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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “LIC. ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO
PROGRAMA DE POSGRADO EN INGENÍERIA DE SISTEMAS
MAESTRÍA EN CIENCIAS EN INGENIERÍA DE SISTEMAS
“METODOLOGÍA SISTÉMICA PARA LA ELABORACIÓN
DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS ELÉCTRICOS PARA
EL AHORRO DE ENERGÍA EN SISTEMAS DE MEDIA Y
BAJA TENSIÓN”
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN
INGENIERÍA DE SISTEMAS PRESENTA:
ING. JONATAN MIRELES HERNÁNDEZ
DIRECTOR DE TESIS
DR. MIGUEL PATIÑO ORTIZ
MAYO 2008
CARTA CESIÓN DE DERECHOS
En la Ciudad de México, D. F., el día 16 del mes marzo del año 2008 el que suscribe
Jonatan Mireles Hernández alumno del Programa de Maestría en Ciencias en
Ingeniería de Sistemas con número de registro B031579 adscrito a la Sección de
Estudios de Posgrado e Investigación de la E.S.I.M.E. Unidad Zacatenco, manifiesta
que es autor intelectual del presente trabajo de tesis bajo la dirección del Dr. Miguel
Patiño Ortiz y cede los derechos del trabajo titulado:
“Metodología Sistémica para la Elaboración de Diagnósticos Energéticos Eléctricos
para el Ahorro de Energía en Sistemas de Media y Baja Tensión”
Al Instituto Politécnico Nacional para su difusión, con fines Académicos y de
Investigación Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual,
graficas o datos del trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo.
Este puede ser obtenido escribiendo a la siguiente dirección [email protected] y/o
[email protected]. Si el permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento
correspondiente y citar la fuente del mismo.
Atentamente
Ing. Jonatan Mireles Hernández
“METODOLOGÍA SISTÉMICA PARA LA ELABORACIÓN DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS ELÉCTRICOS PARA EL AHORRO DE ENERGÍA EN SISTEMAS DE MEDIA Y BAJA
TENSIÓN”
RESUMEN En el presente trabajo se realiza una evaluación del proceso de elaboración de
diagnósticos energéticos eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de media
tensión, desde un enfoque sistémico. Mediante la utilización de la dimensión práctica
de la teoría de sistemas, se utiliza la Metodología de Sistemas Suaves (MSS),
buscando a través de la participación de todos los interesados analizar la situación
problema y diseñar alternativas de solución. Obteniendo como resultado la generación
de un sistema de fácil aplicación a procesos de diagnósticos energéticos eléctricos ya
existente, o en vías de ejecutarse, buscando minimizar los efectos desfavorables de
dichos diagnósticos.
Es utilizada la MSS ya que permite manejar sistemas complejos que carecen de un
orden estructural, en dicha clasificación se encuentran los procesos de los
diagnósticos, ya que para ellos no existen respuestas optimizadas y es difícil su
definición de forma exacta.
La metodología resulta una herramienta útil ya que considera un sistema basado en el
aprendizaje, mediante cuatro procesos básicos que son la percepción de la situación
problema, la predicción, la comparación y finalmente la toma de la decisión sobre la
acción.
Lo anterior nos conduce a decidir si son ejecutadas o no ciertas acciones, para lograr
un cambio en la situación y un nuevo aprendizaje de la misma.
Esta tesis inicia con el diagnóstico de la situación que mantienen los métodos de
elaboración de diagnósticos energéticos eléctricos al momento de ejecutarse, durante
la aplicación de dicho proceso y una vez que el proceso finalizó; al realizarse un
estudio de forma sistémica se consideran los elementos y relaciones involucradas en
dicho proceso, elementos y relaciones que hasta el momento no se habían tomado en
cuenta en los trabajos de investigación existentes. Esto nos permite de forma crítica
dar recomendaciones con el fin de aminorar en lo posible, las condiciones más
desfavorables que surgen de la aplicación de dicho proceso.
“SYSTEMIC METHODOLOGY FOR THE ELABORATION OF
ELECTRICAL POWER DIAGNOSES FOR AHORRO DE ENERGY
IN SYSTEMS OF AVERAGE AND LOSS TENSION”
ABSTRACT
In the present work is made an evaluation of the process of elaboration of electrical
power diagnoses for the energy saving in systems of average tension, from a systemic
approach. By means of the use of the practical dimension of the theory of systems, the
Methodology of Systems Suaves is used (MSS), looking for through the participation of
all the interested ones to analyze the situation problem and to design solution
alternatives. Obtaining like result the generation of a system of easy application to
processes of electrical power diagnoses or existing, or on the way to executing
themselves, looking for to diminish the unfavorable effects of these diagnoses. The
MSS is used since it allows handling complex systems that lack a structural order, in
this classification are the processes of the diagnoses, since for them optimized answers
do not exist and is difficult their definition of exact form. The methodology is a useful
tool since it considers a system based on the learning, by means of four basic
processes that are the perception of the situation problem, the prediction, the
comparison and finally the taking of the decision on the action. The previous thing
leads to us to decide if no certain actions are executed or, to obtain a change in the
situation and a new learning of the same one. This thesis initiates with the diagnosis of
the situation which they maintain the methods of elaboration of electrical diagnoses
power at the time of executing itself, during the application of this process and once the
process finalized; when being made a study of systemic form the elements and
relations involved in this process, elements and relations are considered that until the
moment had not been taken into account in the existing works of investigation. This
allows of critical form to give recommendations us with the purpose of lessen as far as
possible, the conditions more unfavorable than they arise from the application of this
process.
¿Existe el mal? El profesor universitario reta a sus alumnos con esta pregunta.
¿Dios creó todo lo que existe?"
Un estudiante contesta valiente: Si, lo hizo. ¿Dios creó todo?: Si señor, respondió el
joven.
El profesor contesto "Si Dios crea todo, entonces Dios hizo al mal pues el mal existe, y
bajo el precepto de que nuestras obras son un reflejo de nosotros mismos, entonces
Dios es malo".
El estudiante se quedo callado ante tal respuesta y el profesor, feliz, se jactaba de
haber probado una vez más que la fe Cristiana era un mito.
Otro estudiante levanto su mano y dijo: ¿Puedo hacer una pregunta, profesor? Por
supuesto, respondió el profesor. El joven se puso de pie y pregunto:
¿Profesor, existe el frió?, ¿Que pregunta es esa? Por supuesto que existe,
¿Acaso usted no ha tenido frió? El muchacho respondió: De hecho, señor, el frió no
existe. Según las leyes de la Física, lo que consideramos frió, en realidad es ausencia
de calor. "Todo cuerpo u objeto es susceptible de estudio cuando tiene o transmite
energía, el calor es lo que hace que dicho cuerpo tenga o transmita energía. El cero
absoluto es la ausencia total y absoluta de calor, todos los cuerpos se vuelven inertes,
incapaces de reaccionar, pero el frió no existe. Hemos creado ese término para
describir como nos sentimos si no tenemos calor".
Y, ¿existe la oscuridad? Continúo el estudiante. El profesor respondió: Por supuesto.
El estudiante contesto: Nuevamente se equivoca, señor, la oscuridad tampoco existe.
La oscuridad es en realidad ausencia de luz. La luz se puede estudiar, la oscuridad no,
incluso existe el prisma de Nichols para descomponer la luz blanca en los varios
colores en que esta compuesta, con sus diferentes longitudes de onda. La oscuridad
no. Un simple rayo de luz rasga las tinieblas se ilumina la superficie donde termina el
haz de luz. ¿Como puede saber cuan oscuro esta un espacio determinado? Con base
en la cantidad de luz presente en ese espacio, ¿no es así? Oscuridad es un término
que el hombre ha desarrollado para describir lo que sucede cuando no hay luz
presente.
Finalmente, el joven pregunto al profesor: señor, ¿existe el mal? El profesor respondió:
Por supuesto que existe, como lo mencionado al principio, vemos violaciones,
crímenes y violencia en todo el mundo, esas cosas son del mal. A lo que el estudiante
respondió: El mal no existe, señor, o al menos no existe por sí mismo. El mal es
simplemente la ausencia de Dios, es, al igual que los casos anteriores un término que
el hombre ha creado para describir esa ausencia de Dios.
Dios no creo al mal. No es como la fe o el amor, que existen como existe el calor y la
luz. El mal es el resultado de que la humanidad no tenga a Dios presente en sus
corazones. Es como resulta el frió cuando no hay calor, o la oscuridad cuando no hay
luz. Entonces el profesor, después de asentar con la cabeza, se quedo callado.
El joven se llamaba Albert Einstein
DEDICATORIA:
A mis Padres y A Mami Rosa: Manuel Mireles, Arcelia Hernández y abuelita
Rosa, por que gracias a su apoyo, esfuerzo y amor desmedido he llegado a
terminar una etapa más de mi vida y por ser un ejemplo a seguir por su calidad
humana.
A mis hermanos: Lezli y Eder por ser mis compañeros, amigos y estar en mi
vida.
A mis tías, tíos y primos: por su apoyo incondicional en mi vida y por todos los
buenos deseos para mí.
A Mary: Por darme la alegría en cada día, y por quien soy cuando estoy a su
lado.
A mis profesores: Por brindarme su amistad y orientar mi formación profesional.
A mis amigos: Por su compañía y consejos
RESUMEN / ABSTRACT. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1. Estructura y elementos que integran la metodología de Checkland. 13
Figura 2.1. Visión rica del sistema metodológico. 31
Figura 3.1. Planeación de proyectos a efectuarse en determinado tiempo. 47
ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.- Actividades, técnicas y herramientas a emplear en la metodología. 14
Tabla 2.- Conocimiento del medio ambiente. 19
Tabla 3.- Consumo de electricidad de los motores existentes. 62Tabla 4. Consumo de energía y ahorros proyectados con los motores de alta eficiencia.
