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i
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
IDENTIFICACIÓN DE PÉRDIDAS Y DESPERDICIOS ENERGÉTICOS EN EL ÁREA
DE PINTURA EN CHRYSLER DE VENEZUELA.
Por:
VICENTE LEONARDO GAROFALO LEÓN
INFORME DE PASANTÍA
Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar
Como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Electricista
Sartenejas, Junio de 2013
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES
COORDINACIÓN DE TECNOLOGÍA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
IDENTIFICACIÓN DE PÉRDIDAS Y DESPERDICIOS ENERGÉTICOS EN EL ÁREA
DE PINTURA EN CHRYSLER DE VENEZUELA.
Por:
VICENTE LEONARDO GAROFALO LEÓN
Realizado con la asesoría de:
Tutor Académico: JOSÉ MANUEL ALLER.
Tutor Industrial: OCTAVIO HIDALGO.
INFORME DE PASANTÍA
Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar
Como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Electricista
Sartenejas, Junio de 2013
iv
IDENTIFICACIÓN DE PÉRDIDAS Y DESPERDICIOS ENERGÉTICOS EN EL ÁREA
DE PINTURA EN CHRYSLER DE VENEZUELA.
Realizado por :VICENTE LEONARDO GAROFALO LEÓN
RESUMEN
En el presente informe se realizó un estudio de las pérdidas y desperdicios energéticos, en la
empresa ensambladora Chrysler de Venezuela, particularmente en el Área de Pintura. Este
estudio comenzó con la identificación del sistema eléctrico de la planta y los componentes que lo
integran. Posteriormente mediante el estudio del consumo de energía se determinó que el Área de
Pintura es la zona que posee el mayor consumo energético así como la producción de la mayor
cantidad de pérdidas y desperdicios. Seguidamente se analizaron aquellos equipos que
contribuyen con la generación de mayores pérdidas y desperdicios por diversos motivos como lo
son: sub- sobre dimensionamiento, falta de mantenimiento, estado de obsolescencia, entre otros.
Finalmente se desplegaron una serie de recomendaciones a tomar para poder así atacar este
problema y poder alcanzar una mayor eficiencia energética en la empresa.
v
DEDICATORIA
A mi madre Rosalba León, cuyo sacrificio me ha motivado y me ha impulsado a lograr mis
metas, a siempre superarme y a dar lo máximo de mi persona. Cuyo amor de madre difícilmente
ha sido superado por otra madre, por ser un modelo ejemplar de persona no solo como mamá,
sino como amiga y profesional. Por estar ahí siempre cuando la he necesitado. Por brindarme
todas las posibilidades para poder desarrollarme tanto profesionalmente, culturalmente y como
persona.
Te dedico este trabajo de pasantías con todo mi amor, cariño y esfuerzo como el primero de
muchos logros profesionales que seguro alcanzaré durante mi vida y la cual apenas estoy
empezando. Espero siempre estés orgullosa de mí y sientas que todo tu esfuerzo están empezando
a dar sus frutos
TE AMO MAMÁ.
vi
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por brindarme de salud, familia, amigos, de inteligencia y por permitirme lograr alcanzar
mis sueños.
A mi padre, por brindarme de su apoyo, compañía y amor durante mi estadía.
A Marjorie, Zulay y Leonardo Mictil, por brindarme y abrirme las puertas de sus hogares, su
amor, apoyo y eternos consejos para ir siempre por el buen camino de la vida.
A Ángel y Alicia León, por su amor, por abrirme las puertas de su hogar, por su compañía.
A mis amigos, por su compañía, amistad, honestidad, esfuerzo y tolerancia las cuales hizo este
viaje fuese mas fácil.
A la Universidad Simón Bolívar, por permitirme estudiar en sus instalaciones, por llenarme de
los conocimientos para el forjamiento de mi futuro, y por conocer a unos de mis mejores amigos
en la vida.
A José Manuel Aller, cuyos conocimientos y pasión por la electricidad fueron de inspiración y
ejemplo a seguir para desarrollarme profesionalmente.
A mi tutor Octavio Hidalgo, y a todo el personal de Chrysler de Venezuela, por haberme
permitido tener mi primera experiencia laboral y darme las herramientas para poder desarrollar
este trabajo de pasantía.
A todos aquellos que de alguna forma colaboraron y pusieron su granito de arena para que este
sueño se convirtiera en realidad.
A todos Muchas Gracias!.
vii
ÍNDICE GENERAL
DESCRIPCIÓN pp
ÍNDICE DE TABLAS
ÍNDICE DE FIGURAS
INTRODUCCIÓN
Objetivo General
Objetivos Específicos
X
XII
1
3
3
CAPÍTULO 1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
1.1 Razón Social
1.2 Ubicación
1.3 Misión
1.4 Visión
1.5 Reseña Histórica de la Empresa
1.6 Valores
1.7 Políticas
1.7.1 Política Ambiental
1.7.2 Política de Calidad
1.8 Materias Prima
1.9 Estructura Organizativa
4
4
4
4
4
5
6
6
6
6
6
7
CAPÍTULO 2. MARCO TEÓRICO
2.1. Pérdidas Energéticas
2.2. Desperdicios Energéticos
2.3. Pérdidas en Procesos de Manufactura
2.4. Gestión Energética y Sistemas de Gestión Integral de la Energía
2.5. Eficiencia Energética
2.6. Eficacia Energética
2.7. Ventajas Producidas por la Eficiencia Energética
2.8. Indicadores Energéticos
2.9. Sistemas a Analizar
2.9.1 Motores de Inducción
2.9.2. Iluminación
8
8
8
8
9
10
10
11
11
12
12
17
viii
2.10 Matrices de Identificación de Pérdidas y Desperdicios
2.10.1. Matriz A
2.10.2. Matriz B
2.10.3. Matriz C
2.11. Herramientas Gráficas Empleadas
2.11.1. Gráficos de Control
2.11.2. Gráfico de Consumo y Producción en el Tiempo (E-P vs T)
2.11.3. Gráfico de Consumo-Producción (E vs P)
2.11.4. Diagrama Índice de Consumo- Producción (IC vs P)
2.11.5. Gráfico de Tendencias o Sumas Acumulativas
2.11.6. Diagrama de Pareto
19
19
19
20
20
20
21
23
24
25
27
CAPÍTULO 3. ACTIVIDADES REALIZADAS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE
PÉRDIDAS Y DESPERDICIOS
3.1.Recorrido Preliminar en las Instalaciones de Chrysler de Venezuela, L.L.C
3.2. Descripción del Sistema Eléctrico de Suministro
3.3. Descripción de los Sistemas de Estudio de la Planta
3.4. Realización Encuesta al Personal de Planta
3.5. Análisis de Consumo y Demanda Eléctrica, Facturación y Producción
3.6. Gráficos de Control
3.7. Gráficos Consumo- Producción vs Tiempo
3.8. Gráfico Consumo vs Producción
3.9. Gráficos Índice de Consumo
3.10. Gráfico Sumas Acumulativa
3.11. Selección del Área de Pintura como Zona de Estudio
3.12. Descripción del Área de Pintura, Procesos, Consumos, Pérdidas y
Desperdicios.
3.13. Gráficos Pintura
3.14. Censo de Carga
3.15. Estudio de Carga Motores
3.16. Censo de Carga por Iluminación
3.17. Identificación de Pérdidas y Desperdicios Adicionales
28
28
29
31
33
43
47
49
50
54
55
56
57
58
62
65
69
70
CAPÍTULO 4. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES 74
ix
4.1.Conclusiones
4.2. Recomendaciones
74
77
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
APÉNDICES
APÉNDICE A. PLANOS FÍSICOS CHRYSLER VENEZUELA, L.L.C
APÉNDICE B. DIAGRAMA UNIFILAR CHRYSLER VENEZUELA, L.L.C
APÉNDICE C. FORMATO ENCUESTA REALIZADA
APÉNDICE D. DESCRIPCIÓN POR ÁREA PRODUCTIVA DE LOS PROCESOS
REALIZADOS EN CHRYSLER DE VENEZUELA L.L.C
APÉNDICE E. FORMATO RECOLECCIÓN DATOS MEDIDOR PRINCIPAL
APÉNDICE F. VARIACIÓN DE CONSUMO Y PRODUCCIÓN MENSUAL 2.009-
2.011
APÉNDICE G. DESCRIPCIÓN POR ÁREA DE PINTURA DE LOS PROCESOS
REALIZADOS.
APÉNDICE H. REPORTE DIARIO PRODUCCIÓN
APÉNDICE I. DIAGRAMA PROCESOS PINTURA
APÉNDICE J. FLUJO DE POTENCIAS EN UN MOTOR DE INDUCCIÓN
APÉNDICE K. DESGLOSE DE PARTES MECÁNICAS QUE CONFORMAN UN
MOTOR DE INDUCCIÓN.
APÉNDICE L. NÚMERO DE MOTORES INSTALADOS EN PINTURA POR
ÁREA.
APÉNDICE M. DIAGRAMAS PARETO KVA Y KWH POR ÁREAS DE PINTURA
APÉNDICE N. CÓDIGO MATLAB PARA ESTUDIO MOTORES
APÉNDICE O. ANÁLISIS MOTORES COLOR
APÉNDICE P MATRICES WCM
APÉNDICE Q FOTOS CHRYSLER VENEZUELA
APÉNDICE R.ESTUDIOS TERMOGRÁFICOS ADICIONALES
APÉNDICE S. AHORRO DE ENERGÍA POR CAMBIO COMPRESOR AIRE
APÉNDICE T CÁLCULO BANCO COMPENSACIÓN
80
81
84
86
88
91
93
95
99
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103
106
108
110
118
124
146
153
156
160
161
x
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla Título pp
2.1
2.2
2.3
2.4
Datos de Placa de un Motor Inducción
Datos Nominales Luminarias
Tabla de la Variación Relativa de la Producción
Tabla de Datos para realizar Gráfico de Tendencias o Sumas Acumulativas
13
18
22
26
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
Sub-Estaciones de Chrysler Venezuela, L.L.C
Energía Consumida y Unidades Producidas Mensualmente 2.012
Comparación del Consumo Promedio Anual Planta 2.009-2.012
Comparación Consumo Energía años 2.009 y 2.012
Valores Obtenidos Gráfico Control Consumo Energía
Valores Obtenidos Gráfico Control Demanda kVA
Variación del Consumo y Producción Mensual 2.012
Metas de Consumo Energía y Unidades a Producir 2.012
Estudio de Cumplimiento de metas Agosto- Diciembre 2.012
Sumas Acumulativas Planta
Consumos Mensuales Energía kWh por Áreas de Planta
Resumen Consumo Energía por Áreas Planta, Julio- Diciembre 2.012
Datos Nominales Sub-Estación E-Coat y Pintura
Equipos Alimentados por Sub-Estaciones de E-Coat y Pintura
Porcentaje Variación del Consumo y de la Producción
Suma Acumulativa Agosto- Diciembre Planta
Consumo de Energía Diversos Procesos Pintura y su Porcentaje
Datos Nominales Motor Extractor #1 ColorDatos Obtenidos Mediante
Programa MATLAB para Operación Motor Extractor #1, Color
Parámetros Calculados Motor Extractor #1 Color
Calculo Ahorro Energético por Reemplazar Luminarias de 40 W a 32 W
Diagnóstico de Vibraciones Motores Pintura
30
43
45
45
48
48
50
51
52
55
56
57
58
58
59
62
63
66
67
69
69
72
xi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Título pp
1.1
1.2
Vehículos Ensamblados por la Empresa
Organigrama Departamento de Ambiente y Facilidades
5
7
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
Pasos a seguir para implementar un SGI
Descripción Concepto Eficiencia y Eficacia
Esquema de un Motor Inducción
Circuito Representativo Motor Inducción
Circuito Representativo Previo del Rotor de un Motor Inducción
Circuito Representativo Final Motor Inducción Visto desde el Estator
Ejemplo Gráfico Control
Ejemplo Gráfico E-P vs T
Ejemplo Diagrama Consumo vs Producción
Ejemplo Gráfica Índice de Consumo vs Producción
Ejemplo Gráfico de Tendencia Consumo Electricidad
Ejemplo Diagrama de Pareto
9
11
12
15
17
17
21
22
24
25
26
27
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
Esquema Ubicación Chrysler Venezuela
Planta de Autogeneración 500 kVA
Diagrama Pareto- Número de Motores Instalados en Pintura por Área
Diagrama Pareto- Potencia Nominal Equipos en Pintura
Diagrama Pareto Número de Motores Según su Aplicación
Resultados Pregunta # 1 de Encuesta
Resultados Pregunta # 2 de Encuesta
Resultados Pregunta # 3 de Encuesta
Resultados Pregunta # 4 de Encuesta
Resultados Pregunta # 5 de Encuesta
Resultados Pregunta # 6 de Encuesta
Resultados Pregunta # 7 de Encuesta
Resultados Pregunta # 8 de Encuesta
28
29
31
31
32
33
34
34
35
35
36
36
37
xii
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30
3.31
3.32
3.33
3.34
3.35
3.36
3.37
3.38
3.39
3.40
3.41
3.42
3.43
3.44
Resultados Pregunta # 9 de Encuesta
Resultados Pregunta # 10 de Encuesta
Resultados Pregunta # 11 de Encuesta
Resultados Pregunta # 12 de Encuesta
Resultados Pregunta # 13 de Encuesta
Resultados Pregunta # 14 de Encuesta
Resultados Pregunta # 15 de Encuesta
Resultados Pregunta # 16 de Encuesta
Resultados Pregunta # 17 de Encuesta
Gráfica Consumo Mensual Energía 2.009-2.012
Gráfico Comparativo Consumo Mensual Planta
Gráfica Demanda Mensual kVA 2.011-2.012
Gráfica Comparativa Demanda Mensual 2.009-2.012
Gráfico Control Consumo Energía
Gráfico Control Demanda kVA
Gráfica Consumo- Producción vs Tiempo Mensual Planta 2.009-2.012
Gráfica E vs P Real 2.011 Meta 2.012, Planta
Gráfica E vs P, Planta Agosto-Diciembre 2.012
Gráfica E vs P, diario Planta Agosto- Diciembre 2.012
Gráfica Índice de Consumo Diario Planta
Gráfica Índice Consumo Mensual, Planta
Gráfica Sumas Acumulativas Planta, Agosto- Diciembre 2.012
Distribución Consumo Energía Eléctrica por Áreas Pintura
Diagrama Consumo- Producción Vs Tiempo en Pintura. Ago- Dic 2.012
Gráfica E vs P mensual, Pintura
Gráfica E vs P diario, Pintura
Gráfica Índice Consumo Diario, Pintura
Gráfica Sumas Acumulativas, Pintura
Distribución Energía kWh por Áreas de Pintura
Diagrama Pareto, Potencia Instalada Motores, Color
Diagrama Pareto, Consumo Energía kWh Motores, Color
38
38
39
40
40
41
41
42
43
44
44
46
47
48
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49
51
52
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54
55
56
57
59
60
61
61
62
63
64
64
xiii
3.45
3.46
3.47
3.48
3.49
3.50
3.51
Gráfica Corriente Ia, Motor Extractor 1
Gráfica Tensión Va, Motor Extractor 1, Color
Potencia Activa Trifásica Motor Extractor 1, Color
Curva Característica Par vs Deslizamiento, Motor Extractor 1 , Color
Curva Eficiencia vs Deslizamiento, Motor Extractor 1, Color
Consumo de Energía Eléctrica por Iluminación Áreas de Pintura
Estudio Termográfico Motor Extractor de Aire
66
66
67
68
68
69
70
1
INTRODUCCIÓN
El consumo de energía para el año 2010, la generación de energía eléctrica según la agencia
Internacional de Energía fue de 21.431 TWh provenientes de fuentes generadoras tales como:
energía hidroeléctrica, nuclear, carbón, gas natural, petróleo, entre otras, para un total de
6.894.377.794 habitantes a nivel mundial según cifras del Banco Mundial. De la energía eléctrica
total producida 14.455 TWh los cuales representan el 67,44 % son provenientes de fuentes no
renovables de energía tales como: gas natural, carbón y petróleo. El uso de las fuentes de
energía mencionadas anteriormente trae como consecuencias la emisión de a la atmósfera y
para el año 2010 se registraron 30.326 toneladas .
El sector industrial representa el 41,5 % del consumo de energía total el cual conforma el
sector de consumo de mayor importancia de la sociedad actual. En la mayoría de las empresas y
en especial en aquellas en las que el costo de la energía suponga un porcentaje importante de los
costos de explotación y venta, cabe plantearse un sistema de gestión energética, que conduzca a
una optimización en el uso eficiente de energía. [20]
En Venezuela el Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica, en conjunto con
CORPOELEC, tienen como política de Estado, el Uso Racional y Eficiente de la Energía, la cual
tiene como objetivos generar un cambio cultural en todos los venezolanos y venezolanas en la
forma de uso de los recursos naturales. Esto permitirá contribuir con el medio ambiente al
reducir las emisiones de gases tóxicos, así como controlar el crecimiento de la demanda de
electricidad en el país en el cual el incremento de dicha demanda se ha visto aumentada entre 5 y
6 % desde el año 2.009.
A continuación se mostrarán artículos de la Ley de Uso Racional Y Eficiente de la Energía:
Artículo 1: Esta Ley tienen por objeto promover y orientar al uso racional y eficiente de
la energía en los procesos de producción, generación, transformación, transporte,
distribución, comercialización, así como el uso final de la energía a fin de preservar los
recursos naturales, minimizar el impacto ambiental y social, contribuir con la equidad y
bienestar social, así como, con la eficiencia económica del país, mediante establecimiento
de políticas enfocadas en el uso racional y eficiente de la energía, la educación
2
energética, la certificación de eficiencia energética y la promoción e incentivos para el
uso racional y eficiente de la energía.
Artículo 2: Son sujetos de aplicación de la Ley, las personas naturales y jurídicas,
públicas o privadas, nacionales o extranjeras, vinculadas con los procesos tecnológicos de
producción, generación, transformación, transporte, distribución, comercialización, así
como el uso final de la energía en todo el territorio nacional.
Artículo 3: Por su importancia estratégica en todos los niveles de la sociedad a fin de
preservar los recursos naturales y el bienestar de las generaciones futuras, se declara de
interés social , público y de prioridad nacional el uso racional y eficiente de la energía.
De la Resolución N 76 del Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica se considera
que debido al consumo de energía eléctrica de la población en Venezuela, es el más alto que el
promedio de América Latina, lo cual indica un patrón de consumo ineficiente, que tanto el
pueblo como gobierno deben revertir. Que la demanda de energía eléctrica nacional ha
experimentado en los últimos años un crecimiento excesito muy superior a los requerimiento
reales de energía eléctrica, acentuándose en el año 2011con un crecimiento superior al 7% se
Resuelve:
Artículo 1: Las personas jurídicas del Sector Privado, que superen una Demanda
Asignada Contratada de un Megavoltioamperio (1MVA), deberán realizar acciones para
mantener una reducción de al menos un diez por ciento (10%) de su consumo mensual
con respecto al mayor valor entre el consumo facturado en el mismo mes o el consumo
promedio mensual facturado, ambos referidos al año 2009.
Artículo 8: El incumplimiento consecutivo y reiterado de las obligaciones impuestas por
dicha Resolución acarreará la suspensión del suministro de energía eléctrica, hasta tanto
el Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica dictamine las medidas y
acciones que deberá ejecutar el usuario para orientar su conducta en cuanto a patrones de
uso racional y eficiente de la energía eléctrica.
3
Objetivo General
Identificación, determinación de pérdidas, desperdicios energéticos en el área de Pintura
de la planta ensambladora Chrysler de Venezuela L.L.C y propuesta de mejoras para su
reducción.
Objetivos Específicos
Determinación de los requerimientos energéticos de la planta y en específico del área de
Pintura.
Medición de equipos que contribuyen a generar pérdidas y desperdicios.
Estudio de causas que derivan en la generación de pérdidas y desperdicios energéticos.
Propuesta de mejoras para reducir las diversas pérdidas y desperdicios en el área de
Pintura.
4
CAPÍTULO 1
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
1.1 Razón Social
Chrysler de Venezuela L.L.C, RIF: J-303575307, Apartado Postal: 1960.
1.2 Ubicación
Chrysler de Venezuela L.L.C está ubicada en la Av. Pancho Pepe Cróquer en la Zona Industrial
I, Municipio Valencia, Estado (Edo.) Carabobo. La Planta abarca un área de 152.810 m2.
1.3 Visión
Ser la compañía más admirada de Venezuela. Contratar y retener los mejores empleados y crear
un medio ambiente que genere resultados de nivel mundial.
1.4 Misión
Ser los más rentables suplidores de productos automotrices y servicios relacionados en todos
los segmentos de relevancia en Venezuela. Fortalecer sus marcas y suplir extraordinarios
vehículos que satisfagan a los clientes asegurando una integración óptima de productos,
funciones, procesos y culturas, cumpliendo con todos los requerimientos locales que se requieran,
así como con los objetivos de grupo.
5
1.5 Reseña Histórica de la Empresa
Chrysler de Venezuela L.L.C, cuenta con una trayectoria reconocida de 53 años de operación en
Venezuela, se dedica a ensamblar y comercializar los productos de las marcar Chrysler-Jeep en el
mercado venezolano, a servir con los más altos criterios de eficiencia y calidad a su distinguida
clientela, apoyada con una sólida red de concesionarios, los cuales representan a sus principales
aliados.
Con respecto al pilar de ambiente, este estudia y se encarga de todos los aspectos que influyen,
alteran y afectan el ambiente que rodea la planta de Chrysler de Venezuela L.L.C, este pilar se
interesa en el sistema productivo completo a través de una mirada orientada al conocimiento y a
la gestión de los aspectos e impactos ambientales relativos a las actividades desarrolladas en un
contexto social y mundial, en el cual la protección ambiental ejecutada en equilibrio con los
principios de desarrollo sustentable es un requisito fundamental de seriedad y profesionalismo en
toda la empresa.
A continuación se muestra una lista de los vehículos que actualmente se ensamblan por la
empresa.
