eficiencia energética de motores

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EFICIENCIA DE MOTORES ELÉCTRICOS

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EFICIENCIA DE EFICIENCIA DE MOTORES ELÉCTRICOSMOTORES ELÉCTRICOS

Ing. Rubén Gómez Sánchez S.Consultor en Sistemas Integrales de

Gestióne-mail: [email protected]

Telef.: 4226045, 4219645 Fax: 4406732

mailto:[email protected]

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CONTENIDOCONTENIDOINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

1.1. Bases de la Bases de la EEficiencia ficiencia EEnergéticanergética (EE) (EE)2.2. MMotores de otores de AAlta lta EEficiencia (MAE)ficiencia (MAE)3.3. Ventajas técnicas y económicas de los MAEVentajas técnicas y económicas de los MAE4.4. Importancia del mantenimiento en la EEImportancia del mantenimiento en la EE5.5. Nuevo paradigma de compraNuevo paradigma de compra6.6. Prioridades en la evaluación de Prioridades en la evaluación de

alternativasalternativas7.7. Ejemplos de aplicaciónEjemplos de aplicación8. Recomendaciones y conclusiones8. Recomendaciones y conclusiones

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INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

El mercado globalizado está caracterizado por la no El mercado globalizado está caracterizado por la no existencia de barreras de protección de ningún tipo. existencia de barreras de protección de ningún tipo.

No hay impedimentos para que las empresas atiendan a No hay impedimentos para que las empresas atiendan a cualquier cliente, las únicas limitaciones son las cualquier cliente, las únicas limitaciones son las siguientes: calidad, oportunidad, soporte técnico, siguientes: calidad, oportunidad, soporte técnico, garantías y precio. garantías y precio.

La decisión de los clientes es por la mejor combinación de La decisión de los clientes es por la mejor combinación de los factores mencionados.los factores mencionados.

Ésta es la caracterización de la lucha por los nichos de Ésta es la caracterización de la lucha por los nichos de mercado y la competitividad.mercado y la competitividad.

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CAPÍTULO 1CAPÍTULO 1

BASES DE LA BASES DE LA EFICIENCIA EFICIENCIA

ENERGÉTICAENERGÉTICA

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EFICIENCIA EFICIENCIA ENERGÉTICA ENERGÉTICA (EE)(EE)

Es una opción tecnológica orientada a determinar las Es una opción tecnológica orientada a determinar las formas y los métodos que permitan usar mejor la energía. formas y los métodos que permitan usar mejor la energía.

No consiste en racionar o reducir los servicios que ésta No consiste en racionar o reducir los servicios que ésta presta.presta.

Sólo tiene sentido en la medida que permita reducir los Sólo tiene sentido en la medida que permita reducir los costos globales de la producción en las empresas. costos globales de la producción en las empresas.

Cada empresa deberá diseñar, a la medida de sus Cada empresa deberá diseñar, a la medida de sus necesidades, sus propios necesidades, sus propios PProgramas de rogramas de EEficiencia ficiencia EEnergética (PEE).nergética (PEE).

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La eficiencia energética se logra mediante la aplicación de un PEE La eficiencia energética se logra mediante la aplicación de un PEE que tome en cuenta:que tome en cuenta:

Objetivos específicos y en cascada,Objetivos específicos y en cascada,

Gestión proactiva,Gestión proactiva,

Articulación entre las funciones,Articulación entre las funciones,

Manejo de parámetros de operación,Manejo de parámetros de operación,

Medición de parámetros de operación,Medición de parámetros de operación,

Monitoreo sistemático de resultados.Monitoreo sistemático de resultados.

IMPLEMENTACIÓN DE LOS IMPLEMENTACIÓN DE LOS PEEPEE

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OBJETIVOS EN CASCADAOBJETIVOS EN CASCADAEMPRESA XYZ

A D M IN IS TR A C IO N G E R E N C IA O P E R A C IO N E S G E R E N C IA C O M E R C IA L

G E R E N C IA G E N E R A L

• Los objetivos de la empresa deben Los objetivos de la empresa deben descender en cascada hacia las otras descender en cascada hacia las otras funciones de la empresa,funciones de la empresa,

• Cada área gerencial necesita fijar sus propios Cada área gerencial necesita fijar sus propios objetivos, los cuales deben ser concordantesobjetivos, los cuales deben ser concordantes

con los de la empresa,con los de la empresa,• Debe implementarse el monitoreo para el Debe implementarse el monitoreo para el

controlcontroldel logro de los objetivos de la empresa.del logro de los objetivos de la empresa.