63
Tabla 5. Costos de implementación y período simple de retorno. 64
Tabla 6. Ahorros Incrementales. 66
Tabla 7. Tasa interna de retorno para la inversión total. 66
Tabla 8. Códigos de eficiencia de motores NEMA. 67
Tabla 9. Códigos y especificaciones de los gabinetes. 71
Tabla 10. Combinaciones lámpara/balastro existentes en las instalaciones. 74
Tabla 11. Combinaciones propuestas lámpara/balastro y ahorro. 75Tabla 12. Ahorros de costos, costos de implementación y período de
recuperación. 77
Tabla 13: Resumen de los ahorros de energía, de costos y de los costos de implementación para los primeros tres años
82
ÍNDICE GENERAL GLOSARIO
i. HIPÓTESIS. 5
ii. INTRODUCCIÓN. 6
iii. JUSTIFICACIÓN. 8
iv. OBJETIVO. 9
1. MARCO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO. 11
1.1. Marco conceptual. 11
1.2. Definición de la metodología. 12
1.3. Metodología de sistemas suaves de Peter Checkland. 12
1.4. Metodología. 14
2. DIAGNÓSTICO. 18
2.1. Análisis de la situación actual. 18
2.2. Conocimiento del medio ambiente. 19
2.2.1. Componentes de una auditoria desarrollada por el programa EADC/IAC.
23
3. DISEÑO. 30
3.1. Conocimiento del medio ambiente de la empresa donde se aplicara el diagnostico.
33
3.2. Solicitud, recopilación y análisis de la información histórica. 33
3.3. Evaluación del impacto del consumo de energéticos en los costos de producción 35
3.4. Recorrido por las instalaciones de la planta 36
3.5. Identificación de oportunidades de ahorro 38
3.6. Planteamiento de la estrategia a seguir 41
3.7. Instrumentación y medición 42
3.8. Evaluación del potencial de ahorro de energía eléctrica 43
3.9. Consulta de factibilidad de realización de las propuestas 45
3.10. Desarrollo de las alternativas mas atractivas. 46
3.11. Evaluación económica y apoyos para la ejecución del proyecto. 48
3.12. Elaboración del informe del diagnostico energético eléctrico. 50
3.13. Reunión de presentación de resultados ante la gerencia de la planta. 52
4. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA 54
4.1. Conocimiento del medio ambiente. 54
4.2. Solicitud Recopilacion y análisis de la información histórica. 54
4.3. Evaluación del impacto del consumo de energéticos en los costos de producción. 54
4.4. Recorrido por las instalaciones de la planta. 54
4.5. Identificación de oportunidades de ahorro de energía eléctrica 55
4.6. Planteamiento de la estrategia a seguir. 55
4.7. Instrumentación y medición. 55
4.8. Evaluación del potencial de ahorro de energía eléctrica. 56
4.9. Consulta de factibilidad de realización de las propuestas. 56
4.10. Desarrollo de las alternativas más atractivas. 57
4.11. Evaluación económica y apoyos para la ejecución del proyecto 58
4.12. Reunión de presentación de resultados ante la gerencia de la planta. 58
4.13. Cálculos y tablas para la toma de decisiones 58
4.13.1. Instalar motores de alta eficiencia 58
4.13.2. Sustitución y limpieza de lámparas y luminarias 67
Anexos 84
Referencias bibliográficas 113
GLOSARIO DE TERMINOS PRINCIPALES Abstracto, sistema. Un sistema cuyos elementos son conceptos, al contrario de
un sistema concreto, cuyos elementos son objetos.
Adaptación. La habilidad de un sistema para mantener su estructura y función
particulares, cuando se enfrenta a cambios en el medio.
Calidad de vida. El indicador social que completa el indicador económico del
PNB per cápita, para evaluar nuestro estándar de vida.
Cibernética. La ciencia del control en los sistemas hombre-máquina.
CONAE. Comisión Nacional para el Ahorro de Energía
Complejidad. La intrincación de intra e interrelaciones entre componentes de
sistemas.
Consenso. Acuerdo necesario entre agentes que promueven y clientes que
reciben cambios de sistemas.
Control. Actividades del diseño de sistemas, por las cuales se mantiene un
sistema dentro de límites de equilibrio viable.
Costo de oportunidad. El sacrificio o pérdida en que se incurre al elegir una
alternativa sobre otra. El costo de oportunidad es un costo de decisión.
Desorden. Un estado de sistema que se caracteriza por entropía máxima,
incertidumbre y desorganización.
Diseño de sistemas. Sinónimo de enfoque de sistemas y la antítesis de
mejoramiento de sistemas.
Electricidad. Es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas, estáticas o
en movimiento, y por su interacción. Cuando una carga se encuentra en reposo
1
produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza
produce también fuerzas magnéticas.
Enfoque de sistemas. Un enfoque que predica “resolver los problemas del
sistema mayor, con soluciones que satisfacen no sólo a los objetivos de los
subsistemas, sino también la sobrevivencia del sistema global”. Puede verse
también como una metodología de cambio, incluida en el paradigma de
sistemas, que toma un enfoque holístico a problemas de sistemas complejos.
Ética. Sinónimo de moralidad. Código de conducta y responsabilidad que
deben seguir los agentes de cambio cuando diseñan sistemas.
Evolución. El proceso por el cual el universo aumenta su complejidad y
contrarresta los procesos entrópicos que tienden a la disipación progresiva y la
disminución de organización.
Expertos, peritos. Una denominación proporcionada a los que conocen la
importancia relativa de los indicios en su medio y que proceden a
seleccionarlos de acuerdo con ella.
FIDE. Fideicomiso para el ahorro de Energía.
Generalidad. Un término que se usa de manera impropia, para dar entender
“isomorfismo”.
Información, teoría de información. Un enfoque por el cual puede medirse la
cantidad de información en canales de comunicación, en términos de la
probabilidad de los mensajes y señales trasmitidos. Esta medición evita los
temas relacionados con el significado y el valor.
Integración, modelo de comportamiento. Un modelo por el cual la complejidad
de sistemas de producción puede conceptualizarse y evaluarse.
2
Intercambios. La comparación de fines y medios que permiten a los autores de
decisiones comparar su mérito relativo y negociar intercambios,
compensaciones y sustituciones entre objetivos en conflicto.
Juicio. Una forma particular de toma de decisiones que consiste en utilizar
indicios del medio para hacer evaluaciones que no violan postulados de
coherencia, concuerdan con las creencias de los jueces, con la realidad y
representan su consenso.
Medición. El proceso por el cual las observaciones cualitativas se convierten en
enunciados cuantitativos.
Medio. Una porción del ecosistema, el sistema que abarca a todos los
sistemas. Cuando se tratan sistemas abiertos, es esencial considerar el medio,
como perteneciente al sistema bajo diseño.
Modelos. “Subrogados” del mundo real, que nos ayudan a comprender cómo
funcionan. Se espera que los administradores no “equivoquen el modelo por la
realidad” y manejen el modelo, en vez de la situación efectiva, perteneciente al
mundo real. Los modelos de decisión se utilizan para convertir entradas en
salidas y elegir las alternativas que satisfacen los objetivos del autor de
decisiones.
Optimización. El valor máximo de la función objetivo, que puede lograrse en un
sistema cerrado-claramente un subóptimo, cuando el sistema que se evalúa es
un subsistema abierto, colocado en el contexto de un sistema mayor.
Responsabilidad social. Un elemento de diseño de sistemas que los
administradores pasan muchas veces por alto.
Retroalimentación. La característica de regulación por la cual se recicla una
porción de la salida-generalmente la diferencia entre los resultados real y
deseado-a la entrada, a fin de mantener al sistema entre los umbrales del
equilibrio.
3
Sistemas. Ensambles real o ideado o conjuntos de elementos relacionados
“que se han identificado como de interés especial”.
Sistemas “flexibles”. Sistemas que pueden adoptar varios estados, debido a
las condiciones del medio, que sin embargo, aún preservan sus identidades
originales, a pesar de estas influencias. Generalmente estos sistemas se
encuentran en el dominio de las ciencias sociales.
Tensión. Voltaje con que se realiza una transmisión de energía eléctrica.
Teoría general de sistemas. Una disciplina relativamente nueva, que
proporciona fundamento y apoyos teóricos al enfoque de sistemas y a todo lo
que se trata en este libro.
Teoría general de sistemas aplicados. Sinónimo, en este libro, de “enfoque de
sistemas”.
Toma de decisiones. Pensamiento iterativo en la base del proceso de diseño de
sistemas por el cual se elaboran y eligen alternativas para su implantación.
Verdad. La respuesta a una pregunta que satisface estándares epistemológicos
o la solución a un problema que se juzga aceptable por consenso.
4
i. HIPÓTESIS DE TRABAJO
Los diagnósticos relacionados con el ahorro de energía eléctrica, revelan muy
poca información relacionada a los efectos y consecuencias de la aplicación de
dicho proceso a una empresa. Lo cual llevo al investigador de este trabajo a
plantear la siguiente hipótesis:
Los diagnósticos energéticos eléctricos no han sido llevados de manera
integral, lo que ocasiona no considerar los efectos que conlleva la aplicación de
dicho proceso, evitando prever en su totalidad las consecuencias de este.
5
ii. INTRODUCCIÓN: Esta tesis denominada “Metodología sistémica para la elaboración de
diagnósticos energéticos eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de
media y baja tensión” tiene como finalidad analizar de forma sistémica el
proceso de elaboración de diagnósticos energéticos eléctricos para ahorro de
energía en sistemas de media y baja tensión, con un enfoque sistémico.
Se presenta en el primer capítulo, el marco conceptual y metodológico en el
que se basa el trabajo de investigación. En el marco conceptual se resumen los
conceptos más significativos de la elaboración de diagnósticos energéticos
eléctricos. En el marco metodológico, se utiliza y desarrolla el análisis mediante
la Metodología de Sistemas Suaves (MSS) lo cual le da el carácter sistémico al
presente trabajo de investigación.
En el segundo capítulo, se efectúa el análisis de los procesos de los
diagnósticos energéticos eléctricos existentes, considerando de manera integral
los sistemas que interviene en él, efectuando un análisis crítico del mismo.
El tercero, corresponde a la fase de desarrollo, se expone en él una serie de
acciones sucesivas, que conforman la metodología de sistemas suaves. Se
realiza en esta fase el diseño de un conjunto de sistemas denominados
“relevantes”, cuya finalidad es la de proponer soluciones a la situación del
problema planteado, mediante la sugerencia de cambios factibles y deseables
en busca de obtener una mejora. Se genera posteriormente un modelo que es
comparado con el mundo real, permitiéndonos proponer cambios desde el
punto de vista sistémico. Finalmente en esta fase se dejan expresadas las
acciones que pueden mejorar la situación de la problemática planteada, las
cuales serán objeto de estudios posteriores a este.
En el cuarto capítulo se aplicará la metodología en una empresa con la finalidad
de tener datos reales, así como su aplicación verdadera. Finalmente, se realiza
el contraste de los resultados obtenidos contra los esperados, presentando
conclusiones y recomendaciones derivadas del proceso de comparación,
6
logrando finalmente un aprendizaje significativo y el entendimiento de los
diagnósticos energéticos eléctricos para el ahorro de energía en los sistemas
de media y baja tensión y los efectos derivados de su aplicación.
7
iii. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO DE TESIS
La tendencia actual en la elaboración de diagnósticos energéticos eléctricos,
hace necesario tener una evaluación integral más objetiva de los resultados de
implementar un diagnóstico energético eléctrico.
