Catalogo eficiencia energetica

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¿Cómo son de eficientes nuestras soluciones para la industria y las infraestructuras? Answers for industry. Soluciones en eficiencia energética S o l u c i o n e s E s p a ñ a S i e m e n s

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Servibalance Siemens Eficiencia Energética

Transcript of Catalogo eficiencia energetica

  • Cmo son de eficientes nuestras soluciones para la industriay las infraestructuras?

    Answers for industry.

    Soluciones en eficiencia energtica

    Soluciones

    Espaa

    Siemens

  • 2 Industrial automationIndice

    Indice

    e

    Industrial AutomationSoluciones de eficiencia para la automatizacin industrial _________ 4 Optimizacin energtica para industria _________________________ 8Optimizacin energtica de accionamientos ____________________ 12Arrancadores de motor ______________________________________ 14Proteccin de motor comunicable _____________________________ 18Monitorizacin y adquisicin de datos _________________________ 20Sistema de gestin energtica ________________________________ 24Compensacin de energa reactiva ____________________________ 26Posicionadores inteligentes ___________________________________ 28Conversin eficiente de la energa solar ________________________ 30

    Drive TechnologiesAccionamientos de alta eficiencia _____________________________ 32Bombas, ventiladores y compresores __________________________ 36Otras aplicaciones con gran potencial de ahorro energtico: Cintas transportadoras, Gras industriales y portuarias, Elevacin, bobinadoras, sistemas de transportes y Prensas _________________ 41Hybrid Drives _______________________________________________ 49e-Car ______________________________________________________ 52

    Building TechnologiesSoluciones inteligentes para la eficiencia energtica en edificios __ 54Soluciones basadas en eficiencia energtica ____________________ 58Ahorre energa mientras mejora el rendimiento _________________ 62Automatizacin Flexible de edificios ___________________________ 66Control HVAC ______________________________________________ 72Vlvulas y actuadores ________________________________________ 74Sensores innovadores, calidad medible ________________________ 80Contadores de caloras _______________________________________ 86

    Iluminacin de edificiosSistemas de Gestin de Edificios ______________________________ 88Soluciones KNX-Eib _________________________________________ 93Aplicaciones ms comunes ___________________________________ 96Control de iluminacin aplicado en los distintos sectores _________ 97Soluciones a medida: Edificios, Hoteles, Hospitales, Colegios y Residencias tercera edad ___________________________ 98Alumbrado exterior ________________________________________114Iluminacin eficiente _______________________________________118Tecnologa OSRAM _________________________________________126

    Soluciones para la industria

    Soluciones para infraestructuras

  • Industrial automation 3Indice

    Soluciones en eficiencia energtica

    Siemens es un lder en eficiencia energtica marcando normas para la mxima eficacia e integracin en edificios y en la industria, con una tecnologa que consigue aumentar la fiabilidad y el funcionamiento operativo de industrias y edificios, proporcionando un efecto positivo sobre el medio ambiente.

    El Cambio Climtico es un hecho. El 40 % de la energa mundial es consumida por edificios. El 21 % de emisiones de gas invernadero por todo el mundo viene del

    uso de energa de los edificios. En Espaa ms del 30% de la energa consumida es en el sector In-

    dustrial.

    Nuestras soluciones optimizan el funcionamiento y el ciclo de vida de las infraestructuras y alcanzan el mximo ahorro de energa, la operati-vidad y el mantenimiento, sin comprometer la produccin, la comodi-dad y el respeto a la vida.

    La prueba es que ms de 6.500 infraestructuras en todo el mundo ya han sido optimizados energticamente, lo que ha conseguido reduccio-nes de 2,4 millones de toneladas de CO2 y ahorros de ms de 1.000 mi-llones de euros.

    Siemens participa activamente en el nmero de iniciativas dedicadas al mejoramiento medioambiental:

    Premio de Servicios de Energa. Certificacin eu.bac. GreenBuilding. Iniciativa LEED Iniciativa de Clinton Climate. BDI.

    El contenido de esta gua pretende mostrar las principales soluciones, servicios y productos que Siemens, como compaa a nivel mundial, ha desarrollado como compromiso hacia nuestros clientes, para que consi-gan hacer eficientes sus instalaciones.

    Pascual Dedios PleiteCEO Sector Industry

    Siemens, S.A.

    Soluciones

    Espaa

    Siemens

  • 4 Industrial automation

    Soluciones de eficiencia para la automatizacin industrial

    La energa elctrica, el agua o el gas, con sus precios en constante aumento y una mayor sen-

    sibilidad frente a cuestiones medioambientales, son recursos cada vez ms valiosos. La indus-

    tria produce cerca del 34% de las emisiones de gases de invernadero. Por consiguiente, sobre

    ella recae la gran responsabilidad de mejorar continuamente la eficiencia energtica y el uso

    de los recursos, como tambin la proteccin del medio ambiente.

    Capacidad y voluntad de ahorro

    Hay una fuerza motriz ms poderosa que el vapor, la electricidad y la energa atmica: la voluntad.

    Albert Einstein

  • Industrial automation 5

    Esto representa un desafo considerable para los sectores en donde incide de manera decisiva el manejo de un gran volumen de energa, la mxima dispo-nibilidad y una reduccin permanente de los costes: tanto en industrias de proceso como en manufactureras.

    Dentro del mbito de la eficiencia ener-gtica, desde Siemens se apuesta por la innovacin en sus productos como fac-tor clave para mejorar la productividad.

    As, los clientes de los sectores qumico, petroqumico, y energa, entre otros, re-quieren habitualmente posicionadores inteligentes para sus vlvulas de control. Gracias a su alta tecnologa, las necesi-dades de compresin del posicionador SIPART PS2 son inferiores, lo que redun-da en un menor consumo de aire com-primido, electricidad y mantenimiento.

    En la industria, la mayor parte de la energa consumida proviene del uso de motores elctricos, por lo que la opera-cin y conservacin de stos representa uno de los campos ms frtiles de opor-tunidades de ahorro de energa, que se

    traducen en una reduccin de los cos-tes de produccin y en una mayor com-petitividad.

    Los arrancadores suaves de las familias SIRIUS y ET200 limitan la corriente y el par de arranque, reduciendo los esfuer-zos mecnicos y las cadas de tensin en la red, y reduciendo un 60 % los pi-cos de intensidad y demanda energti-ca en el arranque frente a un arranque directo.

    Por otro lado, en los entornos industria-les abundan los equipos elctricos, la iluminacin con balastros, los sistemas de refrigeracin y aire acondicionado, etc., todos ellos son sistemas que pre-sentan un exceso de consumo de po-tencia reactiva.

    Desde el punto de vista de la distribu-cin elctrica, la existencia de la energa reactiva no es asumible des-de un punto de vista econmico. Las compaas elctricas aplican penali-zaciones en sus facturas segn el ni-vel de sta, pues dicho aporte de energa reactiva debe ser producido y

    TIP (Totally Integrated Power)

    Nivel de direccin de la empresa

    Nivel gerencial

    Gestin de la energa

    elctrica

    Automatizacin y distribucin de la energa elctrica optimizadas para la industria y la infraestructura

    TIA (Totally Integrated Automation)

    Integracin total entre automatizacin y distribucin de energa

  • 6 Industrial automation

    transportado por las redes, precisan-do mayores inversiones en los equi-pos y redes de transmisin y distribu-cin.

    Con ayuda de las bateras de condensa-dores es posible corregir el factor de po-tencia de nuestras instalaciones, redu-ciendo significativamente el coste de la factura final.

    Pero adems de los ahorros deriva-dos de los propios productos, en el sector industrial el tema ahorro de energa es una cuestin en perma-nente tratamiento: dnde hay que actuar? qu medidas son necesarias para aprovechar mejor el mayor po-tencial? Y una vez llevada a la prcti-ca una determinada medida, cmo se reconoce y documenta su eficacia? Para dar respuesta a este tipo de pre-guntas hacen falta sistemas que me-joren la transparencia de la deman-da energtica y la calidad de la misma. Siemens ofrece una solucin global, alineada con nuestro concep-to de integracin total de la automa-tizacin (TIA) y de la distribucin de dicha energa (TIP). Estos dos concep-

    tos son la clave de una gestin energtica eficiente.

    Con su concepto TIP, Siemens ofrece so-luciones integrales para la distribucin de la electricidad en edificios, desde el nivel de media tensin hasta el consumidor fi-nal. Todo empieza con productos y siste-mas compatibles, y ahorrando energa en las fases de planificacin, construccin y operacin gracias al enlace de los siste-mas distribuidores con los de la automati-zacin industrial y de edificios.

    Desde la fase inicial de planificacin del diseo, la familia de software Simaris analiza los datos del proyecto, como base para el clculo de escalas apropiadas y buscando las soluciones ms eficientes.

    En el caso de la energa elctrica, por ejemplo, las tarifas para la industria, ade-ms del cargo por consumo de energa (kWh), hacen un cargo por disponibilidad mxima (kW), con una importancia nota-ble en la facturacin final. Evitar el arran-que y la operacin simultnea de moto-res y otros equipos elctricos, sobre todo en el perodo de punta, se traduce en ahorros significativos. Otra opcin es la de modificar el perfil de trabajo, repar-tiendo la operacin de los motores y otros equipos en horas situadas fuera del perodo de punta. Los cargos por consu-mo de energa elctrica pueden ser prc-ticamente iguales pero por demanda mxima pueden reducirse de manera im-portante.

    Siendo capaz de determinar, en los mo-mentos de mxima demanda, los ele-mentos que estn causando sta y ana-lizando las actividades que pueden suprimirse o desplazarse a otro mo-mento, se tendr la oportunidad de re-ducir la dimensin de la instalacin y no se sufrirn penalizaciones en la fac-tura. Para eso hacen falta equipos capa-ces de supervisar el consumo de cada elemento de carga y que transfieran esta informacin a un sistema de ges-tin superior encargado de procesar los datos y de determinar cuales son las condiciones ptimas de funcionamien-to.

    En definitiva, para poder ahorrar ener-ga es necesario conocer cunto, dnde y cundo gastamos.

    Las herramientas que Siemens pone a su disposicin permiten un proceso de mejora continua.

    En una primera fase proporcionan al usuario el conocimiento exacto de los flujos de energa que se tienen en la planta, desde la acometida hasta los distintos puntos de consumo. Ese mejor conocimiento de los consumos permite ya detectar ahorros potenciales de energa, planificar ampliaciones con el menor impacto posible en el consumo, renegociar el contrato de suministro en base a datos fiables y aumentar la dis-ponibilidad del sistema (el tener todo integrado mejora notablemente la ca-

    Costos crecientes de la energa elctrica

    Consumidores poco transparentes

    Documentacin del fl ujo de la energa

    Reduccin de la adquisicin de energa

    Negociacin de los contratos de suministro de energa

    Maximizacin de la disponibilidad de la planta

    Optimizacin de las inversiones de capital

    Asignacin del consumo a los distintos centros de costos

    Concientizacin del personal acerca de los consumos

    Equilibrar los periodos de baja y alta demanda

    Optimizacin de los procesos a partir de los criterios de consumo

    de energa

    Estado actual Fase 1 Fase 2 Fase 3Crear transparencia Discriminar consumos Manejo de cargas

    Proceso de mejora continua

    Proceso continuo de mejora de eficiencia

  • Industrial automation 7

    pacidad de deteccin y resolucin de incidencias en la distribucin).

