¿Requiere un Switch, un Sensor o un Transductor de Presión?

“Entre más opciones se ofrecen para un producto, más importante es eliminar el riesgo de confusiones. Un punto que, entendiblemente, se vuelve  una confusión común es comprender la diferencia entre un sensor de presión y un transductor de presión.

Antes de clarificar la diferencia entre sensor y transductor, regresemos a la explicación de un switch de presión. Lo conocemos también como el switch de encendido/apagado en un sistema tradicional de agua. El conjunto bomba/motor tiene dos velocidades: ya sea que esté encendido o apagado. Un tanque de presión almacena precisamente, como su nombre indica, la presión del sistema y el switch le indica al motor cuándo debe operar y cuándo debe dejar de hacerlo. Si hemos instalado un switch a 30/50 PSI, éste se cierra a 30 PSI y permite el arranque de la bomba y el motor. A 50 PSI, los contactos en el switch de presión son abiertos y la bomba se detiene hasta el arranque de un nuevo ciclo de operación.

En un sistema de velocidad variable, la presión se encuentra monitoreada de forma más precisa y la velocidad de la bomba se ajusta para mantener una presión constante. Esto quiere decir que, si la presión es de 48 PSI y hemos programado el sistema para mantener 50 PSI, la velocidad de la bomba incrementará ligeramente. Si la presión indica 52 PSI, la bomba decrementará su velocidad para alcanzar este nivel. Este adjuste continuo en su velocidad es lo que permite generar una experiencia de presión constante donde se iguala la operación a la demanda requerida.

El trabajo para continuamente ajustar la velocidad del motor y la bomba recae en el variador de frecuencia (también llamado VFD o simplemente controlador). Para que el controlador sea capaz de desempeñar su operación, se debe haber determinado previamente la presión del sistema. Franklin Electric cuenta con dos dispositivos para lograrlo:

Despejando la Confusión: Sensor vs Transductor

  • 1. Sensor de Presión. También conocido por algunos en la industria como “Switch Hobbs”. La palabra clave es sensor, ya que permite diferenciar este dispositivo del convencional switch de presión antes descrito. Los sensores de presión similares también son utilizados en otros múltiples productos; más comúnmente son empleados en diversos equipos de maquinaria para detectar la presencia o ausencia de presión de aceite. En conjunto con un variador de frecuencia, los sensores de presión son similares a los switches o interruptores de presión ya que ambos pueden cerrarse o abrirse.De cualquier forma, contrario a los switches de presión, los sensores destacan por su precisión y efectividad por millones de ciclos. En relación a un setpoint definido, por ejemplo 50 PSI, se encuentran ya sea abiertos o cerrados. En consecuencia, se daría el escenario de que operaran: 49 PSI = cerrado, 51 = abierto. El contralador continuamente ajutaría la velocidad de la bomba tomando este set point en consideración. Los sensores de presión son increíblemente sencillos y altamente robustos. Su única desventaja: para instalaciones más complejas, sus capacidades pueden llegar a ser limitadas.
  • 2. Transductor de Presión. Este puede ser cualquier dispositivo que mide y convierte un parámetro físico en una señal eléctrica. Siendo así, un transductor de presión permite la conversión de la presión en una señal eléctrica. La diferencia clave entre un transductor de presión y un sensor de presión es que la señal no sólo se da para encendido/apagado, sino que es continua. Es decir, un transductor de presión a 0-100 PSI puede indicarle de forma precisa al variador de frecuencia cuál es la presión del sistema.En el caso del variador SubDrive Connect de Franklin Electric, le ofrecemos ambas soluciones. Al recibir el producto, también recibirá un transductor de presión, pero la unidad también es compatible con un sensor de presión, en caso de que decida utilizarlo. Considere que ambos funcionan de forma diferente y por lo tanto, requieren ser conectados en diferentes terminales dentro de su equipo. A continuación, le compartimos algunas recomendaciones para su instalación.