La literatura teórica que existe aporta, en la mayoría de los casos, razones
económicas, para justificar los proyectos que resultan de la aplicación de los
diagnósticos energéticos eléctricos, sin embargo existe mucha polémica por
darle un gran peso exclusivamente a este sistema, dejando de lado todos los
demás.
Los diagnósticos eléctricos realizados a las empresas, en su mayoría fueron
realizados de forma particular, por lo carecen de una visión sistémica de dicho
proceso.
Es necesario realizar de forma integral los diagnósticos energéticos eléctricos,
para contribuir a la competitividad de las empresas, a su efecto social y al
ambiental.
La mayoría de los diagnósticos energéticos eléctricos analizan la información
de manera aislada y no dan una visión general de los proyectos potenciales de
ahorro de energía eléctrica en los procesos de la industria.
8
iv. OBJETIVO.
General:
Proponer una metodología para llevar a cabo diagnósticos energéticos
eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de media y baja tensión con un
enfoque sistémico y sistemático.
Particulares:
1.- Calificar los diferentes diagnósticos energéticos eléctricos que se aplican a
la industria y sus procesos.
2.- Identificar los procesos más significativos que contribuyen al apoyo de la
eficiencia energética eléctrica de la empresa, a su competitividad y a su
impacto social y ambiental.
4.- Desarrollar una metodología para el diagnóstico energético eléctrico en los
sistemas de media y baja tensión.
5.- Aplicar la metodología en un sistema de media tensión y analizar los
resultados obtenidos.
9
CCAAPPÍÍTTUULLOO 11
MMAARRCCOO
CCOONNCCEEPPTTUUAALL YY
MMEETTOODDOOLLÓÓGGIICCOO
10
CAPÍTULO 1. MARCO CONCEPTUAL Y METODOLÓGICO.
En este capítulo se describe el marco conceptual y la metodología usada para
la elaboración del presente trabajo de tesis.
1.1. Marco conceptual.
La metodología utilizada en el proceso de diseño e implantación del diagnóstico
energético eléctrico para el ahorro de energía en sistemas de media y baja
tensión, está referenciada con la metodología de Sistemas Suaves de Peter
Checkland, la metodología permite aprender, resolver y mejorar problemas;
siendo útil como un modelo referencial. Este modelado y desarrollo de
procesos es un ciclo abierto que permite efectuar retroalimentación.
La metodología se puede describir en siete etapas, que emplean el concepto
de un sistema de actividad humana como un medio, y trata con sistemas socio-
técnicos. La metodología se puede sintetizar y operar mediante tres fases:
diagnóstico, diseño e implantación.
Diagnóstico: En esta etapa tenemos el problema no estructurado, pero
sabemos identificar qué tipo de problema tenemos. Esto nos ayuda a
familiarizarnos con el medio ambiente donde el observador relaciona los
modelos de acuerdo al pasado y presente; por lo que representa una
herramienta esencial, para el análisis propuesto.
Diseño: En esta etapa podemos definir a la Visión, Misión y Objetivos; en donde
el conjunto de elementos que se interrelacionan obtienen un interés especial
ayudando a optimizar la metodología propuesta.
Implantación: en esta etapa podremos mejorar la situación del problema y
establecer así la construcción de un modelo de forma mejorada y optimizada.
En esta figura 1 se ilustra la metodología, la cual representa una secuencia
cronológica de siete etapas.
11
Figura 1.1.- Estructura y elementos que integran la metodología de Checkland
12
1.2. Definición de Metodología.
La definición de Metodología es un conjunto de pasos sistemáticos que
permiten efectuar el control y la medición de la actuación de un objetivo,
problema u oportunidad.
La Metodología nos permite controlar los pasos de actividades demasiado
complicadas y evita incidir en errores. También nos brinda un plano más amplio
y decisivo para el desarrollo de los objetivos que se tienen planeados; de
acuerdo al grado de complejidad con que se planea implementar.
De acuerdo a estos resultados se dará una solución y con las herramientas con
las cuales se podrá resolver la problemática.
Es por eso que la realización de la “Metodología Sistémica para la Elaboración
de Diagnósticos Energéticos Eléctricos para el Ahorro de Energía en Sistemas
de Media y Baja Tensión” nos ayudará a tener un control de disciplinas y
antecedentes de los procesos en esta implantación y resolución de
problemática.
1.3. Metodología de sistemas suaves de Peter Checkland.
La Metodología de Checkland nos ayuda a comprender, resolver y mejorar
problemas, tomado como modelo referencial.
Este modelo es un ciclo consta de siete etapas que nos permite acomodar,
distribuir y aumentar como mejor nos convenga el desarrollo de procesos.
1.4. Metodología.
En la tabla 1, se muestran las actividades, técnicas y herramientas a emplear
en la metodología para el desarrollo del proyecto; en donde delimitamos el
número de fases o etapas haciendo referencia a las etapas, generalizando un
poco [1].
13
Tabla 1.- Actividades, técnicas y herramientas emplear en la metodología
FASES ETAPAS DEFINICIÓN
Fase I
Diagnóstico
1.1. Situación
Problema no
estructurada.
1.2. Situación de
problema no
expresada.
Ayuda a familiarizarnos con el medio
ambiente donde el observador relaciona los
modelos de acuerdo al pasado y presente.
Esto representa una herramienta esencial,
para el análisis propuesto.
Fase II
Diseño
2.1. Visión,
Misión, Objetivo.
2.2. Modelo
Conceptual.
2.3. Sistema
Viable.
2.4. Proceso de
cambio planeado.
Este punto es un ensamble real o conjunto de
elementos relacionados que se han
identificado como interés especial ayudando
a optimizar el modelo propuesto.
Fase III
Implantación
3.1 Mejorar la
situación del
problema.
Lograr establecer la construcción de un
modelo obteniendo el experto una
considerable atención en el futuro de una
manera en mejora u optimización del
problema.
14
Fases Actividad Técnica Herramienta Metas
¿Qué hacer global? ¿Qué hacer? ¿Cómo Hacer? ¿Con qué hacer? ¿Qué obtener?
Fase l.- Diagnóstico
Análisis de la problemática
actual en donde no se tiene un
diagnóstico energético
eléctrico con visión integral.
Identificar los sistemas
eléctricos más relevantes para propuestas de
proyectos.
Modelos conceptuales de las definiciones.
Recopilación de todo tipo de información.
Observación, recopilación de
datos, entrevistas con personas de la entidad y empresa.
Procesador de palabras
Hojas de calculo
Búsqueda de apoyos económicos para el
apoyo de los proyectos.
Software (control de la demanda, iluminación,
motores, protecciones)
Definición de proyecto de tesis
Conocer el objetivo de la
problemática que requiere apoyo para mejorarla.
Definir la problemática y
darle una solución
Fase
ll.- Análisis y diseño
Modelos conceptuales de las definiciones
Modelos conceptuales de
los sistemas pertinentes
Comparación de los modelos
conceptuales con la realidad
Definición de cambios
deseables y factibles
Observación, conectar equipo de medición, operación
de los sistemas eléctricos y por los usuarios técnicos especializados.
Herramienta, analizadores de redes
eléctricas, multimetros,
dinamómetros, luxómetros, cable
coaxial, pc, software de programación
Diseñar y elaborar la
metodología que cumpla con los requerimientos
para la puesta en operación del
equipo.
Distribución, programación e instalación del
equipo
Programación de horarios con la
demanda máxima del
sistema
Fase lll.- Implementación y Operación del
Sistema
Mejorar la situación del
problema
Observación, instalación de
equipos eficientes mantenimiento,
balanceo de fases, corrección de factor
de potencia, ensamblado,
conectar y programar las
protecciones, por el personal técnico
especializado
Herramienta, analizadores de redes
eléctricas, multimetros,
dinamómetros, luxómetros, cable
coaxial, pc, software de programación
Puesta en operación del
sistema eléctrico.
15
Una vez descrito el marco conceptual y la metodología a usar continuamos con
el capítulo 2 donde se realiza un estudio comparativo de las metodologías
existentes dando a conocer ventajas y desventajas con respecto a la
metodología propuesta en este trabajo de tesis.
16
CCAAPPÍÍTTUULLOO 22
DDIIAAGGNNÓÓSSTTIICCOO
17
CAPÍTULO 2.- DIAGNÓSTICO
En este capítulo se realizará una identificación o análisis de las metodologías
existentes en el mercado, para así, obtener sus ventajas y desventajas, y así
establecer la justificación lógica del trabajo de tesis.
2.1. Análisis de la situación actual.
Las metodologías para la realización de un diagnóstico energético eléctrico no
deben considerarse como un mapa de caminos inamovible o una receta de la
cual hay que cumplir exactamente cada uno de los pasos [7]. Debe entenderse
como un proceso lógico de conducir secuencialmente las actividades del
diagnóstico para obtener el objetivo final de evaluar acciones para usar más
eficientemente la energía eléctrica. Las actividades realizadas en una planta no
necesariamente tienen que reproducirse en otra de manera idéntica, ni siquiera
en plantas o empresas con objetivos de producción similares. Por ello, los
lineamientos generales de aproximación mostrados a través de un diagrama de
flujo de actividades pueden servir como una guía para realizar un proyecto de
diagnóstico energético eléctrico a ejecutar en la planta.
La manera más eficiente de realizar un diagnóstico energético eléctrico se basa
en las siguientes etapas. En la primera se define el proyecto de diagnóstico de
energía eléctrica que será ejecutado. En la segunda etapa se obtienen los
datos necesarios para la realización del diagnóstico, ya sea por medición
directa o por cálculo con base en ecuaciones paramétricas o de estado. En la
tercera etapa se efectúan los balances de materiales y de energía eléctrica, se
calculan las eficiencias energéticas eléctricas, se tabulan los resultados y,
posteriormente, se realiza su análisis para detectar las condiciones que
permitan mejorar la eficiencia. La siguiente etapa es formular las políticas
energéticas a seguir en función de los resultados obtenidos, es decir, después
de haber localizado los sitios donde existen ahorros potenciales de energía
eléctrica.
18
2.2. Conocimiento del medio ambiente. En la siguiente tabla 3 encontraremos las ventajas y desventajas de los
diagnósticos energéticos eléctricos existentes en el país.
Tabla 2.- Conocimiento del medio ambiente.
Diagnóstico Ventajas Desventajas CONAE Iluminación Es aplicado sólo a sistemas de
iluminación y en casas habitacionales
Diferentes Empresas Públicas
Tienen un amplio conocimiento de las nuevas tecnologías y en el campo de aplicación.
