DE LA ENERGÍA El proceso de administración de los recursos energéticos consiste en la aplicación de diversas técnicas que permitan alcanzar la máxima eficiencia en el uso de los energéticos utilizados ID: 812639
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Slide1
DIAGNOSTICO ENERGETICO
Slide2ADMINISTRACIÓN
DE LA ENERGÍA
El proceso de administración de losrecursos energéticos, consiste en laaplicación de diversas técnicas quepermitan alcanzar la máxima eficiencia enel uso de los energéticos utilizados
Slide3APLICACIÓN
Área industrial
· Calderas y hornos· Motores y bombas· Sistemas eléctricos· Turbinas· Compresores· Sistemas de refrigeraciónÁrea de oficinas· Iluminación· Acondicionamiento ambiental· Aparatos eléctricosVehículos automotrices· Operación· Mantenimiento
Slide4Diagnósticos
Se refiere al análisis histórico del
consumo de energía relacionado con losniveles de producción y al análisis de lascondiciones de diseño y operación de losEquipos
· Planeación
Consiste en elegir la alternativa concretade acción a seguir, las políticas en materiade energía, el tiempo de ejecución, el
logro de objetivos
Para esto se debe seguir algunos pasos
Slide5· Organización
Especificar las
funciones, jerarquías y obligaciones detodos los grupos e individuos queparticipen en el Programa de Ahorro deEnergía.Integración
Consiste en elegir a la persona o gruposde personas que van a ser los
responsables de la ejecución delPrograma; así como la adquisición de la
instrumentación y el equipo necesario
para realizar el diagnóstico y monitorear
los avances del Programa.
Slide6· Dirección
Consiste en delegar la autoridad necesaria
al responsable del Programa y especificarsu tramo de control y coordinación· ControlEn esta etapa se establecen normas deconsumo de energía, de mantenimiento y
de operación, así como el método quepermita dar seguimiento permanente al
Programa
Slide7EL DIAGNÓSTICO
ENERGÉTICO
Es la aplicación de un conjunto detécnicas que permite determinar el gradode eficiencia con la que es utilizada laenergía. Consiste en el estudio de todaslas formas y fuentes de energía
Objetivos
· Establecer metas de ahorro deenergía.
· Diseñar y aplicar un sistema integral
para el ahorro de energía.
· Evaluar técnica y económicamente las
medidas de conservación y ahorro de
energía.· Disminuir el consumo de energía, sinafectar los niveles de producción.
Slide8Actividades
Para determinar la eficiencia con la que es
utilizada la energía, se requiere realizardiversas actividades, entre las que sepueden mencionar:
· Medir los distintos flujos energéticos.· Registrar las condiciones de
operación de equipos, instalaciones yprocesos.· Determinar potenciales de ahorro.
· Darle seguimiento al Programa
mediante la aplicación de listas de
verificación de oportunidades de
conservación y ahorro de energía.
Slide9A) ASPECTOS A DIAGNOSTICAR
Operativo
· Inventario de equipo consumidor deenergía.· Inventario de equipo generador deenergía.· Detección y evaluación de fugas ydesperdicios.· Análisis del tipo y frecuencia delmantenimiento.· Inventario de instrumentación.· Posibilidades de sustitución deequipos
Slide10Económico
· Precios actuales y posibles cambios
de los precios de los energéticos.· Costos energéticos y su impacto encostos totales.· Estimación económica dedesperdicios.· Consumos específicos de energía.· Elasticidad producto del consumo deenergía.· Evaluación económica de medidas daahorro.· Relación beneficio-costo de medidaspara eliminar desperdicios.· Precio de energía eléctrica comprada($/kW.h).
Energéticos· Formas y fuentes de energía
utilizadas.· Posibilidades de sustitución deenergéticos.· Volúmenes consumidos.· Estructura del consumo.
· Balance en materia y energía.
· Diagramas unifilares.
· Posibilidad de autogeneración y
cogeneración.
