Proyecto: “Programa de Eficiencia Energética” Minis terio de Economía de la República de El Salvador Ba nco Interamericano de Desarrollo CT No. ATN/OC
DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA
Metodología de EficienciaEnergética
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DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA
Metodología de EficienciaEnergética en la Industria
2011
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Metodología de Eficiencia en la Industria
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CONTENIDO INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 3 OBJETIVO....................................................................................................................... 3 1. PASO No. 1. PROGRAMACION DE LOS RECURSOS Y EL TIEMPO..................... 4
2. PASO No. 2. RECOPILAR DATOS Y RECORRIDO POR LA PLANTA.................... 4
2.1 Historial de consumo Y PRODUCCIÓN…........................................................... 4
2.2 Inspección Visual................................................................................................. 5
2.3 Análisis de los programas de operación y mantenimiento.................................. 5 2.4 Registro de levantamiento de datos.................................................................... 6
3. PASO No. 3. TOMA DE MEDICIONES EN CAMPO................................................ 11
3.1 Mediciones a equipos consumidores de energía eléctrica................................ 11 3.2 Mediciones a equipos consumidores de energía térmica.................................. 14
4. PASO No. 4. ANALIZAR LOS DATOS..................................................................... 16
4.1 Elaboración de balances de energía.................................................................. 17 4.2 Listas de medidas de ahorro de energía............................................................ 17
5. PASO No. 5. ELABORACIÓN DE LA CARTERA DE PROYECTOS....................... 24
6. PASO No. 6 ELABORAR EL INFORME DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA.......... 25
ANEXO. Formatos para auditoría energética…………………………………………….. 26
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INTRODUCCIÓN
La Auditoría Energética (AE) es la herramienta del proceso de gestión de la eficiencia
energética, mediante la cual es posible evaluar el desempeño de los equipos y sistemas
consumidores de energía en una instalación consumidora de energía. Es una actividad
multidisciplinaria, que además de involucrar diversos campos de la ingeniería tales como
la electricidad, mecánica, hidráulica, neumática, control e informática, involucra también
aspectos ambientales, administrativos y de evaluación económica de proyectos.
Mediante la ejecución de una AE, se puede obtener información valiosa para el
administrador de la energía, que le permitirá tomar las mejores decisiones para
incrementar la eficiencia energética de los procesos, ya que ésta evalúa el desempeño
de los equipos y sistemas consumidores de energía, mediante el análisis de sus
parámetros de operación.
La presente metodología describe paso a paso las actividades a realizar para
ejecutar una AE en una instalación del sector de servicios y presenta una serie de
formatos de apoyo para realizar dichas actividades. También presenta a manera de lista
de verificación las principales áreas de oportunidad de ahorro de energía que se tienen
en la industria, de manera tal que sirvan de guía para que al lector se le facilite el trabajo
de ejecución de la auditoría energética.
OBJETIVO
El objetivo de la presente metodología, es el de poner en manos de los administradores
de la energía en el sector industrial de El Salvador, una herramienta de fácil aplicación
para la ejecución de auditorías energéticas en sus instalaciones, que les ayude a reducir
sus consumos de energía eléctrica y térmica.
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1. PASO No. 1. PROGRAMACION DE LOS RECURSOS Y EL TI EMPO
La primera actividad a realizar es concentrar y revisar toda la información disponible de
la planta, tal como:
• Nombre de la empresa.
• Rama industrial a la que pertenece y productos que elabora.
• Tamaño y edad de la planta.
• Localización de la planta.
• Estructura administrativa, anotando el nombre y cargo de los principales directivos
y las personas involucradas con el programa de ahorro de energía.
• Horarios típicos de operación.
• Líneas de producción y productos principales.
• Consumos anuales de los energéticos utilizados por la planta.
• Costos de los energéticos.
Como apoyo para la ejecución de esta actividad se deberán usar los formatos “A1.1”
y “A1.2” que se presentan en el anexo de este documento.
2. PASO No. 2. RECOPILAR DATOS Y RECORRIDO POR LA P LANTA
El objetivo de este paso es el de reunir datos de todo aquello relacionado con el uso de la
energía de la planta, tales como: historial de producción y consumo de energéticos,
información recopilada como resultado de una inspección visual a toda la planta,
programas de mantenimiento y levantamiento de datos de equipos consumidores de
energía.
2.1 Historial de consumo y producción
Energía térmica
Obtener los datos del consumo de combustible de por lo menos los últimos 12 meses
(usar el formato “B1”). La información a registrar es: El tipo de combustible utilizado, las
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unidades de registro (lts, m3, etc), el proveedor, capacidad de almacenamiento de la
planta, inventario de unidades al inicio de mes, entregas realizadas durante el dicho mes,
el costo unitario y total en el mes, así como el poder calorífico del combustible.
Energía eléctrica
Obtener los datos del consumo de electricidad (usar el formato "B2"). En este formato se
concentra la información histórica de la factura eléctrica, señalando la tarifa contratada, la
capacidad instalada (si aplica), el nombre de la compañía suministradora, los consumos y
demandas mensuales durante los últimos 12 meses, así como el factor de potencia y el
importe total del servicio.
Producción
Obtener el historial de producción de la planta durante los períodos correspondientes a
los obtenidos en los formatos Bl y B2, señalando el producto y la producción. (usar el
formato "B3").
2.2 Inspección Visual
Esta actividad consiste en hacer un recorrido por las instalaciones, en el que se observe
la operación de los principales procesos y equipos consumidores de energía.
