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II MÁSTER ENERGÍA SOLAR Y 1

RENOVABLES

AUDITORÍA ENERGÉTICA EN INDUSTRIAS

SESIÓN 2

INFORME DE LA AUDITORÍA‐ INFORME DE LA AUDITORÍA

‐ EJEMPLOS

PROFESOR: ABRAHAM RUIZ [email protected]

4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.1. INTRODUCCIÓN

2

AUDITORIA ENERGÉTICA EN LA INDUSTRIA

4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.2. INFORMACIÓN PREELIMINAR

3 INDUSTRIA DE AGLOMERADO ASFÁLTICO

Datos generales y de contacto en la fábrica, puesta en marcha de la fábrica.




Datos generales y de contacto en la fábrica, puesta en marcha de la fábrica.




Número de empleados, distribución de trabajo, turnos y horarios, calendario laboral.

2Superficie Total (m2): 183030m2

Superficie útil (m2): ‐

Superficie cubierta (m2): 21.383 m2

Número de líneas de producción: 6

Numero de operarios: 27 Numero operarios/línea de producción: 4‐5




Planos de la fábrica:




Inventario de las luminarias y lámparas de alumbrado.

FICHA A3.2.2. EQUIPOS ELECTRICOS ALUMBRADO DE LA PLANTA

ZONA UNIDADES X POTENCIAPOT.TOTAL

(W)TIPO

NIVEL LÚMINICO

5f x 400 W 2000Halogenuro metálico ‐

1f x 1500 W 1500Proyector h ló

Alumbrado general de la plantahalógeno ‐

1f x 500 W 500 Halógeno ‐

Oficinas y vestuarios 2f x 36 W 76Tubos

fluorescentes ‐

POTENCIA TOTAL INSTALACIÓN (kW) ‐4,07

POTENCIA TOTAL INSTALACIÓN (kW)




Descripción del proceso productivo.



D i ió d l d ti


Descripción del proceso productivo.La planta es de producción discontinua, construida por INTRAME, tipo RM 160, Número de serie ITR100567y fabricación nacional. Es capaz de producir 160 t/h con 2 5 % de humedad de los áridos o 140 t/h con 4 % deproducir 160 t/h con 2,5 % de humedad de los áridos o 140 t/h con 4 % de humedad y a una temperatura de mezcla a la salida de 190 °C, en unas condiciones de temperatura ambiente de 20 °C, presión a nivel del mar, con un calor específico de los áridos de 0,19 kcal/kg °C y empleando una mezcla d 5 % d b tú 5 % d fill d t ióde 5 % de betún y 5 % de filler de aportación.La instalación consta de una serie de unidades modulares relacionadas entre sí y que son las siguientes:

Unidad predosificadoraUnidad predosificadoraUnidad de alimentación de áridosUnidad secadoraTanques de almacenamiento del betúnqDosificadora de betúnElevador y criba de áridosSistema de fillerInstalaciones auxiliares




Listado del equipamiento instalado. FICHA A1.3 -EQUIPOS

Factoría Nº: A1

TIPO DE PLANTA

Continuas Discontinuas

NO Intrame RM 120

ACOPIO Contaminación Control Calidad Exist.Segreg.

En un porcentaje bajo SI NO

TOLVAS EN FRIO

Nº Tolvas(=4)

Tipo Apertura Regulación Detec.Caudal Vibrador

Arena Báscula

6 Cinta Potencióm. NO NO NO CINTA TRANSP. EN FRIO

Motor Rodamientos

2 Motores SI, cada 1,30 m

SECADO (Calentamiento)

Combustible Corriente Aire Forzada Mechero

FUELOIL BIA 1 SI PROPANO C t íf Filt MCOLECTOR

DE POLVO Centrífugo Filtro Mangas

NO SI

SILOS DE FILLER

Capacidad

0/6 6/14 14/20 20/40


CRIBAS 0/6 6/14 14/20 20/40

SI SI SI SI



Listado del equipamiento instalado.

TOLVAS EN CALIENTE

NºTolvas Tipo Apertura Regulación

1 Neumática Todo/Nada

BÁSCULA Áridos Ligante Filler

SI NO NO

MEZCLADOR Tambor secador-mezclador De Paletas

NO SI

TANQUES BETÚN

Nº Tanques Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad

5 40.000 l 40.000 l 40.000 l 40.000 l 40.000 l

TANQUES IMPRIMACIÓN

Nº Tanques Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad Capacidad

2 25.000 l 25.000 l




Información histórica de las facturas de los suministradores de energía.