    En un segundo paso, se ofrece la posibili-dad de asignar cada punto de medida a un centro de coste de forma estructura-da, configurando las distintas tarifas dis-ponibles: pico, valle, fin de semana, etc. Es posible configurar desde Microsoft Ex-cel y sin conocimientos especiales, infor-mes detallados de lo que est gastando cada centro de coste. Esta asignacin pone de manifiesto la relacin entre los procesos y los consumos y aumenta la conciencia en este tema dentro de toda la empresa.

    Finalmente, se da tambin la posibilidad de llevar a cabo una gestin de carga. Como la mayora de contratos de sumi-nistro de energa tienen en cuenta la mxima potencia requerida, es importan-te realizar un control de la demanda para mantener sta dentro de los lmites de-seados. Esto significa vigilar el consumo en cada momento y extrapolar esos datos a la retcula de tiempo definida (habitual-mente 15 minutos) para, en caso necesa-rio, generar seales de desconexin auto-

    mtica de consumidores, en base a unas prioridades y criterios definidos por el propio usuario, hasta volver a colocar el sistema dentro de los lmites deseados.

    Con el sistema de gestin energtica de Siemens se logran habitualmente ahorros en el consumo de entre el 10% y el 20%.

    Reduccin de los gastos de explotacin ...

    Identicacin de los equipos que consumen energa elctrica en forma intensiva a n de implementar medidas que mejoren la eciencia energtica.Asistencia a los compradores de energa elctrica suministrando perles de de- manda histricos y modelos de consumos de energa elctrica.Optimizacin de los gastos de capital invertidos en los proyectos de ampliacin de las instalaciones por medio de la localizacin de reservas ocultas en la distri-bucin de energa elctrica.La asignacin exacta de los consumos a las cuentas costeadoras mejora la con- ciencia por los costos en las diferentes secciones.La limitacin de los picos de carga permite obtener una reduccin en el precio por potencia consumida cuando se negocian los contratos de suministro de ener-ga elctrica.Se eliminan los costes adicionales que implica el manejo de las cargas.

    ... aumentando la disponibilidad de las instalaciones

    El reconocimiento inmediato y automtico de condiciones crticas (por ejemplo, protocolos de alarmas y eventos) permite incrementar las horas de operacin.La deteccin temprana de los lmites de capacidad de la distribucin de energa elctrica evita problemas de sobrecargas.La supervisin y el anlisis continuos aseguran la calidad de la energa elctrica. El anlisis del uso de los componentes de la distribucin de la energa elctrica permite optimizar los costos del mantenimiento.

    Ventaja de un sistema de gestin energtica

  • 8 Industrial automation

    Optimizacin energticapara industria

    La eficiencia energtica es un factor decisivo para el xito de su negocioReducir con xito y de manera sostenible los costes energticos constituye un tema de importancia creciente, una parte clave para garantizar el funcionamiento de una planta industrial de un modo rentable. Los precios crecientes de la energa y las leyes ms estrictas sobre las emisiones de gases invernadero obligan a revisar el consumo de energa de su empresa. La eficiencia y la fiabilidad del suministro de energa influyen de modo decisivo sobre la rentabilidad de su negocio.

    La clave del xito: Gestin completa de la energaHemos visto en muchos de nuestros proyectos, que cubren una amplia gama de sectores industriales, que las medidas relacionadas con la tecnologa no son suficientes por s solas para conseguir un aumento permanente en la eficiencia energtica. Con ms frecuencia hay que hacer cambios en los procesos operativos, en la

    organizacin e incluso en los procesos de gestin.

    Esto significa que la eficiencia energtica de una empresa slo puede optimizarse de manera consistente y continua incluyendo una gestin energtica profesional de las prcticas tcnicas y operativas en el desarrollo cotidiano del negocio.

    Qu hay detrs de la optimizacin energtica?Siemens Soluciones Industriales el proveedor de servicios tcnicos de Siemens para la industria y las infraestructuras ha desarrollado SIMAIN como una cartera de servicios para la fase operativa y que va dirigida a los requisitos individuales y a los objetivos comerciales de nuestros clientes.

    Energy Optimization (Optimizacin de la energa) es el paquete de servicios dedicado exclusivamente a aumentar la eficiencia energtica de sus

    instalaciones productivas y conseguir una reduccin duradera de sus costes.Energy Optimization de Siemens Soluciones Industriales revisa detalladamente el balance energtico completo de su empresa, incluyendo todas las formas de energa (aire comprimido, vaco, calor, etc.) junto con las fuentes primarias de energa implicadas (petrleo, gas natural, agua, etc.).

    Y lo que es ms, Energy Optimization tiene en cuenta las disposiciones y las subvenciones gubernamentales, garantizando as el mximo impacto posible sobre la rentabilidad.

    Un nuevo enfoque para reducir de modo sostenible los costes de energa

    SIMAIN: Uso ms eficiente de la valiosa energa

    La solucin de Siemens a la reduccin de costes es un uso ms eficiente de la energa

  • Industrial automation 9

    Para hacer de Energy Optimization un xito es esencial comprender sus procesos productivos.

    Por consiguiente, una estrecha colaboracin con usted y nuestros especialistas como socios es parte integral de todo proyecto de Energy Optimization.

    En cuatro fases, Energy Optimization optimiza el uso de la electricidad y de otras formas de energa, incluyendo gas, calor, vapor, aire comprimido o gas natural.

    Un anlisis completo permite a Energy Optimization integrar procesos auxiliares, tales como el uso del calor, el vapor o el fro del proceso, en el concepto de optimizacin. Esto, a su vez, le ayuda a usted a usar estos recursos de un modo ms eficiente en todas sus instalaciones de produccin.

    Energy Optimization es nuestro paquete de servicio hecho a medida para conseguir aumentos permanentes en la eficiencia energtica. Usamos una metodologa especialmente desarrollada en la fase de percepcin para evaluar todos los aspectos relevantes referentes a la energa de sus prcticas operativas.

    Un mtodo sostenible para mejorar la eficiencia energtica

    Fases Concienciacin Anlisis ViabilidadImplementacin y sostenibilidad

    DemandaIdentificacin del potencial de mejora

    Anlisis tcnica para estimacin de potencial de ahorro

    Anlisis de riesgos, desarrollo de proyecto bsico y retorno de inversin

    Proceso de mejora continua

    Beneficio

    Rpido soporte para decisiones internas y referencia con el mercado

    Visin general de las medidas de eficiencia energtica

    Definicin de la implementacin y calculacin de ROI

    Gestin de Proyecto basado en el sistema PM@Siemens

    EnergyHealth Check

    Optimizacin Energtica

    Optimizacin energticaOptimizacin de Sistemas de accionamiento

  • 10 Industrial automation

    Evaluacin de la conciencia energtica y de los potenciales ahorros en su planta usando una entrevista asistida por ordenador, centrada en los procesos relacionados con la energa.

    Revise sus procesos relacionados con la energa con el Energy Health CheckEl Energy Health Check consiste en una entrevista asistida por ordenador. De una manera sistemtica se evalan todos los procesos, sistemas y procedimientos que son relevantes para la energa, desde la organizacin y desde la gestin.

    El objetivo de esta entrevista es hacer un anlisis comparativo de estos procesos, prcticas y procedimientos a fin de: Identificar oportunidades prometedoras

    para aumentar de manera sostenible la eficiencia energtica.

    Detectar el potencial de ahorro. Recomendar acciones de mejora

    que garanticen que se consiguen los ahorros potenciales y el aumento en la eficiencia energtica.

    Generar un patrn de referencia especfico de la industria.

    Cmo funciona Energy Health Check El Energy Health Check analiza y

    evala la eficiencia energtica basada en los procesos operativos usando los datos recogidos en una entrevista de 2 horas asistida por ordenador.

    El software usado se desarroll especialmente para llevar a cabo este tipo de anlisis.

    La entrevista la dirige uno de nuestros auditores certificados junto con varios representantes de diferentes reas de su empresa (p. ej. direccin senior, gestin de planta, gestores de instalaciones y medioambientales, director financiero, jefes de mantenimiento o de energa).

    Las prcticas de gestin de la energa de su organizacin se evalan en 10 reas clave que se dividen en 22 elementos (vase el grfico), con preguntas que requieren respuestas de si o no as como comprobaciones de plausibilidad.

    El programa evaluar sus respuestas. Las evaluaciones totales y las especficas de cada rea de su empresa se mostrarn en una escala de uno a cinco.

    Para completar la imagen, la herramienta proporciona un patrn de referencia internacional que sirve para mostrarle cmo se compara su empresa con otras de su sector industrial.

    Los resultados del Energy Health Check en el informe final: El rendimiento total en trminos de

    eficiencia energtica de su empresa as como el nivel de desarrollo para cada una de las 22 categoras.

    Sus resultados se compararn con diferentes industrias, sectores y empresas mediante una base de datos que incluye ms de 2.000 empresas.

    Acciones recomendadas especficas que conducen a aumentos en la eficiencia energtica de su empresa.

    Generacin de ahorros monetarios. Un paso adicional recomendable sera

    el Energy Optimization Services (Servicio de optimizacin energtica) que toma en consideracin todas las formas de la energa a fin de hacer un anlisis detallado de su planta.

    Comprobacin de la salud energtica

  • Industrial automation 11

    Fase de anlisis

    Deteccin del potencial de eficiencia energtica, desarrollo de posibles medidasEsta fase es un anlisis tcnico sobre el terreno que sirve para identificar las primeras medidas de eficiencia energtica y para evaluar el estado general de la planta en trminos de eficiencia energtica. Se analizarn y evaluarn todas las formas de energa, el suministro y la distribucin de energa, la recogida y archivado de datos sobre energa y las salidas (p. ej. prdidas de calor).

    Los resultados son: Resumen general de las medidas de

    eficiencia energtica y del potencial de optimizacin.

    Primera estimacin de los ahorros de energa potenciales y de la inversin necesaria para cada medida de eficiencia energtica.

    Un informe breve que resume los resultados de este anlisis.

    Fase de viabilidad

    Seleccin de las medidas, preparacin de la lista de medidasEl cliente dar ahora prioridad a las medidas identificadas durante la Fase de anlisis. Se desarrollar un programa de implementacin detallada para aquellas medidas que se seleccionen. Adems, se evaluar cada medida en trminos de viabilidad tcnica y econmica.

