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Ahorro energético en los circuitos de aire comprimido

Se estima que el aire comprimido representa más del 20% del consumo energético de las industrias; y este porcentaje puede variar, ser incluso muy superior en algunas plantas.

No obstante, existen tácticas para reducir significativamente el consumo de energía eléctrica en los circuitos neumáticos y optimizar el uso del aire comprimido.

De esto hablaremos en este artículo, pero antes de avanzar detengámonos a reflexionar sobre la conveniencia de ahorrar energía en el sistema neumático.

Es que, lograríamos bajar los costos de operación de nuestra empresa y cuidaríamos el ambiente, lo que nos daría además una buena imagen.

Ahora bien, para comenzar se recomienda conocer la situación real del circuito de aire comprimido, con el apoyo de equipos de medición.

El compresor y las fugas

Según el Instituto Tecnológico de Tokio, “la eficiencia energética de los dispositivos neumáticos ronda el 14%”; y que “del 100% de la energía consumida, un 50% de la potencia se pierde en el propio compresor de aire”.

A propósito, resulta oportuno revisar si el compresor disponible en la planta es el correcto. La compra de uno nuevo sería una inversión importante, pero hay que considerar que el gasto más elevado dentro de los costes de explotación de una industria es el consumo de energía y no la inversión inicial.

A lo anterior agregamos que los sistemas de aire comprimido generalmente tienen fugas. Entonces, hay que hacer una análisis de fugas en la planta y ejecutar las reparaciones necesarias, ya que esto permitiría ahorrar un costo energético.

Otros datos relevantes son que un orificio de 1 mm de diámetro en el circuito supone una fuga de 3,5 Nm3/h de aire, lo que genera unas pérdidas económicas a la industria; y si la fuga es a través de un orificio de 5 mm, la pérdida de 85Nm3/.

 

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La dimensión de los compontes

Pero ¿saben qué causa derroche de energía? Dar una mayor dimensión a los equipos neumáticos, que es una práctica común para asumir un margen de seguridad. Es innecesario.

Hay que estar conscientes de que los componentes adecuadamente dimensionados permiten un consumo energético bajo.

Las máquinas producidas en serie deben diseñarse y dimensionarse según las necesidades del usuario con las presiones más bajas que sean posibles.

Asimismo, es importante controlar y asegurar que la presión de las máquinas esté dentro de los límites mínimos y máximos para eludir el derroche de energía.

Suele  incrementarse la presión en los reguladores con la esperanza de aumentar el rendimiento, pero esto realmente significa un derroche importante de dinero en costes de operación y aire sin beneficios.

También en  neumática se malgasta energía cuando demasiados actuadores producen más fuerza que la requerida; sin embargo, están los reguladores de presión inteligentes que controlan cuándo ejercer energía y cuándo conservarla. Aplicando la cantidad exacta de presión en cada tarea puede producirse un ahorro de hasta el 40 % en muchos casos.

Elementos adecuados

De igual forma, la  selección de los elementos adecuados del sistema neumático es clave: Los cilindros más grandes ganan más eficiencia.

Para aplicaciones que requieren alta presión tanto al empujar como tirar, un sistema regenerativo puede producir ahorros de hasta el 50 %.

Los circuitos con válvulas regenerativas desvían la salida del aire del recorrido del cilindro con gravedad para asistir y cargar el extremo opuesto del mismo cilindro cuando el recorrido es hacia atrás.

Red en anillo

Es muy habitual en las plantas industriales que el trazado de tubería esté diseñado de forma aleatoria, es decir, se llevan los tubos del aire comprimido de forma independiente a cada punto de consumo, pero lo recomendable es -en la medida de lo posible-, diseñar una red de aire comprimido en anillo, cerrado por sus extremos, a los fines de reducir las caídas de presión.

De igual modo, es aconsejable determinar el consumo indebido o artificial del aire comprimido en trabajos para los que no fue diseñado el circuito, como el soplado para limpieza, la apertura de válvulas de purga manuales, los sistemas de purga atascados o mal regulados, el vaciado de condensados de depósitos, la regulación de los sistemas de aire comprimido complejos de forma manual, el excesivo consumo durante la regeneración de las torres de secado, boquillas de soplado inadecuadas o con diámetros excesivos, etc.

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