Datos de producción de los distintos procesos.


4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.3. TOMA DE DATOS Y DECISIONES


Suministros Energéticos: Facturas de los suministro energéticos.

Curvas de carga cuarto horarias de consumo eléctrico de gas y de otrosCurvas de carga cuarto horarias de consumo eléctrico, de gas y de otros combustibles si se dispone de este tipo de medidas.

Consumos parciales eléctricos, gas y otros combustibles.

En procesos importantes o grandes equipos consumidores en los que puedan existir contadores parciales o un sistema de monitorización.

Plano de distribución de fuerza de las navesPlano de distribución de fuerza de las naves.

Esquemas, Planos de redes, interruptores de MT y BT.

Disposición de los centros de transformación.

Canalizaciones eléctricas y de gas principales.

Red de monitorización de consumos eléctricos si existe.

Etc.




Suministros Energéticos:Electricidad

Fuel

Gas‐oil




Sistema Productivo: Diagramas de flujo de materias primas y productos. Descripción de funcionamiento y operación del procesoDescripción de funcionamiento y operación del proceso. Listado e inventario de grandes consumidores. Listado de subprocesos dentro del proceso. Características técnicas nominales de los grandes consumidores de energía. Estado general de la planta y de los grandes consumidores queEstado general de la planta y de los grandes consumidores que participan en el proceso. Descriptivos de funcionamiento de grandes consumidores, sistemas térmicos y subprocesostérmicos y subprocesos. Datos de producción (preferentemente horarios). Etc.




Sistema Productivo:




Distribución de consumos:




Coste energético y emisiones de CO2:




Mediciones: Tambor secador:





FICHA A3.6.1 - DATOS EQUIPOS TÉRMICOS Factoría Nº: A1

DATOS SECADERO INTRAME RM-160

Combustible: Fuel

Análisis

de la combustión

Combustible: Fuel

Tipo de proceso: Secado de áridos.

Denominación producto en proceso: Aglomerado asfáltico

Medida correctora: Filtro de mangas.

Potencia total instalada 708,25 CV

Capacidad de producción del día de medición: 160 Tn / hora

Presión barométrica ( KPa ): 93,78

Diá t d hi ( ) 1 1Diámetro de chimenea ( m ): 1,1

Altura de la chimenea (m): 17,37

Situación de la toma de muestras (m): 14

№ puntos muestreados : 1

Humedad gas de chimenea ( % volumen ): 9,7

Diámetro boquilla utilizada ( mm ): 5,04

Tiempo total de los 3 muestreos ( seg.): 10800


Tiempo de muestreo: 3600 s




FICHA A3.6.2 - ANALISIS EQUIPOS TÉRMICOS

Factoría Nº: A1

Análisis

de la combustión

DATOS ANALISIS SECADERO INTRAME RM-160

Muestreo nº 1 2 3

Fecha

Hora

Densidad seca gases (kg/Nm3) 1,311 1,312 1,312

Presión total en conducto (Kpa) 93,62 93,56 93,53

Tª media gas chimenea (ºC) 97,1 106,2 101,2

Volumen seco gas muestreado (m3N) 0,9768 0,948 0,465

Velocidad media gas chimenea (m/s) 21,65 21,16 21,4

Velocidad media gas en boquilla (m/s) 20,57 20,29 21,33

Caudal medio seco gas chimenea (m3N/h) 47441 43357 44416

Índice de opacidad (E. B. ) 0 0 0

Concentración media O2 (%) 15,2 15,2 15,2

Concentración media CO (ppm) 1405 1377 1377

Caudal másico medio CO (kg/h) 83,66 83,19 83,21

Concentración media CO2 (%) 4,7 4,8 4,9


Concentración media Nox (ppm) 80 83 92

Caudal másico medio Nox (kg/h) 7,346 7,623 8,454




Termografía





Determinación de rendimiento




Mediciones: Caldera:




Mediciones: Instalación eléctrica

(Interruptor general):




Mediciones: Instalación general. Inspección visual. Toma de tiempos de b Esubprocesos. Etc.