Logrando una Adecuada Instalación

El secreto para lograr una operación satisfactoria:

  • El transductor de presión debe ser conectado a las terminales marcadas como XDCR (ésta es la abreviación para transductor).
  • El sensor debe ser conectado a las terminales marcadas como PS (que enuncian la ubicación del Sensor de Presión)

Conectar cualquiera de estos componentes a las terminales incorrectas provocará que su controlador SubDrive Connect no pueda operar.
Adicional a esto, considere que si está utilizando un sensor de presión, debe asegurarse de que el DIP Switch esté orientado hacia la posición de PS. Esto le indica al SubDrive Connect dónde debe buscar la medición de la presión.

Cuenta, entonces, con el switch de presión, sensor de presión y transductor de presión. Estos tres dispositivos le permiten alcanzar sus objetivos de presión, cada uno operando de forma distinta.”

Para más información, háganos llegar sus dudas o comentarios a través de su Ingeniero de Ventas o Gerente de Territorio Franklin Electric, o visite nuestra página franklinagua.com

Sobre el Autor,
Mark Reeder, uno de nuestros expertos de Franklin Electric con amplia trayectoria en la industria, colabora con este consejo técnico que permite responder de forma concisa una pregunta típica del mercado.

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Queremos transformar la experiencia de nuestro equipo de Ingeniería, en desarrollo que te permita ofrecer el mejor servicio en cada proyecto. Es por eso que te compartimos más información sobre nuestra central de Aplicaciones Móviles que podrás descargar para tus teléfonos inteligentes. Ahora podremos acompañarte de forma más fácil en tus actividades en campo o remotas.

Nuestro tradicional Manual AIM para Aplicación, Instalación y Mantenimiento ahora se vuelve la herramienta digital de soporte en la instalación. En su nueva version disponible también en Español podrá tener acceso a las especificaciones de motores sumergibles Franklin Electric y las calculadoras rápidas y fácil para selección de cable, entre otros, de acuerdo a sus configuraciones de uno o varios hilos. Pruébala para Iphone y Android.

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  • SubMonitor Connect
  • MonoDrive Connect
  • SubDrive Connect
  • SubDrive 15, 20 y 30
  • MonoDrive NEMA 3R

Muy pronto te compartiremos más noticias sobre nuevos productos compatibles con esta aplicación.


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Para más información, háganos llegar sus dudas o comentarios a través de su Ingeniero de Ventas o Gerente de Territorio Franklin Electric.

Bombas Multietapa Verticales: Caso de Estudio

A continuación le presentamos el extracto de nuestro artículo en colaboración con la revista Pumps & Systems.

Redacción por Steven Ulrich, Gerente Senior de Portafolio para Bombas Centrifugas Industriales, Franklin Electric.

La Historia

“Estudiar un ejemplo común de cómo una Bomba Multietapa Vertical puede ser mal seleccionada generando sobrecarga, ayuda a demostrar el efecto específico que el dimensionamiento de una bomba puede tener en campo. Una serie de bombas multietapa idénticas, cada una controlada por un variador de frecuencia individual pero instaladas en conjunto en el mismo sitio, ha experimentado fallas prematuras del motor en varias de ellas. Ninguno de los motores ha sido retirado para ser llevado a un taller de servicio para evaluación. Las unidades adquiridas fueron de baja potencia (1 HP, 2 etapas, trifásicas, eficiencia estándar, motores abiertos a prueba de goteo con aislamiento Clase B, 25 GPM).

La primera pregunta sobre los variadores de frecuencia en 460 V fue la distancia a la cual fueron instalados con respecto al motor que controlan y si se encontraba un filtro de salida incluído en cada uno de ellos. La respuesta fue que las bombas se encontraban entre 50 y 60 pies de los controladores y no se colocaron filtros en ninguno.