Como parte de esta actividad se deberá elaborar un diagrama de flujo del proceso,
en el que se muestren los principales equipos consumidores de energía térmica, y un
diagrama eléctrico unifilar que contenga los principales equipos consumidores de energía
eléctrica. Para realizar esta actividad, usar los formatos “B4” y “B5” que se presentan en
el anexo.
2.3 Análisis de los programas de operación y manten imiento El objetivo de esta actividad es el de identificar problemas de operación y mantenimiento
que puedan redundar en una baja eficiencia energética de los sistemas y equipos.
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La actividad involucra lo siguiente:
• Revisar los programas de mantenimiento de las instalaciones. Averiguar sobre las
fechas de su ejecución, su problemática a nivel técnico y organizacional. Registrar
dicha información en el formato "B6".
• Analizar los procedimientos de operación de la planta, para establecer
procedimientos de operación, que redunden en un ahorro de energía.
2.4 Registro de levantamiento de datos
En esta actividad se realizará el levantamiento de los datos de placa de todas las cargas
eléctricas conectadas a los buses y de todas las cargas térmicas en la empresa.
A continuación se describen los formatos que se deben utilizar, así como la
información que se debe recabar en cada uno de ellos:
Formato “C1”.- Datos de placa de transformadores • Identificación: Identificación del transformador.
• Tipo: Tipo.
• Marca: Marca del transformador.
• Capacidad: Capacidad nominal en kVA.
• Rel. de transf.: Voltaje del primario/Voltaje del secundario.
• Conexión: Tipo de conexión en el devanado primario, y el devanado
secundario.
• Z%: Impedancia característica del transformador.
• Eficiencia: Eficiencia nominal del transformador %.
• Notas: Se anotarán comentarios y observaciones adicionales no
cubiertos en los puntos anteriores, como la detección de falsos
contactos, deterioro de aislamiento, etc.
Formato “C2”.- Registro de levantamiento de Ilumina ción
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• Área: Área o lugar correspondiente.
• Luminario: Tipo de luminario, altura de montaje y separación entre
luminarios.
• Lámparas: Tipo, número y potencia (Watts).
• Operación: Número de horas de operación al año.
• Observaciones: Datos para indicar el tipo de tratamiento que se puede dar en
la implantación de medidas.
Formato “C3”.- Registro de levantamiento de motores • Identificación: Identificación del motor.
• Tipo de: Levantamiento de las características del motor como son:
corriente directa o alterna, vertical u horizontal, abierto o
cerrado, acoplamiento y carga.
• Datos de placa: Los datos de placa del fabricante: marca, hp, voltaje, corriente,
rpm, armazón, número de catálogo, factor de servicio y
eficiencia.
• Operación: Información sobre el motor: horas al año de operación, número
de rebobinados, técnica de rebobinado y antigüedad.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores.
(Ej. Velocidad, número de polos y si la carga es esencial,
intermitente o de respaldo)
Formato “C4”.- Registro de compresores de aire • Identificación: Identificación del compresor.
• Datos de Placa: Los datos de placa del fabricante: voltaje, corriente, hp, rpm,
marca y modelo.
• Operación: Información sobre el compresor: horas al año de operación,
presión, temperatura y caudal.
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• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anterior y
de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Formato “C5”.- Registro de equipos de bombeo • Identificación: Identificación del equipo de bombeo.
• Datos de placa Los datos de placa del fabricante: marca, modelo, tipo,
de la bomba: tamaño, número de serie, presión máxima, hp, gasto, carga y
rpm.
• Datos de placa del Los datos de placa del fabricante: hp, voltaje, corriente y
motor: rpm.
• Operación: Información sobre la bomba: horas al año de operación y
aplicación.
Formato “C6”.- Registro de extractores/ventiladores • Identificación: Identificación de los extractores / ventiladores.
• Datos de placa de Los datos de placa del fabricante: voltaje, corriente, hp,
los extractores / rpm, marca y modelo.
ventiladores:
• Operación: Información sobre los ventiladores / extractores: horas al año
de operación y caudal.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Formato “C7”.- Registro de aire acondicionado • Ubicación: Ubicación del equipo de aire acondicionado.
• Datos de placa del Los datos de placa del fabricante: tipo, marca, capaci-
equipo de aire dad, potencia, EER y refrigerante (tipo y cantidad).
acondicionado:
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• Operación: Información sobre los aires acondicionados: horas al año de
operación.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
• Características del Información relevante referente a la ganancia de calor en el
edificio: edificio como son: orientación de las fachadas del edificio,
materiales de techo y pared, utilización, volumen,
infiltraciones, etc.
Formato “C8”.- Cámaras y/o sistemas de refrigeració n • Ubicación: Ubicación de la cámara y/o sistema de refrigeración.
• Datos de placa Los datos de placa del refrigerante: tipo, marca, capaci-
del equipo de aire dad y refrigerante (tipo y cantidad)
acondicionado:
• Características Características de la cámara y/o sistema de refrigera-
principales: ción: tipo de compresor y dimensiones del volumen a
refrigerar (largo, ancho y profundidad).
• Operación: Información sobre las cámaras y/o sistemas de refrigeración:
horas al año y temperatura de operación.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Formato “C9”.- Registro de manejadoras • Identificación: Identificación de las manejadoras.
• Datos de placa de Los datos de placa del fabricante: voltaje, corriente, hp, la
manejadora: rpm, marca y modelo.
• Operación: Información sobre las manejadoras: horas al año de operación.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
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Formato “C10”.- Registro de equipos de oficina • Área: Área o lugar correspondiente.
