MAS QUE UN COMPRESOR - Atlas Copco

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MAS QUE UN COMPRESOR10 maneras de hacersu instalación de airecomprimido máseficienteGUIA

10maneras de hacer su instalación de airecomprimido más eficienteEl aire comprimido representa una parte significativa de los costos totalesde la energía en las fábricas, normalmente alrededor del 12% y talvez hasta el 40% en algunas instalaciones. Esto significa que cualquierahorro de energía de aire comprimido que pueda conseguir tendráun gran impacto en el consumo total de energía de su fábrica y en lasemisiones de CO2. Nuestros 10 consejos le ayudarán a reducir sus costesde funcionamiento haciendo que su instalación de compresores sea máseficiente desde el punto de vista energético hoy y en los años venideros.1. Reducir las horas defuncionamiento sin cargaUn compresor trabajando sin carga sigue utilizandohasta un 25% de la energía consumida a plenacarga. Además, si en el sistema de aire hay fugas,los compresores pueden ponerse en carga devez en cuando, consumiendo aún más energíainnecesaria.La demanda de aire comprimido en un sistemaindustrial suele fluctuar. Usar los patronesde funcionamiento para reducir las horas defuncionamiento sin carga es un primer paso paraoptimizar la eficiencia energética.Los compresores incorporan controladores quepermiten reducir las horas de funcionamiento sincarga. Si una instalación tiene varios compresoresgestionados por un controlador central, estoshabrán sido configurados para hacerlo de formaautomática. Pero si no hay un controlador central,entonces las bandas de presión de los distintoscompresores se deben configurar en cascada, y losdiferentes controladores detendrán las máquinascuando no se necesiten, es decir cuando se alcancela presión objetivo de la red de aire comprimido.Cuanto más corto sea el tiempo de producciónmás se puede ahorrar apagando los compresoresen lugar de dejarlos funcionar sin carga. Si laproducción se reduce, pero no se detiene unaposibilidad sería aislar las áreas de la fábrica que nose utilizan actualmente.2. Eliminar las fugas de aireLas fugas son la mayor fuente de desperdicio deenergía en los sistemas de aire comprimido. Confrecuencia, las fugas representan hasta un 10-15%del aire comprimido producido.La mayoría de los controladores Elektronikon queincorporan nuestros compresores tienen la funciónde temporizadores programables de arranque yparada.El gráfico de la imagen 1 muestra cómo puedevariar el consumo de aire comprimido duranteuna semana, 24 horas al día. El consumo es bajodurante el turno de noche, alto durante el turnoDiámetro delorificioCaudal de salida a lapresión de trabajo 7 barPotencia requericdapara el compresor(mm)(l/s)(kW)11,20,4311,1453110,810Imagen 1: consumo durante una semana12443Imagen 2: la tabla muestra la relación entre fugas y consumo de energía paraalgunos orificios pequeños a una presión del sistema de 7 bar(e).

de día y desciende durante los descansos. pero esconstante durante los fines de semana. ¿¿¿Fugas?Con un punto de fuga tan pequeño como 3mm estamos desperdiciando 11 litros de airecomprimido al segundo, es decir, estamos tirandoenergía. Se estima que hasta un 20% del consumototal de aire comprimido puede perderse por fugas.Las fugas también son proporcionales a la presiónde trabajo, por lo que un método para reducirlasconsiste en reparar los equipos que las produceny disminuir la presión de trabajo, por ejemplo, denoche.Una disminución de la presión de sólo 0,3 barreduce las fugas en un 4%. Si las fugas en unainstalación de 100 m3/min representan un 12%y la presión se reduce en 0,3 bar, se obtendría unahorro de aproximadamente 3 kW.3. Reducir la banda de presiónComo regla general para la mayoría de loscompresores, una reducción de 1 bar en la presiónpodría suponer un ahorro del 7% en el consumo deelectricidad.Los parámetros de presión del compresor debenajustarse de tal forma que se pueda alcanzar lapresión más baja y reducir la banda de presión, sinafectar a las aplicaciones.En el caso de sistemas centralizados que utilizanmúltiples compresores, mediante el uso de uncontrolador central, la red puede configurarsepara que funcione dentro de una banda depresión estrecha, lo que garantiza que la redde aire comprimido se ajuste a sus necesidadesprecisas. El controlador también le permite creardiferentes bandas de presión para optimizar el usode la energía en diferentes periodos, reduciendodrásticamente los costes de energía en losmomentos de menor uso.Además, al bajar la presión del sistema se reduceel impacto de las fugas. Una reducción de 1 bar depresión disminuye el impacto de las fugas de aireen un 13%.4. Convertir el calor de compresión enenergía útil con recuperación decalorUn área que ofrece una importante oportunidadde ahorro es la recuperación del calor residualde los compresores de aire. Sin recuperación deenergía, este calor se pierde en la atmósfera através del sistema de refrigeración.La cantidad de energía eléctrica que puedeser recuperada depende del tamaño delcompresor y de las horas de funcionamiento. Lasrecuperaciones típicas están entre el 70 y el 94%.Se estima que el 90% de los compresores de aireindustriales podrían estar equipados con sistemasde recuperación de calor.

