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Eficiencia en sistemas de aire comprimido.

De la energía total suministrada a un compresor, tan solo entre un 8% y un 10% puede ser convertida en energía útil que sea capaz de realizar un trabajo en el punto de uso. Esto nos da una idea de la importancia que tiene en estas instalaciones el hecho de tomar medidas que reduzcan el desperdicio, ahorrando energía y dinero.

¿Qué puntos hay que tener en cuenta a la hora de diseñar un sistema de aire comprimido eficiente?

Equipos compresores:

A la hora de adquirir un equipo compresor hay que tener en cuenta en que se va a utilizar el aire que genere y la demanda que se espere de él. La instalación de compresores eficientes que minimicen el gasto energético, como equipos de velocidad variable y gamas sin aceite son una buena opción de eficiencia energética.

Redes de distribución de aire:

Conocer de antemano la situación de los puntos de consumo de aire puede ayudar en la realización de un buen dimensionado de la red de distribución de aire. Además una buena instalación es de por si una buena medida de eficiencia energética.

Control de fugas:

Todos los sistemas de aire comprimido tienen fugas de aire, incluso los nuevos. La reducción de las fugas de aire es, en la mayoría de ocasiones, la acción más importante a tener en cuenta a la hora de generar ahorros energéticos. Hay que programar mantenimientos regulares para prevenir las fugas que se puedan producir en el sistema.

Control de la aspiración del aire:

Para un mejor rendimiento del compresor, el aire aspirado debe estar limpio y frío. El aire aumenta su volumen específico con la temperatura por lo que cuanto más caliente este, menor cantidad de aire se introduce en cada ciclo de compresión. Esto hace que disminuya el rendimiento del compresor. La situación inversa (menor temperatura) produce un efecto contrario, es decir, el aumento del rendimiento.

Recuperación de energía térmica:

La recuperación de calor de un compresor refrigerado por aire es bastante sencilla, el método más común es el empleo directo de la salida del aire de refrigeración para suplementar la calefacción de recintos. En su forma más simplificada significa colocar el compresor dentro de un área que precise calefacción. De esta manera puede recuperarse aire caliente para su posterior reutilización.

Control de los tiempos muertos de trabajo en vacío de los compresores:

Muchos compresores tienen la característica de funcionar alternando ciclos de carga y descarga. Los ciclos de carga son productivos, los de descarga no y en ellos el motor trabaja en vacío sin producir aire comprimido y demandando una potencia de aproximadamente el 20% de su potencia nominal.

Si se tienen en cuenta estos puntos, se podrá optimizar al máximo el sistema de aire comprimido y reducir las pérdidas durante su utilización.

Fugas en Sistemas de Aire Comprimido

En la mayoria de las industrias, aproximadamente el 50% del aire comprimido generado por las unidades de compresión de la planta se destina a componentes no productivos, como el uso inapropiado del aire comprimido, la demanda artificial y las fugas del sistema.

Las Fugas de Aire comprimido son la mayor y más importante fuente de desperdicio de energía en la mayoria de los sistemas. En muchas ocasiones, estas pueden llegar a alcanzar entre el 20 y el 30% de la capacidad de generación de los compresores. Una proactiva detección de fugas y su reparación, puede reducir las pérdidas a menos del 10% del caudal del aire producido.

Las fugas de aire pueden contribuir a la aparición de problemas de funcionamiento del sistema entre los que se incluyen:

  • · Fluctuación de la presión del sistema que puede ocasionar que las herramientas neumáticas o cualquier otro equipo accionado por aire comprimido funcione de forma menos eficiente, afectando negativamente a la producción.
  • · Excesivo caudal de aire comprimido, implicando unos costes mayores de los necesario.
  • · Disminución de la vida de los equipos de la instalación de aire (incluido el compresor) y aumento del mantenimiento necesario debido a los ciclos de cargas innecesarios y al aumento de las horas de funcionamiento.img-fugas

Aunque las fugas pueden ocurrir en cualquier parte de la instalación, los componentes con problemas más comunes son:

  1. Cuplas, Conexiones, Uniones rápidas y Mangueras.
  2. Filtros , Reguladores de presión y Lubricadores.
  3. Drenajes para la eliminación de condesados.
  4. Valvulas de cierre abiertas.
  5. Empaquetaduras de actuadores.
  6. Sellado inadecuado de roscas.
  7. Puntos generales de consumo.
  8. Productos de baja calidad.

