Cómo auditar un sistema de aire comprimido

Importancia de la auditoría del sistema de aire comprimido

Una auditoría del sistema de aire comprimido es la forma de determinar cuánta producción se ha perdido. Está diseñada para ayudar a identificar ineficiencias, de modo que se puedan corregir y ahorrarle dinero a su organización en costos operativos a largo plazo. Incluso una sola fuga de 6 mm en una línea de aire comprimido puede costarle a una instalación entre 2500 y 8000 dólares anuales, dependiendo de la presión y los costos de energía, lo que demuestra la importancia de la detección de fugas.

La implementación de las recomendaciones de auditoría puede amortizarse a largo plazo, generando beneficios en términos de ahorro de costos, mayor vida útil de los equipos y confiabilidad del sistema. Algunas recomendaciones comunes de una auditoría pueden incluir:

• Sella las fugas no detectadas.
• Reduzca el exceso de presión.
• Requisitos de aire del tamaño adecuado.
• Sustituya las tuberías dañadas.
• Elimine las restricciones obsoletas.
• Aumentar la capacidad de almacenamiento.
• Eliminar el uso indebido.
• Supervise los controles del sistema.
• Mejorar la recuperación de calor.

Si cumple estas y otras recomendaciones de la auditoría, su empresa podrá optar a varias posibles rebajas energéticas, lo que le permitirá ahorrar aún más dinero en servicios públicos.

Cómo auditar un sistema de aire comprimido

Saber cómo auditar un sistema de aire comprimido con precisión comienza con una evaluación profesional: un técnico de diagnóstico utilizará herramientas de registro de datos para medir su perfil de carga (la diferencia entre el CFM y el PSI que está utilizando y lo que necesita para realizar el trabajo).

Con estos datos, verá gráficos que muestran dónde se está desperdiciando energía (y dinero). Esta información es fundamental para identificar anomalías o pérdidas de aire que provoquen que su sistema de aire se sobrecargue y compense en exceso. Un caudalímetro sin calibrar puede acumular un error de 5 a 10¹T con el tiempo, por lo que establecer una línea base de KPI durante cinco días hábiles consecutivos de operación a plena carga antes de realizar cualquier mejora ayuda a garantizar la fiabilidad de las lecturas.

Una auditoría abarcará muchos parámetros y factores, y una evaluación completa puede realizarse en menos de 8 horas o en unos pocos días, en función del tamaño y la complejidad de su sistema. Para realizar un análisis completo de su sistema de compresores, se recomienda comprobar los siguientes aspectos.

Elimine las fugas y las caídas de presión.

La señal más clara es que el compresor siga cargando y funcionando incluso cuando no haya ningún equipo que consuma aire en marcha. Estos son los responsables de la mayor parte del desperdicio de energía, así que identifique y repare cualquier fuga en las tuberías de su sistema de aire. Una buena práctica es instalar caudalímetros en la tubería principal después del tanque de almacenamiento y en cada ramal que alimente diferentes áreas, para que pueda establecer una base de referencia del consumo normal y detectar rápidamente cuando el uso aumente. Incluso un orificio de 1/8 de pulgada de diámetro en un sistema de 100 PSI puede añadir hasta $1200 en energía desperdiciada durante un año, y el costo real aumenta con el tamaño del orificio: cuanto más grande sea el orificio, mayor será el desperdicio, por lo que conviene comprobar una gama de tamaños de orificios en lugar de asumir que solo importan las fugas grandes. Ese mismo orificio de 1/8 de pulgada puede desperdiciar casi 20 CFM de aire comprimido, y cada aumento de 2 psi en la presión de descarga aumenta el consumo de energía en aproximadamente 1%, por lo que buscar una presión innecesaria es su propio drenaje de eficiencia.

• Envejecimiento de las tuberías: en todas las líneas aéreas, especialmente las juntas desgastadas.
• Acoplamiento - compruebe las juntas; pueden estar dañadas por la instalación/uso.
• Válvulas de drenaje: compruebe los receptores, los filtros y todos los demás equipos con válvulas.
• Accesorios: es posible que los accesorios se hayan aflojado con el tiempo.
• Conector de brida - donde será necesario sustituir la junta.
• Mangueras flexibles: pueden cortarse o desgarrarse debido a la fricción.
• Colector: compruebe las conexiones muy próximas entre sí.
• Los extremos de la herramienta neumática: compruebe si hay fugas en los conectores y las juntas.