    Se harn clculos y mediciones detalladas para la viabilidad econmica a fin de determinar el ahorro energtico real y se solicitarn ofertas vinculantes de Siemens y otros proveedores seleccionados a fin de determinar la inversin real. Para la viabilidad tcnica se requiere una estrecha coordinacin entre los proveedores y el departamento de mantenimiento y produccin del cliente.

    Los resultados son: Estudio detallado de la viabilidad

    tcnica y econmica. Resumen general de los ahorros

    anuales de energa. Programa de implementacin.

    Fase de implementacin

    Implementacin de las medidasEl ltimo paso incluye la implementacin de las medidas seleccionadas y la modernizacin de las instalaciones. En esta fase, Siemens puede aportar la modernizacin con sus propios productos y la gestin de proyectos profesionales para proveedores externos.

    Los resultados son: Transformacin de los ahorros

    potenciales en una reduccin de costes.

    Reduccin de la factura de energa y de los costes de produccin.

    Reduccin de las emisiones de gases invernadero (produccin respetuosa con el medio ambiente).

    Aumento de la conciencia y la transparencia

    Subvenciones (si es pertinente).

    Servicios de optimizacin de la energa

    Anlisis ViabilidadImplementacin& Sostenibilidad

    medidas de eficiencia energtica

    concepto, ROIy viabilidad

    implementaciny verificacin

    Optimizacin energticaOptimizacin de Sistemas de accionamiento

  • 12 Industrial automation

    El retoLa energa elctrica es uno de los factores de produccin y de costes ms importantes. Ms de dos tercios de la energa elctrica en la industria se consumen para los sistemas propulsores. Estudios independientes han demostrado que aproximadamente el 30% de todos los propulsores elctricos pueden funcionar de manera ms eficaz, permitiendo ahorros de energa de hasta el 50% en condiciones de funcionamiento ptimas.

    Entre las mquinas con un potencial de ahorro comparativamente alto se incluyen bombas, ventiladores, compresores, cintas transportadoras, mezcladoras, molinos y extrusoras.

    Fase 1: Estimacin del potencial para una estimacin estocstica del potencial terico de ahorro de energa por medio de listas de comprobacin.

    Fase 2: Anlisis energtico verificando la estimacin del potencial que est determinando los ahorros precisos de los costes de energa.

    Fase 3: Implementacin tcnica y organizativa de las medidas para optimizar los propulsores seleccionados basndose en los contratos dependientes de resultados.

    Optimizacin energtica de accionamientos

    Nuestro paquete de servicios para reducir sus costes de energa

  • Industrial automation 13

    Buenas razones a favor del Energy Optimization of Drive Systems Identificacin de los sistemas

    propulsores ineficientes. Corto perodo de amortizacin. Reduccin significativa y sostenida

    del consumo de energa, los costes de energa y el impacto medioambiental.

    La optimizacin de la energa - no es un ir tirandoEl xito de un enfoque de la gestin energtica no se basa nunca en mejoras cosmticas y en la implementacin rpida de componentes y equipos por debajo de los estndares para conseguir unos beneficios a corto plazo.

    Los riesgos de unos enormes costes de seguimiento son demasiado altos.En lugar de eso, Energy Optimization de Siemens Industrial Technologies hace una revisin detallada de los aspectos tcnicos y econmicos de su proceso completo. Esto nos permite desarrollar un programa paso a paso para mejorar la eficiencia energtica a tenor de sus necesidades comerciales - e implementarlo despus.Teniendo en cuenta sus procesos e instalaciones tcnicas, las disposiciones nacionales, los precios fluctuantes de la energa y los diferentes proveedores de energa, nuestro Energy Optimization proporciona beneficios significativos, entre los que se incluyen:

    Reduccin obvia y sostenida de sus costes energticos.

    Consideracin de todos los procesos relacionados con la energa y todas las formas de energa: calor, aire comprimido, vapor, mantenimiento, operaciones, vigilancia, emisiones de gases invernadero, conciencia de la gestin, subvenciones, etc.

    Amplia transparencia con respecto a las necesidades, consumo y costes de la energa.

    Proceso de mejora continua: Cada fase aade valor.

    Despus de cada fase, el cliente decide si hay que continuar. Soporte a nivel mundial y know-

    how de una empresa global potente en ingeniera: presencia en ms de 190 pases con una red mundial de especialistas en energa altamente experimentados.

    Se evitan las sanciones financieras cumpliendo las disposiciones nacionales.

    Acceso a las subvenciones gubernamentales.

    Recuperacin de la inversin a corto plazo mediante la concentracin en medidas de mejora que realmente valgan la pena.

    Mejor imagen para su empresa gracias a una alta eficiencia energtica.

    Utilizacin ptima de los recursos mediante concentracin en sus capacidades centrales y cooperacin con un proveedor independiente y fiable de servicios tcnicos.

    Es posible un acuerdo basado en los rendimientos.

    Mejora de su productividad, aumento de sus beneficios!

    SIMAIN - Mantenimiento basado en el negocio

    Maintenance Health Check

    Mejora de Mantenimiento

    Operacin de Mantenimiento Energy Health Check

    Maintenance Business Review

    Mantenimiento Integral Optimizacin Energtica

    Optimizacin energtica

    Maintenance ImprovementProgram

    Optimizacin de Sistemas de accionamiento

    SIMAIN - Energa

    Programa de gestin de motores

  • 14 Industrial automation

    Arrancadores de motor

    El motor trifsico es, en la actualidad, el concepto de accionamiento ms ge-neralizado. Con lo que la mayor parte de la energa consumida, cercana al 73%, proviene de estos elementos. El arranque directo o en estrella-tringu-lo no es, en muchos casos, la mejor solucin. Ello es debido, a que estn al orden del da los efectos negativos se-cundarios, tales como sacudidas me-cnicas en las mquinas y picos de tensin e intensidad en la lnea de ali-mentacin, que a la par, provocan el consumo desmesurado de energa en los momentos de arranque. Con la ayuda de un arranque exento de sacu-didas para los motores trifsicos, pue-den realizarse sistemas de mquinas optimizados mecnica y elctricamen-te, de forma muy sencilla, rentable y con soluciones de futuro.

    Los arrancadores suaves limitan la co-rriente y el par de arranque. De este modo se impiden con precisin, tanto los esfuerzos mecnicos como las ca-das de tensin en la red. Conseguimos diminuir un 60 % los picos de inten-sidad y demanda energtica en el arranque frente a un arranque di-recto. Mediante el control progresivo de la tensin de alimentacin, se logra la adaptacin del motor al comporta-miento de la carga de la mquina ac-cionada. Los dispositivos mecnicos son acelerados con especial precau-cin, influyendo positivamente su comportamiento en servicio y prolon-gando su vida til.En una palabra: el arranque y parada suave cuida de los dispositivos y m-quinas acopladas y proporciona un proceso productivo eficiente y sin inci-dencias.

    En la siguiente aplicacin, se observa un grupo de presin formado por cua-tro bombas de agua, tres de ellas equi-padas con arranque suave y la restante equipada con un variador de frecuen-cia. En las pocas de mayor consumo

    de agua, varias de estas bombas pue-den arrancar a la vez, lo que multiplica el consumo de intensidad de la red en esos instantes. Gracias a la utilizacin de arranques suaves, la acometida y el transfomador de entrada, pueden ser dimensionados de una manera ms econmica y eficiente, puesto que la intensidad de pico en el arranque de cada bomba se ver reducida en un 60%, y por lo tanto el consumo de energa en ese instante.

    Las regulaciones finas de presin pue-den ser llevadas a cabo gracias a la ac-cin del variador, con lo cul se reduce el nmero de arranques y paradas en la instalacin, en tanto que se contri-buye a un consumo energtico ms responsable y eficiente.

    Tambin existen las llamadas prdidas de potencia, en los equipos de manio-bra, proteccin y control. Tales prdi-das de potencia se deben a que, segn en que elementos, se generan unas prdidas trmicas que, en mayor o menor medida, pasan a caldear el aire

    que envuelve a los componentes del armario de maniobra. Ante tal pers-pectiva, podra ser necesario realizar un gasto extra en la instalacin de sis-temas de ventilacin forzada, los cua-les llevaran asociados gastos adicio-nales de energa.

    Por poner un ejemplo, por cada ampe-rio que circula a travs de un tiristor controlado, (uso de arrancador suave) se pierden habitualmente 3 W por ca-lor generado. En el caso de tener un motor de 250 KW a 400 V, se generan unas prdidas trmicas prximas a los 1500 W, que pasan a caldear el am-biente. Por ello sera ms que intere-sante disminuir cuanto sea posible esta prdida de energa, mediante sis-temas de Bypass integrados en los

    equipos. As, no solo evitamos prdi-das de potencia en forma de calor eva-cuado al ambiente, sino que ahorrare-mos, a parte del espacio en armario, gastos de energa e instalacin proce-dentes de innecesarios sistemas de ventilacin.

    Eficiencia elctrica y mecnica

    0-100 kW regulacin de potencia

    0-25 kWRegulacin por

    convertidor

    25 kWBomba con

    arracador suave

    25 kWBomba con

    arracador suave

    25 kWBomba con

    arracador suave

    Regulacin de potencia

  • Industrial automation 15

    Por otro lado vigilar la corriente que consume un motor una vez ha finali-zado su arranque, o sea a rgimen no-minal de vueltas, puede ser de gran ayuda para realizar un consumo ms eficiente de la energa. En otras pala-bras, si un motor est consumiendo ms o menos energa de la nominal, puede que la mquina no est siendo productiva al 100%. Por ejemplo, si rompe una correa de traccin, el mo-tor quedar libre con lo que consumir una menor intensidad y una menor energa. Sin embargo, esta energa no seria aprovechada hasta que no se pa-rara el motor y se resolviera dicho pro-blema. Si por el contrario un elemento mecnico tuviera un mayor rozamien-to, sea el caso del fallo de un roda-miento, al motor le costara mayor es-fuerzo mover la aplicacin, con lo cul tendera a consumir una intensidad algo mayor a la designada, tal vez no lo suficientemente mayor como para hacer disparar la proteccin contra so-brecarga. Si adems de realizar esta vigilancia de intensidades, pudira-mos comunicarla aguas arriba, hacia nuestro sistema de control, obtendra-mos sin duda un mayor control sobre el consumo de cada uno de nuestros accionamientos, pudiendo actuar en consecuencia sobre ellos.

    Para dar solucin a esta problemtica, Siemens ha desarrollado una gama de arrancadores suaves de motor, que cumplen con las necesidades ante-riormente mencionadas.

    Con los arrancadores suaves SIRIUS, por ejemplo , se puede optimizar la

    acelaracin del agua refrigerante en las bombas de las centrales elctri-cas y se evitan los golpes de ariete

    gracias a funciones especiales de parada de bombas

    (60% aprox.)

    Fcil manejo

    Famila arrancadores SIRIUS 3RW

  • 16 Industrial automation

    Proteccin y control de motores en estaciones de periferiaMuchas veces surge la necesidad de agrupar dentro de un armario las pro-tecciones de varios motores.

