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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [AIMME] 2008

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Page 1: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR DEL METAL

[AIMME] 2008

Page 2: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

Edita:

AIMME 2008

Autores:

Alicia Pérez Torres, Silvia Oyonarte Andrés,

Francisco Bosch Mossi, David Ortiz Azagra

Cofinancian:

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio

Page 3: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [3]

1. Introducción

2. Consumo de energía

2.1. Consumo de energía a nivel estatal, evolución y tendencias en el consumo

2.1.1. Consumo de energía primaria. Diversificación de las fuentes

2.1.2. Consumo de energía final

2.1.3. Tasa de intensidad de energía

2.1.4. Evolución prevista del consumo de energía

2.2. Sector metal- mecánico. Tipos de energía utilizada en el sector metal-mecánico

2.2.1. Características del sector metal-mecánico

2.2.2. Tipos de energía utilizada

3. Eficiencia energética. Diagnósticos energéticos

3.1. Diagnóstico energético

3.2. Cuestionario previo. Recogida de datos

3.3. Plan de mejoras tecnológicas en el sector metal-mecánico

3.3.1. Utilización de combustibles fósiles (gas-oil/gas natural) para el proceso de calentamiento

de baños sustituyendo las resistencias eléctricas

3.3.2. Sustitución del gasóleo C como combustible por gas natural en calderas y hornos de

secado

3.3.3. Utilización de energía solar como energía de apoyo al calentamiento de los baños y

otros procesos con demanda de calor a baja temperatura (<75ºC)

3.3.4. Estudio de instalación de rectificadores de última tecnología (IGBT) en los procesos

de recubrimiento por vía electroquímica

3.3.5. Uso de variadores de frecuencia en motores de equipos rotativos

3.3.6. Mejoras de iluminación: uso de lámparas de alto rendimiento y de sistemas automáticos

(temporizados o por fotocélula) de encendido y apagado de la iluminación

3.3.7. Compensación energía eléctrica reactiva

3.3.8. Estudio de cambio de tarifa eléctrica

3.3.9. Energía fotovoltaica en cubierta naves (inversión financiera)

3.3.10. Técnicas de Cogeneración

3.3.11. Aprovechamiento de calores residuales

3.3.12. Sistemas de generación de energía eléctrica mini-eólica

3.3.13. Implantación de un sistema de gestión para la mejora de la eficiencia energética.

Identificación de oportunidades de mejora de mantenimiento: aislamiento, mejoras

de control: on-off vs contínuo, etc.

3.4. Indicadores eficiencia energética

3

4

4

6

6

9

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11

11

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14

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35

ÍNDICE

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[4]

4. Oportunidades de mejora de eficiencia energética en el sector metal-mecánico

4.1. Mejoras relacionadas con los recursos energéticos empleados

4.1.1. Utilización de combustibles fósiles (gas-oil/gas natural) para el proceso de calentamiento

de baños sustituyendo las resistencias eléctricas

4.1.2. Sustitución del gasóleo C como combustible por gas natural en calderas y hornos de

secado

4.1.3. Utilización de energía solar como energía de apoyo al calentamiento de los baños y

otros procesos con demanda de calor a baja temperatura (<75 ºC)

4.2. Empleo de mejoras tecnológicas

4.2.1. Estudio de instalación de rectificadores de última tecnología (IGBT) en los procesos

de recubrimiento por vía electroquímica

4.2.2. Uso de variadores de frecuencia en motores de equipos rotativos

4.2.3. Mejoras de iluminación: Uso de lámparas de alto rendimiento y de sistemas automáticos

(temporizados o por fotocélula) de encendido y apagado de la iluminación

4.3. Alternativas energéticas. Empleo de energías renovables

4.3.1. Energía fotovoltaica en cubierta naves (inversión financiera)

4.3.2. Sistemas de generación de energía eléctrica mini-eólica

4.4. Eficiencia energética y ahorro

4.4.1. Compensación energía eléctrica reactiva

4.4.2. Estudio de cambio de tarifa eléctrica

4.4.3. Técnicas de Cogeneración

4.4.4. Aprovechamiento de calores residuales

4.5. Implantación de sistemas de gestión de eficiencia energética

4.5.1. Implantación de un sistema de gestión para la mejora de la eficiencia energética.

Identificación de oportunidades de mejora de mantenimiento: aislamiento, mejoras de

control: on-off vs contínuo, etc.

5. Buenas prácticas para mejorar la eficiencia energética. Ahorros en energía eléctrica

5.1. Sistema de iluminación

5.2. Motores eléctricos

5.3. Transformadores

5.4. Sistemas de bombeo

5.5. Sistemas de refrigeración y climatización

5.6. Instalaciones eléctricas

5.7. Compensación de energía reactiva

6. Legislación

7. Glosario de energía

8. Bibliografía. Direcciones de interés

37

37

37

37

38

38

38

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40

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51

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [5]

1. Introducción

El presente estudio se ha elaborado en el

marco del proyecto ECOEFICIENCIA EN LA

INDUSTRIA con el objetivo de conducir a las

empresas del sector metal-mecánico hacia

un proceso productivo ECOEFICIENTE. El

proyecto está cofinanciado al 50% por el

Ministerio de Industria, Turismo y Comercio a

través del programa de Apoyo a la Innovación

de las Pequeñas y Medianas Empresas

(InnoEmpresa), según el acuerdo de subvención

SUP-040100-2007-34. El proyecto se inició en

abril de 2007 y tiene una duración de 18 meses

y un presupuesto total de 178.000 €.

El proyecto pretende transmitir a las empresas

del sector, especialmente a las PYMES,

las posibilidades de mejora tecnológica,

medioambiental y económica en los procesos

productivos. Participaron en el proyecto un

total de 25 empresas, perteneciendo el 79%

a la Comunidad Valenciana y el resto a otras

comunidades como son Castilla la Mancha,

Cataluña y Madrid, considerándose un número

suficiente para extraer conclusiones fiables

que reflejen la realidad del sector.

El proyecto se centra en pymes del sector

metal-mecánico, pero las acciones de difusión

estarán dirigidas también a otros sectores

anexos, introduciéndose prácticas sobre

eficiencia energética específicas para el sector

metal-mecánico.

La primera parte del informe se centra en

la investigación del consumo de energético

en la red industrial del estado español y más

concretamente en el sector metal-mecánico,

profundizando en los procesos críticos con

respecto al consumo de energía y posibilidad

de mejora tecnológica.

Se presentarán herramientas apropiadas

para la identificación de puntos críticos de

consumo sobre los que poder implantar

sistemas de mejora ambiental utilizando

indicadores de ecoeficiencia y prácticas que

se traduzcan en ahorros energéticos.

El proyecto de ECOEFICIENCIA EN

LA INDUSTRIA se ha realizado con la

colaboración de MAVAINSA, empresa

encargada de desarrollar la metodología y

realizar los diagnósticos energéticos a las

empresas participantes en el proyecto y de la

empresa MASUNO, encargada de realizar la

difusión de los resultados obtenidos a través

del diagnóstico energéticos y los planes de

mejora tecnológica desarrollados a lo largo

del proyecto, a través de la guía en formato

electrónico Eficiencia Energética en el sector

del Metal.

Page 6: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[6]

Estudios realizados a diferentes países, con

elevado nivel de desarrollo, demuestran que el

potencial técnico disponible es suficiente para

cubrir todas las necesidades y aspiraciones de

de la sociedad con menos gasto de energía.

También es cierto que mucha de la

tecnología de la que se dispone no es utilizada

en toda su capacidad para la mejora de la

eficiencia energética, debido principalmente

a una mala gestión y a la falta de formación

técnica profesional.

Identificando la energía como uno de los

factores principales en la política económica, se

hace necesario el conocimiento de elementos/

indicadores de planificación energética y

eficiencia, como son; análisis de suministro,

estrategias de diversificación, marco de la

demanda y mercado, que servirán de base para

la introducción de “las políticas de eficiencia

energética”.

La base de la aplicación de estrategias y

eficiencias energéticas en la empresa como

se dijo con anterioridad pasa por el análisis

energético de cada uno de los principales

sectores, la red industrial y categorías de

consumo, mediante diagnósticos y estudios que

desemboquen en la evaluación de el potencial

de mejora de la eficiencia energética existente,

no solo a nivel tecnológico sino también por

cambio de políticas y modificaciones de las

pautas de consumo, dicho de otro modo:

Cambios tecnológicos. •

Cambios en el uso de la energía. •

Cambios y modificaciones económicas. •

En España, hasta finales de los setenta

no se inició una política efectiva de eficiencia

energética, que se hacía necesaria para hacer

frente a cambios como:

Crecimiento de la demanda energética. •

Diversificación de las fuentes. •

Cambios en la evolución de la intensidad •

energética.

Liberalización de los sectores energéticos •

y consideraciones medioambiental.

Datos aportados por el Ministerio de

Industria, Turismo y Comercio referidos al año

2007 indican un consumo total de energía

en España de 147,2 Millones de Tep, lo que

supone un aumento del 1,7 % con respecto al

ejercicio anterior.

2.1. Consumo de energía a nivel estatal, evolución y tendencias en el consumo.

2. Consumo de energía

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [7]

Nota: ktep (kilotoneladas equivalentes de petróleo).

Fig. 1. Consumo de energía primaria en España incluidas todas las renovables.

Nota: Otras renovables incluye: eólica, biomasa (comercializada y no comercializada), R.S.U., biogás, biocarburantes,

geotérmica y solar, utilizadas en usos finales y en generación de electricidad.

Fuente: Secretaría General de la energía. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.

Fig.2. Consumo de energía primaria en España incluidas todas las renovables en porcentajes.

El desarrollo económico y social, la expansión

del sector de transportes, la mejora y ampliación

del equipamiento familiar, crecimiento del uso de

sistemas de calefacción y aire acondicionado, etc.,

son factores que han influido en el crecimiento

del consumo energético del 1,7%, un valor que

se encuentra por debajo del PIB y es indicativo

de una mejora de la eficiencia energética.

Del consumo total de energía destacan el

avance del conjunto de las dos renovables

(hidráulica y eólica) con un 9,5%, del carbón,

con aumento del 8,1% y del gas natural, con

una demanda superior en un 4,3%, respecto a

la de 2006.

80.000

2002

2003

2004

2005

2006

2007

70.000

60.000

50.000

40.000

30.000

20.000

10.000

CARBÓN

PETRÓLEO

GAS NATURAL

HIDRÁULI

CA

NUCLEAR

OTRAS RENOVABLE

S

0

ktep

60,0 %

2002

2003

2004

2005

2006

2007

50,0 %

40,0 %

30,0 %

20,0 %

10,0 %

CARBÓN

PETRÓLEO

GAS NATURAL

HIDRÁULI

CA

NUCLEAR

OTRAS RENOVABLE

S

0,0 %

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[8]

2.1.1. Consumo de energía primaria. Diversificación de las fuentes

Se entiende por energía primaria a las distintas

fuentes de energía tal como se obtienen en la

naturaleza, ya sea: en forma directa como en el

caso de la energía hidráulica, eólica o solar, la

leña y otros combustibles vegetales; o después

de un proceso de extracción como el petróleo,

carbón mineral, geoenergía, etc.

El petróleo representa el 50% del consumo

de energías primarias, siendo la mitad de esta

fuente absorbida por el transporte.

El carbón aunque con diferentes tendencias en

su evolución desde el año 2002, representa cerca

de un 17% un porcentaje similar al de hace 25

años. Las variaciones se explican en parte porque

esta energía, además de usarse principalmente

en generación eléctrica, cumple en la actualidad

la misión de apoyo a las energías de entrada

asegurada al sistema: nuclear y renovables. El

abaratamiento del precio de la tonelada de CO2 y

la disminución de la producción nuclear en 2007

favorecieron este comportamiento.

El gas natural se plantea como una de

las fuentes con mayores perspectivas,

representando un 12 % del consumo de

energías primarias.

La energía nuclear ha ido descendiendo en

las últimas décadas presentando actualmente

un consumo del 13 %.

Por último las energías renovables

representan cerca de un 6%, siendo uno de los

objetivos prioritarios en la política energética

del estado, alcanzar el 12 % del consumo de

estas energías con respecto del consumo total

de energía para el año 2010.

Hablando en porcentajes, de cada 100

unidades de energía consumidas en España,

hoy 6,9 proceden de fuentes renovables.

Aunque es un tipo de energía que aumenta en

su consumo, está expuesto a fluctuaciones del

régimen de lluvias y variabilidad del viento.

Se denomina energía secundaria a los

diferentes productos energéticos que provienen

de los distintos centros de transformación y

cuyo destino son los sectores del consumo y/o

centros de transformación. Las once formas

de energía secundaria/final consideradas

para el Balance Energético de la OLADE son

las siguientes: Electricidad, Gas Licuado de

Petróleo o GLP, Gasolinas/Alcohol, Gasolina de

Aviación, Gasolina de Motor, Gasolina Natural,

Alcohol, Kerosene y Turbo combustibles.

Fig.3. Consumo de energía primaria comercializada

2.1.2. Consumo de energía final

CARBÓN

-0,3%

3,3% 10,0%

22,1%

49,9%

15,1%

PETRÓLEO

GAS NATURAL

HIDRÁULICA-EÓLICA

NUCLEAR

SALDO ELETROT. (lm-Ex)

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [9]

El panorama en cuanto a energías finales

muestra la importancia del consumo de

productos petrolíferos (entorno al 60% del total

las últimas décadas), el incremento suave de

la electricidad, el descenso del carbón y el

crecimiento del gas natural.

Entre los productos petrolíferos, se mantiene

el aumento en el consumo de gasóleos y

querosenos, provocado por el progresivo aumento

de consumo en motores diesel y el impulso del

transporte aéreo, y disminución de gasolinas,

gases licuados del petróleo y fuelóleos.

Fig.3. Consumo de energía primaria comercializada

Fig.5. Consumo de energía final por sectores (%)

80,0 %

CARBÓN %

1980 1990 2000 2006

PETRÓLEO %

GAS NATURAL %

ELECTRICIDAD %

70,0 %

60,0 %

50,0 %

40,0 %

30,0 %

20,0 %

10,0 %

0,0 %

60,0 %

INDUSTRIA %

1980 1990 2000 2006

TRANSPORTE %

USOS DIVERSOS %

40,0 %

50,0 %

30,0 %

20,0 %

10,0 %

0,0 %

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[10]

Fig.6. Evolución consumo de energía final en la industria (%)

Fig.7. Evolución consumo de energía final en el transporte (%)

70,0 %

CARBÓN %

1980 1990 2000 2006

PETRÓLEO %

GAS NATURAL %

ELECTRICIDAD %

60,0 %

50,0 %

40,0 %

30,0 %

20,0 %

10,0 %

0,0 %

120,0 %

CARBÓN %

1980 1990 2000 2006

PETRÓLEO %

GAS NATURAL %

ELECTRICIDAD %

100,0 %

80,0 %

60,0 %

40,0 %

20,0 %

0,0 %

A continuación se muestra la evolución

del consumo de energía final en la industria,

transporte y usos diversos (%).

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [11]

Fig.8. Evolución consumo de energía final en usos diversos (%)

Por último, se muestra el consumo de

energía final en la industria por sectores.

Extractiva

Alimentación,bebidas y tabaco

Textil, cuero y calzado

Pasta, papel e impresión

Química

Minerales no metálicos

Siderurgia y fundición

Metalurgia no férrea

Transformados metálicos

Equipos de transporte

Construcción

Restos industria

TOTAL

0

14

0

0

104

109

1.915

52

0

0

0

49

2.243

104

380

113

216

526

2.124

356

74

180

108

107

230

4.518

110

1.060

401

999

3.163

3.338

1.091

419

419

266

35

1.113

12.414

0

279

6

462

15

132

1

0

1

0

6

477

1.379

137

1.003

340

707

1.192

1.143

1.599

969

639

378

237

841

9.185

351

2.736

860

2.384

5.000

6.846

4.962

1.514

1.239

752

385

2.710

29.739

Carbón Petróleo Gas Natural Renovables Electricidad Total

Fuente: Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético. IDEA.

