Instalaciones de bombeo a caudal variable Instalaciones térmicas centralizadas en edificios. Sistemas y medidas de ahorro energético Christian Keller, Director Técnico, Wilo Ibérica, S.A.
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Instalaciones de bombeo a caudal variable
Instalaciones térmicas centralizadas en edificios.Sistemas y medidas de ahorro energéticoChristian Keller, Director Técnico, Wilo Ibérica, S.A.
2
Sistema de calefacción con circuitos primario y secundario
CIRCUITO PRIMARIO(CALDERA)
CIRCUITO SECUNDARIO(RADIADORES, SUELO RADIANTE)
Caudal constanteCaudal variable Caudal variable
3
Bombas de caudal variable - ¿para qué?
2 % del tiempo de funcionamiento
98 % del tiempo de funcionamiento
4
Ejemplo:
= 1 (agua)Q = 40 m3/hH = 35 m.c.a.H = 0,62M = 0,87
P1 = 7,07 kW
= Densidad en kg/dm3
Q = Caudal en m3/h
H = Altura en m.c.a.
H = Rendimiento hidráulico
M = Rendimiento del motor
Consumo energético de bombas hidráulicas - Potencia absorbida P1
5
2 63 5
7
4
1
2 63 5
7
4
1
Instalación con válvulas con cabezal termostático y con equilibrado hidráulico, 100% de caudal, bomba de velocidad constante
12345
[m.c.a.]
0,20,30,4
[kW]
0 10 20 30 40[m³/h]
Q = 100 %
Q =100 %
Qtotal = 100 %
6
2 63 5
7
4
1
Instalación con válvulas con cabezal termostático, 50% de carga, bomba de velocidad constante
12345
[m.c.a.]
0,20,30,4
[kW]
0 10 20 30 40[m³/h]
2 63 5
7
4
1
2 63 5
7
4
1
Q =50 %
Q =50 %
Qtotal = 50 %
7
Bombas electrónicas, modo de regulación Δp constante
2 m
2 m
2 m
2 m
H[m]
4
3
2
1
00 1 2 3 4 Q [m3/h]
2,5 m
0,5 m
4 m3/h
0,3 m
3 m3/h
2,3 m
0,12 m
2 m3/h
2,12 m
0,03 m
1 m3/h
2,03 m
0 m3/h
2,0 m
Modo Δp-c
8
Bombas electrónicas, modo de regulación Δp variable
H[m]
4
3
2
1
00 1 2 3 4 Q [m3/h]
2 m
2 m
2 m
2 m
4 m
2 m
4 m3/h
1,1 m
3 m3/h
3,1 m
0,5 m
2 m3/h
2,5 m
0,1 m
1 m3/h
2,1 m
0 m3/h
2,0 m
Modo Δp-c
9
12345
[m.c.a.]
0,20,30,4
[kW]
0 10 20 30 40[m³/h]
2 63 5
7
4
1
2 63 5
7
4
1
Instalación con válvulas con cabezal termostático y con equilibrado hidráulico, 50% de caudal, bomba de velocidad variable
2 63 5
7
4
1
Q =50 %
Q =50 %
Qtotal = 50 %
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Campo de funcionamiento de una bomba de velocidad variable
Con curvas de regulación de la presión diferencial discretas el riesgo es elevado que ninguna curva seleccionable se adapte a las condiciones de la instalación.
Con curvas de regulación demasiado bajas se produce un caudal insuficiente durante el funcionamiento con carga nominal
Con curvas de regulación demasiado altas se pueden producir ruidos en cualquier situación de carga
Punto de diseño:Q = 6 m3/h
H = 2,5 m.c.a.
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Campo de funcionamiento de una bomba de velocidad variable
Las bombas con curvas de regulación continuas de la presión diferencial permiten la adaptación de la curva de regulación a cualquier consigna.
Punto de diseño:Q = 6 m3/h
H = 2,5 m.c.a.
Las bombas con regulación continua se adaptan mejor a las variaciones en la carga de la instalación y reducen el riesgo de ruidos o caudales insuficientes
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Control directo de la temperatura ambiente (Tconst)
Control Tconst de la temperatura ambiente, p.ej. en teatros y auditorios
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Control de la temperatura diferencial (∆T)
Control de temperatura diferencial T, p.ej. entre los retornos de circuitos primarios y secundarios
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Funciones de valor añadido en bombas Smart de última generación
El modo de control ‘Multi-Flow Adaptation’ permite sincronizar por ejemplo caudales entrecircuitos primarios y secundarios
Multi-Flow Adaptation
Wilo Net
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Curvas de control para instalaciones de caudal variable
50 Hz
Rend. 86%
50 Hz
Altura de impulsión
Potencia en el eje P2
H / m
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
Q / m³/h0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350
₂P / kW
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
46 Hz
86%
42 Hz
86%
38 Hz
86%
34 Hz
86%
30 Hz
86%
26 Hz
86%
46 Hz
42 Hz
38 Hz
34 Hz
30 Hz
26 Hz
Δp-c
Δp-v
Δp remoto
Tconst, ΔT
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Leyes de afinidad
n1
n2=(
Altura geométrica
H2
H1 )2
)n2(
Potencia
P1
P2=
n13
Caudal
=n1
n2
Q1
Q2
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Perfiles de carga reales obtenidas de bombas instaladas
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Funciones de valor añadido en bombas Smart de última generación
No-Flow-Stop
¡La opción ‘No-Flow-Stop’ permite parar las bombas en caso de quedar por debajo de un caudalmínimo requerido por las propias bombas u otros elementos de la instalación. De esta manerase pueden anular circuitos de baipás que podrían perjudicar la eficiencia térmica del circuito degeneración.
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Funciones de valor añadido en bombas Smart de última generación
¡Podemos limitar el caudal máximo de la instalación directamente en la bomba sin necesidadde válvulas adicionales de ajuste, y con ahorros adicionales en el consumo de las bombas!
Q-LimitQ-Limit - Rango de ajuste
Qmín Qmáx
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Bombas de alta eficiencia en circuitos de recirculación de A.C.S.
Ejemplo: Q = 7,5 m3/h H = 4 m.c.a. 8760 h/a 0,17 €/kWh
PVP: 1828 €PVP: 1488 €
Los circuitos de recirculación de agua caliente sanitaria ofrecen un importante potencial de ahorro debido a sus elevadas horas de funcionamiento.
316 W471 €/a
149 W222 €/a
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Coste del ciclo de vida
Plazo de amortización: < 2 añosEjemplo: Q = 7,5 m3/h H = 4 m.c.a. 8760 h/a 0,17 €/kWh
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Función Q-Limit aplicada a una bomba de recirculación de ACS
Comunicación directa con aplicaciones móviles vía Bluetooth, sin necesidad de interfaces adicionales
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Bombas de alta eficiencia en circuitos de recirculación de A.C.S.
Ejemplo: Q = 4 m3/h H = 1,14 m.c.a. 8760 h/a 0,17 €/kWh
PVP: 1828 €PVP: 1488 €
Debido a la selección a base de criterios empíricos, estas bombas suelen estar bastante sobredimensionadas, lo cual hace necesario correcciones en la puesta en marcha.
273 W407 €/a
26 W39 €/a
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Coste del ciclo de vida
Plazo de amortización: < 1 añoEjemplo: Q = 4 m3/h H = 1,14 m.c.a. 8760 h/a 0,17 €/kWh
25
¡ Gracias por su atención !
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