Optimización de un sistema de control de temperatura

Optimización de un sistema de control de temperatura

Aprenda a optimizar un sistema de control de temperatura y prescindir de las válvulas

En las aplicaciones industriales, mantener el proceso a la temperatura adecuada es esencial para la eficiencia de la producción, la fiabilidad y la calidad del producto final.

Esta tarea le proporcionará una rápida introducción al control de temperatura, deteniéndose en las ventajas de la optimización del sistema y proponiendo una solución inteligente. Comencemos con una rápida definición:

El control de la temperatura en aplicaciones industriales se refiere tanto a la regulación de las temperaturas ambientales (como sucede en los túneles de refrigeración de los mataderos) como a la regulación de las temperaturas en sustancias específicas (como se requiere durante el calentamiento de la leche en procesos de pasteurización). El control de la temperatura abarca la calefacción, el enfriamiento y la refrigeración hasta -123 °C.

La estructura general de los sistemas de control de temperatura es bastante similar, independientemente de la aplicación. En todos los casos, la bomba es sólo un componente más dentro de un gran sistema de condensadores, evaporadores, unidades de enfriamiento, tuberías, válvulas y torres de refrigeración.

Con el fin de optimizar estos sistemas, es necesario ir más allá de la bomba. De hecho, estudios internacionales demuestran que un enfoque centrado exclusivamente en las bombas puede asegurar un ahorro energético del 10 %, mientras que un enfoque dedicado a la optimización del sistema puede lograr un ahorro de hasta el 30 %.

La optimización implica también aplicar una perspectiva a largo plazo. En el control de temperatura, los costes operativos superan la inversión de capital en una proporción de 20 a 1, lo que significa que un enfoque centrado en los costes totales del ciclo de vida acaba dando lugar a un importante ahorro.
Teniendo esto en cuenta, es cada vez más importante escoger la estrategia correcta para el control de la temperatura.

Básicamente, existen tres formas de controlar un sistema de calefacción, enfriamiento o refrigeración:

Una de las más comunes es usar bombas de velocidad constante con válvulas de equilibrado que regulen la cantidad de agua que accede al intercambiador de calor. No obstante, se trata de una estrategia poco eficiente, ya que la válvula genera una pérdida de presión notable al cerrarse, y una pérdida de presión siempre implica un desperdicio de energía. Además, la propia válvula es ruidosa y precisa mantenimiento periódico.

Otra estrategia consiste en añadir un variador de frecuencia y un sensor que monitorice y regule la presión diferencial. De este modo, se evitan las altas presiones en la válvula y, con ello, la pérdida de presión. A pesar de que esto contribuye a reducir el consumo energético, el sistema sigue dependiendo de una válvula reguladora para controlar el caudal de agua que accede al intercambiador de calor.

Existe, sin embargo, una tercera forma. En Grundfos recomendamos crear sistemas adaptados a la demanda. Para ello, se pueden instalar bombas inteligentes equipadas con sensores de temperatura que midan la temperatura de salida e indiquen a la bomba que regule el caudal en consecuencia. Esta estrategia permite prescindir de las válvulas de equilibrado y garantiza un funcionamiento eficiente en todo momento, independientemente del perfil de carga.

Entonces, recapitulemos:

• Para lograr un control inteligente de la temperatura es necesario ir más allá de la bomba y concentrarse en el sistema.

• Para asegurar un sistema optimizado es necesario concentrarse en el coste total del ciclo de vida, y no sólo en la inversión de capital.

• El diseño de sistemas adaptados a la demanda permite simplificar el sistema, recortar en gastos de mantenimiento, reducir el ruido y aumentar la eficiencia.