70,0 %

80,0 %

CARBÓN %

1980 1990 2000 2006

PETRÓLEO %

GAS NATURAL %

ELECTRICIDAD %

60,0 %

50,0 %

40,0 %

30,0 %

20,0 %

10,0 %

0,0 %

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[12]

La tasa de intensidad energética, indicador

que muestra la relación entre la energía

consumida y la producción de bienes.

La reducción de la intensidad energética es

un objetivo prioritario para cualquier economía,

siempre que su consecución no afecte

negativamente al volumen de actividad. Uno de los

parámetros que determinan la correlación entre

consumo de energía y crecimiento económico es

la evolución de la intensidad energética, indicador

generalista que señala la relación entre consumos

de energía y el Producto Interior Bruto.

A nivel nacional, la tasa de intensidad energética

descendió en 2007 por tercer año consecutivo (el

0,7 por ciento) lo que, según el Gobierno, sitúa

a España en la senda de las economías más

desarrolladas y eficientes (la tasa de intensidad

energética cayó el 1,1 por ciento en 2005 y el 5,6

por ciento en 2006).

En este sentido, el Ministerio de Industria,

Turismo y Comercio resulta necesario y oportuno

definir esta Estrategia de Ahorro y Eficiencia

Energética en España, especialmente, por tres

motivos básicos:

La elevada dependencia energética exterior. •

España importa el 75% de la energía

primaria que utiliza frente al 50% de media

en la UE, cifra considerada ya elevada por

las instituciones comunitarias. Además,

esa dependencia va en aumento, con

las implicaciones no sólo económicas y

comerciales que ello supone, sino también

con unos efectos medioambientales

significativos al tratarse mayormente de

productos fósiles con un elevado nivel de

emisiones de efecto invernadero.

La economía española viene •

evolucionando durante los últimos años a

tasas de crecimiento anual superiores a

la media europea, lo que está permitiendo

un avance significativo en convergencia

real. No obstante, esta evolución también

se ha visto acompañada por crecimientos

de la demanda energética importantes,

con tasas de incremento anual superiores

algunos años a las de la economía. De ahí

que el indicador de Intensidad Energética

(relación entre el consumo de energía

2.1.3. Tasa de intensidad de energía

Page 13: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [13]

y PIB) muestre tendencias de ligero

crecimiento durante los últimos años,

hecho que puede estar justificado dado

el actual estadio de desarrollo económico

español y no representa mayor consumo

por unidad de PIB que en otros países.

La ejecución de la Estrategia promueve •

una reducción significativa de emisiones

de contaminantes atmosféricos, en

concordancia con las Directivas europeas

y orientaciones internacionales.

A nivel de la Comunidad Valenciana.

El objetivo básico del Plan de Ahorro y

Eficiencia Energética de la Comunidad Valenciana

es la disminución en un 1,1% interanual de la

intensidad energética primaria, es decir, disminuir

el consumo de energía necesario para realizar

cada unidad de PIB.

La disminución de la intensidad energética

representaría un ahorro en el periodo 2001-2010

de 4.296.700 tep (toneladas equivalentes de

petróleo) de energía primaria y de 3.521.300 tep

de energía final.

Este ahorro energético se traduciría en un

ahorro económico en el periodo de estudio, 2001-

2010, superior a los 2.400 millones de euros.

Con este objetivo nace el Plan de Ahorro y

Eficiencia de la Comunidad Valenciana, AVEN

que tiene como finalidad:

Reducir el consumo energético final de •

la Comunidad Valenciana de forma que

disminuya la intensidad energética final en

el conjunto de los sectores económicos.

Reducir el consumo energético primario •

de la Comunidad Valenciana de forma que

disminuya el ratio de energía primaria total

por unidad de PIB.

Mejorar la competitividad de las empresas •

valencianas, disminuyendo los costes

energéticos de las mismas mediante

la introducción de tecnologías más

eficientes.

Reducir la dependencia energética de •

la Comunidad Valenciana respecto al

exterior.

Reducir el impacto medioambiental, •

utilizando energías menos contaminantes

con el fin de cumplir con los compromisos

adquiridos por el conjunto de la Unión

Europea en la cumbre de Kioto.

Page 14: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[14]

Balance de energía final

El análisis de los sectores consumidores

finales y las tendencias de crecimiento

mostradas los últimos años, vaticinan un

continuo aumento en la demanda de energía

por parte de los sectores transporte, Usos

Diversos (residencial y Servicios) y en menor

medida, en el sector Industrial.

La renovación de equipamientos, la

estabilización de capacidades de producción

en sectores intensivos y la implantación de

estrategias de eficiencia (energética) permitirán

un crecimiento moderado de la demanda

energética industrial frente a otros sectores.

El sector que más incrementará su demanda

energética es el Transporte, moderándose a

medio plazo como resultado de la renovación

de los parques, siendo el transporte aéreo el

más significativo.

En la evolución por fuentes de energía,

cabe destacar la disminución del consumo

del carbón, concentrándose la demanda en el

sector de siderurgia y cemento, escenarios en

los que no se espera aumento de capacidad

de producción. En el resto de sectores, el

consumo tiende a desaparecer, motivado por

la evolución tecnológica y la búsqueda de

combustibles con menor impacto para el Medio

Ambiente.

Debido a sus cualidades entre las que se

destaca mejor rendimiento, menor impacto

ambiental y aumento de la extensión de la

red en todo el territorio (español), se prevé

un incremento importante del consumo de

gas natural, creciendo sobre un 6,2 % su tasa

anual.

El consumo eléctrico, continuará creciendo

entorno al 3,6 %, fundamentalmente por el

volumen de equipamiento dependiente de este

tipo de energía en todos los sectores.

En las energías renovables por su parte,

se prevé un aumento entorno al 3,7 % anual

(2006-2012) según el Plan de Fomento,

aunque por encima de la media del conjunto

de la demanda.

Balance de energía primaria

En el consumo de energía primaria se prevé

un cambio de las fuentes de abastecimiento,

reduciéndose el consumo de carbón y la energía

nuclear, a favor del gas natural y energías

2.1.4. Evolución prevista del consumo de energía

Page 15: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [15]

La industria del metal- mecánica constituye

una de las industrias básicas más importantes

de los países industrializados. Su grado de

madurez es a menudo un exponente del

desarrollo industrial de un país. El adecuado

planteamiento de la industria metalúrgica tiene

una importancia notable en el desenvolvimiento

de otras industrias que se suministran de ella,

como son la construcción de electrodomésticos,

automóviles, maquinaria en general,

construcción de edificios, y otras numerosas

industrias fundamentales para la producción

de bienes y servicios.

Una clasificación que suele utilizarse con

frecuencia es la siguiente:

Joyería de oro y plata e industrias •

auxiliares.

Lámparas artesanales y sus derivados. •

Herrajes para muebles y construcción en •

bronce, latón y zamac, así como fornituras

de materiales no ferrosos.

Recubrimientos metálicos y elementos •

protectores de metales.

Industrias metálicas para el hogar. •

Transformados de acero y otros metales. •

Muebles metálicos.

Fundición y forja en acero. •

Pinturas y recubrimientos orgánicos e •

inorgánicos.

Herramientas en general. •

Calderería y transformados gruesos. •

Maquinaria general y agrícola. •

Maquinaria industrial textil. •

Maquinaria industrial para la madera. •

2.2. Sector metal- mecánico. Tipos de energía utilizada en el sector Metal-mecánico

2.2.1. Características del sector metal-mecánico

renovables, derivado de la modificación en la

estructura de generación eléctrica.

El petróleo seguirá siendo la principal fuente

de abastecimiento, continuará creciendo su

consumo pero a un ritmo menor que el total de

la demanda primaria.

El carbón disminuirá a ritmo de tasa del

3,5% anual y la energía nuclear mantendrá

sus actuales niveles de producción, perdiendo

peso en la estructura de abastecimiento total.

El modelo de generación previsto por

el sistema español (generación eléctrica)

plantea la introducción de técnicas energéticas

eficientes, como son la generación con ciclos

combinados, el incremento de la cogeneración

y las energías renovables.

Page 16: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[16]

El sector metalmecánico no es especialmente

intensivo en el uso de energía aunque

algunos de sus procesos requieren de forma

específica el uso de electricidad y de calor

fundamentalmente.

2.2.2. Tipos de energía utilizada

Maquinaria industrial para la piel. •

Maquinaria industrial para la cerámica. •

Industrias eléctricas y electrónicas. •

Material naval y material ferroviario. •

De la descripción anterior podemos deducir

la complejidad del sector.

1.a. Usos generales de la electricidad.

Por un lado un uso de tipo general en

la industria: iluminación, climatización

de oficinas y espacios de trabajo y

equipos auxiliares (elevadores, grúas,

herramientas eléctricas básicas,

compresores de aire, etc.). Para este

tipo de consumidores aplican las normas

básicas aplicables a cualquier industria

siendo el punto más habitual de mejora

el de la iluminación.

1.b. Recubrimientos.

Por otro lado están los procesos

específicos del sector del metal que

requieren uso de la electricidad para

recubrimiento del metal tratado. Este

proceso industrial consiste en un sistema

de electrolitos denominados baños.

La deposición es vía electroquímica,

aunque en algunos casos se realiza

químicamente. Existe una gran variedad

de baños en función de la utilidad o

necesidad de la pieza: decoración,

resistencia, anticorrosión. Los más

habituales son: níquel, cobre, cromo, cinc,

oro, plata y estaño. Para su formulación

se emplean múltiples sales metálicas,

además de ácidos, álcalis, cianuros, etc.

1.c. Calentamiento eléctrico y secado.

Los baños pueden trabajar en frío o

en caliente, necesitando calefacción

o incluso refrigeración para mantener

la temperatura de trabajo. Al final del

proceso las piezas se secan por aire o

empleando algún adsorbente.

El calentamiento de estos baños se

realiza ocasionalmente con resistencias

eléctricas.

1.d. Tratamiento de aguas residuales.

En este tipo de instalaciones es habitual

que exista una planta de tratamiento de

aguas residuales donde hay instaladas

bombas y agitadores movidos por

motores eléctricos. En algunos casos

está justificada desde un punto de

vista tecno-económico la utilización de

variadores de frecuencia para mejorar la

eficiencia energética.

1) Electricidad

El uso de la electricidad en el sector tiene

tres tipos de consumidores principalmente:

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [17]

2) Calor

En cuanto al uso de calor podemos apuntar

a tres usos fundamentales: climatización,

calentamiento de baños y hornos de secado.

2.a. Climatización.

Normalmente el calor se consiste

mediante bomba de calor o mediante

fan-coils de agua caliente o vapor.

2.b. Calentamiento de baños.

En el sector metalmecánico, el proceso

básico de pintura requiere de una

fase de desengrase - fosfatado que

normalmente se realiza a 45-50º C. En

cuanto al proceso de recubrimientos

metálicos podemos destacar que

los pretratamientos químicos más

importantes son los desengrases,

decapados y activados por un lado y

los recubrimientos metálicos por otro.

Una vez la pieza está limpia la superficie

está preparada para la deposición de un

metal con temperaturas en torno a 40-

50º C. Los baños pueden trabajar en frío

o en caliente, necesitando calefacción o

incluso refrigeración para mantener la

temperatura de trabajo.

Dicha calefacción puede realizarse

mediante resistencias eléctricas o

mediante serpentines de vapor a de

agua caliente.

Por último el proceso de secado

requiere calor a más alta temperatura

normalmente alcanzado mediante el

uso de quemadores industriales de gas

natural o de gas oil/fuel oil.

Page 18: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[18]

La introducción del concepto de eficiencia

energética en las industrias, ha de partir del

conocimiento interno de la organización, la

determinación de los consumos específicos

de energía, bien por proceso o por tipos de

equipamiento, la identificación de potenciales

de conservación de energía y las oportunidades

de ahorro.

La herramienta utilizada como punto de

partida es la realización de los llamados

diagnósticos energéticos, con los que identificar

los puntos críticos de consumo en las empresas

y con ello lograr que la dirección comprenda

la importancia de la energía, la creación

de políticas energéticas y la necesidad de

introducir nuevas tecnologías más eficaces con

mayores rendimientos y consumo de recursos

menos agresivos para el medio ambiente.

El diagnóstico energético es un instrumento

utilizado para proporcionar información sobre los

consumos específicos de energía en relación con

parámetros adecuados, identificando el potencial

de conservación de energía y las oportunidades

de ahorro. Proporciona el conocimiento global del

consumo de energía y contribuye a la comprensión

por parte de la dirección de la importancia del

recurso, de la necesidad de crear una política

energética y las bases para obtener el máximo

rendimiento en los procesos.

Existen diferentes tipos de auditorias según

la profundidad del estudio que se realice, los

datos de los que se disponga y los objetivos

perseguidos.

Los diagnósticos realizados a las empresas

participantes en el proyecto, ofrecen un

resumen del consumo de energía total actual

de las empresas, definen las áreas de consumo

significativo concentrándose en los sistemas

que utilizan energía (caldera, sistema de aire

comprimido, etc.) y ofrecen medidas técnicas

detalladas para la mejora de la eficiencia

energética, con estimaciones de presupuesto,

conservación de energía y ahorro de costes.

3.1. Diagnóstico energético.

3. Eficiencia energética. Diagnósticos energéticos

Page 19: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [19]

1. GENERALIDADES.

3.2. Cuestionario previo. Recogida de datos

Nombre de la empresa

Dirección

Teléfono

Fax

E-mail

Fecha de la puesta en marcha

de la instalación

Tipo de actividad

Superficie total construida (m2)

Nº trabajadores

Nº horas de producción al día

Nº días producción a la semana

Nº meses de producción al año

DATOS DE LA EMPRESA

Sistemas de generación y distribución de aire comprimido

Sist. generación y distribución de vapor

Fluidos térmicos

Iluminación

Climatización

Agua caliente para proceso/sanitaria

Agua fría industrial

Sí No Descripción

SISTEMAS AUXILIARES DE PROCESO

Ej. Tornillos AS: Recepción barras- torneado – limpieza y desengrase - embalaje y expedición.

LÍNEAS DE PRODUCCIÓN Y/O PROCESOS

2. DESCRIPCIÓN ACTIVIDAD. PROCESOS PRODUCCIÓN.

Recepción

Torneado

Limpieza y desengranaje

Embalaje

EléctricoFríoTérmico

CalorTornillos AS

NECESIDADES ENERGÉTICAS POR PROCESO

Page 20: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[20]

Descripción de la características fundamentales de las instalaciones, maquinaria, motores, medios de trabajo, etc.

Potencia(Kw)

DESCRIPCIÓN CONSUMIDORES ELÉCTRICOS PRINCIPALES Y SU POTENCIA

Potencia eléctrica instalada y contratada

ELECTRICIDAD

Mediciones históricas anteriores totales o por equipo (facturas mensuales eléctricas, etc)

Documentación técnica: planos de la instalación, libros de mantenimiento, etc.

Page 21: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [21]

Producción / potencia y tipo de

calderas

Descripción consumidores de

calor principales y su potencia

Descripción hornos de combus-

tión

Mediciones históricas anteriores

totales o por equipo (facturas

mensuales combustibles: gasoil,

fuel oil, gas natural, etc.)

Documentación técnica: planos

de la instalación, registro de ma-

quinaria industrial actualizada,

libros de mantenimiento, etc.

CALOR

¿Existe responsable energético en la empresa?

