Por: Oscar Sánchez Sánchez, (Ingeniero de Aplicaciones – KAESER México)

Desafortunadamente, las cotizaciones para sopladores son a menudo todo menos transparentes: en muchos casos hay una falta de claridad con respecto a los datos de rendimiento, así como el alcance real de la entrega de aire. El precio de no evaluar críticamente y comparar las ofertas finalmente da como resultado que el cliente tenga que pagar más de lo esperado por el sistema.

Siempre que se instalen nuevas estaciones de sopladores o se modernicen las existentes, se deben tener en cuenta varios puntos para evitar facturas de servicios inesperadamente altas. Dependiendo de los datos sobre los que se basan las cifras de rendimiento, el consumo real de energía puede ser hasta un 20 por ciento superior al proyectado. Para evitar esta situación costosa y decepcionante, los volúmenes de aire requeridos pertinentes
deben indicarse correctamente en la convocatoria de licitación; Y una vez recibidas  las cotizaciones, todas ellas deben ser evaluadas minuciosamente y de manera realista por profesionales cualificados.

 

CONFUSIÓN EN LAS CIFRAS DE RENDIMIENTO
Cuando se trata de tecnología de compresores, hay una gran cantidad de cifras de indicadores para comparar la eficiencia energética de los diversos procesos y máquinas – y, sin compradores que se den cuenta, esto a menudo resulta en que se comparen manzanas con naranjas, por así decirlo. Incluso un indicador tan aparentemente sencillo como la “eficiencia” no es necesariamente lo que parece: puede ser una eficiencia isentrópica, isocórica,  mecánica o global, así como de varios otros tipos. La situación no es muy diferente cuando se trata de flujo de aire: podría ser la entrega de aire libre, la tasa de flujo másico o volumétrico ya sea medida bajo condiciones de entrada, descarga o estándar, etc. Por lo tanto, es a menudo difícil para la persona evaluadora hacer una comparación objetiva, porque queda mucha incertidumbre con respecto a los detalles. ¿Qué fue exactamente medido? ¿Dónde fue medido, y cómo? ¿Se tomaron todas las pérdidas y el consumo de energía de equipamientos en cuenta? Estas son todas las preguntas que deben hacerse. Después de todo, son precisamente estos aspectos los que son decisivos a la hora de evaluar la eficiencia energética del sistema completo una vez instalado.

 

USO DE CUADROS SIGNIFICATIVOS
La norma ISO 1217: 2009 se ha utilizado durante décadas en el sector del aire comprimido para la evaluación de compresores de desplazamiento positivo. La norma permite una comparación objetiva del alcance de las cotizaciones y el alcance de la entrega de aire en términos del consumo y la tasa de flujo volumétrico. Sin embargo, aunque esta y otras normas reflejan el estado actual de la tecnología, su aplicación no es legalmente requerida.

Imagen 1: Hay muchos puntos en los que se pueden tomar mediciones, por lo que es importante verificar con precisión a qué valores se refiere una cotización.

 

Por ejemplo, prácticamente no se ha aplicado la norma ISO 1217: 2009 al rango de baja presión (que incluye los sopladores reciprocantes y de tornillo), aunque sería muy beneficioso en esta área. El anexo B de la norma describe la medición de la unidad de compresión (o bloque del compresor); El Anexo C se refiere a los compresores accionados eléctricamente como una unidad completa (es decir, una máquina completa, lista para ser puesta en servicio); Y el anexo E abarca las máquinas de  velocidad variable, como las que tienen convertidores de frecuencia. La norma describe primero los valores físicos y sus puntos de referencia. Por ejemplo, los parámetros de entrada y descarga, tales como presión y temperatura, deben referirse a la entrada / descarga real de la unidad completa o de sus puntos de transferencia y no deben referirse a mediciones tomadas
dentro de la propia máquina. La definición precisa del método de medición utilizado para calcular el FAD efectivo (free air delivery, por sus siglas en inglés) garantiza además que se tengan en cuenta todas las influencias
capaces de reducir el flujo volumétrico o másico de aire realmente utilizable, como el calentamiento previo del aire de entrada dentro de la cabina de insonorización. También se cuantifican las desviaciones permitidas de los valores físicos entre las condiciones de medición y las condiciones del contrato, así como la tolerancia permisible de los datos de rendimiento calculados y su conversión a condiciones contractuales.

En esencia, la norma ISO 1217: 2009 establece que cuando las mediciones se han realizado de acuerdo con la norma, la entrega de aire libre real FAD (caudal volumétrico utilizable) y la potencia específica, dependiendo del
tamaño, no deben diferir de los parámetros indicados en la cotización por más de 4 o 5 por ciento. La potencia específica desempeña aquí un papel clave, ya que expresa el consumo de energía en relación con el caudal volumétrico producido – es decir, kW por m³/h. Una analogía conocida es el consumo de combustible específico indicado para los vehículos, expresado en litros por 100 kilómetros conducidos.

 

VALORES DE DEMANDA GARANTIZADOS
Los valores garantizados en la cotización aseguran tranquilidad al comprar un soplador reciprocante o rotatorio, u otros tipos de compresores. Los fabricantes más grandes normalmente ofrecen realizar una verificación en fábrica de los datos de rendimiento en presencia del cliente utilizando un equipo de medición de rendimiento compatible con ISO. Es una excelente opción para aprovechar ya que es difícil y costoso realizar posteriormente
mediciones suficientemente precisas de los datos de rendimiento en la ubicación de la instalación. Esto se debe, entre otros factores, al coste prohibitivo de construir equipos de prueba conformes con la norma ISO para realizar mediciones de flujo volumétrico. Es extremadamente difícil comparar el alcance de la oferta con el alcance de la entrega de aire, así como comparar las presiones, los caudales volumétricos y las cifras de
rendimiento, al mismo tiempo que se comprueban las condiciones de medición y se calculan las desviaciones. Si la incertidumbre persiste, siempre es posible contratar los servicios de un organismo técnico de supervisión, como TÜV-Süd Industrie Service GmbH, por ejemplo.
SOLICITE DATOS DE RENDIMIENTO PARA LAS MÁQUINAS COMPLETAS
Sólo es posible evaluar los costes reales de una máquina si la cotización se refiere a una estación completa. Por lo tanto, se recomienda solicitar una lista del alcance completo de la entrega, sin excepción, y una asignación precisa de los valores de rendimiento cotizados a los componentes específicos.

