FORO +Diagnósticos Energéticos

5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com

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FOROFORODE AHORRO Y EFICIENCIA DEDE AHORRO Y EFICIENCIA DE

ENERGENERGÍ Í A ELA ELÉÉCTRICACTRICA

DiagnDiagnóósticos Energsticos Energééticosticos

Ing. Alfredo Aguilar GalvIng. Alfredo Aguilar Galváánn

[email protected]@usa.net

• Conocer que es un diagnóstico energético.

• Identificar la clasificación de los diagnósticos energéticos enfunción de sus alcances.

• Identificar las herramientas necesarias para la evaluaciónenergética de los diferentes procesos y equipos.

• Conocer una metodología general para realizar un diagnósticoenergético.

• Identificar algunas oportunidades existentes para ahorro deenergía.

• Conocer ejemplo de aplicación de Diagnósticos Energéticos.

Objetivos Módulo



Introducción:

• El Ahorro de Energía en la actualidad es de fundamentalimportancia.

• En el mundo existe una crisis ambiental derivada en granparte del consumo energético.

• Los precios de los energéticos se han incrementadodrásticamente a escala mundial.

Debemos Saber:

La producción de Energía contamina



La contaminación nos afecta a todos y está cambiado el clima del planeta

Debemos Saber:

Los precios de la energía se encuentran en constante incremento

Debemos Saber:



• La parte de mayor importancia para el ahorro de energía en una

instalación es el diagnóstico energético.

• De la certeza y atención en que sea desarrollado dependerá el

éxito de las acciones que posteriormente sean emprendidas.

• Por el contrario, el pretender ahorrar energía sin haber pasado

antes por un diagnóstico energético suele llevar a estrepitosos

fracasos.

Relevancia

¿Qué es un Diagnóstico Energético?

Los análisis, mediciones yevaluaciones de losprincipales equipos,sistemas y procesosconsumidores de energía,que permiten determinar laeficiencia energética y las

posibilidades de mejora,modernización y ahorro deenergía.



• Los diagnósticos energéticos permiten determinar lospotenciales de ahorro de energía involucrados en losprocesos de producción.


• Elemento positivo de laadministración, contribuyea incrementar larentabilidad, eliminandodesperdicios de energía yen consecuenciadisminuyen los costos deproducción.

Consumo de Energía kWh

0

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200,000

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1

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3

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Base

Inter

PuntaTotal

Lineal (Total) Línea de Tendencia enel Consumode Energía kWh




• Es un instrumento quepermite modernizar lossistemas de producción,sustituyendo tecnologíasobsoletas, ineficientes ycostosas.


Aspectos a EvaluarACCIONES:

Hábitos y practicas de operación, costumbres de mantenimiento.

CAPACITACION:Que información tenemos y cual nos hace falta. Involucrar a todo elpersonal en el ahorro de energía.

MEDICION:¿Donde, cuando y cuanta energía se esta utilizando en cada proceso odepartamento productivo?.¿Cuáles son los equipos más consumidores?

TECNOLOGIA:¿Dónde se pueden incorporar equipos de alta eficiencia?¿Cuales son nuestros equipos mas eficientes?¿Qué adaptaciones Tecnológicas podemos implementar?¿Dónde podemos automatizar?



Clasificación de Diagnósticos EnergéticosLa clasificación que se asigna esta en función de laprofundidad con que se estudia a una empresa.

Generalmente se reconocen tres niveles:

Nivel 1 o Básico

Nivel 2 o Fundamental

Nivel 3 o Detallado

Hay quienes asignan niveles intermedios.

Nivel 1 o Básico.

Se lleva a cabo mediante un examen visual del procesoindustrial o de la instalación, reconociendo y revisandodatos fundamentales.

Proporciona ideas generales como una modificación enhábitos de operación o de equipos.

Las recomendaciones dependen de la experiencia delconsultor.

Por ejemplo, fugas de energía, mala operación de losequipos y/o instrumentos. Sustitución de tecnologías, etc.

Clasificación de Diagnósticos Energéticos



Nivel 1 o Básico.

Los potenciales de ahorro de energía no se cuantifican,

Pueden o no lograrse,

El logro de los ahorros dependerá del personal responsable(mantenimiento y/o administrativo),

Su principal ventaja es dar una idea general sobre si existe ono posibilidad de ahorro energético.

Este nivel tiene un costo económico bajo.


Nivel 2 o Fundamental.

Es el más útil para conocer los potenciales de ahorro deenergía de una instalación. Se cualifican y se cuantifican.

Analiza entre el 75 y 80% de los consumidores energéticos.

Dando prioridad a los de potencia superior y mayor tiempode utilización.

Proporciona información sobre el consumo de energía tantoeléctrica como térmica por áreas funcionales o procesosespecíficos de operación, se detecta los subsistemas demayor desperdicio energético.




Nivel 2 o Fundamental.

Provee datos acerca del ahorro de energía y enconsecuencia de reducción de costos.

Proporciona una cartera de proyectos de aplicación,

Para la realización del diagnóstico es importante contar conlos equipos e instrumentos de medición.

Requiere de un equipo especializado de profesionistas tantopara la medición como para la evaluación de los potencialesde ahorro de energía.

Es de un costo superior al de primer nivel.


Nivel 3 o Detallado.

Proporciona información precisa y comprensible, de todos ycada uno de los puntos relevantes de la instalación aevaluar.

