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Eficiencia energética innovadora para un abastecimiento fiable de agua potable en los Países Bajos

02/09/2021

Eficiencia energética innovadora para un abastecimiento fiable de agua potable en los Países Bajos

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Evides Waterbedrijf ha labrado su éxito en el sector del agua gracias a su filosofía de sostenibilidad, y a la confianza en la calidad y fiabilidad a largo plazo de sus tecnologías y colaboraciones. La cultura innovadora y de progreso de la compañía se basa en la búsqueda constante de nuevas formas de ahorrar energía y reducir las emisiones de CO2. Su nuevo proyecto de estación de bombeo es un buen ejemplo de ello y supone la primera vez que se usa en Países Bajos la tecnología de convertidores de frecuencia y motores SynRM de bajo consumo de ABB.
 


Antecedentes

 
El agua es un elemento fundamental para la vida humana, tanto de forma directa para el correcto funcionamiento de nuestros cuerpos, como para la producción de alimentos y muchos otros aspectos que influyen en nuestra salud.
 
Sin embargo, se suele pasar por alto el origen de esta sencilla molécula de H2O y cómo se obtiene en grandes cantidades para que podamos vivir. Solo tenemos que abrir el grifo y sale agua, ¿no? Pues no, no es exactamente así.
 


La sostenibilidad como pilar de una cultura empresarial innovadora

 
Evides Waterbedrijf, compañía neerlandesa que suministra gran parte del agua potable e industrial en el sudoeste de los Países Bajos, se toma muy en serio tanto el abastecimiento de agua como la sostenibilidad.
 
Evides abastece agua potable de sabor agradable a 2,5 millones de clientes en su mercado doméstico, que abarca la parte sur de la provincia de Holanda Meridional (Zuid-Holland), toda la provincia de Zelanda, y el área de Brabantse Wal. La compañía también suministra agua industrial para procesos de producción en compañías a lo largo y ancho de los Países Bajos, además de ofrecer servicios de asesoramiento sobre agua industrial en varios países.

Evides fomenta una cultura de progreso en materia de medio ambiente en todos sus negocios nacionales e internacionales. Son muchas las compañías industriales que se muestran reacias a probar tecnologías nuevas. Sin embargo, Evides opta por liderar la adopción de nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia energética.
 
"La filosofía de Evides es reducir la huella de carbono y buscar formas innovadoras de ahorrar energía, por ejemplo, con combinaciones de motores y convertidores de bajo consumo energético, o los paneles solares que estamos instalando en algunos edificios", explica Joost van Belzen, ingeniero de proyectos en Evides.
 
Eficiencia energética y fiabilidad son dos factores fundamentales para Evides a la hora de elegir equipos que funcionen en sus instalaciones de suministro de agua durante 20-30 años.
 


Estación moderna de "dos calles"

 
A fin de aumentar la redundancia en el abastecimiento de agua potable en la provincia de Zelanda, en el sudoeste del país, hace poco Evides construyó una nueva estación de bombeo cerca de la localidad de Nieuwdorp. Esta moderna estación se ha diseñado en colaboración con el municipio y los habitantes de la zona para garantizar la integración natural en el paisaje y un funcionamiento silencioso.
 
Mientras en el horizonte se recorta el perfil intimidatorio de una vecina zona industrial, el edificio de la estación queda oculto tras unas lomas de hierba por tres lados, fundiéndose con el paisaje verde del entorno. "Cuando la gente pasa en coche, solo ve una loma de hierba. No ve un edificio horrible, sino un paisaje natural", afirma Joost.

El aumento de capacidad en Nieuwdorp es un proyecto interesante y progresivo concebido tanto para garantizar el suministro futuro de agua en la región como para reducir la energía necesaria para la función de bombeo. El proyecto ha implicado trabajar con una estación de bombeo de "dos calles" totalmente nueva que ha sustituido varias estaciones antiguas. Así se garantiza que siempre haya al menos un grupo de bombas totalmente redundante que pueda seguir funcionando en caso de que falle el otro grupo de bombas, con lo que la continuidad del servicio queda asegurada.