No ven de forma integral el ahorro de energía eléctrica, debido a que por ser empresas le dan más importancia al costo del proyecto que ellas mismas van a realizar y donde tienen más ganancias económicas.
Instituciones educativas Sirven para transmitir el conocimiento del valor de los energéticos y su consumo moderado, dan una idea de las aplicaciones en la industria
Estas están más orientadas al área académica y no a la práctica.
FIDE Cuenta con recursos ilimitados para la realización de cualquier estudio y ejecución de proyectos de ahorro de energía
No cuenta con personal calificado para la elaboración de diagnósticos energéticos eléctricos, éstos deben de ser externos certificados con por ellos para que puedan realizar el diagnóstico o proyecto.
Después de analizar las ventajas y desventajas de los diferentes diagnósticos
energéticos eléctricos existentes, llegamos a la conclusión que falta verlos de
manera sistémica, debido a que cada uno de los especialistas en su área de
conocimiento ofrece muchas ventajas que se pueden utilizar para una buena
aplicación de diagnósticos eléctricos.
Tomaremos un ejemplo de cómo trabajan en los Estados Unidos de
Norteamérica, con su departamento de Energía para complementar y enriquecer
este trabajo de tesis debido a que se debe de ampliar la visión de los diferentes
diagnósticos energéticos eléctricos y a continuación se describe el sistema.
El Departamento de Energía de los Estados Unidos de América (DOE), realiza
desde el año de 1976 el programa denominado "Energy Analysis and Diagnostic
19
Centers (EADC)". Con este programa el DOE ha ofrecido auditorías sin costo a
plantas industriales. Actualmente participan en el programa 30 universidades y
tecnológicos que cubren la mayor parte del territorio de los EUA. Entre las
características interesantes está la integración y mantenimiento de una base de
datos con la información de los resultados de las auditorías energéticas
aplicadas a plantas desde 1980. En 1995, la base de datos contaba con
información de alrededor de 4,500 auditorías de energía y se le añaden
anualmente aproximadamente 900 casos; en cada estudio se ha identificado el
potencial de ahorro de energía, las medidas de uso racional y el análisis de la
rama industrial. En 1993, el programa original EADC se ha ido transformando en
el programa denominado "Industrial Assessment Centers (IAC)", para realizar
simultáneamente auditorías energéticas y ambientales para la minimización, en
este último caso, de los desechos emitidos al medio ambiente.
La información y metodologías generadas durante la gestión del programa son
sumamente útiles para la planeación de las políticas gubernamentales en EUA y
como herramienta de los profesionales dedicados a esta actividad. A finales del
sexenio pasado se calculaba que en nuestro país se había realizado más de
1,500 trabajos de auditoría energética, con diferentes metodologías y grados de
profundidad, pero desafortunadamente el impacto de sus resultados es difícil de
cuantificar porque tales estudios se encuentran dispersos entre las diferentes
dependencias que apoyaron, en su momento, su ejecución.
En este contexto, un programa similar al EADC/IAC puede ser de gran utilidad e
interés para nuestro país, dado que no se cuenta con una base de datos que
integre tales resultados. Además, como su desarrollo se da en las universidades
y tecnológicos con carreras de ingeniería afines distribuidas en todo el territorio,
podría tener gran impacto nacional. En un trabajo previo se propone un la
creación de un programa similar en México y se plantea un posible presupuesto.
Para formar parte de la red de 30 Instituciones Educativas que participan
actualmente el programa EADC/IAC, se requiere responder a la convocatoria
emitida por el DOE, para integrar un centro dentro de la institución de asesoría.
Los centros se constituyen al menos de dos profesores-investigadores
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responsables y un cierto número de estudiantes en su último año de licenciatura
o de posgrado. Por cada trabajo de auditoría realizado el programa otorga un
cierto financiamiento a la institución, para ser empleado principalmente en becas
para los estudiantes y profesores participantes, el mantenimiento del equipo de
medición, así como los costos de operación, también queda un remanente para
la institución. Al iniciar el centro se otorga un financiamiento único para la
adquisición del equipo principal de medición. Como los trabajos de auditoría
tienen que ser realizados en el área de influencia del centro, el programa no
paga viáticos y viajes. La metodología de todo el programa es uniforme y se
apoya en gran medida en manuales y formatos que se han ido acumulando y
mejorando con el tiempo.
Cada centro es responsable de contactar, convencer y realizar los estudios de
diagnóstico. Los estudios se efectúan en respuesta al requerimiento de las
empresas que fueron invitadas previamente. Esto puede darse directamente por
promoción por correo, teléfono o por recomendación de clientes anteriores. Para
ser aceptados como candidatos al programa, las plantas deben cumplir algunos
requisitos, como:
• La empresa debe estar catalogada como pequeña o mediana industria.
• La instalación debe tener entre 20 y 500 empleados.
• Deben carecer de algún experto entre su personal para realizar las
labores de auditoría energética en la planta.
• Sus ventas deben ser inferiores a 75 millones de dólares al año.
• Su facturación energética debe estar por debajo de 1.75 millones de
dólares al año.
Además, se solicita a la empresa interesada proporcionar las facturas de los
últimos doce meses de consumo de energéticos e identificar los procesos de
mayor intensidad en el uso de la energía, mismos que serán analizados durante
21
la visita de auditoría. Establecido el contacto, la asesoría se realiza en una
semana de trabajo aproximadamente, de la cual sólo un día se dedica a la visita
de las instalaciones y medición de los parámetros de interés. El equipo de trabajo
se integra por un investigador responsable y de 2 a 4 estudiantes. Aunque cada
trabajo de diagnóstico y cada planta es individual y única, la secuencia típica de
actividades durante la visita es la siguiente:
• Reunión con el director de la planta para revisar el programa y la
metodología para la realización de la auditoría.
• Visita guiada por las instalaciones de la empresa con los supervisores de
mantenimiento y operación.
• El equipo de auditoría efectúa un recorrido por la planta en parejas para la
recopilación de la información.
• Se realiza una reunión con el objeto de revisar la información recopilada,
desarrollar las opciones de ahorro identificadas en la auditoría, estimar los
tiempos de ejecución y la rentabilidad de la inversión.
• El equipo de diagnóstico energético efectúa una presentación a los
directivos e ingenieros de la empresa para explicar y justificar las
recomendaciones y obtener retroalimentación para las conclusiones finales.
Antes de transcurrir las dos semanas posteriores a la visita de auditoría, se
presenta un informe final del diagnóstico a la empresa y se envía una copia a la
coordinación del programa EADC/IAC para su revisión; este último organismo,
en caso de haber observaciones sobre el desarrollo del trabajo se lo indica al
responsable del centro. Una vez aceptado es ingresado en la base de datos
general. En ocasiones los coordinadores del programa acompañan a los grupos
de auditoría de los centros para observar el proceso de trabajo en planta.
Dentro de los siguientes 12 meses de haber entregado el informe de auditoría, el
centro de análisis y diagnósticos energéticos se comunica con la empresa para
22
confirmar qué recomendaciones se han puesto en práctica, o bien cuales serán
efectuadas dentro de los dos años siguientes a la auditoría.
2.2.1 Componentes de una auditoría desarrollada por el programa EADC/IAC. Selección de la empresa a estudiar.
La selección de las empresas a atender involucra la armonización de diferentes
metas del programa. Durante un período razonable de tiempo, se espera que
cada Centro de Análisis y Diagnósticos Energéticos atienda un amplio espectro
de empresas. Esto incluye cubrir toda el área geográfica que le fue asignada.
Desde el punto de vista de operación, también es conveniente seleccionar a las
empresas que presenten mayores posibilidades de obtener auditorías exitosas.
De acuerdo con la experiencia, entre los factores que conducen a diagnósticos
con resultados exitosos están:
• Tamaño de la Planta.
Si la planta es demasiado pequeña, no habrá ocasión de emplear muchas de las
oportunidades de ahorro de energía (OAE), sugeridas en los manuales.
• Interés de la Administración.
La puesta en práctica exitosa de algunas OAE puede representar un costo
económico importante. Esto implica que la administración esté involucrada. Por
lo tanto, los mejores resultados del diagnóstico se dan en aquellas industrias en
donde los directivos están involucrados o indican explícitamente su apoyo.
Visita a la empresa.
La visita a la empresa, normalmente involucra los siguientes aspectos:
Entrevista inicial.
Al llegar a la planta, el equipo de auditores se entrevistará con un representante
de la empresa. Las metas a cubrir en la reunión son:
- Presentaciones.
23
- Descripción del programa del EADC/IAC.
- Discusión detallada de la operación de la planta.
- Discusión detallada del equipamiento de la planta.
Esta actividad es muy importante y crucial, ya que el éxito del trabajo está
supeditado a que la administración de la empresa esté convencida de la calidad
del equipo de auditores. Se debe efectuar un gran esfuerzo para asegurar al
cliente sobre aspectos relacionados con las tecnologías, su propiedad y
procedimientos. También se debe tratar lo relativo a la confidencialidad, seguros
y normas de seguridad, para establecer un acuerdo. Además, se hace una
evaluación de la filosofía administrativa, entrenamiento, nivel educativo de la
administración y del comité de eficiencia energética.
No debe olvidarse que la operación de la planta involucra tanto a la maquinaria
como al personal. Es un hecho comprobado que a menudo se atiende más a las
máquinas que a la gente. Así, aún cuando las principales medidas son de tipo
técnico, la interfase con la administración de la planta, el entendimiento de su
filosofía de operación y las costumbres, son metas de similar importancia.
Recorrido por la planta.
A continuación de la entrevista inicial, el equipo de auditoría realiza un recorrido
detallado de la planta. Normalmente el interés principal se centra en los procesos
de manufactura, pero el recorrido también involucra los sistemas de calefacción,
ventilación y aire acondicionado y cualquier otro sistema auxiliar que consuma
energía. Comúnmente, el recorrido se hace desde la llegada de las materias
primas hasta la salida del producto terminado. Las metas a alcanzar por el
equipo de auditores dentro del recorrido por la planta son una visión general de
las instalaciones y una impresión inicial de las posibles oportunidades de ahorro
de energía. La obtención de esta imagen general de la planta es necesaria para
colocar las ideas de ahorro en el contexto adecuado para su presentación a los
directivos de la empresa.
24
Evaluación.
Después del recorrido de la planta, el equipo de auditoría se reúne para revisar la
información obtenida y determinar un plan o estrategia a seguir. El propósito de
dicha reunión es:
Entrenamiento de los Estudiantes.
