CONTROL DE CO:

MÁXIMO AHORRO DE ENERGÍA

CÓMO FUNCIONA EL CONTROL DE CO

La sola medición de contenido de O2 en los gases en la salida no es suficiente para indicar la combustión completa. Es importante medir y reducir el contenido de gases sin quemar en la salida.

El sistema de combustión con control de CO busca el punto de funcionamiento óptimo del quemador con muy bajo exceso de aire, cerca del lado de la emisiones, lo fija, lo mantiene y si es necesario, lo sigue optimizando y vigilando.

Con el control de CO, el técnico no necesita programar la curva de trabajo ya que el sistema busca el punto de mejor rendimiento de combustión posible, a cada instante y de modo automático.

El control electrónico de la llama regula la combustión del quemador sin invertir en el regulador de carga y reduce continuamente el aire comburente mediante un inverter, si lo hay (solución aconsejada), o mediante el servomotor del aire en cada punto de la curva de carga, hasta que en la chimenea sólo se detecta la presencia de varias decenas de ppm de CO.

Entonces, la regulación de la combustión se orienta hacia un lambda ligeramente mayor y obtiene el punto de trabajo óptimo. El quemador funciona en todo el campo de trabajo y de manera totalmente autónoma sobre el límite de las emisiones de CO y reduce al mínimo el exceso de aire (véase el gráfico). Los puntos de trabajo óptimos están sujetos a una verificación de plausibilidad. Los puntos demasiado fuera de campo son eliminados o recalculados.

Este procedimiento se repite cíclicamente para mantener los puntos de trabajo óptimos incluso en condiciones de clima y de instalación adversas.

Es fundamental mantener los puntos de trabajo óptimos para asegurar e ahorro de energía especialmente en el caso de los quemadores de gas.

Cuando un quemador de gasóleo o de combustóleo funciona con valores de combustión incorrectos, emite por una señal inconfundible la chimenea: el humo.

Incluso un usuario inexperto se dará cuenta que algo no funciona bien y llamará al técnico para un control de la combustión y una nueva regulación.

En el caso de los quemadores de gas, no sale humo por la chimenea.

Por más que el quemador funcione con graves excesos o faltas de aire (el CO es inodoro e incoloro), la caldera sigue suministrando agua caliente o vapor... Estamos perdiendo dinero y no lo sabemos.

 

Los valores de oxígeno son indicativos y corresponden a una caldera de 3 pasos.

Los valores de oxígeno óptimos pueden cambiar según el tipo de caldera.

Con la monitorización del Co podremos garantizar un gran ahorro de combustible y una bajas emisiones contaminantes.

El sistema mide simultáneamente el valor de O2 pero, en el caso de los quemadores de gas, dicho valor no se utiliza para la regulación de la combustión sino que solamente se monitoriza y visualiza.

En el caso de los quemadores duales existe la posibilidad de activar, en función del tipo de combustible, la regulación de CO o del O2 (control de CO para funcionamiento con gas y control de O2 para funcionamiento con gasóleo y combustóleo).

Desde el punto de vista electrónico, la tipología del aparato es idéntica a la del control de O2.

La única diferencia es que, en este caso, en la chimenea tenemos una sonda con doble electrodo para medir el CO y el O2.


CALCULEMOS EL AHORRO 

Refiriéndonos al ejemplo anterior, con el control de O2: 

Potencia del Hogar 3MW
Tipo de Caldera 3 pasos
Combustible Gas
Valor actual de O2  
Carga mínima 6.5%
Carga media 6%
Carga máxima 5%
Horas de funcionamiento:  
5,000 h/año  
Cálculo de la distribución de las cargas:  
Carga mínima 33%
Carga media 33%
Carga máxima 34%
Valor de O2 con regulación de O2:  
Carga mínima 3%
Carga media 2.5%
Carga máxima 2%
Valor de O2 con regulación del CO:  
Carga mínima 2.4%
Carga media 1.9%
Carga máxima 1.5%

Con el control de O2 a la carga mínima se obtiene una mejora de la eficiencia del (3 - 2.4) x 0.6 x 0.33 = 0.12%

A la carga media del (2.5 - 1.9) x 0.6 x 0.33 = 0.12%.

A la carga máxima del (2 - 1.5) x 0.6 x 0.34 = 0.1%

En el caso especifico, con el control de CO se obtiene un ahorro adicional (en comparación con el control de O2) del 0.34% anual (0.12 + 0.12 + 0.1), que corresponde a  $ 16,677.00 pesos/año; esto se sumado a los $ 98,100.00 pesos/año anteriores siendo un total de $ 114,777.00 pesos/año. (ejemplo de cálculo)

Generalmente, en calderas de 3 pasos se obtiene una regulación de combustión con un exceso de aire algo inferior a los calores indicados en la tabla, por lo que podemos afirmar que el control de la combustión de CO puede aumentar la eficiencia energética en un 0.5% con respecto al control de O2.

Si se utiliza un inverter para corregir el oxígeno, se obtiene un ahorro de energía eléctrica de un 35 - 45% en el consumo del motor del ventilador, así como una reducción considerable del nivel de presión acústica, especialmente a la carga mínima.

En nuestro ejemplo, el quemador de 3MW (por ejemplo BGN 300 LX) es alimentado por un ventilador con motor de 7.5 kW y funciona 5,000 horas al año.

Para simplificar, supongamos que, a la máxima potencia del hogar en decir a 3 MW, incluso en la versión inverter, el quemador funciona a 50 Hz.

En este caso, a la carga máxima, el consumo eléctrico  será idéntico con ambas versiones, En la versión con inverter, está claro que 50 Hz se obtiene sólo con el máximo caudal del quemador; en cuanto el quemador comienza a modular, se habrá una reducción progresiva del número de vueltas del ventilador y comenzará el ahorro de energía eléctrica.

 

Quemador con sistema de CO