Aplicación de arrancador de estado solido a equipo de aire acondicionado
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Sergio Iniguez
Jan 7, 2010, 10:50:30 PM1/7/10
to listaele...@googlegroups.com
Estimados amigos listeros:
Les hago llegar una consulta referida a la utilización de un arrancador de estado solido para el arranque de un compresor de un equipo de aire acondicionado, si alguien ha tenido alguna experiencia al respecto y la puede comentar, desde ya agradecido.
Se trata de un equipo de A.A: del tipo roof-top, trifasico, con motocompresor de 11kW (19A), funciona permanentemente acondicionando un Data Center, en caso de corte de suministro de energía de la red pasa a ser alimentado desde un grupo electrogeno. El problema actual es que se ha aumentado el consumo sobre el grupo electrogeno por lo que al momento del arranque del aire acond. lleva al generador casi al limite durante unos segundos poniendo en riesgo la integridad y confiablidad del sistema. La solucion que estoy proponiendo es instalar un arrancador de estado solido para el compresor en lugar del arranque directo con que cuenta actualmente y de esa manera limitar la corriente de arranque y extender el tiempo del mismo para aliviar así al generador. Los especialistas en refrigeracion no estan de acuerdo con la solucion pero tampoco justifican su posicion al respecto. Actualmente tengo conocimiento de que los equipos mas modernos, llamados "ecologicos" cuentan con variadores de frecuencia que controlan la temperatura en funcion de las revoluciones del compresor, lo que no tengo claro es si estos compresores son los estandar o tienen un diseño acorde a esta aplicación.
Cualquier tipo de información o comentario sobre el tema será bienvenido.
Saludos cordiales,
Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
Les hago llegar una consulta referida a la utilización de un arrancador de estado solido para el arranque de un compresor de un equipo de aire acondicionado, si alguien ha tenido alguna experiencia al respecto y la puede comentar, desde ya agradecido.
Se trata de un equipo de A.A: del tipo roof-top, trifasico, con motocompresor de 11kW (19A), funciona permanentemente acondicionando un Data Center, en caso de corte de suministro de energía de la red pasa a ser alimentado desde un grupo electrogeno. El problema actual es que se ha aumentado el consumo sobre el grupo electrogeno por lo que al momento del arranque del aire acond. lleva al generador casi al limite durante unos segundos poniendo en riesgo la integridad y confiablidad del sistema. La solucion que estoy proponiendo es instalar un arrancador de estado solido para el compresor en lugar del arranque directo con que cuenta actualmente y de esa manera limitar la corriente de arranque y extender el tiempo del mismo para aliviar así al generador. Los especialistas en refrigeracion no estan de acuerdo con la solucion pero tampoco justifican su posicion al respecto. Actualmente tengo conocimiento de que los equipos mas modernos, llamados "ecologicos" cuentan con variadores de frecuencia que controlan la temperatura en funcion de las revoluciones del compresor, lo que no tengo claro es si estos compresores son los estandar o tienen un diseño acorde a esta aplicación.
Cualquier tipo de información o comentario sobre el tema será bienvenido.
Saludos cordiales,
Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahía Blanca, Argentina.
omar graterol
Jan 8, 2010, 3:01:11 PM1/8/10
to listaele...@googlegroups.com, Sergio Iniguez
Sergio, como siempre, parece sencillo pero interesante, como tu dices hoy en dia existen equipos de alta eficiencia y hasta Ecologicos, puedes ver la pagina de FRIGIDAIRE. Algunos obtienen un rendimiento de hasta 24 BTU/Watt (SEER 24). Te copio el link de la pagina donde tienen una explicacion de estos equipos, como puedes ver si regulan la velocidad del compresor entre 900 rpm y 3600 rpm, pero sus motores son especiales, generalmente sobrediseñados al compararlos con motores estandard. Cabe recordar los problemas de alta temperatura y armonicos en motores estandard. Copio el link:
Por otra parte, el problema que tu planteas, parece estar relacionado con la falta de capacidad del generador para manejar la Iarr. de la unidad de A/A junto con el resto de la carga, aunque no mencionas la capacidad del generador, con los datos del aire (19 amp. IFL), se supone una corriente de arranque cercana a los 120 Amp, lo cual junto con el resto de la carga, esta causando la respuesta del generador, que como tu dices va al limite, y puede estar ocasionando caida de volttaje del sistema, al mismo tiempo que retarda el arranque del Compresor de tu A/A.
Es bueno verificar la capacidad de generador, que aunque normalmente pueden ser cargados para sobrecargas instantaneas, hasta un 300%, no significa que pueden mantener sus condiciones de frecuencia y voltaje en esos periodos tan cortos, los controles del generador, generalmente tienen un tiempo de respuesta, que no permiten lograr sus puntos de ajuste en forma inmediata (Eso explica la caida de voltaje y la accion de aceleracion sotenida del generador cuando arranca el A/A).