¿Dispone de un Sistema de gestión de la energía? ¿Según norma UNE 216301?

¿Está subcontratado el mantenimiento eléctrico de la instalación?

¿Existen contadores de consumo eléctrico para los procesos principales?

¿Existen contadores de consumo de combustible para procesos principales?

¿Se encuentran automatizados los procesos y centralizados los datos por ordenador?

¿Existe regulación de velocidad en algunos motores?

¿Existen arrancadores progresivos en algunos motores? ¿En cuáles?

Sí No

3. VARIOS.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[22]

Energía eléctrica

Compañía distribuidora

Tensión suministro

Tarifa aplicable

Tipo de discriminación horaria

¿Se ha implantado algún sistema deautoproduc-

ción y/o cogeneración? ¿De qué tipo?

Combustibles

Gas natural GLP

Gasóleo C

Fuelóleo

Carbón

Otros

Utilización de energías renovables

Paneles solares

Paneles fotovoltaicos

Otros

4. ENERGÍA CONSUMIDA – PRODUCIDA.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [23]

Todo Plan de mejora comprende diferentes

áreas en las que trabajar y debe de

confeccionarse a partir del conocimiento de la

empresa. Las mejoras propuestas en el sector

metal-mecánico tras las visitas realizadas

comprenden, la mejora o modificación de

recursos energéticos, tecnologías y la gestión

de la propia empresa.

En general las mejoras propuestas se

centran en los siguientes puntos:

Utilización de combustibles fósiles (gas- •

oil / gas natural) para el proceso de

calentamiento de baños sustituyendo las

resistencias eléctricas.

Sustitución del gasóleo C como •

combustible por gas natural en calderas y

hornos de secado.

Utilización de energía solar como energía •

de apoyo al calentamiento de los baños

y otros procesos con demanda de calor a

baja temperatura (<75 ºC).

Estudio de instalación de rectificadores de •

última tecnología (IGBT) en los procesos

de recubrimiento por vía electroquímica.

Uso de variadores de frecuencia en •

motores de equipos rotativos.

Mejoras de iluminación: Uso de lámparas •

de alto rendimiento y de sistemas

automáticos (temporizados o por

fotocélula) de encendido y apagado de la

iluminación.

Compensación energía eléctrica reactiva. •

Estudio de cambio de tarifa eléctrica. •

Energía fotovoltaica en cubierta naves •

(inversión financiera).

Técnicas de Cogeneración. •

Aprovechamiento de calores residuales. •

Sistemas de generación de energía •

eléctrica mini-eólica.

Implantación de un sistema de gestión •

para la mejora de la eficiencia energética.

Identificación de oportunidades de mejora

de mantenimiento: aislamiento, mejoras

de control: on-off vs contínuo, etc.

Obviamente no todos los puntos son de

aplicación a todas las plantas productivas

estudiadas y/o del sector. En el apartado 4 del

presente documento se realiza un estudio del

grado de implantación de las mejoras indicadas

en las empresas visitadas y por extensión

las generalidades encontradas en el sector

metalmecánico.

3.3. Plan de mejoras tecnológicas en el sector metal-mecánico.

Page 24: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[24]

Antes de que se iniciara la gasificación

masiva en las principales zonas industriales del

país era muy habitual el uso de combustibles

derivados del petróleo como fuente de energía

calorífica. Normalmente los combustibles

empleados eran gas-oil y fuel-oil aunque

también se empleaba LPG (Gas licuado del

petróleo: típicamente propano).

El uso del fuel-oil está siendo abandonado

en la industria por problemas derivados del

incumplimiento de los límites medioambientales

en la emisión en los humos aun utilizando Fue-

Oil BIA (Bajo Indice de Azufre).

La utilización de gas-oil tipo C (gasóleo

de calefacción) ha sido muy común por su

sencillez y facilidad de manejo frente al fuel-oil.

Sin embargo actualmente, en las zonas donde

el gas natural está disponible, es recomendable

la sustitución del gas-oil por gas natural.

El coste de gas natural por unidad de

energía calorífica generada (cent € / Termia) es

inferior al del gasóleo C. Adicionalmente el gas

natural es el combustible con menor impacto

medioambiental. Los humos resultantes de

su combustión suponen menos emisiones de

CO2, SOx, CO e inquemados que el gasóleo o

que el fuel-oil (el más contaminante de los tres

con diferencia).

3.3.2. Sustitución del gasóleo C como combustible por gas natural en calderas y hornos

de secado.

Muchos procesos industriales requieren

el uso de calor en sus procesos. La energía

eléctrica (resistencias) es el método que menos

inversión inicial requiere para el diseño de

dichos procesos pero el que presenta costes

operativos (coste de la energía) más altos.

Las temperaturas de operación habituales

pueden alcanzarse mediante los siguientes

fluidos caloriportantes:

Hasta 110º C: Agua Caliente.

Hasta 200º C: Agua sobrecalentada o vapor

media presión (hasta 12 bar g).

A partir de 200º C: Aceite térmico.

Típicamente estos sistemas basados en

combustibles (gas natural, gas-oil, fuel oil,

combustibles residuales) mediante caldera e

instalación de distribución son más económicos

en cuanto a su coste de operación aunque

requieren cierta inversión inicial.

Desde el punto de vista medioambiental la

utilización de la electricidad para calentamiento

en un proceso, desde una perspectiva global, es

más contaminante ya que aunque en el punto

de consumo local (fábrica) no se producen

emisiones la emisiones contaminantes en las

centrales térmicas eléctricas, dado su bajo

rendimiento, es muy superior al las que produce

la caldera convencional en la fábrica.

3.3.1. Utilización de combustibles fósiles (gas-oil/gas natural) para el proceso de

calentamiento de baños sustituyendo las resistencias eléctricas.

Page 25: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [25]

La energía solar es la energía obtenida

directamente del Sol. La radiación solar

incidente en la Tierra puede aprovecharse por

su capacidad para calentar o directamente a

través del aprovechamiento de la radiación en

dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de

energía renovable y limpia, lo que se conoce

como energía verde.

La potencia de la radiación varía según el

momento del día, las condiciones atmosféricas

que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir

que en buenas condiciones de irradiación

el valor es superior a los 1000 W/m² en la

superficie terrestre. A esta potencia se la

conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus

componentes directa y difusa, o en la suma

de ambas. La radiación directa es la que llega

directamente del foco solar, sin reflexiones

o refracciones intermedias. La difusa es la

emitida por la bóveda celeste diurna gracias

a los múltiples fenómenos de reflexión y

refracción solar en la atmósfera, en las

nubes, y el resto de elementos atmosféricos y

terrestres. La radiación directa puede reflejarse

y concentrarse para su utilización, mientras

que no es posible concentrar la luz difusa que

proviene de todas direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular

a los rayos solares), fuera de la atmósfera

recibe el nombre de constante solar y tiene un

valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a

un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m²

y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m².)

La energía solar térmica o energía

termosolar, consiste en el aprovechamiento

de la energía del sol para producir calor que

puede aprovecharse para la producción de

agua caliente destinada al consumo industrial,

ya sea agua caliente sanitaria, calefacción,

o para producción de agua caliente para el

proceso.

3.3.3. Utilización de energía solar como energía de apoyo al calentamiento de los baños y

otros procesos con demanda de calor a baja temperatura (<75 ºC).

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[26]

Los procesos de recubrimiento del metal

requieren el uso de la electricidad. Este proceso

industrial consiste en un sistema de electrolitos

denominados baños. La deposición es vía

electroquímica mediante corriente continua. Al

ser la corriente industrial del tipo alterno estos

procesos requieren del uso de rectificadores

de corriente para convertir la corriente eléctrica

alterna en continua. Estos equipos electrónicos

de potencia han ido mejorando con los años en

cuanto a su rendimiento entre otros aspectos de

forma espectacular. Es por ello recomendable

recabar la información del fabricante en cuanto

a los rendimientos de los equipos instalados

y compararlos con las actuales tecnologías

(IGBT) que alcanzan rendimientos por encima

del 90% en función de la potencia requerida.

3.3.4. Estudio de instalación de rectificadores de última tecnología (IGBT) en los procesos

de recubrimiento por vía electroquímica.

En cuanto a la generación de agua caliente

para usos industriales, hay dos tipos de

instalaciones: las de circuito abierto y las de

circuito cerrado. En las primeras, el agua de

consumo pasa directamente por los colectores

solares. Este sistema reduce costos y es más

eficiente (energéticamente hablando).

Esta forma de aplicación de la energía

solar térmica goza además de una serie de

ventajas, como pueden ser el bajo coste de los

materiales empleados, ya que no es necesario

colocar placas planas, si no que normalmente

se utilizan colectores de polipropileno mucho

menos costosos.

Actualmente podemos afirmar que el

aprovechamiento de la energía solar térmica

es una tecnología madura y fiable, que

las inversiones realizadas en general son

amortizables sin la necesidad de subvenciones,

y que se trata de una alternativa respetuosa

con el medio ambiente.

En los últimos años se viene produciendo un

aumento notable de instalaciones de energía

solar térmica debido, por una parte, a la mayor

sensibilidad social y política hacia temas

medioambientales y, por otra, a la continua

mejora y reducción de costes de los sistemas

solares térmicos.

La temperatura en el proceso industrial puede

llegar a 60º - 75º y es habitual que la energía

solar se emplee como apoyo al agua caliente

producida por una caldera convencional.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [27]

Los motores eléctricos utilizados

habitualmente en la industria para accionar

bombas, ventiladores, compresores, grúas,

ascensores y cualquier tipo de máquina

que requiera accionamiento, son motores

accionados por corriente alterna de tipo

asíncrono con rotor tipo jaula de ardilla.

Estos motores son muy robustos y sencillos

teniendo el inconveniente de que su velocidad

de giro es prácticamente fija en funcionamiento

normal y viene dada por su diseño (número de

pares de polos del motor) y la frecuencia de la

corriente eléctrica de la red de suministro (50

Hz en Europa).

Este inconveniente implica que, por

ejemplo, en bombas, los equipos funcionan a

máximo caudal de diseño obligando a instalar

válvulas, bien automáticas, bien manuales, a

la impulsión de las mismas para controlar y

adecuar el caudal al deseado.

Esta solución, aunque sencilla, implica un

derroche importante de la energía consumida

en la bomba que en la válvula de regulación

se disipa inútilmente. El derroche energético

producido es proporcional a la potencia nominal

del motor y al tiempo en que el equipo funciona

a caudales sustancialmente por debajo del

nominal.

Para poder regular la velocidad de giro de

los motores eléctricos asíncronos de una forma

eficiente desde el punto de vista energético

se instalan variadores de frecuencia. Los

variadores de frecuencia son dispositivos

electrónicos que transforma la frecuencia

3.3.5. Uso de variadores de frecuencia en motores de equipos rotativos.

Page 28: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[28]

En los sectores económicos de la industria

y los servicios, la iluminación corresponde a

más del 5% del consumo de energía. En las

oficinas y en el comercio la relación es aún

mayor. En grandes empresas industriales, los

gastos de energía dedicados a iluminación

pueden ser mayores o menores dependiendo

del tipo de producción y de su intensidad en

energía. En todos los sectores es necesario

una verificación de la eficiencia de la energía

en las instalaciones de iluminación, ya que

en casi todos los casos existe un potencial de

optimización.

El método para el análisis de las posibilidades

de un aumento en la eficiencia del alumbrado

se basa en las maneras de procesamiento

válidas para las tecnologías transversales:

Evitar el uso innecesario del alumbrado •

(iluminación demasiado fuerte).

Reducir el uso de energía útil necesaria •

(mejor reflexión de luz).

Mejorar el nivel de eficiencia del sistema •

(buena regulación).

Utilizar caudales de energía existentes •

(luz natural).

Las posibilidades de un reducción del

consumo de energía pueden atribuirse a las

fases de energía importada, energía útil y

uso final. Para comprobar si se puede reducir

el consumo de electricidad establecido, es

necesario comprobar primero la demanda de

energía real que existe. Seguidamente, se

debe comprobar si la potencia de la iluminación

instalada corresponde a la iluminación necesaria

o si por el contrario está sobredimensionada. En

el siguiente paso se debe comprobar si se puede

disminuir la reflexión luminaria ocasionada por

reflectores sucios contribuyendo esto a una

de la red eléctrica que alimenta al motor y,

consecuentemente, la velocidad de giro del

motor sin prácticamente derrochar energía.

De esta forma se consigue regular el caudal

en bombas, compresores, ventiladores etc. de

forma eficiente.

Aunque el precio de los variadores de

frecuencia ha disminuido mucho en los últimos

años su instalación se justifica en equipos

de una cierta potencia y con regímenes de

funcionamiento por debajo del nominal una

parte significativa del tiempo.

Este es un ejemplo típico de ahorro de

energía por la utilización de un variador de

frecuencia en un ventilador industrial:

mª/t Distribución Regulación por válvula

Control por convertidor de

frecuencia

% Horas PotenciaA1 - B1

PotenciaA1 - C1

ConsumokW/h

ConsumokW/h

350

300

250

200

150

100

0

5

15

20

20

20

20

100

438

1.314

1.752

1.752

1.752

1.752

8.760

42,5

38,5

35,0

31,5

28,0

23,0

18.615

50.589

61.320

55.188

49.056

40.296

275.064

42,5

29,0

18,5

10,0

6,5

3,5

18.615

38.106

32.412

17.520

11.388

6.132

124.173

3.3.6. Mejoras de iluminación: Uso de lámparas de alto rendimiento y de sistemas

automáticos (temporizados o por fotocélula) de encendido y apagado de la iluminación.

Page 29: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [29]

disminución de la demanda de energía eléctrica

ya que se podrían emplear menos luminarias.

Finalmente, el consumo de energía se puede

reducir por medio de una tecnología eficiente

de baja demanda de electricidad para producir

el mismo nivel de iluminación (Por ejemplo se

puede reducir la energía consumida de una

lámpara al cambiar su sistema de encendido

convencional por un balasto electrónico).

Una regulación y control adecuado de

las lámparas permite que la demanda de

iluminación pueda adecuarse espacialmente

y temporalmente a las necesidades. De esta

forma se evita que determinadas áreas se

iluminen innecesariamente, en exceso, o

cuando nadie esté presente.

Tecnologías existentes

Las lámparas transforman la electricidad

en calor (pérdida) y en radiación visible (luz).

El rendimiento lumínico es la medida para la

evaluación de la eficiencia de una lámpara y

se mide en lúmen/watt (lm/W). La mayor parte

de la energía consumida por una lámpara se

transforma en calor pero mientras para las

lámparas incandescentes este rendimiento no

supera el 5% en el caso de los fluorescentes

este se va al 25%.

Es importante considerar la posibilidad

de uso de lámparas de descarga de sodio,

de mercurio o las más modernas de haluro

metálico.

Las • lámparas de vapor de sodio son

una de las fuentes de iluminación más

eficientes, ya que generan mayor cantidad

de lúmenes por watt. El color de la luz que

producen es amarilla brillante.

Page 30: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[30]

Se divide en dos tipos:

1. Vapor de sodio a baja presión (SBP): la

lámpara de vapor de sodio a baja presión

es la que genera más lúmenes por vatio

del mercado, y por esto es la más utilizada

en las lámparas solares. La desventaja de

ésta es que la reproducción de los colores

es muy pobre.

2. Vapor de sodio a alta presión (SAP): la

lámpara de vapor de sodio a alta presión es

una de las más utilizadas en el alumbrado

público ya que tiene un alto rendimiento y

la reproducción de los colores se mejora

considerablemente aunque no al nivel que

pueda iluminar anuncios espectaculares o

algo que requiera excelente reproducción

cromática.

