Implementación de control de horario de punta – Nota técnica

Hay varias formas de desconectar los equipos de potencia (compresores, ventiladores, deshielo) en caso de fallas de suministro de energía o por horario de punta:
  • en forma muy bruta mediante un contactor de una potencia equivalente a todos los consumos de la planta (esta es la forma preferida por muchas plantas pequeñas, que simplemente cortan el automático general en forma manual) que desconecta todo.
  • en forma bruta, apagando los controladores, los que a su vez nunca podrán activar los dispositivos mientras que siguien apagados.
  • en forma más sofisticada mediante el corte de la línea de control.
Todos los equipos de potencia se controlan a través de contactores y no en forma directa (a menos que sea una instalación muy pequeña de 1 o 2 HP), es decir, el controlador electrónico mediante un relé interno conecta o desconecta la señal de los diferentes dispositivos (compresor, ventilador, deshielo). Este relé tiene una entrada que debe estar energizada para que la conmutación del relé tenga efecto. La línea de salida del relé alimenta la bobina de un contactor. Cuando el controlador conecta el relé interno por ejemplo de los ventiladores, el voltaje conectado al borne de entrada del relé aparece en el borne de salida del relé de los ventiladores. Este borne se conecta a la bobina del contactor el cual se energiza y da paso a la energía para los ventiladores. Si por algún motivo el controlador queda apagado, el relé queda abierto y tampoco activaría el dispositivo que controla.
De esta descripción se puede deducir que hay siguientes opciones para desconectar los equipos de potencia:
  • Cortando la alimentación de potencia al contactor general.
  • Cortando la alimentación al controlador electrónico.
  • Cortando la alimentación (entrada) de la línea de señal a los relés de los controladores.
Veamos las ventajas y desventajas de cada solución:
En el primer caso se requiere la compra de un contactor grande y costoso. En caso de su falla sería difícil encontrar un contactor de recambio en forma rápida y puentear los cables de potencia conlleva riesgos.
La segunda opción es aceptable y económica en la implementación. La ventaja que trae es que el corte se visualiza claramente (los controladores quedan apagados), pero la desventaja es que no se puede ver las temperaturas de las cámaras de frío. Hay que tomar precauciones de desconectar las potenciales fuentes de consumo que no están controlados por los controladores (como por ejemplo las cintas de selección, molinos y otros equipos auxiliares).
La última opción nos parece la más adecuada. Básicamente, se permite que los controladores siguen encendidos y funcionando, pero como no llega alimentación a la entrada de los relés de control, no se activan los dispositivos. La ventaja de esta solución es que uno puede ver las temperaturas de las cámaras de frío y eventualmente programar o hacer mantención de los dispositivos durante las horas de punta. La desventaja es que a los operarios no es tan claro si está o no está apagado el sistema. En caso que se produzca una falla en el sistema de desconexión, puede que a los operarios les costará más darse cuenta de esta situación. Otro detalle son los ciclos de deshielos programados. El reloj interno del controlador puede hacer un deshielo a las 22:30, lo cual obviamente no ocurrirá debido a la desconexión por hora punta.
La mejor forma de solucionar esto es mediante un reseteo del controlador a las 23:00. Básicamente, cuando se conecta la alimentación de la señal de control a las 23:00 (mediante un reloj), mediante un relé temporizador se desconecta la alimentación a los controladores por unos pocos segundos. Esto resetea al controlador. En el controlador se programa la opción “hacer deshielo a la partida”, lo cual se iniciará después del reseteo. El único problema potencial con esto es que en caso de fallas intermitentes en el suministro de energía eléctrica, el controlador hará una serie de deshielos cuando menos se necesitan. Luego, se programan los deshielos con una frecuencia de tal forma que el último deshielo ocurre justo después de la desconexión, como a las 18:10.
Para implementar esta forma de control de hora punta se requiere hacer lo siguiente: se instala un reloj-temporizador que se programa para conectarse entre las 23:05 y las 17:55. La línea de control que entra al relé del reloj pasa por un switch manual que es una medida de seguridad adicional. Esta línea llega a la bobina de un contactor que conecta la alimentación trifásica a las salas. Los enchufes monofásicos y las luces de potencia también se toman de las mismas líneas de potencia de este contactor, de tal forma que cuando se desconecta el reloj, se apagan todos estos circuitos. El único sistema que queda encendido es la iluminación fluorescente y también los calefactores de puertas de cámaras y cárter de compresores. El contactor auxiliar NA desconecta la señal de control que alimenta las entradas de los reles de los controladores y los circuitos de control de compresores (estos últimos trabajan a través de presostatos y no se controlan en forma directa por los controladores). Para efectuar el reseteo de los controladores, se ocupa un relé temporizador. Cuando el reloj está desactivado, los controladores se alimentan a través del contactor auxiliar NC. Cuando el reloj se activa, el contactor auxiliar NC interrumpe la alimentación. Al mismo tiempo, el contactor auxiliar NA activa un relé temporizador (conectado en paralelo con el contactor auxiliar NC) seteado a unos 10 - 15". Cuando se termina este tiempo, el rele-temporizador se conecta y da paso a la alimentación a los controladores.
El procedimiento operacional sería el siguiente: a las 17:45 un operario apaga en forma manual todos los compresores y luego apaga el switch manual. El reloj-temporizador reconfirma esta acción a las 17:55. En caso de olvido, el reloj-temporizador cortará toda alimentación de potencia. El encendido se hace de la misma forma: se activa el switch manual y el reloj conecta la alimentación. Si el operario no conecta en forma manual el switch, el sistema queda apagado.