MAS QUE UN COMPRESOR

10 maneras de hacer su instalación de aire comprimido más eficienteGUIA

1. Reducir las horas de funcionamiento sin cargaLa demanda de aire comprimido en un sistema industrial suele fluctuar. Usar los patrones de funcionamiento para reducir las horas de funcionamiento sin carga es un primer paso para optimizar la eficiencia energética.

Los compresores incorporan controladores que permiten reducir las horas de funcionamiento sin carga. Si una instalación tiene varios compresores gestionados por un controlador central, estos habrán sido configurados para hacerlo de forma automática. Pero si no hay un controlador central, entonces las bandas de presión de los distintos compresores se deben configurar en cascada, y los diferentes controladores detendrán las máquinas cuando no se necesiten, es decir cuando se alcance la presión objetivo de la red de aire comprimido.

La mayoría de los controladores Elektronikon que incorporan nuestros compresores tienen la función de temporizadores programables de arranque y parada.

Un compresor trabajando sin carga sigue utilizando hasta un 25% de la energía consumida a plena carga. Además, si en el sistema de aire hay fugas, los compresores pueden ponerse en carga de vez en cuando, consumiendo aún más energía innecesaria. Cuanto más corto sea el tiempo de producción más se puede ahorrar apagando los compresores en lugar de dejarlos funcionar sin carga. Si la producción se reduce, pero no se detiene una posibilidad sería aislar las áreas de la fábrica que no se utilizan actualmente.

2. Eliminar las fugas de aireLas fugas son la mayor fuente de desperdicio de energía en los sistemas de aire comprimido. Con frecuencia, las fugas representan hasta un 10-15% del aire comprimido producido. El gráfico de la imagen 1 muestra cómo puede variar el consumo de aire comprimido durante una semana, 24 horas al día. El consumo es bajo durante el turno de noche, alto durante el turno

maneras de hacer su instalación de aire comprimido más eficienteEl aire comprimido representa una parte significativa de los costos totales de la energía en las fábricas, normalmente alrededor del 12% y tal vez hasta el 40% en algunas instalaciones. Esto significa que cualquier ahorro de energía de aire comprimido que pueda conseguir tendrá un gran impacto en el consumo total de energía de su fábrica y en las emisiones de CO2. Nuestros 10 consejos le ayudarán a reducir sus costes de funcionamiento haciendo que su instalación de compresores sea más eficiente desde el punto de vista energético hoy y en los años venideros.

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Diámetro del orificio

Caudal de salida a la presión de trabajo 7 bar

Potencia requericda para el compresor

(mm) (l/s) (kW)

1 1,2 0,43 11,1 45 31 10,8

10 124 43Imagen 2: la tabla muestra la relación entre fugas y consumo de energía para algunos orificios pequeños a una presión del sistema de 7 bar(e).Imagen 1: consumo durante una semana

de día y desciende durante los descansos.... pero es constante durante los fines de semana. ¿¿¿Fugas???

Con un punto de fuga tan pequeño como 3 mm estamos desperdiciando 11 litros de aire comprimido al segundo, es decir, estamos tirando energía. Se estima que hasta un 20% del consumo total de aire comprimido puede perderse por fugas.

Las fugas también son proporcionales a la presión de trabajo, por lo que un método para reducirlas consiste en reparar los equipos que las producen y disminuir la presión de trabajo, por ejemplo, de noche.

Una disminución de la presión de sólo 0,3 bar reduce las fugas en un 4%. Si las fugas en una instalación de 100 m3/min representan un 12% y la presión se reduce en 0,3 bar, se obtendría un ahorro de aproximadamente 3 kW.

3. Reducir la banda de presiónComo regla general para la mayoría de los compresores, una reducción de 1 bar en la presión podría suponer un ahorro del 7% en el consumo de electricidad.

Los parámetros de presión del compresor deben ajustarse de tal forma que se pueda alcanzar la presión más baja y reducir la banda de presión, sin afectar a las aplicaciones.

En el caso de sistemas centralizados que utilizan

múltiples compresores, mediante el uso de un controlador central, la red puede configurarse para que funcione dentro de una banda de presión estrecha, lo que garantiza que la red de aire comprimido se ajuste a sus necesidades precisas. El controlador también le permite crear diferentes bandas de presión para optimizar el uso de la energía en diferentes periodos, reduciendo drásticamente los costes de energía en los momentos de menor uso.

Además, al bajar la presión del sistema se reduce el impacto de las fugas. Una reducción de 1 bar de presión disminuye el impacto de las fugas de aire en un 13%.

4. Convertir el calor de compresión en energía útil con recuperación de calorUn área que ofrece una importante oportunidad de ahorro es la recuperación del calor residual de los compresores de aire. Sin recuperación de energía, este calor se pierde en la atmósfera a través del sistema de refrigeración.

La cantidad de energía eléctrica que puede ser recuperada depende del tamaño del compresor y de las horas de funcionamiento. Las recuperaciones típicas están entre el 70 y el 94%. Se estima que el 90% de los compresores de aire industriales podrían estar equipados con sistemas de recuperación de calor.