Figura 1.1 . Vehículos Ensamblados por la empresa
CODIGO DESCRIPCION MODELO LAYOUT
VK1
VK2
VK3
VK4
VK6
VK7
VK8
VK9
Jeep Cherokee Limited 4x4 Auto
Jeep Cherokee Sport 4x4 Auto
Jeep Cherokee Limited 4x2 Auto
Jeep Cherokee Sport 4x2 Auto
Jeep Cherokee Limited 4x4 Sist Dual
Jeep Cherokee Sport 4x4 Sist Dual
Jeep Cherokee Limited 4x2 Sist Dual
Jeep Cherokee Sport 4x2 Sist Dual
K1 .1
VM3
VW7
VW8
Grand Cherokee Limited 4x4
Grand Cherokee Limited 4x2
Gran Cherokee Laredo 4x4
W2 .2
6
1.6 Valores
La empresa Chrysler de Venezuela L.L.C se fundamenta en procesos de manufactura que tienen
como valores garantizar los valores de sus productos y servir con los más altos criterios de
eficiencia y calidad a sus clientes.
1.7 Políticas
1.7.1 Política Ambiental
Chrysler de Venezuela, fomenta la participación activa de su gente en la búsqueda de alternativas
y prácticas de negocios que garanticen la preservación del medio ambiente y prevención de la
contaminación, con miras a consolidarse como la empresa automotriz premier en la protección
del medio ambiente.
Políticas de Calidad
“ Ser una Compañía de Manufactura de Clase Mundial”
1.8 Materias Prima
Cada vehículo ensamblado por Chrysler de Venezuela, cuyos modelos son Cherokee (K1)y
Grand Cherokee (W2), están conformados por un (70%) de material importado, el (90%) de este
material proviene de los Estados Unidos y (10%) de Canadá, México y Europa, el resto de los
materiales son partes que se obtienen a través de los proveedores locales.
Todas estos materiales son inspeccionados y almacenados por el departamento de Manejo de
Materiales, para posteriormente alimentar las diversas líneas de producción.
7
1.9 Estructura Organizativa
Chrysler de Venezuela L.L.C. está constituida por una estructura Jerárquica y funcional en
particular el departamento de ambiente y facilidades viene representado por el siguiente
organigrama.
Figura 1.2. Organigrama Departamento de Ambiente y Facilidades
Gte. de Ingeniería facilidades y
Ambiente
Cesar González
Ing. Facilidades
Octavio Hidalgo
Pasante Ingeniería Eléctrica
Vicente Garofalo
Superintendente Gestión Ambiental, Ing.
Facilidades y MQAS
Franklin Díaz
Analista de Gestión
Ambiental
Antonio Calvo
Ing. Facilidades
Bruno Manzano
Ing. Facilidades
Luis Luchini
Ing. Ambiente
Marco Palacios
8
CAPÍTULO 2
MARCO TEÓRICO
2.1 Pérdidas Energéticas
Las plantas de Chrysler a nivel mundial (WCM), definen una pérdida: “ La diferencia entre el
producto esperado y el obtenido dada una cantidad determinada de recursos de aporte. Una
pérdida puede verse como un aporte que no se ha utilizado de manera eficaz”. [1]
Ministerio Poder Popular Energía Eléctrica una pérdida es: “la cantidad de energía eléctrica que
se disipa en forma de calor en un sistema eléctrico inherente a los procesos de producción.
Transporte y entrega de energía o las pérdidas de energía en forma de potencia reactiva no útil
”.[18]
2.2 Desperdicios Energéticos
Desperdicio energético es: "El uso excesivo de recursos de aporte para obtener un determinado
producto”, según WCM. [1]
2.3 Pérdidas en Procesos de Manufactura
En una planta normalmente existen una enorme cantidad de desperdicios y pérdidas que pueden
agruparse en cuatro principales categorías. Equipo, Mano de Obra, Materiales y Energía [1]
9
2.4 Gestión Energética y Sistema de Gestión Integral de la Energía
Consiste en una tecnología integrada por un paquete de procedimientos y herramientas técnico-
organizativas, que aplicadas de forma continua, con la filosofía y procedimientos de las gestión
total de la calidad, permiten identificar y utilizar todas las oportunidades de ahorro, conservación
de energía y reducción de los gastos energéticos de la empresa. [2]
El sistema de gestión integral de la energía (SGIE) es el conjunto de procedimientos y
actividades estructuradas que integran los componentes del sistema organizacional de la empresa
e industria, para alcanzar el consumo mínimo de energía.[3] . Para la implementación del SGIE
en la empresa se deben cumplir con las siguientes etapas:
Figura 2.1. Pasos a seguir para implementar un SGI
10
2.5 Eficiencia Energética
Eficiencia energética: es la eficiencia en la producción, distribución y uso de la energía necesaria
para garantizar calidad total , como parte del conjunto de problemas que afectan la
competitividad de las empresas o instituciones. La eficiencia energética implica lograr los
requisitos establecidos por el cliente con el menor gasto energético posible y la menor
contaminación ambiental por este concepto. [2]
De acuerdo a la Agencia Internacional de Energía (IEA), algo es más eficiente sí ofrece más
servicios para la misma entrada de energía, o los mismos servicios para una entrada menor de
energía. [4].http://www.iea.org/efficiency/index.asp
La eficiencia es: la reducción del consumo de energía, manteniendo los mismos servicios
energéticos, sin disminuir nuestro confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente,
asegurando el abastecimiento y fomentando el comportamiento sostenible en su uso. Hacer uso
de la eficiencia energética produce ahorros energéticos, circunstancia que se hace más favorable
mediante la combinación de fuentes energéticas menos costosas y la adopción de tecnologías que
hacen uso eficiente de la energía. [5].
Según WCM, la eficiencia energética es una variable tecnológica y se refiere a los recursos
directos usados en el proceso; es la característica, según la cual un proceso puede generar el
mismo producto con una cantidad menor de aportes. [1]
2.6 Eficacia Energética
La política del WCM establece que la eficacia energética es una variable organizacional y se
refiere a los recursos indirectos usados en un proceso; mide la capacidad para maximizar el
producto para un proceso determinado. [1]
A continuación se muestran 2 esquemas para ilustrar el concepto de eficiencia y eficacia según
WCM.
11
Figura 2.2. Descripción Concepto Eficiencia y Eficacia
2.7 Ventajas Producidas por la Eficiencia Energética
Menores costos de producción, al consumir menos energía por unidad producida.
Mayor capacidad de generación disponible, lo cual permite la utilización del sistema
eléctrico disponible para otros usos.
Menor desperdicio de energía y de contaminación. [1]
2.8 Indicadores Energéticos
Un indicador de eficiencia energética es la relación entre la energía consumida y la energía que
debería haberse gastado en un proceso. Los indicadores básicos son:
Consumo Específico de Energía: también llamado Índice de Consumo se define como
la cantidad de energía por unidad de actividad, medida en términos físicos (productos o
servicios).
Ecuación (1)
Dónde:
I C: Índice Consumo
: Energía Total consumida
: Producción Total [ productos o servicios]
12
2.9 Sistemas a Analizar
2.9.1 Motores de Inducción
Son máquinas eléctricas, que convierten energía eléctrica en energía mecánica, en la actualidad
los motores de inducción consumen casi la mitad de la energía eléctrica generada. Existen dos
tipos: los de rotor de jaula de ardilla y los de rotor bobinado. [7]
La máquina de inducción es el convertidor electromecánico más utilizado en la industria, las
razones fundamentales que justifican la aplicación masiva de la máquina de inducción, reside en
su sencillez constructiva y en la robustez que ofrecen durante la operación en regímenes de alta
solicitación tales como: arranques y paradas frecuentes, operación continua, sobrecargas,
ambientes corrosivos o explosivos, etc. Estos motores requieren un mantenimiento mínimo,
pueden operar en ambientes peligrosos y tienen una tasa de falla muy reducida. Algunas de sus
limitaciones son: ajuste de la característica par-velocidad, las altas corrientes de arranque, la
regulación de velocidad y el rendimiento. [9]
A continuación se muestran una figura del motor de inducción industrial
Figura 2.3. Esquema de un Motor Inducción WEG. Oportunidades Para el Ahorro de Energía
Eléctrica a Través del uso de Motores de Alta Eficiencia e Inversores de Frecuencia
13
Por lo general en un motor de inducción tenemos los siguientes datos nominales o datos de
placa:
Tabla 2.1. Datos de Placa de un Motor Inducción
Datos Unidades Descripción
Potencia kW o HP Es la potencia que desarrolla el motor en su eje cuando se le aplica
tensión a sus terminales
Tensión kV o V Es el valor de la tensión de diseño del motor, la cual es medida en
sus terminales
Frecuencia Hz Es la frecuencia eléctrica, dada en Hertz (Hz), del sistema de
suministro para el cual está diseñado
Corriente
Nominal A
Intensidad de la corriente que toma el motor cuando se aplica
tensión y la frecuencia nominal.
Corriente de
Arranque A Intensidad de la corriente que toma el motor cuando se arranca.
Factor de
Potencia -
Es un valor fijo mostrado en la placa característica del motor, el
cual es a relación entre el consumo de energía en W y el producto
de la tensión por la corriente de operación del motor en Volts-
Amper
Eficiencia % Relación entre la potencia de salida o en el eje entre la potencia
eléctrica de entrada
Velocidad
Nominal
rpm o
rad/s
Velocidad de rotación del eje del motor, cuando se entrega la
potencia nominal a la máquina impulsada, con la tensión y la
frecuencia nominal aplicado desde sus terminales
Clase de
Aislamiento
Es el tipo de material empleado como aislante utilizado en el
devanado del estator
Servicio o uso h Es el tiempo durante el cual el motor puede funcionar a plena
carga, puede ser intermitente o continuo
La máquina de inducción está conformada por dos sistemas de devanados: el rotor y el estator,
entre ellos se tiene un espacio denominado entrehierro, cuya dimensión se trata de hacer pequeña
(0.1-0.9 mm) para lograr mejorar el acople magnético entre los devanados. Las bobinas se
14
colocan en las ranuras interiores del estator, las fases de los devanados del estator se pueden
conectar en estrella (Y) o delta ( ), cuyos extremos se conectan a la red eléctrica. El devanado
del rotor se coloca en la superficie del cilindro y en el caso simple se une en corto circuito.
Cuando el devanado del estator se alimenta mediante una corriente trifásica, se induce un campo
magnético rotatorio, cuya velocidad viene dada por ecuación [7]
Ecuación (3)
Sí el rotor está en reposo o su velocidad es menor a entonces el campo magnético rotatorio
traspasa los conductores del devanado del rotor e induce en estos una fuerza electromotriz (Fem)
cuya dirección viene dado por la regla de la mano derecha, la componente activa de la corriente
que circula por el devanado del rotor está en fase con la Fem inducida. La Fem inducida origina
un par electromagnético, que arrastra al rotor tras el campo magnético haciendo que gire a una
velocidad . [7]
Deslizamiento se define como: la desigualdad de velocidades entre el campo del estator y la
velocidad del rotor y viene dado por:
Ecuación (4)
El comportamiento de un motor de inducción es como el de un transformador a diferencia que la
máquina de inducción gira con el devanado secundario cortocircuitado. Desde el punto de vista
energético, el modelo debe incluir una restricción a la entrada ( impedancia de entrada o del
estator), una previsión para representar las pérdidas (impedancia en derivación) y una restricción
a la salida (impedancia de salida) . [9]
15
Figura 2.4. Circuito Representativo Motor Inducción. Montenegro, Julio 2.012. Máquinas
Asincrónicas. Disponible en internet: http://prof.usb.ve/jmontene/pdf/MA.pdf,, Consultado 18
diciembre 2.012
En el modelo de la figura (2.4) se muestra el acople magnético entre el estator y el rotor, ya
que el rotor es una pieza de metal giratoria, o un arrollado continuo, se comporta entonces como
un cortocircuito de tal forma que no existe potencia eléctrica de salida sino solamente potencia
mecánica. El voltaje Er inducido en el rotor ocasiona a su vez un flujo de corrientes en el circuito
rotor de la máquina. Cuando se aplica tensión a las bobinas del estator, se induce una tensión en
los devanados del rotor, mientras mayor sea el movimiento relativo entre los campos magnéticos
del rotor y del estator, mayor será el voltaje resultante en el rotor y su frecuencia, el mayor
movimiento ocurre cuando el rotor se encuentra estacionario, también conocida como rotor
bloqueado, el mínimo voltaje y la mínima frecuencia ocurre cuando rotor se mueve a la misma
velocidad que el campo magnético del estator y no existe movimiento relativo entre ambos, de
modo que en esta condición se induce el máximo voltaje y la máxima frecuencia del rotor. La
magnitud y frecuencia del voltaje inducido en el rotor a cualquier velocidad entre las condiciones
antes descritas es proporcional al deslizamiento del rotor. Por lo tanto si denominamos al
voltaje inducido del rotor en la condición de rotor bloqueado, entonces el voltaje inducido para
cualquier deslizamiento viene dada por ecuación [9]
Ecuación (5)
: magnitud voltaje inducido en el rotor en cualquier deslizamiento ( [V]
s: deslizamiento
: magnitud voltaje inducido en el rotor para s=1 [Volts]
La frecuencia del voltaje inducido para cualquier deslizamiento viene dada por la ecuación:
16
Ecuación (6)
frecuencia del rotor [Hz]
deslizamiento
: frecuencia del estator [Hz]
Este voltaje es inducido en el rotor que contiene resistencia y reactancia, la resistencia es
constante respecto a la variación del deslizamiento y por lo tanto de la frecuencia, sin embargo la
reactancia sí se ve afectada, ya que esta depende de la inductancia y de la frecuencia de la tensión
y de la corriente. La reactancia viene dada por: [10]
Ecuación (7)
: reactancia del rotor [ohm]
: velocidad giro rotor [rpm]
inductancia del rotor [Henry]
Combinando la ecuación 10 y 11
Ecuación (8)
: reactancia del rotor [ohm]
deslizamiento
reactancia del rotor en la condición rotor bloqueado [ohm]
Por lo tanto nos queda el siguiente modelo del circuito del rotor
17
Figura 2.5. Circuito Representativo Previo del Rotor de un Motor Inducción. Montenegro, Julio
2.012. Máquinas Asincrónicas. Disponible en internet: http://prof.usb.ve/jmontene/pdf/MA.pdf,,
Consultado 18 diciembre 2.012
Una última simplificación se hace eliminando al transformador ideal, reflejando los elementos
del rotor hacia el estator, con lo cual tenemos el modelo final de la máquina de inducción.
Figura 2.6. Modelo Clásico de la Máquina de Inducción. Aller José Manuel. Máquinas Eléctricas
Rotativas
2.9.2 Iluminación
La importancia de una óptima iluminación es imprescindible, porque permite un mejor desarrollo
de todas las actividades. La fuente ideal de iluminación ( no existe) debería ser libre,
proporcionar la cantidad deseada de luz según se requiera y tener alta calidad en color,
luminosidad, brillantez, contraste entre otros. [11]
18
Flujo luminoso: cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo,
su unidad de medida es el Lumen
Iluminación: flujo luminoso por unidad de superficie, medida en pies candela o lúmenes.
Intensidad luminosa: es la cantidad fotométrica de referencia.
Eficiencia luminosa: es la relación entre el flujo emitida por una fuente luminosa y la
potencia absorbida por la lámpara. Su unidad de medida es el lumen/W.
Luminancia: es la intensidad luminosa emitida en una dirección determinada por una
superficie luminosa o iluminada. Se mide en Candela [11]
Las fuentes luminosas eléctricas se pueden clasificar en dos categorías:
Irradiación por efecto térmico: las lámparas incandescentes, Lámpara de incandescencia
halógena
Descarga eléctrica en el gas o en los metales al estado de vapor: las lámparas
fluorescentes, lámparas de alta intensidad de descarga, lámparas de vapor de mercurio,
sodio, neón, etc. [11]
Según el tipo de lámpara a emplear es necesario saber sus siguientes características:
Tabla 2.2. Datos Nominales Luminarias
Datos Unidades Descripción
Potencia Nominal W
Condiciona el flujo luminoso y el
dimensionamiento de la instalación desde
el punto de vista eléctrico
Eficiencia luminosa y decaimiento
del flujo lumínico %
Durante el funcionamiento, duración de
vida media y costo de la lámpara
Gama cromática
Condiciona la mayor o menor apreciación
de los colores respecto a las observaciones
a la luz natural
Temperatura de los colores Condiciona la tonalidad de la luz
19
Los puntos clave para una buena iluminación industrial son:
Luz suficiente, iluminación uniforme, buena iluminación vertical, fuentes de luz bien
apantalladas, brillo de equilibrio uniforme, color de luz agradable, bajo costo de
mantenimiento.
2.10 Matrices de identificación de Pérdidas y Desperdicios
La metodología de WCM, utilizada en Chrysler de Venezuela L.L.C, propone la creación de una
serie de matrices, que permite la identificación de pérdidas y desperdicios, y un paso posterior
que implica la traducción de dichas pérdidas energéticas en costos asociados al uso de la energía.
Todo esto para así poder gestionar las acciones para reducirlas y localizar los beneficios. Estas
matrices están identificadas con la letra “A” hasta la “G”, en este trabajo de pasantías, se
elaborará desde la matriz “A” hasta la matriz “C” [1]
2.10.1 Matriz A
Esta primera matriz, identifica cualitativamente las pérdidas y desperdicios energéticos en los
diversos procesos. La matriz A brinda una visión general del proceso, constituye la evidencia de
la lista completa de pérdidas identificadas. En la figura (18) se muestra un ejemplo de la matriz
A. En las filas de esta matriz, se presentan todas las pérdidas identificadas, en las columnas se
debe presentar la ubicación de la pérdida al menor nivel posible de identificación. Para cada
cruce de pérdida-lugar, se debe indicar el nivel de influencia de dicha pérdida, con un rango de
tres (3) posibilidades: leve (verde) , moderado (amarillo) y severo (rojo) según sea el caso. [1]
2.10.2 Matriz B
El propósito de la matriz B, es atribuir a todas las pérdidas resultantes sus correspondientes
pérdidas causales e identificar sus orígenes reales. [1]
o Pérdida causal: es una pérdida generada por un problema en un proceso o en un equipo.
o Pérdida resultante: es una pérdida que se origina de una pérdida en otro proceso.
20
No hay solución directa para atacar una pérdida resultante, a menos que la causa real de esta sea
el objetivo. Atacar una pérdida resultante es inútil porque el problema real no se resolvería. Por lo
tanto es fundamental identificar si las pérdidas son causales o resultantes. [1]
2.10.3 Matriz C
La matriz C nos permite traducir en costos las pérdidas y desperdicios, una vez hayan sido
identificadas y se hayan establecido las relaciones entre pérdidas causales y resultantes
necesarias. El valor de cada pérdida causal viene dado por la suma del valor de todas las pérdidas
resultantes. [1]
2.11 Herramientas Gráficas
2.11.1 Gráficos de Control
Las ecuaciones que rigen el comportamiento de estas gráficas vienen dadas por:
Ecuación (16)
Ecuación (17)
: valor medio
: desviación estándar
: número de prueba
El gráfico consta de la línea central y las líneas de control. Los datos de la variable cuya
estabilidad se quiere evaluar se sitúan sobre el gráfico. Sí los puntos situados se encuentran
dentro de los límites de control superior e inferior, entonces, las variaciones proceden de causas
aleatorias y el comportamiento de la variable en cuestión es estable. Los puntos fuera de los
límites tienen una pauta de distribución anormal y significan que la variable tuvo un
comportamiento inestable. [2, 13]
21
Figura 2.7. Ejemplo Gráfico Control Grupo de Gestión Eficiente de Energía KAI, Grupo de
Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de Caracterización de la
Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
Las utilidades de un gráfico de control son:
Conocer sí las variables evaluadas están bajo control o no
Conocer los límites en que se puede considerar la variable bajo control
Identificar los comportamientos que requiere explicación e identificar las causas no
aleatorias que influyen en el comportamiento de los consumos
Conocer la influencia de las acciones correctivas sobre los consumos energéticos
2.11.2 Gráfico de Consumo y Producción en el Tiempo (E-P vs T)
Es un gráfico que muestra la variación simultánea del consumo energético con la producción
realizada en el tiempo. Su utilidad es: [2, 13]
Muestra períodos en que se producen comportamientos anormales de variación del
consumo energético con respecto a la variación de la producción
Permite identificar causas o factores que producen variaciones significativas de los
consumos.
22
Figura 2.8. Ejemplo Gráfico E-P vs T. Grupo de Gestión Eficiente de Energía KAI, Grupo de
Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de Caracterización de la
Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
Este tipo de gráfico puede presentar variaciones anormales, a diferencia del comportamiento
normal el cual sería de a un incremento de la producción viene acompañado por un incremento
del consumo de la energía y viceversa, los comportamientos anómalos son:
Incrementa la producción y decrece el consumo de energía.
Decrece la producción y se incrementa el consumo de energía
La razón de la variación de la producción y el consumo, ambos creciendo o decreciendo,
son significativos en el período analizado.
El gráfico E-P vs T, puede acompañarse de una tabla de la variación relativa de la producción y
el consumo en el tiempo que permite la evaluación numérica de las anomalías antes descritas, la
tabla tiene una representación como la que se muestra a continuación.
Tabla 2.3. Tabla de la Variación Relativa de la Producción
Período Consumo % Variación
del Consumo Producción
% Variación
de la
Producción
Comportamiento
Representación de las columnas de la tabla de variación relativa:
23
Período: tiempo en que se mide el consumo y la producción, día, semana, mes, año, etc.
Consumo: valor del consumo de energía en unidades del portador energético que se
evalúa.
% Variación: viene dado por la ecuación:
Ecuación (18)
El % de variación será negativo sí se disminuye el consumo y positivo sí se incrementa de un
período a otro.
Producción: el valor de la producción de unidades
Comportamiento: anómalo sí los signos del % de variación del consumo y de la
producción son diferentes. También es anómalo sí los signos son iguales pero los valores
de los % son significativamente diferentes a las diferencias medias.
2.11.3 Gráfico de Consumo-Producción (E vs P)
Para las plantas típicas, realizar un gráfico de la energía usada por mes u otro período de tiempo
con respecto a la producción realizada en ese mismo período releva importante información sobre
la eficiencia del proceso. [2, 13]
Las utilidades del gráfico E vs P son:
Determinar en qué medida de la variación de los consumos energéticos se debe a variaciones
de la producción.
Mostrar sí los componentes de un indicador de consumo de energía están correlacionados
entre sí, y por tanto, sí el indicador es válido o no.
Determinar cuantitativamente el valor de la energía no asociada a la producción.
Identificar el modelo de variación promedio de los consumos respecto a la producción
Establecer nuevos indicadores de consumo o costos energéticos.