La recuperación del calor del aire comprimidoreduce la necesidad de comprar energía, porejemplo, para calentar agua caliente. Estareducción da como resultado menores costes deoperación y decremento en las emisiones de CO2,reduciendo por tanto la huella de carbono.5. Asegúrese que el tamaño delcompresor sea el correctoElegir un compresor de aire de tamaño incorrectopara su instalación puede ocasionar problemas deproducción o un aumento de los costes debido aldesperdicio 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 yfiltros) ¿Cuántas horas funcionará el compresor al año? ¿Cuántos turnos trabajará al día? ¿Existe una fluctuación en la demanda de flujoentre los turnos? (si es así, un compresor de VSDpodría ser una buena opción y ofrecer grandesahorros) ¿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 alprecio de compra inicial, sino en base al quetenga los menores costes totales de ciclo devida (CCV).Dado que el 70% del total de CCV de un compresorse gasta en energía, la elección correcta se sumaráa un resultado final significativamente reducidopara la fábrica.6. Asegúrese que el tipo de tecnologíadel compresor instalado es elcorrectoUna vez calculado el tamaño y el tipo delcompresor, queda una última duda: ¿Compresorde aire lubricado con aceite o exento de aceite? Laelección debe basarse en la aplicación y el procesoen los que se utilizará el aire comprimido.Hay casos en los que las consecuencias de lacontaminación por aceite son demasiado graves y,por lo tanto, es imprescindible tener un compresorde aire exento de aceite. Sin embargo, la mayoríade los talleres pequeños, industriales y defabricación utilizan compresores con inyección deaceite, pues las consecuencias de la contaminaciónpor aceite no son tan graves como lo serían,por ejemplo, en una planta de producción dealimentos. El aceite de los compresores de aire seutiliza para lubricar, sellar y también enfriar el airecomprimido.Si la tecnología de aire comprimido con inyecciónde aceite es su elección, los compresores detornillo rotativo GA VSD ofrecen una soluciónextremadamente eficiente desde el punto de vistaenergético.Muchas aplicaciones que encontramos en lasindustrias de alimentación y bebidas, electrónica,automotriz, textil y farmacéutica requerirán aireexento de aceite para garantizar la integridad ycalidad del producto. Hasta el más mínimo rastrode aceite en tales aplicaciones podría tener efectosadversos sobre los productos e incluso las personas.La Clase 0 y la frase “técnicamente exentode aceite” se utilizan a menudo para indicarque un compresor cumple ciertos estándares.Aunque estos términos son similares, tienendiferencias fundamentales que si no se toman enconsideración pueden producir consecuenciasimprevistas. Los términos “exento de aceite” y “sinaceite” se utilizan para hablar de los compresoresque no requieren ningún tipo lubricación en lacámara de compresión, es decir un compresorClase 0. Mientras que los “técnicamente exentode aceite” expresan cómo de limpio está elaire después de la compresión. Hay diferenciasimportantes entre los dos, y estas se definen en lanorma ISO 8573.

Además, la tecnología de aire comprimido sinaceite ayudará a evitar los costosos reemplazosde filtros, a reducir el coste del tratamiento delcondensado de aceite y a disminuir la pérdida deenergía por la caída de presión en los filtros y, enlas aplicaciones de alimentos y bebidas, el uso decostosos lubricantes de grado alimentario.A la hora de elegir un compresor de aire exento deaceite, asegúrese de elegir un compresor Clase 0y no una opción “técnicamente exenta de aceite”.Generalmente tienen un precio inicial mayor, peroson mucho más seguros en aplicaciones sensibles.Con la Clase 0, podemos estar seguros de que losproductos finales no se verán contaminados deninguna manera.7. Considere un compresor develocidad variableLa mayoría de los procesos de producciónrequieren diferentes niveles de demanda endiferentes períodos, lo que puede significar que elcompresor esté funcionando sin carga, o lo que eslo mismo: sin producir aire comprimido, durantelargos períodos de tiempo.Un compresor de velocidad fija tiene una cantidadfija de arranques por hora para garantizar que nose produzca un sobrecalentamiento del motor. Portanto, cuando el compresor no necesita produciraire, funcionará en descarga durante un tiempoestablecido que limita el número de arranques delmotor.El compresor de velocidad variable -VSD- sóloproduce aire comprimido cuando se necesita.Si un compresor de velocidad fija se puede sustituirpor uno de velocidad variable se pueden conseguirimportantes ahorros.Sin embargo, el accionamiento de velocidadvariable tiene más ventajas: Un compresor VSD puede arrancar/parar a plenapresión del sistema, sin necesidad de descargar, loque permite ahorrar tiempo y energía. No hay pérdidas por tiempo de funcionamientoen vacío ni por venteo en condiciones normales defuncionamiento. Con la tecnología VSD, se evitan las corrientespico en el arranque y, con ello, también laspenalizaciones que aplican la mayoría de lascompañías eléctricas. Gracias a una presión más baja del sistema, seminimizan las fugas.