Las • lámparas de vapor de mercurio

de alta presión consisten en un tubo de

descarga de cuarzo relleno de vapor de

mercurio, el cual tiene dos electrodos

principales y uno auxiliar para facilitar el

arranque.

La luz que emite es color azul verdoso, no

contiene radiaciones rojas. Para resolver este

problema se acostumbra añadir sustancias

fluorescentes que emitan en esta zona del

espectro. De esta manera se mejoran las

características cromáticas de la lámpara,

Aunque también están disponibles las bombillas

completamente transparentes las cuales iluminan

bien en zonas donde no se requiera estrictamente

una exacta reproducción de los colores.

Las • lámparas de haluro metálico,

también conocidas como lámparas de

aditivos metálicos, lámparas de mercurio

halogenado o METALARC, son lámparas

de descarga de alta presión, del grupo de

las lámparas llamadas HID (Hight Intensity

Discharge). Son generalmente de alta

potencia y con una buena reproducción

de colores, además de la luz ultravioleta.

Originalmente fueron creadas en los años

1960 para el uso industrial de estas pero

hoy se suelen aplicar en la industria tanto

como el hogar.

Diseño de la iluminación industrial.

Existe una relación entre la calidad de los

productos profesionales y la calidad de las

instalaciones de producción. La experiencia

demuestra que una buena iluminación en las

fábricas y talleres es una manera muy eficaz

de incrementar tanto la productividad como la

calidad.

Una buena iluminación aumenta el confort

y la seguridad del trabajador, reduce el nivel

de errores y estimula al personal a mejorar

su rendimiento. En tal sentido es relevante la

cuestión de elección de lámpara y el diseño de

iluminación.

Tipos de iluminación.

A. Iluminación general - Provee un nivel de

iluminación uniforme en toda el área de la

nave industrial. Se determina principalmente

por la altura disponible para el montaje de las

luminarias:

a. Áreas de altura baja (hasta aprox. 7 m):

se selecciona usualmente fluorescentes

tubulares.

b. Áreas de altura media (aprox. de 7 a 12

m): fluorescentes tubulares ó lámparas

de descarga de alta intensidad de fuente

puntual.

c. Áreas altas (por encima de 12 m): fuentes

de luz puntuales.

Page 31: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [31]

B. Iluminación localizada - Provee un nivel

de iluminación específica en el puesto de

trabajo.

Criterios de iluminación.

LUZ SUFICIENTE, tener niveles adecuados

de luz, según la naturaleza de la tarea visual.

Mayores necesidades por: probabilidad

de cometer errores es menor, motivos de

seguridad, edad del trabajador.

ILUMINACION UNIFORME, una iluminación

general con un alto grado de uniformidad,

garantiza total libertad a la hora de situar

la maquinaria y los bancos de trabajo. (En

cualquier punto 200 lux).

BUENA ILUMINACIÓN VERTICAL, en

ciertos trabajos la tarea visual está localizada

en el plano vertical. Se puede recurrir a las

empotradas en el techo que ofrecen una

distribución asimétrica de la luz.

FUENTES DE LUZ BIEN APANTALLADAS,

en alturas de montaje bajas es fundamental,

debido a que las fuentes de luz son relativamente

brillantes y producen un flujo elevado en

todas direcciones. Las rejillas proporcionan el

apantallamiento en la dirección crítica.

BRILLO DE EQUILIBRIO UNIFORME, una

iluminación uniforme contribuye a crear una

sensación de confort.

COLOR DE LUZ AGRADABLE, lo que se

necesita es una fuente con una apariencia

de color agradable y un buen rendimiento de

color.

Recomendaciones.

Al tomar la decisión acerca del tipo de

lámpara más eficiente para cada tipo de

empresa, debe considerarse, además de las

exigencias en el tipo de uso, la reproducción del

color, el precio de adquisición y los diferentes

tipos de lámparas existentes en el mercado y

su efecto en el consumo de electricidad.

El nivel de iluminación estará determinado •

en función de la actividad laboral realizada

en cada dependencia.

Aprovechar siempre que sea posible la luz •

natural, procurando que esta no produzca

deslumbramientos en el trabajo.

Sustituya los tubos fluorescentes •

tradicionales por otros de alto rendimiento,

pues obtendrá un 10 % de mayor flujo

luminoso con menor consumo y mayor

vida.

Los sistemas de arranque de lámparas de •

descarga deben de ser electrónicos para

obtener un menor consumo (balastos

electrónicos).

El bajo coste de mantenimiento, es tan •

importante como la maquinaria moderna

y un personal motivado. De instalar una

Page 32: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[32]

Factor de Potencia es el nombre dado a la

relación entre la potencia activa (kW) usada en

un sistema y la potencia aparente (kVA) que se

obtiene de las líneas de alimentación, o dicho

de otro modo, el coseno del ángulo formado

por el desfase de la corriente con respecto al

voltaje aplicado.

Todos los aparatos que contienen inductancia,

tales como motores, transformadores y demás

equipos con bobinas necesitan corriente

reactiva para establecer campos magnéticos

necesarios para su operación. Esto genera

factores de potencia bajos en la instalación.

El factor de potencia bajo se compensa

con el uso de condensadores, lo que hace

que el funcionamiento del sistema sea más

eficaz y, por lo tanto, requiera menos corriente

en la línea. Las potencias activa, reactiva y

aparente forman lo que se llama el triángulo

de potencias.

La potencia que se usa realmente es la

Potencia Activa (P). La potencia reactiva

(Q) es la ineficiencia eléctrica y tiene un

costo adicional que se refleja en los recibos

mensuales. El ángulo formado en el triángulo

de potencias por P y S equivale al desfase

entre la corriente y la tensión y es el mismo

ángulo de la impedancia; por lo tanto el CosPhi

depende directamente del desfase.

Alternativas de compensación de energía

Reactiva:

Las Inductividades se compensan con

la conexión en paralelo de capacitancias

(condensadores), conocida como compensación

3.3.7. Compensación energía eléctrica reactiva.

iluminación buena y eficaz, es de sentido

común que se obtendrá menores costos

de energía y mantenimiento.

Utilice, siempre que sea posible, •

detectores de presencia o temporizadores,

en servicios, despachos individuales,

almacenes interiores o pasillos con escasa

presencia.

Cuando realice una sustitución de •

lámparas, sistemas auxiliares y luminarias

intente que sean del mismo fabricante o de

características semejantes. No siempre es

un buen ahorro, el comprar aparatos más

económicos.

Una limpieza de lámparas y luminarias •

programada dos veces al año, implica una

reducción del 20 % en el consumo al tener

que instalar menor número de lámparas.

Page 33: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [33]

La estructura de las tarifas eléctricas es

compleja y la legislación cambiante. Por ello

es recomendable reconsiderar el contrato

eléctrico actualmente vigente con la compañía

suministradora y evaluar y simular el empleo

de otras tarifas.

Tarifas existentes.

Según las posibilidades de contratación con

que cuentan en la actualidad los distintos tipos

de consumidores, cabe distinguir entre tarifas

de suministro y tarifas de acceso.

1) Tarifas de suministro.

El sistema tarifario actual desde 1983

en que se estableció, se estructura en torno

a unas tarifas generales en función de la

tensión de suministro y la utilización de la

potencia contratada, a los cuales puede

acogerse cualquier tipo de consumidor, ciertos

distribuidores (solo aplicable a pequeños

distribuidores existentes). En caso particular

de grandes clientes y tarifas domésticas

(cuya estructura fue modificada por el Real

Decreto 1634/2006, de 29 de diciembre), se

considera tanto el uso de la energía como las

características del suministro.

Además, desde 1994, se creó una tarifa

para grandes consumidores, la tarifa horaria

de potencia, que en sus precios básicos

de potencia y energía integra todos los

componentes del coste, tarifa cerrada a

nuevos consumidores desde 1 de enero de

2007 y cuya aplicación, así como las restantes

tarifas de suministro de energía eléctrica en

alta tensión desaparecerán el 1 de julio 2008,

3.3.8. Estudio de cambio de tarifa eléctrica.

en paralelo. Esta es la compensación más usual

en sistemas trifásicos.

Los tres tipos de compensación en paralelo

más usados son:

a) Compensación individual: A cada

consumidor inductivo se le asigna el

condensador necesario: Este tipo es empleado

ante todo para compensar consumidores

grandes de trabajo continuo.

b) Compensación en grupos: Los grupos

se conforman de varios consumidores de

igual potencia e igual tiempo de trabajo y se

compensan por medio de un condensador

común.

c) Compensación central: La potencia

reactiva-inductiva de varios consumidores de

diferentes potencias y diferentes tiempos de

trabajo es compensada por medio de un banco

de condensadores. Una regulación automática

compensa según las exigencias del momento.

Beneficios de la compensación de Energía

Reactiva:

La compensación de energía reactiva tiene

los siguientes beneficios:

Elimina la facturación de energía reactiva •

en las facturas de la suministradora. Este

complemento de reactiva está basado en

unos recargos y descuentos porcentuales

en función del factor de potencia y se aplica

sobre la totalidad de la facturación básica.

Varía entre un descuento del 4% para cos

= 1 a un recargo del 47% para cos

=

0,5. A las tarifas 1.0, 2.0.1, 2.0.2, 2.0.3 y

3.0.1 únicamente les es de aplicación el

complemento por reactiva si se midiera un

coseno de inferior a 0,8.

Reduce las caídas de tensión. •

Reduce las pérdidas por efecto Joule. •

Protege la vida útil de sus instalaciones. •

Por supuesto es importante en el diseño de

la capacidad de los bancos de condensadores

asegurarse que las distorsiones armónicas

estén en valores tolerables, pues altos

valores de THD de armónicos de voltaje o

corriente pueden ocasionar deterioros en los

componentes del banco de condensadores.

Por esto es imprescindible un estudio de

calidad de energía eléctrica en la edificación

antes de decidir por el tipo de condensadores

a instalar.

Page 34: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[34]

según se recoge en en la disposición transitoria

primera del Real Decreto 1634/2006, de 29

de diciembre, por el que se establece la tarifa

eléctrica a partir de 1 de enero de 2007.

En la actualidad, la definición de las tarifas

vigente se encuentra recogida en la Orden de

12 de enero de 1995, con sus modificaciones

posteriores. Entre estas modificaciones

destacan:

Cambio en la estructura de las tarifas 1.0, 2.0

y 3.0, recogido en el Real Decreto 1634/2006,

de 29 de diciembre.

Desaparición de las tarifas de usos

específicos, exceptuando la tarifa de riegos

agrícolas que se encuentra en vigor hasta el 1

de julio de 2008.

Estructura de las tarifas.

La formación del precio final de la energía

eléctrica consumida de acuerdo con nuestra

actual estructura de tarifas parte de la facturación

básica que tiene una fórmula binómia, con un

término función de la potencia demandada y

otro función de la energía consumida, a esta

facturación básica se le suman algebraicamente

los recargos o descuentos correspondientes a

los cuatro complementos tarifarios existentes:

energía reactiva, discriminación horaria,

estacionalidad e interrumpibilidad, obteniendo

así el precio final de la energía.

La factura eléctrica se completa con los

importes, en su caso, del alquiler de los equipos

de medida y los impuestos.

Complementos.

a) Discriminación horaria.

El complemento por discriminación horaria

establecido en la actual estructura tarifaria,

tiene en cuenta el distinto coste de la energía

eléctrica en cada periodo horario. Su objetivo

fundamental es lograr el aplanamiento de

la curva de carga diaria, y, dependiendo de

la modalidad, de la monótona del sistema

eléctrico nacional.

Se valora como un descuento o recargo en

euros función de la forma de consumo y del

término de energía de media utilización del

escalón correspondiente.

Existen diferentes tipos de discriminación

horaria, siendo un derecho del consumidor elegir

el que más se ajuste a sus necesidades:

Tipo 1: Se aplica a los clientes que no hayan

optado por otro tipo de complemento, tiene un

recargo del 20% en toda la energía consumida.

Page 35: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [35]

Se aplica a clientes de cualquier tarifa excepto

las 1.0 y 2.0.1, 2.0.2, 2.0.3 y 3.0.1 (domésticos),

que no hayan instalado contador discriminador

y tengan una potencia inferior a 50 kW.

Tipo 2: Diferencia dos periodos, por un lado

la punta 4 horas al día con un recargo de 40% y

por otro el llano y valle, sin recargo ni descuento.

Los usuarios serían similares a los del Tipo 1.

Tipo 3: Todos los días del año se dividen

en tres periodos, la punta 4 horas al día con

recargo del 70%, valle 8 horas al día con un

descuento del 43% y llano 12 horas al día sin

recargo ni descuento. El usuario tipo sería una

pequeña o mediana industria.

Tipo 4: Los días laborables de lunes a

viernes se dividen en punta 6 h/día, llano 10

h/día y valle 8 h/día, los sábados, domingo y

festivos se consideran valle las 24 horas, las

horas punta tienen un recargo del 100%, y las

valle un descuento del 43%. De uso normal en

la industria.

Tipo 5: En este tipo se distribuyen los días

del año en cuatro categorías, pico 70 días, alto

80 días, medio 80 días y bajo 135 días, dentro

de cada categoría de días se determinan

periodos de punta, llano y valle. Los recargos

y descuentos correspondientes son los

siguientes:

Punta de días pico..........300% de recargo

Punta de días alto...........100% de recargo

Llanos..................sin recargo ni descuento

Valles............................43% de descuento

Es usada por grandes industrias con

posibilidades de modulación.

Los horarios de aplicación de los distintos

periodos de discriminación horaria, han sido

modificadas por Orden ITC/2794/2007 de 27

de septiembre.

Adicionalmente, en el caso de las tarifas

domésticas, se puede optar por la opción

de doble discriminación horaria, que supone

diferenciar entre las horas punta (10 al día) y

horas valle (14 al día).

b) Energía reactiva.

Ya explicado anteriormente en el apartado

de compensación de reactiva.

c) Complemento de estacionalidad.

Prevé un descuento del 10% sobre el término

de energía para los consumos efectuados en

temporada baja y un recargo del 10% durante la

temporada alta, solo aplicable a los clientes que

facturen por el Modo estacional y es incompatible

con la discriminación horaria Tipo 5.

d) Complemento de interrumpibilidad.

La Disposición transitoria primera del Real

Decreto 1634/2006, de 29 de diciembre,

ha cerrado la nueva contratación, tanto

del complemento de interrumpibilidad

correspondiente a tarifas generales de alta

tensión como de la tarifa horaria de potencia,

a partir del 1.1.2007, desapareciendo ambas

al 1.7.08.

De aplicación a los grandes clientes en

tarifas generales de A.T. (Potencia contratada

en punta y llano >5 MW). Se aplica sobre la

facturación básica y consiste en que el cliente,

a cambio de unos determinados descuentos en

la factura, se compromete, durante 5 años, a

reducir su demanda y no superar una potencia

preestablecida (Pmax.) en los periodos

que se le solicite por parte de la empresa

suministradora.

Page 36: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[36]

2) Tarifas de acceso.

Según lo recogido en el artículo 17 de la

Ley 54/1997, de 27 de noviembre, los peajes

de acceso a las redes serán únicos en todo

el territorio nacional y no incluirán ningún tipo

de impuestos. Además, tendrán en cuenta las

especialidades por niveles de tensión y las

características de los consumos por horario y

potencia.

La estructura de peajes de acceso a las redes

actualmente en vigor se encuentra recogida en

el Real Decreto 1164/2001, de 26 de octubre,

por el que se establecen tarifas de acceso a las

redes de transporte y distribución de energía

eléctrica. Las condiciones de aplicación se

encuentran recogidas en dicho Real Decreto,

completándose con lo establecido tanto en el

Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre,

como en el Real Decreto 1435/2002, de 27 de

diciembre, por el que se regulan las condiciones

básicas de los contratos de adquisición

de energía y de acceso a las redes en baja

tensión.