Slide11B) INFORMACIÓN REQUERIDA PARA
EL DIAGNÓSTICO
Operativa· Manuales de operación de equiposconsumidores de energía.· Manuales de operación de equiposgeneradores de energía.· Reportes periódicos demantenimiento.Energética
· Balances de materia y energía.· Serie de consumo histórico deenergía.· Información sobre fuentes alternas deenergía.
· Planos unifilares actualizados
Slide12Economía
· Serie estadística de producción.
· Serie estadística de ventas.· Costos de producción.Política· Catálago de precio de productoselaborados por PEMEX.· Tarifas eléctricas.· Normalización del consumo deelectricidad.· Relación reservas-producción de
hidrocarburos.· Disposición de fuentes energéticas noprovenientes de los hidrocarburos.
Slide134 ETAPAS DEL DIAGNOSTICO ENERGETICO
Slide14Slide15Slide16Slide17DIAGNOSTICO DE PRIMER GRADO
Mediante
los diagnósticos energéticos de primer grado se detectan medidas de ahorro cuya aplicación es inmediata y con inversiones marginales. Consiste en:Inspección visual del estado de conservación de las instalaciones.Análisis de los registros de operación y mantenimiento que rutinariamente se llevan en cada
instalación.Análisis de información estadística de consumos y pagos por concepto de energía eléctrica
y combustibles.
Slide18Al realizar este tipo de diagnóstico se
deben considerar los desperdicios
de energía, tales como falta de aislamiento o purgas; asimismo se deben detectar y cuantificar los costos y posibles ahorros producto de la administración de la demanda de energía eléctrica y corrección del factor de potencia. Cabe recalcar que en este tipo de estudios no se pretende efectuar un análisis exhaustivo del uso de la
energía, sino precisar medidas de aplicación inmediata.
Slide19DIAGNOSTICO DE SEGUNDO GRADO
Comprende la
evaluación de la eficiencia energética en áreas y equipos intensivos en su uso, como son los motores eléctricos y los equipos que éstos accionan, “así” como aquellos para comprensión y bombeo.La aplicación de este tipo de diagnósticos requiere de un análisis detallado de los registros históricos de las condiciones de operación de los equipos
Slide20En este se incluyen
la información sobre volúmenes manejados o procesados y
consumos específicos de energía.Ya obteniendo la información de campo, se compara con la que se tiene del diseño esto para obtener las variaciones de eficiencia.
Slide21Para llevarse a cabo se pueden seguir ciertos pasos:
Es
detectar las desviaciones entre las condiciones de operación actuales con las del diseño.Conocer el flujo de energía, servicio o producto perdido por el equipo en estudios.Evaluar, desde el punto de vista económico, las medidas que
se recomienden llevar a cabo
Slide22Diagnóstico Energético de Primer Nivel (DEN-1):
Su objetivo principal es la obtención de
un balance global de energía y potenciales de ahorro que no requieren de inversión, como por ejemplo: El control de encendido de luminarias cuando sea sólo necesario, apagado de motores que estén trabajando en vacío sin ningún beneficio, etc.Diagnóstico Energético de Segundo Nivel (DEN-2): Su objetivo principal es la obtención de balances específicos de energía, así como potenciales de ahorro de energía sin y con inversión, aplicados al proceso.
Slide23CATEGORIA
DIAGNOSTICO DE 1
er NIVELDIAGNOSTICO DE 2o NIVELAlcance del diagnostico
Inspección visual; análisis histórico de consumos y mediciones puntuales.Análisis de consumos basados en el balance de materia y energía.
Objetivos
Iniciar un programa de ahorro de energía
para detectar áreas de oportunidades.
Obtener un plan de acción de actividades para asegurar la eficiencia energética.
Trabajo de campo
3 a 10 días5 a 25 díasPreparación de informe 4 a 10 días15 a 60 díasTiempo corrido3 a 4 semanas1.5 a 4 mesesAnálisis de calderasMedición de eficienciasBalance energético detalladoMedición de equiposMediciones instantáneasRegistros de avances del tiempoCompromiso de la plantaApoyo generalApoyo y compromiso generalAnálisis costo-beneficioPeriodo simple de recuperaciónPeriodo simple, tasa interna de retornoAhorros identificados10 a 20 %10 a 30% o masResultados Base del programa de ahorro de energíaPlan de medidas de baja y alta inversión
Slide24DIAGNOSTICO DE TERCER GRADO
Consiste en un análisis exhaustivo de
las condiciones de operación y las bases de diseño de una instalación, mediante el uso de equipo especializado de medición y control.En estos diagnósticos, es común el uso de técnicas de simulación de procesos, requiere información completa de los flujos de materiales, combustibles, energía eléctrica, así como de las variables de presión
, temperatura y las propiedades de las diferentes sustancias o corrientes.