• Equipo: Los diferentes tipos de equipos representativos (numerosos y
de gran cantidad de horas de operación), los cuales pueden
ser: computadoras, cafeteras, ventiladores, etc.
• Potencia: Potencia eléctrica del equipo en Watts.
• No. De equipos: Cantidad de equipos en el área.
• Operación: Información sobre los equipos de oficina: horas al año de
operación.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Formato “D1”.- Registro de calderas • Características: Levantamiento de información de las calderas. Las
características son las siguientes: identificación, tipo de
combustible, presión de vapor, capacidad, carga promedio,
horas al año de operación, economizador, pre-calentador de
agua, desareador, consumo de combustible por hora y fecha
de última prueba de eficiencia.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Formato “D2”.- Registro de trampas para vapor • Datos: Levantamiento de información de las trampas para vapor. Los
datos son los siguientes: área, localización o clave de la
trampa, familia de trampa, tipo de trampa, tamaño, marca,
modelo, diámetro de orificio, presión del sistema, temperatura
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en la trampa, valor máximo de medición, tipo de flujo,
operación anual, comentarios de operación y recomendación.
3. PASO No. 3. TOMA DE MEDICIONES EN CAMPO
En esta actividad se realizarán las mediciones de los parámetros de operación de los
equipos, con la finalidad de determinar la eficiencia energética de cada uno de ellos, así
como con la finalidad de obtener información que permita proponer mejoras.
3.1 Mediciones a equipos consumidores de energía el éctrica
Los formatos a utilizar y las mediciones a realizar como parte de esta actividad se
describen a continuación:
Mediciones de iluminación (Formato E1) • Localización: Localización de la luminaria.
• Luminaria: Tipo y cantidad de luminarias.
• Lámparas: Tipo, potencia eléctrica y número de lámparas por luminaria.
• Balastro: Tipo de balastro: electromagnético o electrónico.
• Operación: Información sobre la el manejo de los luminarias: horas al año
de operación y tipo de control.
• Niveles de Los niveles de iluminación en luxes en: el lugar de
iluminación: trabajo, el máximo y el mínimo.
• Reflectancia: La capacidad de las superficies de reflejar la luz: directa y
reflejada.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Mediciones de motores (Formato E2) • Identificación: Identificación del motor.
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• Voltaje: Lectura de medición de voltaje de operación en las terminales
del motor en volts.
• Corriente: Lectura de medición de corriente del motor en amperes.
• Potencia: Medición de potencia del motor en kilowatts.
• Factor de potencia: Medición de factor de potencia del motor en %.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Mediciones de fugas de aire (Formato E3) • Características: Las características del funcionamiento del compresor para
compensar las fugas de aire, éstas son las siguientes:
Cantidad de aire suministrado por el compresor, presiones de
operación (máxima y mínima) y operación del compresor en
horas/año.
• Mediciones: Las mediciones efectuadas durante la prueba de fugas de aire,
estas son: el tiempo que el compresor está en funcionamiento,
el tiempo comprendido entre paro y paro del compresor, la
potencia eléctrica demandada por el compresor y comentarios
sobre la prueba.
• Ciclos: La repetición de las mediciones (entre más mediciones,
valores promedio de tiempo más precisos).
Mediciones a equipos de bombeo (Formato E4) • Características del Características del fluido a bombear, como son: fluido,
fluido a bombear: temperatura de fluido, peso específico del fluido y
observaciones.
• Diagrama esquemático: Representación gráfica del equipo de bombeo.
• Mediciones hidráulicas: Mediciones relacionadas con los cálculos hidráulicos como son:
nivel del depósito de succión, longitud de tubería de succión,
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distancia de descarga del manómetro, altura del manómetro de
descarga, así como también, diámetro de tubería, material de
tubería, presión, gasto y velocidad tanto en la succión como en
la descarga, por último anotar cualquier observación pertinente
que ayude en la evaluación del equipo de bombeo.
Mediciones de aire acondicionado (Formato E5) • Datos de diseño del Los datos de placa del fabricante, marca, número de serie,
equipo: modelaje, voltaje, cantidad de refrigerante, potencia,
corriente, presión y EER.
• Datos del compresor: Los datos de placa del fabricante: tipo de compresor, marca,
modelo, serie, desplazamiento volumétrico y tipo de
refrigerante.
• Medidas: Mediciones encaminadas en la determinación de la eficiencia
energética del equipo: velocidad del aire, área donde se mide
la velocidad del aire, temperatura y humedad relativa tanto en
la entrada como en la salida del equipo, voltaje, corriente,
potencia eléctrica y factor de potencia.
• Observaciones: Información adicional no contemplada en los rubros anteriores
y de ayuda en la implementación de medidas de ahorro.
Mediciones a sistemas de agua helada (Formato E6) • Identificación: Identificación del sistema de agua helada.
• Características: Características del sistema de agua helada, como son: marca,
modelo, curva, diámetro del impulsor, carga, gasto y operación
del equipo de bombeo del chiller.
• Mediciones: Mediciones al sistema de agua helada, como son: temperatura
tanto de salida como de retorno del agua, potencia eléctrica y
comentarios sobre la evaluación.
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Mediciones al sistema de refrigeración (Formato E7) • Identificación: Identificación del sistema de refrigeración.
• Características: Características del sistema de refrigeración, como son: tipo,
marca, modelo, hp, desplazamiento volumétrico, tipo de
refrigerante y operación.
• Mediciones: Mediciones al sistema de refrigeración, como son: presión
tanto de succión como de descarga del compresor, potencia
eléctrica y comentarios sobre la evaluación.
