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estacin de bombeo(1)

Como habreis podido leer en los últimos post he hecho referencia al control de calidad y seguimiento del funcionamiento de las redes de riego. En muchas de estas instalaciones nos encontramos también con equipo de bombeo.

Debido al encarecimiento de la energía en los últimos años practicamente todas las instalaciones cuentan con  baterías de condensadores o la tecnología adecuada (variadores de frecuencia) que compense la energía reactiva generada por las instalaciones, de manera que la Comunidad de regantes responsable de la factura eléctrica, no tenga perjuicio económico por este concepto.

En la factura eléctrica mensual aparece la penalización por reactiva cuando el factor de potencia cosϕ tiene un valor menor a 0,95.

En las Comunidad de regantes la energía reactiva se puede resumir como el consumo por parte del transformador y de los motores de las bombas de energía desfasada (“sucia”).

Las penalizaciones se calculan por periodos, solamente para los excesos de energía reactiva consumida, fuera de los periodos valle y con la siguiente fórmula:

P = R (kVArh) – 1/3·E (kWh x Tr ( €/kw)

Siendo:

R: reactiva

E: energía activa

Tr: precio reactiva

La cantidad de energía reactiva por energía total se mide con el factor de potencia (estimado con el Cos ϕ):

11-8-2014 13.8.8 1Donde:

Energía activa consumida:   kWh

Energía reactiva consumida: kVArh

Cuanto más bajo sea el valor de Cos ϕ, más caro es el Tr y por tanto más cara es la penalización por la energía reactiva

Para evitar que las Compañías Eléctricas penalicen por esta energía “sucia”, es necesario instalar una batería de condensadores que contrarreste el efecto de los motores.

Independientemente de lo anterior es fundamental mantener y medir la eficiencia instantánea de los equipos de bombeo.

Si tomamos como referencia las directrices del Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE):

– Eficiencia del Equipo de Bombeo > 0,650 (calificada como Excelente por el IDAE).

– Eficiencia < 0,450 (calificada por IDAE como inaceptable)

Entre estos valores se pueden tomar valores según curvas semejante a las penalizaciónes usada por las compañías suministradoras para penalizar los excesos de potencia en la factura eléctrica.

Las curvas características de las bombas hidráulicas nos señalan gráficamente la relación entre el caudal, altura, rendimiento y potencia absorbida en el eje de la bomba. La dependencia entre estos valores se obtiene en el banco de pruebas a velocidad constante. Entre las distintas curvas características, a distintas velocidades de funcionamiento de una bomba, se cumple la ley de semejanza de Newton. En el cambio de un número de revoluciones a otro, el caudal varía linealmente, la altura varía con el cuadrado y la potencia lo hace aproximadamente con la tercera potencia de la relación del número de revoluciones.

La intersección de la curva característica (a unas determinadas revoluciones) de una bomba con la curva resistente de una impulsión determina el punto funcionamiento del sistema. Las bombas con motor eléctrico trabajan a una velocidad constante. Para elegir la bomba adecuada para una instalación, seleccionaremos aquella bomba en la que el punto del funcionamiento del sistema coincida con su rendimiento máximo. Si las alturas de aspiración e impulsión se mantienen constantes el rendimiento será siempre el máximo, aunque, lógicamente, con el uso perderá rendimiento.

Si impulsamos directamente a la red y se modifican los caudales y las alturas manométricas, el punto de funcionamiento se desplazará de su punto óptimo reduciéndose su rendimiento. Así mismo, si las presiones en aspiración (positivas o negativas) se modifican el punto de trabajo se desplazará en la curva reduciéndose su rendimiento.

En estas condiciones de presiones y caudales variables, si queremos mantener unos rendimientos aceptables se deben instalar variadores de frecuencia que adapten las revoluciones de las bombas a los requerimientos del sistema. Si en algún momento los caudales solicitados son muy bajos, incluso con variadores los rendimientos serán bajos. Por esta razón es conveniente fraccionar los sistemas de bombeo con alguna bomba de menor tamaño.