Cada planta es diferente y siempre hay operaciones, equipos y procesos
novedosos para los estudiantes. A menudo, la entrevista inicial se lleva muy
rápidamente y no es posible el intercambio con los estudiantes y su entrena-
miento. Esto no es posible realizarlo durante el recorrido por la planta, ya que se
efectúa en ambientes ruidosos, en donde las conversaciones se dan a gritos. Por
lo tanto, la primera parte de la junta de evaluación se dedica a responder las
preguntas de los estudiantes. Ellos deben sentirse libres para plantear cualquier
pregunta por obvia que parezca.
Lista de posibles OAE.
Con base en la revisión y estudio de los recibos de pago de los energéticos y las
discusiones durante la entrevista inicial, se puede hacer una lista de las posibles
oportunidades de ahorro de energía (OAE). Se insiste en que los estudiantes
participen en la generación de ideas y hay una correlación directa entre su
experiencia adquirida y su habilidad para contribuir a generar más ideas.
Listado de preguntas para la administración.
Simultáneamente a la generación del listado de acciones de ahorro, se inicia otra
lista que detalla la información adicional requerida de la administración para
evaluarlas, así como otros aspectos necesarios para incluir en el informe de la
auditoría.
Listado de mediciones y datos requeridos.
También debe hacerse una lista de los datos adicionales necesarios para evaluar
las posibles oportunidades de ahorro de energía, así como las mediciones y
estudios que podrían conducir a otras oportunidades adicionales.
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Mediciones y reunión de la información.
Este aspecto de la auditoría es crucial para obtener resultados exitosos. Las
ideas para los ahorros de energía deben estar bien soportadas en datos
adecuados de ingeniería. La táctica de acercamiento consiste en obtener la
información obvia o más simple al principio. Entonces, cuando el tiempo lo
permita, el equipo de auditoría puede dedicarse a explorar otras OAE, que
también hayan sido identificadas. Las mediciones típicas incluyen:
- Mediciones de presión
- Mediciones de temperatura de paredes y gases de combustión
- Mediciones de regímenes de flujo de combustible, vapor, purgas, etc.
- Composición de los gases de combustión
- Niveles de iluminación
- Fugas de aire
- Niveles de vibración
- Demanda de energía eléctrica
- Voltaje, amperaje, factor de potencia
Entrevista final.
Se efectúa una entrevista final con la administración de la planta. El objetivo
central es avanzar en aquellas acciones que fueron consideradas en acuerdo
con la administración de la empresa. También se pretende determinar si las
ideas de ahorro de energía presentadas por el equipo de auditores son viables
de ser puestas en práctica. En muchos casos, hay restricciones que no fueron
consideradas por el equipo de auditores. La discusión de lo anterior en la reunión
antes de salir de la planta, puede ahorrar trabajo en la etapa de redacción del
informe de la auditoría. El propósito más importante de la reunión es convencer a
los directivos de las ideas de ahorro que formarán parte del informe.
Si la fundamentación adecuada de las ideas puede ser realizada durante esta
entrevista, entonces los directivos de la empresa ya conocerán lo que el informe
final incluirá y, en muchos casos, estarán en condiciones de iniciar los cambios
inmediatamente después de recibir el informe.
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Preparación del informe de la auditoría.
Descripción escrita.
Inmediatamente después de la visita es necesario comenzar el trabajo de
redacción del informe de la auditoría. Muchas partes del informe incluyen
descripciones detalladas tales como el diagrama de la planta; de los sistemas de
calentamiento, ventilación y aire acondicionado y de los procesos de
manufactura. Estas partes normalmente pueden ser escritas antes de tener toda
la información correspondiente a los datos de los equipos del proveedor.
Información de los proveedores.
A menudo se requiere información adicional a la adquirida durante la visita a la
instalación para completar el análisis ingenieril de las distintas OAE. Por ejemplo,
se requiere la información de las tarifas eléctricas de la compañía suministradora
o datos de un fabricante de calderas sobre los economizadores disponibles de un
cierto tipo. Esta etapa es la que normalmente consume la mayor parte del tiempo
de procesamiento.
Cálculos de las oportunidades de ahorro de energía.
Es la parte fundamental del informe; los cálculos deben ser claros y concisos, de
manera tal que la administración de la planta pueda fácilmente seguir su lógica.
Sin embargo, debe tomarse la precaución de presentar suficiente información
que justifique las suposiciones que normalmente forman parte de los análisis de
ingeniería.
Integración del informe y lectura de prueba.
La calidad del informe final es indispensable para causar el impacto deseado.
Esto puede parecer que es sencillo en la mayor parte de los casos, sin embargo,
debido a que participan diferentes personas es conveniente una lectura de
prueba del informe por alguien que no participó ni tuvo conexión previa con esta
auditoría en particular.
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Seguimiento de las acciones recomendadas. Entre seis y doce meses después de haber presentado el informe final de
auditoría a la empresa, se efectuará una entrevista de seguimiento con los
directivos; ésta se hace normalmente por teléfono. Aquí se examinan las ideas
presentadas en el informe para determinar las acciones si alguna medida no se
entendió completamente. Para las recomendaciones de ahorro que no fueron
ejecutadas se buscan las causas.
Hay tres razones importantes para la evaluación de la instrumentación de las
medidas de ahorro. La primera es verificar si el trabajo del equipo de auditoría
fue considerado de calidad suficiente. Si una idea ha sido rechazada, es
importante determinar el por qué y tratar de presentar un caso más sólido y mejor
estructurado en la siguiente ocasión que se presente.
La segunda razón es que es una herramienta motivacional entre el personal del
Centro EADC/IAC. Cuando una OAE se ejecuta, especialmente en aquellas en
las cuales se requieren cantidades importantes de dinero invertido, se da un
sentimiento real de haber cumplido con la tarea encomendada. Para los
estudiantes, ésta puede ser la primera ocasión en que su trabajo de ingeniería
tenga un impacto real. Finalmente, no debe olvidarse que el programa requiere
demostrar que sus resultados son efectivos, por lo que únicamente mediante la
adopción de acciones se justifica su existencia.
Una vez realizado el estudio del medio ambiente y tomando lo más importante de
cada uno de los antes analizados empezaremos en el siguiente capítulo el
diseño de la metodología para la elaboración de diagnósticos energéticos
eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de media y baja tensión.
28
CCAAPPÍÍTTUULLOO 33
DDIISSEEÑÑOO
29
CAPÍTULO 3.- DISEÑO
En este capítulo tomaremos las aportaciones que nos reflejan los diferentes
diagnósticos estudiados en el capítulo anterior, y diseñaremos el propio el cual
es objeto de esta tesis.
“Metodología sistémica para la elaboración de diagnósticos energéticos
eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de media y baja tensión”
Una forma de apoyar la productividad de la empresa y contribuir a una mejor
situación ambiental es la instauración de programas de uso racional de la energía
eléctrica. Para que los directivos puedan tomar decisiones rápidas y efectivas
con relación al programa se requiere disponer de información cuantitativa
suficiente sobre los costos de inversión y los posibles ahorros económicos y de
energía asociados a cualquier acción para usar más eficientemente la energía
eléctrica.
En el caso particular de nuestro país, las experiencias en ahorro de energía
eléctrica y sobretodo en la conceptualización y ejecución de diagnósticos
energéticos muestran que los resultados que entrega un estudio del primer nivel,
de recorrido o elemental es insuficiente para atraer la atención de los directivos
empresariales, ya que difícilmente perciben el interés económico de ahorrar
energía, al no disponer de suficiente información cuantitativa. Un diagnóstico
más profundo implica el uso de instrumentación adicional y personal calificado, lo
que representa un elevado costo económico para la empresa, mismo que el
directivo normalmente no encuentra justificado efectuar y por lo tanto no acepta
cubrir.
Por las razones anteriores, en el presente capítulo se desarrolla una metodología
de diagnóstico energético eléctrico que es simple, pero arroja resultados
cuantitativos desde sus primeras etapas. Podría decirse que es un nivel
intermedio entre el de primer nivel y segundo nivel. Las características más
relevantes de esta metodología son las siguientes:
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Figura 2.1.- Visión rica del sistema metodológico.
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a) Proporciona información técnica-económica suficiente sobre el potencial
de ahorro inicial y posibles medidas de aprovechamiento.
b) Requiere de un mínimo de recursos humanos y materiales, para que su
costo sea el más bajo posible.
c) Sirve de elemento detonador para iniciar los programas de uso racional de
la energía en las instalaciones bajo estudio.
d) La duración del diagnóstico no debe exceder de una semana.
Para cumplir con esos objetivos, la metodología de diagnóstico energético
propuesta consiste en las siguientes etapas:
• Solicitud y recopilación de la información histórica.
• Análisis de la información.
• Evaluación del impacto de consumo de energéticos eléctricos en los
costos de producción.
• Recorrido por las instalaciones.
• Identificación de oportunidades de ahorro de energía.
• Planteamiento de la estrategia a seguir.
• Instrumentación y mediciones.
• Evaluación del potencial de ahorro.
• Consulta de factibilidad de realización.
• Desarrollo de las alternativas más atractivas.
• Evaluación económica.
• Elaboración del informe.
• Reunión de presentación de resultados ante la gerencia de la planta.
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3.1. Conocimiento del medio ambiente de la empresa donde se aplicará el diagnóstico. El primer paso que un buen sistémico debe de tomar en cuenta es el
conocimiento del medio ambiente, así mismo conocer el entorno, de tal forma
que se pueda realizar una visualización de forma sistémica, lo cual nos dará
una gama de posibilidades para atacar las diferentes oportunidades de ahorro
de energía.
3.2. Solicitud, recopilación y análisis de la información histórica. Una parte esencial de un diagnóstico energético es la información histórica del
consumo de energía eléctrica de la planta. Ésta debe ser solicitada por el auditor
al encargado de la empresa y es conveniente aceptarla tan detallada como sea
posible. Siempre es más conveniente tener una copia directamente de los
recibos o facturaciones energéticas recibir una tabla con los datos ya digeridos y
aglutinados. La primera información corresponde a los consumos globales de la
instalación, sin embargo, la temporalidad de cobro y el verificar información
adicional es relevante. El auditor buscará el término temporal más adecuado
para la instalación que esté diagnosticando. La obtención de los datos
correspondientes a la producción de la empresa tiene como objetivo el poder
elaborar los índices energéticos de la instalación. Por ello, su selección es
delicada y debe enfocarse al producto o servicio más representativo. No se trata
de obtener simplemente un número, sino de acotar los niveles de consumo
energético por unidad de producción en los que se desenvuelve la operación
normal de la instalación. Es conveniente que la información abarque al menos un
año, para contemplar las posibles oscilaciones estacionales o temporales de
trabajo.