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MOTORES DE ALTA MOTORES DE ALTA EFICIENCIA (MAE)EFICIENCIA (MAE)

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MOTÓRES ELÉCTRICOSMOTÓRES ELÉCTRICOS

Máquinas que Máquinas que transforman la energía transforman la energía eléctrica en energía eléctrica en energía mecánica. Su eficiencia mecánica. Su eficiencia debería ser una debería ser una característica crítica de característica crítica de la selección ya que la selección ya que afecta al costo de afecta al costo de operaciónoperación.

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Eje delMotor

P1RedTrifásica

PElmag Pmec P2

Pel est + Padic Pel rot Pfric + Padic

P2 = Pmec - Pfric - Padic

DIAGRAMA ENERGÉTICO M.E.DIAGRAMA ENERGÉTICO M.E.

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La industria nacional está afectada por la grave La industria nacional está afectada por la grave recesión y la crísis política reinante.recesión y la crísis política reinante.

En consecuencia, cualquier intento o logro real con En consecuencia, cualquier intento o logro real con resultados positivos respecto de los PEE, tendrá un resultados positivos respecto de los PEE, tendrá un aporte significativo. Dentro de ello, los ahorros que aporte significativo. Dentro de ello, los ahorros que puedan lograrse por el uso de los MAE será puedan lograrse por el uso de los MAE será importante, además de reducir los costos de importante, además de reducir los costos de operación de las empresas. operación de las empresas.

USOS DE LOS MOTORESUSOS DE LOS MOTORES

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CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE MOTORESMOTORES

De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, los De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, los motores se clasifican por su nivel de eficiencia y motores se clasifican por su nivel de eficiencia y número de polos.número de polos.

De acuerdo con su eficiencia:De acuerdo con su eficiencia:- Motor de eficiencia estándar (EF3)Motor de eficiencia estándar (EF3)- Motor de alta eficiencia (EF2)Motor de alta eficiencia (EF2)- Motor de muy alta eficiencia (EF1)Motor de muy alta eficiencia (EF1)

De acuerdo al número de polos:De acuerdo al número de polos:- Motores de 2, 4, 6 y 8 polosMotores de 2, 4, 6 y 8 polos

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De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se define como la potencia de salida y la potencia De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se define como la potencia de salida y la potencia de entrada expresada en las mismas unidades y generalmente expresada en porcentaje. Se de entrada expresada en las mismas unidades y generalmente expresada en porcentaje. Se calcula mediante alguna de las siguientes fórmulas:calcula mediante alguna de las siguientes fórmulas:

- (Potencia de salida / Potencia de entrada) x 100(Potencia de salida / Potencia de entrada) x 100

- (Potencia de entrada – Pérdidas) / Potencia de entrada x 100(Potencia de entrada – Pérdidas) / Potencia de entrada x 100

- Potencia de salida / (Potencia de salida + Pérdidas) x 100Potencia de salida / (Potencia de salida + Pérdidas) x 100

EFICIENCIA DE LOS MOTORESEFICIENCIA DE LOS MOTORES

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MEDICIÓN DE LA EFICIENCIAMEDICIÓN DE LA EFICIENCIA

De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se recomiendo uno de los siguientes métodos recomiendo uno de los siguientes métodos para medir la eficiencia de un motor:para medir la eficiencia de un motor:

1.1. El método directo, en caso de alimentación por El método directo, en caso de alimentación por convertidor de corriente o convertidor de convertidor de corriente o convertidor de tensión, para los motores de potencia menor o tensión, para los motores de potencia menor o igual a 50 kW.igual a 50 kW.

2. El método de totalización de pérdidas en caso 2. El método de totalización de pérdidas en caso de alimentación por un convertidor de corriente de alimentación por un convertidor de corriente o un convertidor de tensión, para los motores o un convertidor de tensión, para los motores de potencia mayor a 50 kW.de potencia mayor a 50 kW.

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MEDICIÓN DE LA EFICIENCIAMEDICIÓN DE LA EFICIENCIA

3. El método de la totalización de las pérdidas con 3. El método de la totalización de las pérdidas con una fuente sinusoidal y un ensayo en vacío en una fuente sinusoidal y un ensayo en vacío en caso de alimentación por un convertidor de caso de alimentación por un convertidor de tensión para los motores ensayados en un tensión para los motores ensayados en un banco de ensayos (independiente de la banco de ensayos (independiente de la potencia de los motores).potencia de los motores).