    Cada arrancador de motor va a necesi-tar salidas digitales del PLC para las r-denes de marcha, paro, reset de dispa-roy entradas digitales para poder tener informacin de si el motor est en marcha, est parado o ha disparado. Para evitar complejos cableados y costosos mantenimientos SIEMENS aporta la solucin de integrar los arranques de motor en las estaciones de periferia. De esta forma se ahorran las tarjetas de salida y las tarjetas de en-tradas digitales y analgicas puesto que el arrancador tiene capacidad de comu-nicacin.

    De igual forma, sin necesidad de cablea-dos adicionales, los arrancadores repor-

    tan informacin de los valores elctricos del motor.

    Arrancadores de motor ET200S para operar dentro de armario. Rango de potencia hasta 16 A / 7.5 kW. Cubierto slo con 2/3 referencias (0.3-

    3A / 2.4-8A / 2.4-16A). Concepto de proteccin selectiva. Automtico de arranque para protec-

    cin de cortocircuito. Parametrizable a travs del bus, protec-

    cin electrnica de sobrecarga. Se puede acusar la sobrecarga a travs

    del bus. Se puede integrar seguridad CAT 4 o

    SIL3. Dato de intensidad consumida repor-

    tado va PROFIBUS. Interfase integrada para las entradas

    parametrizables (p.ej. control local de la estacin, parada rpida).

    Vigilancia de desequilibrio de fases. Proteccin contra bloqueo.

    El resultado de un disparo por sobre-carga puede ser una desconexin o slo un aviso (el control es quien de-cide sobre la desconexin).

    Funcin de arranque de emergencia. Posibilidad de seleccionar arranque de

    clase 10 20. Amplia diagnosis, p.ej. intensidad l-

    mite.

    Proteccin y control de motores en estaciones de periferia IP 65En ocasiones no resulta rentable agru-par las protecciones de los motores dentro de un armario elctrico. Esto ocurre si los motores no estn todos juntos o si se quiere tener unos tiempos de reaccin muy cortos. En estos casos resulta ms econmico poner los arran-cadores justo al lado de los motores en estaciones de periferia IP 65 ahorrando la distribucin de potencia y el armario elctrico.

    Estacin del Operador

    SIMOCODE proes exible

    SIMOCODE proofrece una interfazestandarizadaentre la aplicacin y el PLC

    Bomba Ventilador Mezclador Posicionador Arracador suave interruptor

    Estacin de ingeniera Estacin de mantenimiento Admin. de potencia

    Bomba

    Control y automatizacin de motor con SIMOCODE pro

  • Industrial automation 17

    Arrancador de motor ET200PRO para operar en campoEl sistema permite integrar el arranca-dor de motor dentro de la propia esta-cin de periferia IP 65/67, ahorrando las tarjetas de E/S para comandar estos arranques, a parte de darnos informa-cin de los valores elctricos en tiempo real.

    Apropiado para manejo y proteccin de cargas trifsicas hasta 5.5 kW y 400 V AC .

    Disponible en 2 rangos: 0.15 - 2 A y 1.2 - 12 A.

    Proteccin electrnica contra sobre-carga parametrizable

    Lmites superior e inferior de los da-tos elctricos del motor para sistema y proceso .

    Deteccin de corriente nula integra-da.

    Deteccin de asimetra integrada . Informacin de diagnstico disponi-

    ble en el arrancador. Memoria de datos estadsticos inte-

    grada. Indicacin del estado de conexin y

    del estado del arrancador va LEDs. Disponible con controles para mdu-

    los de freno alimentados externamen-te 400 V AC.

    Posible modo manual y parametriza-cin in-situ.

    Alimentacin principal, alimentacin de las cargas y alimentacin del bus de potencia a travs de conectores de potencia con mecanismos de cierre de acuerdo a ISO 23570.

    Medida en carga de tensin, potencia, intensidad, factor de potencia

    Integra seccionador para operaciones de mantenimiento.

    ET 200 PRO

    ET 200S

  • 18 Industrial automation

    En la industria, cerca del 73% de la energa consumida es debida al uso de motores elctricos. Es significativo el hecho de que los motores elctricos, suministran en su mayor parte, la ener-ga que mueve los accionamientos in-dustriales, por lo que la operacin y conservacin de los motores en la in-dustria, representa uno de los campos ms frtiles de oportunidades en el ahorro de energa, que se traducen en una reduccin en los costos de produc-cin y en una mayor competitividad. Disminuir su uso, significa trabajar y vi-gilar de una forma ms eficiente a los motores, aunndolo con unas instala-ciones elctricas y mecnicas en un p-timo estado, y al uso de protecciones y a un dimensionado de las instalaciones correcto. Los mayores ahorros de ener-ga elctrica se obtienen cuando el mo-tor y su carga operan a su mxima efi-ciencia. El rendimiento mximo de un motor lo solemos obtener cuando este opera entre un 75% y un 95% de su po-tencia nominal. Las tarifas elctricas para la indus-tria, adems del cargo por consumo de energa (kWh), hacen un cargo por disponibilidad mxima (kW), que es importante en la facturacin. La de-manda es registrada por un medidor conforme a la potencia de todos los motores, lmparas y otros aparatos elctricos, funcionando simultnea-mente durante un lapso de 15 minutos. Una opcin es evitar el arranque y la operacin simultnea de los motores y otros equipos elctricos sobre todo en el perodo de punta, lo que se traduce en ahorros significativos en monto de facturacin. Otra opcin es la de exten-der los turnos de trabajo, repartiendo la operacin de los motores y otros equi-pos en ms horas de labores, fuera del perodo de punta. Los cargos por con-sumo de energa elctrica pueden ser prcticamente iguales pero por deman-da mxima pueden reducirse de mane-ra importante.

    De esta forma, para poder ahorrar ener-ga elctrica necesitaremos conocer: 1. Cunto gastamos? Para determinar

    los momentos de mxima demanda.2. Dnde gastamos? Para poder deter-

    minar que dispositivos estn actuan-do en los momentos de mxima de manda.

    3. Para qu necesitamos conocer estos valores?

    Para dimensionar nuestra planta: el ca-bleado de la planta, as como las pro-tecciones de la instalacin, los dimen-sionaremos en funcin del peor de los casos, es decir, cogeremos el consumo de la planta, y el momento en el que ms consumo tengamos lo tomaremos como punto a partir del cual debemos de dimensionar nuestra planta. Si lo-gramos que nuestra instalacin este equilibrada elctricamente hablando podremos ahorrarnos estos picos de consumo, haciendo as que disminuyan las protecciones de nuestra instalacin, y el cableado. Al mismo tiempo, la fac-

    tura tambin disminuir, al no rebasar los lmites contratados. Todo esto lo conseguimos disminuyendo el consu-mo en el horario de mxima demanda.

    Para poder hacer esto, obviamente, lo primero es tener datos, y estos datos sern los consumos de nuestra planta, el momento en el que se dan, y por su-puesto conocer cuales son los dispositi-vos que originan estos picos de deman-da. Cmo podemos hacerlo?

    1. Determinando los dispositivos que se encuentran activos en los momentos de mxima demanda energtica, realizando paradas tcnicas y/o cam-biando turnos de produccin para atenuar la demanda en horarios pico.

    2. Optimizar el uso de los motores elc-tricos, dimensionndolos de una for-ma eficiente, mejorando sus instala-ciones, realizando revisiones preventivas peridicas (Este punto tiene su relevancia ya que el 73% de

    Proteccin de motor comunicable

    La energa que mueve el mundo

    Diferencias de consumo con y sin medidas

    Consumo sin tomar medidas para el ahorro energtico.

    Consumo una vez tomadas las medidas pertinentes eliminando todos los tra-bajos no productivos en los momentos de mxima demanda energtica, y des-plazndolos a otros instantes de menor demanda.

    El consumo final segui-r siendo el mismo, pero disminuirn los pi-cos por tanto el dimen-sionado de nuestra ins-talacin

  • Industrial automation 19

    la energa consumida en la industria se debe al uso de motores elctri-cos).

    Si no introducimos ninguna medida co-rrectora tendremos en algn momento unos picos de demanda muy por enci-ma de los valores que vamos a consu-mir normalmente. Si introducimos me-didas correctoras, suprimiremos ciertas acciones que no son productivas o des-plazaremos algunas acciones que se puedan trasladar a otros momentos, disminuyendo as los picos para dimen-sionar nuestro sistema.

    Para monitorizar el consumo de nuestra planta tenemos dos opciones:1.- Analizador de redes directamente en

    las acometidas principales: Para determinar el horario de mxi-

    ma demanda energtica.2.- Analizador de redes directamente en

    los elementos de consumo: Para poder determinar adems del

    momento de mxima demanda energtica, los dispositivos que lo es-tn causando y tenerlos monitoriza-dos al mismo tiempo.

    De esta forma, si nosotros somos capa-ces de determinar, en los momentos de mxima demanda energtica, los ele-mentos que estn causando esa excesi-va demanda y predecir que actividades podran ser suprimidas durante estos instantes, o desplazarlas a otro momen-to menos crtico, tendremos la oportu-nidad de poder reducir el dimensionado de la instalacin y no sufrir penalizacio-nes en la factura por consumo superior a lo contratado. Esto lo podremos reali-zar usando dispositivos que sean capa-ces de monitorizar el consumo de cada elemento de carga, y al mismo tiempo que sean capaces de transferir esta in-formacin a un sistema de gestin su-perior para que sea este el encargado de procesar los datos y de determinar cuales son las condiciones ptimas de funcionamiento.

    Proteccin y control de motores-SIMOCODEPara un correcto control y proteccin de un motor es necesario un sistema flexible y modular para motores de baja tensin con velocidad fija.

    Todos los motores requieren una pro-teccin contra sobrecarga y contra cor-tocircuito (guardamotor).

    SIMOCODE-PRO ofrece la proteccin inte-ligente de los motores: supervisa el esta-do de los elementos de carga, y a la vez analiza la red en el consumidor, comuni-cando todos estos datos a su vez a los sis-temas de gestin superiores por medio del bus de campo PROFIBUS.

    SIMOCODE-PRO integra en un nico siste-ma: 1. Proteccin de los motores contra so-

    brecarga.2. Mando de los motores.3. Analizador de red, estado del elemento

    de carga, datos estadsticos de fun-cionamiento Para monitorizar los motores controlados por el control

    4. Comunicacin PROFIBUS.5. Pequeo PLC, inteligencia integrada

    con entradas y salidas.

    Las ventajas ms importantes que nos aporta este sistema de control de motor son: Proteccin electrnica inteligente de

    motor. Diseo modular compacto. Control de motor flexible en menos es-

    pacio. Diagnstico fiable y en profundidad. Fcil integracin (TIA/ TIP).

