El uso de variadores de velocidad (VSD) comenzó con edificios comerciales más grandes. Estos edificios típicamente usarían motores más grandes y lo que se denominó cajas de volumen de aire variable (VAV). Estas cajas controlarían la cantidad de aire que se envió al edificio o partes del edificio según la demanda de la zona. Este era un sistema muy ineficiente, ya que esencialmente estaba ejecutando el motor completamente cargado y luego descargaba el aire que no necesitaba fuera del edificio. Por lo tanto, la metáfora que siempre me gustó fue que esto sería como soldar el acelerador de su automóvil al piso y luego controlar la velocidad con el freno.
Cuando usa un VSD, puede cambiar la velocidad electrónicamente. Por lo tanto, si no necesita tanto aire, simplemente haga funcionar el motor más lentamente. Ahora, la parte interesante proviene de las leyes de afinidad. Esto es de una de mis presentaciones:
Entonces, lo que esto significa es que una disminución lineal en la velocidad es igual a una disminución lineal en el flujo de aire pero una disminución exponencial en el consumo de energía.
- ¿Cómo puedo reducir un alto voltaje DC?
- ¿Cómo funcionan los transistores?
- ¿Qué debo hacer si estoy estudiando ingeniería eléctrica?
- ¿Qué carga un condensador más rápido, corriente o voltaje?
- ¿Qué sucede después de encontrar una fase y un cable neutro y por qué?
Por lo tanto, si solo necesita un 90% de aire, puede reducir la velocidad del motor un 10% y obtener una caída del 10% en el flujo de aire, pero una caída del 25% en la potencia utilizada. Si reduce la velocidad del motor un 20%, obtendrá una caída del 20% en el flujo de aire, pero una caída del 50% en el costo de energía.
Por lo tanto, si no necesita el 100% de su demanda de aire todo el tiempo, puede ahorrar MUCHO dinero usando un VSD en el motor. En la actualidad, casi todos los edificios comerciales usan VSD para sus sistemas de aire acondicionado y calefacción. Personalmente, he visto casos en los que la recuperación de la inversión utilizando un VSD es de solo un mes o dos. Después de eso, el ahorro de energía es todo salsa para el dueño de la propiedad. Y, la mejor parte es que los inquilinos nunca saben la diferencia. Obtienen el mismo control climático por mucho menos dinero.
Esto ha tenido tanto éxito que incluso está comenzando a ver lo mismo en los sistemas de climatización domésticos. Muchos de los sistemas de gama alta están comenzando a incorporar los VSD, y sospecho que verán más y más a medida que pase el tiempo.
Hay una serie de otros beneficios al usar un VSD en casi cualquier motor. Estos generalmente tienen que ver con reducir la corriente de arranque, proteger el motor y obtener un mejor control sobre las aplicaciones. Pero, para la mayoría de las aplicaciones de aire acondicionado, el mayor atractivo es el ahorro de costos. Y, para este tipo de sistemas, ese ahorro de costos es enorme.