CIRCUTOREficiencia Energética

Eléctrica

Índice

1.- CIRCUTOR, SA.2.- Eficiencia energética eléctrica (e3).3.- Sistemas de supervisión energéticos.

35 años apostando por la eficiencia

y control energético.

MERCADOPresentes en todos los procesos de generación, transporte y consumo de la energía eléctrica (sectores industrial, terciario y doméstico)

TECNOLOGÍA PROPIA

Laboratoriosde ensayo propios

Grandes recursosen I+D+I

INNOVACIÓN PERMANENTECIRCUTOR ha apostado por la innovación para seguir los últimos adelantos tecnológicos, y así poder incorporarlos a sus productos

Eficiencia energética eléctrica

e3

Es la reducción de la potencia y de la energía eléc trica demandada a la red sin que afecte a las actividades normales realizadas en un edificio, industria, o procesos de fabricación.

Además

Reducción de los costes:�Costes técnicos�Costes económicos�Costes ecológicos

¿Qué es la eficiencia energética eléctrica (e³)?

� Reducción de potencia aparente.� Reducción de energía activa y reactiva.� Reducción de corriente.� Descarga de instalaciones.

Descarga de instalaciones

�Reducción de pérdidas�Aumento nivel U

Compensación De reactiva

Control de la máxima demanda

Filtrado de armónicos

Reducción facturaeléctrica

Reducción emisiones

Consigue:

Eficiencia energética.

Métodos

Compensación de reactivaFiltrado de armónicos

Control de potencia

Eficiencia energética

Disminución de demanda: - Reducción de costes y pérdidas

Costes Técnicos

Costes Económicos

Costes Ecológicos

Visibles

Energía no necesaria

Ampliación de instalaciones

Paradas, averías, laboral….

Conceptos factura

CO2 generado por demanda excesiva

Energías fósiles 1Mwh = 1 tCO2

Energías mixtas 1Mwh = 0,6 tCO2

Sobrecarga deinstalaciones

Falta de capacidad en transformadores y líneas

Niveles de pérdidas elevados

Caídas de tension elevadas

Costes de una instalación

Ocultos

Energéticos

Instalación

Producción

Costes económicos

� Tarifa eléctrica no adecuada.� Puntas de consumo eléctrico.� Recargo o pago de energía

reactiva.

� Paradas de procesos productivos.

� Pérdidas de producto.� Mano de obra adicional.

Costes visibles

Costes ocultos

�Ampliación de instalaciones:� Cambio de transformadores� Nuevas líneas de

distribución�Averías de máquinas.�Pérdidas de potencia y energía

InstalacionesInstalaciones Proceso productivoProceso productivo

Costes técnicos

Pérdida de capacidad en instalaciones de distribución de energía:

�Sobrecarga y descalificación de transformadores

�Sobrecarga de conductores.

Capacidad de instalaciones

Pérdidas

�Pérdidas por exceso de demanda y armónicos.

�Calentamiento de cables y transformadores.

Niveles de tensión

� Aumento de las caídas de tensión en:

� Cuadros � Barras subestaciones� Finales de líneas

Costes ecológicosEmisiones de gases Emisiones de gases contaminantescontaminantes

� Emisiones realizadas de forma innecesaria por exceso de consumo de energía

� Este exceso de demanda implica más generación

Energías fósiles 1MW·h = 1 tCO2

Energías mixtas 1MW·h = 0,6 tCO2

¿Cómo conseguir una instalación eficiente?Información:

Las auditorias energéticas, permanentes o eventuales, nos permiten obtener una información de nuestra instalación: � Curva de demanda de la instalación.� Armónicos existentes y grado.� Energía reactiva consumida. � Control de consumos de energía activa y aparente.� Perturbaciones eventuales.

La información nos muestra las variables eléctricas, el comportamiento de la instalación y permite el análisis para poder tomar decisiones.

Equipo portátil de medida AR5-L

Sistema Gestión Power Studio Scada

Energía reactiva.

Compensación energía reactiva� Todas las máquinas eléctricas

alimentadas con corriente alterna convierten la energía eléctrica suministrada en trabajo mecánico y calor.

� Esta energía se mide en Kw·h y se denomina energía activa.

� Ciertos receptores necesitan campos magnéticos o arcos eléctricos para su funcionamiento. Consumen otro tipo de energía denominada energía reactiva.

La energía reactiva afecta directamente a la energía aparente que es la que se solicita al transformador.

Compensación energía reactiva

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,93 0,95 0,98 1

ATENCIÓN

� Aunque los valores de cos φ de nuestra instalación se encuentren entre 0,90 < cos φ < 0,95 y no se nos penalice en la factura, tenemos pérdidas entre el 6 y 10% en nuestra instalación.

Calidad de la onda.

Perturbaciones

¿Cómo afecta al calidad de onda?

� Equipos utilizados para la eficiencia energética se basan en electrónica de potencia. (variadores, arrancadores, SAIS, cargas no lineales.)

� Convertidores AC/AC o AC/DC son generadores de armónicos 5º y 7º así como de fugas a tierra (retorno de 3º armónico por Neutro).

calidad de onda y e³

Por tanto se necesita:

�Equipos de filtrado �Protección diferencial “inteligente”

ArmónicosEl matemático francés Jean Baptiste Fourier determinó que toda forma de onda periódica no-senoidal puede ser representada como la suma infinitas de ondas senoidalescuya frecuencias son enteros múltiples de la frecuencia fundamental .

