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El responsable de mantenimiento de una empresa de Las Palmas, nos pide ayuda para
solucionar un problema en una sala de transformadores a causa de las altas temperaturas
que se alcanzan y que hacen que salten los sistemas de protección ocasionando
graves perjuicios por la parada de la actividad.
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Se trata de un recinto independiente de planta prácticamente rectangular, de 12 x 5 m
aproximadamente, con un volumen total de 210 m³, con dos puertas de acceso, y en la cual
se hallan tres transformadores de 1000 KVA cada uno.
Este recinto, está prácticamente
excavado en la roca y solamente queda disponible la fachada, sin caber la posibilidad de instalar
extractores en la cubierta.
Existe un extractor helicoidal, de prestaciones desconocidas
instalado precisamente en la fachada, pero que no realiza la función para la cual se
instaló debido a que el flujo de aire generado no circula de forma adecuada para enfriar
el foco productor del calor.
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Vista de la instalación actual
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Según datos de fabricantes de transformadores, los modelos de 1000 KVA tienen un rendimiento
del 99 %. Aunque no sea "científicamente exacto" determinaremos que el calor que se
libera al ambiente es el 1% que se pierde de la potencia nominal. Asimismo y a efectos de
determinación de perdidas, estableceremos una similitud entre KVA y Kw.
Si se desea un cálculo muy ajustado de las necesidades, en los manuales específicos
sobre transformadores se encuentran nomogramas para el cálculo exacto de las pérdidas
de cada transformador, no obstante la experiencia nos muestra que con la aplicación de unas
sencillas fórmulas, la desviación es mínima.
Asumiendo una pérdida del 1% y aceptando 1000 KVA 1000 KW, serán:
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Pérdidas (W) = (1/100) X 1000 = 10 KW = 10000 W |
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Por lo tanto, realizaremos nuestros cálculos en base a una cesión al ambiente de 10 Kw por
cada uno de los transformadores que hay en la sala y aplicaremos la siguiente fórmula:
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Q = C (W)/0.34 x (ti - te) |
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donde:
C: es la cantidad de calor cedida por los transformadores al ambiente, en W,
(ti - te) diferencia máxima admisible entre la temperatura del aire interior y
la del exterior. Se utiliza normalmente un valor de 5 para ambientes más calurosos y 10 en zonas más frescas.
Q: es el caudal de aire necesario en m³/h para mantener el diferencial
máximo elegido entre la temperatura interior y exterior.
Por tanto, teniendo en cuenta que en la sala se encuentran tres transformadores y
admitiendo como má;ximo un diferencial de temperatura entre el interior y el exterior
de 10º, el caudal necesario será:
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10000 W x 3
Caudal necesario "Q"= ------------------- = 8820 m³/h
0.34 x 10 |
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