Así como las pérdidas de energía de cada uno de losequipos involucrados.

Esta caracterizado por instrumentación extensiva, por laadquisición de minuciosa de datos.

Requiere de estudios de ingeniería de detalle,




Nivel 3 o Detallado.

Muchas de las acciones propuestas para lograr ahorro deenergía son producto de reingeniería de los procesos.

Es llamado como micro diagnóstico, ya que se profundizaen el proceso y equipos involucrados en este.

Requiere la participación de especialistas particulares paradefinir aplicaciones complejas.

Su costo es mucho mayor al de segundo nivel.


El nivel del diagnóstico energético no es estricto.

En muchos casos se puede aplicar un nivel para una parte oetapa del proceso, y otro al resto de la instalación.

Debido a estos surgen niveles intermedios.

Por ejemplo, surgen los niveles intermedios como 1.5, elcual cubre gran parte del nivel dos pero enfocado a una

parte del proceso.

Incluso hay quienes dicen realizar el nivel cero.Con datos recibidos de la instalación sin necesidad devisitarla.




METODOLOGIA

PARA RELIZAR UN

DIAGNOSTICO

ENERGÉTICO

METODOLOGÍA PARA REALIZAR UN DIAGNÓSTICOENERGÉTICO

I. Trabajos previos de gabinete.

II. Recopilación de la información de la instalación.

Incluidas mediciones en campo

III. Evaluación del estado energético actual.

IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.

V. Análisis de factibilidad técnica.

VI. Evaluación económica.

VII. Selección de las medidas ahorradoras a implementar.

VIII. Aplicación de acciones correctivas.



I. Trabajos previos de gabinete. Se elabora la estrategia de trabajo.

En virtud del tipo de instalación:

Se recopila la información energética que caracteriza alusuario.

Se ubica el entorno en el que se elabora el diagnóstico.

Se obtienen los costos de las tarifas eléctricas y demásenergéticos empleados,

Así como los criterios de aprobación de proyectos de ladirección de la empresa.

Ya conocidos los procesos y equipos, se identificaran las principales variables energéticas a medir en la empresa.

Se determinaran los balances de materia y energía mejor aplicables para cada proceso o equipo.

Y se definen los métodos de cálculo de las eficiencias energéticas por procesos, sistemas y equipos




Bombas. Enfriadores. Hornos. Compresores. Transformadores. Motores eléctricos. Sistemas de iluminación.

Aire comprimido. Control de Demanda

Establecer estrategias de trabajo para:I. Trabajos previos de gabinete.

Es importante conocer las Tarifas Eléctrica

CONCEPTOS COBRADOS EN UNA FACTURA ELECTRICA

Energéticos y controlables por el usuario

Potencia Eléctrica Demandada kW

Energía Eléctrica Consumida kWh

Factor de Potencia %

Otros no controlables por el usuarios

Cargo Fijo (en algunas tarifas)Por medición en baja tensión (en algunas tarifas)

Por alumbrado público (en algunos municipios)

Impuesto al valor agregado




Acopio de planos, listados, estadísticas etc. Diagramas unifilares.

Instalaciones eléctricas de fuerza y alumbrado. Diagramas de procesos.

Diagramas de líneas de distribución de aire comprimido. Listado de los principales equipos. Características de diseño de equipos. Estadísticas de la producción. Costumbres de operación de la instalación, área,

proceso, equipo.

Recibos eléctricos.


0

5001,000

1,500

2,000

2,5003,000

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4,5005,000

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k W

kW (punta) 2004 kW (punta) 2003

kW (punta) 2005

k W ( p u n t a) 2 0 0 4 4 ,9 9 5 5 ,112 5 ,3 76 4 ,8 3 4 4 ,7 72 4 ,6 51 4 ,0 0 7 4 ,0 4 7 4 ,0 74 4 ,0 78 4 ,13 6 3 ,9 6 6

k W ( p u n t a) 2 0 0 3 2 ,2 8 1 2 ,3 9 3 2 ,5 49 2 ,6 8 4 2 ,9 6 5 3 ,9 9 2 4 ,0 17 4 ,4 11 4 ,5 23 4 ,2 9 3 4 ,9 0 8 4 ,6 8 2

k W ( p u n t a) 2 0 0 5 4 4 01 4 0 64 3 ,9 76 4 ,0 8 4 3 ,8 79 3 ,7 69 3 ,5 67

E ne ro F eb re ro M a rz o A br il M a yo J uni o J ul io A go st o S ep t O ct N ov D ic




0

2,000,000

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Producción (lt) Consumo kWh

Comparación Producción y Consumo Eléctrico

Litros kWh


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Producción Miles litros Demanda Eléctrica kW

Comparación Producción y Demanda Eléctrica

kW

Lt x 1000




Facturación EléctricaComparación Demandas Media y Máxima

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f e b - 0

6

m a r - 0

6

Media Máxima

La diferencia representa en cierta medida un potencial de ahorro, que

habría

que

buscar


Es la relación del consumo de energía y las horas deoperación.

Si en la empresa se utilizará muy eficiente la energía sudemanda sería la media.

Operaciónde Horas

kWh EnergíadeConsumo Media Demanda

)(=

Demanda Media




Ejercicio de Facturación Eléctrica:

Una empresa textil con una tensión de suministro a 23,000Volts, registra el siguiente comportamiento histórico de losconsumos de energía eléctrica.