3.2 Mediciones a equipos consumidores de energía té rmica Los formatos a utilizar y las mediciones a realizar como parte de esta actividad se
describen a continuación:
Mediciones para cálculo de rendimiento de calderas mediante el método directo
(Formato F1)
• F: Flujo de Combustible (kg/h).
• (PCI)h: Poder Calorífico Inferior del Combustible Húmedo (kcal/kg).
• Wv: Flujo de Vapor (kg/h).
• ha: Entalpía de agua de alimentación (kcal/kg).
• hv: Entalpía de vapor (kcal/kg).
Cálculos: • Q = F * (PCI)h Calor suministrado (kcal/h).
• E = Wv*(hv-ha)*100/Q Rendimiento (%)
Mediciones para cálculo de rendimiento de calderas mediante el método de
pérdidas (Formato F2)
• GFH: Caudal de Gases Totales (kg gases/kg de combustible).
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• CPg: Calor Específico Medio de los Gases (kcal/kg°C).
• tg: Temperatura de los Gases a la Salida (°C).
• tai: Temperatura del aire a la entrada (°C).
• (PCI)h: Poder Calorífico inferior Húmedo del Combustible (kcal/kg).
• (O2): Contenido de O2 en los gases (%).
• (CO): Concentración de CO en los gases (ppm).
• (CH): Concentración de CH en los gases (ppm).
• OP: Opacidad de los Gases (%).
• C: Capacidad de la Caldera.
• % C: Porcentaje al cual Trabaja la Caldera (%).
Cálculos: • P1 = GFH*Cpg(tg-tai) Pérdidas por Calor Sensible en los Gases (%).
100/(PCI)h:
• P2 = (21/21-
(O2))*((CO)/3100+(CH)/1 Pérdidas por inquemados (%).
000+OP/65)
• P3: Pérdidas por Radiación y Otros.
• P = P1 + P2 + P3 (%) Pérdidas totales.
• E = 100 - P (%) Rendimiento (%).
Mediciones para el control de purgas de caldera (Fo rmato F3)} • SDTp: Sólidos Disueltos en el Agua de la Purga (ppm).
• SDTa: Sólidos Disueltos en el Agua de Alimentación (ppm).
• Wv: Flujo de Vapor (Ton/hr).
• Ca: Costo del Agua Tratada ($/Ton).
• hl: Entalpía de Saturación del Líquido (kJ/kg).
• η: Eficiencia del Generador de Vapor (%).
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• Pc: Poder Calorífico Superior del Combustible (Kcal/lt).
• Cc: Costo del Combustible ($/m3).
• Hop: Horas de Operación Anual (horas/año).
Cálculos: • P = (SDTa/(SDTp- Razón de purga actual.
SDTa))*Wv
• P’ = (SDTa/(SDTp’- Razón de purga esperada.
SDTa))*Wv
• AA = P – P’ Ahorro de agua.
• VAA = AA*Hop Volumen anual de agua ahorrada.
• $AA = VAA*Ca Ahorro económico anual de agua.
• Qp = VAA*hl Calor que se deja de perder anualmente.
• Qc = Qp/η Calor que se deja de utilizar en la caldera.
• AC = Qc/Pc Combustible que se ahorró.
• $AC = AC*Cc Ahorro económico anual de combustible.
• $A = $AA + $AC Ahorro económico total anual.
4. PASO No. 4. ANALIZAR LOS DATOS
Una vez que la información ha sido recopilada en los pasos anteriores de la AE, la
información deberá ser capturada y ordenada para proceder a su análisis, con la finalidad
de identificar las áreas de oportunidad de ahorro de energía que ofrezca la instalación.
Con la finalidad de identificar a los equipos y sistemas más intensivos en el consumo de
energía, la primera actividad a realizar en esta etapa de la AE, es la realización de los
balances de energía.
Por otra parte con la finalidad de asegurar que se están evaluando todas las medidas de
ahorro posibles, es muy importante el contar con una lista de verificación de áreas de
oportunidad de ahorro por tipo de aplicación.
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4.1 Elaboración de balances de energía
Los balances de energía pueden ser presentados en forma tabular, o gráficamente en
forma de diagrama de pastel, en el que cada rebanada represente el consumo de energía
de cada sistema analizado, como se indica en la figura siguiente.
Es muy importante verificar que la suma de los consumos de energía de las rebanadas
que conforman el pastel coincida con el consumo de energía promedio de la instalación
de acuerdo a la facturación de la compañía suministradora.
4.2 Listas de medidas de ahorro de energía
En esta sección se presentan las listas de medidas de ahorro de energía más comunes
por aplicación, las cuales servirán como listas de verificación. Es conveniente tomar en
cuenta que estas listas de verificación son solamente una guía para el auditor.
Medidas de ahorro de energía en iluminación
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Balastos en lámparas de Descarga
- Balastros electrónicos en lugar de los
electromagnéticos. - Utilización de balastros inteligentes en
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aplicaciones con requerimientos de iluminación variable.
Remplazo de lámparas por equipos de mayor eficacia luminosa
- Remplazo de lámparas incandescentes por fluorescentes compactas o LED´s.
- Utilización de lámparas fluorescentes T8 y T5. - Utilización de lámparas de inducción. - Utilización de lámparas de vapor de sodio.
Utilización de luminarias con mayor coeficiente de utilización
- Remplazo de luminarias con bajo coeficiente de iluminación.
- Instalación de reflectores especulares para incrementar el coeficiente de utilización de luminarias.
Entorno - Utilizar colores claros en paredes, techo y pisos,
así como en el mobiliario. - Aprovechar la luz natural en interiores.