La recuperación del calor del aire comprimido reduce la necesidad de comprar energía, por ejemplo, para calentar agua caliente. Esta reducción da como resultado menores costes de operación y decremento en las emisiones de CO2, reduciendo por tanto la huella de carbono.

5. Asegúrese que el tamaño del compresor sea el correcto Elegir un compresor de aire de tamaño incorrecto para su instalación puede ocasionar problemas de producción o un aumento de los costes debido al desperdicio de energía.

Para seleccionar el tipo de compresor correcto, debería hacerse estas preguntas: • ¿Cuál es la aplicación?• ¿Cuánto caudal de aire utiliza la instalación?• ¿Cuál es la presión mínima necesaria?• ¿Necesita aire limpio/seco? (uso de secador y filtros)• ¿Cuántas horas funcionará el compresor al año?• ¿Cuántos turnos trabajará al día?• ¿Existe una fluctuación en la demanda de flujo entre los turnos? (si es así, un compresor de VSD podría ser una buena opción y ofrecer grandes ahorros)• ¿Hay algún plan de expansión para el futuro?

Hágase estas preguntas...

Una vez que haya respondido a esas preguntas, seleccione su compresor no sólo en base al precio de compra inicial, sino en base al que tenga los menores costes totales de ciclo de vida (CCV).

Dado que el 70% del total de CCV de un compresor

se gasta en energía, la elección correcta se sumará a un resultado final significativamente reducido para la fábrica.

6. Asegúrese que el tipo de tecnología del compresor instalado es el correcto Una vez calculado el tamaño y el tipo del compresor, queda una última duda: ¿Compresor de aire lubricado con aceite o exento de aceite? La elección debe basarse en la aplicación y el proceso en los que se utilizará el aire comprimido.

Hay casos en los que las consecuencias de la contaminación por aceite son demasiado graves y, por lo tanto, es imprescindible tener un compresor de aire exento de aceite. Sin embargo, la mayoría de los talleres pequeños, industriales y de fabricación utilizan compresores con inyección de aceite, pues las consecuencias de la contaminación por aceite no son tan graves como lo serían, por ejemplo, en una planta de producción de alimentos. El aceite de los compresores de aire se utiliza para lubricar, sellar y también enfriar el aire comprimido..

Si la tecnología de aire comprimido con inyección de aceite es su elección, los compresores de tornillo rotativo GA VSD+ ofrecen una solución extremadamente eficiente desde el punto de vista energético.

Muchas aplicaciones que encontramos en las industrias de alimentación y bebidas, electrónica, automotriz, textil y farmacéutica requerirán aire exento de aceite para garantizar la integridad y calidad del producto. Hasta el más mínimo rastro de aceite en tales aplicaciones podría tener efectos adversos sobre los productos e incluso las personas.

La Clase 0 y la frase “técnicamente exento de aceite” se utilizan a menudo para indicar que un compresor cumple ciertos estándares. Aunque estos términos son similares, tienen diferencias fundamentales que si no se toman en consideración pueden producir consecuencias imprevistas. Los términos “exento de aceite” y “sin aceite” se utilizan para hablar de los compresores que no requieren ningún tipo lubricación en la cámara de compresión, es decir un compresor Clase 0. Mientras que los “técnicamente exento de aceite” expresan cómo de limpio está el aire después de la compresión. Hay diferencias importantes entre los dos, y estas se definen en la norma ISO 8573.

Además, la tecnología de aire comprimido sin aceite ayudará a evitar los costosos reemplazos de filtros, a reducir el coste del tratamiento del condensado de aceite y a disminuir la pérdida de energía por la caída de presión en los filtros y, en las aplicaciones de alimentos y bebidas, el uso de costosos lubricantes de grado alimentario.

A la hora de elegir un compresor de aire exento de aceite, asegúrese de elegir un compresor Clase 0 y no una opción “técnicamente exenta de aceite”. Generalmente tienen un precio inicial mayor, pero son mucho más seguros en aplicaciones sensibles.

Con la Clase 0, podemos estar seguros de que los productos finales no se verán contaminados de ninguna manera.

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7. Considere un compresor de velocidad variableLa mayoría de los procesos de producción requieren diferentes niveles de demanda en diferentes períodos, lo que puede significar que el compresor esté funcionando sin carga, o lo que es lo mismo: sin producir aire comprimido, durante largos períodos de tiempo. Un compresor de velocidad fija tiene una cantidad fija de arranques por hora para garantizar que no se produzca un sobrecalentamiento del motor. Por tanto, cuando el compresor no necesita producir aire, funcionará en descarga durante un tiempo establecido que limita el número de arranques del motor. El compresor de velocidad variable -VSD- sólo produce aire comprimido cuando se necesita.