La búsqueda en internet del número de modelo proporcionado para el variador de frecuencia nos arroja el Manual del Usuario, mismo que menciona que un variador de frecuencia que suministra 460 V a un motor, requiere filtro de salda si más de 25 pies separan a este equipo del motor que opera. El personal insistió en que la operación contaba con muchas instalaciones similares que no habían experimentado estas múltiples fallas en el motor tras algunas semanas de haber estado en operación.

La operación había reemplazado uno de los motores que falló con un motor “inverter duty” (aislamiento Clase F) que continuó presentando problemas para estas bombas. El personal también reportó que las bombas no habían tenido ninguna deficiencia mecánica, por lo que un Ingeniero de Servicio fue enviado al sitio para obtener mayor información.

Fig. 1. Para dimensionar adecuadamente una bomba, es importante buscar el
centro de la curva de rendimiento para encontrar el mejor punto de
eficiencia y rango de operación y mantenerse dentro de él.
(Gráfico de Rendimiento de la Serie VR, de Franklin Electric)

Encontrando la Causa

Las bombas llevaban agua mediante succión inundada desde un contenedor abierto donde se vertía líquido proveniente de procesos de manufactura, transfiriendo el agua hacia un filtro de media de gran tamaño y baja presión. El transductor que operaba conjunto al variador de frecuencia era responsable de monitorear el nivel que alcanzaba el fluido y ajustar la velocidad de la bomba para mantenerse en un nivel específico en este contenedor.

En la descarga de la bomba, había un pequeño cambio de elevación hacia la entrada del filtro y ninguna perdida de fricción evidente. Los filtros ofrecían una ligera contrapresión al flujo de la bomba, aun cuando estaban completamente cargados previo a la recirculación.

Fig. 2. Conozca el flujo y carga máximos de su aplicación y dimensione
su bomba previo a la instalación de acuerdo a ello.

En las unidades que permanecieron operables, los amperios se encontraban elevados y el motor operó a temperatura muy alta. El cable entre cada variador y los motores de las bombas era de 125 pies, lo que incrementó la necesidad de filtros de salida individuales para los variadores.

Al regular el flujo de la bomba mediante una válvula, los amperios se vieron reducidos justo bajo el valor de Corriente Máxima que indicaba la placa del motor. No fueron instalados interruptores de presión en la succión ni en la descarga, haciendo más difícil el saber en qué punto de la curva operaba normalmente el sistema sin la contrapresión artificial impuesta por la válvula de estrangulamiento. El técnico en inspección sospechó que estaban operando muy a la derecha de la curva (alto flujo/presión de baja carga) o incluso por fuera de ella.

Las siguientes preguntas y respuestas llevaron al entendimiento de que este sistema de filtración normalmente debería ser operado por una bomba de 1.5 HP con bomba de 50 GPM -algo muy diferente al sistema de 1 HP, 25 GPM que estaba siendo utilizado para esta aplicación. Se determinó que una bomba de mayor carga, menor flujo colocada en esta aplicación fue la causa raíz del problema; ésta necesitaba una bomba que le ofreciera baja carga y mayor flujo. Aun con un variador, esta configuración dio como resultado numerosas fallas de motor como resultado de sobrecarga.

Eliminando el Problema

Con el transductor y el ciclo del controlador PID configurados en la succión para mantener el buque de entrada un nivel estático, la bomba puede operar hasta en su máxima velocidad para mover la cantidad adecuada de agua. Con poca a nula contrapresión en la descarga de la bomba, el equipo de 25 GPM trataba de descargar más de 50 GPM generando sobrecarga del motor en el proceso. Si la válvula de estrangulamiento hubiera estado correctamente configurada desde el arranque -lo que hubiera implicado una medición con amperímetro mientras la bomba operaba a velocidad máxima- estas bombas dimensionadas de forma incorrecta podrían haber operado dentro de su curva de rendimiento.

