Automatización Sectores de la industria

Controles electrónicos

El ahorro energético y la minimización de los desperdicios son las constantes exigencias de los usuarios. El monitoreo a través de software y controles permite cumplir a cabalidad las demandas del mercado.

El ahorro energético y la minimización de los desperdicios son las constantes exigencias de los usuarios. El monitoreo a través de software y controles permite cumplir a cabalidad las demandas del mercado.

Rodnei Peres.

La selección de los instrumentos es la parte más importante en el presupuesto de una instalación. Con esto, se busca ahorro de energía y ofrecer un mantenimiento periódico que agregue valor al servicio prestado. Los controles actuales permiten que los niveles de ahorro energético sean más significativos, o bien, que la producción no genere demasiados desperdicios. Las variables son muchas, pero la principal sigue siendo la temperatura.

Dejar la instalación bajo control permite que el desperdicio llegue próximo a cero; es decir, cuanto más apoyan los fabricantes y aceptan nuevos desarrollos o conceptos, las empresas crecen de mejor manera en este sentido. Hoy, en cualquier parte del mundo, es posible alterar una temperatura de control de un mostrador de congelados, por ejemplo. Estamos hablando de un cambio muy grande, pues hace menos de 10 años era necesario enviar una persona hasta la instalación para hacer el ajuste.

Maneras eficientes para conseguir ahorro de energía a través de controladores digitales:

  • Junto a software de
  • administración remota
  • Según el tipo de deshielo
  • Junto al filtro digital

Imagen 1. Ejemplo de uso de controladores junto a software de  administración en un supermercado

Administración remota

Aplicación que ha dado un vuelco al mercado al hacer posible el control total de las instalaciones, permitiendo evaluar, configurar y almacenar continuamente datos de temperatura, humedad, tiempo, presión y voltaje. Con esto, posibilita la modificación de los parámetros de los controladores con total seguridad y precisión. También, permiten la obtención de gráficos e informes, enviar alertas a correos electrónicos y celulares en caso de que los parámetros no estén en concordancia con los límites deseados, entre otras acciones (ver imagen 1).

Tipos de deshielo

Para cada tipo de deshielo existe una programación diferente. Los valores de tiempo y temperatura variarán dependiendo de aquéllos. Las condiciones del ambiente también interfieren en la selección de los valores adoptados. Tipo de deshielo:

Natural. Deshielo con la parada del compresor por tiempo determinado.

Resistencia (calentador). Emplea una resistencia para calentar el evaporador por un tiempo o temperatura determinados.

Gas caliente. Deshielo que invierte el flujo del refrigerante.

Para ejemplificar los costos en la realización de deshielos, se puede observar el cálculo siguiente: en una cámara que realiza ocho deshielos eléctricos diarios, cada deshielo está programado para finalizar en 20 minutos; así, tendremos 160 minutos de resistencia activada utilizando una resistencia de 4 mil 500 watts de potencia.

Tipo deshielo

Cantidad de deshielos

por día

Tiempo de cada deshielo

Tiempo total

Custo

USD

Timer

8

20 min

160 min

89.85

Controlador

7

8-12 min

76 min

46.78

Después de observar la periodicidad de los deshielos en la tabla, se verificó que el evaporador permanece limpio entre ocho y 12 minutos, y uno de los deshielos en la madrugada no es necesario.

Si se considera el mayor tiempo (12 minutos), se obtendrá una reducción de 76 minutos diarios de resistencia activada; o sea, un ahorro de casi 50 por ciento en el consumo eléctrico generado por la resistencia del deshielo. Al concluir el mes, representará un ahorro de 43 mil dólares (ver tabla).

La posición del sensor también influye en todo el consumo eléctrico del sistema, tanto para los sensores de ambiente, como para los del deshielo. Cuando no existe la indicación, lo ideal es observar al final del deshielo la última parte que se derrita.

Muchas veces están ubicados en el evaporador en posición equivocada, con lo que se ocasiona un tiempo mayor para la realización del deshielo. Lo ideal es observar la orientación que el fabricante del evaporador indica sobre la posición del sensor. En muchos casos, ya existe una orientación del fabricante en cuanto a la posición del sensor. Cuando no existe la indicación, lo correcto es observar el final del deshielo (última parte por ser derretida).

Podemos seguir un método para determinar los tiempos y temperatura final de deshielo:

Filtro digital

La función del filtro digital también posibilita al usuario ventajas. Muchas activaciones de equipos ocurren debido a la elevación momentánea de la temperatura en los ambientes; sin embargo, esto no significa que el producto sufrió alguna alteración en su temperatura. El filtro contribuye para que no existan estas activaciones, aumentando o disminuyendo la sensibilidad de los sensores. También tiene la finalidad de simular un incremento de masa en el sensor del ambiente, con lo que amplía su tiempo de respuesta (inercia térmica).

Una aplicación típica que necesita de ese filtro es el freezer para helados y congelados, pues, al abrir la puerta, una masa de aire caliente alcanza directamente el sensor, lo que provoca una rápida elevación en la indicación de la temperatura medida y muchas veces acciona innecesariamente el compresor.

La calibración de los sensores en la instalación y su constante evaluación también interfieren en el correcto funcionamiento del equipo.

Eventuales diferencias de indicación pueden ocasionar un funcionamiento superior del necesario o también acarrear que no se alcance la temperatura deseada para la conservación del producto almacenado.

Muchas veces, el olvido de alarmas en la licitación o hasta la misma falta de mantenimiento de puertas e iluminación acarrean un elevado consumo de energía y grandes pérdidas del producto almacenado.