4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.4. ANÁLISIS ENERGÉTICO


Con los datos recopilados se procederá a la elaboración de un diagnóstico que permita conocer la situación actual en cuanto a consumos y optimizar los equipos y procesos de la empresaa consumos y optimizar los equipos y procesos de la empresa de cara al ahorro energético. Incluirá los siguientes puntos:

Cálculo de los balances de materia y energíaCálculo de los balances de materia y energía.

Cálculo de rendimientos y consumos específicos.

Descripción de los sistemas utilizados, indicando las características, p , ,adecuación tecnológica, consumos, pérdidas y rendimientos de los diferentes equipos, procesos e instalaciones.

Ni l d i i li d l b tili ió i f tili ió dNivel de servicio, analizando la sobreutilización o infrautilización de las instalaciones respecto a su nivel óptimo.

Diagramas de flujo de energía.Diagramas de flujo de energía.


4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.4. ANÁLISIS ENERGÉTICO


Determinación de rendimiento


4. INFORME DE LA AUDITORÍA4.5. PROPUESTAS Y CONCLUSIONES


Una vez conocidos los consumos y realizado el balance energético de los distintos equipos, se determinarán los ahorros potenciales de energía a través de por ejemplo laahorros potenciales de energía a través de, por ejemplo, la revisión de los procesos, la instalación de nuevos equipos que sustituyan a los que se están utilizando, el aprovechamiento y q , pde calores residuales, el establecimiento de las condiciones óptimas de trabajo de los equipos, etc.

De esta manera se podrán determinar los ahorros potenciales de energía de cada una de las medidas propuestas respecto d l l d í ili d l ió d ldel total de energía utilizada en la operación, y respecto del total de energía utilizada en la planta.


5. EJEMPLOS5.1. PLANTA HORMIGÓN

46

FICHA A2.1.2. CONSUMO ÉELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES

P LL V TOTAL P cosφ LL cosφ V cosφ TOTAL

CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kVArh)CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA

(kWh)PERIODO DE FACTURACIÓN

ENE 1338 3740 2866 7944 62 ‐ 686 ‐ 44 ‐ 792FEB 1669 4182 2981 8832 136 ‐ 883 ‐ 137 ‐ 1156MAR 1662 4031 2986 8679 125 ‐ 786 ‐ 124 ‐ 1035ABR 2008 4102 3408 9518 480 ‐ 32 ‐ 212 ‐ 724MAY 1167 1898 2110 5175 194 ‐ 153 ‐ 52 ‐ 399JUN 1251 1690 1565 4506 464 ‐ 300 ‐ 78 ‐ 842JUL 381 514 476 1371 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 0AGO 2075 2705 2523 7303 1848 <0,8 2804 <0,8 3026 ‐ 7678SEP 2028 2706 2438 7172 2363 <0,8 3539 <0,8 3534 ‐ 9436OCT 1599 2374 2295 6268 677 >0,8 463 ‐ 171 ‐ 1311NOV 1505 2862 2721 7088 613 >0,8 833 ‐ 163 ‐ 1609DIC 1398 3523 2850 7771 123 ‐ 1043 ‐ 125 ‐ 1291TOTAL 18081 34327 29219 81627 7085 0 11522 0 7666 0 26273

FICHA A1.5 ESTRUCTURA DE LOS COSTES DE PRODUCCIÓN

UNIDADES DEPRODUCTO MES COSTEMATERIA PRIMA COSTE ENERGÍA COSTE PERSONAL

9,25 €/m3 1,85 €/m3 23,45 €/m3 0,30 €/m3 0,44 €/m3 0,00 €/m3RATIO

ÁRIDO ADITIVO CEMENTO AGUA ELECTRICIDAD COMBUSTIBLEENE 23.387,24 € 4.677,45 € 59.296,56 € 756,51 € 1.105,42 € 0,00 € 52.513,61 € 2528,35 m3

UNIDADES DE PRODUCTO

PRODUCTO MES COSTE MATERIA PRIMA COSTE ENERGÍA COSTE PERSONAL



47



48


5. EJEMPLOS5.2. PLANTA 2

49

FICHA A2.1.2. CONSUMOFICHA A2.1.2. CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES

CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA (kWh)

PERIODO DE FACTURACIÓN

MAXÍMETRO (Kw)