Dimensionar la bomba para ajustarse a su aplicación es crítico para evitar fallas. Es importante apuntarle al centro de la curva de desempeño de la bomba para encontrar el mejor punto y rango de eficiencia y buscar mantenerse dentro de éste. En la medida de lo posible, se debe buscar tomar medidas preventivas sobre posibles cambios al diseño de su sistema. No es extraño que un empleado nuevo en la operación, abra o cierre una válvula, por ejemplo, por lo que tenga esto en cuenta previo a la instalación para proteger su sistema ante fallas del motor.

En resumen, sus bombas multietapa verticales le brindan la flexibilidad de cubrir requerimientos para una gran variedad de aplicaciones. Es importante tomarse el tiempo previo a la instalación de evaluar los detalles que se presenten y el resultado debe ser no sólo una bomba aplicada adecuadamente, sino también un equipo eficiente, productivo y duradero.”

Para más información sobre nuestros equipos industriales de superficie, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

9 Tips para Evitar Fallas del Motor en su Bomba Multietapa Vertical

Sabemos que desea obtener lo mejor de su Bomba Multietapa Vertical. Es por esto, que queremos compartirle a continuación el primer extracto de nuestro artículo en colaboración con la revista Pumps & Systems.

Redacción por Steven Ulrich, Gerente Senior de Portafolio para Bombas Centrifugas Industriales, Franklin Electric.

“Las Bombas Verticales Multietapa se han convertido en una popular solución ya que son responsables de proveer una incrementada eficiencia al operar, obteniendo como resultado reducción de costos energéticos. Con una variedad de flujos nominales y el beneficio de sus multietapas, esta tecnología hidráulica presenta una amplia gama de presiones de descarga disponibles así como diversas potencias que permiten cubrir una enorme cantidad de aplicaciones como el básico suministro de agua y presurización, pero también son útiles en calderas, ventilación y aire acondicionado, industria ligera, irrigación y agricultura, así como tratamiento de agua.

Al combinar una de estas bombas con un variador de frecuencia en conjunto con las leyes de afinidad, es possible dar incluso aun mayor versatilidad a sus sistemas. Existe, aun así, la idea errónea de que un variador de frecuencia permite la operación de la bomba sin la necesidad de tener que dimensionarla de acuerdo a su aplicación. Adicional al adecuado dimensionamiento, hay algunos otros consejos que le compartimos para asegurar una mayor duración de vida útil al operar su bomba de forma productiva y eficiente.

A continuación, nuestras recomendaciones:

  1. Conozca sus necesidades de flujo y carga máximos de forma que pueda dimensionar apropiadamente su bomba multietapa vertical de acuerdo a la aplicación antes de instalar.
  2. Es importante saber que un Variador de Frecuencia no le da poder sobrenaturales a su bomba. La sobrecarga puede producirse si la bomba no se encuentra dimensionada correctamente. Asegúrese de programar correctamente su sistema para sobrecargas con la intención de apagar el equipo en caso de fallas.
  3. Al configurar un sistema de bombeo para ser controlado por un variador de frecuencia, siga cuidadosamente las guías de instalación de su fabricante en relación a la necesidad de utilizar un filtro de salida para reducir daños en el sistema de aislamiento del motor ante picos de voltaje. El uso de un motor con aislamiento Clase F o H le daría al motor la capacidad de manejar mayores incrementos de temperatura mientras asegura el soporte del sistema de aislamiento ante condiciones de operación de mayor calor.
  4. Configure adecuadamente la válvula de estrangulamiento en el arranque de la bomba si el trandsductor y la retroalimentación PID no permiten el monitoreo de la descarga de la bomba.
  5. Una opción es instalar una válvula de control de flujo en un orificio fijo en la línea de descarga de la bomba para prevenir que ésta vaya más allá de su rango de operación recomendado.
  6. Siga cuidadosamente el Manual del Usuario del fabricante y pruebe de manera repetitiva previo al arranque.
  7. Para alcanzar los resultados respaldados por pruebas adecuadas, puede asociarse con el fabricante o integradores (tanto para su bomba multietapa vertical como para el variador) que puedan apoyarlo en probar el desempeño de su sistema en conjunto.
  8. Al adquirir su bomba y variador, escoja un fabricante que le garantice su experiencia de servicio en campo o sitio para asegurar que la cobertura de futuros retos o resolución de preguntas pueda darse de forma rápida y el máximo desempeño pueda continuar cuanto antes.
  9. Al utilizar un variador de frecuencia en cualquier bomba, incluyendo una multietapa vertical, las fallas de rodamientos producidas por descargas eléctricas, pueden ser prevenidas con el uso de anillos de puesta a tierra o verse reducidas de manera significativa con el uso de un filtro DV/DT.