Nota la demanda facturadle es la que se cobra en México,para fines de este ejercicio en Centroamérica, no es útil, portanto puede ignorarse dicha columna.

Describa las tendencias energéticas de la planta.

Con la información presentada realice el análisis tarifarío.Alcanza a vislumbran algunas oportunidades?¿El factor de potencia con el que trabaja la empresa esadecuado?


GENERALES

CICLOFCTN.

PERIODOFECHA

LECTURACANT.DÍAS

PUNTA INTERMEDIA BA SE MA XIMA FA CTURA BLEMEDIA(kW)

13/8/97

10 Sep-97 11/ 9/ 97 29 775 836 751 836 793 581.90

11 Oct-97 13/ 10/ 97 32 790 893 743 893 821 498.70

12 Nov-97 11/ 11/ 97 29 850 873 831 873 857 531.61

1 Dic-97 11/ 12/ 97 30 796 821 691 821 804 258.33

2 Ene-98 14/ 1/ 98 34 835 892 813 892 852 442.40

3 Feb-98 12/ 2/ 98 29 760 887 774 887 798 485.63

4 Mar-98 12/ 3/ 98 28 821 811 704 821 821 450.89

5 Abr-98 14/ 4/ 98 33 777 880 730 880 808 428.03

6 May-98 14/ 5/ 98 30 852 854 856 856 853 538.89

7 Jun-98 12/ 6/ 98 29 748 879 731 879 787 533.05

8 Jul-98 13/ 7/ 98 31 830 887 179 887 847 604.84

9 Ago-98 12/ 8/ 98 30 862 853 814 862 862 538.89

10 Sep-98 9/ 9/ 98 28 829 877 804 877 843 550.60

11 Oct-98 9/ 10/ 98 30 852 918 814 918 872 620.83

12 Nov-98 11/ 11/ 98 33 894 903 821 903 897 527.78

13 Dic-98 11/ 12/ 98 30 789 851 769 851 808 302.78

14 Ene-99 13/ 1/ 99 33 900 957 931 957 917 510.10

15 Feb-99 11/ 2/ 99 29 867 915 847 915 881 597.70

16 Mar-99 12/ 3/ 99 29 865 909 823 909 878 482.76

17 Abr-99 15/ 4/ 99 34 875 932 799 932 892 460.78

19 Jun-99 12/ 6/ 99 58 896 990 834 990 924 307.61

20 Jul-99 12/ 7/ 99 30 820 871 807 871 835 566.67

21 Ago-99 11/ 8/ 99 30 830 975 820 975 874 716.67

22 Sep-99 10/ 9/ 99 30 878 951 789 951 900 581.94

23 Oct-99 13/ 10/ 99 33 927 933 798 933 929 545.45

24 Nov-99 11/ 11/ 99 29 911 983 837 983 933 656.61

25 Dic-99 10/ 12/ 99 29 901 957 811 957 918 508.62

26 Ene-00 13/ 1/ 00 34 964 968 823 968 965 488.97

27 Feb-00 10/ 2/ 00 28 1,025 1,000 978 1,025 1,025 742.56

27 Mar-00 11/ 3/ 00 30 1,017 1,035 1,017 1,035 1,022 766.67

DEMANDA DE POTENCIA ELÉCTRICA (Kw)