Más allá de una solución puntual, establezca un programa continuo de mantenimiento preventivo para la prevención de fugas: programe inspecciones periódicas con ultrasonidos o pruebas de jabón, capacite al personal para detectar y reportar silbidos o caídas de presión, y priorice las reparaciones según el tamaño y el costo de la fuga para mantener el sistema hermético de forma constante. Un punto de referencia práctico es mantener la fuga total del sistema en no más de 5-10% del flujo total de aire comprimido; cualquier valor superior a este rango indica que su programa de prevención necesita reforzarse.

Para cuantificar las fugas, realice una prueba rápida de carga/descarga: con todos los usos finales apagados, mida con qué frecuencia y durante cuánto tiempo el compresor realiza ciclos para mantener la presión y, a continuación, calcule la tasa de fuga a partir del porcentaje de tiempo de carga. Alternativamente, aísle el sistema, observe la caída de presión durante un período determinado y utilice esa tasa de decaimiento para estimar la fuga total. Utilizando el tiempo de carga (T1) y el tiempo de descarga (T2) del compresor, una tasa de fuga total superior a 10%, calculada como [(T1x100)]/(T1+T2), es una clara señal de que su sistema necesita atención.

Revisa los filtros de aire

Los filtros obstruidos restringen el flujo de aire, lo que obliga al compresor a trabajar más y aumenta el consumo de energía. Con el tiempo, también permiten que contaminantes dañinos eviten el medio filtrante y circulen por el sistema, lo que puede causar daños costosos a los equipos posteriores. Limpie o reemplace los filtros periódicamente para prevenir estos problemas.

Para optimizar el ahorro en la etapa de compresión de aire, proporcionamos filtros de línea de alta eficiencia. Limpie o cambie todos sus filtros periódicamente y asegúrese de utilizar siempre los filtros correctos.

Eliminar la demanda artificial

Fabricantes de compresores de aire como BISON utilizarán una presión más alta (PSI) para compensar en exceso las fugas, las reducciones de presión y las variaciones de caudal para satisfacer las demandas de caudal (CFM). Esto crea una capacidad de demanda artificial de 25% o superior a la requerida. Esto puede repercutir en sus costes de funcionamiento, obligar a su compresor a trabajar más de lo necesario y desperdiciar aire en el proceso.

Operar a la presión más baja posible minimiza significativamente el desperdicio de energía. Por lo tanto, en lugar de aumentar manualmente la presión para satisfacer la demanda, considere un controlador de flujo o un regulador de presión para mejorar la eficiencia del aire que ya genera. Los compresores de velocidad variable ajustan su salida dinámicamente para adaptarse a la demanda de aire fluctuante, lo que reduce el desperdicio de energía en comparación con las unidades de velocidad fija en instalaciones con cargas variables. Reducir la presión del sistema en 14,5 psi (1 bar) puede generar un ahorro de energía de aproximadamente 71 TP3T, por lo que vale la pena revisar la configuración de presión periódicamente.

Considere un regulador de presión

Un regulador de presión mantiene las herramientas neumáticas funcionando de manera eficiente al regular con precisión la presión del aire y minimizar el desperdicio de aire. Algunos reguladores incluso incorporan filtración para una máxima protección. Considere utilizarlos en su punto de uso de aire comprimido.

También conviene tener en cuenta que algunos usos finales, como la limpieza, la refrigeración o la agitación, no requieren la presión máxima de la línea, y comparar las necesidades de presión en el punto de uso para estas tareas puede ayudar a las unidades de alto rendimiento a evitar suministrar más presión de la necesaria.

Calcular los costos de la secadora de aire y la calefacción.

