Consumo de energía con bombas de velocidad variable

Abstract

Se estudia en este trabajo el efecto de la variación de la velocidad de rotación de bombas en instalaciones de impulsión a redes en carga. El objetivo es minimizar el consumo de energía en impulsiones mediante el uso de bombas de velocidad variable. Se presenta una metodología para determinar los parámetros de programación de convertidores de frecuencia, máquinas empleadas para variar la velocidad de las bombas. Se aplica el estudio a tres variantes de una misma estación de bombeo compuesta por tres bombas en paralelo: una con tres bombas a régimen de rotación constante, otra con una de las tres bombas con velocidad variable y la última con las tres bombas con velocidad variable. El consumo de energía es función del caudal y, en los tres casos estudiados, es elevado para caudales pequeños. Se establece un valor de caudal mínimo por debajo del cual el consumo de energía es sustancialmente elevado. El uso de bombas de velocidad variable, además de elevar el agua a alturas más adecuadas a la demandada en la red de distribución y, por lo tanto, permitir reducir el consumo de energía, éste último depende menos del caudal, por comparación con bombas de velocidad constante. La reducción es mayor para caudales pequeños, aunque si son muy pequeños el consumo sigue siendo excesivamente elevado. El caudal por debajo del cual el consumo de energía es sustancialmente elevado es menor cuando se cuenta con al menos una bomba de velocidad variable. Por esta razón, las estaciones de bombeo con una o varias bombas de velocidad variable tienen un rango de caudal de trabajo más amplio que las de sólo cuentan con bombas de velocidad constante. Por último, el ahorro potencial de energía no siempre es mayor en una impulsión con varias bombas de velocidad variable que en otra con una bomba con velocidad variable, debido a la disipación de energía que tiene lugar en sus convertidores de frecuencia.