Sistema de control
- Utilización de fotoceldas en sistemas de iluminación exterior.
- Utilización de fotoceldas en sistemas de
iluminación interior que reciban luz natural. - Utilización de sensores de presencia en áreas
interiores, tales como pasillos de poco transito, privados, salas de juntas, almacenes y sanitarios.
- Utilización de temporizadores en aplicaciones con horarios definidos.
- Automatizar la operación de los sistemas de iluminación.
Medidas de ahorro de energía en aire acondicionado
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Disminuir las ganancias de calor
- Aislamiento de muros y techos - Eliminar o disminuir infiltraciones por hendiduras
o puertas y ventanas que no cierren bien - Instalación de dobles puertas, cortinas de aire o
puertas automáticas en accesos de alto tránsito - Instalar elementos sombreadores o cortinas en
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superficies transparentes por las que entre la radiación solar directa o reflejada.
- Evitar fuentes de calor dentro de las áreas
acondicionadas
Utilización de variadores de velocidad de estado sólido
- En compresores centrífugos. - En equipos de bombeo de sistemas tipo chillers o
bombas de agua de enfriamiento. - En ventiladores de sistemas de volumen variable.
Control de la temperatura - Ajustar la temperatura del termostato como
función de la humedad relativa y la actividad que se realice en el área a acondicionar.
Disminuir el consumo en equipos de oficina
- Habilitar el modo de ahorro de energía en computadoras.
- Des-energizar reguladores al terminar la jornada de trabajo.
- Vaciar el café recién preparado a un “termo” y no dejarlo en la cafetera.
- No sobrecargar los circuitos.
Medidas de ahorro de energía en refrigeración
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Mejora de la eficiencia del Equipo
- Sustitución de equipo (compresores, condensadores, evaporadores y/oo la cámara) que se encuentre trabajando con baja eficiencia.
- Dar mantenimiento preventivo a evaporadoras,
condensadores y rodamientos. - Utilización de dispositivos que incrementen la
eficiencia del ciclo, tales como intercambiadores de calor o turbuladores.
- Mejorar las condiciones de ventilación en los condensadores.
Disminuir las ganancias de Calor
- Mejorar el aislamiento de cámaras de refrigeración.
- Eliminar o disminuir infiltraciones por hendiduras en empaques de puertas que no cierren bien.
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- Instalación de cortinas de aire y/o cortinas hawaianas en accesos a cámaras frigoríficas de alto tránsito.
- Evitar introducir cargas térmicas no necesarias, como empaques y contenedores.
- Evitar aperturas innecesarias de las puertas de cámaras y refrigeradores.
Operación
- Acomodar los productos dentro de las cámaras y refrigeradores de manera tal que se permita la circulación de aire alrededor de ellos (no amontonarlos).
- Acomodar los productos en diferentes cámaras o refrigeradores, como función de la temperatura a la que deban estar.
- Fijar el termostato de la cámara o refrigerador como función a la temperatura recomendada
para el producto refrigerado.
Medidas de ahorro de energía en motores
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Mejorar la eficiencia
- Sustituir motores viejos con su eficiencia depreciada por motores nuevos de alta eficiencia.
- Sustituir motores sobredimensionados o sub-
dimensionados, por motores de alta eficiencia que trabajen alrededor del 70% de carga.
- Proporcionar mantenimiento preventivo al motor (mantener limpia la superficie de la carcasa de polvo y grasa, lubricar, remplazar y mantener en buen estado los rodamientos).
Control de operación
- Instalar variadores de velocidad en equipos de bombeo para control de presión.
- Instalar variadores de velocidad en equipos de bombeo para control de caudal.
- Instalar variadores de velocidad en ventiladores para control de caudal.
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Medidas de ahorro de energía en sistemas de calenta miento por resistencias
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Utilización de energía solar Conservación de la energía térmica
Control de la demanda
Instalar calentadores solares para precalentar el fluido y disminuir el uso de las resistencias. Aislar los depósitos y tuberías de transporte del fluido caliente.
Almacenar energía calorífica y disminuir el uso de las resistencias cuando se presenten picos de demanda.
Medidas de ahorro de energía en sistemas de bombeo
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Mejora la eficiencia de la bomba
- Sustituir bombas que se encuentren trabajando
fuera de su zona de máxima eficiencia. - Sustituir impulsores desgastados, por nuevos
impulsores que operen en su zona de máxima eficiencia
- Remplazo de sellos y prensaestopas que presenten fugas de líquido
- Lubricación o remplazo de rodamientos.
Mejorar la eficiencia de Pozos
- Darle mantenimiento a los pozos, para recuperar su capacidad de captación y por lo tanto mejorar el nivel dinámico de bombeo
Disminución de pérdidas
de carga
- Remplazo de tuberías que presenten altas pérdidas de carga.
- Eliminar accesorios (válvulas, codos,
reducciones, etc.) innecesarios en las tuberías de conducción
Operación - Operar los equipos de bombeo en su zona de
máxima eficiencia, para ello considerar la instalación de variadores de velocidad
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Medidas de ahorro de energía en aire comprimido
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Operación
- Evitar trabajar a presiones innecesariamente altas. Si se tienen usuarios de aire que requieran diferentes presiones, evaluar la posibilidad de contar con dos sistemas de distribución a diferentes presiones
Pérdidas de carga
- Remplazar tuberías que presenten altas pérdidas de carga
- Eliminar accesorios (válvulas, codos, reducciones, etc.) innecesarios en las tuberías de distribución
Mejorar la eficiencia
- Sustituir compresores operando con bajas eficiencias, por compresores nuevos de alta
eficiencia. - Mejorar las condiciones de temperatura y
humedad en la succión de los compresores.