Slide25Las recomendaciones derivadas de
estos diagnósticos generalmente son
de aplicación a mediano plazo e implican modificaciones a los equipos, procesos e incluso de las tecnologías utilizadas.Además, debido a que las inversiones de estos diagnósticos son altas, la evaluación económica debe ser rigurosa.
Slide26INSTRUMENTOS
PARA LAS MEDICIONES DE CAMPO
Algunos de los instrumentos portátiles requeridos para la realización de diagnósticos energéticos de segundo y tercer grado, son los siguientes:1) Medidores de velocidad de flujo en tuberías y equipo.2) Radiómetros ópticos3) Pirómetro digital4) Kilowatthorímetro
5) Factoripotenciómetro6) Analizadores de redes7) Tacómetros
8) Medidores de velocidad de aire9) Termómetros10) Luxómetros
Slide27ORGANIZACIÓN DEL PROGRAMA
Consiste en elegir el tipo de organización que permita la incorporación de la administración de energía de la empresa, y puede ser de tres maneras:
Contratar un grupo asesor.Formar comités de ahorro de energia.
Nombrar un administrador de energia
.
Slide28A) CONTRATAR A UN GRUPO ASESOR EN AHORRO DE ENERGÍA
Slide29VENTAJAS
No requiere cambio de estructura en la empresa
Análisis mas objetivos.Al ser grupo externo se puede acordar en pagarle en base a los ahorros obtenidos.Al ser un grupo de especialistas, se garantiza el éxito del programa.DESVENTAJAS
Es difícil deslindar responsabilidades en caso de
no cumplir los objetivos.Es difícil obtener apoyo de las áreas involucradas
Slide30B)
FORMAR COMITES DE AHORRO DE
ENERGÍA
Slide31VENTAJAS
Se involucra a las áreas mas representativas en la instrumentación y ejecución del programa.
Cuenta con el apoyo directo de las áreas que usan la energía.Facilita la comunicación.Agiliza la ejecución del programa.
DESVENTAJAS
Dificulta
el establecimiento de responsabilidades cuando no se cumplen los objetivos.
No se cuenta
con un especialista.
No
se tiene una actitud positiva de los integrantes del comité, ya que se amplían sus funciones y responsabilidades.Respuesta lenta ante situaciones no previstas.
Slide32C) NOMBRAR A UN
ADMINISTRADOR DE ENERGÍA
Slide33VENTAJAS
Quedan perfectamente
definidas las funciones y responsabilidades para la instrumentación y aplicación de un Programa
de Ahorro de Energía.Facilita el seguimiento del programa.Es mas sencillo aplicar modificaciones al programa.
Se puede capacitar intensivamente al administrador de energía.
DESVENTAJAS
Se
requiere una evaluación económica.
Se
pueden presentar problemas de comunicación entre las áreas involucradas.Puede entorpecer la ejecución del programa dependiendo de la posición jerárquica del administrador.No se deben de agregar funciones de la administración de la energía al responsable de áreas operativas o mantenimiento
Slide34SEGUIMIENTO Y CONTROL
a) Evaluación del avance del programa de acuerdo a
las medidas
de
ahorro establecidas.
b) Comparación del consumo de energía planeado mediante la aplicación
del programa
respecto al consumo real
.
c) Establecimiento de una estructura de revisión formal del programa.-- Lista de verificación.- Aplicación del sistema de contabilidad energética.- Realización periódica de diagnósticos energéticos.
