En primer lugar, un VDF aprovecha la ventaja de que bombas centrífugas y ventiladores siguen las leyes de proporcionalidad que les son propias, entregando un gran ahorro de energía en comparación con otros sistemas alternativos, como por ejemplo válvulas reguladoras. Asimismo, ofrecen una eficiente manera de controlar el flujo de aire y/o agua, y un elevado nivel de confort a los usuarios de la instalación.

Con una operación segura y silenciosa, un variador de frecuencia entrega control sobre la partida y la parada del motor, y una larga vida útil de los componentes eléctricos y mecánicos del sistema.

Figura 1.

Leyes de proporcionalidad

Como muestra la figura 1, el flujo se regula cambiando la velocidad. Al reducir la velocidad sólo un 20% respecto a la velocidad nominal, el flujo también se reduce en un 20%, lo que se debe a que es directamente proporcional a la velocidad. El consumo eléctrico, sin embargo, se reduce en un 50%.

Características de la bomba:

Pshaft = Potencia de eje

Si el sistema en cuestión solamente tiene que suministrar un flujo correspondiente al 100% durante algunos días del año, mientras que el promedio es inferior al 80% del flujo nominal para el resto del año, el ahorro de energía es incluso superior al 50%.

Ejemplo con flujo variable durante un año

El siguiente ejemplo se calcula sobre la base de características obtenidas de una hoja de datos de una bomba (45 kW). Pueden emplearse los mismos ejemplos de cálculos en el caso de las características de un ventilador.

Distribución del flujo durante un año

Figura 3.

El resultado obtenido es un ahorro superior al 50% con la distribución de flujo dada para un año, correspondiente a 8.760 horas. El ejemplo calculado da como resultado un período de amortización de un año, dependiendo del precio por kWh y del precio del variador de frecuencia.

Ahorro de energía

Esta figura compara la regulación de flujo por medio de válvulas sin control de la velocidad, con la regulación de flujo mediante un variador de frecuencia.