PUNTA INTERMEDIO BASE TOTAL kVARhFACTORDEPOTENCIA

FACTORDEDEMANDA

2 3,0 00 2 53 ,00 0 12 9,0 00 4 05,0 00 2 07 ,0 39 89 .04 % 69 .60 %

4 1,0 00 2 35 ,00 0 10 7,0 00 3 83,0 00 1 92 ,0 64 89 .39 % 55 .85 %

5 7,0 00 2 17 ,00 0 9 6,0 00 3 70,0 00 2 23 ,7 52 85 .57 % 60 .89 %

3 2,0 00 1 11 ,00 0 4 3,0 00 1 86,0 00 1 31 ,0 37 81 .75 % 31 .47 %

5 5,0 00 2 03 ,00 0 10 3,0 00 3 61,0 00 2 02 ,0 69 87 .26 % 49 .60 %

5 1,0 00 1 96 ,00 0 9 1,0 00 3 38,0 00 2 01 ,0 05 85 .95 % 54 .75 %

4 4,0 00 1 84 ,00 0 7 5,0 00 3 03,0 00 1 63 ,0 48 88 .06 % 54 .92 %

2 4,0 00 2 25 ,00 0 9 0,0 00 3 39,0 00 1 78 ,0 66 88 .53 % 48 .64 %

2 7,0 00 2 57 ,00 0 10 4,0 00 3 88 ,0 00 56 ,94 7 98 .94 % 62 .95 %

2 9,0 00 2 59 ,00 0 8 3,0 00 3 71,0 00 1 87 ,0 81 89 .29 % 60 .64 %

3 6,0 00 2 75 ,00 0 13 9,0 00 4 50,0 00 2 50 ,0 69 87 .41 % 68 .19 %

2 5,0 00 2 51 ,00 0 11 2,0 00 3 88,0 00 2 44 ,0 25 84 .65 % 62 .52 %

2 7,0 00 2 48 ,00 0 9 5,0 00 3 70,0 00 2 02 ,0 14 87 .77 % 62 .78 %

5 0,0 00 2 70 ,00 0 12 7,0 00 4 47,0 00 2 64 ,9 97 86 .02 % 67 .63 %

6 4,0 00 2 35 ,00 0 11 9,0 00 4 18,0 00 2 56 ,8 55 85 .20 % 58 .45 %

3 3,0 00 1 29 ,00 0 5 6,0 00 2 18,0 00 1 24 ,9 99 86 .75 % 35 .58 %

6 1,0 00 2 29 ,00 0 11 4,0 00 4 04,0 00 2 39 ,9 98 85 .97 % 53 .30 %

5 4,0 00 2 49 ,00 0 11 3,0 00 4 16,0 00 2 55 ,9 98 85 .17 % 65 .32 %

5 1,0 00 1 86 ,00 0 9 9,0 00 3 36,0 00 1 98 ,9 97 86 .04 % 53 .11 %

2 6,0 00 2 66 ,00 0 8 4,0 00 3 76,0 00 2 05 ,0 05 87 .80 % 49 .44 %

2 6,0 00 2 95 ,00 0 10 7,2 00 4 28,2 00 2 41 ,9 83 87 .06 % 31 .07 %

2 6,0 00 2 74 ,00 0 10 8,0 00 4 08,0 00 2 00 ,0 01 89 .79 % 65 .06 %

2 9,0 00 3 00 ,00 0 18 7,0 00 5 16,0 00 2 49 ,9 10 90 .00 % 73 .50 %

3 1,0 00 2 98 ,00 0 9 0,0 00 4 19,0 00 2 36 ,9 98 87 .04 % 61 .19 %

4 0,0 00 2 61 ,00 0 13 1,0 00 4 32,0 00 2 18 ,9 95 89 .19 % 58 .46 %

7 0,0 00 2 51 ,00 0 13 6,0 00 4 57,0 00 2 17 ,0 06 90 .33 % 66 .80 %

4 8,0 00 2 02 ,00 0 10 4,0 00 3 54,0 00 1 79 ,9 95 89 .14 % 53 .15 %

6 1,0 00 2 26 ,00 0 11 2,0 00 3 99,0 00 2 09 ,9 98 88 .49 % 50 .51 %

7 0,0 00 2 78 ,00 0 15 1,0 00 4 99,0 00 2 54 ,2 62 89 .10 % 72 .44 %

6 7,0 00 3 05 ,00 0 18 0,0 00 5 52,0 00 3 30 ,0 07 85 .83 % 74 .07 %

CONSUMO DE ENERGIA ELÉCTRICA

(kWh/mes)OTROS CONCEPTOS


Formatos sugeridos para recopilar información




Principales Variables Energéticas

kW. kWh. Corriente eléctrica. Voltaje. kVAR. kVARh. Factor de potencia.

Nivel de Iluminación.


Temperatura. Presión. Gasto o Flujo Toneladas de Refrigeración TR Humedad. Nivel de Iluminación etc.

CAPACIDAD INSTALADA Y DATOS BASICOS DE LOSMOTORES ELECTRICOS

NOMBRE DE LA EMPRESA:

DEPARTAMENTO:

FECHA: HORA:

RESPONSABLE DE LA INFORMACION:

DATOS DE PLACA

Velocidad,

r.p.m.Tipo de Carcasa (Frame)

Subestación

Eléctrica

Número de

Referencia Aplicación

MarcaPotencia,

hp

F.P.

%

Eficiencia

%

F.S.

(fracción)

Voltaje,

V Amperaje, A


Formatos sugeridos para recopilar información



Analizadores de redes eléctricas programable. Multímetros y potenciometros. Analizador de Gases. Termómetros. Medidor de Flujos. Flexómetros, telémetros. Barómetro Tacómetro.

Cronómetros. Luxometros. Otros

II. Recopilación de la información de la instalación.Equipos de Mediciones

Fecha HoraVoltaje L- L

(Volts)Corriente(Amperes)

PotenciaReal (kW)

Factor dePotencia (%)

PotenciaReaciva

kVAR

PotenciaAparente

kVAThdV fnd ThdV rms ThdA fnd ThdA rms

02/04/2008 14:49:00 206.00 17.00 5.93 0.98 1.19 6.05 2.23 2.23 6.96 6.9402/04/2008 14:50:00 207.00 17.30 6.08 0.98 1.23 6.20 2.37 2.37 21.00 20.6002/04/2008 14:51:00 209.00 13.80 4.89 0.98 0.97 4.99 2.54 2.54 26.10 25.3002/04/2008 14:52:00 211.00 10.90 3.93 0.99 0.69 3.99 2.01 2.01 34.60 32.7002/04/2008 14:53:00 212.00 7.61 2.68 0.96 0.77 2.79 2.09 2.09 32.90 31.3002/04/2008 14:54:00 213.00 6.82 2.39 0.95 0.76 2.51 2.26 2.26 36.40 34.2002/04/2008 14:55:00 213.00 6.81 2.41 0.96 0.70 2.51 2.24 2.24 30.50 29.1002/04/2008 14:56:00 213.00 8.53 2.89 0.92 1.24 3.14 2.41 2.41 24.20 23.5002/04/2008 14:57:00 213.00 8.38 2.84 0.92 1.21 3.09 2.45 2.45 24.40 23.7002/04/2008 14:58:00 212.00 8.79 2.98 0.92 1.24 3.23 2.20 2.20 24.20 23.5002/04/2008 14:59:00 212.00 9.68 3.21 0.90 1.52 3.55 2.67 2.66 20.30 19.9002/04/2008 15:00:00 211.00 9.58 3.16 0.90 1.53 3.51 2.35 2.35 19.50 19.1002/04/2008 15:01:00 212.00 9.51 3.13 0.90 1.54 3.49 1.98 1.98 19.80 19.40