24
Figura 2.9. Ejemplo Diagrama Consumo vs Producción. Grupo de Gestión Eficiente de Energía
KAI, Grupo de Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de
Caracterización de la Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
2.11.4 Diagrama Índice de Consumo- Producción (IC vs P)
El gráfico IC vs P es una línea curva con asíntota en el eje x, en el valor de la pendiente m de la
expresión E(p). [2,13]
La expresión de la curva se obtiene como:
Ecuación (20)
IC: Índice de consumo
La curva muestra que el índice de consumo depende del nivel de la producción realizada. En la
medida que la producción disminuye es posible que disminuya el consumo total de energía, pero
el gasto energético por unidad de producto aumenta. Esto se debe a que aumenta el peso relativo
de la energía no asociado a la producción, respecto a la energía productiva. El incremento de la
producción disminuye, por el contrario el gasto por unidad de producto, pero hasta el valor límite
de la pendiente de la ecuación E(p) [2, 13]
25
Figura 2.10. Ejemplo Gráfica Índice de Consumo vs Producción. Grupo de Gestión Eficiente de
Energía KAI, Grupo de Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de
Caracterización de la Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
Las utilidades de este tipo de gráfico son:
Establecer metas de índices de consumos en función de una producción planificada por
las condiciones de mercado.
Evaluar el desempeño de la eficiencia energética de la empresa en un período dado.
Determinar el punto crítico de producción de la empresa o de productividad de un equipo
y planificar estos indicadores en las zonas de alta eficiencia energética
Determinar factores que influyen en las variaciones del índice de consumo al nivel de
empresa, área o equipo.
2.11.5 Gráfico de tendencias o Sumas Acumulativas
Este gráfico se utiliza para monitorear la tendencia de una empresa en cuanto a la variación de
sus consumos energéticos, con respecto a un período base dado. A partir de él también se puede
determinar cuantitativamente la magnitud de la energía que se ha dejado de consumir o se ha
sobre consumido. [2, 13]
26
Figura 2.11. Ejemplo Gráfico de Tendencia Consumo Electricidad. Grupo de Gestión Eficiente
de Energía KAI, Grupo de Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de
Caracterización de la Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
Utilidades del gráfico de tendencias:
Conocer la tendencia real de la empresa en cuanto a variaciones de los consumos
energéticos
Comparar períodos de diferentes niveles de producción y de eficiencia energética
Determinar la magnitud del ahorro o de las pérdidas producidas en un período actual
respecto a un período base
Evaluar la efectividad de medidas de ahorro de energía.
Tabla 2.4. Tabla de Datos para realizar Gráfico de Tendencias o Sumas Acumulativas
Período (día,
mes, año) Ea Pa Et=m*Pa+Eo Ea-Et
Suma
Acumulativa((Ea-
Et)i+(Ea-Et)i-1)
Realizar el gráfico en un sistemas de coordenadas (x,y). En el eje x se registran los
períodos ( mes 1, mes 2) y en el eje y el valor de la suma acumulativa.
27
2.11.6 Diagrama de Pareto
Los diagramas de Pareto son gráficos especializados de barra que presentan la información en
orden descendente, desde la categoría mayor a la más pequeña en unidades y en porcentaje. Los
porcentajes agregados de cada barra se conectan por una línea para mostrar la adición
incremental de cada categoría respecto al total [2, 13]
El diagrama de Pareto es útil para aplicar la ley de Pareto, la ley 80 – 20 que identifica el 20 %
de causas que provocan el 80 % de los efectos de cualquier fenómeno estudiado. Utilidades:
Identificar y concentrar los esfuerzos en los puntos clave de un problema o fenómeno
como puede ser: los mayores consumidores de energía de la fábrica, las mayores pérdidas
energéticas de la fábrica o los mayores costos energéticos de la fábrica.
Predecir la efectividad de una mejora al conocer la influencia de la disminución de un
efecto al reducir la barra de la causa principal que lo produce.
Determinar la efectividad de una mejora comparando los Paretos anteriores y posteriores
a la mejora.
Figura 2.12. Ejemplo Diagrama de Pareto. Grupo de Gestión Eficiente de Energía KAI, Grupo de
Investigación de Energías GIEN: Herramientas Para el Análisis de Caracterización de la
Eficiencia Energética. Diciembre 2.009
28
CAPÍTULO 3
ACTIVIDADES REALIZADAS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE PÉRDIDAS Y
DESPERDICIOS
3.1 Recorrido preliminar en las instalaciones de Chrysler de Venezuela, L.L.C
Figura 3.1. Esquema Ubicación Chrysler Venezuela L.L.C
Podemos clasificar las áreas de la planta en dos: áreas productivas y las áreas no productivas.
Áreas productivas son: las involucradas con el ensamblaje y preparación física de las unidades
que van desde el área de materiales donde se reciben las partes para el ensamblaje de los
vehículos hasta “línea final” donde son trasladas hasta “patio de ventas” y las áreas no
productivas: realizan cualquier otra actividad distinta al ensamblaje o preparación de las unidades
En las áreas no productivas se encuentran las siguientes áreas: oficinas de ambiente,
manufactura, mercadeo, almacén no productivo, finanzas, comedor, recursos humanos, relaciones
29
industriales, ergonomía, seguridad industrial, presidencia, salas de adiestramiento y conferencias,
sindicato, delegados de prevención. Entre otras instalaciones se tiene la planta de tratamiento de
aguas residuales (PTAR), servicio médico, depósito de chatarra, estación de gas y gasolina y los
estacionamientos, para un detalle de las instalaciones de planta ver Apéndice (A).
3.2 Descripción del Sistema Eléctrico de Suministro.
El servicio eléctrico de Chrysler de Venezuela L.L.C, es suministrado por el sistema
interconectado nacional por la Corporación Eléctrica Nacional (CORPOELEC) a un nivel de
tensión de 13,8kV. La demanda contratada mensual por la empresa es de 4.600 kVA. El sistema
de alimentación está conectado a un medidor principal Número 80000023, del cual se toman las
mediciones para la facturación mensual del consumo eléctrico, este medidor proporciona
información de los siguientes datos: Consumo diario de energía [kWh], factor de potencia y
porcentaje de uso de la demanda contratada.
Además dispone de dos plantas de autogeneración una de 1.000 kVA ubicada en un extremo de
las instalaciones de tapicería y la segunda con una potencia de 500 kVA ubicada en el área de
pintura, para cumplir con los artículos 6 y 7 de la resolución 76. Se cuenta con una planta de
emergencia de 75 kVA en un extremo de Pintura que actúan de manera automática cuando
ocurren fallas en el suministro de energía eléctrica.
Figura 3.2. Planta de Autogeneración 500 kVA
La planta cuenta con una serie de sub-estaciones internas, que son alimentadas desde la
acometida principal, y que posteriormente transportan y distribuyen la energía a las diversas
áreas, procesos y equipos que requieren de energía eléctrica para su funcionamiento. El total de
30
sub-estaciones internas son 9, de las cuales mostramos a continuación sus características más
importantes
Tabla 3.1. Sub-Estaciones de Chrysler Venezuela, L.L.C
Transfomador S/E Tipo Potencia
(kVA) Tensión Conexión Aislamiento
T-01 E-Coat 3F Compacto 1100 13,8kV/480-277V Δ-Y Aceite
T-02 E-Coat 3F Compacto 2500 13,8kV/480-277V Δ-Y Seco
T-03 ElectroPunto 3F Compacto 1500 13,8kV/480-277V Δ-Y Seco
T-04 ElectroPunto 3F Compacto 500 13,8kV/226-130V Δ-Y Seco
T-05 ElectroPunto 3F Compacto 500 13,8kV/472-273V Δ-Y Seco
T-06 Pintura 3F Compacto 1500 13,8kV/472-273V Δ-Y Seco
T-07 Pintura 3F Compacto 500 13,8kV/226-130V Δ-Y Seco
T-08 Almacén N/P 3F Compacto 160 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-09 Almacén N/P Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-09 Almacén N/P Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-09 Almacén N/P Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-10 Línea Final
(Chasis) Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-10 Línea Final Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-10 Línea Final Banco (1F) 100 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-11 Línea Final 3F Compacto 500 13,8kV/480-277V Δ-Y Aceite
T-12 CKD (Finanzas) Banco (1F) 50 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-12 CKD (Finanzas) Banco (1F) 50 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-12 CKD (Finanzas) Banco (1F) 50 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-13 CKD (Finanzas) Banco (1F) 167 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-13 CKD (Finanzas) Banco (1F) 167 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-13 CKD (Finanzas) Banco (1F) 167 13,8kV/220V Δ-Y Aceite
T-14 ElectroPunto 3F Compacto 1500 13,8kV/480-277V Δ-Y Seco
En la actualidad el trnasformador T-06 tiene conectado en paralelo un banco de condensadores
constituido por 18 condensadores de 20,89 kVAr c/u, en consecuencia se tiene:
Este banco capacitivo se utilizar para mejorar y controlar el factor de potencia del transformador
T-06, el cual puede operar de modo automático o manual. Actualmente se tiene operando de
modo automático.
Pintura, esta área es alimentada en su totalidad por la sub estación de E-coat, la sub estación de
Pintura, así como por la planta de autogeneración de 500 kVA y la planta de emergencia cuando
31
es requerida en caso de fallas, en la actualidad la planta de autogeneración es encendida
diariamente despues de las 4 pm para suplir parte de la demanda y no está sincronizada con la
red. Para más detalle del sistema eléctrico de planta consultar Apéndice (B)
3.3 Descripción de los Sistemas de Estudia de la Planta.
De los recorridos e identificación de los equipos en planta, destacan: motores, iluminación,
compresores y equipos de oficina.
Sistema de motores presentamos una tabla con la cantidad de motores por área
Figura 3.3. Diagrama Pareto- Número Motores Instalados en Pintura por Área
Figura 3.4. Diagrama Pareto- Potencia Nominal Equipos en Pintura
32
Sistema de iluminación: se pudo analizar dependiendo de la ubicación y para el tipo de
aplicación que se disponen de diversos tipos de luminarias: para los techos tenemos
lámparas de vapor de mercurio de 500 W, para las zonas de trabajo donde el requisito de
luxes no es el más exigente se tienen lámparas fluorescentes de 32 y 40W, y en aquellas
áreas como las cabinas de fondo, color y retoque donde la iluminación es un requisito de
alto desempeño para poder cubrir con detalles las actividades de pintado tenemos
lámparas fluorescentes VHO de 215 W.
A lo largo del área de Pintura hay zonas cuyas condiciones ambientales tales como el sucio
resta lúmenes requeridos a los establecidos en la normas. Adicionalmente las luminarias de varias
zonas como las cabinas, el área de retoque, entre otras quedan encendidas en horas donde no hay
producción y por lo tanto deberían apagarse.
En las áreas de oficinas, los diversos equipos que conforman estas, tales como
luminarias, impresoras, computadoras, monitores, aires acondicionados, etc quedan
encendidos tanto en horas de almuerzo como después que finaliza la jornada laboral lo
cual implica un consumo innecesario y representan pérdidas de energía.
Figura 3.5. Diagrama Pareto Número de Motores Según su Aplicación
33
3.4 Realización de Encuesta al Personal de Planta.
Otra actividad realizada fue la redacción y posterior aplicación de encuesta con respecto al uso
eficiente de energía para poder detectar pérdidas y desperdicios, la encuesta se aplicó a los
trabajadores de planta, tanto en las áreas productivas y no productivas, la encuesta se le realizó a
un porcentaje aproximado de 12% del personal total (1000 trabajadores aproximados y se le
aplicó a un total de 120 personas).
La encuesta constade18 preguntas ver Apéndice(C) para ver su formato yd aba la opción a los
encuestados de responder con SI,NO,NO SABE/NO RESPONDE y algún comentario sí la
pregunta lo amerita. A continuación se muestra los resultados de la encuesta.
Figura3.6. Resultados Encuesta Pregunta #1
De la Figura (3.6) se observa, que los trabajadores conocen de la existencia que en planta se ha
venido desarrollando un SGIE, cuyo propósito es optimizar el uso eficiente dela energía, sin
embargo un 10 % cree que no hay un SGIE o no responde, con lo cual hay que aumentar
esfuerzos para hacer más evidentes las acciones del SGIE.
90%
7%
3%
Sabe Ud. Sí existe un Sistema de Gestión Energética y Ambiental?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
34
Figura 3.7.Resultados Encuesta Pregunta #2
Se evidencia de la Figura (3.7), que con una mayoría de 67% los trabajadores conocen aunque
con sus propios términos lo que significa eficiencia energética, pero un 33% es decir uno de cada
tres trabajadores lo desconoce, por lo tanto es necesario la realización de charlas educativas al
personal.
Figura 3.8.Resultados Encuesta Pregunta 3
La Figura (3.8) muestra que la mayoría del personal conoce que fuentes de energía se manejan en
planta, y son los que responden en la pregunta (3.9) que es electricidad la de mayor consumo, sin
67%
23%
10%
Conoce el término Eficiencia Energética?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
82%
13%
5%
Tiene Conocimiento de las fuentes de Energía utilizadas en planta?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
35
embargo es pertinente de nuevo recordar mediante educación y charlas las diversas fuentes como:
electricidad, agua, gas natural, aire comprimido, etc.
Figura 3.9.Resultados Encuesta Pregunta #4
Sin duda alguna la electricidad es reconocida como la fuente de mayor uso en planta con un 90%
de los encuestados, esto debido a la gran cantidad de equipos que operan debido a esta fuente de
energía.
Figura 3.10.Resultados Encuesta Pregunta # 5
90%
7% 3%
Cual Energía considera es la de mayor consumo en los procesos de
producción?
Electricidad
Agua
Neumática
20%
80%
Sabe cuál es el costo asociado al uso de electricidad?
SI NO
36
La Figura (3.10) nos muestra un resultado interesante, ya que es evidente que con un 80 % de los
trabajadores desconoce el costo asociado de la electricidad, sí el personal adquiere consciencia de
los costos asociados al uso de dicho recurso, seguramente el incentivo al ahorro será en mayor
escala.
Figura 3.11.Resultados Encuesta Pregunta # 6
La Figura (3.11) es importante ya que confirma desde el punto de vista visual y del
reconocimiento de los trabajadores de planta que se están efectuando acciones para ahorrar
energía y disminuir las pérdidas. Más adelante se mostrarán algunas de las medidas que se están
llevando a cabo para efectivamente reducir el consumo de energía y ser más eficientes. A
continuación mostramos otra de las preguntas realizadas en la encuesta
Figura 3.12.Resultados Encuesta Pregunta # 7
77%
18%
5%
Se están implementando medidas de ahorro energético?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
40%
50%
2% 8%
Cuál Considera es el área de mayor consumo de energía eléctrica?
Pintura
BIW
TCF
No Sabe/ No Responde
37
La Figura (3.12) es relevante, ya que muestra que la mayoría de los encuestados (60%) tienen un
concepto erróneo del área de planta que consume mayor energía y por ende produce la mayor
cantidad de pérdidas de energía. Se desprende de este último resultado que el 50% de los
encuestados considera que es el área de BIW, donde su área a destacar es electropunto donde
están ubicadas las líneas de ensamblaje y donde el equipo de consumo eléctrico que sobresalen
son las pistolas electroestáticas. Como mostraremos en la figura (3.22) por medio del registro
diario y mensual del consumo de energía el área de mayor consumo y por ende de mayor
generación de pérdidas de planta es Pintura, con un consumo de energía eléctrica de un valor
aproximado de 48 % del consumo total.
Figura 3.13Resultados Encuesta Pregunta #8
La Figura (3.13), da un aporte adicional, al por que en páginas más adelantes estudiamos el
comportamiento eléctrico de los motores de Pintura, ya que se muestra que la mayoría de los
trabajadores reconoce con un 32% los motores eléctricos consumen la mayor cantidad de energía,
no solo eso sino que además tienen conciencia que los compresores representan el segundo grupo
de mayor consumo con un 15% de los encuestados.
32%
10%
15% 12%
8%
13%
10%
Cuál considera es el grupo de equipos que consume mayor energía eléctrica
en planta?
Motores
A/C
Compresores
Pistolas
Ventiladores
Hornos
38
Figura 3.14.Resultados Encuesta Pregunta # 9
Respecto a la Figura (3.14), se nota que en la mayoría de las áreas laborales los trabajadores no
tienen un superior que los asesore respecto al tema del uso eficiente de la energía, con lo cual no
sólo están desinformados o desactualizados con respecto a este tema y no pueden aplicar las
técnicas de ahorro pertinentes y que son requeridas en planta, con lo cual es necesario designar un
líder de grupo por zona de trabajo que se encargue de mantener actualizado a su grupo de trabajo
respecto al ahorro de energía.
Figura 3.15.Resultados Encuesta Pregunta #10
45%
50%
5%
Existe en su área laboral algún líder de grupo encargado de asesorarlos con respecto al tema de
ahorro de energía?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
10%
28%
22%
7%
20%
7% 3% 3%
Cómo contribuye Ud. Al ahorro de energía en planta? Concientizando Personal
Apando Luminarias
Apagando Ventiladores
Apagando PC
No sabe
Aplicando Programa Ahorro Energético Utilizando solo lo necesario Apagando A/C
39
En efecto en planta conocen la mayoría de las técnicas requeridas para ahorrar energía, las cuales
en muchos casos no son aplicadas, por esto se sigue evidenciando la necesidad de concientizar,
educar y formar al personal respecto al uso eficiente de energía.
Figura3.16.Resultados Encuesta Pregunta # 11
La Figura (3.16) muestra otro resultado de importancia ya que con un 43% del personal
encuestado se revela la creencia de que ha disminuido el consumo de energía en planta, lo cual en
realidad no es correcto, ya que como se mostrará en la Tabla (3.6) el consumo de energía anual,
promedio y por unidad ensamblada ha aumentado con respecto a las cifras de los años 2.009
hasta 2.011. A penas un 32% de la muestra está realmente consciente de la situación actual en
planta.
32%
43%
10%
15%
Con respecto a años previos considera que el consumo de energía ha aumentado, disminuido
o permance igual?
Aumentado
Disminuido
Permanece Igual
No Sabe/ No Responde
40
Figura3.17. Resultados Encuesta Pregunta # 12
Figura3.18. Resultados Encuesta Pregunta # 13
Con un 37% de los encuestados reconoce o consideran que el problema que más se evidencia en
planta con respecto al uso no eficiente de energía es dejar la iluminación encendida en horarios
fuera de producción, a pesar que iluminación no es la principal fuente de generación de pérdidas
y desperdicios es unos de los problemas con prioridad a atacar para resolver dicha problemática.
Con un 30% el segundo problema visual de mayor impacto son los ventiladores encendidos en
47%
45%
8%
Existe en la actualidad algún plan o campaña general de concientización del eprsonal
alrededor del ahorro de energía?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
37%
30%
12%
12%
3% 3% 3%
Mencione algún ejemplo del mal uso que se le da a la energía en planta
Iluminación encendida
Ventiladores encendidos
A/C encendidos
No Sabe
Equipos sub utilizados
Inyectores Encendidos
Agua botándose
41
horarios no productivos, equipo que trabaja más horas fuera de producción debido a las exigentes
condiciones ambientales presentes en la planta.
Figura 3.19. Resultados Encuesta Pregunta # 14
La Figura (3.19) destaca si en verdad se apagan equipos tales como (motores, iluminación, aires
acondicionados, ventilación, bombas, etc.). El resultado arrojó que el 67% de los encuestados
dice que no se apagan los equipos en estas circunstancias, el 30% dice que los equipos si se
apagan y el 3% restante no sabe no responde. Esta pregunta confirma la realidad en planta
muchos de los equipos no se apagan en horas de no producción y es una fuente de pérdidas y
desperdicios energéticos.
Figura 3.20.Resultados Encuesta Pregunta # 15
30%
67%
3%
Se apagan los equipos (motores, bombas, a/c, ilum, etc) en horas de no producción?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
30%
65%
5%
Considera que las condiciones ambientales son adecuadads para el
funcionamiento de los equipos?
SI
No
No Sabe/ No Responde
42
La Figura (3.20) muestra otra realidad actual que vive la planta, y es que condiciones tales como
temperatura, presión, humedad, son condiciones tan exigentes dentro de esta empresa, y que
exige aún más de sus requerimientos las condiciones nominales de los equipos que actualmente
operan en planta, lo cual acorta su vida útil y los hace menos eficiente a la hora entregar o recibir
la energía que requieren.
Figura 3.21. Resultados Encuesta Pregunta # 16
El 72% de los encuestados sabe que se les realiza mantenimiento a los equipos que requieren de
energía eléctrica, sin embargo de este porcentaje la mayoría reconoce que no se le realiza un
mantenimiento adecuado o en las fechas correspondientes para mantener un uso óptimo en su
funcionamiento, con lo cual una vez más se evidencia le necesidad de establecer programas de
mantenimiento ordenados, estructurados y ejecutados en tiempo para mantener los equipos en
funcionamiento adecuado.
72%
25%
3%
Sabe sí a los equipos se les realiza mantenimiento predictivo, correctivo o
preventivo?
SI
NO
NO SABE/ NORESPONDE
43
Figura3.22. Resultados Encuesta Pregunta #17
La Figura (3.22) muestra con un 99% la disposición de los trabajadores a participar y cumplir en los
programas de ahorro energético, ya que una vez realizada esta encuesta se les dio a conocer los
conceptos que involucran dicha investigación y adquieren consciencia de la importancia que es el
ahorro de energía.
3.5 Análisis de Consumo y Demanda Eléctrica, Facturación y Producción.
Una de las actividades desarrolladas fue la investigación del consumo de energía de años previos
y de los meses previos a la integración a la empresa así como de los costos asociados por el uso
de la energía eléctrica y la producción en dichos meses. Además de un registro diario del
consumo de energía, mediante la lectura de los analizadores de redes instalados las sub-
estaciones de planta como lo son : Pintura, Ecoat, Electropunto, TCF y el medidor principal.
Tabla 3.2. Energía Consumida y Unidades Producidas Mensualmente 2.012
Mes kWh Unidades (UNI) Bs.F
ene-2012 1.007.400,00 362 144.630,80
feb-2012 1.444.400,00 949 136.073,38
mar-2012 1.467.400,00 1.168 181.952,21
abr-2012 1.168.460,00 872 156.376,91
may-2012 1.200.600,00 606 153.119,68
jun-2012 1.145.400,00 836 170.344,88
jul-2012 1.200.600,00 994 168.620,91
ago-2012 1.315.000,00 945 177.045,61
sep-2012 1.168.400,00 557 165.942,67
99%
1%
Estaría dispuesto a contribuir con el ahorro de energía?