Slide35LISTAS DE VERIFICACION DE MEDIDAS DE CONSERVACION Y AHORRO DE
ENERGIA EN MOTORES ELECTRICOS
PLANTA Y/O INSTALACION: _____________________________
COORDINADOR DEL PROGRAMA: ________________________
ELABORO: _____________________________________________
FECHA: ________________________________________________
¿Se realizó el año
pasado?
(Si 1 Pto. No 0 Ptos.)
¿Se está realizando?
(1 ó 0)¿Se realizará en el
presente año?
(1 ó 0)
Puntuación TotalMANTENIMIENTO CORRECTIVO Y AJUSTESOPERACIONALES1. Balancear las fuentes de potencia trifásica a los motores.2. Revisar el alineamiento del motor con el equipo accionado.3. Revisar condiciones de alto o bajo voltaje con los motores, corregir en
caso necesario.
4. Lubricar el motor y las chumaceras de transmisión regularmente.
5. Reemplazar las chumaceras gastadas.
6. Verificar el sobrecalentamiento, el cual, puede indicar un problema
funcional y carencia de ventilación adecuada.
7. Revisar ruido y vibraciones excesivos. Determinar la causa y corregir
de ser necesario.
8. Inspeccionar las chumaceras y bandas de transmisión. Ajustar o
reemplazar si es necesario.
9. Mantener limpios los motores. Si tienen medidas adicionales de este
tipo, anótelas a continuación y califíquelas de la misma forma
.
Slide36D) DETERMINARLOS PARÁMETROS QUE PERMITAN ESTABLECER LA
FUNCIONALIDAD DEL PROGRAMA
Costos
involucrados en la aplicación de
medidas.
Consumos
energéticos históricos de la
empresa.
Consumos
energéticos de empresas de lamisma rama o que utilizan equipos similares.Consumos energéticos de empresas similares.
Slide37E) REVISIÓN PERIÓDICA DEL AVANCE GLOBAL DEL
PROGRAMA
·
Evaluación del logro de objetivos y
metas.
·
Principales resultados de la
instrumentación del programa.
·
Evaluación de las acciones establecidas para cada área funcional.
Slide38SUBPROGRAMAS DE APOYO
1. Subprograma de difusión y concientización.
Objetivos del subprograma:
·
Lograr cambios de actitud del
personal hacia el uso eficiente de los
energéticos.
·
Lograr la participación de todo el
personal.· Modificar los hábitos operativos queprovocan el derroche de energía.· Lograr la actualización y
otorgamiento de presupuestos paraimplementar el programa
Slide392.- Subprograma de capacitación
Programa de cursos básicos:
·
Cursos orientados a la planeación, organización, desarrollo y aplicación
de un programa energético.
·
Cursos orientados a la planeación, organización y levantamiento de
diagnósticos energéticos.
·
Cursos enfocados al análisis energético de sistemas intensivos enconsumo de energía.· Cursos orientados a la optimización energética de procesos.· Cursos para el análisis y revisión de nuevas tecnologías y/o fuentes
alternas de energía.· Cursos sobre administración de la energía y optimización del factor depotencia.· Cursos para la optimización y ahorro de energía en motores eléctricos
Slide40ASPECTOS BASICOS PARA EL AHORRO DE ENERGIA DENTRO DE UNA EMPPRESA
Slide41Slide42Slide43Slide44Slide45Slide46TUBERIAS
Slide47Slide48AHORRO DE ENERGIA EN MOTORES ELECTRICOS
Slide49CLACIFICACION GENERAL
Los motores eléctricos son aparatos convertidores de energía, esto es, que transforman la
energía eléctrica recibida de la red de distribución en energía mecánica en la flecha del motor. Estos aparatos son ampliamente utilizados debido a su gran diversidad de aplicaciones, principalmente en los sectores comercial e industrial. Entre algunas de sus aplicaciones se anotan las siguientes, bombas, ventiladores, compresores, máquinas herramientas, herramientas manuales, equipo de refrigeración y aire acondicionado, elevadores, bandas transportadores y muchas otras
Slide50Como puede verse son
equipos muy comunes y conocidos, su principio de funcionamiento y operación, también son
ampliamente conocidos. Sin embargo, es muy importante conocer las características particulares de funcionamiento de cada tipo de motor, a fin de hacer uso adecuado de los mismos en las aplicaciones a que se definen.Esto permitirá aprovechar al máximo la energía consumida para su funcionamiento que puede presentar importantes ahorros de dinero por concepto de energía eléctrica y por menor mantenimiento requerido.