En los próximos días, le compartiremos la segunda parte de este artículo, donde Steven Ulrich nos comparte un Caso de Estudio aplicado a estas bombas directo en sitio. Para más información sobre nuestros equipos industriales de superficie, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

¿Por qué es diferente un Motor Sumergible?

Nuevos Modelos-01Mientras instala un motor/bomba sumergible, el propietario le pregunta por qué las unidades sumergibles son “tan caras”. Es muy probable que la persona esté comparando la unidad sumergible con un motor o bomba para superficie en una unidad HVAC (de aire acondicionado), una bomba para sumidero o una bomba jet. Es por eso que queremos ayudarle a explicar por qué un motor sumergible aparenta ser más costoso y porqué éste vale lo que cuesta.

Sabemos que cuando un motor sumergible falla, la reparación del sistema no es del todo accesible y la confiabilidad del equipo tiene que partir de un alto grado de diseño y tecnología de fabricación aplicada a la unidad.

El reto más significativo de diseño y fabricación consiste en responder al ambiente de operación que enfrenta: no sólo por debajo del agua, sino que además, la presión no es constante a medida que disminuye o aumenta la cantidad de agua en el pozo.

Los motores sumergibles Franklin Electric cumplen con mantener alejada el agua de las partes eléctricas del motor en dos pasos:

MotorFE1. Como la mayoría de los sumergibles, los motores Franklin utilizan un diseño de arranque por inducción por lo que no existe flujo de corriente eléctrica entre el rotor y el estator, pero logran separarse del resto ya que el área entre ellos es llenada con una solución de agua desionizada y glicol (antioxidante no tóxico).
2. Franklin encapsula y sella herméticamente el estator que no sólo está protegido por un recubrimiento soldado sino que también sus devanados están rodeados por una resina epóxica que los mantiene firmes y aislados entre sí.

Mientras que minimiza el riesgo de entrada de agua, el cable plano encamisado con conductor de tierra integrado1 es una característica que también reduce el esfuerzo en la conexión del motor y el cable de alimentación ahorrando tiempo y costos.

A través de la eliminación de la mezcla de materiales en las partes superior e inferior del encapsulado del estator y su composición completamente en acero inoxidable 304/3161, se mejora el rendimiento del mismo en ambientes agresivos.

Cojinete-01-01Otra característica única es su cojinete de empuje Kingsbury mejorado1 capaz de soportar empujes descendentes de agua que oscilan entre un par de cientos de libras hasta miles de libras, que además al contar con un menor número de components es más fácil de montar o sustituir.

Como se mencionó, este motor a diferencia del de superficie, también debe compensar cambios en la presión de agua ambiental. Para esto, Franklin utiliza un diafragma compensador de presión para igualar la presión dentro y fuera del motor. Este procedimiento ocurre continuamente al subir y bajar el nivel de agua en el pozo.

Para poder proteger el motor y su inversión de los picos de tensión provenientes de relámpagos o de otras fuentes que buscan llegar a tierra a través de su equipo, lo equipamos con un supresor de picos de voltaje.