SI
NO
44
oct-2012 1.223.600,00 777 184.380,92
nov-2012 1.306.400,00 791
dic-2012 841.800,00 167
Figura3.23. Gráfica Consumo Mensual Energía 2.009-2.012
Como podemos observar de la figura (3.23) vemos que el máximo histórico de consumo de
energía de la planta fue en abril y octubre del año 2.009, siendo el valor máximo obtenido de
1.587.000 kWh. Para el año 2.012 el consumo máximo registrado fue en el mes de Marzo con un
valor de 1.467.400 kWh.
Figura 3.24. Gráfico Comparativo Consumo Mensual Planta
0,00
200.000,00
400.000,00
600.000,00
800.000,00
1.000.000,00
1.200.000,00
1.400.000,00
1.600.000,00
1.800.000,00 1
-en
e-0
9
1-m
ar-0
9
1-m
ay-0
9
1-j
ul-
09
1-s
ep-0
9
1-n
ov
-09
1-e
ne-
10
1-m
ar-1
0
1-m
ay-1
0
1-j
ul-
10
1-s
ep-1
0
1-n
ov
-10
1-e
ne-
11
1-m
ar-1
1
1-m
ay-1
1
1-j
ul-
11
1-s
ep-1
1
1-n
ov
-11
1-e
ne-
12
1-m
ar-1
2
1-m
ay-1
2
1-j
ul-
12
1-s
ep-1
2
1-n
ov
-12
En
erg
ía C
on
sum
ida
[K
Wh
]
Meses
Consumo Energía kWh
Consumo Energía
0,00 200.000,00 400.000,00 600.000,00 800.000,00
1.000.000,00 1.200.000,00 1.400.000,00 1.600.000,00 1.800.000,00
En
erg
ía C
on
sum
ida
[K
Wh
]
Comparación del Consumo Eléctrico 2.009-2.012
Consumo de Energía 2009 Consumo Energía 2010 Consumo Energía 2011 Consumo Eenergía 2012
45
La resolución número 76 del ministerio del poder popular de la energía eléctrica resuelve que
los consumidores que superen una demanda asignada de 1.000 kVA deberán tomar acciones para
mantener una reducción del consumo del 10% mensual con respecto al año 2.009. Como se ve de
la Figura (3.24) el año 2.009 ha sido hasta el año 2.012 el que más ha consumido energía en la
mayoría de los meses. Por otra parte también se visualiza y lo confirma la tabla (3.3)que el año
de menor consumo en promedio en la mayoría de los meses fue en el 2.010, claro cabe destacar
que es el año en que se publicó la resolución 76 y se empezaron a tomar las medidas de ahorro
energético y el período más estricto en cuanto a multas por falta de cumplimiento de dicha
resolución. A su vez se destacan meses tales como: Agosto y Noviembre en donde el consumo ha
sido muy similar durante estos últimos 4 años.
Tabla 3.3. Comparación del Consumo Promedio Anual Planta 2.009-2.012
Año Consumo Promedio [kWh]
2009 1.325.950,00
2010 1.099.433,58
2011 1.225.376,67
2012 1.400.655,00
Tabla 3.4. Comparación Consumo Energía años 2.009 y 2.012
MES kWh 2012 kWh 2009 % 2012 vs 2009
ENERO 1.007.400,00 1.343.200,00 75,00
FEBRERO 1.444.400,00 1.260.400,00 114,60
MARZO 1.467.400,00 1.283.400,00 114,34
ABRIL 1.168.460,00 1.587.000,00 73,63
MAYO 1.200.600,00 1.357.000,00 88,47
JUNIO 1.145.400,00 1.122.400,00 102,05
JULIO 1.200.600,00 1.398.400,00 85,86
AGOSTO 1.315.000,00 1.173.000,00 112,11
SEPTIEMBRE 1.168.400,00 1.403.000,00 83,28
OCTUBRE 1.223.600,00 1.573.200,00 77,78
NOVIEMBRE 1.306.400,00 1.246.600,00 104,80
DICIEMBRE 841.800,00 1.163.800,00 72,33
46
En la tabla (3.4) mostramos una comparación del consumo entre los años 2.009 y 2.012y el % del
consumo del año 2.012 con respecto al del 2.009 y como se evidencia a pesar de que se están
aplicando medidas para ahorrar energía, es necesario seguir identificando potenciales de ahorro y
disminuir las pérdidas energéticas ya que como observamos en la mayoría de los meses (6)
logramos reducir el consumo de energía y cumplir con los requisitos de la resolución 76, pero por
el otro lado hay meses que no se cumple el 10% de ahorro mensual y hasta tenemos 3 meses en el
cual se excede el consumo del año 2.009
Cabe destacar tanto de la gráfica (3.24) y de la tabla (3.4) que en los meses del año 2.009 en los
cuales el consumo de energía excede los 1.500.000 kWh mensual, estos últimos años se ha
venido reduciendo significativamente. A su vez sí evaluamos el consumo promedio del 2.009 al
2.012 obtenemos que el menor consumo promedio se tuvo en el año 2.012 con un valor de
1.240.750,91 kWh/ mes.
Figura 3.25. Gráfica Demanda Mensual kVA 2.011-2.012
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
EN
ER
O
MA
RZ
O
MA
YO
JUL
IO
SEP
TIE
MB
RE
NO
VIE
MB
RE
EN
ER
O
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O
MA
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IO
SEP
TIE
MB
RE
NO
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MB
RE
EN
ER
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O
MA
YO
JUL
IO
SEP
TIE
MB
RE
NO
VIE
MB
RE
EN
ER
O
MA
RZ
O
MA
YO
JUL
IO
SEP
TIE
MB
RE
De
ma
nd
a m
en
sua
l [k
VA
]
Demanda Mensual
kVA
47
Figura 3.26. Gráfica Comparativa Demanda Mensual 2.011-2.012
La figura (3.25) nos muestra el comportamiento de la demanda de potencia en kVA desde enero
de 2.011 hasta octubre de 2.012. De esa figura se destaca que para el año 2.012 donde se produjo
la mayor demanda de potencia fue en el mes de abril con un registro de 4.692 kVA. De la Figura
(3.26) podemos establecer una comparación del comportamiento de la demanda, se evidencia que
para períodos de febrero hasta mayo, de junio a julio, y de agosto a octubre siguen la misma
tendencia ascendente o descendente según corresponda. Para los meses de noviembre y diciembre
de 2.012 no se pudo obtener los kVA totales ya que no se pudo constatar con la facturación los
kVA totales consumidos.
3.6 Gráficos de Control
Adicionalmente se realizaron gráficos de control del de consumo mensual de energía eléctrica,
con sus límites ( ) para verificar que la variable esté bajo control. También se representa el
valor medio ( , todos explicados en la sección (2.11.1) del marco teórico y dibujados mediante
líneas rectas en la gráfica (3.27)
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
De
ma
nd
a C
on
tra
tad
a [
kV
A]
Comparación Demanda Mensual kVA 2.009-2.012
kVA 2012
kVA 2011
kVA 2010
kVA 2009
48
Figura 3.27. Gráfico Control Consumo Energía
Tabla 3.5. Valores Obtenidos Gráfico Control Consumo Energía
45.393,80 kWh/mes
En la gráfica (3.27) vemos que el consumo eléctrico diario, está controlado y cumple con una
distribución de probabilidad normal, ningún valor esta fuera de los límites establecidos, a pesar
de que hay dos valores individuales que se encuentran justo en el límite inferior, los cuales
corresponden a días del mes de agosto de 2.012.
La figura (3.28) representa el comportamiento de la demanda de potencia cuyos valores
mostramos a continuación. Se puede notar que todos los valores obtenidos se encuentran en el
rango de control, y la mayor parte de los valores se encuentran en una brecha entre el valor
promedio y la Demanda Asignada Contratada (DAC).
Tabla3.6. Valores Obtenidos Gráfico Control Demanda kVA
0,00
10.000,00
20.000,00
30.000,00
40.000,00
50.000,00
60.000,00
70.000,00
80.000,00
90.000,00
1-A
ug-
12
7-A
ug-
12
13
-Au
g-1
2
19
-Au
g-1
2
25
-Au
g-1
2
31
-Au
g-1
2
8-S
ep-1
2
15
-Sep
-12
22
-Sep
-12
29
-Sep
-12
6-O
ct-1
2
13
-Oct
-12
20
-Oct
-12
27
-Oct
-12
3-N
ov
-12
10
-No
v-1
2
17
-No
v-1
2
24
-No
v-1
2
1-D
ec-1
2
8-D
ec-1
2
15
-Dec
-12
22
-Dec
-12
Co
nsu
mo
En
erg
ía [
kW
h]
Gráfico Control Consumo Energía Eléctrica Diario
L.S
L.I
VALOR PROMEDIO
CONSUMO ENERGIA KWh
49
Figura 3.28. Gráfico Control Demanda kVA
3.7 Gráficos Consumo- Producción vs Tiempo.
Figura 3.29. Gráfica Consumo- Producción vs Tiempo Mensual Planta 2.009-2.012
3600,00
3800,00
4000,00
4200,00
4400,00
4600,00
4800,00
5000,00
De
ma
nd
a C
on
tra
tad
a [
kV
A]
Demanda Mensual kVA
L.S
L.I
Valor Promedio
Demanda Mensual KVA
DAC [KVA]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
1800000
Un
ida
de
s P
rod
uci
da
s U
NI
Co
nsu
mo
En
erg
ía [
KW
h]
Consumo, Producción vs Tiempo E-P vs T
Consumo KWh
50
La gráfica (3.29) nos muestra el comportamiento de la energía consumida en kWh, la
producción de unidades por mes desde el año 2.009 hasta el año 2.012, la utilidad de este gráfico
es estudiar como varía el consumo de energía con respecto a las unidades producidas,
generalmente debe ocurrir en estos tipo de gráficos que a medida se incrementan las unidades
producidas se incrementa el consumo de energía y sí disminuyen las unidades producidas debería
reducirse el consumo de energía. Para el año 2012 observamos que esta tendencia se cumple con
excepción de los meses de mayo, junio y agosto en los cuales ocurre la relación inversa a la antes
descrita.
La tabla (3.7) de variación relativa de producción y el consumo nos releva la información antes
descrita, y nos confirma que son los meses de mayo, junio y agosto donde existe un
comportamiento anómalo en donde los signos de % de variación de consumo y de producción son
distintos.
Tabla 3.7. Variación del Consumo y Producción Mensual 2.012
Período Consumo
% Variación
del
Consumo
Producción
%
Variación
Producción
Comportamiento
ene-2012 1.007.400,00 4,67 362 30,12 No Anómalo
feb-2012 1.444.400,00 -43,38 949 -162,15 No Anómalo
mar-2012 1.467.400,00 -1,59 1168 -23,08 No Anómalo
abr-2012 1.168.460,00 20,37 872 25,34 No Anómalo
may-2012 1.200.600,00 -2,75 606 30,50 Anómalo
jun-2012 1.145.400,00 4,60 836 -37,95 Anómalo
jul-2012 1.200.600,00 -4,82 994 -18,90 No Anómalo
ago-2012 1.315.000,00 -9,53 953 4,12 Anómalo
sep-2012 1.168.400,00 11,15 557 41,55 No Anómalo
oct-2012 1.223.600,00 -4,72 777 -39,50 No Anómalo
nov-2012 1.306.400,00 -6,77 1055 -35,78 No Anómalo
dic-2012 841.800,00 35,56 167 84,17 No Anómalo
3.8 Gráfico Producción vs Consumo ( E vs P)
Una vez realizado el gráfico E-P vs Tiempo, sigue realizar el gráfico Energía consumida vs
Producción. Este tipo de gráfico nos permite determinar qué tan eficiente es nuestro proceso y
51
nos indica en qué medida la variación de los consumos de energía se debe a la variación de la
producción.
Figura 3.30. Gráfica E vs P Real 2.011 Meta 2.012, Planta
Del gráfico se obtiene la siguiente relación:
Como se puede afirmar que la correlación es adecuada y el término
nos indica la energía no asociada al proceso productivo es decir la energía
eléctrica utilizada en planta pero que no está ligada directamente al ensamblaje de unidades. De
este mismo gráfico se pudo determinar el comportamiento de las metas propuestas para el año
2.012 utilizando los datos meta tanto de unidades a producir y su consumo de energía
correspondiente el cual mostramos en la tabla (3.8)
Tabla 3.8 Metas de Consumo Energía y Unidades a Producir 2.012
Período Meta MWh Meta Unidades
ENERO 918.930,00 332,00
FEBRERO 1.315.600,00 993,00
MARZO 1.406.170,00 1.144,00
ABRIL 1.326.360,00 1.011,00
MAYO 1.382.170,00 1.104,00
JUNIO 1.372.570,00 1.088,00
JULIO 1.291.560,00 953,00
y = 592,5x + 758040 R² = 0,9289
y = 600,05x + 719717 R² = 1
0,00
200.000,00
400.000,00
600.000,00
800.000,00
1.000.000,00
1.200.000,00
1.400.000,00
1.600.000,00
0,00 500,00 1.000,00 1.500,00
Co
nsu
mo
[k
Wh
]
Unidades
Diagrama E vs P
Real 2011
Meta 2012
52
AGOSTO 1.274.160,00 924,00
SEPTIEMBRE 1.296.960,00 962,00
OCTUBRE 1.379.170,00 1.099,00
NOVIEMBRE 1.455.970,00 1.227,00
DICIEMBRE 1.343.160,00 1.039,00
Como se observa del gráfico (3.16) vemos que la relación entre la producción viene dado por la
ecuación:
Una vez que se obtiene el comportamiento de las metas para el año 2.012, se procede a evaluar
para los años del 2.012 sí cumplieron en efecto con dichas metas.
Figura 3.31. Gráfica E vs P, Planta Agosto-Diciembre 2.012
Como podemos observar para el período de agosto a diciembre la relación entre la energía
consumida y las unidades producidas viene por:
y = 623,38x + 767461 R² = 0,9441
0,00
200.000,00
400.000,00
600.000,00
800.000,00
1.000.000,00
1.200.000,00
1.400.000,00
1.600.000,00
0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1.000,00
Co
nsu
mo
[k
Wh
]
Unidades
Diagrama E vs P
Real 2012
53
Tabla 3.9. Estudio de Cumplimiento de metas Agosto- Diciembre 2.012
Período kWh Unidades Proyección
kWh Metas kWh Status
AGOSTO 1.315.000,00 945,00 1.286.764,25 1.274.160,00 No Cumple
SEPTIEMBRE 1.168.400,00 557,00 1.053.944,85 1.296.960,00 Cumple
OCTUBRE 1.223.600,00 777,00 1.185.955,85 1.379.170,00 Cumple
NOVIEMBRE 1.306.400,00 791,00 1.194.356,55 1.455.970,00 Cumple
DICIEMBRE 841.800,00 167,00 819.925,35 1.343.160,00 Cumple
De la tabla (3.9) vemos que solo el mes de agosto de 2.012 no cumplió con las metas
establecidas, todos los demás meses durante los cuales se estudió esta planta se cumplió con las
metas propuestas.
En el gráfico (3.32)mostramos el comportamiento del consumo de energía de planta pero esta
vez representado diariamente.
Figura 3.32. Gráfica E vs P, diario Planta Agosto- Diciembre 2.012
Podemos destacar que la relación obtenida viene dada por:
y = 261,04x + 40360 R² = 0,3722
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
0 10 20 30 40 50 60 70
Co
nsu
mo
En
erg
ía K
wh
Unidades producidas diarias
Diagrama de Consumo vs Producción (E vs P) diario Planta
Diagrama de Consumo vs Producción E vs P
Lineal (Diagrama de Consumo vs Producción E vs P)
54
A su vez con lo cual la relación E vs P no es válida para el formato diario, esto se
debe a que no todos los día se tiene la misma eficiencia o la misma producción y se tiene el
inconveniente que en ciertos días productivos, no se realiza producción alguna de unidades por
diversos motivos empresariales al contrario de la representación mensual en el cual no tenemos
ningún mes en cero.
La posibilidad de ahorro energético por cumplimiento de metas es de:
3.9 Gráficos Índice de Consumo
El siguiente paso después de elaborar el gráfico E vs P, se procede a graficar la representación del
Índice de consumo, cuya finalidad es mostrar que el índice de consumo depende de la producción
realizada, generalmente a medida que disminuye la producción tiende a disminuir el consumo
total de energía, pero el gasto energético por unidad de producto aumenta, esto se debe a que
aumenta el peso relativo de la energía que no está asociada a la producción.
Sí un punto está por debajo de la curva teórica o línea de tendencia representa un aumento en la
eficiencia de la producción, por el contrario un punto por encima de la curva representa una
disminución de la eficiencia.
Figura 3.33. Gráfica Índice de Consumo Diario Planta
y = 5400,5e-0,034x R² = 0,9028
0,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
14000,00
0 10 20 30 40 50 60 70
IC
Unidades producidas Diarias
IC diario de Planta
IC
55
Como observamos la relación Índice de consumo vs producción no es lineal, y la mejor
aproximación la encontramos a través de una exponencial quedándonos la relación entre ambas
variables como:
En la gráfica (3.34) ahora mostramos la gráfica índice de consumo vs producción pero con la
información mensual en vez de diaria.
Figura 3.34. Gráfica Índice Consumo Mensual, Planta
Como se aprecia la relación entre IC y Producción no es lineal sin embargo mejora el índice
de correlación con respecto al comportamiento diario.
3.10 Gráfica Sumas Acumulativas.
Este gráfico se realiza una vez construido el gráfico IC y nos da información correspondiente a la
variación del consumo energético, en un tiempo dado y se puede determinar la energía que se ha
dejado de consumir o se ha sobre consumido para el período de evaluación. Para graficar primero
es necesario elaborar la tabla de tendencia la cual presentamos a continuación.
y = 5126,6e-0,002x R² = 0,9629
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
3500,00
4000,00
4500,00
0 200 400 600 800 1000
IC
Unidades producidas mensualmente
IC Mensual Planta
IC Mensual Planta
56
Tabla 3.10. Sumas Acumulativas Planta
Período (MES) Ea Pa Et=m*Pa+Eo Ea-Et Suma
Acumulativa
AGOSTO 1.315.000,00 945,00 1356470,6 -41470,6 -
SEPTIEMBRE 1.168.400,00 557,00 1114637,96 53762,04 95232,64
OCTUBRE 1.223.600,00 777,00 1251759,56 -28159,56 -81921,6
NOVIEMBRE 1.306.400,00 791,00 1260485,48 45914,52 74074,08
DICIEMBRE 841.800,00 167,00 871558,76 -29758,76 -75673,28
Figura 3.35. Gráfica Sumas Acumulativas Planta, Agosto- Diciembre 2.012
Podemos observar que los meses de septiembre y noviembre tienen un sobre consumo de energía,
mientras que para octubre y diciembre tenemos energía que no se consumió en estos últimos
mencionados la energía que se dejó de consumir se debió a que en octubre la planta realizó una
parada por mantenimiento al igual que en diciembre en el cual la parada se realizó a mitad de mes
hasta enero de 2.013.
3.11 Selección del Área de Pintura como Zona de Estudio.
Como parte de este trabajo de pasantía y hemos mencionado anteriormente, diariamente se
realizaba recorrido por las diversas zonas de planta tomando las lecturas de las sub-estaciones
que cuentan con los analizadores de energía. Mensualmente se cierra la carpeta con las
95232,64
-81921,6
74074,08
-75673,28
-100000
-50000
0
50000
100000
150000
SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Co
nsu
mo
de
En
erg
ía K
wh
Diagrama Suma Acumulativa Planta
Suma Acumulativa
57
mediciones correspondientes de dicho período para cada área y se calculan los porcentajes
correspondientes del consumo de energía con respecto al total de planta.
Tabla 3.11. Consumos Mensuales Energía kWh por Áreas de Planta
AREA/ MES Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
PINTURA 657.075,50 606.706,70 546.496,10 558.082,40 556.171,90 392.877,30
BIW 234.544,40 257.118,60 233.605,88 218.825,56 237.538,84 120.193,86
TCF 133.068,40 153.099,00 151.855,60 179.167,80 188.087,60 120.570,10
OTRAS
AREAS 162.111,70 243.475,70 236.442,42 267.524,24 274.001,66 208.158,74
GENERAL 1.186.800,00 1.260.400,00 1.168.400,00 1.223.600,00 1.255.800,00 841.800,00
Tabla 3.12 Resumen Consumo Energía por Áreas Planta, Julio- Diciembre 2.012
Figura 3.36. Distribución Consumo Energía Eléctrica por Áreas Pintura
En resumen es Pintura como se mencionó en secciones anteriores el proceso que se lleva la
mayor parte del consumo de planta con un 48%
48%
19%
13%
20%
% Consumo Energía Eléctrica
PINTURA
BIW
TCF
OTRAS AREAS
AREA/ MES Total %
PINTURA 3.317.409,90 47,82
BIW 1.301.827,14 18,77
TCF 925.848,50 13,35
OTRAS AREAS 1.391.714,46 20,06
GENERAL 6.936.800,00 100,00
58
3.12 Descripción del Área de Pintura, Procesos, Consumos, Pérdidas y Desperdicios
El área de Pintura es de alrededor de 8.800 , donde se cuenta con un sistema interconectado de
sistemas tales como: cableado eléctrico, tuberías de agua, gas, aire comprimido, etc.
Las sub-estaciones que alimentan son las sub-estaciones de E-coat y Pintura de la cual resumimos
sus datos nominales en la siguiente tabla.
Tabla 3.13. Datos Nominales Sub-Estación E-Coat y Pintura
Transformador S/E Tipo Potencia
(kVA) Tensión Conexión Aislamiento
T-01 E-Coat 3F Compacto 1100 13,8kV/480-277V Δ-Y Aceite
T-02 E-Coat 3F Compacto 2500 13,8kV/480-277V Δ-Y Seco
T-06 Pintura 3F Compacto 1500 13,8kV/472-273V Δ-Y Seco
T-07 Pintura 3F Compacto 500 13,8kV/226-130V Δ-Y Seco
En la tabla (3.14) se resumen los equipos que consumen energía eléctrica y que son alimentados a
partir de los transformadores antes descritos.