Al reducir las fugas de aire comprimido los equipos trabajarán menos exigidos y no sólo se estará generando un ahorro de energía, sino también de gastos de mantenimiento por el menor uso de los equipos. Se alargará la vida útil de los mismos y se mejorará la productividad estabilizando la presión de aire bajo todas las condiciones en todos los puntos de utilización.

Por este motivo, cada cierto tiempo, se debe realizar un control de fugas del sistema de aire comprimido, a cargo de una empresa especializada. El mantenimiento de una instalación en manos inexpertas puede suponer más paros y fallos en el sistema, lo que se traduciría en un incremento de los gastos.

El mantenimiento regular de la instalación a manos de un buen servicio de asistencia técnica y la utilización de productos de buena calidad, a la larga puede traducirse en un ahorro económico para la empresa.

 

¿Cómo es un sistema de aire comprimido eficiente?

Hablamos mucho de eficiencia energética, y de forma intuitiva todos sabemos lo que queremos decir, pero ¿cómo debe de ser el sistema de aire comprimido?

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En primer lugar debe de ser diseñado correctamente. Aspectos como la configuración de los compresores y su localización, número de compresores empleados, forma de control de cada compresor y del conjunto, calidad del aire de entrada, tipo de tratamiento posterior y refrigeración, cálculo de líneas y zonificación, elección de los materiales de las tuberías y del tipo de conexiones…  Cada componente del sistema debe ayudar a suministrar el aire requerido. Si un componente trabaja de forma ineficiente, toda la cadena sufre y los costes suben.

En segundo lugar debe ser mantenido apropiadamente: cambios de filtros, aceite, piezas que sufren desgaste, realización de pruebas… por personal técnico especializado.

Por otra parte no hay que olvidar que todos los usuarios deben estar concienciados acerca del coste del aire comprimido, y entrenados en el uso correcto del equipamiento que emplea esta energía.

Y por fin, el sistema debe estar monitorizado, bien continuamente, o bien de forma regular, para calcular los consumos de energía a partir de los datos obtenidos. Además debe de estar sujeto a un programa continuo de detección y reparación de fugas.

No es tan difícil, ¿verdad?

Recuperación de calor en compresores, ¿por qué es interesante?

El aire comprimido es una forma de energía limpia, segura y eficaz. Para su producción, el aire atmosférico (a 1 bar de presión) es comprimido mecánicamente mediante un compresor. Este proceso sigue las leyes de la termodinámica con lo que un incremento en la presión supone un aumento del calor.

Vemos, pues, que la generación de aire comprimido y la producción de calor van cogidas de la mano. Además, la proporción de energía eléctrica consumida que se transforma en calor es mucho mayor que la que se dedica a producir aire comprimido.

Hasta ahora, hemos visto los compresores como máquinas generadoras de aire comprimido, despreciando la producción de calor que tiene lugar en los mismos, simplemente expulsándolo a la atmósfera.

Por otro lado, en los procesos industriales  es muy común el empleo de energía térmica, por ejemplo en:

– Calefacción de instalaciones,

– Sistemas de agua caliente o vapor,

– Hornos para alimentos,

– Calderas a vapor,

– Secadoras industriales,

– Equipos de procesos: calefacción, limpieza, esterilización, ebullición, fusión…

Ya es posible recuperar hasta el 94% del calor producido en los compresores y aprovecharlo para estos usos. Y de esta forma reducir tanto la factura energética como las emisiones de CO2.

Si quiere ver cuánto podría ahorrar, Compair pone a su disposición una calculadora. También puede ponerse en contacto con nosotros para informarse sobre cómo puede mejorar la eficiencia de su sistema de aire comprimido en este y en otros aspectos. Además puede consultar un estudio del ITE sobre eficiencia energética en el sector industrial.

 

¿Qué hace que Transair sea el sistema de redes multifluidos elegido por Suministros Airpres?