Cada calle cuenta con tres motores grandes de 250 kW que bombean el agua depurada procedente de tres depósitos de almacenamiento de agua tamponada con una capacidad total de unos 12.000 m³. En verano, cuando hay más demanda de agua por el aumento de las temperaturas y la llegada de turistas a la región, el stock de seguridad es suficiente para suministrar agua un mínimo de seis horas sin tomar más agua. Las bombas eficientes de KSB funcionan con motores y convertidores de ABB que garantizan la eficiencia energética del bombeo en la estación.
 
 
  
La estación de Nieuwdorp se ha construido siguiendo el principio de “dos calles”, con lo que se consigue que siempre haya al menos un conjunto de bombas totalmente redundante para garantizar el abastecimiento ininterrumpido de agua 
 
 

Una novedosa e innovadora tecnología para la industria del agua

 
El proyecto en Nieuwdorp supone una experiencia pionera para Evides al convertirse en la primera compañía de agua potable en adoptar la tecnología de motores síncronos de reluctancia (SynRM) de bajo consumo de ABB, controlados por convertidores industriales ACS880 de ABB.

Es de sobra conocido que el sector del agua es muy prudente y se muestra reacio a asumir riesgos que puedan interrumpir el suministro de agua. "Queríamos ser los primeros en los Países Bajos en conocer de primera mano las ventajas que brindan los motores SynRM junto con los convertidores de frecuencia", dice Toine Rijsdijk, ingeniero de automatización de procesos en Evides, que trabajó en el proyecto.

"Estuve muy implicado en la selección de la solución integral de convertidores-motores SynRM de ABB. Vimos que las posibles ventajas incluían un importante ahorro energético y un funcionamiento más silencioso y frío, ya que el motor presenta un diseño de rotor especial sin pérdida alguna. No tardamos en convencernos de que era lo que buscábamos y, después de dos años de funcionamiento, no hemos tenido ningún problema".

Gracias a la geometría del rotor del SynRM, no hay pérdidas de energía en el rotor, que en el caso de un motor de inducción puede aumentar la pérdida de energía total en hasta un 40 por ciento. Así, se logra una mayor eficiencia con menos pérdidas de energía, menos disipación de calor del motor y una mayor vida útil de los rodamientos. Por lo tanto, el motor puede funcionar a menor velocidad, con aire más frío y menos ruido, debido a la correlación entre ruido y velocidad.
 
 
 
Evides ha sido el primero en usar en los Países Bajos la tecnología de convertidores de frecuencia y motores SynRM de bajo consumo de ABB. Dietrich Houtepen, ingeniero de producción en Evides: "Cuando elegimos equipos, queremos que duren años y funcionen sin dar problemas".
 
 

Ahorro de energía estimado del 20 por ciento

 
Según van Belzen, responsable de instalaciones en la construcción de la nueva planta de bombeo de agua en Nieuwdorp, el ahorro de energía y la consiguiente reducción de costes y emisiones de CO2 fueron las principales razones para invertir en la nueva tecnología. «La energía es una cuestión prioritaria para nuestra compañía y la solución SynRM nos ayuda a ahorrarla».

Se estima que la solución de motor-convertidor ha logrado un ahorro energético de en torno al 20 por ciento, en comparación con los motores de inducción empleados en las antiguas estaciones. "Los nuevos motores son mucho más fríos, lo que significa que hay menos pérdidas de calor y energía. Además, los niveles de ruido también son mucho menores", dice van Belzen.

El conjunto de convertidor-motor SynRM ofrece una eficiencia energética mucho mayor que un motor IE4 convencional, especialmente con carga parcial, lo que resulta particularmente interesante si recordamos que la mayoría de las bombas y ventiladores no suelen funcionar a plena carga. Por lo tanto, la tecnología SynRM es especialmente apropiada para aplicaciones de bombas y ventiladores dado el enorme ahorro energético que puede ofrecer con diferentes niveles de carga. De hecho, este conjunto presenta la mejor curva de comportamiento con carga parcial comprobada conforme a las nuevas directrices de eficiencia de soluciones IES.