    SIMOCODE-PRO de Siemens es un contro-lador ideal para los motores de su instala-cin, integrando: Rel de sobrecarga. Termistor. Mecanismo para la deteccin de deriva-

    cin a tierra. Rel contador de maniobras. Contador de tiempo. Cableado. Espacio. Contactores de enclavamiento. Contactos auxiliares para contactores

    de motor. Se reducen al mnimo los fallos de ca-

    bleado. E/S al autmata. Tiempo de ingeniera. Maniobra en modo local integrada en

    la proteccin.

    ---

    2

    , ,

    ._

    3FNPUF P

    , ,

    ---

    .EVMPEFNFEJDJOEFDPSSJFOUF &RVJQPCTJDP

    .EVMPEFDPOUSPM

    4*.0$0%&QSP$

    4*.0$0%&QSP7

    4JTUFNBCTJDP "NQMJBDJPOFTPQDJPOBMFT

    .EVMPEFGBMMBTBUJFSSB.EVMPEJHJUBM

    .EVMPEFUFNQFSBUVSB

    .EVMPBOBMHJDP

    130'*#64%1

    SIMOCODE pro

  • 20 Industrial automation

    El incremento continuado de los pre-cios y las considerables fluctuaciones de los costes de la electricidad hace que la energa que se consume sea cada vez ms necesario controlarla de una forma precisa y detallada.

    Los clientes industriales piden cada vez con ms insistencia:- Flujo de energa transparente desde

    acometida hasta punto de consumo.- Deteccin precisa de todos los datos

    de consumo en todo el sistema de distribucin de energa.

    - Integracin sin esfuerzo en el siste-ma de gestin energtica o sistema de control.

    La division, dentro de cada consumi-dor, de las unidades productivas hace necesaria la medida de energa de forma particular en cada sector o unidad de la fbrica.

    El uso de analizadores de red e inte-rruptores de potencia comunicables

    permite la lectura, visualizacin y re-gistro de cada centro de consumo de forma individualizada. De esta forma siempre podr asignar los costes a cada departamento correspondiente.

    Reducir los costes de operacin me-diante eficiencia energtica es cada vez ms importante. La falta de transparencia en el consumo de energa se traduce en sobrecostes, causados por puntas de carga previsi-bles.

    La vigilancia y registro del consumo de energa y calidad de la red se hace obligatorio, as como la deteccin precisa y exacta de todos los datos de consumo en todo el sistema de distri-bucin de energa.

    El personal de mantenimiento nece-sita informacin adecuada en tiempo real para la toma de decisiones ante una emergencia o incluso un alto consumo energtico. Elementos,

    como analizadores de red, con pan-tallas claras de utilizacin intuitiva facilitan tambin esta gestin.

    Preguntas como no estar pagando ms de lo necesario?, Cules de las unidades productivas consumen ms y por qu? o los equipos instalados realizan una medida precisa y fiable? Ofrecer en un solo equipo respuesta a todas estas inquietudes es vital para el ahorro energtico de la insta-lacin.

    Evitar el mal gasto de energa es tambin una obligacin dentro de un consumidor industrial o de edifica-cin.

    Con la correcta, precisa y fiable medicin de la energa con SENTRON PAC y su tratamiento en un sistema gestin superior como Simatic Powerrate se pueden al-canzar ahorros de hasta un 35%.

    Mediante la instalacin de analizado-res de red con alta precisin de me-dida para energa activa, se garanti-za el rendimiento, la seguridad y el comportamiento funcional en servi-cio de su planta, cumpliendo con los requerimientos de las instalaciones industriales ms modernas. Con soluciones como SENTRON PAC para utilizacin en todos aquellos lu-gares en los que se distribuye ener-ga elctrica, tanto en la industria como en edificios, obtenemos las sieguientes ventajas.

    - Adquisicin de diferentes valores de medicin representados en un display LCD grfico de forma clara y sencilla.

    - Transparencia en el flujo de energa desde la alimentacin al consumi-dor, que se ve completada con la integracin a los sistemas de auto-matizacin y gestin de energa de nivel superior de manera sencilla.

    Monitorizacin y adquisicin de datos

    Medicin y vigilancia incansables

    Analizador de red SENTRON PAC

  • Industrial automation 21

    - Optimizacin del suministro y de las inversiones, con el apoyo al ne-gociador del contrato energtico.

    - Obtencin de una medida de ener-ga fiable y en tiempo real.

    - Identificacin de cargas con alto consumo energtico.

    - Mantenimiento optimizado (diag-nstico preventivo).

    - Registro preciso de todos los datos de consumo en toda la distribucin de energa.

    - Visualizacin y registro de calidad de la potencia de forma estructura-da y clara en el punto de medida.

    - Tecnologa digital de ltima gene-racin para reemplazar los tradicio-nales instrumentos de medida ana-lgicos.

    Caractersticas partculares SENTRON PAC- Aproximadamente 200 valores

    elctricos, p.e. armnicos, intensi-dad de distorsin, grado de despla-zamiento de las fases, etc.

    - 2 entradas digitales, dos salidas di-gitales.

    - La precisin de las mediciones que realiza el analizador SENTRON PAC4200 no tiene precedentes en esta clase de instrumentos. En la medicin de tensiones, intensida-des de la corriente, potencias y energas activas, posee una exacti-tud de 0,2 % referida al valor de medicin segn la norma IEC 61557-12.

    - Curva de carga y registro de inci-dencias.

    - Cronmetro en tiempo real y fun-cin de calendario.

    - Funcin Gateaway.- Calidad de la energa: lectura indi-

    vidual hasta el armnico 31.- Listado y diagrama grfico de fases- Indicaciones seleccionadas por el

    usuario.- 100 Mbit Ethernet integrado.El aprovechamiento de elementos como Interruptores de Potencia, ne-

    cesarios para la proteccin de la dis-tribucin, en funcionalidades de me-dida y control de la energa hacen ms importante, la inclusin de es-tas funcionalidades en estos equi-pos.

    Pero an ms, con la solucin compacta de proteccin y medi-da que ofrece SENTRON WL ySENTRON VL, igualmente combi-nada con Simatic Powerrate el ahorro puede llegar incluso al 40%.

    Los interruptores automaticos de proteccin SENTRON WL y SENTRON VL ofrecen ventajas aadidas al aho-rro de su planta o instalacin:- Mdulos especiales de equipa-

    miento posterior para disparadores por sobre-intensidad.

    - La comunicacin permite poner a disposicin datos para, por ejem-plo, establecer un sistema de ges-tin de cargas (Visualizacin en PMC de la potencia de sobrecarga).

    - Compensacin de picos y valles de carga, disminucin de los costes de energa.

    - Gestin eficiente de cargas para maniobrar los consumidores.

    - Evaluacin de los valores de ener-ga archivados, mediante graficos de consumo, que permite la elabo-racin del perfil de consumo.

    - Protolizar y documentar la calidad de la energa, factor de potencia. Gestin de la calidad de la energa. Lectura hasta el armnico 29.

    - Gestin de los puntos de coste, transparencia en los consumos de energa para la valoracin comercial. Clara clasificacin y optimizacin de costes. Gastos de energa parcela-bles, clasificando los costes de cada segmento individual de produccin.

    - Informaciones para mantenimiento preventivo, lo que aumenta la dis-ponibilidad del sistema.

    - Conocimiento exacto de la disponi-bilidad de conexin del interruptor, evitando tiempos de parada y de comprobacin innecesarios.

  • 22 Industrial automation

    - Informacin analgica de medias energticas en el cuadro, para su visualizacin y correcta toma de decisiones.

    Caractersticas partculares SENTRON WL- Una serie constructiva 630 hasta

    6300 A.- 3 tamaos constructivos. - Fijos y extrables.- Aplicaciones de AC y DC.- 4 clases de potencia de cierre N / S

    / H / C .- 5 disparadores electrnicos (ETU).- Rating Plug. Mdulo de intensidad

    asignada. Adaptacin sencilla y se-gura de la corriente nominal.

    - Indicacin Preparado para Conec-tar.

    - Manivela integrada. No se puede perder.

    NSE0_

    0110

    5h

    PROFIBUS

    Ethernet

    CubicleBUS8

    9

    14 15 16 17 18

    19

    20

    21

    22

    1 1

    2 3

    4 5

    6

    7

    10

    11

    1213

    Posibilidades de comunicacin de los interruptores SENTRON

    1 SENTRON 3VL ETU2 Disipador electrnico LCD ETU3 Disipador electrnico ETU4 Mdulo Profibus COM10 includo ZSI5 Mdulo Profibus COM20 includo ZSI6 Breaker data adapter (BDA)7 BDA Plus con interface Ethernet8 PC porttil9 SENTRON VL10 Mdulo Profibus COM1511 Sensor de estado del interruptor (BSS)12 Disipador electrnico ETV13 Funcin de medida Plus14 Mdulo ZSI15 Mdulo de salidas digitales con rels16 Mdulo de salidas digitales con rels,

    configurable17 Mdulo de salidas analgicas18 Mdulo de entradas digitales19 Switch ES Power sobre PC20 PLC SIMATIC S721 SIMATIC Powerrate22 SENTRON PAC

    Interruptores SENTRON 3WL

  • Industrial automation 23

    - Sensores de intensidad de la co-rriente. No requiere un cambio de los transformadores de intensidad. Funcionamiento con corrientes pri-marias de reducida intensidad des-de slo 80 A.

    - Equipamiento posterior / Retrofit Equipamiento posterior sencillo.

    - Posibilidad de adaptar localmente el disparador electrnico.

    - Posibilidades de realizar pruebas. Amplia gama de posibilidades de realizar pruebas para revisin/ man-tenimiento.

    - Comunicacin. Fija tendencias: en forma amplia, sencilla, se puede equipar posteriormente.

    - Concepto universal de comunica-cin para PROFIBUS o MODBUS.

    - Mdulos de periferia IN/OUT digita-les para la disponiblidad de infor-macin en el cuadro elctrico.

    Ethernet Industrial

    PROFIBUS

    Faceplates (Plantillas de operacin)

    Controladores / Mdulos S7

    Integracin en el sistema

    C

    IntIntegregraciacinn enen eel

  • 24 Industrial automation

    Tanto en industria como en el sector terciario e infraestructuras la cuestin del ahorro energtico es un punto fijo de la agenda diaria, pero por dnde empezar? qu medidas tienen un ma-yor potencial de ahorro? cmo se puede evaluar la efectividad de stas una vez implantadas?

    La Gestin Energtica (GE) permite a una empresa determinar, mejorar y analizar sistemtica y contnuamente su consumo de energa. Dicha gestin se ha de integrar en el nivel de gestin y consta de medidas organizacionales y de inversin.

    Pero qu es un sistema de gestin energtica?Se puede definir como el desarrollo e integracin de un sistema para recogi-da, anlisis, documentacin y visuali-zacin de datos energticos as como regulacin y control del consumo energtico en plantas y edificios.

