos. La planta tiene múltiples unidades de gas y petróleo y quería instalar un sistema de control automatizado para los 22 ventiladores de sus torres de refrigeración en sustituición del anterior sistema, que databa de 1975.
A través de dos torres las velocidades de los ventiladores se pueden variar para minimizar el
uso de energía en las unidades de baja carga; eliminar el batir del viento debido a la falta de un sistema de frenado; minimizar la congelación potencial en invierno o atenuar la vibración del ventilador sin necesidad de retirarlo del servicio.
Además, el uso de los variadores de velocidad Control Techniques Unidrive M700 de Emerson elimina los ajustes periódicos de paso de pala necesarios para evitar sobrecargas del motor en el invierno y las bajas corrientes de aire en el verano. Sólo el ajuste de paso de las palas en sí resulta en un ahorro significativo de horas/hombre, que la central estima en un valor de 38.000 dólares al año.
Eficiencia y ahorro
La cuestión es que gestionar el uso de la energía y la capacidad de enfriamiento significaba antes cambiar los arrancadores de ventiladores de 200 CV de forma intermitente de encendido a apagado a toda velocidad. Ahora -explica Emerson en un comunicado-, la capacidad de variar la velocidad del ventilador y por lo tanto la velocidad de enfriamiento para diferentes cargas permite que todos los ventiladores funcionen (mejor eficiencia de la torre) con requisitos de energía mucho más bajos.
Es decir, el sistema sólo mueve el aire cuando sea necesario para extraer el calor, lo que resulta en mucho menos consumo de energía.
Por otra parte, con el sistema antiguo gestionar la vibración en ventiladores individuales requería que estuvieran apagados, incluso cuando la demanda de carga y, por tanto, la demanda de refrigeración era alta. Con el nuevo sistema, la capacidad de mantener todos los ventiladores en funcionamiento, con algunos a velocidad reducida para gestionar la vibración, proporciona una refrigeración óptima cuando sea necesaria, para la generación de la unidad.
Gestión de activos y protección
Los ventiladores tienen un eje de transmisión de fibra de vidrio/metal de casi 5 metros de largo que
conecta la caja de cambios y el motor del ventilador. Sin un sistema de frenado, el batir de los ventiladores ociosos era antes un problema constante que a veces dio lugar a malos escenarios de partida que causaron sobrecarga del motor, fuerzas de torsión severas en el eje motor y, a veces, problemas con la caja de cambios.
Con el nuevo sistema, el arranque suave y frenado de pre-arranque son inherentes a las capacidades del M700 VSD. Al añadir el arranque suave y el frenado del ventilador minimiza los picos de par que el eje de transmisión experimenta durante los arranques del ventilador y elimina las preocupaciones del batir del viento. Los motores nunca ven la alta corriente aplicada por un motor a través de la línea del arrancador.
También la congelación y descongelación eran con el antiguo sistema un problema en las torres de refrigeración. El sistema instalado necesitaba que los ventiladores se pusieran a contramarcha si el hielo se formaba a los lados de las torres en un intento por descongelar la pesada carga en las tomas de la torre. Esto puede tener efectos muy perjudiciales, incluyendo el colapso de la torre.
Pero si el flujo de aire se gestiona adecuadamente en un clima frío utilizando la velocidad variable, como hacen las nuevas unidades, se puede eliminar el sub-enfriamiento que, a su vez, provoca la formación de hielo. Esto elimina la necesidad de poner a contramarcha los ventiladores, salvo en las condiciones climáticas más adversas, explica Emerson.
Carlos Sánchez Criado
Publicista por la Universidad Complutense. Director comercial de publicaciones técnicas del sector de la energía durante doce años. Director de Energy News Events, S.L. desde 2012 difundiendo información en Energynews.es, movilidadelectrica.com e hidrogeno-verde.es. Y por supuesto, organizando eventos como VEM, la Feria del Vehículo Eléctrico de Madrid.