Slide51Slide5270% del consumo de la energía generada se debe al funcionamiento
de los
motores eléctricosoperación y conservación de los motores en la industria, representa uno de los campos más fértiles de oportunidades en el ahorro de energía que se traducen en una reducción en los costos de producción y en una mayor competitividad.
Slide53El ahorro de energía comienza desde la selección apropiada de los
motores
Los mayores ahorros de energía eléctrica se obtienen cuando el motor y su carga operan a su máxima eficiencia, y esta se logra al seleccionar el motor de una manera correcta por el tipo de condición de trabajo, cargas, arranque, velocidad de operación, tamaño y potencia
Slide54Perdidas Diversas En Los Motores
Las pérdidas de energía propias en los motores
eléctricos (diferencia existente entre la energía eléctrica tomada de la red y la energía mecánica obtenida en el eje del motor) son:Pérdidas Fundamentales: Estas pérdidas se originan como consecuencia de los procesos electromagnéticos y mecánicos fundamentales que ocurren en el motor y están constituidas por las pérdidas mecánicas, las pérdidas en el hierro, las pérdidas en el cobre y finalmente las pérdidas en la capa de contactor de las escobillas con los colectores o anillos rozantes, que aparecen en los
motores que están dotados de estos elementos.
Slide55El incremento de estas pérdidas puede controlarse y mantenerse en límites
reducidos pero
no se pueden calcular teóricamente, por lo que se ha propuesto una serie de fórmulas deducidas de las básicas por aplicación de factores de corrección obtenidos experimentalmente,Pérdidas de excitación (Pexe) (estator de motores de corriente continua y rotor de motores síncronos). Vienen determinados por la siguiente fórmula:Pexe = Vexelexe (Watts)En donde: Vexe = tensión de el circuito de excitación (volts)Iexe = intensidad en el circuito de excitación (amperes)
Slide56Pérdidas en el contacto de escobillas (
Pesc)
En los motores dotados de estos elementos, se produce una pérdida de energía en la zona de contacto de escobillas, que se calculará mediante la fórmula:Pesc = 1.73 Vc l aDonde: Vc = caída de tensiónLa = intensidad del inducido.En los motores asíncronosPérdidas en las escobillas: Son las que se pierdan en los contactos entre las escobillas y el colector.Están dadas por la ecuación.PBD = VBD lA
Donde: PBD = pérdida por contacto en las escobillasVBD = caída de voltaje en las escobillasIA = corriente de armaduraPérdidas adicionales: se
toman como el 1% de su potencia
Slide57CARGAS Y EFICIENCIAS
Una vez conocidas todas las pérdidas de energía se determinan el rendimiento del motor para
poder evaluar si está siendo utilizado óptimamente.La eficiencia o rendimiento de un motor eléctrico es una medida de su habilidad para convertir la potencia eléctrica que toma de la línea en potencia mecánica útil.Motores de corriente continua:η = (VL IL – Σpérdidas)/(VL IL)Motores de corriente alterna:Síncronosη =
(√3VL IL Cos α- Σpérdidas)/(√3 VL IL)
donde: VL = Voltaje de líneaIL = Corriente de líneaCos α =
Factor de
potencia
Asíncronos
η =
(√3VL IL Cos α- Σpérdidas)/(√3 VL IL Cos α)
Slide58Los
motores deben ser adecuadamente seleccionados de acuerdo a sus condiciones de servicio.
Las condiciones usuales de servicio se definen en “NEMA standards publication MG1-1987 Motors and Generators”, y aquí se incluye:Operación en una temperatura ambiente de 0°C a 40°C.Instalación en áreas o cubiertas que no interfieren seriamente con la ventilación de la máquina.Operación con una tolerancia de +/- 10% del voltaje nominal.Operación con una tolerancia de +/- 5% de la frecuencia nominal.
Operación con un desbalance de voltaje de 1% o menos.