Si un compresor de velocidad fija se puede sustituir por uno de velocidad variable se pueden conseguir importantes ahorros. Sin embargo, el accionamiento de velocidad variable tiene más ventajas: • Un compresor VSD puede arrancar/parar a plena presión del sistema, sin necesidad de descargar, lo que permite ahorrar tiempo y energía. • No hay pérdidas por tiempo de funcionamiento en vacío ni por venteo en condiciones normales de funcionamiento. • Con la tecnología VSD, se evitan las corrientes pico en el arranque y, con ello, también las penalizaciones que aplican la mayoría de las compañías eléctricas. • Gracias a una presión más baja del sistema, se minimizan las fugas.

Un compresor VSD ahorra una media del 35% de energía y una unidad VSD+ puede ahorrar hasta un 50% en comparación con una unidad de velocidad fija.

8. Realice una audioría de la red de aire. El consumo de aire comprimido nunca debe depender de suposiciones. Con el fin de averiguar cómo aumentar la eficiencia, el sistema necesita una evaluación o una auditoría. El coste es normalmente la mayor diferencia entre las distintas alternativas, ya que una simple evaluación del aire comprimido puede ser una inspección visual complementaria de la línea, mientras que una auditoría a fondo basada en el registro de datos puede suponer mucho tiempo y dinero, dependiendo del tamaño de la instalación y el resultado deseado. No todas las instalaciones necesitan hacer una auditoría completa de aire comprimido o un escaneo de aire, ya que a veces una simple evaluación a pie de línea puede satisfacer las necesidades y dar lugar a un ahorro de energía sustancial. Existen distintas opciones para detectar que es lo que está pasando en una instalación:

• Inspección visual: Consiste en hacer un recorrido por la instalación, desde la sala de compresores hasta los puntos de uso. Con ello se analiza el sistema de aire tanto del lado de la demanda como del suministro. Se buscan mejoras que se sugieren al cliente. • Estudio con AIRchitect: Este servicio, no intrusivo, consiste en añadir una caja de registro de datos al equipo y controlar y medir la salida. Se registran los datos de la máquina durante un período de una semana, y luego se crea un informe completo

que ilustra el uso del compresor. Se sugieren una serie de mejoras, incluyendo como mejorar el lado de la demanda y la información sobre opciones de actualización y adición para el lado de la oferta.

• Auditoría completa: Como su nombre lo indica, esta auditoría se trata de datos. Se trata de auditorías personalizadas que difieren en cuanto a la duración de la realización y el coste. Se obtiene un informe completo de toda la instalación de aire y se guiará al cliente a través de cada aspecto del sistema dentro de su instalación. Este es esencialmente el último examen físico para su sistema de aire comprimido; ningún centímetro cuadrado de la instalación queda sin revisar.

Es importante comprender que los beneficios de las evaluaciones y auditorías no terminan sólo con la reducción de los costes de la energía, sino también con la mejora de la eficiencia general de su producción, lo que afecta positivamente al resultado final.

9. Benefíciese de compresores con las nuevas tecnologías de aire comprimido.

Los compresores de aire son inversiones a largo plazo. La fábrica media cambia los compresores de aire cada 10-15 años, lo que significa que el gasto de capital inicial es sólo una fracción de lo que le costará el compresor en total. El 70% o más del coste del ciclo de vida de un compresor de aire se reducirá con el uso de las nuevas tecnologías.

Cambiar o actualizar una instalación de aire comprimido a la última tecnología puede reducir el consumo de energía hasta en un cuarto.

Si una instalación tiene un compresor viejo o ineficiente, el coste de reemplazarlo por un nuevo compresor suele ser menor que los costes de funcionamiento actuales. Un compresor de aire moderno con los últimos controladores y motores

eficientes contribuirá a mejorar los resultados desde el primer día, lo que significa un corto tiempo de recuperación de la inversión.

Si además en la instalación está la máquina equivocada para las necesidades actuales, entonces será recomendable realizar una evaluación o auditoría de aire comprimido. Esta evaluación mostrará datos de la vida real sobre los que tomar una decisión.

10. El impacto del mantenimiento regular

La mejor manera de cuidar una red de aire comprimido es cuidando al máximo el compresor de aire comprimido y los equipos de calidad de aire. Esto significa invertir en un mantenimiento preventivo regular, que mantendrá la eficiencia que ha ganado al comprar un nuevo compresor, o mejorará el rendimiento de una unidad más antigua.

El mantenimiento regular, utilizando piezas originales del fabricante, mejorará el tiempo de actividad y la eficiencia energética del equipo; lo contrario podría provocar más tiempo de inactividad, un mayor consumo de energía y potencialmente una costosa avería.

Recuerde que muchos compresores ya vienen equipados con Smartlink que puede proporcionar información en directo sobre el estado del compresor, también puede trazar un mapa de las horas de funcionamiento del compresor, con horas en carga y descarga y, por supuesto, avisos.

Atlas Copco cuenta con el mayor equipo de servicio de compresores de España y nuestros ingenieros están capacitados para dar servicio y reparar compresores de cualquier marca.

Atlas Copco España Compresores y gases industriales

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