Por otro lado, nuestro tradicional motor también ha incorporado otras características que mejoran su funcionalidad1.  Su válvula de llenado accessible Conector-01para todas las potencias le ofrece la posibilidad de ser rellenado usando una jeringuilla con tan sólo retirar el tapón y el filtro. Sabemos que a la hora de sustituir un cable en campo, en ocasiones el instalador tenía dificultades para montar y fijar correctamente el conector. Con el nuevo diseño1, optimizamos la fijación del conector del cable al proponer una abrazadera que únicamente requiere de un tornillo T25 hexalobular (Torx®) que debe ser apretado hasta un par máximo de 3-4,5Nm.

En resumen, un motor sumergible, la mejor opción en términos de valor y rendimiento, es un dispositivo diseñado con alta tecnología y que es diferente a cualquier motor existente. Afortunadamente, la experiencia tecnológica y de fabricación de Franklin Electric es mejor que nunca y le permitirá operar sin problemas por muchos años.

  1. Todos los motores de carga axial estándar adoptarán el nuevo diseño en las siguientes configuraciones: Trifásico, 3-wire, PSC. Los motores “high thrust” y los de tipo “2-wire” se continuarán fabricando con cable 3+1 y conector Redondo con tuerca de fijación.

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Dos pasos para elegir el motor ideal: Paso 2

Paso 2. Medir el costo energético

El segundo cálculo que se debe realizar, cuando se habla de medir la eficiencia, es determinar el costo energético. Todas las compañías de electricidad cobran kilowatts-hora (kW/HR). Aunque la tarifa varía de acuerdo a la locación y el proveedor, los siguientes ejemplos utilizan $0.20 por kW/HR. Independientemente de que la aplicación sea sumergible o de superficie, la velocidad del motor y potencia deben ser analizadas para determinar el uso de kW/HR. Ya sea que el usuario desee instalar un sistema de bombeo sumergible, una turbina sumergible o un sistema centrifugo, el cálculo es el mismo. Tome en cuenta que el variador tendrá un valor de eficiencia que considerar. Esto dará como resultado el costo energético del sistema. Los siguientes ejemplos 1 y 2 analizan el costo energético usando los dos mismos sistemas presentados en el Paso 1.

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Ejemplo 1.  Sistema de Bombeo 50 HP, 2 Polos (3,600 RPM)

En el ejemplo previo, el sistema tenía una eficiencia de 37.42% El motor consume 49 kW/HR operando 24 horas, 7 días a la semana por un periodo de 30 días con un total de 35,280 kW consumidos. Considerando una tarifa de $0.20 por Kw/HR, el costo energético por mes es $7,056 como se muestra a continuación.

49 x 24 x 30 = 35,280 kW/HR x $0.20 = $7,056

Ejemplo 2. Sistema de Bombeo  60 HP, 4 Polos (1,800 RPM)

Este sistema parecía ser el candidato ganador en términos de eficiencia al representar 67.72% de eficiencia. El motor más eficiente para este tipo de sistema con turbina es de cuatro polos (menor velocidad) pero requiere un motor de 60 HP para generar la misma carga y flujo. Nuevamente, operando 24 horas, 7 días a la semana por un periodo de 30 días este motor consume 65 Kw/HR y resulta en un total de 44,640 kW por mes con un costo de $8,928 como puede ejemplificarse a continuación.

62 x 24 x 30 = 44,640 kW/HR x $0.20 = $8,928

El sistema de bombeo más eficiente consume más watts y es más costoso de operar, por lo que no necesariamente se convierte en la mejor opción para una aplicación de uso continuo. Podemos concluir que, al momento de elegir los componentes para su sistema, determinar las eficiencias del motor y bomba es un paso preliminar importante. Pero al calcular el costo final del sistema, los usuarios deben incluir tanto los gastos de capital como los costos energéticos implicados. En muchas ocasiones, el sistema más eficiente no es también el más efectivo en términos monetarios.

El medir la eficiencia y costo energético ofrece una mejor percepción del costo total que representa su adquisición.