Por eso, la selección de alarmas locales o remotas genera tranquilidad para el propietario de la instalación. Generalmente, los medicamentos poseen un alto valor agregado y requieren esta seguridad.

La iluminación también requiere cuidados, ya que mantener una lámpara encendida innecesariamente genera costos en el consumo eléctrico.

Los instrumentos con entrada y salidas digitales permiten agregar controles adicionales a las instalaciones: alarma de puerta abierta, control para iluminación y mucho más, según la creatividad del diseñador de la instalación.

Gráfica 1. La correcta lectura de las gráficas significa reducción en los gastos del consumo eléctrico, con lo que  se consigue optimizar los sistemas

Facilitar la operación del sistema de refrigeración a través de la creación de recetas de programación es una forma de ahorrar energía y garantizar mayor calidad en el control de la temperatura ideal. Muchas veces, dejamos de ajustar las funciones por la dificultad de programar individualmente cada control. Con la utilización de recetas la alteración es rápida y facilitada (ver gráfica 1).

Cómo determinar el final del deshielo por temperatura

Adjunte las siguientes funciones con valores máximos:

Intervalo entre deshielos (F08=999 minutos)

Temperatura en el evaporador para fin de deshielo (F13=75.0 °C/167 °F)

Duración máxima de deshielo (F14=90 minutos)

Aguarde hasta que se forme alguna camada de hielo en el evaporador

Haga un deshielo manualmente, presionando la tecla por 4 segundos hasta que aparezca DEF-ON

Acompañe visualmente el derretimiento

Espere hasta que derrita todo el hielo en el evaporador para que se pueda considerar finalizado el deshielo

Verifique la temperatura en el evaporador leída por el sensor S2 en este momento; para ello, presione la tecla (ver ítem 5.3) y transcriba ese valor para la función F13; temperatura en el evaporador (S2) para fin del deshielo

Como seguridad, reajuste la función F14 (duración máxima del deshielo, que depende del tipo realizado). Ejemplo:

Deshiele eléctrico (por resistencia) =45 minutos como máximo

Deshiele por gas caliente =20 minutos como máximo

Autoajuste la función F08 (tiempo de refrigeración con el calor deseado)

Acta Instala

La compañía dedicada a la instalación de aire acondicionado ubicó controladores junto al software en uno de los mayores grupos de venta al por menor de Brasil; grupo con más de 340 locales y más de 6 mil colaboradores. Necesitaban que In Control para aire acondicionado desconectara el equipo en un horario programado para controlar la temperatura del ambiente, pues quería reducir el consumo de energía eléctrica en todos los locales (cada local contaba con cuatro unidades en promedio).

Para que Acta alcanzara los objetivos de su cliente recurrió a los equipos de una empresa que le demostró:

  • El funcionamiento del Sitrad, del aparato y del control que se podría tener desde la matriz sobre todos los locales
  • La posibilidad de emitir informes gráficos y de texto para controlar el consumo de energía eléctrica de todos los locales
  • El uso de la agenda de eventos para conectar y desconectar el aire acondicionado en horas predeterminadas

Resultados

Fue confirmada una economía de energía después de la instalación de los controladores y del software.  En el primer mes después de la instalación, el consumo quedó en 184 kW/h por día. El valor invertido retornó en apenas dos meses con la reducción de la cuenta de energía eléctrica.

Terminal de carga (TECA) de Infraero, ubicada en el Aeropuerto Internacional Salgado Filho, en Porto Alegre

Sufría serios problemas en sus cámaras frías, donde el control para abrir y cerrar puertas era manual. Los instrumentos TC-900Ri clock y MT -530 súper no alcanzaban la temperatura de set-point programada.

Inicialmente, pensaron que se trataba de problemas en los compresores. Compararon nuevos equipos y más potentes, pero el problema siguió. Por tal motivo, decidieron cambiar los instrumentos. Como última alternativa, solicitaron a un grupo de técnicos que acudiera al local y ubicara alguna posible solución al problema. Le fue sugerido al director de Infraero la instalación de un MOD64 con sensor de fin de curso, el cual sería colocado en las puertas de las cámaras frías con monitores a través del software Sitrad.

En una semana de prueba se descubrió que las puertas de las cámaras frías de Teca permanecían abiertas de tres a cuatro horas por día, lo que interfería con el funcionamiento de la instalación y gastaba energía.

El uso del modulo expansor MOD64 fue aprobado. También se instaló una alarma de puertas abiertas con tiempo determinado por la dirección de Infraero.

La misma instalación ya es utilizada como modelo en la nueva terminal de cargas de Porto Alegre y otras de Brasil. Infraero redujo significativamente los gastos energéticos y obtuvo pagos seguros para cargas perdidas por descuido, con las puestas de las cámaras frías de Teca.

Supermercado Karpinski

Cuando iniciaron, sin mudanzas en los compresores, evaporadores ni condensadores, consiguieron un ajuste correcto en los tiempos de refrigeración a través de controladores.

Resultados

  • Economía superior a los 3 mil kW/h al mes en el sector de enfriamiento y congelación
  • Economía mayor de R$24.000.00 al año
  • Reducción de más de 15 por ciento en la cuenta de energía eléctrica y de 10 por ciento en la demanda

 

Hace poco, se instalaron equipos de refrigeración (mostradores de congelación), así como controles electrónicos de los compresores en una nueva filial.

Resultados

  • Economía de agua
  • Economía de energía eléctrica (bombas de trabajo más de 20 horas por día)
  • Limpieza de las torres

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Comentarios

1 comentario en “Controles electrónicos

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