Precisión en el control e influencia sobre un sistema de calentamiento con vapor

Cuando se escoge un sistema de calentamiento con vapor, existen sistemas más y menos precisos. ¿De qué manera afecta la precisión de la solución elegida al funcionamiento de su sistema de calentamiento?

La precisión en el control del sistema de calentamiento con vapor está relacionada con el control de la temperatura de salida de un fluido. Un sistema es más preciso cuanto más se acerque la temperatura de salida del fluido a calentar a la temperatura de consigna deseada. Cuanto más tiempo y de forma más constante coincidan estos dos valores, más preciso será el sistema de control.

Un sistema de calentamiento con vapor más preciso tarda menos tiempo en reaccionar a las variaciones de carga de la aplicación. Por ejemplo, una variación en la temperatura de entrada al sistema, o en el caudal del fluido a calentar. En esos momentos, la temperatura de salida variará momentáneamente, y tardará un tiempo hasta que vuelva a estabilizarse en el valor deseado. Los sistemas más precisos logran que este tiempo sea lo más reducido posible.

No disponer de la suficiente precisión en el control de su sistema de calentamiento puede acarrear situaciones tales como, entre otras:

• No poder controlar la temperatura de salida de forma estable.
• Excesos de temperatura que pueden generar quemaduras a los usuarios.
• Activación de las alarmas de seguridad establecidas teniendo los usuarios que rearmar o revisar el sistema constantemente.
• Funcionamiento deficiente de la aplicación en cuestión (calefacción, limpieza, agua de proceso, etc.).
• Problemas en la instalación tanto del fluido a calentar como de vapor.

No obstante, no todas las aplicaciones requieren el mismo nivel de precisión. Si la aplicación tiene unas variaciones de demanda muy bruscas y de mucha magnitud, será necesario un sistema de control más preciso.

Un ejemplo sería la generación de agua caliente sanitaria para un sistema de varios puntos de limpieza. En estos sistemas es muy habitual que existan cambios de demanda bruscos en situaciones como pasar de no estar usando ningún punto de limpieza (quizás únicamente recirculando un pequeño caudal por el intercambiador) a demandar tres puntos de limpieza de forma simultánea. Estos sistemas requieren de gran precisión y rapidez de reacción para ser controlados correctamente.

Por el contrario, si la aplicación es constante en su demanda, y las variaciones son pocas y/o lentas, no será necesaria tanta precisión para lograr que el valor de la temperatura de salida coincida de forma constante con el valor deseado. Un ejemplo serían los sistemas de calentamiento con vapor para calefacción, los cuales pueden tener variaciones en la demanda (el espacio a calentar estará más frío por la mañana que al mediodía) pero éstas no son muy grandes y la transición es lenta, ya que el espacio a calentar va aumentando o reduciendo su temperatura de forma muy gradual. En estos casos un sistema de precisión limitada sería capaz de ejercer un control adecuado.

Una solución muy habitual para que un sistema de calentamiento con vapor poco preciso funcione de forma adecuada suele consistir en instalar un tanque acumulador de agua caliente. Este tanque, si ha sido adecuadamente estudiado y dimensionado, permite suministrar el consumo de agua requerida en un momento determinado a la temperatura deseada. Como consecuencia, el tanque perderá temperatura, pero lo hará de una forma gradual, haciendo que el sistema de calentamiento con vapor tenga que reaccionar de una forma menos brusca que sin la presencia de este tanque.

 

Un tanque subdimensionado, implicará una variación demasiado rápida en la temperatura, lo cual no dará suficiente tiempo de reacción a su sistema de calentamiento con vapor. Disponer, por el contrario, de tecnologías que le aporten gran precisión en el control de su sistema de calentamiento, supone considerables beneficios:

• El espacio requerido por estos sistemas de calentamiento suele ser más reducido.
• La ausencia de un tanque acumulador implica eliminar un elemento que desprende calor y debe ser aislado y mantenido.
• Disponer de un tanque acumulador es un posible foco para la proliferación de problemas de seguridad como la legionela, que deberá ser controlada cuidadosamente en todos los sistemas de agua caliente, pero especialmente en los tanques de acumulación.
• Su aplicación dispondrá de una temperatura precisa y constante durante la mayor parte del tiempo pese a variaciones bruscas de demanda, minimizando problemas de funcionamiento, salto de alarmas, quemaduras, etc.
• Disponer de un mejor control le permitirá ajustar mejor la temperatura más adecuada para su aplicación, aumentando su capacidad para controlar el proceso.
• Un sistema de calentamiento con vapor que funciona adecuadamente evita algunas roturas en el equipo, reduciendo la necesidad de mantenimiento y, en consecuencia, el consumo de recursos humanos y materiales del mismo.

Existen múltiples soluciones para aumentar la precisión en el control de su sistema de calentamiento. Desde un correcto dimensionado de sus elementos o la correcta elección del sistema de eliminación de condensados, hasta mejoras en el software de control o métodos físicos y electrónicos para anticiparse a las variaciones de carga.

No obstante, en las ocasiones en que no es necesario disponer de sistemas de calentamiento con vapor de gran precisión porque las variaciones de demanda no existen o son muy lentas, o porque exista un rango temperaturas de salida que se considere aceptable, se pueden utilizar soluciones alternativas que le permitan aprovecharse de la situación.

Existen soluciones de baja precisión pero que le pueden permitir ganar en ahorro energético o reducción de costes, entre otros. En cualquier caso, el sistema de calentamiento con vapor deberá ser estudiado con detenimiento en todos los casos para que el método de control utilizado no genere problemas como golpes de ariete, dificultad en la eliminación de condensados, ruidos, poca controlabilidad, etc. Estos puedan conllevar roturas de elementos o problemas de seguridad, entre otros.

En definitiva, elegir la solución que mejor se ajuste a su caso en cuanto a la precisión requerida en el control de su sistema de calentamiento es un aspecto que debe estudiarse con detalle para asegurar el correcto funcionamiento de su sistema de calentamiento con vapor y, a su vez, obtener la solución que le facilite los mayores beneficios posibles.

Ya que te interesa saber más acerca de una sistema de calentamiento con vapor, te invitamos conocer estas ideas para mejorar el rendimiento de los sistemas de vapor en la industria, así como también a suscribirte al newsletter especializado en sistemas de vapor industrial, un recurso que te servirá para recibir más contenido sobre las nuevas tendencias del vapor.