
Una bomba de circulación sin empaquetadura de alta eficiencia es un componente de un sistema de calefacción y aire acondicionado que permite que el sistema funcione con mayor eficiencia a la vez que reduce significativamente su consumo eléctrico.
Descripción
La bomba se compone principalmente de un motor síncrono de conmutación electrónica (ECM) con un rotor de imán permanente . [ 1 ] El ECM es un motor que convierte una corriente continua (CC) de una fuente eléctrica en una corriente alterna (CA) que se envía al propio motor, lo que permite una mayor eficiencia en comparación con los motores de CA estándar. El rotor de imán permanente consta de un núcleo de hierro, rodeado de múltiples metales magnéticos de tierras raras, y finalmente una camisa metálica que distribuye uniformemente los imanes alrededor del núcleo, lo que ayuda a accionar el motor. [ 2 ]
Mediante la utilización de múltiples pequeñas mejoras en la tecnología de diseño de bombas, como un sistema de doble bomba en paralelo y controles variables, estas bombas pueden funcionar con una eficiencia entre un 50 % y un 70 % mayor, con una reducción de hasta un 80 % en el consumo de electricidad con respecto al diseño estándar anterior. [ 3 ] Esta bomba se ha convertido recientemente en el nuevo estándar tanto en edificios comerciales como residenciales en toda la Unión Europea debido a una ordenanza reciente de la Directiva europea ErP (Ecodiseño) . La directiva ErP comenzó a aplicar este nuevo estándar de regulación de estas bombas el 1 de enero de 2013 y se volverá aún más estricta en los estándares de eficiencia el 1 de agosto de 2015 para cumplir con el objetivo de la UE de una reducción total del 50 % en el consumo de energía de la bomba para 2020. [ 4 ]
Diseño de la bomba
Factores primarios
Los principales factores de diseño de una bomba circulante sin empaquetadura de alta eficiencia incluyen un motor síncrono conmutado electrónicamente, un rotor de imán permanente y tecnología de rotor encapsulado. Un motor síncrono conmutado electrónicamente se utiliza para convertir la corriente de energía de una fuente de energía CC en corriente alterna (CA), que se suministra al motor de accionamiento. Utiliza la fuerza magnetomotriz generada por las corrientes superficiales en las superficies del estator y el rotor, así como por los imanes permanentes, para generar la corriente eléctrica que se suministra al motor de accionamiento. [ 5 ]
La tecnología de rotor encapsulado elimina la necesidad de un sello de eje, presente en muchas bombas convencionales, gracias a su diseño único. Mientras que las bombas estándar con sellos de eje cuentan con múltiples cámaras con diferentes piezas giratorias en cada una, la tecnología de rotor encapsulado permite que todas las piezas giratorias de la bomba se encuentren en una sola cámara. Esto aumenta la eficiencia general, ya que el líquido utilizado para lubricar los cojinetes del eje también se utiliza para refrigerar el motor. [ 3 ] Los componentes electrónicos del motor se conectan externamente a este sistema mediante un cartucho de motor encapsulado, que es un compartimento metálico independiente destinado exclusivamente a alojar dichos componentes. [ 6 ]
Factores secundarios
Muchos factores menores del diseño de la bomba, incluyendo su sistema de doble bomba y opciones de control, le otorgan una eficiencia adicional sin sacrificar su rendimiento. Al utilizar un sistema de doble bomba junto con control variable y automático, la bomba puede disminuir su consumo de energía a la vez que aumenta su eficiencia y confiabilidad. [ 7 ] El uso de los controles variables de la bomba permite que esta base su consumo de energía en función de su rendimiento real, reduciendo el uso durante las horas de menor demanda y extendiendo su vida útil. [ 6 ] Los controles automáticos permiten que la bomba siga un programa establecido de consumo de energía durante horas específicas, lo que permite a los propietarios de edificios reducir aún más los costos de electricidad. Al dividir la salida en un diseño de doble bomba en paralelo, el sistema puede adaptarse en gran medida a condiciones de carga parcial. Esto explica el aumento significativo de la confiabilidad y el incremento de eficiencia del 50% al 70% que logran estas bombas de alta eficiencia. [ 3 ]
Implementación
Este tipo de bombas se utilizan principalmente en sistemas de calefacción y aire acondicionado en edificios residenciales y comerciales, como oficinas y complejos de apartamentos. La bomba es el componente central de estos sistemas y representa la mayor parte del consumo eléctrico, por lo que su diseño es clave para aumentar la eficiencia y reducir el consumo de energía. Si bien la bomba puede instalarse tanto dentro como fuera de los edificios, se deben tomar muchas precauciones para protegerla de las inclemencias del tiempo. [ 3 ] Estas bombas son relativamente fáciles de integrar en sistemas que siguen el estándar antiguo, ya que cada una puede aumentar su eficiencia modificando su diseño interno, lo que significa que seguirán siendo compatibles con sistemas antiguos sin problemas y sin necesidad de adaptadores especiales.