4. El método calorimétrico aplicable a todas las 4. El método calorimétrico aplicable a todas las potencias, con convertidores de corriente y potencias, con convertidores de corriente y tensión.tensión.

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VENTAJAS TÉCNICAS VENTAJAS TÉCNICAS Y ECONÓMICAS DE Y ECONÓMICAS DE

LOS MAELOS MAE

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VENTAJAS TÉCNICAS DE LOS VENTAJAS TÉCNICAS DE LOS MAEMAE

Fuente: Industrial Assessment Centers, US-DOE

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MOTOR ELÉCTRICO ESTÁNDARMOTOR ELÉCTRICO ESTÁNDAR

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MOTOR ELÉCTRICO DE ALTA EFICIENCIAMOTOR ELÉCTRICO DE ALTA EFICIENCIA

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COSTO ANUAL DE UN COSTO ANUAL DE UN MOTOR ESTÁNDARMOTOR ESTÁNDAR

POT EFIC. 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8760

10 86.9 429.2 858.5 1,287.7 1,716.9 2,146.1 2,575.4 3,004.6 3,760.0 15 88.3 633.6 1,267.3 1,900.9 2,534.5 3,168.2 3,801.8 4,435.4 5,550.6 20 88.4 843.9 1,687.8 2,531.7 3,375.6 4,219.5 5,063.3 5,907.2 7,392.5 25 89.4 1,043.1 2,086.1 3,129.2 4,172.3 5,215.3 6,258.4 7,301.5 9,137.2 30 91.0 1,229.7 2,459.3 3,689.0 4,918.7 6,148.4 7,378.0 8,607.7 10,771.9 40 92.0 1,621.7 3,243.5 4,865.2 6,487.0 8,108.7 9,730.4 11,352.2 14,206.4 50 91.5 2,038.3 4,076.5 6,114.8 8,153.0 10,191.3 12,229.5 14,267.8 17,855.1 60 91.0 2,459.3 4,918.7 7,378.0 9,837.4 12,296.7 14,756.0 17,215.4 21,543.8 75 92.3 3,030.9 6,061.8 9,092.6 12,123.5 15,154.4 18,185.3 21,216.1 26,550.5

100 91.0 4,098.9 8,197.8 12,296.7 16,395.6 20,494.5 24,593.4 28,692.3 35,906.4

HORAS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR POR AÑO

El precio del kWh considerado es US$ 0,05

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COSTO ANUAL DE UN COSTO ANUAL DE UN MOTOR DE ALTA EFICIENCIAMOTOR DE ALTA EFICIENCIA

POT EFIC. 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8760

10 92.4 403.7 807.4 1,211.0 1,614.7 2,018.4 2,422.1 2,825.8 3,536.2 15 93.0 601.6 1,203.2 1,804.8 2,406.5 3,008.1 3,609.7 4,211.3 5,270.1 20 93.0 802.2 1,604.3 2,406.5 3,208.6 4,010.8 4,812.9 5,615.1 7,026.8 25 93.0 1,002.7 2,005.4 3,008.1 4,010.8 5,013.4 6,016.1 7,018.8 8,783.5 30 93.6 1,195.5 2,391.0 3,586.5 4,782.1 5,977.6 7,173.1 8,368.6 10,472.7 40 94.1 1,585.5 3,171.1 4,756.6 6,342.2 7,927.7 9,513.3 11,098.8 13,889.4 50 94.5 1,973.5 3,947.1 5,920.6 7,894.2 9,867.7 11,841.3 13,814.8 17,288.3 60 94.1 2,378.3 4,756.6 7,135.0 9,513.3 11,891.6 14,269.9 16,648.2 20,834.1 75 94.5 2,960.3 5,920.6 8,881.0 11,841.3 14,801.6 17,761.9 20,722.2 25,932.4

100 95.0 3,926.3 7,852.6 11,778.9 15,705.3 19,631.6 23,557.9 27,484.2 34,394.5

HORAS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR POR AÑO


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POT 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8760