02/04/2008 15:02:00 211.00 8.40 2.84 0.93 1.16 3.07 1.92 1.92 19.80 19.4002/04/2008 15:03:00 213.00 7.20 2.40 0.90 1.13 2.65 2.17 2.17 20.20 19.8002/04/2008 15:04:00 213.00 7.17 2.39 0.91 1.12 2.64 2.71 2.71 21.30 20.8002/04/2008 15:05:00 212.00 7.16 2.34 0.89 1.18 2.62 2.04 2.04 20.90 20.5002/04/2008 15:06:00 211.00 7.15 2.36 0.90 1.12 2.61 2.38 2.38 20.20 19.8002/04/2008 15:07:00 210.00 7.18 2.35 0.90 1.14 2.61 2.58 2.58 20.40 19.9002/04/2008 15:08:00 211.00 7.16 2.34 0.89 1.17 2.61 2.17 2.17 20.20 19.8002/04/2008 15:09:00 211.00 7.14 2.34 0.90 1.16 2.61 1.86 1.86 20.30 19.90

II. Recopilación de la información de la instalación.Ejemplo de Mediciones



Comportamiento del Voltaje

180.00

185.00

190.00

195.00

200.00

205.00

210.00

215.00

220.00

225.00

230.00

1 4 : 4

9 : 0

0

1 5 : 5

0 : 0

0

1 6 : 5

1 : 0

0

1 7 : 5

2 : 0

0

1 8 : 5

3 : 0

0

1 9 : 5

4 : 0

0

2 0 : 5

5 : 0

0

2 1 : 5

6 : 0

0

2 2 : 5

7 : 0

0

2 3 : 5

8 : 0

0

0 0 : 5

9 : 0

0

0 2 : 0

0 : 0

0

0 3 : 0

1 : 0

0

0 4 : 0

2 : 0

0

0 5 : 0

3 : 0

0

0 6 : 0

4 : 0

0

0 7 : 0

5 : 0

0

0 8 : 0

6 : 0

0

0 9 : 0

7 : 0

0

1 0 : 0

8 : 0

0

1 1 : 0

9 : 0

0

1 2 : 1

0 : 0

0

V o

l t a j e ( V o

l t s )

II. Recopilación de la información de la instalación.Ejemplo de Mediciones

Potenc ia de Arranque y Op erac ión de un Equipo

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

1 6 : 4

0 : 1

7

1 6 : 4

0 : 2

0

1 6 : 4

0 : 2

3

1 6 : 4

0 : 2

6

1 6 : 4

0 : 2

9

1 6 : 4

0 : 3

2

1 6 : 4

0 : 3

5

1 6 : 4

0 : 3

8

1 6 : 4

0 : 4

1

1 6 : 4

0 : 4

4

1 6 : 4

0 : 4

7

1 6 : 4

0 : 5

0

1 6 : 4

0 : 5

3

1 6 : 4

0 : 5

8

1 6 : 4

1 : 0

1

1 6 : 4

1 : 0

4

1 6 : 4

1 : 0

7

1 6 : 4

1 : 1

0

1 6 : 4

1 : 1

3

1 6 : 4

1 : 1

6

1 6 : 4

1 : 2

0

1 6 : 4

1 : 2

3

Tiempo (Hora, Minuto, Segundo)

P o t e n c i a ( k W )

Potenc ia prom edio = 7.89 kW

20.5 kW

22.68 kW




Ejemplo de Mediciones20080402-000-Campaña Nanovip

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

1 4 : 4

9 : 0

0

1 5 : 4

9 : 0

0

1 6 : 4

9 : 0

0

1 7 : 4

9 : 0

0

1 8 : 4

9 : 0

0

1 9 : 4

9 : 0

0

2 0 : 4

9 : 0

0

2 1 : 4

9 : 0

0

2 2 : 4

9 : 0

0

2 3 : 4

9 : 0

0

0 0 : 4

9 : 0

0

0 1 : 4

9 : 0

0

0 2 : 4

9 : 0

0

0 3 : 4

9 : 0

0

0 4 : 4

9 : 0

0

0 5 : 4

9 : 0

0

0 6 : 4

9 : 0

0

0 7 : 4

9 : 0

0

0 8 : 4

9 : 0

0

0 9 : 4

9 : 0

0

1 0 : 4

9 : 0

0

1 1 : 4

9 : 0

0

P o

t e n c

i a ( k W )


Primera Etapa.- Comportamiento histórico delconsumo de energía y determinación índicesenergéticos actuales.

Segunda Etapa.- Diagnóstico de las condiciones yrutinas de operación y mantenimiento en su relacióncon el uso de energía.

Tercera Etapa.- Balance de energía para identificar lospuntos de mayor pérdida de energía.