Usos del aire comprimido - Eliminar o reducir las fugas de aire comprimido. - Eliminar usos dispendiosos del aire comprimido,
tales como barrer o ventilar.
Medidas de ahorro de energía en generadores de vapo r
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Mejorar la eficiencia del generador de vapor
- Utilización de quemadores de alta eficiencia - Mejorar el control de combustión - Remplazo de calderas en mal estado - Mejorar la calidad del agua de alimentación
(menor contenido de sólidos disueltos) - Automatizar la operación de las purgas de la
caldera. - Reemplazo del aislamiento térmico del cuerpo de
la caldera que se encuentre en mal estado.
Utilización de energía solar
- Instalar calentadores solares para precalentar el agua de alimentación a la caldera.
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Condensados
- Recuperar condensados - Aprovechar la energía calorífica de los
condensados en aplicaciones de bajo
requerimiento calorífico.
Medidas de ahorro de energía en sistemas de distrib ución de vapor
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Disminución de pérdidas de calor en tuberías
- Eliminar fugas de vapor de las tuberías de distribución.
- Sustituir el aislamiento térmico de las tuberías que se encuentren en mal estado.
Trampas de vapor
- Dar mantenimiento o sustituir trampas de vapor que no se encuentren operando correctamente.
- Instalar trampas de vapor donde haga falta para evitar que se fugue el vapor.
Medidas de ahorro de energía en hornos y secadores
Áreas de Oportunidad Medidas Típicas de Ahorro
Aprovechar la energía solar
- En aplicaciones de secado, instalar secadores solares para disminuir el consumo de energía en esta aplicación.
Disminuir pérdidas de
calor
- Mejorar el aislamiento del horno, para disminuir las pérdidas de calor de éste.
- Eliminar infiltraciones que ocasionen pérdidas de calor del horno.
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5. PASO No. 5. ELABORACIÓN DE LA CARTERA DE PROYECT OS Una vez que las oportunidades de ahorro de energía han sido identificadas y analizadas,
se deberá realizar una cartera de proyectos, donde para cada una de las medidas de
ahorro propuestas se presente la siguiente información:
• Número descripción de la medida
• Resumen que contiene:
- Ahorro de Energía (kWh/año).
- Emisiones evitadas de gases de efecto invernadero (tCO2/año).
- Ahorro económico (USD/año).
- Inversiones necesarias (USD).
- Periodo de Recuperación de la Inversión (años).
• Descripción de la situación actual. Breve descripción de la situación actual que de
pie a la medida propuesta.
• Descripción de las acciones concretas a realizar para la implementación de la
medida. Describir brevemente las acciones para implantar la medida.
• Cálculo de los ahorros. Describir los ahorros que se pretenden obtener al
implantar esta medida.
• Desglose de las inversiones (cotización). El desglosar las inversiones necesarias
para implementar la medida de ahorro de energía.
• Evaluación económica. Dicha evaluación deberá contener al menos el cálculo del
período de retorno de la inversión.
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6. PASO No. 6 ELABORAR EL INFORME DE LA AUDITORÍA E NERGÉTICA
El paso final es el de preparar un informe que contenga las observaciones y conclusiones
de la auditoría energética, haciendo énfasis en las oportunidades de ahorro de energía, y
el plan de acción para implantarlas, conteniendo las bases y los pasos seguidos en el
análisis. Este informe también deberá de presentar todos los datos energéticos básicos
de la planta en una forma consistente para que se puedan comparar con los parámetros
energéticos de diferentes plantas.
El informe deberá contener al menos la siguiente información: 1. Resumen Ejecutivo 2. Descripción de la Planta
• Datos generales de la planta: localización, tamaño, edad.
• Tipos de líneas de producción; departamentos y productos principales
• Consumos energéticos anuales; incluyendo demanda eléctrica máxima
• Costos de combustibles y tarifas eléctricas aplicables.
3. Análisis de Consumos Energéticos
• Repartición de consumos y costos de energía
• Balance energético global de la planta
• Variaciones mensuales de consumo de energía y producción
• Análisis de indicadores energéticos.
4. Análisis de los diferentes sistemas
• Levantamiento
• Mediciones
• Medidas de ahorro
• Evaluación económica
• Conclusiones y recomendaciones
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ANEXOS
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FORMATO B1
HISTORIAL DE DATOS DE COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE: ____________________________PROVEEDOR: _______________________________
UNIDAD DE REGISTRO: _____________________CAP. DE AL MACEN: _________________________
Notas: 1 Las entregas se refiere a las compras del mes.
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FORMATO B2
HISTORIAL DE DATOS ELÉCTRICOS
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: ____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
TARIFA: _________________________CAPACIDAD INSTALADA: __________________________SUMINISTRADOR: ________________________
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FORMATO B3
HISTORIAL DE PRODUCCIÓN
Notas: 1 En caso de producir un solo producto llenar sólo una columna. En caso de varios productos ocupar para cada producto una columna. Especificar entre paréntesis el tipo de producto y su respectiva unidad de medida.