Tabla 3.14. Equipos Alimentados por Sub-Estaciones de E-Coat y Pintura
S/E Transformador Carga S/E Transformador Carga
Rectificador E-coat Mcc-1
Reserva Inyector fondo
MCC E-coat Taller general alimentacion
Chiller Control horno de fondo
Planta de Tratamiento Iluminacion cabina de fondo
Compresor de aire N.3 ZT-275 Extractores bombas
Panel Control #1 Horno E-coat zona 1
Control ventiladores e iluminacion cabina de
fondo
Panel Control #2 Horno E-coat zona 2 Sistemas
Tablero Ventiladores E-coat Tablero ppal tunel fosfato
Oven Conveyor Mcc-3 zona 1,2,3
Over head Conveyor Master panel horno de color
Bomba Contra incendio Mcc-2
Bomba Jockey Mcc-4
Compresor de aire N.1 ZT-90 Secador de aire fd 700
Tablero bombas aguas blancas Secador de aire d 220
Galpon desechos industriales Tablero iluminacion, ventilacion area latoneria
Compresor de aire N.2 ZT-90 Tablero iluminacion ecoat
Tablero ventiladores area compresores Puertas hornos ecoat
Tablero de ventiladores taller de pintura Cargador de bateria
Bomba de pozo profundo Luces generador
Tablero vigilancia
Nuenos vestidores, banos a,b,c
Alumbrado galpon pintura
Alumbrado cabina de pintura
Alumbrado pintura
Alumbrado exterior
Alumbrado sala compresores
T-06
T-07
E-coat
T-01
T-02
PINTURA
59
3.13 Gráficos Pintura
En esta sección se presentan los gráficos E-P vs T, E vs P, IC vs P y gráfico de sumas
acumulativas así como lo realizado para la planta en general ahora lo haremos en específico para
Pintura.
Figura3.37. Diagrama Consumo- Producción Vs Tiempo en Pintura. Agosto- Diciembre 2.012
Tabla 3.15 Porcentaje Variación del Consumo y de la Producción
Período Consumo
%
Variación
del
Consumo
Producción
%
Variación
Producción
Comportamiento
AGOSTO 524805,1 - 953 - -
SEPTIEMBRE 462375,8 11,90 556 41,66 No Anómalo
OCTUBRE 461422,6 0,21 727 -30,76 Anómalo
NOVIEMBRE 514974,6 -11,61 781 -7,43 No Anómalo
DICIEMBRE 329649,2 35,99 167 78,62 No Anómalo
Para pintura se observa de la gráfica de E-P vs T y no los confirma la tabla (3.15) que el único
mes de comportamiento anómalo es el de octubre de 2.012 en el cual disminuye ligeramente y la
producción aumenta lo cual representa un escenario óptimo porque lo que se quiere es producir la
mayor cantidad de unidades con el menor costo energético posible.
0
200
400
600
800
1000
1200
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Un
ida
de
s P
rod
uci
da
s
Co
nsu
mo
Kw
h
Meses
Consumo, Producción vs Tiempo (E-P) vs T Pintura
Consumo Energía Kwh Unidades
60
Figura 3.38. Gráfica E vs P mensual, Pintura
Se puede observar que la relación entre el consumo de energía y la producción viene dado por:
La correlación con lo cual la relación lineal es válida y aplica a su vez para Pintura.
Es de notar que representa el consumo de energía asociado a la producción de
unidades y implica la energía no asociada a la producción de unidades.
En la gráfica (3.39) se muestra el comportamiento diario de la gráfica E vs P para Pintura, e
igual que para el gráfico de toda la planta, la ecuación que liga a E y a P tiene una correlación
inferior a 0,85, con lo cual no podemos asumir que la relación sea lineal.
A diferencia del gráfico E vs P de la planta en el de Pintura no se puede colocar una tabla que
indique si en los meses se cumplió con las metas, ya que no se tiene un indicador meta de
unidades a pasar por pintura en un período determinado ya sea (diario, mensual o anual)
y = 251,56x + 298452 R² = 0,9309
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
0 200 400 600 800 1000 1200
Co
nsu
mo
En
erg
ía K
wh
Unidades Producidas Mensualmente
Consumo vs Producción (E vs P) mensual Pintura
Consumo vs Producción (E vs P) mensual Pintura
61
Figura 3.39. Gráfica E vs P diario, Pintura
Figura 3.40. Gráfica Índice Consumo Diario, Pintura
y = 101,09x + 18955 R² = 0,2375
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 10 20 30 40 50 60 70
Co
nsu
mo
de
En
erg
ía K
wh
Unidades producidas diarias
Consumo vs Producción (E vs P) diario Pintura
Consumo vs Producción (E vs P) diario Pintura
Lineal (Consumo vs Producción (E vs P) diario Pintura)
y = 3149,4e-0,04x R² = 0,8016
0,00
5000,00
10000,00
15000,00
20000,00
25000,00
0 20 40 60 80
IC
Título del eje
IC diario Pintura
IC diario Pintura
Exponencial (IC diario Pintura)
62
Figura 3.41. Gráfica Sumas Acumulativas, Pintura
Tabla 3.16. Suma Acumulativa Agosto- Diciembre Pintura
Período (MES) Ea Pa Et=m*Pa+Eo Ea-Et Suma Acumulativa
AGOSTO 524805,1 953 538188,68 -13383,58 -
SEPTIEMBRE 462375,8 556 438319,36 24056,44 37440,02
OCTUBRE 461422,6 727 481336,12 -19913,52 -43969,96
NOVIEMBRE 514974,6 781 494920,36 20054,24 39967,76
DICIEMBRE 329649,2 167 340462,52 -10813,32 -30867,56
Del gráfico de Sumas acumulativas se ve que al igual que en el de toda la planta se tiene un
sobre consumo de energía en los meses de septiembre y noviembre, en octubre y diciembre se
dejó de consumir energía de lo que se tenía planificado por ya lo antes descrito que en ambos
meses se realizaron paradas de planta.
3.14 Censo de Carga
Para conocer la distribución de las cargas eléctricas en las zonas de pintura, se realizaron varios
recorridos por el área, tomando los valores de placa de los motores en funcionamiento, a partir de
estos datos se procedió a realizar el cálculo de valores de potencias para estimar la carga total
conectada tanto en kVA como el consumo en kWh, para poder identificar pérdidas y desperdicios
energéticos. De todos los datos medidos se obtiene:
37440,02
-43969,96
39967,76
-30867,56
-60000
-40000
-20000
0
20000
40000
60000
SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Co
nsu
mo
de
En
erg
ía K
wh
Suma Acumulativa Pintura
Suma Acumulativa
63
Tabla 3.17 Consumo de Energía Diversos Procesos Pintura y su Porcentaje
Área kWh mensual % % Acum
T. Fosfato 89.393,10 13,40 13,40
E-Coat 133.017,94 19,93 33,33
Sello 2.275,95 0,34 33,67
Fondo 57.193,94 8,57 42,24
Lijado 663,19 0,10 42,34
Color 221.971,37 33,27 75,61
Retoque 2.215,98 0,33 75,94
Compresores 160.536,97 24,06 100,00
Total 667.268,45 100,00
Figura 3.42. Distribución Energía kWh por Áreas de Pintura
Como se puede observar del gráfico (3.42), el proceso de color, que incluye la cabina y el horno
de color son los procesos que tienen mayor consumo de energía eléctrica con el 33% del
consumo de energía total de Pintura. Ya que en efecto es color el área que tendrá mayor
generación de pérdidas se procede a mostrar los resultados obtenidos así como los diagramas de
Pareto que nos indican el 20 % de los equipos que representan el 80% del consumo de dicha
área.
14%
20%
0%
9% 0%
33%
0%
24%
% Consumo KWh Pintura por Áreas
T. Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado
Color
Retoque
Compresores
64
Figura 3.43. Diagrama Pareto, Potencia Instalada Motores, Color
Se ve del diagrama de Pareto que representa la potencia en kVA instalada en color de la gráfica
(3.43) y del Pareto de Consumo de Energía de la gráfica (3.44) de los motores que conforman el
80% de los equipos son los motores extractores e inyectores, con lo cual después de la gráfica
(3.44) se procede a mostrar el estudio de carga de los motores extractores.
Figura 3.44. Diagrama Pareto, Consumo Energía kWh Motores, Color
65
3.15 Estudio de Carga de Motores
Es de notar del apartado (3.14) que los motores extractores de color son uno de los equipos que
tiene mayor consumo en el área de color, a continuación se presenta en la tabla (3.18) los valores
nominales obtenidos de la placa del motor extractor #1 de color, posteriormente se mostrará las
gráficas procesadas en Excel de las mediciones hechas con el equipo analizador de energía
FLUKE 434, posteriormente se mostrará la tabla (3.19) que obtenemos después de haber
colocado tanto los datos nominales como los valores medidos en un programa del entorno
MATLAB, la cual contiene tanto valores de deslizamiento, potencias de entrada y salida,
pérdidas y sí el motor se encuentra sub o sobre cargado.
Se evidencia de las gráficas (3.45) y (3.46) que existe desbalances de tensiones y corrientes,
particularmente se verifica que el desbalance de tensión en la figura (3.46) así como para los
Apéndice (O.3), Apéndice (O.16) y Apéndice (O.29) ocurre en la fase “b” del sistema de planta
en el cual es igual o excede el 5% admisible, esto evidencia que es la fase menos cargada del
sistema dado que por lo general esta fase es de mayor dificultad a la hora de instalar cualquier
equipo que no requiera de una conexión trifásica y por lo general se tiende a instalar los equipos
en las fases “a” y “c” sí son equipos monofásicos.
A su vez cabe mencionar que el desequilibrio se produce dado que los sistemas eléctricos
industriales no presentan las características ideales ni en simetría ni en forma de onda(no son
ondas sinusoidales puras) y magnitud (mayor o menor a la nominal) las tres fases pueden
presentar valores distintos, por lo cual se tiene una calidad de potencia eléctrica disminuida , otra
de las razones que contribuye al desequilibrio de tensiones es una posible instalación de un
conductor de calibre diferente al de las otras fases y se recomienda verificar dichas instalaciones ,
fallas de aislamiento en conductores no detectadas y transformadores conectadas en delta abierta.
En el caso del desequilibrio de corriente podemos observar de las gráficas (3.45), Apéndice
(O.2), Apéndice (O.15) y Apéndice (O.28), los desequilibrios de corriente en la cual la fase
denominada “c”, es la que posee mayor corriente en los casos mencionados y se verifica que es la
fase con mayor carga conectada y se debe a instalaciones de equipos monofásicos en esta fase,
posibles fallas de aislamientos en los conductores de esta fase que no se han detectado, diversos
calibres de conductores instalados en esta fase.
66
Figura 3.45. Gráfica Corrientes, Motor Extractor 1
Figura 3.46. Gráfica Tensión, Motor Extractor 1, Color
Tabla3.18. Datos Nominales Motor Extractor #1 Color
Equipo Tensión
(V)
Corriente
Nom (A)
Frec
(Hz) Efic
Potencia
(HP)
Velocidad
(RPM)
Extractor1 460 57,9 60 0,81 50 1770
67
Figura 3.47. Potencia Activa Trifásica Motor Extractor 1, Color
Por lo tanto es recomendable utilizar un motor de 40 HP, para el extractor número 1 de
Color. A continuación se mostrará la gráfica característica de esta máquina de Par vs
deslizamiento y la gráfica eficiencia vs deslizamiento.
Tabla 3.19 Datos Obtenidos Mediante Programa MATLAB para Operación Motor Extractor #1,
Color
Deslizami
ento
Vel
Operación
(RPM)
Psalida
(kW)
Pentrada
(kW)
Pérdidas
(kW)
Efic
(%)
Maq.
SobreCargada
(%)
Maq.
SubCargada
(%)
0,013596 1775,5 28,403 35,107 6,7036 80,90 0 25,853
68
Figura 3.48. Curva Característica Par vs Deslizamiento, Motor Extractor 1 , Color
Figura 3.49. Curva Eficiencia vs Deslizamiento, Motor Extractor 1, Color
Como se evidencia de la figura (3.49) el punto de operación está bajo la curva característica,
una de las razones es que el motor le llegan a su entrada una tensión de 460 V en vez de los
480 V nominales, como vemos esto es una pérdida en este equipo ya que nos decrece en un
5%
69
Tabla 3.20. Parámetros Calculados Motor Extractor #1 Color
Zestator ZMagnetización Rr Xr
0,0665+j0,0797 0,5824+j2,8823 0,0173 0,0797
3.16 Censo de Carga por Iluminación
En este escenario se puede alcanzar un ahorro de 8.006,52 kWh/mes lo cual representa un
15,54% del consumo actual solamente en iluminación.
Figura 3.50. Consumo de Energía Eléctrica por Iluminación Áreas de Pintura
Como parte de ahorro de energía, se calculó el consumo total de electricidad por parte de las
luminarias instaladas en Pintura como se tiene en la actualidad, y posteriormente se procedió
a un consumo teórico del escenario en el cual todos los tubos fluorescentes de 40W son
reemplazados por luminarias de 32 W y se reducen las horas de trabajo de las mismas de 12
horas aproximadas que permanecen encendidas en la actualidad a una de reducción de 2
horas con lo cual operarían 10 horas diarias
6%
24%
8%
5% 12%
26%
19%
% Consumo Energía por Iluminación por Áreas
Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado
Color
Retoque
Tabla 3.21 Calculo Ahorro Energético por Reemplazar Luminarias de 40 W a 32 W
Condición ConusmoKWh Ahorro
Energía(KWh/mes)
Bombillos 40 W 1716,872 -
Bombillos 32 W 1449,988 8006,52
70
3.17 Identificación de Pérdidas y Desperdicios Adicionales
Pérdidas por Puntos Calientes
A partir del informe de termografía de la empresa Switchgear de Venezuela, la cual elaboró
para Chrysler de Venezuela L.L.C, se identificaron puntos denominados puntos calientes, en
los cuales por vibraciones mecánicas las cuales provocan movimiento de las conexiones
eléctricas de los equipos hace que las uniones se aflojen y haya un flujo excesivo de corriente
y se calienta el punto afectado. Dentro de Pintura se obtuvieron los siguientes anormalidades.
Figura 3.51. Estudio Termográfico Motor Extractor de Aire
Este punto caliente ubicado en terminal de entrada de base de porta fusible de la fase T de
los motores extractores de aire, se le detectó una temperatura anormal de Nivel 3 con un
aumento de 34,5 C adicionales lo cual representa una condición peligrosa y se determinó que
el posible origen es untorque defectuoso de la conexión o una posible conexión no aislada
71
correctamente. Se recomienda hacer una parada inmediata para torquear las conexiones,
limpiarlas y revisar las tornillerías de la conexión.
Pérdidas por Vibraciones
La empresa IBRATECH, realizó un informe técnico sobre vibraciones y temperatura a
motores de aplicaciones para: ventiladores, inyectores, extractores y compresores. La data
fue luego procesada y los datos obtenidos fueron:
A continuación se describirán los diversos estados y consecuencias de cada una de las
condiciones encontradas en los diversos motores de Pintura:
o Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo plazo: la máquina puede operar en
las condiciones actuales, sin embargo cuando tenga programada su próximo
mantenimiento se sugiere verificar el programa de lubricación de los equipos, la
frecuencia con que se le hace mantenimiento, la cantidad y calidad de lubricante.
o Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto plazo: se encontró que las poleas
tienen un desalineamiento tolerable. Existe una posible resonancia estructural. La
máquina puede operar a corto plazo sin embargo se recomienda hacer cambios o
ajustes en la estructura para sacarla de la frecuencia de resonancia.
o Máquina Crítica con Estado Inaceptable: al igual que en el caso anterior las poleas
presentan un desalineamiento, se presentan fallas incipientes en los rodamientos del
lado de transmisión del motor y se repite el efecto de la presencia de una resonancia
estructural la cual tiene grado de vibración severa y dañina. Se debe hacer ajuste lo
más pronto posible para revisar el balance y concentricidad de los componentes
sujetos al eje del motor, balanceo, alineación, alinear las poleas de la transmisión de
bandas y a su vez verificar el programa de lubricación de los equipos, la frecuencia
con que se le hace mantenimiento, la cantidad y calidad de lubricante.
o Máquina Crítica con Estado Peligroso: el motor presenta un desbalance inaceptable,
las poleas presentan un desalineamiento, la máquina tiene vibraciones peligrosas y
debe sacarse de operación de inmediato. Se recomiendo balancearlo, realizar ajustes
72
en la estructura para sacar lo de la frecuencia de resonancia, alinear las poleas y
verificar el programa de lubricación de los equipos, la frecuencia con que se le hace
mantenimiento, la cantidad y calidad de lubricante.
Tabla 3.22 Diagnóstico de Vibraciones Motores Pintura
Equipo Diagnóstico Motor Ventilador- recirculación #1 Horno
Pintura Máquina Crítica con Estado Inaceptable
Motor Ventilador- recirculación #2 Horno
Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Ventilador- recirculación #3 Horno
Pintura
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Extractor #1 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Extractor #2 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Inaceptable
Motor Extractor #3 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Extractor #4 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Extractor #5 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Extractor #6 Cabina Pintura Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor VentRec Zona 1
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor VentRec Zona 2
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Extractor Salida aire Entrada Horno
Ecoat
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor Extractor Salida aire Salida Horno
Ecoat
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor Extractor #! Cabina Lijado
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor Extractor #! Cabina Lijado
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Inyector Cabina Lijado
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor Extractor Cabina Retoque #1 Máquina Crítica con Estado Peligroso
Motor Extractor Cabina Retoque #2 Máquina Crítica con Estado Inaceptable
Motor Inyector #1 Cabina Pintura
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Inyector #2 Cabina Pintura
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Inyector #3 Cabina Pintura
Máquina Crítica con Estado Aceptable a largo
plazo
Motor Vent Recirculación zona 1 Horno
Fondo
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Vent Recirculación zona 2 Horno
Fondo Máquina Crítica con Estado Inaceptable
73
Motor Inyector Fondo
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Extractor Garita Entrada Horno E-
Coat
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Extractor Garita Salida Horno E-Coat
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Compresor Aire ZT 275
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Compresor Aire ZT 90
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
Motor Ventilador Torre Enfriamiento W2 Máquina Crítica con Estado Inaceptable
Motor Ventilador Torre Enfriamiento KK Máquina Crítica con Estado Inaceptable
Motor Ventilador Torre Enfriamiento P3
Máquina Crítica con Estado Tolerable a corto
plazo
74
CAPÍTULO 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A partir de todos los análisis realizados en este trabajo, se pueden obtener las siguientes
conclusiones sobre el uso de eficiente de energía, pérdidas y desperdicios energéticos y los
sistemas de gestión de la energía.
En la empresa Chrysler de Venezuela L.L.C, se está implementando un Sistema de
Gestión de la Energía, el cual mediante este trabajo se puede constatar la situación
actual desde el punto de vista energético de la empresa en particular del área de
Pintura.
Chrysler de Venezuela, L.L.C es una empresa que busca consolidarse como la
empresa automotriz premier en la protección ambiental.
De los informes mensuales y agrupados por este trabajo de pasantía se determinó que
de las áreas productivas de planta, es Pintura la zona con mayor consumo el cual
entre los meses de julio a diciembre del 2.012 registró un consumo de 3.317.409,90
kWh para un total del 47,82 %, con lo cual es el área de estudio que debe realizarse
con prioridad para reducir sus pérdidas y aumentar su eficiencia.
75
Dentro del área de Pintura, la zona llamada Color conformada por la cabina y horno
de color representa el proceso de mayor consumo ya que con respecto a motores para
diversas aplicaciones se tiene un consumo de 221.917,37 kWh para un 33,27% de
Pintura y con respecto a l consumo por iluminación representa el 26% de toda Pintura
con un total de 450,16 kWh.
Los motores que conforman la cabina y el horno de color, son los motores extractores
que representan el grupo de motores de mayor consumo en el área, y es de notar de
los análisis cómputos presentados en el capítulo 3 y en el Apéndice O, que están
trabajando en condiciones de sobrecarga de hasta un 30%, lo cual les resta eficiencia
a su desempeño. Con lo cual su punto de operación se encuentra bajo su curva
nominal de operación en la cual debería estar trabajando.
Los motores extractores, inyectores, ventiladores y los compresores de aire de
Pintura, se les detectó pérdidas debido a vibraciones y deterioro de sus componentes
físicas, con lo cual es necesario realizarse su correspondiente mantenimiento a su
debida frecuencia, es de notar que estos son motores del año 1.994, es decir no son
motores de última generación, son motores de casi 20 años de operación, por lo tanto
se deben mantener en condiciones óptimas para su funcionamiento adecuado.
A su vez se encontraron mediante análisis termográficos, elevaciones anormales de
temperatura, es decir los llamados puntos calientes, los cuales por exceso de
temperatura se tienen sobrecalentamiento de temperatura, por lo tanto menor
capacidad de transmisión de energía y mayores pérdidas.
La resolución 76 del Ministerio Popular para Energía Eléctrica resuelve que todos
aquellos usuarios que superen una demanda asignada de 1.000 kVA deberán tomar
acciones para mantener una reducción del consumo del 10% mensual con respecto al
año 2.009, de este trabajo se pudo verificar que es necesario seguir tomando acciones
ahorrativas ya que no en todos los meses se cumple con dicha resolución.
76
Aún en muchas áreas y procesos de planta dentro del personal no se tiene la cultura
del ahorro energético, por lo que es imprescindible fomentar, educar e incentivar al
personal con respecto al tema que nos concierne a todos y que somos parte ya que a
su vez están en su totalidad predispuestos a colaborar en dichas acciones.
Variables como el consumo de energía en kWh/mes y la demanda mensual de kVA
son variables que están dentro de los límites de control correspondiente, sin embargo
se debe trabajar para que las mediciones se acerquen cada vez más a sus valores
promedios para alejarlas de sus límites.
Sí se cumplen las metas para cada período de tiempo seleccionado se pueden lograr
ahorros de energía significativos.
De las Gráficas E-P vs T vemos que no se tienen en todos los períodos de tiempo el
comportamiento denominado normal es decir a mayor producción mayor consumo
de energía y viceversa, por lo tanto tenemos escenarios en los cuales se reduce la
producción y aumenta el consumo.
Se deben seguir realizando estudios de eficiencia energética, para seguir detectando
las posibles causas de pérdidas presentes en planta, y atacar aquellas que tengan
mayor impacto en vez de atacar aquellas que sean menos significativas para
conseguir lograr la mayor eficiencia.
La metodología WCM, es clara y nos permite la reducción de costos de operación de
sus plantas, a través de la identificación de pérdidas y desperdicios energéticos.
De la Matriz C en el Apéndice(H), podemos lograr reducir los costos con respecto a
energía en este caso de pérdidas de energía hasta en Bs.F850.800,95
aproximadamente si se atacan las pérdidas presentes en planta lo cual representa
hasta un 38,94% del presupuesto del 2.012.