Slide59Causas Por Las Cuales Varía El Rendimiento De Un Motor
Operación del motor en condiciones anormales de
operación. Tanto los motores de eficiencia estándar como los de alta eficiencia pueden tener una eficiencia y vida útil reducida debido a un pobre mantenimiento en el sistema eléctrico.El monitoreo del voltaje es importante para mantener una operación de alta eficiencia y corregir problemas potenciales antes de que ocurran fallas. El personal de mantenimiento preventivo debe medir periódicamente y registrar el voltaje en terminales del motor en condiciones de plena carga
.Voltaje superior al nominal (over voltaje):La corriente de arranque, el par de arranque y el par máximo
crecen significativamente con las condiciones de sobrevoltaje.La operación con sobrevoltajes y corrientes reactivas por arriba de los límites aceptables y por tiempo prolongado puede acelerar el deterioro del aislamiento del motor
.
Slide60Causas Por Las Cuales Varía El Rendimiento De Un Motor
Voltaje inferior al nominal (under voltage):
Si el motor se opera a voltaje reducido aún dentro del límite del 10%, el motor tomará una corriente mayor para producir los requerimientos de par impuestos por la carga. Esto produce un incremento en las pérdidas eléctricas del estator y del rotor Los bajos voltajes pueden también evitar que el motor desarrolle un adecuado par de arranque.Desbalance de voltajeProduce vibraciones, incremento en el esfuerzo mecánico del motor y sobrecalentamiento de una y posiblemente dos fases del devanadoDesbalance de voltaje % = máx. Dif. De los voltajes en relación al voltaje promedio x 100/Voltaje promedio
Suponga que la medición de los voltajes de línea de un sistema es la siguiente:462, 463, 455 V.El voltaje promedio es de 460 V y el desbalance de voltaje es:Desbalance de voltaje en % = (460-455) X
100/460= 1.1%Un desbalance de sólo el 3.5 % puede aumentar las pérdidas del motor aproximadamente en un 20%. Desbalances superiores al 5% indican un problema serio.
Slide61Ahorro de energía en motores
Utilizar motores de inducción trifásicos en lugar de monofásicos. En motores de potencia equivalente, su eficiencia es de 3 a 5% mayor y su factor de potencia mejora notablemente.
Utilizar motores síncronos en lugar de los motores de inducción. Cuando se requieren motores de gran potencia y baja velocidad la elección de un motor síncrono debe ser considerado. Compiten costo con motor de inducción de características similares, su eficiencia es de 1 a 3% mayor, su velocidad es constante y contribuye a mejorar el factor de potencia de la instalación.Sustituir los motores antiguos o de uso intenso. Los costos de operación y mantenimiento de motores viejos o de motores que por su uso han depreciado sus características de operación, pueden justificar su sustitución por motores de alta eficiencia.Evitar concentrar motores en locales reducidos o en lugares que puedan dificultar su ventilación. Un sobre calentamiento del motor se traduce en una disminución de su eficiencia.Balancear la tensión de alimentación en los motores trifásicos de corriente alterna. El desequilibrio entre fases no debe de excederse en ningún caso del 5%, pero mientras menor sea el desbalance, los motores operarán con mayor eficiencia.
Evitar hasta donde sea posible el arranque y la operación simultánea de motores, sobre todo los de mediana y gran capacidad, para disminuir el valor máximo de la demanda.
Slide62Sustituir en los motores de rotor devanado, los reguladores con resistencias para el control de la velocidad, por reguladores electrónicos más eficientes. En las resistencias se llega a consumir hasta un 20% de la potencia que el motor toma de la red.
Sustituir motores con engranes, poleas, bandas u otro tipo de transmisión, para reducir la velocidad del motor, por motores de velocidad ajustable con reguladores electrónicos.