Adicionalmente, los nuevos horarios de

aplicación de estas tarifas se recogen en la

Orden ITC/2794/200, de 27 de septiembre.

Tarifas de acceso existentes.

TARIFAS DE BAJA TENSIÓN (U < 1 kV).

Tarifa 2.0 A: tarifa simple (1 ó 2 períodos

horarios y Potencia contratada ≤ 15 kW).

Tarifa 3.0 A: tarifa general (3 períodos

horarios).

TARIFAS DE ALTA TENSIÓN (U > 1 kV).

Tarifa 3.1 A: Tarifa específica (3 períodos

horarios y potencia contratada < 450 kW).

Tarifas 6: Tarifas generales para alta

tensión (6 períodos horarios y 5 escalones de

tensión).

Estructura de las tarifas.

La estructura actual de tarifas de acceso tiene

una fórmula binomia compuesta por un término

de potencia, un término de energía activa y, en

su caso, término de energía reactiva. Estos

términos se obtienen de la siguiente forma:

Page 37: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [37]

Término de Potencia: Para cada uno de los

períodos tarifarios aplicables a las tarifas, se

contratará una potencia, aplicable durante todo

el año. El término de facturación de potencia

será el sumatorio resultante de multiplicar la

potencia a facturar en cada período tarifario

por el término de potencia correspondiente.

La determinación de la potencia a facturar

se realizará en función de las potencias

contratadas en cada período tarifario y, en su

caso, dependiendo de cada tarifa, las potencias

realmente demandadas en el mismo durante el

período de facturación considerado.

Término de energía activa: El término de

facturación de energía activa será el sumatorio

resultante de multiplicar la energía consumida

y medida por contador en cada período

tarifario por el precio término de energía

correspondiente. El término de facturación de

energía activa se facturará mensualmente,

incluyendo la energía consumida en el mes

correspondiente a cada período tarifario. En

la tarifa simple de baja tensión, la facturación

podrá ser bimestral.

Término de energía reactiva: El término

de facturación por energía reactiva será de

aplicación a cualquier tarifa, para lo cual se

deberá disponer del contador de energía

reactiva permanentemente instalado, excepto

en el caso de la tarifa simple de baja tensión

(2.0A). Este término se aplicará sobre todos

los períodos tarifarios, excepto en el período

3, para las tarifas 3.0A y 3.1A, y en el período

6, para las tarifas 6, siempre que el consumo

de energía reactiva exceda el 33 por 100

del consumo de activa durante el período

de facturación considerado (cos j < 0,95) y

únicamente afectará a dichos excesos.

Los suministros acogidos a la tarifa simple

(2.0A de un solo periodo) deberán disponer

de los equipos de corrección del consumo de

energía reactiva adecuados para conseguir

como máximo un valor medio del mismo del 50

por 100 del consumo de energía activa; en caso

contrario, la empresa distribuidora podrá exigir

al consumidor la instalación, a su costa, del

contador correspondiente o bien instalarlo con

cargo a dicho consumidor cobrando el alquiler

legalmente establecido y efectuar en el futuro

la facturación a este consumidor del término

por energía reactiva correspondiente en los

períodos de lectura en los que el consumo

de reactiva exceda los límites fijados a la

distribución en la regulación correspondiente.

En el caso de suministros acogidos a tarifa

simple nocturna, esto se aplicará sólo al

período tarifario correspondiente a las horas

diurnas.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[38]

La energía solar fotovoltaica se basa en la

captación de energía solar y su transformación

en energía eléctrica por medio de módulos

fotovoltaicos.

La células fotovoltaicas son dispositivos

formados por metales sensibles a la luz que

desprenden electrones cuando los fotones

inciden sobre ellos. Convierten energía

luminosa en energía eléctrica.

Están formados por células elaboradas a

base de silicio puro con adición de impurezas

de ciertos elementos químicos, siendo capaces

de generar cada una de 2 a 4 Amperios, a

un voltaje de 0,46 a 0,48 V, utilizando como

materia prima la radiación solar.

Paneles solares fotovoltaicos.

Las células se montan en serie sobre

paneles o módulos solares para conseguir

un voltaje adecuado a las aplicaciones

eléctricas; los paneles captan la energía solar

transformándola directamente en eléctrica en

forma de corriente continua, que se almacena

en acumuladores, para que pueda ser utilizada

fuera de las horas de luz.

Los módulos fotovoltaicos admiten tanto

radiación directa como difusa, pudiendo generar

energía eléctrica incluso en días nublados.

Elementos

GENERADOR SOLAR: conjunto de paneles

fotovoltaicos que captan energía luminosa y

3.3.9. Energía fotovoltaica en cubierta naves (inversión financiera)

Otros aspectos de los contratos de las

tarifas de acceso.

Con carácter general, el contrato será anual,

existiendo excepción a esta norma en los

casos de contratos de temporada (<12 meses

de forma repetitiva) y contratos eventuales

(<12 meses para un fin concreto; transitorio

y esporádico), que tienen un recargo en el

término de potencia.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [39]

la transforman en corriente continua a baja

tensión.

ACUMULADOR: Almacena la energía

producida por el generador. Una vez

almacenada la energía eléctrica se transforma

a través de un inversor de corriente continua

en corriente alterna.

REGULADOR DE CARGA: Su función es

evitar sobrecargas o descargas excesivas al

acumulador, puesto que los daños podrían ser

irreversibles. Debe asegurar que el sistema

trabaje siempre en el punto de máxima

eficacia.

INVERSOR: Se encarga de transformar

la corriente continua producida por el campo

fotovoltaico en corriente alterna, la cual

alimentará directamente a los usuarios.

Un sistema fotovoltaico no tiene porque

constar siempre de estos elementos, pudiendo

prescindir de uno o más de éstos, teniendo en

cuenta el tipo y tamaño de las cargas a alimentar,

además de la naturaleza de los recursos

energéticos en el lugar de instalación.

Aplicaciones

Tradicionalmente este tipo de energía

se utilizaba para el suministro de energía

eléctrica en lugares donde no era rentable la

instalación de líneas eléctricas. Con el tiempo

su uso se ha ido diversificando hasta el punto

que actualmente resultan de gran interés las

instalaciones solares en conexión con la red

eléctrica.

Viabilidad técnico-económica

La tendencia actual en generación

fotovoltaica se basa en contratos con empresas

del sector y con apoyo financiero de la banca

que se traducen en la instalación de sistemas

de generación fotovoltaica en los techos de

las naves industriales con un retorno de la

inversión en el entorno del 10% gracias a las

importantes primas (sobre el kw-h producido)

vigentes. Desde el punto de vista del cliente este

tipo de contratos se traducen en una inversión

financiera con un riesgo relativamente bajo

con un retorno financiero fijo. Como ejemplo

el coste de una instalación de 80 kw ronda

los 400,000 €, es decir, unos 5,000 € por kw

instalado, produciendo en el entorno de 40,000

€/anuales netos en base a la actual normativa

de primas.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[40]

La cogeneración es el procedimiento

mediante el cual se obtiene simultáneamente

energía eléctrica y energía térmica útil (vapor,

agua caliente sanitaria, hielo, agua fría, aire

frío, por ejemplo).

La gran ventaja de la cogeneración es la

eficiencia energética que se puede obtener,

entendiendo por tal la energía útil que se

obtiene sobre la energía química primaria

teórica del combustible utilizado.

Al generar electricidad mediante una dinamo

o alternador, movidos por un motor térmico o

una turbina, el aprovechamiento de la energía

química del combustible es del 25% al 40%

solamente, y el resto debe disiparse en forma

de calor. Con la cogeneración se aprovecha

una parte importante de la energía térmica que

normalmente se disiparía en la atmósfera.

Este procedimiento tiene aplicaciones

tanto industriales como en ciertos edificios

singulares en los que el calor puede emplearse

para calefacción, para refrigeración (mediante

sistemas de absorción) y preparación de agua

caliente sanitaria como por ejemplo grandes

superficies de ventas, ciudades universitarias,

hospitales, etc.

Para ello se pueden emplear:

Turbina de vapor

Turbinas de vapor a contrapresión: cuando el

volumen de vapor necesario para los servicios

auxiliares es igual que el de la turbina.

Turbinas de vapor con toma intermedia,

cuando sólo una parte del vapor de la turbina

es necesario para los servicios auxiliares.

Turbina de gas

Motor de combustión

Pila de combustible

El aprovechamiento del calor residual que

en otro tipo de instalaciones sólo se emplea

parcialmente, hace que el rendimiento

de las instalaciones de cogeneración sea

notablemente superior; razón por la que

actualmente se están fomentando este tipo de

instalaciones.

Estos sistemas funcionan bien cuando

la demanda de calor o frío es bastante

estable, puesto que de no serlo, una de dos:

o la generación de electricidad varía también

acompasadamente, o es necesario tener unos

disipadores de calor para liberarse del calor

sobrante cuando la demanda es escasa.

3.3.10. Técnicas de Cogeneración

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [41]

Humos calientes de los hornos de secado.

El calor residual de los humos calientes del

horno de secado puede aprovecharse en el

calentamiento del aire de combustión o en el

calentamiento de agua para su uso en el proceso.

Mediante estas tecnologías se puede

aumentar el rendimiento, y por lo tanto,

disminuir el consumo en un 5% ó 10%.

3.3.11. Aprovechamiento de calores residuales

Una instalación de energía mini eólica

consiste en un pequeño aerogenerador

conectado a las redes de baja tensión, con

capacidad de producir un máximo de 100kW.

En su gran mayoría y a nivel doméstico y

de PYMES, son instalaciones de no más

de 10kW, superándose dicha potencia para

aplicaciones industriales de mayor entidad y

agrícolas.Las aplicaciones de estos sistemas,

se diferencian en:

3.3.12. Sistemas de generación de energía eléctrica mini-eólica

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[42]

Instalaciones de energía mini eólica en •

lugares aislados donde se aporta un gran

beneficio al disponer de energía eléctrica

en lugares aislados donde no llega la red

de distribución convencional.

Instalaciones de energía mini eólica que •

pueden conectarse a la red eléctrica

con las tarifas actuales los equipos se

amortizan con la venta de electricidad,

convirtiéndose en un negocio de cierta

rentabilidad.

La mayoría de los promotores eligen la •

energía mini eólica como complemento

de los huertos solares, en instalaciones

híbridas, ya que cuando no hay sol, el

viento es el complemento perfecto para

seguir produciendo energía.

Una instalación de energía mini eólica aporta

una serie de valores añadidos:

No contaminan. •

Apenas ocupan espacio. •

Requieren un bajo mantenimiento. •

El establecimiento de una prima o ayuda

adecuada permitiría el desarrollo del sector,

lo que a su vez desarrollaría la "curva de

aprendizaje", que permitiría reducir los costes

y ampliar la demanda.

Aplicación

Según norma IEC 61400-2: área inferior a •

2 m2, diámetro menor de 1,6 m, potencia

unitaria de hasta 1 kW (no es necesario

incluir la torre en el cálculo estructural).

Según norma IEC 61400-2 Ed1: área •

inferior a 40 m2, diámetro menor de 7 m y

la potencia unitaria abarca de 0 a 10 kW.

Según norma IEC 61400-2 Ed2 (novedad): •

área inferior a 200 m2, diámetro de menos

de 15 m y la potencia unitaria se sitúa

entre 0-5 kW.

Criterio de conexión en BT: similitud con •

instalaciones fotovoltaicas de potencia

nominal inferior a kW y diámetro del orden

de 20 m.

La energía mini-eólica a día de hoy tiene unas

características de desarrollo muy diferentes al

del resto de fuentes de generación renovables.

Desde un punto de vista tecnológico:

No existe madurez en el sector (dispersión de •

parámetros, fabricación bastante artesanal,

lazos de regulación mayormente pasivos).

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [43]

Su fiabilidad y eficiencia es mejorable (falta •

de mecanismos de certificación, falta de

documentación).

Aplicaciones aisladas y conectadas a red: •

Se exige tecnología muy robusta, ya que

requiere de bajos costes de operación

y mantenimiento y cercanía con zonas

habitadas.

Se exige bajo nivel de emisiones de ruido •

y vibraciones y nuevas normas que sean

útiles, fiables y sencillas.

Desde el punto de vista económico:

Falta de marco de adecuado de apoyo. •

Tiene un alto coste específico (€/kW). •

Se precisa un apoyo en la gestión de •

permisos y acceso a la red.

Ventajas

Un aerogenerador de 15 kW produce entre •

20,000 y 30,000 kWh de media, evitando

la emisión de alrededor de 14 toneladas

de CO2.

Puede suministrar electricidad en lugares •

aislados y alejados de la red eléctrica.

Causa menor impacto visual que las •

máquinas grandes.

Genera energía junto a los consumo, por lo •

que reduce las pérdidas en el transporte.

Es accesible a muchos usuarios, sin •

apenas necesidad de obra civil, y su

instalación es sencilla.

Estimula la concienciación a nivel PYME •

del problema energético.

Funciona con vientos moderados y no requiere •

de estudios de viabilidad complicados.

Inconvenientes

La energía mini-eólica se utiliza normal-

mente en lugares con bajas velocidades

medias anuales, ya que el lugar de instalación

viene impuesto por el usuario. Además, su

instalación se realiza a baja altura, donde

existe flujo turbulento, y en el caso urbano,

además de flujo turbulento, suele ser inclinado.

Es necesario todavía reducir las emisiones de

ruido acústico y las vibraciones.

Desarrollo industrial de las aplicaciones

South West Windpower desarrolla un •

nuevo prototipo de 1,8 kW (Sky Stream).

Abundant Renewable Energy está •

desarrollando un nuevo concepto de 10 kW

-Wetzel Engineering está desarrollando un

aerogenerador de 6 kW.

Composite Engineering desarrolla una •

nueva pala de bajo coste de fabricación

de 7,5 m de longitud.

Page 44: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[44]

Potencia nominal

Características

Costes

Rendimiento

Altura torre

Coste auxiliar e instalación

Emisiones evitadas (T CO2/año)

Configuración rotor

Coste total

Costes de producción ($/kWh)

Nº palas

Coste por kW

Diámetro motor (m)

Coste aerogenerador

Energía anual (kWh/año)

10 kW

6.724

Barlovento3

50 kW

1525

Barlovento3

5 kW

512

Barlovento3

3000 W

3.712

Barlovento2

1500 W

2.712

Barlovento2

35.000 €

17.200

15.000 €

8,6

50.000 €

0,31 $

5.000 €

110.000 €

85.500

55.000 €

42,75

165.000 €

0,18 $

3.300 €

24.000 €

10.000

6.000 €

5,0

30.000 €

0,35 $

6.000 €

5.800 €

3.800

4.500 €

1,9

10.300 €

0,43 $

6.400 €

3.800 €

2.500

4.000 €

1,4

7.800 €

0,45 $

5.200 €

Potencial eólico aplicado:20 % (1.752 horas equivalentes) Sistemas conectados a Red

Aun asumiendo el coste de instalación por

kw más bajo (3,300 €/kw) en el caso de una

instalación de 50 kw. La rentabilidad es muy

baja:

Coste instalación: 165,000 €

Energía producida: 85,500 kw-h/año

Asumiendo que el aerogenerador disminuye

el consumo eléctrico de la fábrica con un coste

promedio de 0,10 €/kw-h:

Ahorro electricidad: 85,500 kw-h/año x 0,10

€/kw-h = 8,550 €/año

Es decir la rentabilidad se sitúa en el entorno

del 5%. Al igual que en otras fuentes de energía

renovable los sistemas no son especialmente

atractivos por sí mismos y sólo se justifican en

base a primas y subvenciones a la inversión

que eleven la rentabilidad a valores por encima

de, al menos, el 20%.