Otro inciso a desarrollar es la obtención del censo de equipos eléctricos y
térmicos. Capacidad instalada y datos de consumo de energía. Esto permitirá
además el control estadístico del consumo energético en la planta y de la misma
manera en las líneas de producción o etapas de proceso importantes.
La recopilación de información puede ser lenta, pues en la mayoría de las
empresas el control al que más tiempo le dedican es el de las ventas o en
33
algunas ocasiones cuentan con la mayoría de las facturas y habrá que extraer la
información requerida. Es recomendable solicitar la información citada en el
párrafo anterior con anticipación para no retrasar el tiempo destinado para esta
etapa del diagnóstico.
Para analizar la información se debe contar con los datos de registro de consumo
de energía de la planta industrial de por lo menos un año, de los que se puede
obtener los comportamientos y tendencias mediante gráficas de consumos
energéticos contra el tiempo; esto permitirá notar variaciones importantes de un
intervalo de tiempo a otro, por equipo o línea de producción, con lo cual se tendrá
una idea más precisa de la planta y su forma de operar. También servirá para
obtener información muy importante para definir el período más adecuado para la
realización de las mediciones en las instalaciones y sobre la manera de
extrapolar los ahorros en el tiempo.
Cuando el equipo de auditoría energética no forma parte del personal de la
empresa es muy conveniente solicitar un lugar destinado al trabajo de gabinete.
Éste debe estar en un lugar dentro de las instalaciones, así como tener acceso
en el momento que se desee y no interrumpir la secuencia de trabajo, ni perder
tiempo en transportarse a algún lugar lejano a la empresa. Se recomienda
solicitar o llevar al menos una computadora para elaborar en ella las bases de
datos con la información recabada y después generar las gráficas de datos e
indicadores energéticos que sean de interés para ser analizados, criticados y
comparados por el auditor con los de otras compañías similares, tanto nacionales
como internacionales.
De aquí se obtienen índices energéticos que describen las tendencias
energéticas de la instalación y la importancia relativa de cada energético según
su consumo y su impacto en los costos.
34
3.3. Evaluación del impacto del consumo de energéticos en los
costos de producción.
En esta parte el auditor evalúa los consumos energéticos por unidad producida o
por volumen de producción, según sea el caso más representativo de la
operación de la empresa. Para llevar a cabo esta actividad se necesita contar
con la información recabada y analizada anteriormente.
Se obtienen los costos totales en una base temporal uniforme, normalmente se
emplea el mes o el año, denominado consumo global de la planta y si además se
considera la producción global y los consumos son referidos a una unidad común
de energía, se podrá conocer la energía consumida por cada unidad producida.
El indicador obtenido mediante esta relación será de gran ayuda en la evaluación
final del diagnóstico energético, pues éste se comparará con el consumo que se
propondrá al final de las propuestas de ahorro de energía; la diferencia entre
ambas es el potencial de ahorro logrado después de la auditoría energética.
La unidad producida puede estar dada por el número de unidades producidas en
un intervalo de tiempo, por toneladas, litros, barriles, etc., según sea la manera
en que esté disponible la información o se desee trabajar.
Es muy importante precisar el impacto del consumo de energía en los costos de
producción, dado que es importante ir creando conciencia de lo que éstos
representan en la empresa. Esta cantidad puede ser usada favorablemente para
convencer a los directivos de la empresa, quienes serán, al final de cuentas, los
que tomarán la decisión definitiva si se ejecuta o no una acción encaminada a
ahorrar energía. En las empresas que el consumo energético represente un
porcentaje importante de los costos totales de producción es obvio que
subrayarlo ante los directivos podrá ayudar a crear un ambiente más propicio
para la aceptación de las propuestas de incremento de la eficiencia energética.
En las empresas en que lo anterior no es así, normalmente de la factura
energética representa, por si solo, una cantidad suficientemente importante para
usarla como elemento promotor de los resultados de diagnóstico.
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El monto total de consumo de energía o, en su caso, el monto de la facturación
eléctrica o de un tipo determinado de combustibles también normará los criterios
del tope máximo de recursos económicos que es posible esperará para la
realización de un diagnóstico energético. Resulta aleccionador que haya
propuestas de diagnóstico energético cuyo costo represente un porcentaje muy
alto del total de la facturación energética. Aún cuando el proyecto fuera
adecuado en lo técnico, indudablemente que no corresponde a la realidad de la
empresa que se pretende diagnosticar.
3.4. Recorrido por las instalaciones de la planta.
La descripción de esta actividad está dirigida preferentemente a los consultores
externos, ya que es lógico que cuando el diagnóstico se efectúa con personal de
la propia empresa, ellos conocen muy bien las instalaciones. Entonces, en el
primer caso, antes de hacer el recorrido por la instalaciones es de gran ayuda
familiarizarse con el proceso, operación, etc., que se va a analizar, esto es
porque el auditor no va a aclarar dudas propias, sino a ayudar a resolver
problemas que se presentan en tales instalaciones y que las personas que ahí
laboran no han logrado detectar, ni mucho menos resolver. Es por eso que el
prepararse sobre el tema ayudará a que en poco tiempo sea posible detectar
posibles fallas y áreas de oportunidad de ahorro de energía.
Ya en planta, se recomienda establecer una buena relación con alguna persona
que conozca bien el proceso o servicio prestado y las funciones de todas sus
partes, así como las variaciones que en ella ocurren y que les provoca
modificaciones en los consumos de energía.
Habrá que observar si la empresa cuenta con planos de ubicación de cargas; de
ser así, se identificarán:
• Las dimensiones del terreno de la empresa un diagrama general de
ubicación de las principales operaciones con fines de orientación, sobretodo
cuando ésta es muy grande.
• Los grupos de máquinas para un mismo proceso.
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• Las líneas conductoras de energéticos.
• Las oficinas generales de apoyo administrativo.
• Los sistemas de iluminación de la planta.
• Los talleres de apoyo a la producción.
• El voltaje de operación de los equipos.
• El riesgo de accidente al efectuar el recorrido.
Los planos son para identificar los puntos de interés sobre ahorro de energía
cuando la planta de producción es muy grande y el tiempo de trabajo es corto;
también para orientarse dentro de la planta, así como para darle seguimiento a
una línea de producción o de conducción de energéticos del que se tenga
interés.
Una vez terminada la explicación introductoria se procede a efectuar el recorrido
por la planta; debe de mantenerse la atención durante todo el recorrido, olvidarse
de cualquier cosa que ocupe la mente que no sea el proceso de la empresa para
absorber al máximo los posibles errores de producción, realizar preguntas que
vayan surgiendo durante el camino y aclararlas en ese momento o anotarlas para
después ser respondidas; también debe demostrarse interés por la planta y
deseos de resolver las deficiencias presentes.
La visita a las instalaciones de la planta tiene como objetivo la detección de
oportunidades de ahorro obvias y el planteamiento de una cartera de alternativas
para trabajar en ellas. Esto puede ser realizado por dos o tres personas con la
idea de que cada una de ellas obtenga una idea gruesa del proceso de la
empresa y contar con una base sólida para enfrentar la situación. Es importante
anotar las oportunidades de ahorro obvias detectadas para dedicarles tiempo
después del recorrido a cada una de ellas y discutirlas con el equipo de trabajo,
37
sería ideal que cada persona agotara diferentes puntos para ampliar la cartera de
alternativas o iguales para confirmar las posibles opciones.
La auditoría de recorrido podrá ser muy simple en plantas pequeñas donde se
empleen pocos energéticos y existan pocos procesos u operaciones, o muy
complicada cuando haya una gran cantidad de arreglos de equipos y procesos.
Sin embargo, los principios básicos son los mismos.
Debe hacerse énfasis en la importancia que reviste el demostrar interés en la
trayectoria del proceso, así como en la gente que dirige el recorrido, pues de eso
dependerá, en gran manera, que se interesen en los servicios del auditor o que
busquen el de alguna otra persona o empresa. Lo más importante es ser
sensibles al uso de la energía e imaginativos para proponer soluciones
inmediatas y accesibles.
El tiempo propuesto para esta fase de la metodología es de 2 a 3 horas y las
observaciones que se hagan del recorrido servirán como base para la
identificación de oportunidades de ahorro, en función del impacto que tenga
dentro consumo energético y, por lo tanto, en los costos de producción.
3.5. Identificación de oportunidades de ahorro.
Al terminar el recorrido es recomendable enlistar las oportunidades de ahorro
detectadas y discutirlas con los compañeros auditores, de igual manera deben
discutirse las que ellos han detectado. Al final de la reunión se establecerá una
serie de puntos posibles de trabajo para elaborar una cartera de alternativas y
valorar el potencial de ahorro en cada una de ellas. Es conveniente que la
cartera esté ordenada de tal forma que aparezcan en primer término los puntos
más importantes que ofrezcan mejores e inmediatos resultados, debido a que el
tiempo y el presupuesto son limitados.
Existen puntos que deben ser considerados como base para trabajar en ellos, los
cuales, a título de ejemplo, se listan a continuación, para un conjunto de equipos.
a) Generación y conducción de vapor y calor.
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• El tipo de combustible utilizado y eficiencia de combustión.
• El tipo de aislamiento térmico utilizado y las condiciones en que se
encuentra.
• Presión y temperatura de operación de trabajo.
• Recuperación de condensados.
• Fugas de vapor.
• Empleo de vapor en el proceso.
• Tipo y cantidad de quemadores.
• Equipo de medición de flujos de gas y aire.
• Energía eléctrica utilizada en equipos auxiliares.
b) Sistemas de Iluminación.
• Las condiciones actuales de la iluminación.
• El tipo de lámparas y luminarias.
• La potencia de cada equipo.
• Distribución de los equipos de iluminación dentro de la instalación.
• Considerar los tiempos de encendido.
• Contabilizar el área de láminas translúcidas o contribuciones de luz
natural.
• Investigar si los circuitos de encendido son generales o individuales.
c) Aire acondicionado.
• Tipo de equipo acondicionador de ambiente.
• Condición actual del aislamiento térmico del local.
• Incidencia de radiación solar sobre las ventanas.
• Aislamiento de ductos o tuberías conductoras de aire o agua.
• Mantenimiento de filtros de aire (estado, frecuencia, etc.).
• Temperatura de operación.
• Horario de operación.
• Fugas obvias a través de puertas y ventanas abiertas.
d) Aire comprimido.
• Número y tipo de compresores.
• Presión a la que opera el apagado automático de la unidad.
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• Presión de trabajo.
• Longitud y diámetro de las líneas conductoras de aire.
• Ubicación de la unidad o unidades con respecto al área de
utilización.
• Estimar el diámetro de los orificios de fuga de aire.
