Eficiencia energética en bombas centrífugas

Abstract

RESUMEN: Se determinó el consumo de energía haciendo uso de una válvula y un variador de frecuencia para regular el flujo, comparar los consumos de energía y determinar el ahorro existente. Debido al uso del variador de frecuencia se generan armónicos los cuales fueron medidos en el punto de máxima eficiencia obtenidos a 40 Hz, 45 Hz y 50 Hz, finalmente se determinó en qué punto se tiene la menor cantidad de armónicos. Se calibró la placa de orificio por un método gravimétrico, posteriormente, se obtuvieron las curvas características de la bomba utilizando como método de regulación una válvula de globo manual y un variador de frecuencia para mantener constante la velocidad angular durante la obtención de las curvas de eficiencia y calcular el ahorro energético, se realizó la medición de armónicos existentes a 40 Hz, 45 Hz y 50 Hz. Con las curvas de potencia obtenidas de la regulación de flujo por medio de una válvula de control y con el variador de frecuencia se estableció una comparación, en la cual el consumo de energía al utilizar la válvula de control es mayor que la consumida al utilizar el variador de frecuencia y en cuanto a las curvas de eficiencia obtenidas a 40 Hz, 45 Hz y 50 Hz se logró observar la cantidad de armónicos que produce el variador de frecuencia presentes en estos puntos. Por lo tanto utilizando un método de control de flujo a velocidad variable, se observó que el punto en el que existe una mayor cantidad de armónicos fue a 40 Hz donde se obtuvieron armónicos en su mayoría de orden 9 y 13 en corriente con un valor de %THDI = 9.4 y en tensión se encontraron armónicos en su mayoría de orden 5, 9, 13 y 17 con un valor de %THDv = 36.9, por lo que a esta frecuencia analizada se encontraron las mayores afectaciones por armónicos y la menor eficiencia energética. También se demostró que existe la menor cantidad de armónicos tanto de tensión como de corriente, obteniendo valores de %THDI = 3.8 y %THDv = 2.4, en el punto de máxima eficiencia que en este caso fue a 45 Hz. Siendo este punto en el que existen menos afectaciones por armónicos y en donde es más eficiente energéticamente.