III. Evaluación del estado energético actual de la instalación.



PotenciaoEnergíaoducciónPr

EnergéticoÍndice =

Índice Energéticos

Litros / kWh

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

e n e - 0

5

f e b - 0

5

m a r - 0

5

a b r - 0

5

m a y - 0

5

j u n - 0

5

j u l - 0 5

a g o - 0

5

s e p - 0

5

o c

t - 0 5

n o v - 0

5

d i c - 0

5

e n e - 0

6

f e b - 0

6

m a r - 0

6

Promedio 16

Índice Energéticos




Litros / kW

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

e n e - 0

5

f e b - 0

5

m a r - 0

5

a b r - 0

5

m a y - 0

5

j u n - 0

5

j u l - 0 5

a g o - 0

5

s e p - 0

5

o c

t - 0 5

n o v - 0

5

d i c - 0

5

e n e - 0

6

f e b - 0

6

m a r - 0

6

Promedio 5820

Índice EnergéticosIII. Evaluación del estado energético actual de la instalación.

En segunda fase se hace el diagnóstico de las rutinas de operación y mantenimiento, Ejemplo: Del total de equipos y operaciones energéticas en una empresa, se determino que las cargas que pueden desplazar su operación, sin perjudicar el proceso productivo son las siguientes:

EQUIPO TONELADAS HORARIO TOTAL HORASDEMANDA

(kW)

Máquina inyectora # 101 10011:00 - 23:0023:00 - 11:00

17.7 17.15


19.2 57.31


22.3 38.99


0


6.1 57.31


22.8 38.99


0


18.9 38.99


19.4 38.99


7.3 38.99


13.6 38.99


17.6 38.99


13.9 17.15


0


0

Máquina inyectora # 303 55 11:00 - 23:0023:00 - 11:00 10.7 21.84


8 21.84


11.6 21.84


17.3 19.09


18.1 19.09


19.7 19.09


8.3 57.31


16.4 57.31


18.3 57.31


17.3 57.31


5.5

AREA: OPERACIONES III MOLDEOIII. Evaluación del estado energético actual de la instalación.



Se realiza el balance de Energía por sistema y procesos

Distribuciónde Potencia

en unaIndustria

84

542

276

113

341

114

88

110

kW

VariosLaboratorioAlmacenesResinasSecadoEmulsionesMolinosEntintado

PARTICIPACION DE LOS EQUIPOS ACCIONADOS POR MOTORES

BOMBAS

67%

COMPRESORES

27%

VENTILADORES

6%


Aplicación de medidas administrativas y prácticasoperacionales.

Implementar prácticas eficientes y programas demantenimiento.

Sustitución por equipos que aprovechen mejor la

energía, así como buscar una optimización energéticade sistemas.

Implementación de sistemas automáticos de control.




Ejemplo: En una plantaindustrial se tiene unhorno de resistenciaseléctricas para el cual setienen dos propuestasde ahorro de energía:sustitución por unhorno de combustión o

por un horno infrarrojo.

Condiciones InicialesDemanda Máxima (kW) 62

Consumo de Energía Base (kW h/mes) 11,160

Consumo de Energía Intermedia (kWh/mes) 26,040

Consumo de Energía Punta (kW h/mes) 7,440

Consumo de Energía Total ( kW h/m es) 44,640

Condiciones PropuestasHorno de

CombustiónHorno

InfrarrojoDemanda Máxima (kW) 1 52

Consumo de Energía Base (kWh/mes) 180 6,120

Consumo de Energía Intermedia (kWh/mes) 420 14,280

Consumo de Energía Punta (kWh/mes) 720 4,080

Consumo de Energía Total (kWh/mes) 1,320 24,480

Potenciales de AhorroDemanda Máxima (kW) 61 10

Consumo de Energía Base (kWh/mes) 10,980 5,040

Consumo de Energía Intermedia (kW h/mes) 25,620 11,760Consumo de Energía Punta (kWh/mes) 6,720 3,360

Consumo de Energía Total (kWh/mes) 43,320 20,160

Energía AdicionalConsumo de Combustibles (litros/mes) 7,200 0


Ejemplo: En otra planta, se emplean 22 toneladas de vaporsaturado en un proceso, este vapor es generado inicialmente comosobrecalentado y posteriormente estrangulado en una válvulareductora, al sustituir esta válvula por una turbina se podrángenerar 880 kW aprovechables en forma de energía eléctrica ómecánica.




Algunas Oportunidades de Ahorro

Aplicación de Convertidores de Frecuencia

Utilización de Motores Eléctricos de AltaEficiencia

Administración de Energía

Sistema de Aire Comprimido

Aire Acondicionado.

Iluminación


APAGAAPAGA

ADAPTAADAPTA

ADOPTAADOPTA

AUTOMATIZAAUTOMATIZA

Apagar iluminaciónParar máquinas y/o motores dejar sololo indispensableMejorar Hábitos 0.00 Inversión

Las instalaciones para poder Apagarlámparas, parar motores y/o máquinas(circuitos separados, etc.)Cumplir normas de instalaciones eléctricas.Evitar accidentes y fugas de energía. Baja Inversión

Las nuevas tecnologías son más eficientesRequiere inversión

En general para ahorrar dinero, energía y cuidar la ecología

•Iluminación con: Sensores de Presencia, Timers.•Motores con: Variadores de Velocidad, Control inteligente de Motores

(Power Boss).•Aire Comprimido con: Velocidad Variable, Administrador de red de aire.•Otros: Control de Demanda.Requiere inversión




Se procederá al análisis técnico con el personalindicado.

Para no afectar los lineamientos de calidad,producción y confort de la empresa.


Ejemplo:

De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a unanálisis de factibilidad técnica.

En una planta productora de lácteos se pasteuriza a 86°C.