Princenton Power Systems desarrolla un •

nuevo convertidor para aerogeneradores

de potencia menor que 100 kW.

SNL Distributed Energy Technology •

Laboratory ensaya dos nuevos prototipos

de aerogeneradores de 50 kW.

Conclusiones

Existe un prometedor mercado para el

empleo de pequeños aerogeneradores en

aplicaciones aisladas y también en sistemas

conectados a red. La tecnología de pequeños

aerogeneradores funciona, pero presenta aún

elevados costes, baja fiabilidad, especialmente

en zonas de mucho viento, y bajas prestaciones;

aunque existen empresas españolas bien

posicionadas en el proceso de lanzamiento de

la tecnología mini-eólica. Por todo lo visto con

anterioridad, la energía mini-eólica necesita de

apoyo público y desarrollo tecnológico, que se

establezca el marco regulatorio que active el

mercado, permitiendo desarrollar tecnología

con alta fiabilidad y costes competitivos. Es

preciso obtener los apoyos necesarios para

mejorar la fiabilidad de los aerogeneradores

pequeños para todo tipo de aplicaciones y

desarrollar la estandarización y tecnología de

fabricación en masa, que permita bajar los

precios.

Viabilidad técnico-económica

Los datos disponibles según tabla adjunta:

Page 45: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [45]

Para lograr una mejora sostenible en la

eficiencia energética de una planta se precisa

un Sistema de Gestión que permita una mejora

continua de los procesos. El Sistema de

Gestión puede ser muy sencillo dependiendo

del tamaño y complejidad de la planta. Los

puntos típicamente considerados en este tipo

de sistemas son:

Medición de consumos y definición de

parámetros y puntos de medida principales:

Obtención de históricos.

El primer paso para mejorar es conocer cual

es el punto de partida. Para ello es preciso

definir los consumos energéticos existentes y

su medida parcial (por consumidores) y total.

En el caso que nos ocupa dichos consumos

son el eléctrico y el de combustible (gas

natural / gas-oil). Ya que no existe medición

por consumidores nos podemos basar en el

histórico obtenido de las facturas.

También conviene definir los parámetros

principales que nos permitirán inferir el estado

de los equipos y si se precisan actuaciones

de mantenimiento o limpieza. Los parámetros

son:

Caldera de vapor:

Temperatura de humos.

Composición de humos.

Calidad del agua (TDS).

Temperatura del agua de alimentación.

Hornos:

Temperatura de humos.

Composición de humos.

Baños:

Temperatura del baño.

Temperatura de entrada y de salida del

agua.

Definición de indicadores energéticos:

Objetivos.

En ocasiones, cuando la producción es

variable, el histórico de consumo energético

no permite realizar análisis de la evolución de

la eficiencia energética que irá variando con la

producción. En estos casos, para evitar errores

3.3.13. Implantación de un sistema de gestión para la mejora de la eficiencia energética.

Identificación de oportunidades de mejora de mantenimiento: aislamiento, mejoras de

control: on-off vs contínuo, etc.

Page 46: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[46]

conviene definir indicadores (por ejemplo

kw-h/kg de metal tratado). Una vez definido el

parámetro conviene fijar objetivos. Conforme

se vayan implantando mejoras energéticas los

objetivos deberán ser más exigentes reflejando

la mejora continua del proceso.

Definición de responsabilidades:

Coordinador energético.

El sistema de gestión debe tener un

responsable o Coordinador Energético cuyas

funciones deberían ser:

• Seguimiento de los datos.

• Elaboración de propuestas de mejora.

• Fijación y seguimiento de objetivos.

En el caso que nos ocupa dicho Coordinador

podría ser alguien de la propia empresa o

un representante de AIMME que impulse el

proceso de mejora continua.

Planificación del mantenimiento.

El sistema de gestión debe incorporar un

plan de mantenimiento anual donde se detallen

las actividades a realizar y la periodicidad de

las mismas. Algunas de las actividades estarán

relacionadas con el ahorro energético y otras

vendrán exigidas por la legislación. Un ejemplo

de propuesta en este caso sería:

Limpieza química de la caldera: anual.

Limpieza de tubos de caldera: anual.

Limpieza luminarias: 6 meses.

Revisión y regulación de quemadores: 6

meses.

Revisión de los elementos de control de la

caldera: anual.

Pruebas de presión y de seguridades: según

legislación.

Revisión elementos control baños: anual.

Revisión estado general de la instalación:

aislamiento, corrosión, pintura, etc.: anual.

Page 47: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [47]

Los indicadores son una herramienta

de gestión, utilizada habitualmente por las

empresas, para el seguimiento y evaluación

de aspectos que consideran relevantes y

significativos.

Los indicadores son parámetros capaces

de proporcionar de una forma relevante y

resumida el comportamiento y la evolución

de la empresa con respecto a los aspectos

susceptibles de estudio y seguimiento.

A continuación se propone un conjunto de

indicadores de fácil aplicación con los que la

empresa puede evaluar la eficiencia en el uso

de la energía.

Consumo de energía

Este indicador puede obtenerse directamente

a partir de la suma del total de los tipos de

energía consumida en una empresa,

3.4. Indicadores eficiencia energética

O relacionarlo con la situación actual de la

empresa o rendimiento de la producción es

decir, utilizar datos como la facturación anual,

el número de piezas fabricadas, número de

horas trabajadas, número de trabajadores,

etc. En este caso hablaremos de consumos

específicos de energía. Estos indicadores

permiten la comparación con respecto a

índices internacionales para los mismos

sectores industriales y pueden ser la base para

el desarrollo de programas de optimización

energética. Si el consumo específico de un

proceso aumenta, esto quiere decir que la

eficiencia del mismo está disminuyendo, y

viceversa.

Los indicadores más utilizados son:

Consumo total de energía = ∑ todas las fuentes de energía utilizadas en la empresa (G J)

Consumo específico de energía =Consumo total de energía (Giga Julios)

Rendimiento producto (UP)

Cuota de fuente de energía = (%)Consumo por fuente de energía (Giga Julios)

Consumo total de energía (Giga Julios)

Intensidad energética = (%)Consumo de energía de un proceso (producto) en (GJ)

Consumo total de energía (GJ)

Resultan muy útiles también, el uso de

indicadores específicos para el consumo de

un tipo de energía, por ejemplo de energía

eléctrica por la importancia de este tipo de

energía sobre las demás.

Page 48: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[48]

Consumo energías limpias = (%)Fuel-oil + Gasóleo + Carbón (GJ)

Gas natural + Propano + Electricidad (GJ)

Ahorro (%) =

Producció año n-1 (kg) Producció año n (kg)

Consumo de energía año n-1 (€) Consumo de energía año n (€)

Producció año n (kg)

Consumo de energía año n (€)

Debido a la diversidad de fuentes de energía

que una empresa puede utilizar, resulta

interesante la conversión a una única unidad

de energía que permita obtener un indicador

global y agrupado. La unidad que utilizaremos

será el GigaJulio (GJ), mostrándose a

continuación los factores de conversión para

diferentes fuentes de energía.

Fuente de energía

Fuel-oil

Gasóleo

Gas natural

Propano

Carbón

Electricidad

Cantidad Factor de conversión

kg/año x 0,04 GJ/kg

kg/año x 0,042 GJ/kg

m3N/año x 0,038 GJ/m3N

m3N/año x 0,096 GJ/m3N

kg/año x 0,017 GJ/kg

kWh/año x 0,0036 GJ/kWh

Cantidad equivalente

(GJ/año)

Ahorro propiciado por la implantación de

mejoras de eficiencia energética.

Desde un punto de vista directivo, tienen

un interés adicional los ahorros y/o costes

totales de energía. Una forma de evidenciar

la importancia de las propuestas de mejora

adoptadas es utilizar indicadores de ahorro,

calculando con respecto a ejercicios años

anteriores los ahorros que supone la

implantación de medidas como:

Cambio de tarifa eléctrica. •

Aprovechamiento de calores residuales. •

Modificación del sistema de iluminación. •

Etc. •

También, se puede poner de manifiesto la

importancia que tiene para una empresa el

uso de fuentes de energía de baja emisión,

haciendo uso de indicadores como el consumo

de energías más limpias o bien el consumo de

energía renovables.

Consumo electricidad = (%)Facturación anual (EUROS)

Consumo total de energía (Giga Julios)

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [49]

4. Oportunidades de mejora de eficiencia energética en el sector metal-mecánico

En este apartado se pretende dar una visión

del grado de implantación de las propuestas de

mejora de eficiencia energética, planteadas en

el punto 3.3, y las limitaciones o desventajas

que encuentran las empresas auditadas en el

proyecto para su implantación.

Los resultados que aquí se muestran

proceden de los estudios realizados a las 25

empresas participantes en el proyecto, pudiendo

extrapolarse a un estándar de la industria del

sector metal-mecánico PYME, desarrollando

la mayoría de ellas la actividad de fabricación

de productos metálicos: herrajes, lámparas,

joyería, mueble metálico y representado por

empresas con una ocupación de media entre

10 y 15 empleados. Las propuestas de mejora

indicadas en el apartado 3.3 fueron estudiadas

en función del equipamiento y el proceso

productivo desarrollado en cada empresa.

4.1. Mejoras relacionadas con los recursos energéticos empleados

4.1.1. Utilización de combustibles fósiles (gas-oil/gas natural) para el proceso de

calentamiento de baños sustituyendo las resistencias eléctricas.

Grado de implantación en las empresas

participantes.

La utilización de combustibles fósiles para

el proceso de calentamiento de baños es

una mejora conocida e implantada, en las

empresas auditadas que disponen de baños y

que trabajan a temperaturas, en una proporción

similar al uso de resistencias eléctricas.

Limitaciones para la implantación de la

mejora.

Se requiere información de la que a •

veces no disponen las empresas como

son los consumos anuales actuales de

electricidad, el factor de carga de los

equipos, la potencia real consumida, horas

de funcionamiento anual, etc. Información

necesaria para poder realizar un estudio

de las necesidades del nuevo sistema de

calefacción y los consumos previstos.

En el contexto del proyecto, se han •

planteado estudios de viabilidad técnico

– económico, sobre la posibilidad de

modificación del sistema de calefacción de

los baños a las empresas que disponían

calefacción a base de resistencias

eléctricas, proporcionado un resultado

positivo y rentable su implantación. La

falta de datos en algunas empresas ha

imposibilitado la evaluación más justa de

los periodos de retorno de la inversión de

las nuevas instalaciones.

Page 50: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[50]

Grado de implantación en las empresas

participantes

Actualmente pocas empresas participantes

en el proyecto han sustituido en las calderas y

hornos de secado un combustible pesado por

uno más ligero.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

Para empresas con bajos consumos, en •

calderas y hornos de secado, no resulta

rentable la modificación de los sistemas

actuales que utilizan combustible C por

sistemas alimentados por gas natural,

debido a que los períodos de retorno de

las inversiones están muy próximo a la

vida útil de la instalación.

Aunque el gas natural (0.03 €/kW-h) •

supone un ahorro del 50% en combustible

frente al gasóleo C (0.064 €/kW-h) siendo

además un combustible con menor

impacto ambiental, no es suficiente para

rentabilizar la inversión que supone

acometer las modificaciones necesarias

en la instalación.

4.1.3. Utilización de energía solar como energía de apoyo al calentamiento de los baños y

otros procesos con demanda de calor a baja temperatura (<75 ºC).

Grado de implantación en las empresas

participantes

La implantación de sistemas de energía

solar térmica, como energía de apoyo para

la producción de agua caliente destinada

a consumo industrial, ya sea agua caliente

sanitaria, calefacción o para producción de

agua caliente para procesos, es prácticamente

nula.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

El inconveniente que presenta esta •

propuesta de mejora en las empresas

visitadas, es la limitación de la instalación

únicamente para calefacción y ACS (Agua

Caliente Sanitaria).

Teniendo en cuenta la inversión que •

supone la nueva instalación; placas

solares, depósito acumulador, bomba

de recirculación e intercambiadores de

calor, el rendimiento económico real de la

propuesta resulta ser bajo.

4.1.2. Sustitución del gasóleo C como combustible por gas natural en calderas y hornos

de secado.

Page 51: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [51]

4.2. Empleo de mejoras tecnológicas

4.2.1. Estudio de instalación de rectificadores de última tecnología (IGBT) en los procesos

de recubrimiento por vía electroquímica.

Grado de implantación en las empresas

participantes

Las auditorías realizadas indican que la

utilización de rectificadores de última tecnología

(IGBT) para procesos electroquímicos, es una

propuesta de mejora conocida pero con una

implantada nula en las empresas visitadas.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

La utilización de rectificadores de última •

tecnología es una tecnología de eficiencia

energética poco implantada. La falta de

información acerca de la eficacia eléctrica

y potencia de los equipos actuales y la

disposición en algunos casos, solamente

de datos parciales, complica la estimación

de las mejoras potenciales.

La baja implantación de esta medida •

puede ser debida al espíritu conservador

de las empresas del sector.

Se recomienda recabar información del •

proveedor o fabricante en cuanto a los

rendimientos de los equipos instalados

para su comparación con las actuales

tecnologías (IGBT) que pueden alcanzar

rendimientos por encima del 90% en

función de la potencia requerida.

4.2.2. Uso de variadores de frecuencia en motores de equipos rotativos.

Grado de implantación en las empresas

participantes

La utilización de variadores de frecuencia

para poder regular la velocidad de giro de

los motores eléctricos asincrónicos, es una

propuesta prácticamente inexistente en las

empresas visitadas.

Limitaciones para la implantación de la mejora

El uso de variadores de frecuencia no •

resulta viable en las empresas visitadas,

debido a que los motores utilizados

habitualmente para el accionamiento de

bombas, compresores, ascensores, grúas

y cualquier tipo de máquina que requiera

accionamiento, son de poca potencia,

por lo que el ahorro de energía logrado

con estos dispositivos electrónicos es

considerablemente bajo.

Aunque el precio de los variadores de •

frecuencia ha disminuido mucho en los

últimos años su instalación se justificaría

en equipos de una cierta potencia y con

régimen de funcionamiento por debajo del

nominal una parte significativa del tiempo.

Grado de implantación en las empresas

participantes

Según el estudio llevado a cabo, el uso de

lámparas de alto rendimiento y de sistemas

automáticos de encendido y apagado sería

una mejora factible para el 100% de las

empresas.

Para conocer las posibilidades de un

aumento de la eficiencia del alumbrado es

necesario:

4.2.3. Mejoras de iluminación: Uso de lámparas de alto rendimiento y de sistemas automá-

ticos (temporizados o por fotocélula) de encendido y apagado de la iluminación.

Page 52: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[52]

Evitar el uso innecesario del alumbrado •

(iluminación demasiado fuerte).

Reducir el uso de energía útil necesaria •

(mejor reflexión de la luz).

Mejorar el nivel de eficiencia del sistema •

(buena regulación).

Utilizar caudales de energía eficientes (luz •

natural).

El primer paso para comprobar si se puede

reducir el consumo de electricidad a través

de los sistemas de iluminación, es comprobar

la demanda de energía real. Seguidamente,

comprobar si la potencia de iluminación

instalada corresponde a la iluminación necesaria

o si por el contrario está sobredimensionada y

comprobar si se puede disminuir la reflexión

luminaria. La mayoría de estudios de los que

disponen las empresas relacionados con

sistemas de alumbrado proporcionan medidas

de luxes en los distintos puestos de trabajo, en

área de seguridad y prevención.