77
Los diagramas de Pareto son una herramienta gráfica efectiva a la hora de llevar a
cabo un plan de eficiencia energética, ya que nos permite identificar el 20% de las
causas que provocan el 80% de los efectos de cualquier fenómeno estudiado,
herramienta que fue aplicada para determinar los consumos por áreas de Pintura.
RECOMENDACIONES.
Una vez culminadas las actividades propias a la identificación de pérdidas, entre las cuales se
incluyen, recorridos por planta, mediciones, encuestas, análisis gráficos, se han identificado
potenciales de ahorro de energía, con lo cual se pueden plantear recomendaciones necesarias
para disminuir dichas pérdidas, las cuales presentamos a continuación.
Realizar mantenimiento predictivo, preventivo y correctivo con una frecuencia
programada a los motores de planta, para evitar problemas tales como pérdidas por
vibraciones en sus partes mecánicas, elevación de temperatura, controlar la
temperatura del aceite de lubricación para disminuir las pérdidas por fricción.
Respecto ala sobrecarga de los sistemas las medidas a realizar pueden ser:
automatización de dichos sistemas, considerar el posible cambio y modificar los
hábitos de operación y mantenimiento.
La próxima área de estudio a analizar desde el punto de vista de energía dentro de
Pintura, es el área de E-Coat la cual representa el 24% del consumo de energía
Verificar la tensión de alimentación en motores trifásicos de corriente alterna, el
desequilibrio de tensión no debe sobrepasar el 2%.
Continuar con el proceso de medición de motores eléctricos en Pintura para seguir
detectando, problemas tanto como reducción de su eficiencia o sub/sobre
dimensionamiento.
78
Mejorar las condiciones ambientales que rodean a los diversos equipos ya que
condiciones tales como temperatura, humedad, presión suciedad restan eficiencia a
dichos equipos.
Considerar el uso de variadores de velocidad para mejorar las condiciones de
operación y arranque de los motores eléctricos y aumentar la eficiencia especialmente
en el caso de los compresores.
Mantener actualizada mediante una base de datos las fechas y condición de los
mantenimientos programados y que deberán realizarse a los diversos equipos de
Planta.
En cuanto a los analizadores de energía requeridos en Planta, es necesario:
o Instalaren aquellas sub-estaciones que no cuentan aún con dichos equipos
para desglosar aun por las áreas restantes el consumo de energía.
o Se requiere que los nuevos equipos a instalar tengan comunicación remota
con algún equipo informático que permita el estudio del consumo diario de
energía y reemplazar los existentes por los ya mencionados equipos.
Estudiar las pérdidas y desperdicios en las otras áreas de Planta, una vez se alcancen
los objetivos en Pintura.
Realizar una identificación en profundo de los tableros existentes en planta, con las
cargas que alimentan, para poder así distribuirlas adecuadamente y poder seccionarlas
de ser necesario.
Realizar estudio termográfico en los tableros restantes de Pintura, para identificar
puntos calientes adicionales y poder solucionarlos.
Con respecto a iluminación se tienen dos posibilidades de ahorro energético:
o Cambio de luminarias de 40 W por luminarias de 32W
79
o Reemplazar las ya existentes de 40 y 32 W por luminarias LED de bajo
consumo. A su vez se debe establecer las adecuadas separaciones y alturas de
sus montajes, para aprovechar al máximo los lúmenes que emiten.
Instalar temporizadores a aquellas luminarias para permitir su encendido y apagado
en horarios fuera de producción, ya que representa un consumo innecesario
Desarrollar concientización mediante charlas, preparación al personal sobre el uso de
las diversas energías y su impacto sobre el ambiente, y de las posibles medidas a
tomar para ahorrar energía, tales como apagado de luminarias, ventiladores, aires
acondicionados, equipos de computación, en horarios donde no se utilizan.
La metodología de WCM de matrices para la parte ambiental, apenas está en su
primera evaluación, es decir, es la primera vez que se realiza, por lo tanto es
necesario aplicar las medidas de ahorro y para el próximo período que toque
realizarse de nuevo, tener nuevas fuentes de pérdida de energía a atacar que no sean
las que se presentan actualmente.
Hacer una sub-división en el departamento de ambiente, encargado solo a la parte de
energía eléctrica, ya que por sí solo esta áreas abarca una serie de actividades a las
cuales se les debe dedicar atención en especial.
Comprar diversos equipos para estudios de energía eléctrica tales como : luxómetros,
cámaras infrarrojas, para realizar diversos estudios energéticos en planta.
Estudiar el comportamiento del compresor ZT 90 el cual es el utilizado en las horas
no productivas y fines de semana para el suministro y distribución a las diversas áreas
de planta.
80
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Centro Elaboración WCM, Manual de Despliegue de Costos WCM, 2012.
2. Nordelo Borroto Aníbal, Gestión Energética Empresarial, Centro de Estudios de Energía
y Medio Ambiente Universidad de Cienfuegos, 2002.
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Universidad Autónoma de Occidente, Guía Gestión Integral del Uso de Energía.
4. Agencia Internacional de Energía, Energía Eficiente, Disponible en Internet:
http://www.iea.org/efficiency/index.asp
5. Unidad de Planeación Minero Energético- UPME , Guía Didáctica para el desarrollo de
Auditorías Energéticas, República de Colombia, 2.007
6. Grupo de Gestión Eficiente de Energía, Universidad del Atlántico, Guía para la
Implementación de Sistemas de Gestión Integral de la Energía,
7. Grupo de Gestión Eficiente de la Energía, Universidad de Atlántico, Eficiencia Energética
en Motores Eléctricos.
8. Aller José Manuel, Máquinas Eléctrica Rotativas, Editorial Equinoccio.
9. Montenegro Julio, Principio de Funcionamiento Máquinas Asincrónicas.
10. Chapman Stephen, Máquinas Eléctricas, McGraw Hill, Tercera Edición.
11. Lighting, Atlantic International University, Honolulu, Hawai, 2007
12. Grupo de Gestión Eficiente de la Energía, Universidad de Atlántico, Diasnóstico
Energético en el Sistema de Iluminación.
13. Grupo de Gestión Eficiente de la Energía, , Universidad de Atlántico, Herramientas para
el análisis de Caracterización de la Eficiencia Energética.
14. WEG. Oportunidades Para el Ahorro de Energía Eléctrica a Través del uso de Motores de
Alta Eficiencia e Inversores de Frecuencia
15. Ministerio del Poder popular para la Energía Eléctrica, Resolución N 76, 2011
16. Grupo de Gestión Eficiente de Energía KAI, Grupo de Investigación de Energías GIEN:
Herramientas Para el Análisis de Caracterización de la Eficiencia Energética. Diciembre
2.009
17. Compensación de Energía Reactiva. Disponible en Internet: http://www.schneider-
electric.com.ar/documents/recursos/myce/capitulo02_1907.pdf
18. Ministerio Poder Popular Energía Eléctrica. Disponible en internet:
http://www.mppee.gob.ve/inicio/glosario-de-terminos
81
APÉNDICE A
PLANO FÍSICO CHRYSLER VENEZUELA, L.L.C
82
Apéndice A.1
83
Apéndice A.2
84
APÉNDICE B
DIAGRAMA UNIFILAR CHRYSLER VENEZUELA, L.L.C
85
Apéndice B.1
86
APÉNDICE C
FORMATO ENCUESTA REALIZADA
87
Apéndice C.1
# OpciónA OpciónB OpciónC OpciónD
SI NoNoSabe/No
RespondeComentarios
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Sabesíalosequiposselesrealizamantenimientopredictivo,correctivoopreventivo?
Estaríadispuestoacontribuirconelahorrodeenergía?
Conrespectoaañospreviosconsideraqueelconsumodeenergíaha
aumentadp,disminuidoopermanceigual?
Existeenlaactualidadalgúnplanocampañageneraldeconcientizacióndel
eprsonalalrededordelahorrodeenergía?
Mencionealgúnejemplodelmalusoqueseledaalaenergíaenplanta
Cómocreequesepuedesolventarlaproblemáticadelapregunta13?
Seapaganlossiguientesequipos(motores,ventiladores,iluminación,aires
acondicionados,bomas,etc)enhorariosdenoproducción?
Consideraquelascondicionesambientalessonadecuadadsparael
funcionamientodelosequipos?
Sabecuáleselcostoasociadoalusodeelectricidad?
SabeohavistosíseestánimplementandomedidasdeahorroEnergético?
Comente
Indiqueeláreadeplantaqueconsideratieneelmayorconsumodeenergía
Cuálconsideraeselgrupodeequiposqueconsumemayorenergíaeléctricaenplanta?
Existeensuárealaboralalgúnlíderdegrupoencargadodeasesorarloscon
respectoaltemadeahorrodeenergía?
CómocontribuyeUd.Alahorrodeenergíaenplanta?
EncuestaEficienciaEnergéticaPregunta
SabeUd.SíexisteunSistemadeGestiónEnergéticayAmbiental?ConoceeltérminoEficienciaEnergética?
TieneConocimientodelasfuentesdeEnergíautilizadasenplanta?
CualEnergíaconsideraeslademayorconsumoenlosprocesosdeproducción?
88
APÉNDICE D
DESCRIPCIÓN POR ÁREA PRODUCTIVA DE LOS PROCESOS
REALIZADOS EN CHRYSLER DE VENEZUELA L.L.C
89
Código Descripción Breve Descripción
Proceso Productivo
Materiales
Área que cubre el almacén de materiales productivos, es decir, las
partes que conforman el vehículo. Comprende la zona de descarga,
almacenamiento, control y despacho de materiales que surten las
líneas de producción
E
Electropunto -
Latonería
(BIW)
Sub-ensambles por medio de soldaduras Electropunto, MIG Blazer
y MIG Weld que dan forma a la Matriz Principal (sub-ensamble de
laterales, techo y piso), para luego continuar con la instalación de
guardafangos, capó, puertas y compuertas. Por último, se prepara la
superficie de la unidad en un área de acabado metálico.
F Túnel Fosfato
(Pintura)
Aplicación por inmersión, un fondo anticorrosivo ( capa de fosfato
de zinc) en el túnel de fosfato, para luego aplicar, por aspersión,
otra capa de fondo para una mejor protección anticorrosiva.
F1 Cabina Color
(Pintura)
En la Cabina de Lijado, se aplica sello en todas las uniones del
metal y entra a la Cabina de Color para la aplicación del color y
transparente (brillo), con un sistema bicapa.
F2 Retoque
(Pintura)
En este estatus se realizan las inspecciones y correccionesnecesarias
de los procesos del área de pintura y la respectiva aplicación de
Betafoam.
G Tapicería
(TCF)
En este estatus comienza el proceso o de vestidura, allí se colocan
arneses, tablero de instrumento, alfombras, vidrios, bomba de
frenos, evaporadores de aire acondicionado, columna de dirección,
cinturones de seguridad, molduras, entre otros; además de realizar
las pruebas eléctricas respectivas.
G2 Chasis-Final
(TCF)
En este estatus se cuelgan en un Conveyor Aéreo para la instalación
de tuberías de freno, sistema de suspensión y de transmisión, motor,
fascia trasera y cauchos. La unidad aterriza en la estación de
encendido, la cual es un área donde se le surte todos los fluidos
necesarios para su funcionamiento, tales como: llenado del sistema
de freno, radiador, gasolina, entre otros, se programa la unidad con
un equipo Start Can y se procede a encender la unidad.
Apéndice D.1
90
La unidad llega a Línea Final, es aquí donde se instalan los asientos,
consola central, fascia delantera, cartones de puerta, caretas y
parrilla frontal. Se realizan pruebas de freno (Pedal Push) y cuadraje
de puertas y capó. Después se realiza alineación de luces y
alineación dinámica, pruebas de rodillos (Roll Test) y prueba de
pista, en donde se detectan ruidos y desajustes. Luego, es llevada a
la Línea de Certificación, se verifica y valida el las partes eléctricas,
confort y apariencia de la unidad.
Se realiza una prueba de agua para chequear que la unidad no
presente pases de agua al interior de la misma. Por último es llevada
a Patio de Ventas.
Apéndice D.2
91
APÉNDICE E
FORMATO RECOLECCIÓN DATOS MEDIDOR PRINCIPAL
92
Apéndice E.1
COMSUMO DIARIO DE ENERGÍACOMSUMO DIARIO DE ENERGÍA
Mes: AGOSTOLectura
Inicial(kWh):21485
Lectura
Inicial(kVAr):
AREA GENERAL HORA 7:30 a.m. 80000023 AÑO
FECHALECTURA
kWh
LECTURA
kVA
FACTOR DE
POTENCIA
1-Aug-12 21485
2-Aug-12 21497
3-Aug-12 21507
4-Aug-12 21519
5-Aug-12 21526
6-Aug-12 21529
7-Aug-12 21540 0,942 0,79
8-Aug-12
9-Aug-12 21563 0,97 0,81
10-Aug-12 21574 0,97 0,83
11-Aug-12 21584 0,97 0,85
12-Aug-12 21589 0,97 0,85
13-Aug-12
14-Aug-12 21605 0,977 0,84
15-Aug-12 21616 0,977 0,84
16-Aug-12 21625 0,977 0,84
17-Aug-12 21636 0,977 0,83
18-Aug-12 21646 0,9977 0,86
19-Aug-12 21651 0,9977 0,86
20-Aug-12 21655 0,977 0,84
21-Aug-12 21667 0,977 0,83
22-Aug-12 21678 0,977 0,85
23-Aug-12 21689 0,977 0,83
24-Aug-12 21700 0,977 0,82
25-Aug-12 21710 0,977 0,84
26-Aug-12
27-Aug-12 21718 0,977 0,85
28-Aug-12 21732 0,977 0,82
29-Aug-12 21740 0,977 0,85
30-Aug-12 21751 0,977 0,86
31-Aug-12 21762 0,977 0,84
21781
TOTAL
COMSUMO
kWh DIARIO
DEMANDA
ASIGNADA (KVA)
55200 4600
46000 4600
55200 4600
32200 4600
13800 4600
50600 4600
105800 4600
0 4600
50600 4600
46000 4600
23000 4600
73600 4600
0 4600
50600 4600
41400 4600
50600 4600
46000 4600
23000 4600
18400 4600
55200 4600
50600 4600
50600 4600
50600 4600
46000 4600
36800 4600
0 4600
64400 4600
36800 4600
50600 4600
50600 4600
87400 4600
1361600
93
APÉNDICE F
VARIACIÓN DEL CONSUMO Y PRODUCCIÓN MENSUAL
2.009-2.011
94
Período Consumo
% Variación
del
Consumo
Producción
%
Variación
Producción
Comportamiento
ene-2009 1.343.200,00 - 1013 - -
feb-2009 1.260.400,00 6,16 1436 -41,76 Anómalo
mar-2009 1.283.400,00 -1,82 1902 -32,45 No Anómalo
abr-2009 1.587.000,00 -23,66 1441 24,24 Anómalo
may-2009 1.357.000,00 14,49 1211 15,96 No Anómalo
jun-2009 1.122.400,00 17,29 755 37,65 No Anómalo
jul-2009 1.398.400,00 -24,59 754 0,13 Anómalo
ago-2009 1.173.000,00 16,12 535 29,05 No Anómalo
sep-2009 1.403.000,00 -19,61 1334 -149,35 No Anómalo
oct-2009 1.573.200,00 -12,13 1523 -14,17 No Anómalo
nov-2009 1.246.600,00 20,76 508 66,64 No Anómalo
dic-2009 1.163.800,00 6,64 840 -65,35 Anómalo
ene-2010 910.800,00 21,74 275 67,26 No Anómalo
feb-2010 1.232.800,00 -35,35 1102 -300,73 No Anómalo
mar-2010 1.182.200,00 4,10 1151 -4,45 Anómalo
abr-2010 759.000,00 35,80 398 65,42 No Anómalo
may-2010 851.000,00 -12,12 284 28,64 Anómalo
jun-2010 1.021.200,00 -20,00 722 -154,23 No Anómalo
jul-2010 1.178.003,00 -15,35 972 -34,63 No Anómalo
ago-2010 1.219.000,00 -3,48 1015 -4,42 No Anómalo
sep-2010 1.297.200,00 -6,42 1182 -16,45 No Anómalo
oct-2010 1.168.400,00 9,93 882 25,38 No Anómalo
nov-2010 1.274.200,00 -9,06 1089 -23,47 No Anómalo
dic-2010 1.099.400,00 13,72 568 47,84 No Anómalo
ene-11 791.200,00 28,03 133 76,58 No Anómalo
feb-11 1.209.800,00 -52,91 745 -460,15 No Anómalo
mar-11 1.242.000,00 -2,66 935 -25,50 No Anómalo
abr-11 1.007.400,00 18,89 481 48,56 No Anómalo
may-11 1.334.000,00 -32,42 922 -91,68 No Anómalo
jun-11 1.242.000,00 6,90 787 14,64 No Anómalo
jul-11 1.260.000,00 -1,45 684 13,09 Anómalo
ago-11 1.297.200,00 -2,95 812 -18,71 No Anómalo
sep-11 1.430.600,00 -10,28 1089 -34,11 No Anómalo
oct-11 1.407.600,00 1,61 1110 -1,93 Anómalo
nov-11 1.426.000,00 -1,31 1249 -12,52 No Anómalo
dic-11 1.056.720,00 25,90 518 58,53 No Anómalo
Apéndice F.1
95
APÉNDICE G
DESCRIPCIÓN POR ÁREA DE PINTURA DE LOS PROCESOS
REALIZADOS
96
Área DescripciónProceso
Tiempo
Aprox(
mins)
Túnel de
Fosfato
Limpieza de la unidad para quitar residuos de sello
Limpieza de alcalinos para remover grasas
Enjuague para remover sales alcalinas y residuos de la etapa de limpieza
Preparación de vehículos para mejorar la formación de cristales
Solución de fosfato de zinc tricantionico usado para recubrir carrocería
antes de la pintura
Enjuague para remover residuos de sustancias ácidas arrastradas del baño
de fosfato
Recubrimiento del carro con un polímero que refuerza als deficiencias de
fosfato
Enjuague que remueve electrolitos de la carrocería antes de la
electrodeposición
Transferencia de la unidad al sistema de E-coat
70,27
E-Coat y
Horno
de E-
Coat
Pintado de unidades por inmersión a través del proceso químico por
electrodepocisión.
El tanque posee membranas anolíticas las cuales sirven para controlar la
conductividad y el pH del tanque
Enjuague para eliminar los excesos y recuperar pintura
Enjuague para eliminar los restos del enjuague ultrafiltrado
Transferencia de la unidad del sistema de E-Coat a la entrada del horno de
E-Coat
Colocación de tapones de piso e instalación de dispositivos para retener
escurridos de permeado
Horno E-Coat
Salida del Horno E-Coat
79,5
Latonerí
a y Sello
Revisar la unidad para detector: suciedad, restos de sello, escurridos de
permeate, craters, rayas y gotas de agua
Revisar la unidad para detector: abolladuras, rayas, deformaciones,
fisuras, áreas estañadas, perforaciones y restos de soldadura.
Aplicación de sello pulverizado en el piso de la unidad y los agujeros de
desague para evitar pases de agua
Aplicación de cordones de sello costura en diferentes partes de la unidad
Apéndice G.1
97
para evitar los pases de agua.
Traslado y revisión de la unidad desde la estación de sello costura a la
entrada de la cabina de fondo
Colocación de parches en los agujeros correspondientes para los modelos
KK y Wk
Cabina
Fondo
Soplado de la unidad para eliminar polvo resultante de lijado de E-Coat
Limpieza de la unidad para eliminar polvo, grasa, suciedad, restos de sello
de costura
Aplicación de primera y segunda mano de fondo a toda la unidad
Flash off del horno de cabina de fondo
Horno de cabina de fondo
Salida del horno de cabina de fondo
25
Cabina
de
Lijado
Transferencia de la unidad de la salida del horno de fondo a la entrada de
la cabina de lijado
Colocación de herramienta ( bastón) de empuje
Colocación y aplicación de aislantes para proteger la unidad del ruido y el
calor del asfalto
Colocación de sello y parches para evitar pases de agua al interior de la
unidad
Lijado de la unidad para eliminar defectos, contaminación de fondo,
sucio, restos de sello, permeato, cráter, entre otros.
Revisión realizada por un inspector de calidad
Cabina
de Color
Remover sucio resultante de la cabina de lijadura. Verificar serial y color.
Limpieza de la unidad para remover sucio y preparer la superficie para el
pintado
Limpieza de la unidad
Aplicación de la base para darle color a la unidad
Aplicación de la base para darle apariencia al color
Aplicación de la primera capa de transparente
Acabado de la capa de transparente
Horno de cabina de color
40
Retoque
Transferencia de la salida del horno de color, de los rieles de
confinamiento y del buffer de retoque a la entrada del area de retoque
Identificación del serial, colocación de la tarjeta viajera e instalación de
Apéndice G.2
98
diferentes accesorios (topes de puerta, y capot complemente tapa gas, caja
de cinturón de seguridad, entre otros) y retiro de dispositivos de capot y
tapa gas.
Detectar, liar y pulir cualquier defecto: sucio, escurrido, de pintura visible.
Detectar cualquier defecto de pintura, prepararlo para el retoque, proteger
el entorno al retoque y proceder a retocar.
Secado y pulido de los retoques realizados, trasladar unidades a
confinamiento.
Revisión de la unidad para identificar defectos
Reparación de defectos encontrados y defectos de certificación
Aplicación de Betafoam y Blackout
Apéndice G.3
99
APÉNDICE H
REPORTE DIARIO PRODUCCIÓN
100
Unidades salidas de Cabina de
Color, en el día 06/12/12.