    Para dar respuesta a este tipo de pre-guntas hacen falta sistemas que mejo-ren la transparencia de la demanda energtica y la calidad de la misma. SI-MATIC Powerrate ofrece una solucin global, alineada con nuestro concepto de integracin total de la automatiza-cin, TIA.

    Gracias a una plataforma de automa-tizacin nica, existe una integracin

    total de los equipos de distribucin en el entorno de automatizacin. Utili-zando los buses estndares industria-les se leen en el controlador SIMATIC S7 los datos de energa procedentes de los sensores/actuadores inteligen-tes y equipos de instrumentacin. Di-chos valores se procesan en el contro-lador utilizando bloques de librera ya programados antes de guardarse defi-nitivamente en la base de datos de SI-MATIC WinCC, desde donde se super-visa y opera la aplicacin.

    Automatizacin y gestin de eficiencia energtica, todo en un nico sistema.

    Ventajas de SIMATIC powerrate Conocimiento exacto de los flujos

    de energa/consumos. Esto permite

    detectar ahorros potenciales, planifi-car ampliaciones, renegociar el con-trato de suministro en base a datos fiables y aumentar la disponibilidad del sistema.

    Asignacin de cada punto de consu-mo a un centro de coste. Configu-rando las distintas tarifas: pico, valle, fin de semana, etc. La explota-cin de la informacin se hace en base a informes predefinidos.

    Gestin de carga. Como la mayora de contratos de suministro tienen en cuenta la mxima potencia requeri-da, es importante controlar la de-manda para mantenerla dentro de los lmites deseados, evitando pena-lizaciones.

    Sistema de gestin energtica

    Deteccin de ahorros potenciales

    Esquema del sistema de eficiencia energtica basado en SIMATIC powerrate

    Sala de control con SIMATIC powerrate

  • Industrial automation 25

    Asociacin de consumos a lotes de produccin. Es posible asociar hasta 10 valores de consumo a cada lote de produccin, recogiendo la infor-macin en informes automticos.

    Uso de plataforma nica para todos los consumos. Con la misma herra-mienta se pueden gestionar los con-sumos de agua fra y caliente, gas, ca-lor, aire comprimido, glicol, etc.

    Posibilidad de trabajar va Web. Toda la informacin se puede con-sultar con Internet Explorer desde los equipos conectados a la red.

    Sistema de informes. Posibilidad de exportacin de los datos archivados a Microsoft Excel y generacin au-tomtica de informes (diarios, sema-nales, mensuales).

    A modo de ejemplo y como referencia este tipo de soluciones ya se han im-plementado en plantas de produccin de SIEMENS como la fbrica de Aut-matas y Aparamenta de AMBERG en Alemania.

    As esta planta que tena un consumo base de 1.050 Gwh, donde se ha redu-cido un 10% en picos de consumo (700Kw) y un 3% en el consumo base.

    Fbrica de aparamenta y automatizacin de Amberg

  • 26 Industrial automation

    Una inversin de alta rentabilidad

    Compensacin de energa reactiva

    En una industria donde su equipo elctrico lo constituyen motores, ilu-minacin con balastros, refrigeracin etc., la compaa elctrica facturar un exceso de consumo de Potencia Reactiva debido a un coste superior por la generacin de sta.

    Desde el punto de vista de la distribu-cin elctrica, tanto de la industria dedicada a su generacin como de la propia industria que la consume, la existencia de la energa reactiva no es asumible desde un punto de vista econmico. Es por ello, que sucesivos Reales Decretos permiten a las com-paas elctricas la aplicacin de pe-nalizaciones en sus facturas segn el nivel de energa reactiva.

    Esta potencia reactiva ha sido tradi-cionalmente suministrada por las em-presas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias in-dustrias. Al ser suministradas por las empresas de electricidad deber ser producida y transportada por las re-des, ocasionando necesidades de in-versin en capacidades mayores de los equipos y redes de transmisin y distribucin.

    Un alto consumo de energa reactiva se produce como consecuencia de:

    Un gran nmero de motores. Presencia de equipos de refrigera-

    cin y aire acondicionado. Por una mala planificacin y opera-

    cin en el sistema elctrico de la in-dustria.

    Un mal estado fsico de la red elc-trica y de los equipos de la industria.

    El consumidor final debe prever que esto no suceda o se aminore; el con-sumo de reactiva hace que se tenga menor capacidad en la red elctrica para la demanda de otros usuarios, este exceso se cobra a una tarifa alta.

    En la inmensa mayora de los con-sumidores abonados, la correccin del factor de potencia se realiza por razones puramente econmicas: la compensacin de la energa reac-tiva permite una disminucin considerable de la factura elctri-ca. Durante los primeros meses despus de la instalacin de un equipo de correccin del factor de potencia, el ahorro en la factura se destina a sufragar los gastos de la compra e instalacin del mismo. Una vez pasados estos meses, el funcionamiento del equipo revierte en una disminucin de los costes fi-jos de la empresa.

    De lo expuesto se deduce que las ventajas de la instalacin de equi-pos para la compensacin de ener-ga reactiva son bsicamente eco-nmicas:

    1.- Reducen la factura de electri-cidad.

    2.- Mejoran el rendimiento de la instalacin, ahorrando en in-versiones en layout para am-pliacin de lneas, proteccio-nes y cuadros en general.

    3.- Con la disminucin de la ener-ga necesaria para el funciona-miento de las empresas se contribuye a la mejora del medioambiente al ser menor la cantidad demandada a la red.

    La Industria actualmente esta corri-giendo este factor instalando bate-ras de condensadores para com-pensar la potencia reactiva consumida en ella, generando esta compensacin de forma local en el propio consumidor. La mayor com-pensacin se produce cuanto ms cerca del consumidor se coloque la batera de condensadores.

  • Industrial automation 27

    Compensacin de reactiva de motoresLos motores constituyen entre el 50% al 70% de la demanda industrial de ener-ga elctrica.

    La potencia reactiva es necesaria para producir el flujo electromagntico que pone en funcionamiento elementos tales como: motores, transformadores, lmparas fluorescentes, equipos de re-frigeracin, etc

    Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de poten-cia reactiva tambin se hacen significa-tivos, produciendo una cada del factor de potencia. Por esto, la compaa elc-trica facturar un exceso de consumo de potencia reactiva debido a la mayor capacidad de generacin de sta (Figu-ra 1).

    Desde el punto de vista de SIEMENS qu solucin podemos aportar a estos requerimientos?

    Se hacen necesarios ahorros potenci-ales y directos, pero cmo conseguir-lo? El motor es una carga inductiva por tanto demanda Potencia Reactiva; que puede ser compensada mediante ba-teras de condensadores (Figura 2).

    Ventajas de la compensacin individual:- Los condensadores son instalados

    por cada carga.

    - El uso de arrancadores SIRIUS pro-porciona el control para los conden-sadores.

    - Los condensadores son puestos en servicio solo cuando el motor est trabajando.

    Un factor de potencia adecuado con-lleva las siguientes ventajas:

    - Mayor potencia disponible.- Penalizacin de hasta un 120% en la

    factura.- Cables de seccin inferior.- Disminucin de transformadores, ge-

    neradores y lneas de distribucin.- Menores cadas de tensin.

    Las bateras de condensadores SIVAR poseen las siguientes caractersticas

    - Sistema modular rack de fcil extrac-cin a partir de 100 kVAr. Facilita la reparacin parcial de la batera de condensadores dejando el resto en marcha para no perder el nivel de compensacin del factor de poten-cia.

    - Ventilacin forzada mediante turbina extractora y termostato de mnima a partir de 100 kVAr para garantizar la circulacin de aire en el interior del equipo.

    - Termostato de mxima de seguridad para sobretemperaturas, para evitar funcionamiento de los condensado-res frente a elevadas temperaturas.

    - Bornas SIEMENS modelo Alpha Fix.

    - Medicin de los parmetros de la ins-talacin: tensin, intensidad, potencia reactiva, nivel de armnicos, tempe-ratura interior, marcando mximos y mnimos.

    - Condensadores EPCOS, ingeniera SIEMENS, con envolvente de alumi-nio donde se garantiza la mxima evacuacin de calor necesaria para su funcionamiento, adems de venti-lacin forzada incluida en los arma-rios medianos y grandes.

    - Resistencias integradas en bornas SI-GUT para evitar contactos directos.

    - Metalizacin del polipropileno en rampa para mejorar la circulacin de la corriente elctrica.

    - Bateras reforzadas RCD, preparadas para la instalacin de filtros de arm-nicos en caso necesario.

    - Sistema modular mediante racks adaptables a armarios SIVACON.

    Figura 1.- Motor sin compensacin Figura 2.- Motor con condensadores

  • 28 Industrial automation

    Posicionadores inteligentes

    Grandes prestaciones y ahorro energtico

    Los clientes de las industrias qumica, petroqumica, y energa, entre otras, requieren habitualmente posicionado-res inteligentes para sus vlvulas de control debido a: la combinacin de precisin de posicionamiento, capaci-dad de diagnstico y posibilidad de comunicaciones (HART, Profibus, y FF). Debido a esto, y a beneficios fi-nancieros (por ejemplo ahorro en cos-tes de electricidad y en mantenimien-to del compresor por el bajo consumo de aire de determinados posicionado-res) y de seguridad adicionales, es normalmente un equipo incluido en las especificaciones de los clientes.

    En la prctica, los posicionadores in-teligentes se utilizan en toda la gama de industrias de proceso, y no deben quedar restringidos a las aplicaciones de comunicacin por bus de campo. Sustituyendo los posicionadores tra-dicionales, accionados mediante le-vas y con consumos de aire ms ele-vados, por posicionadores inteligentes probados en campo, mu-chas otras industrias pueden dar cuenta del potencial de mejores pres-taciones, ahorros energticos, y un diagnstico integrado.

    Tomaremos como ejemplo a la em-presa Sibelco, principal proveedor mundial de arena de cuarzo, que ha podido confirmar dichas ventajas a travs de su propia experiencia.

    El procesoCon la creciente multiplicidad de pro-ductos las plantas de Sibelco clasifi-can arenas de alta calidad procesan-do lodo dragado por medio de un hidroclasificador de tres etapas.

    Como indica la figura 1, se bombea agua en el fondo del clasificador a una velocidad fija mientras en la par-te superior del mismo se bombea agua y arena. Esto provoca un flujo ascendente que hace que las partcu-

    las de arena ms ligeras rebosen y pasen a la siguiente etapa.

    El desafoEl rendimiento de un hidroclasifica-dor depende en gran medida de que el flujo de agua hacia el interior del mismo sea estable y controlado. La medicin exacta del flujo y un preci-so control PID para ajustar la vlvula son factores cruciales. El posiciona-dor de la vlvula en el conducto de entrada de agua debe poder distin-guir los pequeos escalones del pro-ceso y responder rpidamente a los cambios establecidos por el control.

