¿Cómo se puede evitar el sobrecalentamiento, el consumo excesivo de energía y la inestabilidad en el proceso de transferencia de calor? En este caso práctico, mostramos cómo un fabricante de combustible renovable de biomasa optimizó su sistema de calefacción para calentar el medio de forma más eficiente con un control PID avanzado y sensores de temperatura precisos. Descubrirás los retos a los que se enfrentó el cliente, por qué las soluciones estándar resultaron insuficientes y las ventajas específicas de implementar un sistema de medición y control de última generación. ¡Sigue leyendo para descubrir cómo puede mejorar el rendimiento de tu intercambiador de calor!
Los intercambiadores de calor son una parte integral de muchos procesos industriales, desde la producción de energía hasta la industria química y los sistemas de climatización. Su función es transferir calor de manera eficiente entre fluidos, como el agua y el gas, sin mezclarlos directamente. Este proceso se lleva a cabo a través de un intercambiador de calor, que permite el intercambio de energía térmica entre diferentes medios.
Para que el sistema funcione de manera eficiente, la temperatura debe controlarse estrictamente, ya que incluso pequeñas fluctuaciones pueden provocar pérdidas de energía, problemas de calidad del producto o una carga excesiva en el sistema. Por lo tanto, es importante utilizar sensores de temperatura precisos y un control inteligente, como el algoritmo PID, que regula los parámetros de calentamiento y enfriamiento en tiempo real, permite optimizar el consumo de energía para evitar pérdidas y garantiza la estabilidad del sistema.
Un productor de combustible de biomasa renovable necesitaba un sistema fiable para controlar la temperatura en los intercambiadores de calor agua-agua y agua-gas. La estabilidad del proceso era crucial, ya que incluso pequeñas fluctuaciones podían provocar pérdidas de energía, un mayor consumo energético para mantener los parámetros óptimos y una reducción de la eficiencia de la producción. La integración de los sensores con el controlador de manera que se garantizara un funcionamiento preciso y fiable de todo el sistema también era un aspecto importante. Sin un control eficaz, existía el riesgo de una transferencia de calor excesiva, lo que podría afectar negativamente a todo el proceso de producción.
La solución implementada se basó en el controlador PID diraTRON, responsable del control preciso de la temperatura en el sistema de intercambio de calor. Además, se colocaron dos sensores de temperatura en puntos estratégicos del sistema. El primero monitorizaba la temperatura del medio antes de entrar en el intercambiador de calor, lo que permitía ajustar los parámetros de calentamiento a las condiciones actuales. El segundo sensor medía la temperatura del agua a la salida del sistema, controlando la eficiencia de todo el proceso y evitando el sobrecalentamiento.
Gracias al algoritmo PID, el controlador analizaba los datos de los sensores en tiempo real y regulaba el funcionamiento de las bombas y válvulas que controlaban el flujo del medio. El uso de una entrada digital también permitía encender y apagar el sistema de forma externa, lo que proporcionaba flexibilidad en el control. Además, la solución implementada permitía registrar los parámetros más importantes del proceso, lo que facilitaba la supervisión del rendimiento y la respuesta rápida a cualquier desviación, así como el mantenimiento de la temperatura adecuada en todo el sistema.
Controlador de temperatura PID compacto para montaje en panel JUMO diraTRON (702110)
La implementación de un nuevo controlador de temperatura para intercambiadores de calor permitió al cliente mejorar significativamente la eficiencia del proceso de calentamiento. Gracias al preciso algoritmo PID, la temperatura en los intercambiadores de calor se mantuvo en el nivel óptimo, eliminando el riesgo de sobrecalentamiento o de que la eficiencia de la transferencia de calor fuera demasiado baja. El control estable permitió reducir el consumo de energía, lo que se tradujo directamente en menores costes operativos. Además, la integración de sensores de temperatura y un controlador de un único proveedor simplificó la configuración del sistema y agilizó su funcionamiento. El cliente no solo obtuvo un mejor control del proceso, sino también una mayor fiabilidad y la posibilidad de ampliar fácilmente el sistema en el futuro.
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