Calcular el ahorro energético y la amortización de un variador en cuatro pasos

Una modernización con variador de frecuencia (VFD) empieza por el tipo de carga, porque decide todo lo demás. Los ventiladores y las bombas centrífugas son cargas de par variable: el caudal varía con la velocidad, la presión con el cuadrado y la potencia en el eje con el cubo. Una bomba o un ventilador al 80 % de velocidad absorben por tanto cerca del 51 % de su potencia nominal. Las cargas de par constante, como transportadores y compresores de desplazamiento positivo, escalan de forma lineal, así que el ahorro proporcional es menor. Quien promete un 30 % de ahorro para cualquier aplicación está adivinando.

Segundo, construya la curva de duración de carga. Anote cuántas horas al año funciona la máquina en cada caudal o presión que el proceso necesita realmente, en lugar de suponer que trabaja en su punto nominal. La mayoría de ventiladores y bombas sobredimensionados se regulan por estrangulamiento o derivación durante buena parte de sus horas de servicio, y ese estrangulamiento es justo donde la ley cúbica se convierte en dinero. Una curva de duración realista vale más que un dato preciso de rendimiento del motor.

Tercero, convierta a kWh usando el rendimiento del motor, las pérdidas del variador (normalmente 2 a 3 %) y la estructura tarifaria, sin olvidar el término de potencia si la compañía factura la punta. Cuarto, reste el coste instalado del variador, la mitigación de armónicos elegida y el trabajo de cuadro, y divida por el ahorro anual para obtener la amortización. Haga el cálculo con dos perfiles de caudal, uno optimista y otro conservador. Si el caso conservador se amortiza dentro de su horizonte de inversión, el proyecto merece aprobarse; si solo funciona el optimista, la recomendación honesta es instrumentar la máquina un mes y medir la curva de duración real.