10 25.5 51.1 76.6 102.2 127.7 153.3 178.8 223.8 15 32.0 64.0 96.1 128.1 160.1 192.1 224.2 280.5 20 41.7 83.5 125.2 167.0 208.7 250.4 292.2 365.6 25 40.4 80.8 121.1 161.5 201.9 242.3 282.6 353.7 30 34.2 68.3 102.5 136.6 170.8 204.9 239.1 299.2 40 36.2 72.4 108.6 144.8 181.0 217.2 253.3 317.0 50 64.7 129.4 194.1 258.8 323.5 388.2 452.9 566.8 60 81.0 162.0 243.1 324.1 405.1 486.1 567.1 709.7 75 70.6 141.1 211.7 282.2 352.8 423.4 493.9 618.1

100 172.6 345.2 517.8 690.3 862.9 1,035.5 1,208.1 1,511.8

BENEFICIO $US POR AÑO, POR LA DECISION POR UN MOTOR ALTA EFICIENCIA

AHORRO ANUAL EN US$ AHORRO ANUAL EN US$ POR USAR LOS MAEPOR USAR LOS MAE


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IMPORTANCIA DEL IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO

EN LA EEEN LA EE

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¿LA EE ES EFECTO O ¿LA EE ES EFECTO O CAUSA?CAUSA?

Como es evidente todo equipo o máquina eléctrica Como es evidente todo equipo o máquina eléctrica debe estar sujeto a mantenimiento. Por lo que debe estar sujeto a mantenimiento. Por lo que debemos preguntarnos, ¿qué tipo de debemos preguntarnos, ¿qué tipo de mantenimiento: correctivo (reactivo), preventivo, mantenimiento: correctivo (reactivo), preventivo, predictivo o proactivo debería efectuarse?.predictivo o proactivo debería efectuarse?.

Es claro que la EE depende del rendimiento total Es claro que la EE depende del rendimiento total del equipo, y éste depende de la eficacia de la del equipo, y éste depende de la eficacia de la gestión de la función de mantenimiento. En gestión de la función de mantenimiento. En consecuencia, la EE es efecto del rendimiento, y es consecuencia, la EE es efecto del rendimiento, y es también efecto de la gestión de mantenimiento. también efecto de la gestión de mantenimiento.

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Atender al mercado actual requiere ser altamente Atender al mercado actual requiere ser altamente competitivo; por lo que las empresas no pueden darse competitivo; por lo que las empresas no pueden darse el lujo de que sus equipos fallen o salgan de operación el lujo de que sus equipos fallen o salgan de operación (frecuente, ni esporádicamente), ya que esto dará como (frecuente, ni esporádicamente), ya que esto dará como efecto: mayores costos de operación, mayores costos efecto: mayores costos de operación, mayores costos de mantenimiento, y pérdidas en la producción. Por de mantenimiento, y pérdidas en la producción. Por tanto, se hace necesaria la implementación de tanto, se hace necesaria la implementación de PPlanes lanes de de MMantenimiento antenimiento PPreventivo (PMP), como mínimo.reventivo (PMP), como mínimo.

MANTENIMIENTO 1MANTENIMIENTO 1

27


Tiempo

Ing

resos

PRODUCCIÓNPRODUCCIÓN

PARADAPARADA

RECUPERACIÓN DEL RITMO DE RECUPERACIÓN DEL RITMO DE PRODUCCIÓNPRODUCCIÓN

Representación gráfica de los efectos de las fallasRepresentación gráfica de los efectos de las fallasen equipos eléctricos.en equipos eléctricos.

28

Sí las industrias no tienen planes de Sí las industrias no tienen planes de mantenimiento preventivo (PMP), las salidas de mantenimiento preventivo (PMP), las salidas de servicio de los equipos mecánicos y eléctricos servicio de los equipos mecánicos y eléctricos podrán generar los siguientes costos:podrán generar los siguientes costos:1.1. Mayores costos de reparacionesMayores costos de reparaciones CDMCDM2.2. Pérdidas de productosPérdidas de productos CNPCNP3.3. Mayores costos de producciónMayores costos de producción CNPCNP4.4. Mayores costos de mantenimientoMayores costos de mantenimiento CDMCDM4.4. InconformidadInconformidad de productos de productos CNCCNC


29

MANTENIMIENTO 4MANTENIMIENTO 4En consecuencia, el costo de las pérdidas totales En consecuencia, el costo de las pérdidas totales (CDP), debido a las fallas de los equipos podría ser (CDP), debido a las fallas de los equipos podría ser calculado por la siguiente relación matemática:calculado por la siguiente relación matemática:

CDP= CDM + CNP + CNCCDP= CDM + CNP + CNC

CDP = costos de las pérdidas totalesCDM = costos de mantenimientoCNP = costos de no producciónCNC = costos de no calidad

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Factor de potencia:Eficiencia:Numero de polos:Ubicación:Factor de servicio:

HISTORIAL DE MOTORESDatos técnicosDatos técnicos

Marca:Potencia:Amperaje:Frecuencia:RPM:

COSTO IMH. FUNCIONA

CAUSADEFECTO

TIPO

FECHA

INTERVENCIONES DE MANTENIMIENTOINTERVENCIONES DE MANTENIMIENTO

31


NUEVO PARADIGMA NUEVO PARADIGMA APLICABLE A LAS APLICABLE A LAS

COMPRASCOMPRAS

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¿CUAL ES EL CRITERIO DE ¿CUAL ES EL CRITERIO DE COMPRA?COMPRA?

En la mayor parte de las organizaciones, en la En la mayor parte de las organizaciones, en la actualidad, se aplica un criterio de decisión de actualidad, se aplica un criterio de decisión de compra que toma en cuenta el precio del producto compra que toma en cuenta el precio del producto (inversión inicial).(inversión inicial).

Bajo este escenario, en ningún caso se podría Bajo este escenario, en ningún caso se podría elegir los MAE, ya que su precio es mayor. Por lo elegir los MAE, ya que su precio es mayor. Por lo que, el nuevo criterio de compra sería comparar la que, el nuevo criterio de compra sería comparar la sumatoria actualizada de la inversión inicial más sumatoria actualizada de la inversión inicial más los costos de operación (consumos de energía los costos de operación (consumos de energía eléctrica, como mínimo) durante la vida útil eléctrica, como mínimo) durante la vida útil estimada (10 años).estimada (10 años).

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EJEMPLO DE APLICACIÓNEJEMPLO DE APLICACIÓN

CRITERIO DE COMPRACION Motor MotorEstandar Alta Efic.

Potencia (HP) 50.00 50.00 Precio de compra ($US) 1,206.20 1,580.75 Mayor inversion ($US) 374.55 Horas de operación por año 8,760.00 8,760.00 Costo operación (1)($/año) 17,855.10 17,288.30 Vida útil (años) 10.00 10.00 Costos operación total ($US) 178,551.00 172,883.00 Sumatoria a comparar ($US) 179,757.20 174,463.75 Diferencia a favor de los MAE 5,293.45 Relación Dif. Favor/precio motor 3.35

NUEVO PARADIGMA PARA DECIDIR COMPRAS

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PRIORIDADES EN LA PRIORIDADES EN LA EVALUACIÓN DE EVALUACIÓN DE ALTERNATIVASALTERNATIVAS

35

N° MOTOR H- FUNC. PRODUCTO FACTOR POND SECCIONMOTOR Pot. h/año PotXh- func. USO (%) % Ubicación

1 40 8600 344000 98.17 1.98 1 2 30 8600 258000 98.17 1.48 1 3 20 1000 20000 11.42 0.11 2 4 30 900 27000 10.27 0.16 3 5 100 8600 860000 98.17 4.94 4 6 80 3500 280000 39.95 1.61 1 7 60 4500 270000 51.37 1.55 2 8 120 3000 360000 34.25 2.07 3 9 75 600 45000 6.85 0.26 4

10 30 8700 261000 99.32 1.50 1 11 60 6000 360000 68.49 2.07 1 12 75 8700 652500 99.32 3.75 1 13 80 7500 600000 85.62 3.45 1 14 130 1000 130000 11.42 0.75 2 15 230 8700 2001000 99.32 11.49 2 16 120 8700 1044000 99.32 6.00 2 17 75 6500 487500 74.20 2.80 2 18 80 4500 360000 51.37 2.07 2 19 90 3500 315000 39.95 1.81 2 20 100 5000 500000 57.08 2.87 3 21 150 8700 1305000 99.32 7.49 3 22 140 1200 168000 13.70 0.96 3 23 75 1200 90000 13.70 0.52 3 24 60 1200 72000 13.70 0.41 3 25 30 2500 75000 28.54 0.43 3 26 60 8700 522000 99.32 3.00 4 27 75 8700 652500 99.32 3.75 4 28 90 3000 270000 34.25 1.55 4 29 100 1500 150000 17.12 0.86 4 30 120 7500 900000 85.62 5.17 4 31 150 8700 1305000 99.32 7.49 4 32 200 8700 1740000 99.32 9.99 1 33 250 3500 875000 39.95 5.03 1 34 30 2500 75000 28.54 0.43 1 35 25 1500 37500 17.12 0.22 1