Los rendimiento de las grupos de bombeo (motor+bomba) trabajando en condiciones estables pueden estar, en una instalación bien diseñada, por encima del 75 % y debido al elevado coste de la energía eléctrica es fundamental mantener la eficiencia y para ello llevar a cabo labores de mantenimiento y monitorizar los principales parámetros de los equipos.

Obetivos gestion energia Hace poco tiempo asistí al curso “Gestión energética en entornos industriales” organizado por el Colegio de Ingenieros Industriales de Aragón y me pareció muy interesante la conclusión que recalcó el ponente Eduardo Ruiz Fuertes:  “La clave de la eficiencia energética en una planta industrial (podemos extrapolar a cualquier organización, en nuestro caso por ejemplo Comunidades de regantes) está en gestionar la energía, la aplicación de tecnologías eficientes es un instrumento de mejora de la eficiencia pero no el único ni siquiera a veces el más rentable. Sin duda alguna más eficaz de todas las medidas es tener procesos eficientes.

Interesante opinión cuando podemos encontrarnos ante el reto de mejorar y optimizar la gestión energética de un negocio y buscando la mejor tecnología para aplicarla a su explotación. Sin embargo resulta que la mejor solución la tenemos en nuestras manos y no es necesario ni invertir para conseguir mejorar los resultados:  analizar como estamos funcionando y comprobar si tenemos margen de mejora. Siempre vamos a encontrar la misma respuesta: algo podemos mejorar.

Sólo después de mejorar los procesos debemos pasar a la siguiente etapa de mejora de la gestión energética: la aplicación de medidas de mejora y eficiencia energética.

Desde luego que llegar a este punto no es algo que se consiga fácilmente. Necesitamos una estructura organizativa que se responsabilice de las medidas y verificaciones. Es imprescindible contar con un responsable de la gestión energética y, en función de la dimensión del negocio, de un equipo de apoyo. En mi opinión, en el caso de organizaciones con procesos complejos, el responsable debe pertenecer a la organización de manera que sea capaz de conocer en profundidad los procesos y puede ser la mejor opción para la gestión energética si bien la formación y experiencia son imprescindibles y si es necesario se debería recurrir a expertos externos.

La organización energética incluye también la definición de objetivos y su seguimiento. Algo tan evidente en cualquier organización no siempre se lleva a cabo y resulta ser una gran oportunidad de mejora.  Recomiendo no incorporar una larga lista de objetivos, más vale que tengamos pocos objetivos, importantes y medibles objetivamente para así poder realizar un seguimiento sistemático y documentado.

Es preferible que los objetivos sean relativos a la unidad de producción. En el caso (por ejemplo de Comunidades de regantes)  donde no es posible medir la producción, se puede referenciar el objetivo al volumen de agua bombeada:  € gasto energético/m3 volumen agua bombeado.

De esta manera independiente del consumo total de agua anual (en función de la climatología, cultivos implantados) podemos analizar en el tiempo, durante varios años, la gestión de la energía.

Éste es un simple pero clarísimo ejemplo de objetivo medible y planificable de antemano. Con sólo dos valores, por un lado el consumo energético que proviene de la factura de la compañía suministradora y por otro el consumo de agua que será contabilizado por medio del telecontrol de la red de riego.

No podemos mejorar si no sabemos lo que tenemos, si no lo medimos. Y para llevarlo a cabo tiene que haber alguien encargado, responsable e implicado. Alguien que se crea la necesidad de mejorar y que hay posibilidad de mejorar.  Evidentemente hay muchas más oportunidades para mejorar la eficiencia energética de nuestra industria o Comunidad de regantes que podemos compartir y discutir tanto en éste como en otros post.

Por cierto: Feliz año 2.013 para todos !!!