P1 P2 P3 P4 P5 P6 TOTALENE 19071 30230 ‐ ‐ ‐ 15754 65055FEB 23796 35933 ‐ ‐ ‐ 17262 76991MAR ‐ ‐ 17092 50476 ‐ 18703 86271ABR ‐ ‐ ‐ ‐ 53889 14070 67959MAY ‐ ‐ ‐ ‐ 62490 21514 84004JUN 22391 11205 17481 13894 ‐ 21631 86602JUL 46331 25319 ‐ ‐ ‐ 18742 90392

P1 P2 P3 P4 P5 P6512 586 ‐ ‐ ‐ 460523 475 ‐ ‐ ‐ 386‐ ‐ 472 515 ‐ 332‐ ‐ ‐ ‐ 479 407‐ ‐ ‐ ‐ 436 369

439 404 459 486 ‐ 368482 495 ‐ ‐ ‐ 390

AGO ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 85351 85351SEP ‐ ‐ 39450 33170 ‐ 17812 90432OCT ‐ ‐ ‐ ‐ 61892 20659 82551NOV ‐ ‐ 18835 49571 ‐ 19787 88193DIC 22257 34747 ‐ ‐ ‐ 18295 75299TOTAL 133846 137434 92858 147111 178271 289580 979100

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 493‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ 474 438‐ ‐ 394 468 ‐ 416

419 437 ‐ ‐ ‐ 363523 586 472 515 479 493

CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kVA h)

P1 cosφ P2 cosφ P3 cos φ P4 cos φ P5 cos φ P6 cosφ TOTAL5082 >0,8 9645 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2009 >0,8 167369049 >0,8 14445 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2281 >0,8 25775‐ ‐ ‐ ‐ 4723 >0,8 22029 >0,8 ‐ ‐ 2769 >0,8 29521

CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kVArh)

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 22014 >0,8 2320 >0,8 24334‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 17273 >0,8 2927 >0,8 20200

8271 >0,8 2878 >0,8 5546 >0,8 3967 >0,8 ‐ ‐ 3760 >0,8 2045516888 >0,8 7418 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2564 >0,8 26870

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 33988 >0,8 33988‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 6102 >0,8 603 >0,8 6705


‐ ‐ ‐ ‐ 1287 >0,8 5332 >0,8 ‐ ‐ 815 >0,8 74341515 >0,8 2533 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 307 >0,8 435540805 36919 11556 31328 45389 54343 216373

5. EJEMPLOS5.2. PLANTA 2

50

FICHA A2.1.2. CONSUMOFICHA A2.1.2. CONSUMO ELÉCTRICO EN LOS ÚLTIMOS MESES

CONSUMO DE ENERGÍA ACTIVA (kWh)

PERIODO DE FACTURACIÓN

MAXÍMETRO (Kw)

P1 P2 P3 P4 P5 P6 TOTALENE 19071 30230 ‐ ‐ ‐ 15754 65055FEB 23796 35933 ‐ ‐ ‐ 17262 76991MAR ‐ ‐ 17092 50476 ‐ 18703 86271ABR ‐ ‐ ‐ ‐ 53889 14070 67959MAY ‐ ‐ ‐ ‐ 62490 21514 84004JUN 22391 11205 17481 13894 ‐ 21631 86602JUL 46331 25319 ‐ ‐ ‐ 18742 90392

P1 P2 P3 P4 P5 P6512 586 ‐ ‐ ‐ 460523 475 ‐ ‐ ‐ 386‐ ‐ 472 515 ‐ 332‐ ‐ ‐ ‐ 479 407‐ ‐ ‐ ‐ 436 369

439 404 459 486 ‐ 368482 495 ‐ ‐ ‐ 390

AGO ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 85351 85351SEP ‐ ‐ 39450 33170 ‐ 17812 90432OCT ‐ ‐ ‐ ‐ 61892 20659 82551NOV ‐ ‐ 18835 49571 ‐ 19787 88193DIC 22257 34747 ‐ ‐ ‐ 18295 75299TOTAL 133846 137434 92858 147111 178271 289580 979100

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 493‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ 474 438‐ ‐ 394 468 ‐ 416

419 437 ‐ ‐ ‐ 363523 586 472 515 479 493

CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kVA h)

P1 cosφ P2 cosφ P3 cos φ P4 cos φ P5 cos φ P6 cosφ TOTAL5082 >0,8 9645 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2009 >0,8 167369049 >0,8 14445 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2281 >0,8 25775‐ ‐ ‐ ‐ 4723 >0,8 22029 >0,8 ‐ ‐ 2769 >0,8 29521