Preferir el acoplamiento individual, en accionamientos con un grupo de motores, así se consigue mejor que cada motor trabaje lo más cerca posible de su máxima carga.Mantener en óptimas condiciones los sistemas de ventilación y enfriamiento de los motores, para evitar sobre calentamientos que puedan aumentar las pérdidas en los conductores del motor y dañar los aislamientos.Verificar periódicamente la alineación del motor con la carga impulsada. Una alineación defectuosa puede incrementar las pérdidas por rozamiento y en caso extremo ocasionar daños severos sobre todo en los cojinetes del motor.Mantener en óptimas condiciones los cojinetes del motor. Una cantidad considerable de energía se pierde con cojinetes en mal estado o si su lubricación es inadecuada (insuficiente o excesiva). Repárelos o sustitúyalos si tienen algún desperfecto y siga las instrucciones del fabricante para lograr una correcta lubricación.
Slide63DIAGNOSTICO ENERGETICO
PLANTA EMULSION
Slide64Diagnostico Energético para ahorro de energía:
Área 4 y servicios auxiliares
Se propone la instalación de bancos de capacitores del tipo automático, de los transformadores de las subestaciones 1 y 3, que corresponden a las Areas 4 y de Servicios Auxiliares respectivamente para elevar el factor de potencia a un 97%.
Slide65DESCRIPCIÓN Y ANTECEDENTES
Actualmente
la planta Emulsión tiene un factor de potencia por debajo del 90% mínimo permitido por C.F.E. afectando en forma directa al factor de potencia en la subestación principal (115 kV), lo que ocasiona una penalización por parte de la C.F.E.Dentro de la planta Emulsión, los lugares que tienen instaladas
mayores cargas son los del Área 4 y Servicios Auxiliares, constituyendo los puntos de consumo de energía eléctrica que gobiernan el comportamiento
del perfil de demanda general de la planta.
Slide66Se conectaron equipos analizadores de redes eléctricas (OPH-03), los cuales tienen la capacidad
de tomar
mediciones de la forma en que la C.F.E. lo hace, esto es, integrando intervalos de 15 minutos cada 5 minutos.El transformador del Area 4 (1000 kVA) mostró estar trabajando con valores promedio de factor de potencia del 76.2%, a un 90.4 % de su capacidad. Su demanda máxima llegó a 775 kW.El transformador de Servicios Auxiliares (2000 kVA) operó con 87.4% de factor de potencia a un 62.25 % de su capacidad. Su demanda máxima fue de 1308 kW
.
Slide67Al elevar el factor de potencia en estas dos subestaciones, no sólo se mejorará este parámetro a nivel
de dichas
subestaciones, sino también será posible elevar el factor de potencia global de la planta.Por este motivo se consideró elevar el factor de potencia al 97% en ambas, con la idea de contribuir de manera definitiva a mantener un factor de potencia superior al 90% en la planta.Se estima que la planta en su conjunto alcanzará un factor de potencia superior al 90%, con lo cual no sólo se eliminará la penalización que actualmente se paga a C.F.E., por bajo factor de potencia, sino que además se obtendrá una bonificación por la misma.Beneficios
Slide68Lo anterior se verá reflejado en una reducción del 1.23 % de la F.B.M. lo cual representa $31,082.51
M.N.
Los transformadores no seguirán operando con índices de carga tan elevados, aumentando con ello su funcionalidad, especialmente en el caso del Area 4 en donde el transformador permanentemente está cargado por arriba del 90%. La medida propuesta permitirá reducir su porcentaje de carga al 71%.Al liberar de carga reactiva a los transformadores se disminuyen las pérdidas en los mismos y se aumenta la capacidad disponible para futuras expansiones de carga.
Slide69Los cálculos de capacidad requerida en cada banco de capacitores se basan en la metodología siguiente
:
kVA2 = kW2 + kVAr2FP = kW/kVA% Carga = kVA medidos/kVA nominalesLas fórmulas para la aplicación de multas y bonificaciones de la C.F.E. son las siguientes:
% Penalización = 3/5 ( (90/FP) - 1) * 100% Bonificación = ¼ (1 - (90/FP)) * 100
Slide70Subestación 1
Area 4 (Acabado)
Slide71Subestación 3
Area de Servicios Auxiliares
Slide72F.B.M.prom
. de la planta = $ 2,527,033.75 M.N.
F.B.M. Facturación básica mensualAhorro Económico Mensual = $ 31,082.51 M.N.Nota :El ahorro económico mensual, se verá reflejado en la factura de C.F.E.
