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El sector de HVAC ha registrado un importante crecimiento en los últimos años, lo que ha creado una demanda de características cada vez más específicas y avanzadas que permitan tener ahorros en los costos de operación, optimizar la energía y un buen funcionamiento.

Los compresores juegan un papel vital en el funcionamiento del aire acondicionado, ya que de estos depende el comportamiento energético del equipo.

Existen diferentes tipos, pero independientemente del que se elija, existen cinco características que según la empresa Pillar Mexicana, deben cumplir para satisfacer las necesidades que la industria demanda hoy en día.

1. Ahorro de costos de operación

El ciclo típico de funcionamiento de los compresores es 70% cargado y 30% descargado. Debido a esta carga cíclica, los arrancadores suaves pueden ofrecer a los operadores importantes oportunidades para ahorrar energía y reducir los costos operativos.

2. Compresor arrancando y funcionando

Los compresores de tornillo rotativo, de paletas rotativas y de desplazamiento tienen muy poca inercia y requieren un arranque relativamente fácil cuando se usan en relación con un arrancador suave y estarán al día en unos pocos segundos.

Los compresores alternativos más pequeños experimentan un arranque relativamente fácil cuando se controlan con arrancadores suaves y alcanzan la velocidad en segundos debido a que solo hay un pequeño nivel de inercia. En algunas situaciones, requieren más torque para romper esta inercia, especialmente cuando los pistones están detenidos en el punto muerto superior.

Los compresores alternativos más grandes (≥400 kW) y los compresores centrífugos requieren más inercia y, por lo tanto, tardan un poco más en acelerar hasta la velocidad máxima, y ​​requieren un arrancador suave con desconexión Clase 20.

La mayoría de los sistemas de compresores están equipados con un sistema de compensación de presión y, por lo tanto, la presión se iguala para cada arranque en el que el motor no arranca contra una carga, esto requiere que el arrancador suave tenga un disparo Clase 10. Si todavía hay presión presente en el sistema, el motor tendrá que entregar más torque y necesitará un voltaje de pedestal más alto y, por lo general, disparará la Clase 20.

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El uso de variadores de velocidad (VFD) para el control de los conjuntos de compresores es común, sin embargo, hacer funcionar los conjuntos de compresores por debajo de la velocidad base puede causar un aumento de los efectos mecánicos y eléctricos debido al aumento de las pérdidas por deslizamiento del motor y la forma de onda del VFD distorsionada y puede disminuir la eficiencia del motor convencional hasta en un 20% dependiendo de la frecuencia y el tipo de VFD.

3. Ajustes intuitivos

Existen soluciones que brindan la capacidad de realizar ajustes automáticos a través de un sistema innovador e inteligente, como el Motortronics, de Pillar, que realiza ajustes intuitivos para satisfacer las necesidades de cada tipo de motor/compresor para reducir los niveles de corriente y los efectos de torsión que de otro modo se colocarían en el sistema.

Pueden ocurrir cargas variables en los conjuntos de compresores durante la secuencia de arranque y la función 'Pedestal automático' iniciará la rampa desde el par de ruptura real de la carga al elevar automáticamente el voltaje hasta que el motor y la carga comiencen a alejarse, es decir, la configuración de arranque puede hacerlo desde las lecturas que toma al motor.

4. Optimización de energía

Una vez que se completa un ciclo de arranque del motor/compresor, la eficiencia operativa general se vuelve de gran interés para el operador. A plena carga o casi a plena carga, un motor de inducción trifásico típico es relativamente eficiente logrando eficiencias en la región del 85-95%. Sin embargo, la eficiencia del motor/compresor cae drásticamente cuando la carga se reduce a ≤50% de la salida nominal.

Muy pocas aplicaciones se ejecutan constantemente en el estado nominal completo; la gran mayoría opera con cargas mucho más bajas debido al tamaño excesivo o variaciones de carga naturales, como las aplicaciones de ventiladores controlados por paletas y amortiguadores.

Con cargas y tensión de red más ligeras, los motores de inducción siempre tienen un flujo magnético excesivo que da lugar a una menor eficiencia y bajo factor de potencia (FP).

Para lograr la optimización, es necesario monitorear continuamente el motor para mejorar la eficiencia de carga parcial reduciendo el grado de sobreflujo del estator para mejorar la carga parcial FP del motor.

5. Detección inteligente

Las oportunidades de optimización energética mejoran significativamente con el desarrollo de tecnologías como el iERS - Sistema inteligente de recuperación de energía de Motortronics.

El iERS detecta de manera inteligente cuando el sistema puede ofrecer oportunidades de ahorro de energía y cuando no se puede lograr una optimización, el sistema se sienta pasivamente en segundo plano monitoreando la fase de ejecución y selecciona automáticamente cuándo activar o no.

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Cuando no se obtengan beneficios, la unidad energizará los relés de Bypass. Si la carga de la aplicación cae a un nivel apropiado donde hay beneficios de ahorro de energía, iERS desactivará los relés de derivación y entrará en la secuencia de optimización de energía.

Esto proporcionará el máximo ahorro en aplicaciones de carga cíclica como gatos de bomba, máquinas de moldeo por inyección, mezcladoras, sierras, laminadores, trituradoras, transportadores y compresores.