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FORMATO B4
INSPECCIÓN VISUAL – PREPERATIVOS
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: ____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
GUÍAS: ____________________________________
NOMBRE: ______________________________________________ PUESTO: ___________________________________________
NOMBRE: ______________________________________________ PUESTO: ___________________________________________
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FORMATO B5
INSPECCIÓN VISUAL – PREPARATIVOS
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: ____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
GUÍAS: ____________________________________
NOMBRE: ______________________________________________ PUESTO: ___________________________________________
NOMBRE: ______________________________________________ PUESTO: ___________________________________________
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FORMATO B6 ENCUESTA DE MANTENIMIENTO
PROYECTO: Realización de Auditorías Energéticas en la Industria, el Comercio y los Servicios y Apoyo a la Implementación de Proyectos Pilotos
EMPRESA:_____________________________________________________________
NOMBRE:________________________________________FECHA:________________
1. Perfil del Personal de Mantenimiento. a) Licenciatura en Ingeniería (____) b) Técnicos en mantenimiento (____) c) Otros (____)
2. Indique en porcentaje, ¿cuáles son los problemas más comunes que se presentan en la gestión del mantenimiento?. Nota: Los porcentajes deben sumar 100%.
a) Trámites administrativos % (____) b) Falta de planeación % (____) c) Falta de recursos económicos% (____) d) Falta de capacitación % (____) e) Otros. ¿Cuáles %? ___________________________(____)
3. ¿Cuenta la empresa con un Programa de mantenimiento predictivo?
Si ( ) No ( )
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FORMATO C1
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO – DATOS DE PLACA DE TRANSFORMADORES
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FORMATO C2
REGISTRÓ DE LEVANTAMIENTO DE ILUMINACIÓN
Notas: 1 Se refiere a las características de los gabinetes que alojan a las lámparas, pueden ser: de pared, empotrados, de sobreponer y de techo, arbotantes, de suspender, reflectores, postes, etc., por mencionar algunos.
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FORMATO C3 REGISTRO DE LEVANTAMIENTO DE MOTORES
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: ____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ___________________
Proyecto: “Programa de Eficiencia Energética” Minis terio de Economía de la República de El Salvador Ba nco Interamericano de Desarrollo CT No. ATN/OC-11265-E
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FORMATO C4
LEVANTAMIENTO-DATOS DE PLACA DE COMPRESORES DE AIRE
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DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 38
FORMATO C5
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO.- EQUIPO DE BOMBEO
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
Proyecto: “Programa de Eficiencia Energética” Minis terio de Economía de la República de El Salvador Ba nco Interamericano de Desarrollo CT No. ATN/OC-11265-E
DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 39
FORMATO C6
LEVANTAMIENTO-DATOS DE PLACA DE EXTRACTORES/VENTILADORES
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FORMATO C7
REGISTRÓ DE LEVANTAMIENTO.- AIRE ACONDICIONADO
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FORMATO C8
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO.- CAMARAS Y/O SITEMAS DE REFRIGERACIÓN
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
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DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 42
FORMATO C9
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO – DATOS DE PLACA DE MANEJADORAS
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FORMATO C10
REGISTRÓ DE LEVANTAMIENTO.- EQUIPOS DE OFICINA
Notas: 1 Los equipos a considerar (numerosos y de gran cantidad de horas de operación) pueden ser: computadoras, cafeteras, ventiladores, etc.
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FORMATO D1
IDENTIFICACIÓN DE CALDERAS
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
Proyecto: “Programa de Eficiencia Energética” Minis terio de Economía de la República de El Salvador Ba nco Interamericano de Desarrollo CT No. ATN/OC-11265-E
DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 45
FORMATO D2
RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN DE TRAMPAS PARA VAPOR
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
No. Datos 1 2 3 4 5 6 1 Área
2 Localización o clave de la trampa
3 Familia de Trampa * 4 Tipo de Trampa ** 5 Tamaño 6 Marca 7 Modelo
8 Diámetro de Orificio (mm)
9 Presión del Sistema (kg/cm²)
10 Temperatura en la Trampa °C
11 Valor Máximo de
Medición (db)
12 Tipo de Flujo *** 13 Operación Anual (hrs)
14 Comentarios de Operación
15 Recomendación
* Familias de tramp. MC = Mecánicas; OR = Orificio; TR = Termodinámicas; TS = Termostáticas ** Tipos de trampas. Flotador, Cubeta (invertida o abierta). Disco, Pistón, Bimetálicas, Diagrama, otras. *** C =Continuo; I = Intermitente.
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FORMATO E1 REGISTRÓ DE MEDICIONES DE LUMINACIÓN
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
Proyecto: “Programa de Eficiencia Energética” Minis terio de Economía de la República de El Salvador Ba nco Interamericano de Desarrollo CT No. ATN/OC-11265-E
DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 47
FORMATO E2
REGISTRÓ DE MEDICIONES EN MOTORES
EMPRESA________________________________________________________HOJA:________________
ELABORÓ___________________________FECHA:_____________________FIRMA:_______________
REVISÓ:_____________________________FECHA:_____________________FIRMA:_______________
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DIRECCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 48
FORMATO E3
REGISTRO DE MEDICIONES DE FUGAS DE AIRE
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
CARACTERISTICAS CICLOS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
q¹:
PRESIÓN MÁXIMA:
PRESIÓN MÍNIMA:
OPERACIÓN (hrs/año):
MEDICIONES
t²:
T³:
POTENCIA ELÉCTRICA (kW):
COMENTARIOS:
Notas: 1 q = Cantidad de aire suministrado por el compresor en unidades de volumen sobre unidad de tiempo. 2 t = El tiempo que el compresor está en funcionamiento. 3 T = Tiempo comprendido entre paro y paro del compresor (Un ciclo que incluye el tiempo t).