3180 177200 17412000 100.00

CUADRO N° 01: DATOS DE OPERACIÓN DE MOTORES PLANTA

36

N° MOTOR H- FUNC. PRODUCTO FACTOR POND SECCION PRIORIZACIONMOTOR Pot. h/año PotXh- func. USO (%) % Ubicación %

15 230 8700 2001000 99.32 4.91 2 4.91 32 200 8700 1740000 99.32 4.91 1 9.82 21 150 8700 1305000 99.32 4.91 3 14.73 31 150 8700 1305000 99.32 4.91 4 19.64 16 120 8700 1044000 99.32 4.91 2 24.55 12 75 8700 652500 99.32 4.91 1 29.46 27 75 8700 652500 99.32 4.91 4 34.37 26 60 8700 522000 99.32 4.91 4 39.28 10 30 8700 261000 99.32 4.91 1 44.19 5 100 8600 860000 98.17 4.85 4 49.04 1 40 8600 344000 98.17 4.85 1 53.89 2 30 8600 258000 98.17 4.85 1 58.75 30 120 7500 900000 85.62 4.23 4 62.98 13 80 7500 600000 85.62 4.23 1 67.21

CUADRO N° 02: MOTORES ORDENADOS POR PRODUCTO

37

GRAFICO N° 01: PRIORIZACION POR PRODUCTO DE PXH

-

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

15 21 16 27 10 1 30 17 20 7 19 8 25 29 22 24 3 9

N° MOTORES

%

38


EJEMPLOS DE EJEMPLOS DE APLICACIÓNAPLICACIÓN

39

Una empresa debe reemplazar un motor que está Una empresa debe reemplazar un motor que está llegando al término de su vida útil, se requiere llegando al término de su vida útil, se requiere evaluar los ahorros potenciales por el uso de un MAE.evaluar los ahorros potenciales por el uso de un MAE.

Datos técnicos:Datos técnicos:Operación continua (8760 horas/año)Operación continua (8760 horas/año)Precio MAE: US$ 1580,75, motor estándar US$ Precio MAE: US$ 1580,75, motor estándar US$ 1206,20, el costo adicional asciende a US$ 374,551206,20, el costo adicional asciende a US$ 374,55Del cuadro de beneficios, se obtiene un ahorro anual Del cuadro de beneficios, se obtiene un ahorro anual de US$ 566,80 por usar un MAE. En consecuencia, la de US$ 566,80 por usar un MAE. En consecuencia, la inversión adicional se recupera en 8 meses.inversión adicional se recupera en 8 meses.

EJEMPLO 1: MOTOR DE 50 HPEJEMPLO 1: MOTOR DE 50 HP

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El incremento de 1% en la E (de 94% a 95%) en un El incremento de 1% en la E (de 94% a 95%) en un motor de 500 HP que opera a un 80% de factor de motor de 500 HP que opera a un 80% de factor de carga representaría un ahorro en energía de:carga representaría un ahorro en energía de:Energía 94%: (0,746x500x0,80)/0,94= Energía 94%: (0,746x500x0,80)/0,94= 317,45 kW317,45 kW Energía 95%: (0,746x500x0,80)/0,95= Energía 95%: (0,746x500x0,80)/0,95= 314,11 kW314,11 kW

Entonces un MAE de 95% consume menos energía, Entonces un MAE de 95% consume menos energía, el ahorro es de kW= el ahorro es de kW= 317,45317,45--314,11314,11= = 3,343,34 kW, sí kW, sí el motor trabaja 6000 horas/año, y con costo de el motor trabaja 6000 horas/año, y con costo de energía eléctrica de 5 centavos por kWh, entonces energía eléctrica de 5 centavos por kWh, entonces el ahorro por año será: 3,34x6000x5= el ahorro por año será: 3,34x6000x5= US$ 1002US$ 1002..

