Todos los costos de la generación de aire
Sin aire comprimido, muchas industrias tendrían que cerrar. Su uso es generalizado. El aire comprimido se considera el “cuarto servicio” más importante tras la electricidad, el agua y el gas.
Esta versatilidad, sin embargo, tiene un costo, ya que la generación y el consumo de aire comprimido son mucho más caros que otros servicios. Por ejemplo, se calcula que el 10% de toda la energía consumida por el sector industrial se utiliza para el aire comprimido. Es decir, se gasta mucho dinero al año en mantener el suministro de aire comprimido de las plantas de producción.
Por lo tanto, las empresas deben centrarse en el consumo de energía cuando busquen ahorrar en aire comprimido, ya que su costo es mucho mayor que los demás factores de costo juntos. De hecho, alrededor del 80% del costo de generar aire comprimido se gasta en energía, mucho más que la inversión inicial realizada en compresores o en mantenimiento.
Conozca el costo del aire comprimido y aprenda a mantenerlo en línea
Análisis exhaustivo de su sistema de aire comprimido
Muy pocas aplicaciones de aire comprimido requieren solo un compresor. Para la mayoría de las aplicaciones de gas y aire comprimido se necesita un sistema completo que suministre aire de alta calidad allá donde sea necesario.
A continuación indicamos la forma de identificar posibles oportunidades de ahorro: en primer lugar debemos analizar las necesidades de aire comprimido de la empresa y todos los componentes que forman parte de la red de aire comprimido necesaria (así como sus costos asociados).
Con esa información podremos determinar cómo se pueden optimizar estos componentes y sus procesos asociados.
Sin embargo, antes de examinar las partes individuales de un sistema de aire comprimido, debe tenerse en cuenta que las empresas no tienen que planificar necesariamente en función del sistema que ya tienen instalado, sino pensando en el sistema que esperan tener en el futuro.
Por ejemplo, si una empresa va a ampliar su producción o a añadir un nuevo proceso, conviene que planifique para cubrir sus necesidades futuras y no solo la demanda actual. Esto es especialmente importante a la hora de elegir la combinación correcta en función de los requisitos de la empresa, así como del tamaño del sistema de tuberías.
Componentes de un sistema de aire comprimido
En primer lugar tenemos el propio compresor. Como hemos señalado anteriormente, el precio inicial de la unidad solo representa un pequeño porcentaje de su costo total de propiedad. Dado que los costos energéticos constituyen la mayor parte del costo total, no tiene sentido comprar un compresor menos eficaz que consuma mucha energía. En lugar de ello, invertir en un compresor de bajo consumo probablemente sea la opción más rentable durante toda la vida útil del compresor.
A la hora de elegir el compresor adecuado para el trabajo, la demanda de aire es un factor importante. Si el suministro de aire es estable, un compresor de velocidad fija puede ser la mejor solución. Sin embargo, si la demanda de aire varía, la opción ideal seguramente sea un compresor con accionamiento de velocidad variable (VSD).
Los fabricantes y las plantas de producción grandes suelen utilizar varios compresores que se encienden y se apagan en función de la demanda de aire y que aportan una flexibilidad adicional.
2. Secadores y filtros
En segundo lugar están los secadores y los filtros. Para algunas aplicaciones, la calidad del aire no es muy importante. Para muchas otras, sin embargo, utilizar un aire de alta calidad es fundamental. No solo es importante evitar que los contaminantes del aire lleguen a los productos finales, sobre todo en los sectores de la alimentación y el farmacéutico, sino también proteger los equipos de la corrosión y la contaminación.
Este es un buen ejemplo que ilustra el costo oculto del aire comprimido de baja calidad: puede resultar más barato a corto plazo no invertir en secadores y filtros pero, a la larga, generará gastos altos.
A la hora de elegir secadores y filtros, es importante escoger la tecnología adecuada para la aplicación. Así se limitará la caída de presión cuando el aire pase por ellos. Al igual que en los compresores, la energía es el principal factor que contribuye al costo total de propiedad de los secadores. Por eso es especialmente importante señalar que también existen en el mercado secadores con tecnología VSD.
3. Purgadores
Los purgadores inteligentes sin pérdida de aire descargan el condensado acumulado del sistema de aire comprimido solamente cuando es necesario, lo que ahorra energía, a diferencia de los purgadores programados, que realizan la descarga a los intervalos seleccionados, aunque no haya condensado. Los purgadores inteligentes sin pérdida de aire son otra incorporación importante que puede ahorrar energía y dinero a lo largo del tiempo.
Tan importante como los equipos empleados para producir y limpiar el aire comprimido son las tuberías por las que se transporta hasta el punto de uso. Incluso el sistema de compresores más eficaz consume energía si las tuberías tienen fugas o son del tamaño incorrecto. Un sistema de tuberías adecuado elimina las restricciones de aire y la caída de presión, además que puede reducir las fugas de aire.
Además de seleccionar el material adecuado para las tuberías, los operadores también tienen que elegir entre un sistema de bucle o de derivación.
Los sistemas de bucle pueden suministrar aire desde distintas direcciones, mientras que los de derivación no. En los sistemas de derivación, el aire fluye en una dirección y se suministra primero a la aplicación más cercana, lo que puede provocar una caída de presión más adelante en el proceso, que podría afectar a la producción.
Otra situación similar es el uso de depósitos para almacenar el aire comprimido. Si el tamaño es correcto, pueden eliminar las falsas demandas en el sistema de aire comprimido. Se elimina la necesidad de instalar compresores adicionales y ayudan a reducir los cambios de presión en el sistema. Se pueden añadir controladores de presión para estabilizar la presión en la red de aire, al mismo tiempo que se reducen las fugas y se ahorra energía.
Vídeo: ¿Cómo se dimensionan correctamente los depósitos de aire?
6. Ventilación y recuperación de la energía
Aunque muchas empresas están haciendo "la tarea" respecto al sistema de aire comprimido en el que invierten, puede que no estén prestando atención a lo que ocurre con el calor residual que se genera al comprimir el aire. Por ejemplo, una buena ventilación reduce la circulación del calor, lo que a su vez reduce el consumo de energía.
Además, la mayor parte del calor residual se puede recuperar y utilizar en otras áreas, por ejemplo, para calentar salas, agua o procesos de producción. Por ello, para optimizar la eficacia de un sistema de aire comprimido es fundamental consultar a los expertos antes de diseñar una sala de compresores.
7. Fugas de aire
Aunque se pueden eliminar muchas deficiencias de los sistemas antes de ponerlos en funcionamiento, también es muy importante supervisarlos constantemente mientras se utilizan. Esta supervisión incluye la detección y reparación de costosas fugas de aire, que pueden costar a las empresas miles de dólares al año. Tenga en cuenta que al aumentar la presión del aire del sistema también se aumentan las fugas, lo cual no solo no las corrige, sino que supone también un aumento del consumo de energía.
En los sistemas de más de un compresor, los controladores centrales pueden desempeñar un papel importante. Pueden reducir la banda de presión media (una reducción de 1 bar en la presión reduce el consumo de energía un 7%), controlar la capacidad del compresor y regular su velocidad.
Aunque parece que son muchos los factores que hay que tener en cuenta, un sistema de aire comprimido bien diseñado y mantenido puede reducir drásticamente los costes operativos de una empresa. Por lo tanto, planificar y realizar inversiones inteligentes ahora siempre dará sus frutos en el futuro.
Y si tiene dudas sobre los componentes o procesos que le pueden ayudar a optimizar su sistema de aire comprimido y aumentar su ahorro, póngase en contacto con nuestros especialistas.