Indicador usado diariamente como
la producción de pintura
Apéndice H.1
101
APÉNDICE I
DIAGRAMA PROCESOS PINTURA
102
Apéndice I.1
So
mo
s Cla
se M
un
dia
l
Diagram
adeproceso
Pintura
Talle
rde
mantenim
iento
Túneldetratam
iento
metálico
(Fo
sfato)
Cabinad
e
fondo
Sello
Hornode
Fondo
Sistemad
e
E-COAT
Compresor
ZT275
ZT90
Aplicació
nde
sello
Cabinad
eco
lor
RetoquePBO
Cabinad
e
lijado
Saladem
ezcla
Aplicació
nde
Betafo
am
Colocació
n
deaislan
te
Horno
E-COAT
Hornocab
inad
e
color
E-C
OA
T
FO
ND
O
CO
LO
R
Tapice
ría,Chasis,
LíneaFin
al.(TCF)
Bodyin
White
(BIW
)
103
APÉNDICE J
FLUJO DE POTENCIAS EN UN MOTOR DE INDUCCIÓN
104
Con respecto a el flujo de potencia de la máquina de inducción: su entrada es de un sistema
trifásico de tensiones y corrientes, las pérdidas las podemos agrupar en: pérdidas encontradas
mediante en los devanados del estator (pérdidas en el cobre del estator )), luego una
cierta cantidad de potencia se pierde por histéresis y corrientes parásitas en el estator ( , la
potencia remanente en este punto se transfiere al rotor a través del entrehierro ( , luego de que
la potencia se ha transferido al rotor, algo de esta se disipa como pérdidas en el devanado del
rotor ( pérdidas en el cobre del estator )), y la resultante se convierte en potencia de potencia
eléctrica a mecánica ( , ya por último tenemos se tienen las pérdidas por rozamiento propio
y con el aire y las pérdidas misceláneas . La potencia restante es la salida y
transmitida por el rotor. A continuación se muestra el diagrama de flujo de potencias en una
máquina de inducción. [10]
Las ecuaciones que definen las diversas potencias de la máquina de inducción referentes a la
figura (2.8.)son:
)
Apéndice J.1
105
=
Dónde:
: Pérdidas en el cobre estator [W]
: Pérdidas en el núcleo [W]
: Pérdidas en el entrehierro [W]
: Potencia mecánica [ W]
: Potencia salida [W]
: Pérdidas por rozamiento [W]
: Pérdidas en el cobre rotor [W]
: Pérdidas misceláneas [W]
: Corriente del estator [A]
: Corriente del rotor [A]
: Resistencia del estator [Ω]
: Resistencia del rotor [Ω]
: Tensión del estator [V]
s: Deslizamiento
Velocidad mecánica de giro [rpm]
Velocidad angular eléctrica de giro [rpm]
Par eléctrico [Nm]
Apéndice J.2
106
APÉNDICE K
DESGLOSE DE PARTES MECÁNICAS QUE CONFORMAN UN
MOTOR DE INDUCCIÓN
107
Apéndice K.1
108
APÉNDICE L
NÚMERO DE MOTORES INSTALADOS EN PINTURA POR ÁREA
109
Proceso # Motores
Fosfato 40
E-coat 50
Sello 4
Fondo 25
Lijado 8
Color 24
Betafoam 2
Sala de Mezclas 6
Apéndice L.1
110
APÉNDICE M
DIAGRAMAS PARETO KVA Y KWH POR ÁREAS DE PINTURA
111
Túnel Fosfato
Apéndice M.1
Apéndice M.2
81,38
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
%
KV
A
Diagrama Pareto T. Fosfato (KVA)
KVA
%
80,32
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 50
100 150 200 250 300 350 400 450
%
KW
h
Diagrama Pareto T. Fosfato (KWh)
KWh
%
112
E-Coat
Apéndice M.3
Apéndice M.4
81,38
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
5 10
15 20
25
30
35
40
45
MO
TO
R #
2 …
M
OT
OR
#1
…
MO
TO
R S
UM
INIS
. …
MO
TO
R D
E V
EN
TIL
AD
OR
…
MO
TO
R L
AV
AD
O …
M
OT
OR
LA
VA
DO
…
MO
TO
R O
SMO
SIS
INV
ER
SA
MO
TO
R A
UX
ILIA
R A
GU
A …
M
OT
OR
DE
BO
MB
A …
M
OT
OR
FIL
TR
AD
O …
M
OT
OR
PE
RM
EA
TO
…
MO
TO
R D
E C
HIL
LE
R …
M
OT
OR
DE
VE
NT
ILA
DO
R …
M
OT
OR
DE
VE
NT
ILA
DO
R …
M
OT
OR
EX
TR
AC
TO
R …
M
OT
OR
…
MO
TO
R D
EL
AN
TE
RO
…
MO
TO
R D
EL
AN
TE
RO
…
MO
TO
R D
EL
AN
TE
RO
…
MO
TO
R D
EL
AN
TE
RO
…
MO
TO
R T
RA
SER
O …
M
OT
OR
TR
ASE
RO
…
MO
TO
R T
RA
SER
O …
M
OT
OR
TR
ASE
RO
…
MO
TO
R T
RA
SER
O …
M
OT
OR
TR
ASE
RO
…
MO
TO
R E
XT
RA
CT
OR
…
MO
TO
R E
XT
RA
CT
OR
…
MO
TO
R B
OM
BA
DE
…
MO
TO
R B
OM
BA
…
MO
TO
R L
IMP
. QU
IMIC
A …
M
OT
OR
DE
QU
EM
AD
OR
…
MO
TO
R Q
UE
MA
DO
R …
M
OT
OR
DE
VE
NT
ILA
DO
R …
%
KV
A
Diagrma Pareto E-Coat (KVA)
KVA
%
81,66
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
%
KW
h
Diagrama Pareto E-Coat (KWh)
Kwh
%
113
Sello
Apéndice M.5
Apéndice M.6
90,95
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
MotVentPared MotVent1 Breezair MotVent2
%
KV
A
Equipos
Diagrama Pareto Sello KVA
KVA
%
82,85
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
MotVentPared MotVent1 MotVent2 Breezair
%
KW
h
Equipos
Diagrama Pareto Sello KWh
KWh
%
114
Fondo
Apéndice M.7
Apéndice M.8
82,25
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
100
%
KV
A
Equipos
Diagrama Pareto Fondo (KVA)
KVA
%
82,60
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
1000,00
%
KW
h
Equipos
Diagrama Pareto Fondo (KWh)
KWh
%
115
Lijado
Apéndice M.9
Apéndice M.10
80,85
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
%
KV
A
Equipos
Diagrama Pareto Lijado (KVA)
KVA
%
82,39
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
%
KV
A
Equipos
Diagrma Pareto Lijado (KWh)
KWh
%
116
Sala de Compresores
Apéndice M.11
Apéndice M.12
90,60
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
50
100
150
200
250
300
350
%
KV
A
Equipo
Diagrama Pareto Compresores (KVA)
KVA
%
89,82
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
%
KW
h
Título del eje
Diagrama Pareto Compresores (KWh)
KWh
%
117
Retoque
Apéndice M.13
Apéndice M.14
83,57
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Motor VentiIador 1
Motor VentiIador 2
Motor VentiIador 3
Breez air 1 Breez air 2 Breez air 3
%
KV
A
Equipos
Diagrama Pareto Retoque (KVA)
KVA
%
87,71
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Motor VentiIador 1
Motor VentiIador 2
Motor VentiIador 3
Breez air 1 Breez air 2 Breez air 3
%
KW
h
Equipo
Diagrma Pareto Retoque (KWh)
KWh
%
118
APÉNDICE N
CÓDIGO MATLAB PARA ESTUDIO MOTORES
119
A continuación se muestra el código del algoritmo desarrollado por los profesores de la
Universidad Simón Bolívar José Manuel Aller y Alexander Bueno en conjunto con los
estudiantes Eduardo García, Eduardo Guerra y los autores de este trabajo, bajo el ambiente
MatLab. El programa es utilizado para evaluar la operación de los motores independientes,
calculando sus pérdidas y eficiencia.
%Datos de placa %Vn (lÌnea -lÌnea V) %In (fase - A) %Pn (eje - HP) %fpn %nn (velocidad nominal - rpm) %Clear [xnum,xtext]= xlsread('Motores2','Motor Actual','A6:Q12'); aux3=input('Comienza desde el motor='); for aux=aux3:8 aux2=1; start=input('Start='); if start==1 %frec=input('frecuencia(Hz)='); frec=60 Vn=xnum(aux,5) In=xnum(aux,6) Pn=xnum(aux,3)*746 % Cambio en vatios fpn=xnum(aux,8) nn=xnum(aux,7)*2*pi/60 % Cambio a r/s; xtext(aux-1,1) Pn/746 % Cambio en vatios % falta de datos iffpn==0 fpn=0.87; end if In==0 eficn=0.85; In=Pn/(eficn*fpn*sqrt(3)*Vn); end eficn=Pn/(sqrt(3)*Vn*In*fpn) % Corriente de vacio ifPn>=1e5 k=4; else ifPn>=3e3 k=3; else k=2; end end
Apéndice N.1
120
k pause Inom=In*exp(-j*acos(fpn))%Corriente nominal fasorial p=floor(2*pi*frec/nn)%n˙mero de pares de polos sn=1-(nn*p)/(2*pi*frec)%deslizamiento nominal Tn=Pn/nn%Par mec·nico nominal Sb=sqrt(3)*Vn*In Vb=Vn;Zb=Vb*Vb/Sb Ib=In wb=2*pi*frec/p Tb=Sb/wb pause % Cambio a modelo pu a=1; b=1; c=1; h=0; Xth=0.2; Rth=0.01; Rm=30; Perd_n=sqrt(3)*Vn*In*fpn-Pn; %Perdidas en W nominales Perd_n_pu=Perd_n/Sb; Inpu=Inom/Ib; Tnpu=Tn/Tb; Pnpu=fpn; pause whilesqrt(a^2+b^2+c^2)>1e-3 h=h+1; %Vth=k/(k+0.5*Xth); Vm=1-(Rth+j*Xth/2)*Inpu Zm=Rm*j*k/(Rm+j*k) Iopu=Vm/Zm%Io/Ib; Irpu=Inpu-Iopu Ir2=(Irpu*Irpu') Rr=Tnpu*sn/Ir2 Rth_n=(Pnpu-Rr/sn*Ir2-abs(Vm)^2/Rm)/abs(Inpu)^2 ifRth<=0 Rth=Rr disp('Rth< 0, problema con fpn, se asume Rth=Rr') end
Q=sqrt(1-fpn^2)-abs(Vm)^2/k Xth_n=Q*2/(Ir2+abs(Inpu)^2) Xm=j*k PRm=Perd_n_pu-Rth*abs(Inpu)^2-Rr*Ir2 Rm_n=abs(Vm)^2/PRm a=abs(Xth/Xth_n-1); b=abs(Rth/Rth_n-1);
Apéndice N. 2
121
c=abs(Rm/Rm_n-1); Xth=Xth_n Rth=Rth_n Rm=Rm_n end Xth=j*Xth; pause %Vth disp('PÈrdidas nominales en W '); Pfe=Perd_n_pu-(Rth+Rr)*abs(Ir2); %PÈrdidas en pu en el hierro P_fe=Pfe*Sb % PÈrdidas en el hierro % % Curvas de OperaciÛn s_Tmax=Rr/sqrt(Rth^2+abs(Xth)^2); s=linspace(0.001,s_Tmax*1.2,500);
Ve=1; Ze=Rth+Xth/2; Zth_n=Ze*Xm/(Ze+Xm)+Xth/2; Vth=Ve*Xm/(Ze+Xm) Ir=Vth./(Zth_n+Rr./s); Te=abs(Ir).^2*Rr./s; Ie=Ir+Vth/Xm; Perdidas=abs(Vth)^2/Rm+Rth*abs(Ie).^2+Rr*abs(Ir).^2; efic=1-Perdidas;
for g=1:length(s) Corrientes=inv([Rth+0.5*Xth+Zm,-Zm;-Zm,Zm+0.5*Xth+Rr/s(g)])*[Ve;0]; I1(g)=Corrientes(1,1); I2(g)=Corrientes(2,1); Psal(g)=Rr*(1-s(g))*abs(I2(g))^2/s(g); Pent(g)=real(Ve*conj(I1(g))); efic(g)=Psal(g)/Pent(g); end % Parametros del modelo %Rth %Rr %Xth %Xm %Rm % -------------------------------------------------------------- % Datos de las medidas realizadas al motor disp('Valores medidos promedio en la m·quina'); Vop=xnum(aux,12)/Vb;
Apéndice N. 3
122
Iop=xnum(aux,17)/Ib; fpop=xnum(aux,15); Pop=xnum(aux,14)*1000/Sb;
Ie=Iop*exp(-j*acos(fpop)); Vm=Vop-(Rth+0.5*Xth)*Ie; Ir=Ie-Vm/Xm; Z=abs(Vm/Ir); sop=Rr/(sqrt(Z*Z-Xth*Xth'/4)) % Deslizamiento de operaciÛn Resultado(aux,aux2)=sop; aux2=aux2+1; wop=(1-sop)*wb*30/pi % Velocidad rpm Resultado(aux,aux2)=wop; aux2=aux2+1; % operaciÛn de la m·quina Corrientes1=inv([Rth+0.5*Xth+Zm,-Zm;-Zm,Zm+0.5*Xth+Rr/sn])*[Ve;0]; I1n=Corrientes1(1,1); I2n=Corrientes1(2,1); Psaln=Rr*(1-sn)*abs(I2n)^2/sn Pentn=real(Ve*conj(I1n)) eficn=Psaln/Pentn
Vthop=Vop*Xm/(Ze+Xm) Irop=Vthop/(Zth_n+Rr/sop); Teop=abs(Irop)^2*Rr/sop; Ieop=Ir+Vth/Xm; Perdidasop=abs(Vthop)^2/Rm+Rth*abs(Ieop)^2+Rr*abs(Irop)^2; Corrientes2=inv([Rth+0.5*Xth+Zm,-Zm;-Zm,Zm+0.5*Xth+Rr/sop])*[Vop;0]; I1op=Corrientes2(1,1); I2op=Corrientes2(2,1); Psalop=Rr*(1-sop)*abs(I2op)^2/sop %seg˙nmodelo Resultado(aux,aux2)=Psalop*Sb; aux2=aux2+1; Pentop=real(Ve*conj(I1op)) Resultado(aux,aux2)=Pentop*Sb; aux2=aux2+1; %disp('PÈrdidas en operaciÛn en W '); Perdidasop=(Pentop-Psalop)*Sb Resultado(aux,aux2)=Perdidasop; aux2=aux2+1; %disp('Eficiencia en operaciÛn en pu '); %eficop=Psalop/Pentop eficop=1-Perdidasop/(Pentop*Sb) Resultado(aux,aux2)=eficop; aux2=aux2+1;
Apéndice N. 4
123
Sobre=0; Sub=0; ifPsalop*Sb>Pn %disp('M·quina sobrecargada en (%)') Sobre=Psalop*Sb/Pn*100-100 else %disp('M·quinasubcargada en (%)') Sub=100-Psalop*Sb/Pn*100 end Resultado(aux,aux2)=Sobre; aux2=aux2+1; Resultado(aux,aux2)=Sub; aux2=aux2+1; figure(1) % Curva de par plot(s,Te*Tb,sn,Tn,'ro',sop,Psalop/(1-sop)*(Tb),'rx');grid xlabel('Deslizamiento'); ylabel('Par en N.m'); legend('CurvaCaracterÌstica','Pto. nominal','Pto. operaciÛn','location','southeast'); figure(2) % Rendimiento plot(s,efic,sn,eficn,'ro',sop,eficop,'rx');grid xlabel('Deslizamiento'); ylabel('Eficiencia'); legend('CurvaCaracterÌstica','Pto. nominal','Pto. operaciÛn','location','southeast'); else %finish; end disp('Guardar Graficos, luego pulsar 1 y enter para continuar'); end xlswrite('Motores2',Resultado,'Motor Actual','U6:AD12');
Apéndice N. 5
124
APÉNDICE O
ANÁLISIS MOTORES COLOR
125
Motor Extractor # 2 Cabina Pintura
Apéndice O.2
Equipo Tensión
(V)
Corriente
Nom (A)
Frec
(Hz) Efic
Potencia
(HP)
Velocidad
(RPM)
Extractor 2 480 57,9 60 0,81 50 1775
Apéndice O.1
126
Apéndice O.3
Apéndice O.4
127
Apéndice O.5
Apéndice O.6
128
Apéndice O.7
Apéndice O.8
129
Apéndice O.9
Deslizami
ento
Vel
Operación
(RPM)
Psalida
(kW)
Pentrada
(kW)
Pérdidas
(kW)
Efic
(%)
Maq.
SobreCargada
(%)
Maq.
SubCargada
(%)
0,010186 1781,7 25,973 32,166 6,192 80,75 0 30,366
Apéndice O.10
130
Apéndice O.11
Apéndice O.12
Zestator ZMagnetización Rr Xr
0,0684+j0,0804 0,5884+j2,8798 0,0144 0,0804
Apéndice O.13
131
Motor Extractor # 3 Color.
Apéndice O.15
Equipo Tensión
(V)
Corriente
Nom (A)
Frec
(Hz) Efic
Potencia
(HP)
Velocidad
(RPM)
Extractor 3 480 57,9 60 0,81 50 1770
Apéndice O.14
132
Apéndice O.16
Apéndice O.17
133
Apéndice O.18
Apéndice O.19
134
Apéndice O.20
Apéndice O.21
135
Apéndice O.22
136
Apéndice O.24
Deslizami
ento
Vel
Operación
(RPM)
Psalida
(kW)
Pentrada
(kW)
Pérdidas
(kW)
Efic
(%)
Maq.
SobreCargada
(%)
Maq.
SubCargada
(%)
0,012519 1777,5 26,625 35,586 8,960 74,82 0 28,619
Apéndice O.23
137
Apéndice O.25
Zestator ZMagnetización Rr Xr
0,0665+j0,0797 0,5824+j2,8823 0,0173 0,0797
Apéndice O.26
138
Motor Inyector #1 Cabina Color
Apéndice O.27
Apéndice O.28
Equipo Tensión
(V)
Corriente
Nom (A)
Frec
(Hz) Efic
Potencia
(HP)
Velocidad
(RPM)
Inyector 1 480 85 60 0,87 75 1780
139
Apéndice O.29
Apéndice O.30
140
Apéndice O.31
Haciendo un zoom después del arranque
141
Apéndice O.32
Apéndice O.33
142
Apéndice O.34
Apéndice O.35
143
Apéndice O.36
144
Apéndice O.37
Apéndice O.38
Deslizami
ento
Vel
Operación
(RPM)
Psalida
(kW)
Pentrada
(kW)
Pérdidas
(kW)
Efic
(%)
Maq.
SobreCargada
(%)
Maq.
SubCargada
(%)
0,0077073 1786,1 38,238 45,153 6,915 84,69 0 31,657
145
Apéndice O.39
Zestator ZMagnetización Rr Xr
0,0492+j0,0874 0,5177+j2,9078 0,0117 0,0874
Apéndice O.40
A continuación se muestra una tabla resumen con las potencias de salida de operación de los
motores estudiados y la propuesta de cambio a motores con una Potencia de salida adecuada
para su correcto funcionamiento
Motor/ Potencias Potencia Salida (kW) Potencia Salida (HP) Potencia Salida
Recomendada (HP)
Motor Extractor # 2 25.973 34.816 40
Motor Extractor # 3 26.625 35.690 40
Motor Inyector #1 38.238 51.257 60
Apéndice O.41
146
APÉNDICE P
MATRICES WCM
147
Como se describió en el apartado del marco teórico, la metodología del WCM establece la
creación de pérdidas y desperdicios, en el caso de este libro serán del tipo energéticas, todo
esto para mejorar y ser más eficientes en los procesos de producción. La primera matriz
llamada Matriz A, evalúa cualitativamente las diversas áreas de Pintura, el cual como ya
determinamos es el área de mayor consumo y WCM establece una serie de pérdidas o
desperdicios los cuales debemos evaluar si dicha área tienen efecto alguno. Primero se
mostrará la tabla (28) la cual nos indica las pérdidas y desperdicios que WCM considera.
Apéndice P.1
A continuación mostraremos la Matriz A llenada a partir de todos los criterios expuestos
anteriormente.
Tipo
PerdidaCausa de la perdida
NoproductivoNPP
Stand-by(EnEspera)
UsoInnecesario
Puntodeajuste(Alto)
BajaSaturación
Sub/Sobre-Dimensionamiento
Funcionamientoencondiciones
fueradeldiseño
Faltademantenimiento
EstadodeObsolencia
Energia Térmica Residual
Energia Cinética Residual
Fuga
BajoAislamiento
Dispersión
Ti po 06 EficienciaTécnica
EnergíaFotovoltaica
Geotérmica
Cogeneración
SolarTérmico
Otras
Tipo 01
Tipo 02
Tipo 03
Tipo
04
Tipo 05
Tipo 07
148
Apéndice P.2
La figura (3.42) nos muestra la Matriz A, como vemos hay casillas que están evaluada de tres
colores distintos cuya significado es el siguiente:
4 Pérdida Leve
5 Pérdida Moderada
6 Pérdida Severa
Apéndice P.3
Aquellas casillas que están en color blanco implican que el proceso no se ve afectado por la
pérdida o es de importancia inferior al leve y no la consideramos en esta primera evaluación, ya
que la metodología de WCM es repetitiva para autoevaluarse, y se aplican futuras evaluaciones
cada 3 meses, la metodología consiste primero en atacar las pérdidas severas, sí son resueltas en
ID EnergiaTipo
PerdidaCausa de la perdida
Pérdida
/Desperdicio
Tú
ne
l d
e F
osfa
to
E-C
oa
t
Sell
o
Fo
nd
o
Lija
do
y S
op
lad
o
Cab
ina
Co
lor
Ho
rn
o C
olo
r
Reto
qu
e I
nte
r.
Be
tafo
am
Re
toq
ue
Sa
la d
e M
ezc
las
Pintura
NoproductivoNPP Pérdidas 5 6 4 5 4 6 6 4 4
Stand-by(EnEspera) Pérdidas 5 6 4 5 4 6 6 4 4
UsoInnecesario Desperdicio 5 6 4 5 4 6 6 4 4
Puntodeajuste(Alto) Desperdicio 5 6 5 6 6
BajaSaturación 5 6 5 6 6
Sub/Sobre-Dimensionamiento Desperdicio 5 6 5 6 6
Funcionamientoencondiciones
fueradeldiseñoPérdidas
5 6 5 6 6
Faltademantenimiento Desperdicio 5 5 5 5 5
EstadodeObsolencia Desperdicio 5 6 5 6 6
Energia Térmica Residual Desperdicio 4 0 5 5 5 0 0
Energia Cinética Residual Desperdicio 4 0 5 5 5 0 0
Fuga Pérdidas
BajoAislamiento Desperdicio 4 0 5 0 5 5 4 4
Dispersión 5 6 5 4 6 6 4 4
Ti
po
06 EficienciaTécnica Pérdidas 5 6 5 6 6
EnergíaFotovoltaica
Geotérmica
Cogeneración
SolarTérmico
Otras
VH
01
9
E.E
Fu
erza
Ele
ctr
om
otr
iz
Tip
o
01
Tip
o
02
Tip
o
03
Tip
o
04
Tip
o
05
Tip
o
07
149
dicho trimestre estas no deberán aparecer en la próxima Matriz A y las pérdidas moderadas
pasaran a ser las severas y las leves las moderadas y las casillas en blanco pueden llegar a ser
pérdidas leves. La figura muestra la Matriz A de Energía con respecto a Fuerza Electromotriz,
para consultar la matriz A de iluminación ir al Apéndice (H).