Necesidad
Las bombas circuladoras sin prensaestopas de alta eficiencia se han convertido en el estándar de la industria en el desarrollo y mantenimiento de edificios dentro de la Unión Europea debido a los recientes cambios en los objetivos de emisiones de carbono . Los edificios comerciales y residenciales ahora deben estar equipados con estas bombas para disminuir el consumo de electricidad y, a largo plazo, disminuir la cantidad de contaminantes producidos. [ 6 ] Este nuevo estándar, denominado índice de eficiencia energética (EEI) , establecerá el nivel mínimo de eficiencia en 0,27 y establecerá la escala de clasificación de eficiencia a partir de este valor base. [ 7 ] La UE también ha programado que la escala de eficiencia se revise nuevamente antes del 1 de agosto de 2015 para establecer la eficiencia mínima en 0,23.
Varias empresas, como Wilo, han desarrollado con éxito bombas que, según las proyecciones, permiten ahorrar hasta un 80 % en el consumo de electricidad, cumpliendo así con los mínimos de la nueva escala de clasificación establecidos este año y en 2015. [ 7 ] Los diseños de las bombas se siguen revisando para intentar alcanzar estándares de eficiencia más altos y reducir el impacto ambiental, con el fin de cumplir el objetivo de reducir hasta un 50 % tanto las emisiones de CO₂ como el consumo de electricidad en toda la UE para 2020.
Referencias
- ^ (Rubik M., et al.(2005). Instalacje, gazowe, ogrzewcze, goneylacyjne i wodno-kanalizacyjne w budownictwie. Wydawnictwo Forum Sp. z oo, Poznań; Capítulo 5.14 Rubik M.: Pompy obiegowe w instalacjach co i cwu)(Idioma polaco).
- ↑ Stark, William. "Rotor de imán permanente" . Patente de Estados Unidos .
- 1 2 3 4 Bombas de circulación (PDF) . Wilo. 2013. págs. 10–14 .
- ↑ "BOMBAS DE ALTA EFICIENCIA IMPRESCINDIBLES A PARTIR DE ENERO DE 2013" . Builders Merchants Journal . Enero de 2013. Archivado del original el 13 de noviembre de 2013. Consultado el 13 de noviembre de 2013 .
- ↑ Gottkehaskamp, Hartmann, Raimund, Alexander (septiembre de 2013). Modelo de cálculo analítico de un motor síncrono conmutado electrónicamente que incluye efectos parásitos . IEEE. págs. 1–6 . ISBN 978-3-8007-3537-2.
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - 1 2 3 Bombas de circulación de alta eficiencia OEM (PDF) . Wilo. 2013. págs. 8–10 . Archivado del original (PDF) el 13 de noviembre de 2013. Recuperado el 13 de noviembre de 2013 .
- 1 2 3 "Bombas de circulación sin empaquetadura de alta eficiencia Wilo" . Building Talk. Archivado del original el 13 de noviembre de 2013.
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