    La solucinSibelco eligi a Siemens como pro-veedor de un posicionador que ofre-ciera una solucin adecuada a sus

    mltiples tipos y marcas de vlvulas. El posicionador de Siemens SIPART PS2 cumpli los requisitos, incluyen-do una eficiencia energtica nica en el mercado, y un diseo cuya flexibi-lidad permite su fcil montaje a los diversos actuadores, cumpliendo las normas internacionales (tales como Namur VDI/VDE 3845, Namur 3847 e IEC 534-6) y adaptndose a los dise-os especficos de algunos fabrican-tes que no las cumplen.

    BeneficiosSibelco percibi de inmediato los be-neficios de elegir el posicionador SI-PART PS2. Gracias a su sencilla confi-guracin e inicializacin automtica (funcin de inicializacin) y a la faci-lidad de adaptacin de un solo tipo de posicionador a todo el conjunto

    Agua Arena

    Proxima etapa,

    Medicionde presion

    ,,

    Drenaje

    PID

    SIPART PS2Posicionadorde valvula

    ,

    MedidorMagnticode caudal

    PID

    SIPART PS2Posicionadorde valvula

    Agua200 m3/h

    Figura 1: Hidroclasificador

  • Industrial automation 29

    de vlvulas y aplicaciones, la puesta en funcionamiento de las vlvulas se convirti en un proceso estndar, con lo que se pudo ahorrar mucho tiempo de instalacin. Este procedi-miento es siempre el mismo, inde-pendientemente de que la carcasa seleccionada para el SIPART PS2 fue-ra de plstico, aluminio o acero inoxi-dable. De este modo, Sibelco pudo adaptar con facilidad la solucin ele-gida al entorno de la aplicacin local.Despus de varios meses en funcio-namiento, los ingenieros de Sibelco mencionaron adems que el SIPART PS2 tiene un muy fcil mantenimien-to combinando robustez de diseo con facilidad de uso. Adems, se pudo optimizar el mantenimiento de las vlvulas mediante el diagnstico incluido en todos los SIPART PS2 de manera estndar sin coste adicional. Gracias a este diagnstico, que inclu-ye mltiples posibilidades (medicin de fugas de aire, desgaste del obtu-rador, PST test de carrera parcial, etc.) Sibelco puede ahora implemen-tar estrategias de mantenimiento preventivo y predictivo.

    Beneficios energticosCuando la vlvula se encuentra en el punto de consigna, prcticamente no es necesario que fluya aire nuevo a tra-vs del posicionador hacia el interior del actuador.

    Ello contrasta notablemente con el di-seo de tobera-paleta utilizado en los posicionadores tradicionales, que re-quiere un flujo constante de aire hacia el actuador. El resultado tiene dos im-plicaciones: la primera, durante la ini-cializacin el SIPART PS2 es capaz de detectar fugas de aire en el actuador y circuito neumtico; la segunda, se consume menos aire comprimido durante el funcionamiento normal. La consecuencia directa es un aho-rro de costos, ya que la necesidad de compresin, y por lo tanto las necesi-dades de alimentacin elctrica y man-tenimiento, resultan menores.

    Tal como afirma Bart Van Herck, direc-tor del Departamento Elctrico de Si-belco en una de sus plantas en Europa: Un beneficio adicional es que ahorra-mos algo ms de dinero en el consumo de aire. Por las 28 vlvulas de esta planta de Lommel ahorramos algo ms de 1300 euros cada ao.

    Anlisis del ahorro energticoAhorro adicional del SIPART PS2. El ahorro de dinero en energa elctrica (por prdida de aire) en comparacin con los posicionadores electroneu-mticos inteligentes ms competiti-vos existentes en el mercado, tenien-do en cuenta que el SIPART PS2 consume 0,036 Nm3 / h, el coste de la electricidad / kWh en Espaa, la eficiencia del motor y compresor, el nmero de horas de servicio anuales y factores similares nos llevan al si-guiente valor:

    Aproximadamente: 35 / ao Por la directriz americana de la ener-ga (D.O.E.) u otras similares el coste de la electricidad es nicamente 2/3 del total del coste generado inclu-yendo el coste para generar filtrar, secar y lubricar un m3 de aire a 6 bar

    Ahorro anual por usar un SIPART PS2 a 6 bar es de 50,00 / ao.

    Posicionador SIPART

  • 30 Industrial automation

    Conversin eficiente de la energa solar

    Grandes prestaciones y ahorro energtico

    Unidad de potencia con salida trifsi-ca para operacin en paralelo con conexin a red, 3x230/400 V, 50 Hz, que consiste en un inversor IGBT, distribucin DC/AC, transformador de aislamiento y un controlador S7; seguidor MPP para un uso ptimo de la potencia del campo fotovoltaico; control de variables en redes trifsi-cas (opcional); panel de control inte-grado con pantalla para visualiza-cin de estados de operacin y valores actuales; apagado manual/automtico a travs del interruptor-llave integrado; monitorizacin de aislamiento con localizacin selecti-va del fallo y desconexin de seguri-dad; interfaces RS 232 y RS 485; vi-sualizacin a travs del software Power Protect Solar; interface de co-municacin MPI, interface de comu-nicacin Ethernet integrada,

    SINVERT central: La mejor eficiencia y las mayores prestaciones al mejor precio

    Implementacin Siemens, el Maestro-Esclavo sistema permite incrementar la produccin ante climatologas adversas

  • Industrial automation 31

    (interface Profibus DP, u otras opcio-nal) para visualizacin de proceso e integracin de sistemas de gestin, por ejemplo WinCC, visualizacin re-mota con Power Protect Solar via MODEM telefnico analgico (opcio-nal); Mini Web Server con Datalogger (opcional), cabinas para montaje en suelo; ventilacin forzada; entrada de aire bajo frontal y a travs de la parte inferior; descarga de aire a tra-vs del techo de la cabina; entrada de cable por la base desde abajo. De acuerdo a los estndares VDE 0160, EN 50178, IEC 62103.

    Nota:El inversor trabaja como filtro activo de armnicos, significa que se mejora la calidad de la potencia inyectada en la red.

    Corriente mxima THD

  • 32 Drive Technologies

    Accionamientos de alta eficiencia

    Sabe que los accionamientos elctricos consumen casi el 70% de toda la energa

    elctrica suministrada al sector industrial?

    Una cantidad considerable. Lo alarmante es que este factor repercute de forma cada vez ms

    negativa sobre el desarrollo sostenible y el compromiso de reducir los niveles de gases de

    efecto invernadero emitidos a la atmsfera, a la vez que incrementa los costes de produccin

    a medida que se va encareciendo la energa.

    Soluciones Eficientes con productos Innovadores

    La energa es la responsable del nivel de desarrollo de la sociedad

  • Drive Technologies 33

    El lado positivo: ese 70% encierra un considerable potencial de ahorro que slo espera hacerse efectivo.

    Entre las posibilidades existentes para llegar a obtener ahorros energticos, usted decide si opta por la forma directa intercambiando un motor estndar por otro de mayor rendimiento y menor consumo. Puede mejorar su aplicacin cambiando a productos innovadores que transforman su aplicacin en otra ms eficiente, o puede optimizar sus plantas y procesos productivos obteniendo todos los ahorros posibles.

    Compruebe ahora su potencial de ahorro energticoCalcule usted mismo si le conviene o no utilizar sistemas de alta eficiencia. Dedique un rato al anlisis de sus instalaciones consultando la siguiente lista de control de gasto de energa.

    Cuntas ms respuestas afirmativas, mayor ser el ahorro latente!

    Cmo funcionan sus procesos primarios? Tiene todava regulaciones de caudal

    mecnicas? Sus motores cubren muchas horas

    de servicio? Se efectan en su planta procesos

    con frenado frecuente de cargas?

    Qu procesos secundarios e instalaciones para edificios existen? Dispone de un sistema de renovacin

    del aire en la nave industrial? Tiene bombas funcionando a carga

    parcial todo el tiempo o a menudo? Conoce todos sus procesos

    secundarios (cintas transportadoras, etc.)?

    Es posible desactivar los procesos secundarios los fines de semana?

    Qu opina de la factura de electricidad? Est dispuesto a reducir los gastos

    energticos de sus instalaciones? Ha pensado alguna vez en un anlisis

    integral de sus accionamientos a

    escala de planta que contemple todo, desde la gestin energtica hasta el aislamiento de las tuberas?

    Est usted pagando por la potencia reactiva?

    La creciente demanda de nuevas tecnologas y soluciones innovadoras hace de Siemens un referente slido, gracias a su amplia experiencia como uno de los lderes mundiales en la fabricacin de accionamientos.

    Uno de los retos ms importantes que se ha marcado Siemens consiste en posibilitar una mayor proteccin medioambiental, reduciendo los gastos energticos de manera considerable, aumentando la productividad y, por consiguiente, la rentabilidad de las instalaciones industriales.

    Por qu utilizar los accionamientos Siemens?La adopcin de sistemas de alta eficiencia beneficia de modo inmediato a las empresas y especialmente a

  • 34 Drive Technologies

    las industrias con mayor consumo energtico.

    En lo que a accionamientos respecta, los costes de explotacin superan con mucho el precio de adquisicin. Un ejemplo: el 97% de los costes de ciclo de vida de un motor recae en su explotacin, con el gasto energtico como factor de mayor incidencia. Aqu, las posibilidades de ahorro son significativas.

    Pese a los elevados costes de ciclo de vida, casi siempre el precio de adquisicin suele oponerse a la

    eleccin de los accionamientos de bajo consumo energtico, ya que stos suponen costes de inversin ms elevados. Pero si contemplamos el balance de los accionamientos a lo largo de toda su vida til, nos daremos cuenta muy pronto de que el gasto adicional dedicado a accionamientos de alta eficiencia se amortiza a menudo en cuestin de pocos meses y los costes de explotacin se reducen en algunos casos drsticamente.

    Hablamos no solo de los costes energticos, sino adems de otros como el de mantenimiento, etc.

    Nuestra oferta resumida de productos para el ahorro energtico:

    Una amplia gama de motores de alta eficiencia, desde pequeas a grandes potencias cuyas prdidas son hasta un 40% inferior a las de los motores estndar. Adems, estos motores tienen la ventaja aadida de que poseen una mayor reserva trmica (factor de servicio 1,15 en lugar del 1,1 estndar), por lo que se pueden optimizar ms las instalaciones, sin necesidad de jugar con reservas tan altas que originan el sobredimensionamiento de los motores.

    Variadores de velocidad de la Familia Sinamics

  • Drive Technologies 35

    Motorreductores con un rendimiento medio de hasta un 98% (segn etapa) y con la posibilidad de incorporar motores de alta eficiencia.

    La oferta de convertidores de frecuencia ms completa del mercado con capacidad para ahorrar hasta el 70% de energa segn la aplicacin de que se trate.

    Convertidores de frecuencia con capacidad regenerativa y que devuelven a la red las energas de frenado, ahorrando hasta un 50%, por ejemplo, en aplicaciones con elevacin de cargas.