Para conocer más acerca de los estándares de la industria, visite nema.org or iec.ch Para más información sobre nuestros motores, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

Dos pasos para elegir el motor ideal: Paso 1

A veces, escoger el motor apropiado requiere más que una evaluación de la eficiencia percibida o “etiquetada”. La revista Pumps & Systems publicó recientemente un artículo en colaboración con Franklin Electric, en el que logramos presentarle qué aspectos atender, y cómo identificar y calcular propiamente el costo y eficiencia que el motor representa para su sistema de bombeo de acuerdo a la aplicación. A continuación le compartimos la primera parte de este artículo al Español.

Cualquier profesional en la industria de bombeo ha experimentado el reto de escoger el sistema más eficiente para su aplicación. Este proceso puede llegar a complicarse por las incertidumbres que generan las regulaciones de eficiencia, mandatos y otros parámetros.  A esto debemos sumarle que la eficiencia tiende a ser una característica que, por su cuenta, no permitiría hacer una evaluación completa del equipo. En ocasiones, el  motor más eficiente no es nuestra mejor opción.

A través de dos simples cálculos, usted podrá determinar cuál es el mejor motor, de la misma forma que podrá determinar la bomba y variador que más le convengan a su aplicación.

Con la finalidad de ayudar tanto al usuario final como a los instaladores, la mayoría de los productos que se ofrecen a la venta hoy en día, incluyen información de valoración de energía y eficiencia. Los estándares y regulaciones de la industria establecidos por una coalición de expertos ayudan a controlar esta valoración. Entre ellas se encuentra la Asociación Nacional de Manufactura Eléctrica (NEMA) y la Comisión Internacional Electrotécnica (IEC).

Franklin-Electric-Figure-5El objetivo de estas organizaciones es ayudar al usuario y compañías eléctricas al ahorro de dinero en energía y costos de infraestructura al reducir la confusión que ocasionan los métodos de medición y buscar asegurar la consistencia  e información que se incluye en las etiquetas. Esta estandarización permite disminuir errores de medición, interpretaciones incorrectas causadas por nomenclatura confusa y ventajas competitivas falsas. Fabricantes acreditados dan apoyo y colaboran con agencias como NEMA y la IEC para mantener los estándares de la organización. Es por esto que, se recomienda a los usuarios poner especial atención en que los productos que consumen se adhieran a estas normativas.

Los usuarios de sistemas de bombeo, tienden a inclinarse hacia motores que reportan las máximas eficiencias porque creen que esta decisión los llevará a la disminución de costos. Esto, no siempre resulta ser el caso y es otra razón importante para mantenerse atentos a los estándares normados. En ocasiones, fabricantes que no logran apegarse a ellos, se disponen a etiquetar sus productos como “alta eficiencia” o aseveraciones similares.

En muchos otros casos, los términos utilizados en la etiqueta presentan la información de manera que puede ser confusa. Por ejemplo, una compañía puede invertir en el diseño original de un sistema de bombeo de 100 HP, lograr incrementar su eficiencia en un 16% y etiquetarlo como “alta eficiencia”. Aun así, de acuerdo a los estándares, esta mejora del diseño no puede considerarse como eficiencia Premium. A pesar de que que el nuevo producto prueba una eficiencia de 54% comparado con el producto anterior de tan solo 38% para el mismo parámetro, la eficiencia requerida para un producto de categoría Premium requiere 68%. Por lo tanto, aunque el producto haya probado una mejora, no cumple los requerimientos para el estándar que promete. A través de las agencias e institutos certificados es posible prevenir que los fabricantes establezcan aseveraciones sin cumplir los estándares requeridos.

Si bien es cierto que una parte importante al escoger un equipo es entender las normas que regulan la estandarización de la eficiencia, los usuarios deben considerar algunos otros factores. Por ejemplo, los motores sumergibles por lo general cuentan con un 80% de eficiencia energética, mientras que su homólogo de superficie se desempeña en el 90%. De considerar únicamente esta estadística, podría concluirse que el motor sumergible representa una pérdida con el de superficie. Sin embargo, este resultado no será necesariamente el mismo ya que es vital incorporar en el cálculo la eficiencia de la bomba y evaluar los requerimientos de potencia con base en la frecuencia del motor.

