Sistema de enfriamiento de agua para bombas de calor
Introducción.
Rol del control automático.
El sistema de control desempeña un papel crucial en este proceso, ya que garantiza que cada componente funcione correctamente, optimizando el rendimiento energético y manteniendo la estabilidad operativa. El control automático está diseñado para operar torres de enfriamiento y bombas de proceso con regulación automática de capacidad variable. Utilizando un controlador lógico programable (PLC) y variadores de frecuencia, se modulan la temperatura y presión, logrando así un sistema de enfriamiento y suministro de agua confiable y optimizado.
Funcionamiento del sistema.
Los variadores de frecuencia ajustan la velocidad en la que las bombas y los ventiladores de las torres de enfriamiento son impulsados, con el fin de aumentar o disminuir el caudal y presión del agua. Esto permite que la temperatura del agua se mantenga dentro del rango óptimo, y que la presión se mantenga constante y adecuada para las necesidades del proceso, aplicando únicamente la energía necesaria para cumplir con ambos objetivos.
Gestión y operación.
El sistema de control está basado en un PLC de uso industrial que gestiona y coordina de forma autónoma todas las operaciones con los datos que recibe en tiempo real de los sensores distribuidos a lo largo del sistema. El proceso de enfriamiento de fluido y el sistema de bombeo, así como los procesos relacionados como calderas y bombeos secundarios, se visualizan desde una pantalla táctil que también se puede operar y configurar de modo manual si es necesario.
El tablero de control está diseñado de acuerdo a la norma IEC, usando componentes electrónicos, arrancadores, variadores de frecuencia, fusibles y protecciones para motores y componentes que cumplen esta norma, y las capacidades de cada equipo del sistema.
El sistema cuenta con un algoritmo de control con autoajuste, que se adapta a las condiciones ambientales particulares utilizando recetas variables que se ajustan por efectos de calendario, horario y sensores ambientales en tiempo real. Este sistema robusto garantiza la continuidad de operaciones en modo automático, pero también puede operarse en modo manual desde la pantalla o desde botoneras de control situadas en las puertas de los gabinetes en caso de fallos del sistema automático.
En caso de una eventual falla en uno de los variadores de frecuencia que modulan la velocidad de ventiladores o bombas, el sistema puede realizar un by-pass mediante un selector ubicado en la puerta del tablero, permitiendo que opere a plena carga mientras se repara o corrige la falla.
Además, el sistema ofrece un modo invierno, en donde se integra una caldera o calentador de agua y una válvula de by-pass, sustituyendo la operación de la torre de enfriamiento para controlar la temperatura de agua calentada por la caldera.
Beneficios y optimización del sistema.
El sistema mantiene un registro de la operación y los consumos energéticos instantáneos y acumulados, asegurando que los beneficios sean cuantificables en todo momento. Esto permite un análisis exhaustivo para identificar las oportunidades de mejora en la eficiencia. Los ahorros energéticos, que varían según las condiciones de cada sistema, generalmente superan el 50% en comparación con los sistemas tradicionales y, bajo ciertas condiciones, puede alcanzar hasta un 90%.
Estos ahorros energéticos y la optimización del proceso aseguran un retorno de inversión muy atractivo. Además, el sistema garantiza una operación continua y estable, puede integrarse con otros procesos industriales y adaptarse a diferentes configuraciones y a las variaciones ambientales. En resumen, el sistema de control brinda confiabilidad, flexibilidad y eficiencia energética.
Consumo del sistema según el modo de operación.
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