-60,00

-40,00

-20,00

0,00

20,00

40,00

60,00

0

0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

1,4

1,6

1,8 2

2,2

2,4

2,6

2,8 3

3,2

3,4

3,6

-30,00

-20,00

-10,00

0,00

10,00

20,00

30,00

0

0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

1,4

1,6

1,8 2

2,2

2,4

2,6

2,8 3

3,2

3,4

3,6+ +

Fundamental Armónicos

-200,00

-150,00

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

0

0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

1,4

1,6

1,8 2

2,2

2,4

2,6

2,8 3

3,2

3,4

3,6

-250,00

-200,00

-150,00

-100,00

-50,00

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

0

0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

1,4

1,6

1,8 2

2,2

2,4

2,6

2,8 3

3,2

3,4

3,6= Resultante

� Sin armónicos:

2Q

2P

P

S

PC

+==ϕos

� Con armónicos:

2D

2Q

2P

P

S

PPF

++==

ϕ Q

D

γ S1

ST

P

SQ'

P

Cos ϕϕϕϕ

Cos ϕ = PF

Efectos de los armónicos

�Corriente fundamental I1 = 536 A�Corriente RMS IRMS = 631 A

�Sobrecarga de la línea en un 18 %.�Aumento de las pérdidas Joule en un 38 %.

Los problemas generados

(A)IIn

1

2nRMS ∑= (V)VV

n

1

2nRMS ∑=

Armónicos:

Corriente de Neutro:

�Retorno de corrientes de 3º armónico por cable de neutro.

Mayor calentamiento = pérdidas

Gestión de la demanda

� Adecuar la curva de carga por debajo de 1,05 veces la potencia contratada (en España).

� Reubicar las cargas a otros horarios, cuando la demanda está porencima de la potencia contratada.

� Desconexión de cargas no prioritarias.

P máxima

Control de potencia

Sin Control de potencia

Reubicación cargas

Control de potencia

Otros parámetros de Calidad

Perturbaciones

Hueco � Defecto en tensión de

duración mayor a 10ms y amplitud 1%< x <90%.

Microcorte� Defecto en tensión de

duración mayor a 10ms y amplitud inferior al 1%.

PerturbacionesFactor de cresta

� El factor cresta es útil para tener una rápida idea de cómo afectan eventos no periódicos, impactos o ruidos aleatorios en la onda.

Flicker� Sensación de parpadeo, debido a

las fluctuaciones de la tensión (0,5Hz y 25Hz).

¿Porqué implementarlo?

Ahorro!�Entre el 7 y 15% de

la factura*.�Gestión eficiente.�Reducción costes

técnicos.�Demanda justa de

energía.+160.000,00 €2.000.000,00 €

148.000,00 €1.000.000,00 €

40.000,00 €480.000,00 €

32.000,00 €200.000,00 €

20.000,00 €100.000,00 €

Coste implementación SGE

Costes energéticos

*Fuente: Energy Management Information Systems, Canadi an industry program for energy conservation.

ROI, período inferior a 2 años

Implementando e 3

Esquema unifilar

Sistemas de medida y supervisiónPOWER STUDIO SCADA®

PowerStudio Scada

� Control parámetros eléctricos.� Generación de informes.� Estados de alarmas.� Control procesos.� Sistema de gestión energética.� Histórico de alarmas (hora y tiempo

de activación).

Procesos

Monitoreo

Registros históricos

Creación informes

Power Studio ScadaLas principales prestaciones son:

� Visualización en tiempo real del analizador de redes� Configuración desde software del equipo.� Registro de históricos.� Explotación de los datos mediante tablas o gráficos.� Visualización de informes y simulaciones de recibos.� Dispone de Servidor Web integrado (software multipuesto).� Posibilidad de creación de perfiles de acceso.� Gran versatilidad y muy fácil uso.� Aplicación de discriminadores horarios.

Para intercambio de datos, posee:

� Servidor DDE� XML integrados� Servidor OPC

Ejemplo instalaciones

� Control de curvas de demanda� Control de protecciones� Control de fugas a tierra� Disparo de protecciones

Centro Hospitalario

Controlar el Rendimiento de la plantay realizar un seguimiento de los procesos.

Controlar las materias Primas básicas:Controlar las materias Primas básicas:

�Agua (Extraída y Enviada)�Energía eléctrica (energía activa y reactiva, puntas demanda, horarios..)

Mejorar la seguridad en el proceso de Mejorar la seguridad en el proceso de potabilizaciónpotabilización::

�Mayor Control de dosificaciones de reactivos: Sistema Redundante

Estación de Bombeo y Depuración de Aguas

� Control de curvas de demanda de potencia y energía� Imputación de costes en proceso� Control de protecciones y fugas� Generación informes diarios de consumos y costes� Alarmas

� Consumo. 27 Gw·h/ año� Reducción 6 %, � 1,62 GW·h / año � Reducción 900 Tn

emisiones� Amortización 6 meses

Industrial: Termoconformado de plásticos

Control consumo:�Energía eléctrica�Agua�Imputación de costes�Informes diarios de:

Energías, costes y alarmas

�Mantenimiento�Integración de alarmas�Protecciones�Detección de presencias.

Complejo Universitario

http://ee1.upo.es

Web: eficiencia energética

http://eficienciaenergetica.circutor.es

Conclusiones� La eficiencia energética es la optimización del consumo eléctrico

+ calidad de la onda + calidad de suministro.

� La no eficiencia energética comporta costes económicos, técnicos y ecológicos.

� El “Confort eléctrico” conlleva la generación de armónicos y fugas. Por tanto es necesario su eliminación y control.

� La medida nos aporta la información necesaria para conocer el funcionamiento de nuestra instalación, y poder buscar diferentesaplicaciones de mejora.

� El filtrado de armónicos y la compensación de reactiva, permitenuna mayor demanda de potencia en una instalación, evitando paradas de procesos y averías.

Gracias por su atenciónGracias por su atenciónwww.circutor.es

www.circutor.com

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