La mayoría de la empresas visitadas

disponen de sistemas de regulación y control

adecuado de sus lámparas en zonas comunes

(sanitarios, comedores, etc) y zonas de oficinas

y despachos. Se hecha de menos la adopción

de estas medidas en grandes superficies

como son almacenes y naves industriales,

donde en ocasiones la concentración de

personal se encuentra en una zona reducida,

encontrándose iluminada toda la superficie.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

Según el estudio llevado a cabo el uso de

lámparas de alto rendimiento y de sistemas

automáticos de encendido y apagado es una

mejora factible para el 100% de las empresas.

Para la selección e implantación del sistema

de alumbrado más eficiente para cada tipo de

empresa, es aconsejable seguir las siguientes

recomendaciones:

El nivel de iluminación estará determinado •

en función de la actividad laboral realizada

en cada área y/o dependencia.

Aprovechar siempre que sea posible la luz •

natural, procurando que esta no produzca

deslumbramientos en el trabajo.

Sustituya los tubos fluorescentes •

tradicionales por otros de alto rendimiento,

pues obtendrá un 10 % de mayor flujo

luminoso con menor consumo y mayor

vida.

Los sistemas de arranque de lámparas de •

descarga deben de ser electrónicos para

obtener un menor consumo (balastos

electrónicos).

Page 53: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [53]

El bajo coste de mantenimiento, es tan •

importante como la maquinaria moderna

y un personal motivado. De instalar una

iluminación buena y eficaz, es de sentido

común que se obtendrá menores costos

de energía y mantenimiento.

Utilice, siempre que sea posible, detectores •

de presencia o temporizadores, en servicios,

despachos individuales, almacenes

interiores o pasillos con escasa presencia.

Cuando realice una sustitución de •

lámparas, sistemas auxiliares y luminarias

intente que sean del mismo fabricante o

de características semejantes. no siempre

es un buen ahorro, el comprar aparatos

más económicos.

Una limpieza de lámparas y luminarias •

programada dos veces al año, implica una

reducción del 20 % en el consumo al tener

que instalar menor número de lámparas.

4.3. Alternativas energéticas. Empleo de Energías renovables

4.3.1. Energía fotovoltaica en cubierta naves (inversión financiera).

Grado de implantación en las empresas

participantes

La instalación de paneles solares

fotovoltaicos conectados a la red eléctrica, en

las empresas participantes en el proyecto es

nula.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

La tendencia actual en generación •

fotovoltaica se basa en contratos con

empresas del sector y con apoyo financiero

de la banca que se traducen en la instalación

de sistemas de generación fotovoltaica en

los techos de las naves industriales con

un retorno de la inversión en el entorno

del 10% gracias a las importantes primas

(sobre el kw-h producido) vigentes. Desde

el punto de vista del cliente este tipo de

contratos se traducen en una inversión

financiera con un riesgo relativamente

bajo con un retorno financiero fijo. Como

ejemplo el coste de una instalación de 80

kw ronda los 400,000 €, es decir, unos

5,000 € por kw instalado, produciendo en

el entorno de 40,000 €/anuales netos en

base a la actual normativa de primas.

Los estudios de viabilidad técnica, •

realizados en el contexto del proyecto,

proporcionan resultados favorables para

la posible implantación en el 100 % de

las instalaciones. Señalar la necesidad

incondicional del apoyo financiero por

parte de la banca y en base a la actual

normativa de primas.

Page 54: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL€¦ · del sector de transportes, la mejora y ampliación del equipamiento familiar, crecimiento del uso de sistemas de calefacción

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[54]

4.4.2. Estudio de cambio de tarifa eléctrica.

Grado de implantación en las empresas

participantes

El estudio realizado sobre la totalidad de

las empresas muestra un amplio espectro de

tarifas eléctricas, aplicándose en cada empresa

el tipo de tarifa acorde a las características de

consumos (horario) y potencia. Aún así resulta

interesante en todas ellas considerar el estudio

de la aplicación de otras tarifas teniendo en

cuenta las nuevas tarifas disponibles según los

recientes cambios legislativos.

Limitaciones para la implantación de la mejora

La estructura de las tarifas eléctricas es •

compleja y la legislación cambiante. Se

recomienda para todas las empresas

considerar el estudio de la aplicación de

otras tarifas eléctricas en consonancia con

los recientes cambios legislativos.

4.3.2. Sistemas de generación de energía eléctrica mini-eólica

Grado de implantación en las empresas

participantes

Los sistemas de generación de energía

eléctrica mini eólica, tanto aislados como

conectados a la red eléctrica, tienen una

implantación nula en las empresas visitadas,

como se desvela en el estudio realizado.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

Actualmente la implantación de esta fuente •

de generación renovable, es nula, debido

a falta de madurez en el sector, bajas

prestaciones, baja fiabilidad, implicación

de elevados costes y con una rentabilidad

situada entorno a un 5%, por lo que no

resulta atractivo para las empresas.

Además presenta otros inconvenientes •

para su implantación como es el lugar

de ubicación de los aerogeneradores,

generalmente a baja altura, donde existe

flujo turbulento y es necesario reducir

las emisiones de ruido acústico y las

vibraciones.

4.4. Eficiencia energética y ahorro

4.4.1. Compensación energía eléctrica reactiva.

Grado de implantación en las empresas

participantes

Un elevado número de las empresas

visitadas tienen actualmente implantado una

correcta compensación de la energía eléctrica

reactiva.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

La propuesta de mejora planteada no

presenta limitaciones, en su caso plantearemos

recomendaciones para aquellas empresas

que actualmente no poseen de sistemas de

compensación:

Se recomienda la instalación de sistemas •

adicionales de compensación de reactiva

para evitar recargos en la factura eléctrica

en las empresas que actualmente no los

disponen.

La compensación de energía reactiva •

se realiza con la conexión en paralelo

de capacitancias (condensadores). Las

alternativas de compensación más usuales

en sistemas trifásicos son:

- Compensación individual.

- Compensación en grupo.

- Compensación central.

Se recomienda realizar estudios de calidad •

de energía eléctrica antes de decidir el tipo

de condensador a instalar.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [55]

4.4.3. Técnicas de Cogeneración.

Grado de implantación en las empresas

participantes

Aunque la cogeneración es una técnica

madura con la que puede aprovechar una

parte importante de energía térmica que

normalmente se disipa a la atmósfera, no

es una mejora implantada en las empresas

visitadas en el proyecto.

Estos sistemas de poseen un hándicap y

es que funcionan bien cuando la demanda de

calor o frío es bastante estable, puesto que de

no serlo: o la generación de electricidad varía

también acompasadamente, o es necesario

tener disipadores de calor para liberar el calor

sobrante cuando la demanda es escasa.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

Actualmente la aplicación de esta •

tecnología es nula. La mayoría de las

empresas visitadas presentan variables

y bajos consumos caloríficos, de ahí que

sólo en un pequeño bajo porcentaje de los

estudios de viabilidad técnica realizados

en el proyecto se obtienen resultados

factibles y posiblemente rentables para la

instalación de sistemas de cogeneración.

Para ajustar el diseño y conocer de •

una forma precisa la rentabilidad de

la inversión es necesario disponer de

balances de calor, energía eléctrica y

horas de funcionamiento anuales de la

instalación, datos que las empresas a

veces no disponen.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[56]

4.4.4. Aprovechamiento de calores residuales.

Grado de implantación en las empresas

participantes

El aprovechamiento de calores residuales,

bien procedentes de la refrigeración de

rectificadores o del calor residual de los humos

calientes de hornos de secado, puede suponer

la disminución en el consumo (generalmente

gas natural) entre un 5% y un 10%, aún así no

es una mejora de eficiencia implantada en las

empresas participantes en el proyecto.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

La implantación de esta mejora de •

ahorro energético puede tener resultados

favorables en función de las características

de los procesos llevados a cabo en las

empresas.

El aprovechamiento de calores residuales, •

bien procedentes de la refrigeración de

rectificadores o del calor residual de los

humos calientes de hornos de secado,

puede suponer la disminución en el

consumo (generalmente gas natural) entre

un 5% y un 10% para las empresas.

En el caso de rectificadores enfriados por •

agua, el salto de temperatura habitualmente

recomendado por los fabricantes es

relativamente bajo (del orden de 10ºC).

Dado el bajo caudal empleado (del orden

de 1m3/h) y el bajo salto térmico es difícil

emplear este calor de forma útil. Sin

embargo, se recomienda la reutilización

de éste agua mediante recirculación en

torres de refrigeración.

El calor residual de los humos calientes de •

los hornos de secado puede aprovecharse

en el calentamiento del aire de combustión

o en el calentamiento de agua para su uso

en el proceso, implicando aumentos en el

rendimiento de los procesos.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [57]

Grado de implantación en las empresas

participantes

Para lograr una mejora sostenible en la

eficiencia energética de una planta se precisa

un Sistema de Gestión que permita una mejora

continua de los procesos. Se trata de una

técnica aplicable a todas las empresas aunque

actualmente prácticamente ninguna empresa

posee un sistema de gestión de eficiencia

energética implantado.

Entre las empresas visitadas solo aquellas

que disponen de sistemas de gestión, bien de

calidad o medioambiente, poseen indicadores

que muestran la evolución de la empresa. El

indicador de consumo específico de energía es

uno de los más utilizados, con el se relaciona el

consumo de energía (eléctrica en su mayoría)

con respecto a la producción.

Limitaciones para la implantación de la

mejora

Muchas empresas, sí que poseen datos de •

consumo de diferentes fuentes de energía

(gas natural, electricidad, fuel-oil, etc.) a

nivel anual y global, como dato económico.

Convendría calcular indicadores

específicos para equipamientos a fin de

evaluar la eficacia de los mismos.

Se aprecia una falta de datos, controles, •

mediciones, seguimiento y realización

de históricos por parte de las empresas,

siendo necesarios para la realización de

estudios más detallados a partir de los

cuales poder implantar serías propuestas

de mejora de eficiencia energética.

Un punto de partida importante implica la •

selección de indicadores de eficiencia.

4.5. Implantación de Sistemas de gestión de eficiencia energética

4.5.1. Implantación de un sistema de gestión para la mejora de la eficiencia energética.

Identificación de oportunidades de mejora de mantenimiento: aislamiento, mejoras de

control: on-off vs contínuo, etc.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[58]

5. Buenas prácticas para mejorar la eficiencia energética. Ahorros en energía eléctrica

5.1. Sistema de iluminación

Limpiar periódicamente las luminarias, •

porque la suciedad disminuye el nivel

de iluminación de una lámpara hasta un

20%.

Apagar las luces que no se necesiten. •

Evaluar la posibilidad de utilizar luz natural, •

instalando calaminas transparentes o

similares.

Usar colores claros en las paredes, muros •

y techos, porque los colores oscuros

absorben gran cantidad de luz y obligan a

utilizar más lámparas.

Remplazar los fluorescentes T-12 •

convencionales de 40 W por fluorescentes

delgados de T-8 de 36 W porque ilumina

igual. Este reemplazo significa un ahorro

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [59]

económico de 10% en la facturación, ya

que los T-8 consumen 4W menos, utilizan

los mismos sockets y cuestan igual.

Independizar y sectorizar los circuitos •

de iluminación, ayudando a iluminar

sólo los lugares que necesitas.

Instala superficies reflectoras porque •

direcciona e incrementa la iluminación y

posibilita la reducción de lámparas en la

luminaria.

Selecciona las lámparas que suministren •

los niveles de iluminación requeridos en

las normas de acuerdo al tipo de actividad

que se desarrolle.

Utiliza balastros electrónicos, porque •

permiten ahorrar energía hasta un 10

% y corrige el factor de potencia, así

como incrementa la vida útil de los

fluorescentes.

Instalar sensores de presencia, timers y/o •

dimmers para el control de los sistemas

de iluminación de la empresa.

Utilizar luminarias apropiadas como las •

pantallas difusoras con rejillas. No utilizar

difusores o pantallas opacas porque

generan pérdidas de luz.

5.2. Motores eléctricos

Evita el arranque y la operación simultánea •

de motores, sobre todo los de media y gran

capacidad, para disminuir el valor máximo

de la demanda.

Evitar la operación en vacío de los •

motores.

Verifica periódicamente la alineación •

del motor con la carga impulsada. Una

alineación defectuosa incrementa las

pérdidas por rozamiento y puede ocasionar

daños mayores en el motor y en la carga.

Corregir la caída de tensión en los •

alimentadores. Una tensión reducida en los

terminales del motor, genera un incremento de

la corriente, sobrecalentamiento y disminución

de su eficacia. Las normas permiten una

caída de tensión del 5%. Para ellos utiliza

conductores correctamente dimensionados.

Balancear la tensión de alimentación en los •

motores trifásicos de corriente alterna. El

desequilibrio entre fases no debe exceder

en ningún caso en 5%.

Mantener ajustado y en condiciones •

óptimas el interruptor de arranque de los

motores monofásicos de fase partida. El

mal funcionamiento de este accesorio que

se emplea para desconectar el devanado

de arranque (y el condensador en los

motores de arranque por condensador)

provoca un sobre calentamiento en los

conductores ocasionando significativas

pérdidas de energía y fallos en el motor.

Utilizar arrancadores a tensión reducida •

en aquellos motores que realicen un

número elevado de arranques. Con ello

se evita un calentamiento excesivo de los

conductores y se puede logra disminuir

las pérdidas durante la aceleración.

Sustituir en los motores de rotor devanado, •

los reguladores con resistencias para el

control de la velocidad, por reguladores

electrónicos más eficientes, porque las

resistencias llegan a consumir hasta un 20%

de la potencia que el motor toma de la red.

Instalar equipos de control de la •

temperatura del aceite de lubricación de

cojinetes de motores de gran capacidad a

fin de minimizar las pérdidas por fricción y

elevar la eficacia.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[60]

5.3. Transformadores

Conocer la carga asociada al transformador •

para no sobrecargarlo, y así reducir las

cargas en el Cobre.

Evitar operar con transformadores a •

baja carga (menor al 20%), si es posible

redistribuir las cargas.

Revisar el nivel y la rigidez dieléctrica del •

aceite cada 6 meses, con el fin de controlar la

capacidad aislante y refrigerante del mismo.

Realizar una limpieza periódica del •

transformador es decir superficie del

tanque, aletas disipadoras de calor,

bornes, etc.

Medir con frecuencia la temperatura •

superficial del transformador, ella no

debe ser superior a 55ºC, de ser así debe

revisarse el aceite dieléctrico.

5.4. Sistemas de bombeo

Revisar los filtros de la bomba. Limpiar •

con frecuencia para evitar que las

obstrucciones ocasionen sobre cargas que

aumenten innecesariamente consumos de

energía.

Verificar periódicamente que no hayan •

fugas en los empaques interiores.

Revisar toda la instalación de la tubería •

para verificar que no existen fugas que

puedan ocasionar mayor consumo

eléctrico.

La potencia nominal suministrada por el •

motor, debe ser igual a la que requiere

la bomba para trabajar a su máxima

eficiencia.

El motor debe estar perfectamente alineado •

con la bomba y montado sobre una

superficie que reduzca las vibraciones.

Instalar controles automáticos para •

arrancar y parar el motor de la bomba. Evitar

que se consuma energía eléctrica cuando

la bomba haya dejado de funcionar.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [61]

5.5. Sistemas de refrigeración y climatización

Las puertas de los equipos de refrigeración •

deben permitir el cierre hermético para

impedir la entrada de aire caliente al espacio

refrigerado.

Limpiar con frecuencia los filtros y •

condensadores de los equipos de

refrigeración.

En ambientes climatizados con aire •

acondicionado o calefacción, asegurar el

control de la temperatura, regulando el

termostato convenientemente.

No exigir mucho frío al aire acondicionado •

al momento de ponerlo en marcha. No

refrescará más el ambiente, sólo gastará

más energía.

Considerar la posibilidad de usar •

ventiladores eléctricos para mantener

un ambiente cómodamente fresco,

disminuyendo el consumo con respecto al

costo operacional que supone el uso de

un equipo de aire acondicionado.