Son muchas las razones por las que Suministros Airpres suministra componentes y realiza instalaciones empleando el programa Transair, prácticamente desde su aparición en 1996. La razón principal por la que apostamos por la innovación que suponía el sistema creado por Legris fue la calidad y fiabilidad de sus productos. Para nosotros como instaladores era y es fundamental que nuestro trabajo proporcione al cliente una tranquilidad y seguridad de que:

– la instalación va a permitir el paso del fluido sin obstáculos, produciendo mínimo de pérdidas

– su instalación va a crecer y a adaptarse a sus necesidades, pudiendo modificarse reutilizando todos los componentes.

– y no va a tener problemas a causa del deterioro o la corrosión de los materiales que la constituyen.

Veamos cómo.

CALIDAD Y FIABILIDAD

Legris S.A. cuenta con la certificación ISO 9001 y tiene un sistema de gestión de la calidad para garantizar el nivel de calidad y servicio que sus clientes esperan.

Las certificaciones de TÜV, QUALICOAT y ASME B31.1 / B31.3 son ejemplos de cómo Legris garantiza la seguridad y la calidad de sus productos.

Transair también cumple los requisitos de la Directiva europea 97/23/CE (equipos a presión).

 ÓPTIMA EFICIENCIA ENERGÉTICA

Gracias a su innovadora tecnología, Transair proporciona un mejor rendimiento en términos de caudal y reducción de las caídas de presión, gracias a:

– el diseño de «paso total» de los componentes Transair,

– el bajo coeficiente de fricción de los tubos de aluminio y del acero inoxidable

– y las características de estanqueidad del sistema, ya que su sistema de conexión impide las fugas.

VERSATILIDAD

Los componentes pueden extraerse y cambiarse y permiten la realización de modificaciones al diseño de forma inmediata y sencilla.

Todos los componentes incorporan una conexión de montaje rápido que permite que los sistemas Transair se monten mucho más rápido que los de cobre o acero.

Todas las modificaciones o ampliaciones añadidas a un sistema Transair pueden realizarse de forma extremadamente rápida y satisfarán sus necesidades de producción.

Todos los componentes son totalmente reutilizables.

LARGA DURACIÓN

Los sistemas de tubos de acero inoxidable y aluminio Transair garantizan una total ausencia de corrosión (autoprotección mediante la formación de óxido de aluminio). La superficie interna del tubo distribuye de forma continua aire comprimido, gas inerte, vacío y agua de refrigeración limpios.

Transair también protege los equipos industriales frente al deterioro por agua de condensación gracias a sus bridas de derivación de montaje rápido con cuello de cisne integrado.

Transair previene los problemas provocados por el óxido, que afecta a los sistemas de acero negro y acero galvanizado.

Gracias a los fluidos limpios de forma continuada, los tubos de aluminio y acero inoxidable Transair garantizan una mayor longevidad de los equipos y evitan los cambios frecuentes de los elementos de filtrado.

 

Además de estas ventajas, el aspecto estético de Transair y su naturaleza innovadora, lo convierten en la elección de Suministros Airpres para sus instalaciones más exigentes de aire comprimido, agua de refrigeración, gases neutros y vacío.

 

Cómo calcular sus costes del aire comprimido

El aire comprimido es un recurso energético esencial, pero es frecuentemente infrautilizado y derrochado, lo cual produce costes innecesarios e impacto ambiental. Con el fin de tomar decisiones de inversión para mejorar la gestión o la fiabilidad del sistema de aire comprimido, necesitamos saber el coste real del aire comprimido. Es muy común asociar al aire comprimido un coste de 2 veces la electricidad, pero esto no es necesariamente cierto ni ajustado. Para tomar decisiones de inversión, necesitaremos algo más preciso. Otra estimación común sería:

Coste anual = kW nominales del compresor x horas anuales de operación x unidad de coste de electricidad

Bien, pero esto es sólo el coste del consumo del compresor, no de todo el sistema de aire comprimido.

Teniendo en cuenta la energía, el capital, el mantenimiento y la organización, podemos llegar a un valor entre 1 y 3 céntimos por m3 de aire.

Variables que afectan al coste del aire comprimido

El coste variará dependiendo de una serie de factores, como:

– coste unitario de la electricidad,

presión de trabajo,

– nivel de pérdidas,

perfil de la demanda de aire /horas de operación,

– sistema de control,

– nivel del tratamiento aplicado al aire,

dimensionado del sistema de distribución.

Algunos de éstos son fáciles de cuantificar (como la electricidad) pero otros, no tanto.