Según Rijsdijk, otra ventaja es que "el sistema operativo del convertidor resulta muy fácil de usar para todo el mundo. Así que está al alcance de todos. En general, estamos muy satisfechos y el motor es todo un éxito. De hecho, lo hemos bautizado el motor dorado".
 
 
 
Toine Rijsdijk, ingeniero de automatización de procesos en Evides: "La combinación de convertidor y motor fue una gran ventaja. El sistema operativo del convertidor resulta muy fácil de usar para todo el mundo".
 
 

Una colaboración basada en la confianza en la calidad

 
Una razón clave por la que Evides se animó a probar esta nueva tecnología por primera vez fue su confianza en las soluciones y servicios de calidad que ABB lleva años ofreciéndoles. Junto con el sistema de aparamenta de baja tensión MNS de ABB, con generador eléctrico de emergencia con alimentación de entrada de 1250A y transformador con alimentación de entrada de 1600A, la solución garantiza la seguridad tanto de operaciones como de personas, así como la fiabilidad del sistema de automatización en la nueva estación.

El diseño de todo el sistema es fruto del trabajo conjunto de Evides y ABB. Con el debido mantenimiento, la solución especialmente adaptada a las necesidades concretas de esta compañía de agua durará unos 25 años. La estación se suma a la amplia base instalada de productos ABB de baja tensión, resultado de la buena y larga relación entre ambas compañías. "Nuestra experiencia con la calidad de ABB en cuanto a fiabilidad, mantenimiento e ingeniería es inmejorable. El conjunto SynRM integral nos convenció de que era la mejor solución para la nueva estación en Nieuwdorp, y la calidad era el denominador común", dice Rijsdijk.

"Terminamos el proyecto en los plazos previstos y dentro del presupuesto", añade van Belzen. Considera que una estrecha colaboración y la buena comunicación en la gestión de proyectos son dos elementos clave para proyectos complejos y de envergadura, como la construcción de una nueva estación de bombeo.
 
 
 
La solución de ABB garantiza la seguridad de personas y operaciones, además de la fiabilidad del sistema de automatización en la nueva estación.
 
 

Un futuro basado en la fiabilidad a largo plazo

 
 
 
Evides abastece agua potable de sabor agradable a 2,5 millones de clientes en su mercado doméstico, en la parte sudoccidental de los Países Bajos.
 
 
"Con la anterior tecnología de motores, sufrimos daños en motores y rodamientos a causa de las corrientes eléctricas generadas en los diseños de rotores más antiguos", dice van Belzen. Un ingeniero de análisis independiente examinó los motores, convertidores y bombas, y confirmó la solidez de la tecnología.

"Todo ha ido según lo previsto; ni corrientes ni campos eléctricos han ocasionado daño alguno. Y esto es importante, ya que esperamos que estos equipos tengan una vida útil de 20-30 años", explica van Belzen.

"Nuestro deber es suministrar agua a nuestros clientes sin que el abastecimiento se vea interrumpido en ningún momento", afirma Dietrich Houtepen, ingeniero de producción en la nueva planta de Nieuwdorp. "El acceso a agua dulce es un derecho civil reconocido por la ley en los Países Bajos. Por lo tanto, no podemos asumir ningún riesgo al adoptar tecnologías nuevas".

Día a día, Houtepen debe velar por que las estaciones funcionen sin altibajos y que el suministro de agua en la región esté garantizado en todo momento. "El tiempo de inactividad, es decir, cuando realmente no podemos llevar agua potable a los hogares de nuestros clientes en la región, se reduce a unos segundos al año. Cuando vimos la solución SynRM de ABB, estábamos seguros de la fiabilidad a largo plazo de la tecnología. Cuando elegimos equipos, queremos que duren años y funcionen sin dar problemas".
 
 
 
La buena y larga relación que mantienen ambas compañías se basa en la colaboración y la confianza en la calidad. Rene Klos, especialista en ventas de ABB, y Joost van Belzen, ingeniero de proyectos de Evides, suelen estar en contacto.

 

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