Los siguientes dos cálculos podrán ayudarlo en la selección del motor óptimo para su tipo de aplicación.

Paso 1. Medir la Eficiencia

El primer paso es medir la verdadera eficiencia del sistema completo al analizar la eficiencia wire-to-water (del cable al agua) como se presenta en la Ecuación 1.

EWW = (eficiencia del motor) x (eficiencia de la bomba) x (eficiencia del variador) x 100.

El 100% de eficiencia del sistema completo sería imposible de alcanzar si cualquiera de los componentes en él se desempeña por debajo del 100%. Considere los siguientes ejemplos,

Ejemplo 1.  Sistema de Bombeo 50 HP, 2 Polos (3,600 RPM)

El sistema tiene un motor de 84% de eficiencia, una bomba de 45% y un variador al 99% teniendo un total de 37.42 posterior al cálculo como se calcula a continuación.
EWW = (0.84 motor) x (0.45 bomba) x (0.99 variador) x 100 = 37.42%

Ejemplo 2. Sistema de Bombeo  60 HP, 4 Polos (1,800 RPM)

Este sistema cuenta con un motor de 90% eficiencia, 76% para el caso de la bomba y utiliza el mismo variador al 99% de eficiencia como se calcula a continuación.

EWW = (0.90 motor) x (0.76 bomba) x (0.99 variador) x 100 = 67.72%

A todos los fabricantes de motores y bombas se les exige la publicación completa de la información probada para eficiencia en los productos normados. Asegúrese de la veracidad de los datos y considere también que las bases de datos vía Internet o aplicaciones inteligentes pueden ser generalmente actualizadas con más frecuencia que los documentos impresos.

AIM ManualCon la evolución de la industria, los cambios son inminentes. Un sutil cambio en alguno de los componentes tiene un efecto que logra multiplicarse en la eficiencia de todo el sistema. Es por esto que es de vital importancia poner atención no sólo a esta característica del motor, sino también en la que le ofrece su bomba y motor.

Si de definir la eficiencia de su motor se trata, como usuario debe considerar que la mayoría de los motores tendrán una clasificación determinada para Plena Carga y Factor de Servicio, que dependerán del punto de carga de la bomba. Al seleccionar el punto de carga, se debe tomar como referencia los requerimientos de potencia totales que se necesitan. Si los caballos de fuerza coinciden con el valor de Plena Carga, utilice la eficiencia de Plena Carga. Por otro lado, si el punto de carga coincide con la clasificación del Factor de Servicio, utilice la eficiencia del Factor de Servicio. La clasificación correcta de la eficiencia es tan importante como el cálculo de la eficiencia total del sistema.

La mayoría de las bombas señalan su punto óptimo de funcionamiento. Para establecer la eficiencia de su bomba, detecte el punto máximo en la curva de rendimiento. Adicional a esto, reúna los datos de su controlador o variador para ser incluidos en la fórmula.

Pumps

Analizar estos valores atentamente es importante porque representan un resultado de costeo. Al considerar únicamente la eficiencia total del sistema se pasa por alto la energía consumida. Las diferencias en velocidad y caballos de fuerza pueden resultar en costos energéticos elevados, aun cuando las clasificaciones de eficiencia indiquen valores altos.

Es importante también considerar las necesidades de la aplicación. Posiblemente, algunos sistemas deban mantener su funcionamiento únicamente un par de meses al año, mientras que otros proveen agua a una ciudad o municipalidad. Para sistemas que tengan un funcionamiento programado por años, el costo de operación es muy grande. Y mientras que el costo energético de un sistema que se encuentra operando continuamente es mucho mayor al de uno con menores exigencias, el cálculo de ahorro es similar. El ahorro se verá disminuido de acuerdo al tiempo que se requiera el sistema en marcha.

En los próximos días, le compartiremos la segunda parte de este artículo. Para más información sobre nuestros motores, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.