CONSUMO ENERGÍA REACTIVA (kVArh)

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 22014 >0,8 2320 >0,8 24334‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 17273 >0,8 2927 >0,8 20200

8271 >0,8 2878 >0,8 5546 >0,8 3967 >0,8 ‐ ‐ 3760 >0,8 2045516888 >0,8 7418 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 2564 >0,8 26870

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 33988 >0,8 33988‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 6102 >0,8 603 >0,8 6705


‐ ‐ ‐ ‐ 1287 >0,8 5332 >0,8 ‐ ‐ 815 >0,8 74341515 >0,8 2533 >0,8 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ 307 >0,8 435540805 36919 11556 31328 45389 54343 216373

5. EJEMPLOS5.3. MEDIDAS DE AHORRO SEGÚN PROCESOS INDUSTRIALES

51

Industrias en GeneralIndustrias en GeneralIluminación

Sustitución de lámparas y luminarias por otras de mayor rendimiento.Instalación de sistemas de regulación que reduzcan el nivel luminosoInstalación de sistemas de regulación que reduzcan el nivel luminoso.Instalación de sistemas de encendido/apagado y de ciclados de encendido.Compensación de potencia reactiva.

ClimatizaciónClimatizaciónInstalación de Energías renovables.Aprovechamiento calores residuales.Reducción de la demanda. Mejora de aislamiento.Cortinas de aire en muelles de carga.

Motores, bombas, ventiladoresMotores de alto rendimiento.Control de velocidad variable.



52

I d t i d t t i t d t i lIndustrias de tratamiento de materialesReducción de las pérdidas por evaporación y por extracción de materialesAislamiento de tanques de procesoControl de ventiladores de extracciónControles de sistemas de rociadoControles de sistemas de rociadoPreparación de fluidos. Quemadores. Aire de combustión.Utilización de calores residuales de procesos adyacentes.Utilización de energías renovables (solar térmica –cogeneración)Sistemas de medida y control de temperaturaSistemas de medida y control de temperatura



53

Ind strias de secado c radoIndustrias de secado y curadoHorarios de utilización. Temperaturas de transición.Precalentamiento de aire de secado.Extracción de aire. Volumen de extracción.Aire de renovación. Filtros.Impulsión de aire. Control de ventiladoresImpulsión de aire. Control de ventiladoresPérdidas a través de la envolvente. Aislamiento térmico.Control de pérdidas. Cortinas de aire. Ajuste de huecos. Infiltraciones.C t l d l b tió M t i i t ti tiControl de la combustión. Mantenimiento preventivo y correctivo.Recuperación de calor residual para usos de calefacción o precalentamiento de fluidos



54

I d t i t l í d i i idIndustrias con tecnologías de aire comprimidoUsos no adecuados de aire comprimido (Ventilación, transporte, limpieza)Detección de fugas.Control de la presión en red. Caídas de presiónFuncionamiento del compresor sin demanda de aireFuncionamiento del compresor sin demanda de aire.Localización e instalación del compresor.Identificación de las necesidades reales de aire comprimido.Ajuste de la toma de aire.Equilibrado de la instalación. Depósitos de aire comprimido.Tratamiento del aire comprimido Filtros secadores purgadoresTratamiento del aire comprimido. Filtros, secadores, purgadores, deshumidificadores, lubricadores y reguladores de presión.


6. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

55

“Manual de eficiencia energética en “Combustibles y su combustión”“Manual de eficiencia energética en la industria”.

Luis Alfonso Molina Igartua, Gonzalo Molina Igartua. (CADEM).

“Combustibles y su combustión”.Ministerio de Industria y Energía. Centro de estudios de la energía.

Gonzalo Molina Igartua. (CADEM).

“Técnicas de conservación energética en la industria”

“Tecnología Energética”.Pedro Ginés Vicente Quiles. (UMH).

energética en la industria .Ministerio de Industria y Energía. Centro de estudios de la energía. “Transferencia de calor”.

Yunus A. Çengel. (McGraw Hill).

“Manual de procedimiento para la realización de auditorías energéticas en edificios”.

“Fundamentos de termodinámica” técnica. Tomos I y II.g

Junta de Castilla y León. y

M.J. Moran, H.N. Shapiro. (RVERTÉ).


7. NORMATIVA ASOCIADA

56

UNE 216501:2009 “Auditorías energéticas”

UNE 216301:2007 “Sistemas de gestión genergética”


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