En consonancia con la Nota Central de esta edición, hacemos un breve acercamiento a los principios básicos para comprender que sucede con los parámetros de una bomba centrífuga al variar la velocidad de rotación.
En diversas aplicaciones surge la necesidad de regular o ajustar el caudal o la presión que entrega una bomba centrífuga, esto lo podemos realizar por diversos métodos, los más comunes son: utilizar un bypass (circuito de recirculación), abriendo o cerrando la válvula que se ubica a la salida de la bomba (estrangulamiento), modificando el diámetro del impulsor o variando la velocidad. En estos dos últimos el resultado se puede determinar con exactitud aplicando un cálculo ya definido.
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Leyes de afinidad
Éstas son una expresión matemática que describe la relación entre los parámetros que definen el comportamiento de las bombas, se aplican a todos los tipos de bombas centrífugas. Los parámetros involucrados son: Caudal (Q), Altura (h) o Presión, Potencia, ANPA (NPSH), Eficiencia, Velocidad de rotación y Diámetro de impulsor.
No nos centraremos en el desarrollo de las fórmulas, pero sí analizaremos qué es lo que pasa y sobre todo cómo se aplica a las bombas centrífugas, como por ejemplo las presurizadoras. (si quiere conocer las leyes puede en nuestra web encontrar una nota técnica al respecto)
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Variando velocidad
Al variar la velocidad de rotación vamos a variar el rendimiento, lo que entrega la bomba, pero esto no sucederá de manera proporcional en todos los parámetros, por ejemplo, si bajamos la velocidad a la mitad, no implica que tanto caudal, presión y potencia se reducirán un 50%.
Cada parámetro variará en diferente proporción, según las leyes de afinidad. El resultado visto en la curva será el siguiente:
Si la bomba gira a 2800 rpm y la velocidad se reduce, el rendimiento será una curva similar y paralela a la original pero inferior, del mismo modo cada vez que se reduzca en mayor medida la velocidad.
Analizando la Fig. 1 vemos que la rpm3= 2800 rpm, rpm2= 2700 rpm, rpm3= 2600 rpm, se grafican solo tres curvas, pero entre ellas hay intermedias, ya que cuando se utiliza un variador de frecuencia la velocidad cambia gradualmente y no en escalones. El resultado es entonces que el variador de velocidad, acorde a la información que le envía el transductor de presión, acelera o desacelera la velocidad en proporción al caudal requerido manteniendo una presión constante.
En la parte inferior vemos la curva de potencia, es decir lo que consume la bomba (kW), si la bomba fuera de velocidad fija (2800 rpm) el consumo eléctrico será acorde a la curva de esa velocidad. Ahora si observamos la diferencia es muy notoria, en especial a bajo caudal el consumo eléctrico desciende en mayor medida. Ya que los equipos de presurización domiciliarios funcionan más tiempo a bajo caudal el ahorro energético es mucho más alto.
Siempre hay particularidades, pero podríamos aplicar un variador de velocidad a cualquier electrobomba, para reducir la velocidad, ya que si se aumenta se le exigirá mayor potencia al motor dañándolo.
Los variadores de velocidad nos ofrecen muchas posibilidades en cuanto a programación, pueden configurarse para producir variaciones acordes a otros parámetros, por ejemplo mantener el caudal constante y varíe la presión, pero esto obviamente es con otros sensores y para aplicaciones muy particulares diferentes a presurización.
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