Apéndice P.4
ID EnergiaTipo
PerdidaCausa de la perdida
Pérdida
/Desperdicio
Tú
nel
de
Fo
sfa
to
E-C
oa
t
Se
llo
Fo
nd
o
Lij
ad
o y
So
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Ca
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olo
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olo
r
Re
to
qu
e I
nte
r.
Be
tafo
am
Re
to
qu
e
Sala
de
Me
zc
las
NoproductivoNPP Pérdidas 4../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4
Stand-by(EnEspera) Pérdidas 4../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4
UsoInnecesario Desperdicio 0../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4
Puntodeajuste(Alto) Desperdicio 0../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B70 4 4 4 4 4 Leve
BajaSaturación 0 4 4 4 4 4 Moderado
Sub/Sobre-Dimensionamiento Desperdicio 4../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4 Severo
Funcionamientoencondiciones
fueradeldiseñoPérdidas 4../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4
Faltademantenimiento Desperdicio 4../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B74 4 4 4 4 4
EstadodeObsolencia Desperdicio 0 4 4 4 4
Energia Térmica Residual Desperdicio 4 4 4 4 4
Energia Cinética Residual Desperdicio 4 4 4 4 4
Fuga Pérdidas
BajoAislamiento Desperdicio
../Archivos
enviadospor
correo/Ilumin
acion.xlsx-
Resumen!B7
4 4 4 4 4
Dispersión 0../Archivosenviadosporcorreo/Iluminacion.xlsx-Resumen!B70 4 4 4 4 4
Tip
o
06 EficienciaTécnica Pérdidas
../Archivos
enviadospor
correo/Ilumin
acion.xlsx-
Resumen!B7
0 4 4 4 4 4
EnergíaFotovoltaica
Geotérmica
Cogeneración
SolarTérmico
Otras
Tip
o
05
Tip
o
07
Pintura
VH
01
8
E.E
Ilu
min
ació
n
Tip
o
01
Tip
o
02
Tip
o
03
Tip
o
04
150
Apéndice P.5
Standby(EnEspera)
PERDIDA
ELECTRICASPOR
EFICIENCIADELOS
EQUIPOS
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
FUGAS
PERDIDASPORBAJO
AISLAMIENTO
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
TRANSPORTEY
ENERGIACINETICA
RESIDUAL
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
TRANSPORTEY
ENERGIATERMICA
RESIDUAL
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
OPERACIONFUERA
DERANGO
Túnel de Fosfato MatrizAmod'!F6
E-Coat MatrizAmod'!G6 MatrizAmod'!G15
Sello MatrizAmod'!H6
Fondo MatrizAmod'!I6 MatrizAmod'!I15
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J6 MatrizAmod'!J15
Cabina Color MatrizAmod'!K6 MatrizAmod'!K15
Horno Color MatrizAmod'!L6
Retoque Inter. MatrizAmod'!M6 MatrizAmod'!M15
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!06 MatrizAmod'!O15
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat MatrizAmod'!G16 MatrizAmod'!G8
Sello
Fondo MatrizAmod'!I16 MatrizAmod'!I8
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J16 MatrizAmod'!J8
Cabina Color MatrizAmod'!K16 MatrizAmod'!K8
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M16 MatrizAmod'!M8
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O16 MatrizAmod'!O8
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat MatrizAmod'!G9
Sello
Fondo MatrizAmod'!I9
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J9
Cabina Color MatrizAmod'!K9
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M9
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O9
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat MatrizAmod'!G10
Sello
Fondo MatrizAmod'!I10
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J10
Cabina Color MatrizAmod'!K10
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M10
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O10
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato MatrizAmod'!F13 MatrizAmod'!F13
E-Coat MatrizAmod'!G13 MatrizAmod'!G20 MatrizAmod'!G18 MatrizAmod'!G18 MatrizAmod'!G16 MatrizAmod'!G15 MatrizAmod'!G13
Sello MatrizAmod'!H13 MatrizAmod'!H20 MatrizAmod'!H13
Fondo MatrizAmod'!I13 MatrizAmod'!I20 MatrizAmod'!I18 MatrizAmod'!I18 MatrizAmod'!I16 MatrizAmod'!I15 MatrizAmod'!I13
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J13 MatrizAmod'!J20 MatrizAmod'!J18 MatrizAmod'!J18 MatrizAmod'!J16 MatrizAmod'!J15 MatrizAmod'!J13
Cabina Color MatrizAmod'!K13 MatrizAmod'!K20 MatrizAmod'!K18 MatrizAmod'!K18 MatrizAmod'!K16 MatrizAmod'!K15 MatrizAmod'!K13
Horno Color MatrizAmod'!L13 MatrizAmod'!L13
Retoque Inter. MatrizAmod'!M13 MatrizAmod'!M20 MatrizAmod'!M18 MatrizAmod'!M18 MatrizAmod'!M16 MatrizAmod'!M15 MatrizAmod'!M13
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!13 MatrizAmod'!O20 MatrizAmod'!O18 MatrizAmod'!O18 MatrizAmod'!O16 MatrizAmod'!O15 MatrizAmod'!13
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat MatrizAmod'!G14
Sello
Fondo
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J14
Cabina Color MatrizAmod'!K14
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M14
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O14
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat MatrizAmod'!G19
Sello
Fondo MatrizAmod'!I19
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J19
Cabina Color MatrizAmod'!K19
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M19
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O19
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato MatrizAmod'!F11
E-Coat MatrizAmod'!G11 MatrizAmod'!G9
Sello MatrizAmod'!H11
Fondo MatrizAmod'!I11 MatrizAmod'!I9
Lijado y Soplado MatrizAmod'!J11 MatrizAmod'!J9
Cabina Color MatrizAmod'!K11 MatrizAmod'!K9
Horno Color
Retoque Inter. MatrizAmod'!M11 MatrizAmod'!M9
Betafoam
Retoque MatrizAmod'!O11 MatrizAmod'!O9
Sala de Mezclas
UsoInnecesario
BAJASATURACIÓN
PERDIDASELECTRICAS
PORM
ANTENIM
IENTODE
LOSEQUIPOS
PERDIDASELECTRICASPOR
DISPERSIÓN
PERDIDASELECTRICAS
PORALTOPUNTODE
AJUSTE
PERDIDACAUSAL
PERDIDASELECTRICAS
POROBSOLESCENCIADE
LOSEQUIPOS
PERDIDASELECTRICASPOR
SUB/SOBRE
DIM
ENSIONAMIENTO
NOProductivoNPP
ILUMINACION
PERDIDARESULTANTE
151
Apéndice P.6
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
Túnel de Fosfato
E-Coat
Sello
Fondo
Lijado y Soplado
Cabina Color
Horno Color
Retoque Inter.
Betafoam
Retoque
Sala de Mezclas
UsoInnecesario
BAJASATURACIÓN
PERDIDASELECTRICAS
PORM
ANTENIM
IENTODE
LOSEQUIPOS
PERDIDASELECTRICASPOR
DISPERSIÓN
PERDIDASELECTRICAS
PORALTOPUNTODE
AJUSTE
PERDIDACAUSAL
PERDIDASELECTRICAS
POROBSOLESCENCIADE
LOSEQUIPOS
PERDIDASELECTRICASPOR
SUB/SOBRE
DIM
ENSIONAMIENTO
NOProductivoNPP
Standby(EnEspera)
PERDIDA
ELECTRICASPOR
EFICIENCIADELOS
EQUIPOS
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
FUGAS
PERDIDASPORBAJO
AISLA
MIENTO
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
TRANSPORTEY
ENERGIATERMICA
RESIDUAL
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
TRANSPORTEY
ENERGIACINETICA
RESIDUAL
PERDIDAS
ELECTRICASPOR
OPERACIONFUERA
DERANGO
MatrizAmod'!F26 MatrizAmod'!F36
MatrizAmod'!G26 MatrizAmod'!G36
MatrizAmod'!H26
MatrizAmod'!I26 MatrizAmod'!I36
MatrizAmod'!J26
MatrizAmod'!K26 MatrizAmod'!K36
MatrizAmod'!L26 MatrizAmod'!L36
MatrizAmod'!M26
MatrizAmod'!026
MatrizAmod'!F35 MatrizAmod'!F28
MatrizAmod'!G35 MatrizAmod'!G28
MatrizAmod'!H35 MatrizAmod'!H28
MatrizAmod'!I35 MatrizAmod'!I28
MatrizAmod'!J35 MatrizAmod'!J28
MatrizAmod'!K35 MatrizAmod'!K28
MatrizAmod'!L35 MatrizAmod'!L28
MatrizAmod'!M35 MatrizAmod'!M28
MatrizAmod'!035 MatrizAmod'!028
MatrizAmod'!F29
MatrizAmod'!G29
MatrizAmod'!I29
MatrizAmod'!K29
MatrizAmod'!L29
MatrizAmod'!F30
MatrizAmod'!G30
MatrizAmod'!I30
MatrizAmod'!K30
MatrizAmod'!L6
MatrizAmod'!M30
MatrizAmod'!030
MatrizAmod'!F33 MatrizAmod'!F40 MatrizAmod'!F38 MatrizAmod'!F35 MatrizAmod'!F36 MatrizAmod'!F33
MatrizAmod'!G33 MatrizAmod'!G40 MatrizAmod'!G38 MatrizAmod'!G35 MatrizAmod'!G36 MatrizAmod'!G33
MatrizAmod'!I33 MatrizAmod'!I40 MatrizAmod'!I38 MatrizAmod'!I35 MatrizAmod'!I36 MatrizAmod'!I33
MatrizAmod'!K33 MatrizAmod'!K40 MatrizAmod'!K38 MatrizAmod'!K35 MatrizAmod'!K36 MatrizAmod'!K33
MatrizAmod'!L33 MatrizAmod'!L40 MatrizAmod'!L38 MatrizAmod'!L35 MatrizAmod'!L36 MatrizAmod'!L33
MatrizAmod'!M40
MatrizAmod'!O40
MatrizAmod'!F34
MatrizAmod'!G34
MatrizAmod'!I34
MatrizAmod'!K34
MatrizAmod'!L34
MatrizAmod'!M34
MatrizAmod'!O34
MatrizAmod'!F39
MatrizAmod'!G39
MatrizAmod'!I39
MatrizAmod'!K39
MatrizAmod'!L39
MatrizAmod'!M39
MatrizAmod'!O39
MatrizAmod'!F32 MatrizAmod'!F29
MatrizAmod'!G32 MatrizAmod'!G29
MatrizAmod'!I32 MatrizAmod'!I29
MatrizAmod'!K32 MatrizAmod'!K29
MatrizAmod'!L32 MatrizAmod'!L29
FUERZA ELECTROMOTRIZ
PERDIDARESULTANTE
152
Apéndice P.7
Horas/año Costo/Kwh ConsumokWh CostoTotal Horas/año Costo/Kw ConsumokWh CostoTotalTúnel de Fosfato 480 0,14 3,09 207,51 200 0,14 355,91 9965,61 10173,12
E-Coat 480 0,14 0,17 11,56 200 0,14 288,78 8085,78 8097,34Sello 480 0,14 2,78 187,08 200 0,14 11,14 311,95 499,03
Fondo 480 0,14 0,68 45,70 200 0,14 136,90 3833,29 3878,99Lijado y Soplado 480 0,14 1,86 124,72 200 0,14 103,33 2893,16 3017,89
Cabina Color 480 0,14 0,38 25,54 200 0,14 576,98 16155,48 16181,02Horno Color 480 0,14 0,38 25,54 200 0,14 576,98 16155,48 16181,02
Retoque Inter. 480 0,14 0,05 3,23 200 0,14 0,00 3,23Betafoam 480 0,14 0,00 200 0,14 0,00 0,00Retoque 480 0,14 0,05 3,23 200 0,14 0,00 3,23
Sala de Mezclas 480 0,14 0,00 200 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 480 0,14 3,09 207,51 200 0,14 355,91 9965,61 10173,12
E-Coat 480 0,14 0,17 11,56 200 0,14 288,78 8085,78 8097,34Sello 480 0,14 2,78 187,08 200 0,14 11,14 311,95 499,03
Fondo 480 0,14 0,68 45,70 200 0,14 136,90 3833,29 3878,99Lijado y Soplado 480 0,14 1,86 124,72 200 0,14 103,33 2893,16 3017,89
Cabina Color 480 0,14 0,38 25,54 200 0,14 576,98 16155,48 16181,02Horno Color 480 0,14 0,38 25,54 200 0,14 576,98 16155,48 16181,02
Retoque Inter. 480 0,14 0,05 3,23 200 0,14 0,00 3,23Betafoam 480 0,14 0,00 200 0,14 0,00 0,00Retoque 480 0,14 0,05 3,23 200 0,14 0,00 3,23
Sala de Mezclas 480 0,14 0,00 200 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 36 0,14 5,95 30,06 36 0,14 318,67 1610,56 1640,62
E-Coat 36 0,14 24,24 122,53 36 0,14 325,52 1645,18 1767,71Sello 36 0,14 13,92 70,35 36 0,14 7,19 36,35 106,70
Fondo 36 0,14 6,25 31,58 36 0,14 176,96 894,34 925,91Lijado y Soplado 36 0,14 20,66 104,44 36 0,14 55,99 282,96 387,39
Cabina Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35Horno Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35
Retoque Inter. 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17Betafoam 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Retoque 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17
Sala de Mezclas 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 137 0,14 5,95 114,08 137 0,14 318,67 6112,11 6226,19
E-Coat 137 0,14 24,24 465,00 137 0,14 325,52 6243,47 6708,47Sello 137 0,14 13,92 266,99 137 0,14 7,19 137,93 404,92
Fondo 137 0,14 6,25 119,84 137 0,14 176,96 3394,02 3513,86Lijado y Soplado 137 0,14 20,66 396,34 137 0,14 55,99 1073,82 1470,15
Cabina Color 137 0,14 17,26 331,01 137 0,14 312,25 5989,03 6320,04Horno Color 137 0,14 17,26 331,01 137 0,14 312,25 5989,03 6320,04
Retoque Inter. 137 0,14 13,54 259,70 137 0,14 4,10 78,71 338,41Betafoam 137 0,14 0,00 137 0,14 0,00 0,00Retoque 137 0,14 13,54 259,70 137 0,14 4,10 78,71 338,41
Sala de Mezclas 137 0,14 0,00 137 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 36 0,14 5,95 30,06 36 0,14 318,67 1610,56 1640,62
E-Coat 36 0,14 24,24 122,53 36 0,14 325,52 1645,18 1767,71Sello 36 0,14 13,92 70,35 36 0,14 7,19 36,35 106,70
Fondo 36 0,14 6,25 31,58 36 0,14 176,96 894,34 925,91Lijado y Soplado 36 0,14 20,66 104,44 36 0,14 55,99 282,96 387,39
Cabina Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35Horno Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35
Retoque Inter. 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17Betafoam 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Retoque 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17
Sala de Mezclas 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 36 0,14 5,95 30,06 36 0,14 318,67 1610,56 1640,62
E-Coat 36 0,14 24,24 122,53 36 0,14 325,52 1645,18 1767,71Sello 36 0,14 13,92 70,35 36 0,14 7,19 36,35 106,70
Fondo 36 0,14 6,25 31,58 36 0,14 176,96 894,34 925,91Lijado y Soplado 36 0,14 20,66 104,44 36 0,14 55,99 282,96 387,39
Cabina Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35Horno Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35
Retoque Inter. 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17Betafoam 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Retoque 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17
Sala de Mezclas 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 137 0,14 5,95 114,08 137 0,14 318,67 6112,11 6226,19
E-Coat 137 0,14 24,24 465,00 137 0,14 325,52 6243,47 6708,47Sello 137 0,14 13,92 266,99 137 0,14 7,19 137,93 404,92
Fondo 137 0,14 6,25 119,84 137 0,14 176,96 3394,02 3513,86Lijado y Soplado 137 0,14 20,66 396,34 137 0,14 55,99 1073,82 1470,15
Cabina Color 137 0,14 17,26 331,01 137 0,14 312,25 5989,03 6320,04Horno Color 137 0,14 17,26 331,01 137 0,14 312,25 5989,03 6320,04
Retoque Inter. 137 0,14 13,54 259,70 137 0,14 4,10 78,71 338,41Betafoam 137 0,14 0,00 137 0,14 0,00 0,00Retoque 137 0,14 13,54 259,70 137 0,14 4,10 78,71 338,41
Sala de Mezclas 137 0,14 0,00 137 0,14 0,00 0,00Túnel de Fosfato 36 0,14 5,95 30,06 36 0,14 318,67 1610,56 1640,62
E-Coat 36 0,14 24,24 122,53 36 0,14 325,52 1645,18 1767,71Sello 36 0,14 13,92 70,35 36 0,14 7,19 36,35 106,70
Fondo 36 0,14 6,25 31,58 36 0,14 176,96 894,34 925,91Lijado y Soplado 36 0,14 20,66 104,44 36 0,14 55,99 282,96 387,39
Cabina Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35Horno Color 36 0,14 17,26 87,22 36 0,14 312,25 1578,13 1665,35
Retoque Inter. 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17Betafoam 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00Retoque 36 0,14 13,54 68,43 36 0,14 4,10 20,74 89,17
Sala de Mezclas 36 0,14 0,00 36 0,14 0,00 0,00
850.800,95
PERD
IDAS
ELEC
TRICAS
POR
DISPER
SIÓN
CostoTotalElectricidad
PERD
IDAS
ELEC
TRICAS
POR
SUB/SO
BRE
DIMEN
SION
AMIENT
O
NOProdu
ctivo
NPP
UsoInne
cesario
PERD
IDAS
ELEC
TRICAS
POR
ALTO
PUN
TODEA
JUSTE
BAJASA
TURA
CIÓN
PERD
IDAS
ELEC
TRICAS
POR
MAN
TENIMIENT
ODE
LOS
EQUIPO
S
ILUMINACION FUERZA ELECTROMOTRIZ
Energía
PERD
IDAS
ELEC
TRICAS
POR
OBSO
LESCEN
CIADE
LOS
EQUIPO
S
153
APÉNDICE Q
FOTOS CHRYSLER DE VENEZUELA
154
ApéndiceQ.1
Apéndice Q.2
155
Apéndice Q.3
156
APÉNDICE R
ESTUDIOS TERMOGRÁFICOS ADICIONALES
157
Apéndice R.1
Este punto caliente ubicado en terminal de entrada de base de porta fusible de la fase R del
tablero principal de los motores extractores de color, se le detectó una temperatura anormal
de Nivel 1 con un aumento de 9 C adicionales lo cual representa una condición leve y se
determinó que el posible origen es un torque defectuoso de la conexión o una posible
conexión no asilada correctamente. Se recomienda que en el próximo mantenimiento de
dicho tablero torquear las conexiones, limpien y revisen las tornillerías de la conexión.
158
Apéndice R.2
Este punto caliente ubicado en la base del porta fusible en un contacto de los motores
extractores de color, se le detectó una temperatura anormal de Nivel 1 con un incremento de
esta de 17,5 C, se determinó que el posible origen es un torque defectuoso de la conexión. Y
por lo tanto se recomienda que cuando se vaya a realizar mantenimiento se verifique el
torque de la conexión, limpiar la conexión y como última medida revisar los puntos de
contacto.
159
APÉNDICE S
AHORRO DE ENERGÍA POR CAMBIO DE COMPRESOR DE AIRE
160
Chrysler de Venezuela, L.L.C, adquirió a comienzos de año 2.013 un nuevo compresor de
aire modelo ATLAS COPCO 160 VSD con un motor eléctrico instalado de 215 HP, para
reemplazar el existente compresor de la misma marca con un motor de 300HP. Asumiendo la
misma eficiencia de 0,95 del compresor antiguo se tiene un porcentaje de ahorro de energía
eléctrica de:
Equipo Motor (HP) ConsumoEnergía
(kWh/mes)
ZT 275 300 114.589,34
ZT VSD 160 215 90.300,00
Ahorro de Energía - 24.289,34
ApéndiceS.1
Podemos observar que podemos obtener hasta 24.289,34 kWh/mes que representa un
3,53% del consumo mensual de Pintura.
Apéndice S.2
161
APÉNDICE T
CÁLCULO BANCO COMPENSACIÓN
162
Como se ha mencionado Pintura está conformada por las Sub/Estaciones de E-Coat y de
Pintura, de la mediciones realizadas durante los meses de estudio obtenemos la Potencia
Máxima Aparente en (kVA) y el mínimo Factor de Potencia para cada uno de los
transformadores.
ApéndiceT.1
ApéndiceT.2
En Venezuela el Factor de Potencia mínimo requerido para cumplir con la normativa es de
0,9. Se propone por ejemplo elevar el factor de potencia de cada transformador individual del
valor actual al que operan a 0,95. A partir de la siguiente ecuación
obtenemos los kW de cada Transformador.
ApéndiceT.3
A partir de la siguiente tabla, la cual sirve como matriz de encuentro del factor de potencia
antes de la compensación y el factor de potencia después de la compensación obtenemos el
factor C.
T-01 T-02 T-06 T-07
AGOSTO 255 760 785 204
SEPTIEMBRE 260 732 769 200OCTUBRE 219 745 809 200
NOVIEMBRE 220 731 821 203DICIEMBRE 289 703 766 203
MAX 289 760 821 204
T-01 T-02 T-06 T-07
AGOSTO 0,79 0,78 0,79 0,69
SEPTIEMBRE 0,78 0,79 0,90 0,69OCTUBRE 0,78 0,82 0,89 0,69
NOVIEMBRE 0,77 0,81 0,89 0,68DICIEMBRE 0,78 0,82 0,91 0,68
MIN 0,78 0,81 0,87 0,69
T-01 T-02 T-06 T-07225,8937 612,0476 717,0940 140,0788
163
ApéndiceT.4
164
A continuación se muestra los cuatro factores C para cada Transformador.
ApéndiceT.5
Finalmente la Potencia Reactiva necesaria a instalar por el banco de condensadores viene
dada por: en [kVAr]
ApéndiceT.6
T-01 T-02 T-06 T-07107,0736 241,7588 170,6684 100,8567
T-01 T-02 T-06 T-070,474 0,395 0,238 0,72
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