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FORMATO E4. MEDIDONES A EQUIPOS DE BOMBEO
Lugar: _________________ Fecha: ___________________
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EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 50
FORMATO E5
MEDICIONES EN EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO
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EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 51
FORMATO E6
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO.- SITEMAS TIPO CHILLER
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
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EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 52
FORMATO E7
REGISTRO DE LEVANTAMIENTO.- SITEMAS DE REFRIGERACIÓN
EMPRESA: ________________________________________________________________________________HOJA: _____________________
ELABORÓ: _____________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
REVISÓ: _______________________________________FECHA: ___________________________________FIRMA: ____________________
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FORMATO F1
CÁLCULO DEL RENDIMIENTO (MÉTODO DIRECTO)
EQUIPO: F = _______________ Flujo de Combustible, kg/h (PCI)h = _______________ Poder Calorífico Inferior del Combustible Húmedo, Kcal/kg Wv = _______________ Flujo de Vapor, kg/h ha = _______________ Entalpía de agua de alimentación, kcal/kg hv = _______________ Entalpía de vapor, kcal/kg E = _______________ Rendimiento EQUIPO: F = _______________ Flujo de Combustible, kg/h (PCI)h = _______________ Poder Calorífico Inferior del Combustible Húmedo, Kcal/kg Wv = _______________ Flujo de Vapor, kg/h ha = _______________ Entalpía de agua de alimentación, kcal/kg hv = _______________ Entalpía de vapor, kcal/kg E = _______________ Rendimiento EQUIPO: F = _______________ Flujo de Combustible, kg/h (PCI)h = _______________ Poder Calorífico Inferior del Combustible Húmedo, Kcal/kg Wv = _______________ Flujo de Vapor, kg/h ha = _______________ Entalpía de agua de alimentación, kcal/kg hv = _______________ Entalpía de vapor, kcal/kg E = Rendimiento EQUIPO: F = _______________ Flujo de Combustible, kg/h (PCI)h = _______________ Poder Calorífico Inferior del Combustible Húmedo, Kcal/kg Wv = _______________ Flujo de Vapor, kg/h ha = _______________ Entalpía de agua de alimentación, kcal/kg hv = _______________ Entalpía de vapor, kcal/kg E = _______________ Rendimiento FÓRMULAS Q = F * (PCI)h E = Wv*(hv-ha)*100/Q
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FORMATO F2. CÁLCULO DEL RENDIMIENTO (MÉTODO DE PÉRDIDAS)
EQUIPO:
1. Pérdidas por Calor Sensible en los Gases de Combustión:
GFH = _______________ Caudal de Gases Totales (kg gases/kg de combustible) CPg = _______________ Calor Específico Medio de los Gases (kcal/kg°C) tg = _______________ Temperatura de los Gases a la Salida (°C) tai = _______________ Temperatura del aire a la entrada (°C) (PCI)h = _______________ Poder Calorífico inferior Húmedo del Combustible (kcal/kg) P1 = _______________ Pérdidas por Calor Sensible en los Gases (%) FÓRMULAS P1 = GFH*Cpg(tg-tai)100/(PCI)h
2. Pérdidas por Inquemados:
(O2) = _______________ Contenido de O2 en los gases (%) (CO) = _______________ Concentración de CO en los gases, ppm (CH) = _______________ Concentración de CH en los gases, ppm OP = _______________ Opacidad de los Gases (%) P2 = _______________ Pérdidas por Inquemados (%) FÓRMULAS P2 = (21/21-(O2))*((CO)/3100+(CH)/1000+OP/65)
3. Pérdidas por Radiación y Otros:
C = _______________ Capacidad de la Caldera % C = _______________ Porcentaje al cual Trabaja la Caldera (%) P3 = _______________ Pérdidas por Radiación y Otros 4. Pérdidas Totales: FÓRMULAS P = P1 + P2 + P3 (%) 5. Rendimiento de la Caldera: FÓRMULAS E = 100 - P (%)
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EFICIENCIA ENERGÉTICA Página 55
FORMATO F3
CONTROL DE PURGAS EN UNA CALDERA
EQUIPO: SDTp = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de la Purga (ppm) SDTa = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de Alimentación (ppm) Wv = _______________ Flujo de Vapor (Ton/hr) Ca = _______________ Costo del Agua Tratada ($/Ton) hl = _______________ Entalpía de Saturación del Líquido (kJ/kg) η = _______________ Eficiencia del Generador de Vapor (%) Pc = _______________ Poder Calorífico Superior del Combustible (Kcal/lt) Cc = _______________ Costo del Combustible ($/m3) Hop = _______________ Horas de Operación Anual (horas/año) EQUIPO: SDTp = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de la Purga (ppm) SDTa = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de Alimentación (ppm) Wv = _______________ Flujo de Vapor (Ton/hr) Ca = _______________ Costo del Agua Tratada ($/Ton) hl = _______________ Entalpía de Saturación del Líquido (kJ/kg) η = _______________ Eficiencia del Generador de Vapor (%) Pc = _______________ Poder Calorífico Superior del Combustible (Kcal/lt) Cc = _______________ Costo del Combustible ($/m3) Hop = _______________ Horas de Operación Anual (horas/año) EQUIPO: SDTp = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de la Purga (ppm) SDTa = _______________ Sólidos Disueltos en el Agua de Alimentación (ppm) Wv = _______________ Flujo de Vapor (Ton/hr) Ca = _______________ Costo del Agua Tratada ($/Ton) hl = _______________ Entalpía de Saturación del Líquido (kJ/kg) η = _______________ Eficiencia del Generador de Vapor (%) Pc = _______________ Poder Calorífico Superior del Combustible (Kcal/lt) Cc = _______________ Costo del Combustible ($/m3) Hop = _______________ Horas de Operación Anual (horas/año)
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