Automatización útil de la acuicultura

La confianza en un caudal constante en diferentes condiciones es un gran beneficio para la acuicultura.

Las bombas de velocidad variable programables pueden garantizar un flujo constante en el sistema de acuicultura incluso si las presiones en el sistema difieren. Los sistemas de control de «mochila» pueden mostrar la velocidad del motor o el flujo de la bomba.

Es difícil parecer imparcial cuando se trata de una nueva tecnología de acuicultura cuando fue inventada por la empresa para la que trabaja. Sin embargo, como participante en la investigación y el desarrollo de la acuicultura durante los últimos 40 años, he tenido una buena oportunidad de ver el surgimiento de importantes tecnologías nuevas y diferentes y su introducción por parte de la industria. A riesgo de la ira de los compañeros, esta columna proporciona una descripción general de la tecnología que creo que hace grandes promesas para diferentes segmentos de nuestra industria.

Tecnología de velocidad variable

Las bombas de velocidad variable han estado disponibles desde la invención y la producción en masa de accionamientos de frecuencia variable para motores eléctricos. Las bombas de velocidad variable se pueden configurar a una velocidad predeterminada para entregar la cantidad requerida de agua al sistema o proceso. El variador de frecuencia (VFD) generalmente se monta en la pared cerca del motor eléctrico para controlar y mantener el motor a una velocidad constante.

Cuando se usa con una bomba, el VFD puede proporcionar un flujo de bomba con eficiencia energética a diferentes velocidades de flujo. Controlar la velocidad del motor de la bomba es más efectivo que limitar el flujo de la bomba con una válvula en el lado de salida de la bomba, donde se produce una cabeza «artificial» para reducir el flujo.

Al minimizar la velocidad requerida de la bomba, se pueden lograr ahorros significativos en el sistema de bombeo, especialmente si las bombas están en operación continua, como en muchas aplicaciones de acuicultura. De hecho, reducir la velocidad del motor de la bomba en un 10 por ciento puede reducir la energía consumida por el motor de la bomba en un 33 por ciento. Sin embargo, las bombas de velocidad variable no podrán cambiar el caudal constante si las condiciones del sistema aguas arriba del cambio de la bomba, como un filtro obstruido o un cambio en la configuración de la válvula.

Los filtros de medios como este filtro de perlas lavado con aire son aplicaciones ideales para bombas de flujo continuo.

Flujo constante

Figura 1: Los proveedores de oxígeno de columna presurizada se pueden combinar con bombas de flujo continuo y controles programables para proporcionar una adición eficiente de oxígeno a muchos sistemas de acuicultura.

¿Alguna vez ha querido hacer funcionar el sistema a un caudal constante a medida que el cabezal del sistema cambia aguas abajo de la bomba con el tiempo? Por ejemplo, si el filtro de medios se obstruye con sólidos de la acuicultura, la presión aumentará y el caudal disminuirá. En muchos casos, el operador debe cambiar continuamente la velocidad de la bomba u operar a la velocidad requerida entre los lavados del sistema para mantener un caudal mínimo predeterminado a través del filtro.

Trabajar de esta manera entre ciclos de retrolavado desperdicia energía y conduce a costos de energía significativamente más altos. Este ha sido un gran problema para la industria de las piscinas durante años. Los operadores de piscinas a menudo agrandan las bombas grandes para satisfacer el flujo generado por los filtros de arena obstruidos debido a la obstrucción de la bomba.

Para resolver este problema, Pentair introdujo una bomba centrífuga de velocidad variable de 3 hp equipada con una pequeña mochila VFD. El operador pudo programar la unidad de mochila para mantener un caudal establecido independientemente de las condiciones de funcionamiento del sistema aguas arriba.

Se aplica un flujo constante a la acuicultura

Sobre la base del éxito de este trabajo en la industria de las piscinas, Pentair ha ampliado su línea de productos de tecnología de flujo constante con una bomba específica para la acuicultura que incorpora la misma tecnología básica. La nueva bomba Sparus ™ está equipada con entradas de acero inoxidable dentro de la bomba que de otro modo sería resistente a la corrosión. Diseñada para funcionar a una velocidad del motor de 1100 a 3450 rpm, la bomba se puede ajustar a cualquier caudal de 75 a 530 Lpm.

El accionamiento integrado de esta bomba tiene menús y funciones específicos para la acuicultura para satisfacer las necesidades de aplicaciones únicas en el campo. La bomba se puede programar para que se encienda y apague en diferentes momentos del día o para que funcione a diferentes velocidades. El variador también tiene un puerto RS-485 integrado que permite la comunicación en serie con controladores lógicos programables (PLC) que se usan comúnmente en instalaciones de acuicultura y sistemas de monitoreo de acuicultura. Sin embargo, la ventaja más beneficiosa para los acuicultores es estar seguros de que el sistema fluye a una velocidad constante en condiciones cambiantes.

Los filtros de medios, como los filtros de perlas lavados con aire, son excelentes aplicaciones para usar la tecnología de flujo constante. Si el filtro se obstruye con desechos, la bomba acelera el flujo constante a través del filtro.

El control de flujo continuo también puede ser útil para los componentes que agregan oxígeno de los sistemas de cultivo de peces. Dependiendo de su tamaño y configuración, estos sistemas han optimizado la tasa de flujo de gas oxígeno y el flujo de agua a presiones específicas.

Un ejemplo de una configuración es la columna presurizada que se muestra en la Figura 1. Con la tecnología de flujo constante ™ y una válvula de control de gas de solenoide, la bomba se puede controlar mediante medición de oxígeno en tiempo real a través de PLC para un rendimiento óptimo. manteniendo los caudales mínimos requeridos para el proceso.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de septiembre / octubre de 2014 de .

Deja un comentario