5.6. Instalaciones eléctricas

Los conductores sobrecargados presentan •

temperaturas superiores a las normales.

Esto produce pérdidas por calentamiento

y el riesgo de producirse corto circuitos o

incendio, por ello se recomienda:

Revisar la temperatura de operación de •

los conductores. El calentamiento puede

ser causado, entre otras por el calibre

inadecuado de los conductores o por

empalmes y conexiones mal efectuados.

La recomendación anterior se hace •

extensiva a los tableros de distribución,

por tanto debe evitarse sobre cargar los

circuitos derivados del mismo.

Las conexiones flojas o inadecuadas •

aumentan las pérdidas de energía.

Efectuar un programa peródico de ajuste

de conexiones y limpieza de contactos,

bornes, etc.

5.7. Compensación de energía Reactiva

Los transformadores, motores y reactores •

consumen energía reactiva, la cual puede

compensarse mediante la instalación de

bancos de condensadores (de potencia)

ó generadores síncronos para mejorar el

factor de potencia.

La compensación de energía reactiva •

tiene los siguientes beneficios:

Elimina la facturación de energía reactiva. •

Reduce las caídas de tensión. •

Reduce las pérdidas por efecto Joule. •

Protege la vida útil de las instalaciones. •

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[62]

Real Decreto 661/2007 (BOE 26 mayo •

007) por el que se reguló la actividad

de producción de energía eléctrica en

régimen especial.

Real Decreto 47/2007 (BOE 31 enero 2007), •

por el que se aprobó el Procedimiento

básico para la certificación energética de

edificios de nueva construcción. Establece

un procedimiento para determinar el nivel

de eficiencia energética de cada edificio. La

calificación alcanzada en cada caso será

pública y conocida por sus compradores

potenciales.

Real Decreto 1027/2007 (BOE 29 •

de agosto), por el que se aprobó el

Reglamento de instalaciones térmicas en

los edificios (RITE).

Ley 17/2007 por la que se modificó la Ley •

54/1997 del Sector Eléctrico para adaptarla

a lo dispuesto en la Directiva 2003754/CE

sobre normas comunes para el mercado

interior de la electricidad. Se trata de

una adaptación a lo dispuesto en dicha

Directiva. También debe indicarse que la

actividad de suministro a tarifa deja de

formar parte de la actividad de distribución

el 1 de enero de 2009. El suministro pasa

a ser ejercido en su totalidad por los

comercializadores en libre competencia a

partir del 1 de enero de 2009.

Ley 12/2007, por la que se modifica la Ley •

34/1998 del Sector de Hidrocarburos, con el

fin de adaptarla a lo dispuesto en la Directiva

2003/55/CE sobre normas comunes para el

mercado interior del gas natural.

ORDEN ITC/2795/2007, por la que se •

modificó la tarifa de gas natural para su

uso como materia prima y que establece

un peaje de transporte para determinados

usuarios conectados a plantas de

regasificación. El objeto de esta Orden

Ministerial es integrar en el sistema general

de tarifas el precio de venta del gas natural

para su como materia prima, básicamente

para la producción de fertilizantes. La

tarifa que se aplicaba a este gas ha ido

acercándose, desde el 30 de septiembre

(entrada en vigor de esta Orden) hasta el

1 de enero de 2008, al valor de la tarifa

general de un consumidor equivalente

(tarifa 3.4).

ORDEN ITC/1968/2007, por la que se •

actualizó el sistema de determinación

automática de precios máximos de venta,

antes de impuestos, de los gases licuados

del petróleo envasados y se modifican

determinadas disposiciones en materia de

hidrocarburos. Una de sus consecuencias

fue la liberalización del precio de las

bombonas de más de 20 kg de carga.

La ORDEN ITC/3996/2006, de 29 de •

diciembre, estableció que a partir del 1 de

julio de 2007, las empresas transportistas

serían responsables de comprar el gas

natural necesario para su autoconsumo.

El procedimiento de subasta se había

establecido por Resolución de la Secretaría

de la Energía del 12 de abril de 2007. La

primera subasta se llevó a cabo a finales

de mayo de 2007.

6. Legislación

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [63]

Resolución de 20 de abril por la que se •

modificaron determinadas normas de

gestión técnica del sistema gasista y se

establecen varios protocolos de detalle.

Fueron cuatro nuevos protocolos de

detalle, en la línea de ir ampliando y

perfeccionando las NGTS, dentro de

una atmósfera de consenso entre los

protagonistas del sector del gas natural en

España.

Real Decreto 1766/2007 por el que se •

modificó el R.D. 1716/2004, con el fin de

regular la obligación de mantenimiento

de existencias mínimas de seguridad,

la diversificación de abastecimiento de

gas natural y la Corporación de reservas

estratégicas de productos petrolíferos.

Contiene varias reformas. Por ejemplo, se

limita al 50% como máximo (antes el 60%) el

límite de importaciones de un solo país. Se

modifica el número de días de obligación de

existencias mínimas de seguridad, fijándose

en el caso del gas natural en 20 días de sus

ventas o consumos de carácter firme.

ORDEN ITC/3862/2007 por la que se •

estableció el mecanismo de asignación

de la capacidad de almacenamientos

subterráneos de gas natural y se crea un

mercado de capacidad.

R.D. 1804/2007, por el que se convirtió •

parte de las concesiones de explotación de

Hidrocarburos Gaviota en una concesión

de explotación de almacenamientos de

hidrocarburos.

ORDEN ITC/3861/2007 por la que se •

estableció la Tarifa de Último Recurso

del sistema de gas natural para 2008.

Esta Orden determina el mecanismo de

fijación del precio máximo que constituye

la Tarifa de Último Recurso y la tarifa de

aplicación a los consumidores que no

dispongan de contrato en vigor con ningún

comercializador.

ORDEN ITC/3863/2007 por la que se •

establecieron los cánones y peajes

asociados al acceso de terceros a las

instalaciones gasistas para 2008.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[64]

Alta Tensión

Es aquella cuyo valor entre las fases, es igual

o superior a una tensión de 1 Kv. Cuando la

tensión es superior a 345 Kv, se denomina

Extra-Alta Tensión y por encima de 800 Kv se

denomina Ultra-Alta Tensión.

Baja Tensión

Es aquella cuyos valores en corriente alterna

entre las fases está por debajo de 1 Kv o 1,5

Kv en corriente continua. Extra baja tensión es

igual o inferior a 50 Volts en corriente alterna o

120 Volts en corriente continua.

Balance energético

Valor estadístico de un sistema dado, proceso,

región o área económica, en un período de tiempo

dado, de la cantidad de oferta de energía y la energía

consumida, incluyendo las pérdidas por conversión,

transformación y transporte, así como las formas de

energía no empleadas con fines energéticos.

Canasta básica energética

Consumo de energía estimado para satisfacer

las necesidades básicas de una familia. Para

una familia de cinco personas, la canasta básica

energética se estimó para Brasil en:

Electricidad: 220kWh/mes ó 2.640kWh/año

GLP: 13 kg/mes ó 156 kg/año (equivalente a

0,283 m3/año)

Diesel: 380 litros/año

Capacidad instalada (de generación)

Suma de la capacidad de generación de los

generadores en operación comercial.

Caudal

Volumen de agua que fluye a través de una sección

de un curso de agua por unidad de tiempo, Se

mide en metros cúbicos por segundo (m3/s).

Central o usina hidroeléctrica

Instalación donde la energía potencial de

gravedad del agua es transformada primero en

energía mecánica y después en eléctrica.

Cogeneración

Producción simultánea de energía eléctrica y

vapor.

Compuerta

Equipamiento mecánico móvil que controla el

flujo de agua en una represa.

Demanda

Medida de las potencias eléctricas instantáneas

solicitadas por el mercado consumidor, durante

un período especificado.

Dique. Ver represa

Distribuidor

Concesionario cuya actividad principal es

la distribución de la energía eléctrica a

consumidores finales.

Disyuntor

Dispositivo de maniobra y protección, que permite

la abertura o cierre de circuitos de potencia en

cualquier condición de operación, de manera

manual o automática.

7. Glosario de energía

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [65]

Eficiencia energética

Está asociada al concepto de conservación de la

energía, pero no puede entenderse solamente

como una reducción del consumo. Los países

de Ameríca Latina tienen un desafío doble, crear

las condiciones para una adecuada calidad de

vida de toda la población, que en muchos casos

necesita aumentar su consumo de energía, y

al mismo tiempo reducir la cantidad de energía

que es convertida en bienes y servicios.

Energías alternativas

Se considera energías alternativas a las que

pueden sustituir a la energía convencional

(fósiles, grandes centrales hidroeléctricas,

energía nuclear), y que no implican impactos

negativos significativos. Son consideradas

como alternativas entre otras la energía

solar, eólica, biomasa, pequeñas centrales

hidroeléctricas.

Energía limpia

Una energía se considera limpia cuando

su utilización no tiene riesgos potenciales

añadidos, y suponen un nulo o escaso impacto

ambiental. Prácticamente no existe una energía

limpia 100%. La alteraciones que pueda

provocar una energía limpia -considerando su

ciclo de vida-, no son relevantes como para

alterar ecosistemas, ciclos hidrológicos, o

generar residuos que la naturaleza no pueda

asimilar previamente tratados. Con esta

definición quedan excluídas por ejemplo, las

grandes represas y la energía nuclear.

Las energías limpias, son renovables y

compatibles con sociedades sustentables.

Energía pico

Electricidad abastecida cuando la demanda

está en su nivel más alto.

Energía primaria

Se entiende por energía primaria a las distintas

fuentes de energía tal como se obtienen en la

naturaleza, ya sea: en forma directa como en el

caso de la energía hidráulica, eólica o solar, la

leña y otros combustibles vegetales; o después

de un proceso de extracción como el petróleo,

carbón mineral, geoenergía, etc.

Energía renovable

Las energías de origen renovable, son

consideradas como fuentes de energía

inagotables, con las siguientes características:

suponen un nulo o escaso impacto ambiental.

Utilizan para la generación de energía recursos

continuos o renovables.

Se entiende como recursos continuos a los

recursos inagotables y corresponden a fuentes

de energía cuya oferta no se ve afectada por

la actividad humana. ej.: la radiación solar y la

energía eólica.

Son recursos renovables los recursos que

pueden continuar existiendo, a pesar de ser

utilizados por la actividad económica, gracias

a los procesos de regeneración. Sin embargo

pueden ser agotados, cuando están siendo

consumidos más rápidamente de lo que se

regeneran (sobreexplotación), o por alteración

de los ecosistemas.

ej.: plantas, animales, agua, suelo.

Si bien las centrales hidroeléctricas se

consideran energías renovables, de acuerdo a

esta definición, no entrarían en esta categoría,

puesto que tienen una vida útil acotada y

atentan contra la sustentabilidad.

Energía secundaria

Se denomina energía secundaria a los

diferentes productos energéticos que provienen

de los distintos centros de transformación y

cuyo destino son los sectores del consumo y/o

centros de transformación. Las once formas

de energía secundaria consideradas para

el Balance Energético de la OLADE son las

siguientes:

Electricidad, Gas Licuado de Petróleo o GLP,

Gasolinas/Alcohol, Gasolina de Aviación,

Gasolina de Motor,

Gasolina Natural, Alcohol, Kerosene y Turbo

combustibles.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[66]

Factor de capacidad

Es la razón entre la demanda media y la

capacidad instalada de una usina, en un dado

período de tiempo.

Factor de carga

Razón entre la demanda media y la

demanda máxima en un intervalo de tiempo

especificado.

Factor de utilización

Razón entre la demanda máxima y la potencia

instalada por intervalo de tiempo definido.

Generadores

Máquinas rotativas que transforman energía

mecánica en energía eléctrica.

Línea de transmisión

Conjunto de conductores, aislantes y accesorios

destinados al transporte o distribución de la

energía eléctrica.

Las líneas de transmisión pueden ser aéreas o

subterráneas.

Micro Centrales Hidroeléctricas

Algunos autores denominan como

microcentrales las que tienen hasta 100 Kw de

potencia.

Mini Centrales Hidroeléctricas

Algunos autores denominan como minicentrales

las que tienen de 100 a 1.000 KW de potencia.

Pequeñas Centrales Hidroeléctricas

La Resolución Nº 394 de la Agencia Nacional

de Energía Eléctrica de Brasil (ANEEL), define

como PCHPequeña Central Hidroeléctrica, las

centrales con potencia instalada total de hasta

30.000 Kw y un área inundada máxima por el

embalse de 300 hectáreas.

Pico Centrales Hidroeléctricas

Algunos autores denominan como picocentrales

las que tienen hasta 50.000 Kw de potencia.

Potencia nominal

Potencia máxima, en régimen continuo, para la

cual fue prevista y dimensionada la instalación.

Potencial energético

Cantidad total de energía presente en la

naturaleza, independiente de cuál sea la

fuente energética, posible de ser aprovechada

mediante el uso de tecnología.

Potencial hidroeléctrico

Cantidad total de energía eléctrica de una

cuenca hidrográfica, posible de ser aprovechada

mediante tecnología.

En las grandes cuencas se mide en Mw/año

(Megawats por año).

Represa

Construcción destinada a detener un curso

de agua y proporcionar la formación de un

embalse, creando un desnivel para accionar

turbinas hidráulicas. Sinónimo: dique.

Represa Grande

Según los criterios de la Comisión Internacional

de Grandes Represas (ICOLD, en inglés) son

las que cumplen alguno de estos requisitos:

una altura superior a 15 m; las represas de 10

a 15 m de altura cuya longitud de coronación

sea superior a 500 m o que embalsen más de

1hm/3 de agua, o aquellas con capacidad de

aliviadero superior a 2000 m3/s.

Represa Mayor

ICOLD la define como aquella que por lo menos

cumple con uno de los siguientes requisitos:

tener por lo menos 150 metros de altura, un

embalse cuyo volumen sea por lo menos 15

millones de metros cúbicos; un embalse con una

capacidad de almacenamiento de por lo menos

25 kilómetros cúbicos o capacidad de generar

electricidad de por lo menos un Gigavatio.

Represa Pequeña

ICOLD la define como una represa que mide

menos de 15 metros desde su fundación hasta

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [67]

su punto más alto.

Ver Pequeñas Centrales Hidroeléctricas.

UNIDADES

GW Gigavatio. Unidad de potencia que equivale

a 1.000 megavatios (MW).

Wh Gigavatio/hora. Unidad de energía que

equivale a 1.000 megavatios/hora (MWh).

KW Kilowatt. Unidad de potencia, equivale

1000 Watts (ó vatios).

KWh Kilowatt hora. La potencia de mil watts

aplicada durante una hora (o una potencia

equivalente). 1 kWhr es una unidad de energía

- 1 kWhr = 3600 Joules.

Unidades de medida

102 Hecto (h) 10 Deca (da)

103 Kilo (K) 10-1 Deci (d)

106 Mega (M) 10-2 Centi

109 Giga (G) 10-3 Mili (m)

1012 Tera (T) 10-6 Micro ()

Usina de base

Régimen de operación de una central

hidroeléctrica cuyos equipamientos son usados

predominantemente para cubrir la carga de

base, o sea, opera esencialmente con un

volumen de generación constante.

Vertedero

Estructura destinada a escurrir el agua de

un embalse. Los vertederos pueden ser de

escurrimiento libre o a cielo abierto o de

compuertas.

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL[68]

• Programa Energía Ríos Vivos Taller Ecologista – 3 (Glosario energía).

• Sedigas. Informe anual 2.007. Asociación española del Gas. (Legislación) Pto 1.

• Nota Bibliografía: Ecoeficiencia en el sector del metal.

8. Bibliografía. Direcciones de interés

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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL SECTOR DEL METAL [69]

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