En época de eficiencia energética, es el momento de comprar ventiladores pensando en las economías que con ellos se pueden lograr.

Hasta hoy la ventilación de minas subterráneas era extraer o inyectar aire a un sector en particular, ya sea con equipos auxiliares en túneles ciegos, o equipos principales, en el caso de operaciones mineras en general.

Sin embargo, y en términos generales, estos son ventiladores que trabajan moviendo aire. No obstante no se sabe a ciencia cierta su real rendimiento, sus tipos de falla o su economía.

Por este motivo, las empresas están trabajando fuerte en la optimización de sistemas de ventilación actuales con el objetivo de llegar a operar y controlar la sintomatología de los ventiladores de toda la industria minera de Chile. Dada las altas exigencias en el sector, las empresas del rubro han comenzado a suministrar ventiladores de alta eficiencia, con sistemas de telemetría desarrollados en Chile, por ingenieros chilenos con la finalidad de proveer Sistemas de Ventilación de Minas Inteligentes para:

– Control absoluto de la ventilación con verificación automática de caudal y presión.
– Control de fallas en base a vibraciones y temperaturas.
– Control de la ventilación en base a concentración de gases.
– Planificación de la mantención en forma preventiva.
– Economía de energía en función de las horas del día y días del año.

Los Sistemas de Ventilación de Minas Inteligentes incluyen:

1. Los ventiladores (elemento capaz de generar un diferencial de presión que permite al aire moverse de un punto a otro).
   La diferencia entre un ventilador y otro es básicamente su eficiencia, esto es la capacidad que tiene para generar este diferencial de presión de modo de mover un caudal en particular a una altura geográfica determinada con el menor costo energético posible.
2. Motores eléctricos, los cuales le transfieren la energía al ventilador para que se mueva y pueda generar el movimiento de aire. Desde hace muchos años que los motores eléctricos de calidad trabajan a muy altas eficiencias, por lo tanto, adquirir ventiladores con motores de baja eficiencia hoy en día es un muy mal negocio.
3. Control para supervisar todos los parámetros del ventilador.
   Desde un punto de vista mecánico, eléctrico y de suministro de aire, existen controles locales que permiten, junto al ventilador, ver y analizar todos los parámetros como temperatura de rodamientos de ventilador y motor, temperatura de los devanados del motor, vibraciones del ventilador, amperaje, voltaje, factor de potencia, potencia, entre otros, con lo cual es posible analizar la condición futura del equipo y motor y así programar mantenciones sin interrumpir la producción de la operación minera en particular.
   Este control puede ser “telemetriado” a un computador en una oficina de la compañía minera dentro o fuera de la Mina.
   Esto permitirá que en todo momento la sintomatología del ventilador sea controlada. Es más, con un sistema IP, con el cual se puede acceder al envío de información del ventilador a un teléfono móvil (que podría estar en el portal de la mina y cumplir así con lo dictado por el Decreto Supremo de controlar el estado de funcionamiento y en todo momento de los ventiladores principales) y así avisar que el ventilador o motor presenta alguna anomalía. La compañía minera también puede enviar toda esta información a un computador en las oficinas centrales de la empresa proveedora la que se encargará a distancia de su operación.
4. Variadores de frecuencia (VDF’s, accionamiento electrónico) que permiten aumentar o reducir las capacidades del ventilador, con lo cual se aumenta o se reduce el consumo energético. Con estos elementos puede cambiarse la frecuencia de la red eléctrica y modificar el punto de operación de los ventiladores sin variar la eficiencia mecánica del componente. Esto significa que, a mayor eficiencia, se puede reducir o aumentar el caudal que entregan estos equipos. Con esto se puede ahorrar mucho dinero al bajar el punto de operación en el caso de cambios de turno por ejemplo, o en la noche, o en los fines de semanas, o en los feriados. Al sumar todos estos ahorro se logra economía a través del ahorro de energía.
   Si además es considerado el control a distancia a todos los portones en determinada faena, las economías en ventilación aumentan aún más.
   Se debe considerar que al interior de las operaciones mineras subterráneas el portón siempre está abierto, no obstante con sistemas remotos es posible controlar que estos permanezcan realmente cerrados.

Nueva Normativa

No se debe olvidar que el Decreto Supremo N°72 fue recientemente reemplazado por el N°132 que entrega la posibilidad de calcular el caudal requerido por equipos diésel en base a la información entregada por el fabricante del equipo. Lo anterior está basado en que actualmente los motores diésel tienen componentes de alta eficiencia y consumen mucho menos aire que en décadas pasadas.

Por ejemplo un cargador LHD marca Sandvik, modelo LH-410 (ex TORO-007) de 295 Hp de potencia, anteriormente requería de 2,83 m3/min por cada Hp, lo que se traducía en poco menos de 29.500 cfm.

Sin embargo, la información actual entregada por Sandvik indica un requerimiento de 17.000 cfm (calculada bajo la norma MSHA de U.S.A. la cual multiplica por dos el requerimiento base del motor). Lo anterior se traduce en un ahorro inmediato de 12.500 cfm en caudal, lo que representa aproximadamente un 42% de economía en energía.

Considerando, en términos muy generales, que una flota de equipos de una determinada compañía minera, al menos contempla 10 equipos LHD y 10 camiones, obtendremos una economía de +/- 250.000 cfm, lo cual representa un ventilador de unos 200 kW, a US$ 0,16 p/kw-Hr como costo de energía (sin considerar una tarifa por trabajar en horas peak) y trabajando 24 horas/día y 365 días/año, tendremos una economía, solo por el concepto de cambio de Decreto Supremo, de US$ 280.000 al año, lo cual es bastante considerable.

Lo anterior hace ver que “la ventilación es más importante que el ventilador”, por lo tanto, y como recomendación a la industria minera, es preferible comprar un ventilador que tenga el menor consumo energético en el punto de operación requerido a la altura geográfica de la operación minera, aunque su valor económico sea alto.

Por esta razón, las compañías mineras no deberían preocuparse de gastar más dinero en la compra de un ventilador, solo de su consumo energético.

También se debe considerar que en la compra de ventiladores auxiliares siempre hay diferencias de 1 a 10 kW de consumo entre un ventilador de mayor calidad y uno inferior.

Al considerar sólo 5 kW de diferencia, esto implicará que por año la empresa minera puede gastar US$ 7.000 más. Es decir, durante un año, podría reintegrarse el costo del ventilador de mayor eficiencia y mayor valor económico. Es preferible no pensar en lo que se desembolsaría en un periodo de entre 10 años y 15 años (vida útil de un ventilador auxiliar) en la adquisición de ventiladores. Con este predicamento se ahorrarán muchos miles de dólares en ventilación.

Finalmente, como recomendación general, cualquier ventilador que sea adquirido para una faena minera debe ser certificado en su punto de operación. Esto significa que se debe medir el caudal y la presión estática a la altura geográfica de la mina.