 

Imagen 2: Se debería proporcionar idealmente la verificación de los valores de rendimiento especificados por el TÜV.

DETERMINAR LA PRESIÓN DE FORMA REALISTA
También hay que tener cuidado cuando se trata de presión. Si la presión de diseño calculada de un compresor es
significativamente superior a la presión real de trabajo (por ejemplo, como resultado de reservas de presión planificadas de forma inadecuada), esto no sólo invalida el estado de equilibrio energético, sino que también
puede producir una sobrepresión indeseable bajo condiciones reales en máquinas con compresión interna. Esto no sólo resulta en una pérdida innecesaria de energía, sino que en ciertas circunstancias también puede conducir a un funcionamiento más ruidoso en términos de las pulsaciones del fluido. Sobra decir que el rango de suministro de aire previsto también debe especificarse en la convocatoria de licitación cuando se trata del tema de demanda fluctuante de aire comprimido. No es posible obtener cotizaciones ejecutables hasta que el marco de las condiciones se haya establecido claramente.

Imagen 3: Cualquier persona encargada de obtener las cotizaciones para sopladores debe asegurarse de que los valores de rendimiento indicados se refieren a la estación completa, no sólo a los componentes individuales.

Check list
> Definir claramente las condiciones del marco de referencia y delinear  con precisión el tema de la cotización. Esto
incluye solicitar información sobre el alcance completo de la entrega y los datos de rendimiento para la unidad completa, en su estado operativo final – todo basado en el estándar internacional de desempeño ISO 1217: 2009. Asegurarse de que los datos no se refieran a componentes considerados
aisladamente.

> La cotización debe incluir el costo de someter la máquina completa a ensayos cuantitativos de rendimiento en la fábrica del fabricante antes de la entrega y datos de rendimiento garantizados de acuerdo con la norma ISO.

> Las comparaciones deben basarse en condiciones reales y no ficticias. Esto significa: no sólo comparar los puntos de rendimiento óptimos, sino también evaluar el rendimiento en todo el rango de control, incluidas las configuraciones de carga parcial.

 

COMPARAR LAS COTIZACIONES COMPREHENSIVA, CRÍTICA Y DE MANERA REALISTA
El primer paso para comparar cotizaciones es identificar la ubicación exacta de las interfaces y puntos de transferencia para el aire de proceso y la energía eléctrica a la que se aplican los valores mencionados en la cotización. No todos los fabricantes enumeran todos los valores que se aplican al alcance de suministro anunciado; Más bien, algunos especifican sólo el consumo de energía de la unidad de compresión, o bloque del
compresor, – aunque al final se suministra una máquina completa y los valores reales pueden ser diferentes como resultado de que las interfaces para la transferencia de aire de proceso y el consumo de energía se colocan
en diferentes lugares.

Además, la energía se consume o se pierde en varios – a menudo inadvertidos – puntos en el camino desde la potencia en el  acoplamiento, hasta el eje del compresor, mediante toda la carga eléctrica conectada. Entre ellas se incluyen las pérdidas de transmisión de potencia mecánica debidas a correas en V o engranajes, las pérdidas de presión en los componentes de control de flujo (amortiguadores de sonido, válvulas check, filtros, etc.) así como la potencia eléctrica adicional requerida para conjuntos auxiliares tales como bombas de aceite, ventiladores, bombas de vacío, etc. Si se utiliza un convertidor de frecuencia, entonces su eficiencia, y en particular la no insignificante reducción de la eficiencia del motor como resultado de la conversión de voltaje, también debe tenerse en cuenta como potencia de entrada en las terminales del convertidor.

Además, la eficiencia de la máquina está sujeta a fluctuaciones considerables en todo el espectro, desde la carga parcial hasta la plena carga de operación – una de las razones por las que el Anexo E de la norma ISO 1217 requiere que, para las máquinas de velocidad variable, las mediciones se tomen en cinco configuraciones de carga diferentes a lo largo de todo el rango de control. Este importante requisito ayuda a asegurar la exactitud de las proyecciones de consumo energético, ya que se relacionan con las configuraciones de carga y los períodos de
operación realmente bajo consideración para una aplicación específica – y trabaja para evitar la dependencia de datos de rendimiento poco realistas.
CONCLUSIÓN
Aunque a primera vista realizar una comparación objetiva y profunda puede parecer más trabajo y gastos (particularmente para las mediciones de aceptación), los ingenieros responsables de la planeación y los operadores encargados de seleccionar los mejores equipos de aire comprimido para el trabajo encontrarán que el esfuerzo vale la pena a largo plazo. Después de todo, el compresor o el soplador deben funcionar tan
consistentemente como sea posible durante un período de 10, 15 o 20 (o más) años – mientras que minimizan las emisiones de ruido, los requisitos de mantenimiento y, por supuesto, el consumo de energía. En resumen, todos los planeadores y operadores obtendrán beneficios tangibles de cumplir la norma ISO 1217: 2009, Anexos C y E,
como un componente del contrato y obtener la verificación profesional de los valores de rendimiento, preferiblemente mientras el equipo esté todavía en la fábrica.