Para iniciar esta etapa ya se cuenta con la información necesaria de los equipos
y las líneas de producción, por lo tanto, se conocen sus condiciones de
operación, las cuales se pueden comparar con las reportadas por el fabricante o,
en su caso, con los datos ideales y calcular la eficiencia. Para lograr acercarse a
ese dato de eficiencia, es necesario introducir una guía de puntos posibles de
ahorro en una auditoría energética a analizar y trabajar sobre ellos con la idea de
ahorrar energía, que sea lo más rentable económicamente posible.
Las posibles medidas de incremento de eficiencia varían en el ahorro y en el tipo
de operación a realizar, al igual que en la inversión necesaria. De aquí se deriva
la diferencia entre las posibles operaciones a ejecutar: las que requieren de
inversión y las que no; dentro de esta última categoría se cuentan las que sólo
aplican las bases de mantenimiento y aquellas en las que se racionalice el uso
de energía en el proceso para optimizar su utilización.
El objetivo de esta parte de la auditoría es la identificación de alternativas para
ahorrar energía con mínima o nula inversión para que su recuperación monetaria
o los resultados del beneficio se vean reflejados rápidamente en la economía de
la empresa.
Como una forma de apoyar la identificación de acciones para ahorrar energía, se
identificaron una cantidad importantes de rubros factibles, agrupados en tres
categorías. En primer lugar se señalan las que no requieren inversión, pues se
derivan de operaciones de mantenimiento; después, las que requieren de una
inversión mínima y por último, las que necesiten de una inversión mayor, como
resultado de un análisis de rentabilidad y un detallado trabajo de ingeniería
especializada en diseño de equipos.
40
Esta labor puede durar al varios días según las dimensiones de las instalaciones
y requiere de todo el equipo de trabajo para el diagnóstico energético, ya que es
una parte primordial dentro de la metodología y de la que se obtendrán las bases
para plantear la estrategia a seguir para conseguir los máximos ahorros posibles
de energía con la mínima inversión.
3.6. Planteamiento de la estrategia a seguir.
Una vez determinadas las oportunidades de ahorro es necesario seleccionar una
ruta de seguimiento para llevarlas a cabo y evaluar los resultados que se
alcanzarán gracias a las modificaciones que se propongan al proceso, equipo o
instalación. La estrategia deberá reconocer la importancia de cada una de las
oportunidades de ahorro, la posibilidad real de evaluación y el tiempo disponible
para hacerlo.
En la planeación de la estrategia a seguir influyen varios factores que son
determinantes en la continuación de la metodología de diagnóstico energético.
Algunos de estos factores son la situación técnica y económica de la empresa, la
disponibilidad de personal y de la tecnología necesaria para la mejora de la
producción y el interés que demuestren los empresarios por el trabajo que se
está desarrollando dentro de su empresa. Debido a esas razones, es muy
importante que queden muy claros los alcances del diagnóstico energético y
preparar una secuencia de trabajo real, que lleve al cabo las oportunidades que
se adapten a las posibilidades de cada empresa y planear para el futuro la
aplicación de las medidas o acciones que por el momento no son posibles por
dificultades técnicas o económicas.
Esta actividad puede tomar alrededor de un día, ya que es cuestión de valorar la
oferta y la capacidad de la empresa, además de intercambiar opiniones con el
resto del equipo del diagnóstico energético; de esta acción se deduce la tarea
que debe ser pulida y detallada para extraer de cada punto escogido la máxima
eficiencia.
41
3.7. Instrumentación y mediciones.
Un diagnóstico energético es un proyecto complejo, pero puede ser ejecutado
adecuadamente cuando se realiza secuencialmente. Cada paso del diagnóstico
energético es un proceso de estudio para las fases subsecuentes, que lleva de lo
general a lo específico. Después de cada paso se toman acciones para
incrementar la eficiencia energética y/o moverse al siguiente nivel de diagnóstico,
que requiere de información más detallada.
Este modo de conducir el diagnóstico es razonablemente eficiente, pues en cada
fase se llevan al máximo los esfuerzos con los que se identifican los puntos en
los cuales es más probable un ahorro de energía y, de esta manera, se
diagnostican las oportunidades de uso racional en un tiempo bastante reducido.
No obstante, la agilidad del diagnóstico se enfrenta a la falta parcial o total de
datos de aquellas variables de interés para el estudio energético del sistema,
equipo o proceso, pues como se ha sostenido en este trabajo, es común en las
empresas la ausencia de instrumentación suficiente.
Por tal motivo, para los fines del método propuesto es necesario contar con
equipamiento portátil, preferentemente no invasivo, para obtener la información
requerida con suficiente facilidad, precisión y claridad. Un instrumento diseñado
para ser utilizado permanente puede presentar el inconveniente del costo,
dificultad de instalación y operación inicial, etc. El equipo portátil puede, además,
ser transportado fácilmente y ser empleado en distintos puntos de interés del
sistema bajo análisis.
Aunque habrá muchas ocasiones en las que necesariamente se debe dejar
instalado uno o varios equipos de medición. El nivel de instrumentación
necesario depende, en cada caso, de una serie de factores, tales como la
naturaleza del proceso, consumo de energía y potencial de energía recuperable.
Frecuentemente, la inversión para la instalación de un sistema de
instrumentación es elevada, pero si se consideran adicionalmente los beneficios
que se obtendrán al ahorrar energía, así como obtener una producción constante
42
debido al control del proceso y con mayor calidad física, aumentar la vida útil de
los equipos, e incrementar la productividad, entonces, la inversión es muy
atractiva.
Las mediciones brindarán datos reales de cada parámetro y darán la posibilidad
de estar probando continuamente las variaciones que se puedan presentar. Para
realizar este trabajo se recomienda organizar equipos de al menos dos personas,
debido a que se familiarizarán de manera más rápida con las instalaciones y se
adaptarán a las condiciones que imponga la planta industrial. Esto redituará en
ahorro de tiempo y disminución de errores de medición.
Las variables más comunes que tienen que ser medidas son presión,
temperatura, flujo, nivel, composición de gases de combustión, voltaje, amperaje,
demanda y factor de potencia.
3.8. Evaluación del potencial de ahorro de energía eléctrica.
Una vez que han sido detectados por el auditor los posibles puntos de ahorro de
energía dentro de la planta, se empieza a trabajar en cada uno de ellos en orden
de importancia para hacer una selección de las alternativas con mayor
probabilidad e interés de realización.
Para evaluar el potencial de ahorro de energía de las alternativas detectadas es
necesario efectuar balances de energía, para contabilizar las pérdidas que se
tengan en el proceso, equipo o sistema. El auditor realizará los balances de
energía para cada equipo o proceso de interés con ayuda de diagramas de flujo y
esquemas que lo representen de manera general. Esta actividad consume
alrededor de medio día a un día completo dependiendo la cantidad de equipos o
líneas de producción seleccionadas.
La importancia de los balances de energía radica en medir, realmente, la
cantidad de energía utilizada en los equipos y procesos de la planta en un tiempo
determinado, lo que brinda al auditor una idea cercana de la situación energética
de la empresa.
43
Con ayuda de los resultados del balance de energía, se puede determinar el
consumo de energía por unidad de tiempo, así como el costo real de la energía
utilizada. Ya conocidas las condiciones de producción, se realiza otro balance de
energía; ahora, con las mejoras propuestas al proceso o equipo, tratando de
aprovechar la eficiencia máxima del punto de ahorro detectado.
Los resultados servirán para ser comparados con el balance de energía actual y
así, determinar el potencial de ahorro de energía, que después debe ser
convertido a unidades monetarias para que sea considerada la factibilidad
económica y, por lo tanto, su realización.
Para que se vean reflejados los resultados de la auditoría, las modificaciones que
se propongan al proceso o etapa de producción deben, por lo menos, mantener
la producción actual y de ser posible mejorarla, es decir, mantener la misma
producción con menor cantidad de energía, repercutiendo económicamente en el
menor costo por unidad producida en la planta industrial.
En todo balance es fundamental que las condiciones en que se hacen las
mediciones sean las mismas al principio y al final de la labor. En la parte térmica
serían temperatura de paredes, análisis de gases de combustión, cantidad de
combustible consumido, temperatura de gases de combustión a la salida de la
chimenea, cantidad de unidades producidas, pérdidas por desechos de
producción, purgas, condensados, fugas de calor, etc.
En la parte eléctrica la carga instalada, distribución eléctrica, tiempos de
utilización de motores y otros equipos que utilizan energía eléctrica como
compresores, sistemas de alumbrado, aire acondicionado, equipos de
refrigeración, y aire comprimido, entre otros; la eficiencia, estado actual de los
equipos así como los modos de operación.
Otro punto importante dentro de los balances de energía en equipos industriales
es ubicar el tipo de funcionamiento sobre el que se está trabajando, es decir, si
es intermitente o continuo.
44
3.9. Consulta de factibilidad de realización de las propuestas.
En muchas ocasiones, la evaluación técnica de una propuesta puede ofrecer
grandes ahorros de energía sin embargo, pueden existir otras razones que
impidan lograr su ejecución. Por ejemplo, al auditor le puede parecer atractivo,
desde el punto de vista energético, la eliminación de alguna etapa u operación
del proceso actual, y, lógicamente, el eliminarlas representa una oportunidad de
ahorro, pero al momento de hacer la propuesta se observa que esto no es
posible, debido a que si se llevara a cabo, el producto no satisface las
condiciones de calidad que la experiencia dentro del ramo les ha brindado. En
otras ocasiones, resulta afectada la velocidad de producción debido a la
secuencia del proceso, ya que regularmente el producto debe permanecer dentro
de un tratamiento algún tiempo determinado y los siguientes pasos de la línea de
producción están coordinados de esta manera.
Estos son algunos ejemplos de los casos problemáticos que pueden
presentarse, pero como en este tipo de trabajos hay que tener siempre presente
que cada empresa es un mundo nuevo al que se debe analizar cuidadosamente,
tal como si fuera la primera vez, pues aunque ya se hayan visitado algunas
plantas industriales similares o del mismo giro, siempre habrá algo diferente que
aprender y estudiar.
Debido a lo anterior, es conveniente que una vez evaluado un punto de ahorro se
consulten con los ingenieros de la empresa las posibles acciones y con la ayuda
de su experiencia dentro de la empresa apoye en la evaluación de la factibilidad
de que se realice el proyecto de ahorro en el punto detectado, sin detrimento de
la calidad del producto o servicio prestado, antes bien, mejorándola.
Cuando la propuesta ha sido aprobada por la persona indicada dentro de la
planta, se procede a mostrar la opción planteada a los directivos de la empresa,
que son al final los que deciden, económicamente hablando, si es posible
realizar una inversión de este tipo debido a la situación de la empresa, o que
estén en la posición de invertir en las propuestas que ofrezcan mayores
ganancias.