Un secador de aire de alta eficiencia elimina la humedad del aire comprimido para evitar la acumulación rápida de calor y condensación. Los secadores de aire protegen la vida útil de sus herramientas y máquinas neumáticas al enfriar y eliminar la humedad que, de otro modo, contaminaría el aire y dañaría el tanque del compresor, las tuberías y otros componentes con el tiempo. Si utiliza un secador de aire inadecuado, desperdiciará dinero al sobrecargarlo para un propósito para el que no fue diseñado. Como parte de su auditoría, verifique el punto de rocío del secador de refrigerante, pruebe el drenaje de condensado para comprobar su correcto funcionamiento y supervise la presión diferencial del filtro coalescente para confirmar que el sistema de secado funciona de manera eficiente y no se esfuerza innecesariamente.

Los secadores de aire refrigerados funcionan perfectamente con compresores scroll o compresores de pistón o de tornillo rotativo diseñados con un refrigerador posterior incorporado.

De lo contrario, un secador de aire refrigerado trabajará más tiempo y el doble para enfriar el aire a alta temperatura, lo que se traduce en un derroche de energía, una menor vida útil del secador y dinero en el balance final. Los secadores de aire de alta temperatura están diseñados para este fin y funcionan de forma eficiente con estas cargas de trabajo pesadas.

La mayor parte de la energía eléctrica del compresor se convierte en energía térmica, que a menudo se desperdicia. Las aplicaciones inteligentes de su sistema (como una unidad de recuperación de calor) le permiten utilizar esta energía para compensar los costos del compresor. Algunos sistemas de alto rendimiento también combinan compresores de velocidad variable con secado por desecante como métodos adicionales para gestionar el consumo de energía y el control de la humedad, aunque el ahorro real dependerá de su configuración específica. Tomemos como ejemplo la calefacción de espacios. En grandes edificios comerciales, es posible utilizar el calor producido por el compresor para calentar la estructura o incluso el agua para diferentes usos de agua caliente.

Mejora tu capacidad de almacenamiento

Aumentar la capacidad de almacenamiento generalmente implica agregar un tanque auxiliar que se llena inicialmente y se utiliza según sea necesario. Cuanto mayor sea la capacidad de almacenamiento, menor será el tiempo de funcionamiento del compresor, lo que permite obtener más con menos kilovatios-hora. Sin embargo, cuanto más tiempo permanezca comprimido el aire, mayor será la humedad que acumule. Una mayor capacidad de almacenamiento puede ser una solución rentable a largo plazo, siempre y cuando se utilice el aire adicional durante la jornada laboral.

Apague el compresor.

Parece sencillo, pero muchos fabricantes dejan los compresores encendidos cuando no se usan, como los fines de semana o fuera del horario laboral. Esto es innecesario y supone un desperdicio de energía. Apague el compresor fuera del horario laboral y cuando no lo utilice. Instale un temporizador de apagado automático o simplemente incluya el apagado en la lista de tareas al final del día.

Conclusión

Las auditorías de sistemas de aire comprimido son herramientas invaluables para las industrias que dependen de este sistema. Ya sea una auditoría energética para mejorar la eficiencia, una auditoría de fugas para reducir el desperdicio de energía o una evaluación del sistema para una mejora general, estas auditorías ayudan a reducir los costos operativos, mejorar la confiabilidad y respaldar la sostenibilidad ambiental, desempeñando un papel esencial en la prolongación de la vida útil de los equipos y la reducción del costo total de propiedad. Desde esta perspectiva, el sistema de aire comprimido se convierte en un activo estratégico, donde la combinación de los resultados de la auditoría con oportunidades como la recuperación de calor puede fortalecer el retorno de la inversión realizada en sus equipos.

Al comprender los objetivos y procesos de los distintos tipos de auditorías, las empresas pueden tomar medidas proactivas para garantizar que sus sistemas de aire comprimido operen con la máxima eficiencia y, al mismo tiempo, reduzcan su consumo energético. Una forma práctica de realizar un seguimiento a lo largo del tiempo es monitorizar un indicador de rendimiento de kW por cada 100 cfm, utilizando un período de medición inicial de aproximadamente 10 días para obtener una imagen fiable del rendimiento real del sistema antes y después de cualquier mejora.