    La herramienta de software SinaSave que calcula segn aplicaciones el ahorro global y los plazos de amortizacin de motores y variadores de velocidad.

    Mediante el cambio hacia motores de alta eficiencia y la implantacin en sus sistemas de variadores de velocidad, disminuir el consumo energtico de manera considerable.

    En definitiva, el uso de accionamientos Siemens para la industria, reduce los niveles de CO2 emitidos a la atmosfera, proporcionando sistemas ms fiables y productivos. Todo ello proporciona un aumento de su beneficio final, haciendo a su empresa ms segura y competitiva, a la par que ayuda a crear un desarrollo sostenible y equilibrado.

    Pngase a reflexionar sobre la eficiencia energtica. Seguro que valdr la pena!

    Tecnologa hbrida para el transporte Bombas de agua con tecnologa Siemens

  • 36 Drive Technologies

    La utilizacin de bombas, ventiladores y compresores est presente en multitud de sectores industriales, por lo que se hace necesario el uso de dispositivos que cubran todas las necesidades y ofrezcan

    un ahorro energtico considerable. Los variadores de velocidad son la alternativa ms econmica bajo mltiples aspectos:

    - Son capaces de adaptar el caudal a la demanda actual, impidiendo la disipacin de energa y permitiendo ahorros de hasta un 70% en aplicaciones de gran demanda energtica.

    - En comparacin con las regulaciones mecnicas, los accionamientos de velocidad variable reducen no slo los costes energticos, sino adems los de mantenimiento y conservacin.

    - Tambin mejoran la calidad del proceso e incrementan la productividad. Pueden evitar los golpes de ariete en sistemas de tuberas, la cavitacin o las vibraciones perjudiciales para las instalaciones. La suavidad del arranque y la parada reduce daos y desgastes en los sistemas mecnicos.

    El uso de motores de alta eficiencia, cuyo rendimiento es superior a las mquinas convencionales, aumenta las posibilidades de ahorro energtico.

    Bombas, ventiladores y compresores

    Gran potencial de ahorro energtico

    Grfico de ahorro energtico en un sistema de bombeo

  • Drive Technologies 37

    Calculo del ahorro con SinaSave SinaSave calcula los posibles ahorros que residen en su aplicacin y el plazo de amortizacin de la inversin con un motor de alta eficiencia o un variador.

    Sobre los potenciales de ahorro es posible hacer toda clase de conjeturas; nuestra herramienta de software crea hechos consumados. Partiendo de las curvas caractersticas de su planta, SinaSave calcula el posible ahorro en la aplicacin especfica y el plazo de amortizacin, que a menudo se extiende a slo unos pocos meses.

    As funciona SinaSave.

    SinaSave est pensado para seleccionar un motor de bajo consumo energtico en servicio en red o con un convertidor de frecuencia para el servicio de velocidad variable con el ahorro consiguiente de energa.

    En servicio en red, la reduccin de costes y el plazo de amortizacin de nuestros

    motores de alta eficiencia de las clases EFF1 o NEMA Premium se calcula a partir de tres casos comparativos: en comparacin con motores EFF2 EPAct, motores elegidos y conocidos individualmente o en comparacin con motores conocidos dentro de una evaluacin completa de la planta.

    Para el variador, SinaSave tiene en cuenta todos los parmetros necesarios de la planta as como los valores requeridos para el proceso: por ejemplo,

    el caudal de impulsin en las bombas, la densidad del fluido transportado, etc.. . Mediante los datos especficos, el programa deduce el sistema de accionamiento idneo, estima el precio del variador apropiado y calcula la demanda energtica del sistema de accionamiento de velocidad variable en comparacin con otros sistemas alternativos.

    Para obtener ms informacin: www.siemens.com/energy-saving

    Ejemplo de distribucin de costes de instalacin en aplicacin de bombeoA lo largo de su vida til, es fcil ver cmo los costes de energa

    suponen los sistemas de regulacin de velocidad ese coste puede

    reducirse considerablemente.

    Software de clculo de ahorro energtico

  • 38 Drive Technologies

    Por poner un ejemplo de aplicacin prctica LW, la entidad suministradora de agua de la regin Baden-Wrttemberg, gestiona uno de los mayores suministros de agua de Alemania. A lo largo de una red de tuberas de 770 km de longitud se suministra agua potable a ms de tres millones de personas.

    Para asegurar que el suministro de agua potable est siempre a un nivel ptimo, se requiere un funcionamiento preciso de las captaciones de aguas subterrneas. Es decir, cada instalacin captadora debe poder suministrar exactamente el volumen de agua que se necesite para lograr la calidad ptima del agua potable.

    Como solucin para poder gestionar sus captaciones de agua subterrnea de forma flexible y eficaz, se apost por accionamientos de velocidad variable, los variadores SINAMICS G150, fiables y sencillos, se hacen cargo de la regulacin de la velocidad y se integran en el sistema de control central por medio de sistemas de automatizacin Siemens.

    Ventajas Necesidades energticas

    considerablemente menores. Regulacin del volumen de

    caudal lo ms exacta posible y tiempos de reaccin ms cortos en comparacin con los sistemas de regulacin mecnicos.

    Funcionamiento con menor estrs mecnico de la instalacin, solucin con una estructura clara.

    Ms espacio en la zona de conexin gracias al diseo compacto.

    Suministro de agua de Baden-Wrttemberg

    Sinamics G120 con CU230P-2+I0P

    SINAMICS G120

    Aplicaciones Bombas y ventiladores. Compresores. HVAC, clima.

    Mdulos especiales G120 Industria qumica.

    Ventajas Modo ECO ahorro energa. Modo hibernacin automtico Compatible con mdulos de

    potencia con regeneracin de energa.

    Puerto USB integrado. Para usar con panel inteligente IOP.

  • Drive Technologies 39

    Otro ejemplo de aplicacin prctica es el suministro de agua para regado, dnde se opt por accionamientos de velocidad variable.

    Este abastecimiento est regulado dependiendo de la demanda y la

    reserva de agua. El uso de motores con alto rendimiento crea un sistema ms eficiente.

    Ventajas Necesidades energticas

    considerablemente menores. Regulacin del volumen de

    caudal lo ms exacta posible y tiempos de reaccin ms cortos en comparacin con los sistemas convencionales.

    Funcionamiento con menor esfuerzo mecnico de la instalacin.

    La gama de accionamientos Siemens facilita un sistema completo y eficiente:

    En lo que a motores se refiere, nuestra gama de motores para bombas, ventiladores y compresores comprende desde motores estndar hasta soluciones especficas para estas aplicaciones, abarcando:

    - Tensiones desde 230 V a 13,2 kV.- Potencias desde 0,09 kW hasta ms

    de 100 MW.- Tamaos normalizados y gama de

    motores de potencia aumentada o carcasa reducida.

    - Ejecuciones estndar y ejecuciones para sectores especficos: motores marinos, motores para extraccin de humos, etc.

    - Niveles de rendimiento o eficiencia IE1 (gama estndar EFF2 de motores IEC), IE2 (gama de alta eficiencia EFF1 de motores IEC y gama EPACT de motores NEMA) e IE3 (gama Premium efficiency de motores NEMA y en preparacin en motores IEC).

    - Y todo este abanico tanto para alimentacin directa de red como para la conexin a travs de un variador de velocidad .

    Estacin de bombeo

    Motor de baja tensin

  • 40 Drive Technologies

    Los variadores de velocidad estndar para bajas potencias (hasta 250 kW) Micromaster y SINAMICS, son la solucin ideal y ms sencilla.

    Los variadores en chasis SINAMICS G130 y en armario SINAMICS G150 estn adaptados ptimamente a accionamientos individuales de gran potencia entre 75 y 1.500 kW. SINAMICS SM y GM de 0,8 MW hasta 25 MW prolongan la gama del G150 hasta el rango de media tensin. Adems, con ROBICON Perfect Harmony se incorpora transformador, mdulo de potencia y control en un mismo equipo compacto hasta 120 MW.

    SINAMICS G150: La Solucin Universal

    Aplicaciones Especiales Mquinas y plantas en el proceso industrial y de produccin,para los siguientes sectores: Agua / aguas residuales, centrales elctricas, petrleo y gas, petroqumica, papel, cemento, piedra, acero

    Ejemplos de aplicacin Bombas y ventiladores Compresores Extrusoras y mezcladoras Trituradoras

    Ventajas Ahorro de energa y espacio Bajo nivel de ruido Simple y rpida Puesta en Marcha. Listo para conectar. Unidad en

    Armario.

    Variadores Sinamic G150

    Variador de frecuencia Robicon Perfect Harmony

  • Drive Technologies 41

    Los variadores de velocidad aportan mltiples ventajas a las aplicaciones que los implementan y es que los ahorros energticos que permiten, en mayor o menor medida, se producen en todas las aplicaciones que necesiten variar su velocidad. Y unidos al uso de motores de alta eficiencia o rendimiento mejorado, los ahorros se incrementan.

    En aplicaciones de elevacin, como por ejemplo en ascensores, los ahorros son considerables teniendo en cuenta que un ascensor eficiente consume un 40% menos que un sistema elevacin formado por un motor elctrico con reductor o un 55% menos que un ascensor hidrulico. Adems los ascensores que permiten el uso de motor actuando como generador (en el proceso de bajada), producen ahorros de hasta un 70%.

    Para el servicio de cintas transportadoras, traslacin o transporte, el uso de accionamientos

    de velocidad variable aporta numerosas ventajas, ya que estos accionamientos se adaptan a los procesos. Como consecuencia directa se tiene entre otras un ahorro energtico derivado de esa adaptacin de la velocidad a cada sistema en particular, gastando slo y cuanto sea necesario. Adems el uso de otros elementos tales como motorreductores con alto rendimiento y capaces de incorporar motores de alta eficiencia, hace estos sistemas ms eficientes todava.

    En cuanto a maquinaria de produccin, la implantacin de variadores de velocidad y servo accionamientos en sistemas tales como bobinadoras, extrusoras, prensas, laminadoras Aportan un ahorro energtico por el uso de componentes eficientes, fuentes de alimentacin regenerativas y sistemas multi- eje que comparten un circuito de corriente continua comn.

    Otras aplicaciones con gran potencial de ahorro energtico

  • 42 Drive Technologies

    Qu ofrece Siemens?Los variadores SINAMICS con su estructura modular, que divide el equipo en una parte de control y otra de potencia, incorporan adems la posibilidad de seleccionar equipos con capacidad regenerativa. Estos mdulos aportan la capacidad de devolver a red la energa producida por los motores cuando actan como generadores gracias a la tecnologa regenerativa.

    Esta tecnologa se complementa con innovaciones tales como una baja generacin de armnicos, un menor consumo de energa y la compensacin del factor de potencia, provocando que las aplicaciones que las implementan resulten muy eficientes y consiguiendo ahorros de hasta un 50% de consumo.

    Con los motores de imanes permanentes de alta eficiencia para ascensores los