Oxígeno y PSA
¿Cuánta electricidad consume una planta de oxígeno PSA?
¿Cuánta electricidad consume una planta de oxígeno PSA por metro cúbico de oxígeno?
Respuesta corta
Las guías publicadas sitúan una planta de oxígeno PSA convencional en torno a 1,2 kWh por metro cúbico de oxígeno: una regla práctica de la OMS para la COVID-19 (2020) da 1,22 kWh ±5% por m³ de caudal total, y PATH unos 1,2 kWh por Nm³ a 65 psig. La cifra depende del diseño y de la presión de entrega.
Cifras publicadas
| Fuente | Cifra | Condiciones |
|---|---|---|
| OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres (2020) | 1,22 kWh ±5% por m³ de caudal total | Regla práctica para plantas PSA; la OMS aconseja usar la especificación técnica del fabricante para una estimación detallada |
| PATH y CHAI (2021) | Unos 1,2 kWh por Nm³ producido | Planta PSA convencional a 65 psig; aumenta con una presión de servicio mayor y con el llenado de cilindros |
| PATH y CHAI (2021) | Unos 0,39 kWh por Nm³ de caudal total | Planta VSA a 2,7 psig |
| Fraunhofer IKTS | Al menos 0,9 kWh por Nm³ | Plantas PSA pequeñas de menos de 100 m³(STP) de oxígeno por hora |
De qué depende la cifra
- Presión del compresor. La ficha técnica de ULTRAOX (2022) indica que cada aumento de 1 bar en la presión del compresor añade un 7% al consumo eléctrico total, por eso importa la pérdida de carga entre el aire comprimido y la salida de oxígeno.
- Control de los compresores. La misma ficha técnica indica que, si el sistema no se calcula correctamente, también se consume más del 20% de la potencia instalada cuando el compresor sale de su ciclo de carga.
- Velocidad variable. ULTRASCREW, el compresor de las plantas ULTRAOX ST, tiene una versión opcional de velocidad variable a la que su ficha técnica atribuye hasta un 35% de ahorro de energía.
- Ajuste de pureza. La nota sobre pureza del Fondo Mundial (2024) explica que una planta especificada al 95% (±1%) necesita equipos más grandes que una planta al 93% (±3%) para el mismo caudal, con un mayor consumo eléctrico.
- Demanda de aire comprimido. La tabla de ULTRACON indica, para cada tamaño de generador, el aire comprimido que consume al 93% y al 95% de pureza, que es lo que deben suministrar los compresores.
- Llenado de cilindros. PATH señala que el consumo aumenta cuando la planta también llena cilindros.
La ficha técnica de ULTRAOX ST señala que la potencia y la presión de los compresores pueden variar según las condiciones de servicio que requiera el centro, por lo que la cifra de electricidad de una planta concreta sale de su dimensionamiento y no de una única relación publicada. Según PATH, las plantas VSA consumen menos energía por metro cúbico, pero producen oxígeno a una presión mucho más baja y a menudo necesitan un compresor elevador de presión para alimentar una red hospitalaria.
Más preguntas
¿Consume una planta VSA menos electricidad que una planta PSA?
PATH y CHAI (2021) dan unos 0,39 kWh por Nm³ de caudal total para la VSA a 2,7 psig frente a unos 1,2 kWh por Nm³ para la PSA convencional a 65 psig, pero la salida de la VSA suele necesitar un compresor elevador de presión para alcanzar la presión de la red.
¿Por qué importa la presión de entrega?
La energía del compresor aumenta con la presión: la ficha técnica de ULTRAOX (2022) indica que cada bar adicional de presión del compresor añade un 7% al consumo eléctrico total.
Fuentes
- OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres, interim guidance (4 de abril de 2020)
- PATH y CHAI, Oxygen Generation and Storage: Pressure/Vacuum Swing Adsorption Plant (julio de 2021)
- Fraunhofer IKTS, Energy demand of oxygen membrane plants
- Fondo Mundial / Build Health International, Briefing Note: PSA Plant Oxygen Purity (3 de abril de 2024)
- Ultra Controlo, ficha técnica de ULTRAOX 2022, p. 5
- Ultra Controlo, ficha técnica de ULTRAOX ST, p. 5
- Ultra Controlo, ficha técnica de ULTRASCREW, p. 2
- Ultra Controlo, ficha técnica de ULTRACON, p. 3
Las cifras de Ultra Controlo proceden de sus fichas técnicas. Los datos de terceros se leyeron en la fuente en la fecha indicada.
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