Un compresor VSD ahorra una media del 35% deenergía y una unidad VSD puede ahorrar hasta un50% en comparación con una unidad de velocidadfija.8. Realice una audioría de la red deaire.El consumo de aire comprimido nunca debedepender de suposiciones. Con el fin de averiguarcómo aumentar la eficiencia, el sistema necesitauna evaluación o una auditoría.El coste es normalmente la mayor diferenciaentre las distintas alternativas, ya que una simpleevaluación del aire comprimido puede ser unainspección visual complementaria de la línea,mientras que una auditoría a fondo basada en elregistro de datos puede suponer mucho tiempo ydinero, dependiendo del tamaño de la instalación yel resultado deseado.No todas las instalaciones necesitan hacer unaauditoría completa de aire comprimido o unescaneo de aire, ya que a veces una simpleevaluación a pie de línea puede satisfacer lasnecesidades y dar lugar a un ahorro de energíasustancial.Existen distintas opciones para detectar que es loque está pasando en una instalación: Inspección visual: Consiste en hacer un recorridopor la instalación, desde la sala de compresoreshasta los puntos de uso. Con ello se analiza elsistema de aire tanto del lado de la demanda comodel suministro. Se buscan mejoras que se sugierenal cliente. Estudio con AIRchitect: Este servicio, no intrusivo,consiste en añadir una caja de registro de datos alequipo y controlar y medir la salida. Se registranlos datos de la máquina durante un período deuna semana, y luego se crea un informe completoque ilustra el uso del compresor. Se sugieren unaserie de mejoras, incluyendo como mejorar el ladode la demanda y la información sobre opciones deactualización y adición para el lado de la oferta. Auditoría completa: Como su nombre lo indica,esta auditoría se trata de datos. Se trata deauditorías personalizadas que difieren en cuanto ala duración de la realización y el coste. Se obtieneun informe completo de toda la instalación deaire y se guiará al cliente a través de cada aspectodel sistema dentro de su instalación. Este esesencialmente el último examen físico para susistema de aire comprimido; ningún centímetrocuadrado de la instalación queda sin revisar.Es importante comprender que los beneficios delas evaluaciones y auditorías no terminan sólocon la reducción de los costes de la energía, sinotambién con la mejora de la eficiencia generalde su producción, lo que afecta positivamente alresultado final.9. Benefíciese de compresores conlas nuevas tecnologías de airecomprimido.Los compresores de aire son inversiones a largoplazo. La fábrica media cambia los compresores deaire cada 10-15 años, lo que significa que el gastode capital inicial es sólo una fracción de lo que lecostará el compresor en total. El 70% o más delcoste del ciclo de vida de un compresor de aire sereducirá con el uso de las nuevas tecnologías.Cambiar o actualizar una instalación de airecomprimido a la última tecnología puede reducir elconsumo de energía hasta en un cuarto.Si una instalación tiene un compresor viejo oineficiente, el coste de reemplazarlo por un nuevocompresor suele ser menor que los costes defuncionamiento actuales. Un compresor de airemoderno con los últimos controladores y motores

eficientes contribuirá a mejorar los resultadosdesde el primer día, lo que significa un cortotiempo de recuperación de la inversión.Si además en la instalación está la máquinaequivocada para las necesidades actuales, entoncesserá recomendable realizar una evaluación oauditoría de aire comprimido. Esta evaluaciónmostrará datos de la vida real sobre los que tomaruna decisión.10. El impacto del mantenimientoregularLa mejor manera de cuidar una red de airecomprimido es cuidando al máximo el compresorde aire comprimido y los equipos de calidad deaire. Esto significa invertir en un mantenimientopreventivo regular, que mantendrá la eficienciaque ha ganado al comprar un nuevo compresor,o mejorará el rendimiento de una unidad másantigua.El mantenimiento regular, utilizando piezasoriginales del fabricante, mejorará el tiempo deactividad y la eficiencia energética del equipo;lo contrario podría provocar más tiempo deinactividad, un mayor consumo de energía ypotencialmente una costosa avería.Recuerde que muchos compresores yavienen equipados con Smartlink que puedeproporcionar información en directo sobre elestado del compresor, también puede trazarun mapa de las horas de funcionamiento delcompresor, con horas en carga y descarga y, porsupuesto, avisos.Atlas Copco cuenta con el mayor equipo de serviciode compresores de España y nuestros ingenierosestán capacitados para dar servicio y repararcompresores de cualquier marca.

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7. Considere un compresor de velocidad variable La 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.