La propuesta a discutir es bajar la temperatura parapasteurizar a 76°C con un periodo de sostenimiento de 16segundos.




Ejemplo:

De Oportunidad de Ahorroque debe someterse a unanálisis de factibilidadtécnica.

Sustento de la propuesta

la NOM-091-SSA1-1994

Temperaturas en grados Celcius oC

Bacteria 65 70 75 80

MicrobacteriumTuberculosis

17-32 10-17 5 - 8 2-3

Brucela Melitensis(Fiebre de Malta)

32-55 22-29 10 - 12 2-4

CorynenacteriumDiphtheriae

(Difteria)9 -10 3 2 2

SolmonellaTyphosa (Fiebre

Tifoidea)17-19 6-7 2-3 2

Streptococus

Pyogenes(intoxicación) 58-63 12-15 5-7 3-4

Escherichla Coli 18 ------- 2 2


Ejemplo:De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a un análisis defactibilidad técnica.Beneficios

Pasteurización 75 86oC Ahorros

cantidad litros/hr 4000 4000 0

cp Leche kJ/(kg K) 3.90 3.90 0.00

Tent C 35.00 35.00 0.00

Tint C 75.00 86.00 11.00

q kJ/hr 624,000 795,600 171,600

q kcal/hr 149,040 190,026 40,986

q TR 49.28 62.84 13.55

REE kW/TR 1.90 1.90 0.00

q kW 93.64 119.39 25.75

Tiempo horas base 0 0 0.00

horasintermedia

260 260 0.00

horas punta 0 0 0.00

q kWh base 0.00 0.00 0.00

kWh inter 24,345.51 31,040.52 6,695.01

kWh punta 0.00 0.00 0.00

kWh total 24,345.51 31,040.52 6,695.01

q $/base $0.00 $0.00 $0.00

$/inter $14,636.52 $18, 661.56 $4,025.04

$/punta $0.00 $0.00 $0.00

q $/mes $14,636.52 $18, 661.56 $4,025.04

Ultrapasteurización 75 86oC Ahorros

cantidad litros/hr 14000 14000 0

cp Leche kJ/(kg K) 3.90 3.90 0.00

Tent C 35.00 35.00 0.00

Tint C 75.00 86.00 11.00

q kJ/hr 2,184,000 2,784,600 600,600

q kcal/hr 521 ,63 9.44 665 ,09 0.28 1434 50.85

q TR 172.49 219.92 47.43

REE kW/TR 1.90 1.90 0.00

q kW 327.73 417.85 90.13

Tiempo horas base 120 120 0.00horasintermedia

260 260 0.00

horas punta 78 78 0.00

q kWh base 39,327.36 50,142.38 10815.02

kWh inter 85,209.27 108,641.82 23,432.55

kWh punta 25,562.78 32,592.55 7029.76

kWh total 150 ,09 9.41 191 ,37 6.75 41 ,2 77.34

q $/base $19 ,65 1.88 $25 ,05 6.15 $5 ,4 04.27

$/inter $51 ,22 7.81 $65 ,31 5.46 $14,087 .6 5

$/punta $49 ,20 5.80 $62 ,73 7.39 $13,531 .5 9

q $/año $ 12 0, 08 5.4 9 $ 15 3, 10 9.0 0 $ 33 ,0 23 .5 1




Ejemplo:

De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a un análisis defactibilidad técnica.

Beneficios

Ahorros económicos posiblesPasteurización $4,025.04Ultrapasteurización $33,023.51Total mes $37,048.55Al año $444,582.64

Temperaturas en rados Celcius oC

Bacteria 65 70 75 80MicrobacteriumTuberculosis

17-32 10-17 5 - 8 2-3

Brucela Melitensis(Fiebre de Malta)

32-55 22-29 10 - 12 2-4

CorynenacteriumDiphtheriae

(Difteria9 -10 3 2 2

SolmonellaTyphosa (Fiebre

Tifoidea)17-19 6-7 2-3 2

StreptococusPyogenes

(intoxicación)58-63 12-15 5-7 3-4

Escherichla Coli 18 ------- 2 2


Conversiones de ahorros de energía a su equivalenteeconómico.

Medidas de ajuste y corrección de los diferentes equipos ysistemas.

Evaluación económica de los aditamentos incorporadospara el ahorro de energía.

Determinar ahorros económicos por aplicar equipos demejor eficiencia energética.

Cuantificar económicamente los ahorros productos de lamodernización tecnológica.




El Costo Real de Equipos y Procesos.

El costo real de cualquier equipo es la integración dedos bloques fundamentales:

– El costo de operación. – El costo de inversión.Costo de operación:C.O.= C energía + C materiales + C manto

Costos por energía eléctrica:C energía = C potencia + C consumo

Costos por potencia:

C potencia = Demanda (kW) x (costo kW)Costos por consumo:C consumo = Energía consumida (kWh) x (costo kWh)


Tiempo de Recuperación. consiste en medir el tiempo quetarda un inversionista para recuperar el capital invertido,mediante los ingresos que produce el proyecto.

Una recuperación rápida puede ser un criterio importante parajuzgar una inversión cuando se dispone de recursosfinancieros para invertir por sólo un corto periodo.

El inversionista especulativo, que tiene un horizonte de tiemporelativamente limitado, generalmente desea una rápidarecuperación de la inversión inicial.

