Ahorro de energía en una bomba sumergible mediante un variador de frecuencia

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se determinó el ahorro de energía en una bomba sumergible que forma parte de un módulo de medición y control de flujo, para lo cual se evalúa la energía consumida por los dos métodos de regulación de flujo con que cuenta la instalación, estos son a velocidad constante (válvula) y a velocidad variable (variador de frecuencia). Todas las mediciones se realizaron con el módulo operando a lazo abierto. Se realizó una metodología para determinar el ahorro energético a velocidad variable (variador de frecuencia) y velocidad constante (válvula). En el módulo de flujo que se ubica en el laboratorio B02, del Laboratorio de Pesados I, del Departamento Ingeniería en Control y Automatización de la Escuela Superior de ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. El módulo tiene integrado un transmisor de flujo magnético, un tanque atmosférico, dos transmisores de presión absoluta, un variador de frecuencia, una bomba centrífuga sumergible y una válvula esférica manual. Para la metodología de velocidad variable, la frecuencia se modificó iniciando en 60 Hz, disminuyendo con decrementos de 10% (6 Hz) hasta 24 Hz, dando tiempo al módulo para estabilizarse en cada frecuencia y en cada variación se realizaron mediciones de flujo, potencia, presión, tensión y corriente. Para la metodología a velocidad constante, se inició la bomba a flujo máximo, igualando los flujos obtenidos con el variador de frecuencia y en cada variación se realizaron mediciones de flujo, potencia, presión, tensión y corriente. Con base en los datos obtenidos, se hizo una comparación entre la potencia consumida y las emisiones de CO2 en cada método de regulación de flujo. El porcentaje de ahorro energético varió entre el 95% al 24% dependiendo del flujo con el que trabaje el módulo. De igual modo, las emisiones de CO2 tuvieron una variación de ahorro de 157 g CO2 a 43 g CO2, según el flujo implementado. Demostrando que la implementación de un variador de flujo en un sistema de bombeo genera ahorros de energía representativos, así como las reducciones de emisiones contaminantes, contribuyendo a la disminución de gases de efecto invernadero.