Slide73Costo de Inversión
AREA 4
Banco automático de capacitores:Para el Area 4 se propone un banco automático de capacitores de 420 kVAr integrado por 7 pasos de 60 kVAr cada uno. Incluye interruptor termomagnético para su conexión y desconexión, fusibles, relevadores, medidor controlador y transformador de corriente para medición. Todo lo anterior
está contenido en un gabinete autosoportado tipo NEMA 1.
Slide74Precio unitario:
$82,495.00 (ochenta y dos mil cuatrocientos noventa y cinco pesos 00/100 M.N.)
Este costo considera al equipo puesto en planta.Mano de obra, cable, canalizaciones y accesorios:Para la conexión de este equipo, será necesaria la instalación de cable, zapatas de conexión, tubería o charola y accesorios. Todo esto tendrá un costo aproximado de $22,000.00 (veintidós mil pesos 00/100M.N.)
Slide75Banco automático de capacitores:
Para el
Area de Servicios Auxiliares se propone un banco automático de capacitores de 300 kVAr integrado por 5 pasos de 60 kVAr cada uno. Incluye interruptor termomagnético para su conexión y desconexión, fusibles, relevadores, medidor controlador y transformador de corriente para medición.Todo lo anterior está contenido en un gabinete autosoportado tipo NEMA 1.
Slide76Precio unitario:
$53,113.00 (cincuenta y tres mil ciento trece pesos 00/100 M.N.)
Este costo considera al equipo puesto en planta.Mano de obra, cable, canalizaciones y accesorios:Para la conexión de este equipo, será necesaria la instalación de cable, zapatas de conexión, tubería ocharola y accesorios. Todo esto tendrá un costo aproximado de $19,000.00 (diecinueve mil pesos00/100M.N.)Nota: Los costos no incluyen I.V.A.
Slide77Rentabilidad
Se considera una rentabilidad buena, ya que la inversión se recuperará en tan sólo aproximadamente
6 meses (0.47 años).R.D.I. = $ 176,608 M.N./$ 31,082.31 *12 mesesR.D.I = 0.47 años (aprox. 6 meses)
Slide78FIDE
Slide79¿QUÉ ES EL FIDE?
El Fideicomiso de Apoyo al Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (FIDE) es un organismo de carácter privado, no lucrativo, creado para promover acciones que induzcan y fomenten el ahorro de energía eléctrica.
Tiene como objetivo apoyar la realización de proyectos demostrativos que permitan inducir y promover el ahorro y uso racional de la energía eléctrica en la industria, comercio y servicios, así como asesorar e incidir en los hábitos de consumo eléctrico de la población.
Slide80Oportunidades de ahorro de energía eléctrica en:
La industria de la galvanoplastia
La industria de la celulosa y el papelLa fabricación de hieloLa industria textilLa industria de la fundición
La industria cementeraLa rama industrial harinera
La rama industrial de materiales para la construcciónLa industria de lácteo
La rama industrial química
Slide81Recomendaciones para ahorrar energía eléctrica en:
Sistemas de aire comprimido
Instalaciones de refrigeración industrialMotores eléctricosEdificiosAlumbrado público municipalBombas centrífugas.
Diagnóstico energético en:La industria de bebidas carbonatadasLa industria de la metalurgia
Slide82APOYOS QUE OFRECE EL FIDE
El FIDE impulsa el uso racional de energía eléctrica especialmente entre las empresas industriales, considerando que es en este sector donde se ubica, a nivel nacional, el 50 % del potencial de ahorro.
El FIDE cuenta con una amplia gama de proyectos que permiten a este sector elevar su productividad y ser más competitivos, a través de la elevación de la eficiencia energética en sus plantas.
Slide83Entre los principales se encuentran los siguientes:
Diagnósticos energéticos de segundo grado.
Proyectos demostrativos.Formación de comités de ahorro de energía.
Otorgamiento de créditos puente.
Cursos de capacitación.
Impartición de talleres.
Seminarios corporativos.
Financiamiento para adquisición de equipos ahorradores.
Asesoría a usuarios.