Eficiencia energética en un megabuque en el Caribe

Los sistemas de aire acondicionado de Koja Marine a bordo del Oasis of the Seas y del Allure of the Seas se controlan mediante el uso de convertidores de frecuencia de CA VACON®.

El Oasis of the Seas realizó su primer viaje en diciembre de 2009 como el crucero más grande e innovador del mundo, con muchas primicias dentro del sector de los cruceros. La eficiencia energética y una baja huella de carbono por pasajero fueron los criterios centrales a la hora de plantear su diseño. Las cifras son impresionantes.

El Oasis of the Seas es una enorme maravilla flotante de 361 metros (1187 pies) de eslora que ofrece experiencias espectaculares. El Oasis es más grande y versátil que sus predecesores, pero aún así ha mejorado su eficiencia energética general entre un 15 y un 25 %, y ofrece una baja huella de carbono por pasajero. «Consideramos que la eficiencia energética por pasajero del Oasis es un 50 % mejor que la de un crucero medio de 10 años de edad», señala Harri Kulovaara, vicepresidente ejecutivo de Royal Caribbean Cruises Ltd. (RCCL). «Los beneficios relacionados con el tamaño son, naturalmente, un aspecto significativo, pero lo importante es darse cuenta de cómo el trabajo enfocado en cada área de consumo de energía puede generar ahorros enormes», afirma.

Las soluciones innovadoras de HVAC mejoran la eficiencia general
Después de la propulsión, los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) son unos de los principales consumidores de energía a bordo del buque, representando aproximadamente el 30 % de la energía consumida. Por ese motivo, se diseñó un sofisticado sistema de supervisión y control de HVAC para el Oasis, haciendo uso de nuestra amplia experiencia y conocimientos técnicos. Al armador señala que el ahorro obtenido está cerca del 30 %.

La totalidad de los sistemas de aire acondicionado a bordo del Oasis y de su buque hermano, el Allure of the Seas, que inició su funcionamiento en 2010, son el resultado de un importante proyecto de cooperación, con Koja Marine, con sede en Finlandia, como contratista principal. Koja Marine es conocido como proveedor de sistemas de aire acondicionado para los cruceros más exclusivos del mundo, y RCCL solicitó a la empresa en 2004 que presentara sus últimas ideas y tecnologías para obtener un sistema optimizado. 

Gracias a su amplia experiencia en instalaciones terrestres avanzadas, Koja Marine diseñó un sistema energéticamente eficiente capaz de proporcionar el máximo confort a los pasajeros, pero ocupando un espacio reducido, con el fin de maximizar las áreas de pasajeros y minimizar las áreas técnicas. El diseño de la planta de calefacción, ventilación y aire acondicionado, por ejemplo, se ha mejorado retirando muchos de los elementos de enfriamiento de los ventiloconvectores de la sala de aire acondicionado y acercándolos a las zonas públicas, y se utiliza tecnología moderna para controlar los flujos de aire. El Oasis utiliza la última tecnología en salas de aire acondicionado, con ventiladores de accionamiento directo y control de frecuencia en las unidades de tratamiento de aire y carcasas de acero inoxidable, lo que minimiza el consumo de energía y la necesidad de mantenimiento.

Los convertidores de frecuencia de CA VACON® controlan la temperatura y la humedad 
La necesidad de aire acondicionado a bordo varía dependiendo de la función específica de la zona y del número de pasajeros presentes. Los 350 convertidores de frecuencia de CA VACON® son una tecnología clave que ayuda a Koja Marine a hacer frente a este reto, proporcionando así un control continuo de la velocidad de los ventiloconvectores.

Los convertidores de frecuencia de CA VACON® controlan la temperatura, la ventilación y el nivel de humedad en las zonas públicas, lo que garantiza una mayor calidad del aire a bordo del buque. Se mide el nivel de dióxido de carbono en las zonas públicas y el funcionamiento de los ventiloconvectores se ajusta en consecuencia con la ayuda de los convertidores de frecuencia de CA VACON®, lo que da como resultado un consumo de energía optimizado.

Los convertidores de frecuencia de CA Vacon® son silenciosos cuando están en funcionamiento, ya que no necesitan grandes ventiladores integrados, por lo que el sistema de aire acondicionado no causa ningún ruido molesto. Todo esto contribuye a mejorar la comodidad de los pasajeros y del personal. 

La amplia selección de aplicaciones listas de fábrica de los convertidores de frecuencia de CA VACON® fue una de las principales ventajas para el proyecto Oasis. «La versatilidad de las aplicaciones permitió un amplio uso de los convertidores de frecuencia de CA en diferentes tareas de control y monitorización de procesos en el Oasis. Algunas de las E/S de campo se conectan a la tarjeta VACON® I/O: algunas se utilizan para la automatización del buque a través del bus de campo Profibus y otras para el control de los convertidores de frecuencia de CA cuando la unidad de tratamiento de aire se controla localmente», explica el Sr. Nousiainen. 

Control de los ventiladores a través de Profibus
El Oasis of the Seas es el primer crucero en el que los convertidores de frecuencia de CA VACON® se conectan al sistema de aire acondicionado a través del protocolo Profibus. La tecnología de bus de campo reduce la cantidad de cableado y el número de conexiones, reduce los costes de instalación, puesta en marcha y mantenimiento, y hace que el sistema sea más resistente a las averías.

La tecnología de bus de campo también ofrece posibilidades casi ilimitadas de comandos de control y acceso a una amplia gama de datos de medición y control en el propio proceso. El Sr. Nousiainen da un ejemplo práctico que está directamente relacionado con la eficiencia energética. «El bus de campo Profibus permite acceder a los valores de potencia del motor. De este modo, el armador puede controlar en tiempo real la cantidad de energía utilizada en el proceso. Los cambios realizados por un pasajero en los valores del sistema de automatización de HVAC y su efecto en el consumo de energía se pueden percibir instantáneamente». 

Cooperación a largo plazo con Koja Marine
Desde el año 2000, Vacon ha suministrado a Koja Marine miles de convertidores de frecuencia de CA para controlar los ventiladores de los sistemas de aire acondicionado de Koja utilizados a bordo de unos 20 cruceros de lujo, la mayoría de los cuales navegan por el Caribe. El alcance de suministro de Vacon a Koja Marine incluye convertidores de frecuencia de CA refrigerados por aire de hasta 50 kW, principalmente unidades de 380 - 500 V en carcasas IP54, que proporcionan un alto grado de protección contra la humedad. 

Con su estrecha colaboración, Koja Marine y Vacon han demostrado su capacidad para proporcionar tecnología de aire acondicionado fiable, de alto rendimiento y energéticamente eficiente al sector naval y de alta mar, uno de los sectores que más retos presenta. «La cooperación con Vacon, durante el proyecto Oasis, pero también en general, ha ido bien», señala Esko Nousiainen, director de Koja Marine.

También aprecia la fiabilidad de los convertidores de frecuencia y la asistencia técnica y el servicio que ofrece Vacon. «Los convertidores de frecuencia de CA de VACON® han funcionado de forma fiable y Vacon ha resuelto los pequeños problemas que se han producido a lo largo de los años con rapidez y espíritu de cooperación. Las entregas de convertidores de frecuencia de CA no han causado retrasos en la puesta en marcha de nuestros sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado», concluye el Sr. Nousiainen.

Cabe señalar que Vacon se unió al Grupo Danfoss en diciembre de 2014.