Implantacion de variador de velocidad en edificios terciarios
Los motores electricos de bombas, ventiladores y compresores en edificios terciarios frecuentemente operan a velocidad fija, consumiendo la misma potencia electrica independientemente de la demanda real. La implantacion de variadores de velocidad (también llamados variadores de frecuencia o VFD) permite ajustar la velocidad del motor a las necesidades del momento, generando un ahorro electrico muy significativo. La ficha TER240 del catalogo CAE reconoce este ahorro para actuaciones en el sector terciario.
La ley de afinidad de los ventiladores y bombas establece que la potencia consumida varia con el cubo de la velocidad. Esto significa que una reducción del 20% en la velocidad del motor genera una reducción de aproximadamente el 49% en el consumo electrico. Este principio hace de los variadores de velocidad una de las medidas de ahorro con mejor retorno de inversion disponibles.
Los principales candidatos para variadores en edificios terciarios son: bombas de circulacion de climatizacion, ventiladores de unidades de tratamiento de aire (UTA), extractores de parkings, bombas de agua de torres de refrigeracion y ventiladores de condensacion.
Fundamento técnico del ahorro con variador de velocidad
Ley de afinidad (bombas y ventiladores centrifugos)
- Caudal: Proporcional a la velocidad (Q ~ n)
- Presion: Proporcional al cuadrado de la velocidad (H ~ n2)
- Potencia: Proporcional al cubo de la velocidad (P ~ n3)
Un motor que opera al 80% de su velocidad nominal consume solo el 51% de la potencia a velocidad plena. En la práctica, los edificios terciarios tienen cargas variables (ocupacion parcial, temperaturas moderadas, horarios nocturnos) que permiten reducir la velocidad la mayor parte del tiempo.
Ejemplo de calculo para TER240
Instalacion de variadores en 4 bombas de circulacion de climatizacion de un centro comercial:
- Potencia nominal por bomba: 15 kW (4 bombas = 60 kW)
- Horas de funcionamiento: 4.500 h/ano
- Carga media ponderada: 65% (velocidad media al 65% de la nominal)
Consumo antes (velocidad fija) = 60 x 4.500 = 270.000 kWh/ano Consumo con variador = 60 x (0,65)^3 x 4.500 = 74.129 kWh/ano Ahorro anual = 270.000 - 74.129 = 195.871 kWh/ano = 195,87 MWh/ano CAE total = 195,87 MWh Valoracion = 196 MWh x 100 EUR/MWh = 19.587 EUR
La instalación de variadores en las bombas de climatizacion puede generar mas de 74.000 EUR en certificados CAE, con un periodo de retorno tipico inferior a 2 anos.
Errores comunes en verificación ENAC para TER240
- Aplicar la ley del cubo sin considerar la presión estatica: En circuitos con elevada presión estatica (altura geometrica), la reducción de consumo es menor que la predicha por la ley de afinidad pura.
- No documentar el perfil de carga: La carga media ponderada debe justificarse con datos de medicion o simulacion, no estimarse arbitrariamente.
- No medir el consumo pre-instalación: Se requieren mediciones de potencia electrica del motor antes de instalar el variador.
- Omitir las perdidas del variador: El propio variador tiene un rendimiento del 95-98% que debe contabilizarse.
- Variador instalado en motor con valvula de regulacion: Si existe una valvula de regulacion (mariposa, compuerta), el ahorro real depende de retirarla o abrirla completamente; mantenerla parcialmente cerrada reduce el beneficio del variador.
Normativa para TER240
- Orden TED/845/2023: Ficha TER240.
- Real Decreto 36/2023: Sistema CAE.
- RITE: Requisitos de regulacion y control de motores en instalaciones termicas.
- Reglamento (UE) 2019/1781: Diseno ecologico de motores electricos y variadores de velocidad.