El accionamiento eléctrico no solo reduce el consumo de combustible. También disminuye el número de componentes sometidos a desgaste y puede reducir significativamente los costes de mantenimiento de la maquinaria.

En maquinaria de trituración, cribado y tratamiento de materiales, el consumo de combustible representa una parte importante del coste de explotación.

Pero hay otro factor que muchas veces pasa desapercibido: la cantidad de energía que se pierde entre el motor diésel y el elemento que finalmente realiza el trabajo.

Por este motivo, cada vez más fabricantes de maquinaria móvil están apostando por sistemas de accionamiento diésel-eléctrico, en los que un motor diésel acciona un generador eléctrico que alimenta directamente los motores eléctricos de la máquina.

La diferencia frente a un sistema convencional diésel-hidráulico puede ser considerable.

¿Qué diferencia hay entre ambos sistemas?

En una máquina convencional diésel-hidráulica, el motor diésel acciona una o varias bombas hidráulicas. Estas bombas generan presión y caudal de aceite, que posteriormente son utilizados por motores y actuadores hidráulicos para mover los distintos componentes de la máquina.

El recorrido de la energía es, simplificando:

Motor diésel → bomba hidráulica → circuito hidráulico → motor hidráulico → transmisión

En una máquina diésel-eléctrica, el motor diésel acciona un generador que produce electricidad. Esta electricidad alimenta directamente motores eléctricos.

El recorrido es:

Motor diésel → generador → motor eléctrico → transmisión

La simplificación del sistema puede reducir las pérdidas energéticas y, al mismo tiempo, disminuir el número de componentes sometidos a desgaste.

Un ejemplo con un grupo de 210 kVA

Para entender mejor la diferencia, podemos utilizar como referencia un grupo electrógeno de 210 kVA.

Con un factor de potencia de 0,8, la potencia activa equivalente sería aproximadamente:

210 kVA × 0,8 = 168 kW

Esto nos proporciona una máquina con una potencia disponible considerable para aplicaciones como trituración, cribado, transporte de materiales o tratamiento de áridos y RCD.

Ahora bien, disponer de 168 kW no significa que toda esa potencia llegue de la misma manera al punto donde se realiza el trabajo.

Y ahí es donde aparece una de las grandes ventajas del accionamiento eléctrico.

Menos pérdidas = menos combustible

En un sistema diésel-hidráulico existen diferentes puntos donde se producen pérdidas:

• bomba hidráulica;
• calentamiento del aceite;
• válvulas y estrangulamientos;
• tuberías y mangueras;
• motores hidráulicos;
• transmisiones;
• funcionamiento de la bomba incluso cuando determinadas funciones no requieren toda la potencia disponible.

En un sistema eléctrico también existen pérdidas —generador, electrónica de potencia, cables y motores—, por lo que no sería correcto afirmar que el accionamiento eléctrico elimina las pérdidas.

La ventaja está en que el sistema puede transmitir y controlar la energía de una forma más eficiente y, especialmente, adaptar mejor la potencia producida a la demanda real de la máquina.

Los estudios sobre electrificación de maquinaria móvil muestran precisamente que el control de la velocidad y de la potencia puede reducir significativamente el consumo energético.

¿Cuánto combustible podemos ahorrar?

Como ejemplo orientativo un ahorro del 25 %, podemos visualizar fácilmente el impacto económico.

Supongamos una máquina equipada con un grupo de 210 kVA que, durante su funcionamiento, consume aproximadamente 28 litros/hora en una determinada condición de trabajo.

Con un sistema que consiguiera reducir el consumo un 25 %:

28 l/h × 25 % = 7 l/h de ahorro

Es decir:

≈ 7 litros de combustible ahorrados cada hora

Si la máquina trabaja 1.600 horas al año:

7 l/h × 1.600 h = 11.200 litros/año

Con un precio del gasóleo de, por ejemplo, 1,40 €/litro:

11.200 × 1,40 € = 15.680 €

Más de 15.000 € de ahorro anual en combustible

Y esto es solamente combustible.

El segundo ahorro: el desgaste

Aquí encontramos otra ventaja importante del accionamiento diésel-eléctrico.

Un sistema hidráulico convencional incorpora numerosos componentes que trabajan continuamente bajo presión:

• bombas hidráulicas;
• motores hidráulicos;
• válvulas;
• distribuidores;
• latiguillos;
• racores;
• filtros;
• depósitos;
• aceite hidráulico;
• sistemas de refrigeración;
• juntas y retenes.

Todos estos componentes requieren mantenimiento y, eventualmente, sustitución.

En cambio, un motor eléctrico tiene una construcción mucho más sencilla.

Un motor eléctrico industrial puede tener esencialmente:

estator + rotor + rodamientos

y, dependiendo del diseño, prácticamente no necesita las operaciones de mantenimiento asociadas a un circuito hidráulico convencional.

Esto no significa que una máquina diésel-eléctrica esté libre de mantenimiento. Generador, motores eléctricos, electrónica de potencia, rodamientos, cableado y sistema de refrigeración también requieren inspección y mantenimiento.

Pero se reduce el número de elementos hidráulicos sometidos a desgaste, especialmente cuando el accionamiento principal de la máquina es eléctrico.

Menos aceite, menos componentes y menos paradas

El ahorro no se limita al precio del combustible.

Cuando disminuye el número de componentes hidráulicos también pueden disminuir:

Consumo de aceite → filtros → fugas → latiguillos → reparaciones → horas de mantenimiento → tiempo de parada

Y esto tiene un valor económico que muchas veces no aparece en la primera comparación de precios entre dos máquinas.

Porque para una empresa de alquiler, un operador de una planta de reciclaje o una empresa de trituración, una máquina parada también cuesta dinero.

El verdadero coste de una máquina no es su precio de compra

A la hora de adquirir maquinaria pesada, comparar únicamente el precio inicial puede llevar a conclusiones equivocadas.

Lo verdaderamente importante es calcular el Coste Total de Propiedad (TCO):

Precio de adquisición

Combustible

Mantenimiento

Desgaste

Reparaciones

Horas de parada

Coste real de explotación

Por eso, una máquina con una inversión inicial algo superior puede resultar económicamente más interesante durante toda su vida útil si consigue reducir de forma significativa sus costes operativos.