Período o Tiempo de Recuperación =anualesCostosanuales Beneficios

Inversion

⋅−⋅




Ejemplo 13

Si un proyecto requiere una inversión inicial de USD$1,000,000.00 y genera ingresos por USD $400,000.00anuales (en moneda constante) durante 6 años, el periodode recuperación es de 2.5 años

(1,000,000/400,000)=2.5.

Nótese que si el proyecto tuviera ingresos por dos años

más, el periodo de recuperación sería el mismo.


Se ha determinado instalar un convertidor de

frecuencia en una máquina de inyección para ahorrar

energía.

Esta medida tiene como resultado un ahorro

económico de USD $3,319.26 pesos anuales y la

inversión necesaria es de USD $4,914.

Esto significa que la inversión se recuperará en 1.48

años.

Ejemplo 14VI. Evaluación económica.



Ahorros Económicos Horno deCombustión

HornoInfrarrojo

Costo por Demanda $2,920 $479

Costo por Consumo de Energía Base $2,653 $1,218

Costo por Consumo de Energía Intermedia $7,412 $3,402

Costo por Consumo de Energía Punta $6,076 $3,038

Costo Mensual por Demanda y Energía $19,061 $8,137

Costos AdicionalesCosto por Coimbustible a Consumir $11,520 $0

Ahorros NetosCosto Mensual $7,541 $8,137

Costo Anual $90,491 $97,640

Regresando al ejemplo de sustitución de un horno deresistencias, a continuación se presentan los ahorroseconómicos por el cambio a otras tecnologías:


Los ahorros económicos y energéticos de la sustitución dela válvula de estrangulación por una turbina de vapor sonlos siguientes:

Ahorros ValorMensual

CostoMensual

Costo Anual

por Demanda 880 $42,125 $505,497por Consumo de Energía Base 158,400 $38,273 $459,271por Consumo de Energía Intermedia 369,600 $106,925 $1,283,103por Consumo de Energía Punta 105,600 $95,481 $1,145,777

Total $282,804 $3,393,648




Deben determinarse

La Tasa Interna de Retorno (TIR).

La Relación Beneficio - Costo (B/C).


Ahorros EconómicosHorno de

GasCosto por Demanda $18,669

Costo por Consumo de Energía Base $16,962

Costo por Consumo de Energía Intermedia $47,387

Costo por Consumo de Energía Punta $42,316

Costo Mensual por Demanda y Energía $125,334

Costos AdicionalesCosto por Combustible a Consumir $56,773

Ahorros NetosCosto Mensual $68,561

Costo Anual $822,728Análisis Económico

Inversión $1,193,534

Tiempo de Recuperación en años 1.45

Tasa Interna de Retorno 69%

Relación Beneficio / Costo 1.97

Por ejemplo, en una plantadonde se fabrican losetasde Vinilo se tienensecadores de resistenciaseléctricas, la propuesta escambiarlos por otros de gas

L.P.




Clasificación jerárquica en función del tiempo derecuperación:

Proyectos

Inmediatos. Corto Plazo (menos de 2 años).

Mediano Plazo (entre 2 a 4 años). Largo Plazo (más de 4 años).

VII. Selección de las medidas a implementar.

Inmediatos. Aquellos que no requieren inversiones.

Eliminación de desperdicios como producto de cambio de hábitos ysimilares.

Reducción del tiempo de acondicionamiento del aire en una hora ymedia, para algunas zonas.

Aprovechamiento de la luz natural al máximo, apagando los sistemasde iluminación que la reciban.

Reubicación de fotocopiadoras y equipos generadores de calor azonas separadas de la alta concentración de personal.

Limpieza de serpentines, turbinas y filtros de manejadoras de aire. Ajuste de las presiones de succión y descarga de compresores. Adopción de un método de mantenimiento permanente que sea

predictivo y preventivo. Ajuste del funcionamiento de válvulas de control de capacidad en

compresores refrigerantes.




A corto plazo. Son aquellas cuya inversión es mínima y se recuperaen menos de dos años.

Corrección del factor de potencia.Eliminación de pérdidas y fugas de aire.Instalación de persianas, cortinas o películas altamentereflejantes en cristales.Instalación de un sistema de control eficaz en la distribución deaire acondicionado.Regulación de temperatura del agua de enfriamiento decondensadores.Optimización de la torre de enfriamiento.

Separación de circuitos eléctricos para el control de sistemas deiluminación.Redimensionamiento del sistema de bombeo.


Mediano plazo. Son acciones en las cuales la inversión es tal quelos beneficios con ahorro de energía permiten un tiempo derecuperación no mayor a 4 años.

Instalación de Compresores Tornillo en Aire comprimidoAplicación de Motores Eléctricos de Alta EficienciaAcoplamiento de equipos de iluminación ahorradores de energía.Control y automatización de los sistemas de iluminación.

Rediseño de la iluminación.Instalación de convertidores de frecuencia en las bombas.Automatización de los sistemas de control y tracción deelevadores.




Largo plazo. Son acciones en las cuales el beneficio por ahorro deenergía es importante, sin embargo, la inversión es de unamagnitud que ocasiona tiempos de recuperación no menores a 4años.

Por ejemplo:

Cambio de la tarifa eléctrica.Modificación de las computadoras actuales a Energy Star oadquisición de nuevos equipos con esta característica.Sustitución de los motores actuales por equipos de alta eficienciaen bombas y elevadores.Modernización tecnológica del equipo generador de aire

acondicionado.Implementación de Bancos de Hielo para aire acondicionado.


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