1

GESTIÓN ENERGÉTICA

TRABAJO FINAL

Ciclo 2014-1

Profesor : Ing. Moisés Gutiérrez Sección : II07 Grupo : 1

La producción de productos de limpieza, tiene diversos procesos independientes que requieren de energía eléctrica en todo su proceso, por lo que se necesitan altas potencias de energía eléctrica en su proceso. El proceso se realiza por la mezcla de reactivos en tanques cerrados. La empresa PRODLIMPSA, tiene en su planta las cargas que se listan en la tabla:

Secadoras, que consumen en total 1.2 MVA

Motores Mezcladores, de 200 HP

Motores de bombas de reactores, 80 HP

Motores de 10 HP

115 fluorescentes para iluminación, 36 W cada uno, cos fi de 0.76 y eficiencia de 92%, conectados a una red trifásica de 220 VAC

33 PC que consumen 80 Watts cada una, factor de potencia de 0.72, eficiencia del 92%, conectados a una red trifásica de 220 VAC

Otras cargas en 220 VAC, que consumen 60 KVA La planta será alimentada por la red eléctrica de la empresa concesionaria, en 10 KV. Se tiene transformadores reductores de 10 KV a 4.6 KV, de 10 KV a 440 VAC y de 10 KV a 220 VAC, trifásicos, para alimentar las diversas cargas dentro de la planta. Se requiere lo siguiente: 1) Hallar la potencia máxima a contratar (Potencia de demanda) a las empresa concesionaria,

para lo cual se tiene el cuadro de cargas con sus consumos, eficiencia, cos fi, factor de simultaneidad y horas promedio de consumos en hora punta y fuera de punta de la instalación, las que se observan en el cuadro inferior. (22 puntos)

2

Pos Carga Potencia

HFP Potencia

HP Unid

ad

Cantidad Tensión de

trabajo

Factor de

potencia

Eficie

ncia

Factor de

simutaneidad

Tiempo de uso al día (hrs) HFP

Tiempo de uso al día (hrs) HP HFP HP

1 Secadora 1.2 0.6 MVA 1 1 4.6 KV 0.8 80% 90% 20.0 4.0

2 Motores de mezcladoras

200 200 HP 12 4 440 VAC 0.88 85% 84% 19.2 2.5

3 Motores de bombas de reactores

80 80 HP 15 5 440 VAC 0.82 84% 87% 18.0 1.5

4 Motores de otros procesos

10 10 HP 8 1 220 VAC 0.82 85% 76% 18.5 3.0

5

Fluorescentes para iluminación de planta y oficinas

36 36 W 115 25 220 VAC 0.76 92% 60% 14.3 2.2

6 PC para trabajo de oficina y planta

80 80 W 33 8 220 VAC 0.72 92% 55% 16.8 1.5

7 Otras cargas 1.5 1.5 KVA 40 15 220 VAC 0.75 88% 65% 12.5 2.0

HP: Hora punta de, 18:00 a 22:00 hrs HFP: Hora fuera de punta, las demás horas del día MVA, Mega vatios: 1000 KVA

3

2) El consumo de energía eléctrica mensual en MW-hr (8 puntos)

3) El monto que se pagará por la energía eléctrica activa consumida, cuyo costo en 10 KV es:

3.1) En horas fuera de punta: S/. 0.15 / KWh (7 puntos) 3.2) En horas punta de 18 a 22 hrs: S/. 0.77 KWh (7 puntos)

4) Mediante un banco de condensadores fijos, corregir a un factor de potencia de 0.96, para

eliminar el pago por consumo de energía reactiva cuyo costo es de: 0.04 S/. / kVARh. En la parte de banco de condensadores se solicita:

a) El valor de la potencia en MVAR de los condensadores que se conectarán en la línea de 10

KV. (14 puntos) b) En qué tiempo se recuperará la inversión por la compra de los condensadores, sabiendo que

los condensadores que se importarán, junto con sus sistemas de conexión, tiene los siguientes precios: (14 puntos)

Potencia Precio en S/. 2 MVAR 27,500.00 1 MVAR 14,700.00

0.5 MVAR 8,250.00 5) Se requiere seleccionar la tarifa eléctrica más conveniente para que el pago de energía sea

el menor posible, teniendo para esto los datos de la tabla superior. (14 puntos)

6) El proceso de producción se encuentra en un ambiente cuyas dimensiones son de 25 x 20 m y una altura de 6 m. Los colores del techo y pared son: blanco y azul claro. Considerar un factor de mantenimiento igual a 0,70. Se pide calcular la cantidad de luminarias adecuada para la instalación con su respectivo cableado. (14 puntos)