En cuanto al uso del Arranque suave, te puedo decir que por ser el compresor una unidad de desplazamiento positivo (Rotativo o de embolo), con unas pocas vueltas, logran una presion alta en la descarga y puede ser que el torque suministrado, no supere el torque requerido de arranque, causando que el compresor no llegue a arrancar. Tee copio a continuacion una discusion que ubique sobre este tema.
************************************** Discusion ************************************************
The starting load of the air conditioner, 83 Amps, is higher than the
> rating of the generator. > The compressor circuit is only protected with 30 amp breaker. Yes the locked rotor current is high but only very brief period, don't know if that startup spike goes that high. Some of the other issues with the startup are: 1: Positive displacement pump, takes only a few turns and the pressure is up there. 2: Pump needs to be running at near normal speed quickly where the motor has the torque when the pressure builds. Makes slow soft start not good, probably will lock before run. 3: Slow startup may create lubrication issues with motor. > So it doesn't surprise me that the voltage dips when the A/C starts. > > If your generator is rated for a 300% temporary overload, that does not > mean it will be producing rated voltage and frequency at that time. > > Boosting the engine speed in anticipation of the air conditioner > starting is asking for trouble, please don't do it. You'll be stressing > your whole system even more. ******************************************Fin de Discusion **********************************
Aparte de la revision de la capacidad del generador, puedes intentar un arranque escalonado de toda tu carga, dando las prioridades que correspondan para el resto de las cargas, en cuanto la A/A, puedes arrancar con algun retardo, solo el compresor y luego el ventilador.
Saludos,.............Omar Graterol
Ingeniero Electricista
Maracaibo - Zulia - Venezuela
Telf. 58-261-7436648
Cel. 58-414-6338693
|
Juan Melgarejo
Jan 9, 2010, 12:14:42 PM1/9/10
to Sergio Iniguez, listaelectricasm
Sergio
El compresor arranca y en ese instante hay una solicitacion de energia reactiva incrementada por la corriente de arranque instantanea, luego tienes que aplicar un condensadorcinstantaneo en tiempo real del tipo RTPF.
Soluciones en Tiempo Real:
Los RTPF, que fueron diseñados para reemplazar a los equipos
usados frecuentemente en soluciones para la compensación de
potencia reactiva convencionales, utilizan elementos de
conmutación electrónica que pueden energizar varios grupos
(etapas) de condensadores sin generar sobrevoltaje transitorio
alguno.
Con esta solucion puedes suprimir las caidas de voltaje en los arranques del compresor
En Peru contactos
"Dante Segura" <sopo...@vainstein-ingenieros.com>
Jack vainstein <jvain...@ieee.org>,
Saludos cordiales
Ing. Juan Melgarejo
Lima Peru
Telefax: 422 1714
omar graterol
Jan 9, 2010, 8:22:57 PM1/9/10
to Sergio Iniguez, Juan Melgarejo, listaelectricasm
Sergio, a continuacion un par de LINK, para unos documentos que te pueden dar argumentos complementarios, que no recomiendan el uso del Arrancador del Estado Solido (Soft Starter), para un equipo de Aire acondicionado.
En el primer documento "Starting Basics Chapter", puedes ver las carateristicas de los arrancadores electronicos basados en SCRs (Soft Starter), los cuales logran una corriente reducida, pero por su regulacion del voltaje, tambien mantienen durante todo el arranque un TORQUE BAJO, lo cual como te comente anteriormente puede que no supere el torque impuesto por una contrapresion, debido a que son equipos de desplazamiento positivo. Puedes ver otros datos importantes.
En el segundo documento "Air Conditioning Perfomance Models", determina los modelos que permiten representar y analisar el comportamiento de los motores de los compresores durante condiciones de falla con bajo voltaje, en este estudio se determino la representacion matematica de las curvas PV y QV (Potencia Actica y Reactiva) de estas cargas. Se puede notar, que ademas del aumento de la potencia reactiva (causante de bajos volatjes sostenidos, hasta 40 seg para el arranque), tambien se incrementa la potencia activa hasta valores de 3,5 p.u.. este ultimo valor es importante para cuando se trata de arrancar un compresor de estos con un generador, debido a que impone estos valores de carga que hace que un generador normalmente no debe arrancar un motor de mas del 25% de la capacidad del generador. Este es uno de los puntos que indique en la nota anterior, que se debe verificar.
Ademas, lo anterior ratifica que no es solo problema de caida de voltaje, sino que tambien es deficiencia de potencia activa, que hace que el generador se vea forzado.
(NOTA ESPECIAL PARA LOS COLEGAS DEL ZULIA, en los años 1990, fue necesario hacer un estudio similar en MARACAIBO, debido a la gran cantidad de carga que representan los aires acondicionados en esta Zona, en esa epoca se trajo a un experto que segun recuerdo fue uno de los creadores del programa DigSilent, en en cual se monto el sistema de ENELVEN; ojo si alguien tiene ese estudio y lo puede compartir o comentar seria bueno) Saludos,...................Omar Graterol |
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Maracaibo - Zulia - Venezuela
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