EJEMPLO 2: INCREMENTO E EJEMPLO 2: INCREMENTO E (1%)(1%)

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Empleo de una fórmula para el cálculo del Empleo de una fórmula para el cálculo del ahorro anual:ahorro anual:

S = 0,746xHPxLxCxNx(100/Eb-100/Ea)S = 0,746xHPxLxCxNx(100/Eb-100/Ea)SS = ahorro anual, en US$= ahorro anual, en US$HPHP = potencia del motor, en HP= potencia del motor, en HPLL = factor de utilización del motor= factor de utilización del motorCC = tarifa de la energía eléctrica= tarifa de la energía eléctricaNN = horas de operación anual= horas de operación anualEbEb = eficiencia de un motor estándar= eficiencia de un motor estándarEaEa = eficiencia de un MAE= eficiencia de un MAE

CÁLCULO DEL AHORRO ANUALCÁLCULO DEL AHORRO ANUAL

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MOTOR 1 MOTOR 2 MOTOR 3 MOTOR 4200 150 80 80 HP

0.8 0.6 0.9 0.9 Decimales

0.05 0.05 0.05 0.05 Cen.$US por kW-h

6000 4000 3000 6500 Horas por año

93 84 85 81 %

93 84 85 81 %

95 93 94 95 %

810.6 1,547.0 907.5 3,176.0 10,033.5 810.6 1,547.0 907.5 3,176.0 10,033.5

CUADRO DE VERIFICACION DE BENEFICIO POR USAR LOS MAE

EFICIENCIA MOTOR ESTANDAR:

EFICIENCIA MOTOR ALTA EFICIENCIA:

AHORRO EN $US POR AÑO (M. ACTUAL):

AHORRO EN $US POR AÑO (M. ESTANDAR):

FACTOR DE CARGA DEL MOTOR:

TARIFA DE LA ENERGIA ELECTRICA:

HORAS DE OPERACIÓN ANUAL:

EFICIENCIA MOTOR (ACTUAL/ESTANDAR):

DATOS TECNICOS NECESARIOS:

POTENCIA DEL MOTOR ELECTRICO:

HOJA DE CÁLCULO DE HOJA DE CÁLCULO DE BENEFICIOS ANUALESBENEFICIOS ANUALES

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RECOMENDACIONERECOMENDACIONES Y CONCLUSIONESS Y CONCLUSIONES

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Sí en su empresa se deben adquirir nuevos equipos, Sí en su empresa se deben adquirir nuevos equipos, o se deben repotenciar máquinas, tome en o se deben repotenciar máquinas, tome en cuenta lo siguiente:cuenta lo siguiente:

1.1. Revise las horas de funcionamiento por año de Revise las horas de funcionamiento por año de los motores que tiene en su instalación.los motores que tiene en su instalación.

2.2. Verifique el tiempo de vida de los motores.Verifique el tiempo de vida de los motores.

3.3. Establezca prioridades entreEstablezca prioridades entre los motores, según los motores, según los procesos, emplee las curvas ABC.los procesos, emplee las curvas ABC.

4.4. Evalúe las condiciones de operación, mida y Evalúe las condiciones de operación, mida y registre los parámetros eléctricos.registre los parámetros eléctricos.

RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES

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5.5. Solicite ofertas a sus proveedores de motores Solicite ofertas a sus proveedores de motores eléctricos.eléctricos.

6.6. Evalúe las características y el dimensionamiento Evalúe las características y el dimensionamiento de los cables de alimentación.de los cables de alimentación.

7.7. Obtenga los registros de las mediciones de los Obtenga los registros de las mediciones de los parámetros eléctricos del motor en evaluación.parámetros eléctricos del motor en evaluación.

8.8. Evalúe los problemas de mantenimiento de los Evalúe los problemas de mantenimiento de los motores eléctricos, historial y tipo de fallas.motores eléctricos, historial y tipo de fallas.

RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES

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1.1. El costo de los MAE es mayor en un 25%-30% que El costo de los MAE es mayor en un 25%-30% que los motores estándar.los motores estándar.

2.2. La recuperación de la inversión adicional se da La recuperación de la inversión adicional se da normalmente en menos de un (01) año.normalmente en menos de un (01) año.

3.3. Sí tiene que implementar nuevos equipos en su Sí tiene que implementar nuevos equipos en su empresa, no deje de evaluar la alternativa de los empresa, no deje de evaluar la alternativa de los MAE; puede tener sorpresas gratas e importantes.MAE; puede tener sorpresas gratas e importantes.

4.4. Aplique el nuevo paradigma a sus nuevas compras.Aplique el nuevo paradigma a sus nuevas compras.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

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YA ES HORA DE YA ES HORA DE DECIDIRSEDECIDIRSE

eficiencia energética de motores

Engineering

Transcript of eficiencia energética de motores