45
También es importante la investigación, por parte del auditor, del mercado de
equipos recomendados, para determinar su disponibilidad.
3.10. Desarrollo de las alternativas más atractivas.
El objetivo de esta etapa de la metodología es el de desarrollar energéticamente
las alternativas que presenten mayor claridad, calidad y ventajas para evaluar
los ahorros de energía de la empresa. El tiempo de realización es simultáneo a la
evaluación del potencial de ahorro y debe ser realizado por el auditor.
La asignación puede hacerse invirtiendo todo el tiempo disponible en el proyecto
más importante de la lista de alternativas o combinando varios proyectos
pequeños pero igual de significativos, que también darán beneficios en cuanto al
ahorro de energía a la empresa.
También se ha de valorar la capacidad técnica de los recursos humanos para
llevar a cabo con precisión todas las propuestas hechas por los auditores, la
disponibilidad de los equipos en el mercado y el deseo de seguir en la
competencia por parte de la empresa, mediante el mejoramiento continuo de su
planta e infraestructura.
Para facilitar la selección de las diferentes opciones de ahorro de energía, se
acostumbra dividirlas en varios rubros de acuerdo con el monto de su inversión
inicial y el período de amortización de la inversión:
• Acciones inmediatas. En este tipo de acciones no se requiere de inversión
ni mano de obra del exterior, simplemente se trata de llevar a cabo una
promoción del uso eficiente de energía dentro de las instalaciones, efectuar el
mantenimiento de los equipos y hacer un mejor manejo de ellos, apegándose a
sus instrucciones de operación y no a las costumbres de manejo.
• Acciones a corto plazo. Aquí se trata de aumentar el rendimiento
energético de los equipos, enfatizando el proyecto en la mejora del servicio de
mantenimiento y aportando accesorios.
46
• Acciones a mediano plazo. En esta parte será necesario realizar estudios
un poco más profundos ya que se trata se recuperar y aprovechar las energías
residuales, investigar sobre medidores para instrumentar equipos o líneas de
producción carentes de ellos o en mal estado, automatizar procesos, etc.
• Acciones a largo plazo. En esta etapa, se necesita de mucha dedicación,
pues se pretende rediseñar o cambiar los procesos e incluso las materias primas
si fuese necesario, con la finalidad de obtener una mejor calidad de producto y
de menor consumo de energía.
Al final de esta etapa se logra la selección y el desarrollo de las alternativas más
atractivas desde el punto de vista energético y se procede a la evaluación
económica de cada una de ellas.
Figura 3.1.- Planeación de proyectos a efectuarse en determinado tiempo.
47
3.11. Evaluación económica y apoyos para la ejecución del proyecto.
Una vez desarrolladas técnicamente las alternativas de incremento de eficiencia
energética eléctrica y seleccionadas las más atractivas, se procede a la
evaluación económica. Lo anterior tiene la finalidad de que el auditor tenga una
idea clara de las posibilidades de llevar a cabo cada uno de los proyectos en
función de su rentabilidad de la inversión y otorgarle un lugar dentro la lista de
propuestas que se presentará a la directiva de la empresa. Es necesario
enfatizar que es sumamente importante que el tomador de decisiones de la
empresa tenga suficientes elementos de juicio para analizar la viabilidad
económica de cada una de las acciones y del programa de ahorro de energía en
general, a la luz del conjunto de inversiones que normalmente deben hacerse en
una empresa y que es objetivo central de esta metodología que las acciones se
lleven a cabo.
Esta acción debe ser desarrollada de preferencia por expertos en evaluación
económica. En muchas empresas cuentan con personal que realiza este tipo de
labor y puede recurrirse a ellos. Si éste no es el caso, debe tomarse la
precaución de aplicar las metodologías de análisis económico que se empleen
comúnmente en la empresa, así como los criterios e indicadores económicos y
financieros de uso cotidiano en sus evaluaciones.
En nuestro país, debido a la situación económica prevaleciente, el costo
financiero del dinero es elevado y, por lo tanto, es recomendable que la tasa de
retorno simple de una inversión no exceda de dos años. De otra manera no sería
rentable la inversión. En otros países, con economías más estables, los tiempos
de recuperación de la inversión pueden ser notoriamente superiores. No
obstante, en muchas empresas nacionales presentan una estrategia de
inversiones amplia, que depende del tipo de gastos de inversión.
Además del análisis económico, es conveniente realizar un análisis financiero de
las oportunidades de ahorro de energía, es decir, plantear un calendario de
pagos y retornos de la inversión para cada caso de tal manera que el análisis
financiero complemente al económico.
48
Las inversiones en ahorro de energía siguen el mismo tipo de principios que en
cualquier otra inversión. Sin embargo, tienen la distinción de ser más atractivas
que otras, ya que las inversiones que se hacen para un proyecto de ahorro de
energía se pueden pagar con el ahorro de la misma.
Se pueden plantear dos parámetros de evaluación económica de la inversión
según se tenga en cuenta o no, el valor del dinero a lo largo del tiempo. Dentro
de los parámetros de evaluación que se conocen están los de primero y segundo
grado. En los primeros, no se tiene en cuenta la disminución del valor del dinero.
Este parámetro permite saber si una inversión puede ser recuperada en un
tiempo razonable comparado con la vida estimada. Normalmente si el tiempo de
recuperación es menor de la mitad de la vida estimada, la inversión es rentable.
Se toma en cuenta cuando la motivación principal es recuperar la inversión lo
antes posible con beneficio generado lo antes posible. En el segundo caso sí se
toma en cuenta la disminución del costo del dinero en el tiempo. En este
parámetro se trata únicamente la inversión costo-beneficio.
En cualquiera de los dos puede considerarse el valor del energético; pero no los
impuestos, ni la inflación, ni la tasa de interés, etc.; ya que todos estos factores
complican la forma de evaluar la rentabilidad de un proyecto energético. Existe
otro parámetro de tercer grado que incluye todos los factores que alteran los
cálculos económicos.
En los casos de conservación de energía, la oportunidad y el atractivo de la
inversión generalmente son muy claros, que se considera suficiente la utilización
de los parámetros de primero y segundo grado.
Otro de los parámetros mas importantes a considerar que pasa muchas veces
desapercibido al momento de presentar las diferentes alternativas de proyectos
de ahorro de energía eléctrica es que por muy insignificante que parezca la
inversión para dicho proyecto, la mayoría de las empresas busca un sistema ágil
de financiamiento de los proyectos, para lo cual se deben tener estudios de los
diferentes apoyos que se aplican para la elaboración de diagnósticos energéticos
eléctricos y para la ejecución de los proyectos.
49
Uno de ellos es el del FIDE, el cual tiene diferentes vertientes de apoyo, como
niveles de inversión, esto claro una vez presentado el proyecto y evaluado para
dichos apoyos que existen.
3.12. Elaboración del informe del diagnóstico energético eléctrico.
El informe final del diagnóstico energético es una parte importante, ya que
resumirá los resultados de todo el trabajo realizado dentro y fuera de la empresa.
Como elementos mínimos debe contener los siguientes:
a) Portada.
El informe debe tener una buena presentación, como lo es una portada atractiva
y con la información precisa de la empresa (nombre, dirección, teléfono, giro,
etc.), fecha de realización, nombre de la firma o persona que desarrolló el
diagnóstico energético y los nombres de las personas que intervinieron en el
desarrollo de la auditoría energética.
Indicar los nombres de las personas que dieron seguimiento y prestaron su
colaboración, por parte de la empresa, al diagnóstico energético.
b) Introducción.
Después de la portada, se presenta una introducción para exponer clara y
brevemente las causas y objeto del informe final del diagnóstico.
c) Datos obtenidos en la recopilación de información.
En seguida se listan los datos básicos de la empresa, tales como consumos de
energía por año de las diferentes fuentes y en sus respectivas unidades, así
como los costos económicos y energéticos por unidad producida por año.
d) Descripción general del proceso.
Se debe redactar un resumen del proceso de producción o del servicio prestado
en la empresa, con el objeto de que cualquier persona tenga las bases para darle
seguimiento a la lectura del informe final y ubique rápida y fácilmente el sitio
específico de la mejora propuesta.
50
e) Listado de los puntos de ahorro detectados dentro de la instalación.
En esta parte se enumeran las oportunidades de ahorro detectados por el auditor
en orden de importancia.
f) Desarrollo de los puntos listados anteriormente.
Aquí se desarrollan independientemente cada uno de los puntos, mostrando
tablas de consumo de energía y mediciones obtenidas dentro del mismo.
También una explicación con mayor detalle del proceso o equipo de consumo de
la situación en la que se encuentra trabajando y, por lo tanto, las opciones
planteadas para dar solución a los excesos de consumo de energía y mejorar el
funcionamiento del equipo, mostrando las inversiones que se recomienda
realizar y el ahorro en unidades energéticas y monetarias que se obtiene con
dicha inversión.
g) Resumen de oportunidades de ahorro de energía.
Para manejar de una manera más fácil los resultados de la auditoría energética,
al final de la descripción de cada una de las oportunidades de ahorro de energía
se aconseja vaciar en una tabla el nombre del proyecto, la cantidad de energía
ahorrada por año, el ahorro anual en unidades monetarias, la inversión en
unidades monetarias y el período de recuperación en años.
h) Posibles apoyos económicos y su funcionamiento.
Con la finalidad de garantizar que la aplicación del diagnóstico y la ejecución de
los diferentes proyectos se lleve acabo, es necesario plantear apoyos
económicos con los que cuentan las diferentes instituciones gubernamentales y
los que mejor se apliquen a las necesidades de la empresas a las cuales se les
realizan los diagnósticos energéticos eléctricos.
i) Anexos.
Al final del informe se presentan los anexos de cada una de las opciones
propuestas, ya sean modificaciones al proceso de manera esquemática, tablas
de resultados, recomendaciones fuera de evaluación o fuera de tiempo, etc.
51
3.13. Reunión de presentación de resultados ante la gerencia de la
planta.
Una vez concluido el informe escrito, el auditor debe concertar una cita en la sala
de juntas con los directivos o dueños de la empresa para exponer con detalle,
apoyado en material visual de ser posible, los resultados obtenidos de la
auditoría energética. Es importante que en esa reunión también estén presentes
los grupos de ingeniería de la empresa.
Después de la explicación es recomendable que el auditor sugiera le formulen
preguntas para aclarar todas las dudas que surjan del trabajo realizado en la
empresa y, de esta manera, dar por concluido el trabajo de la auditoría o
diagnóstico energético.
Una vez presentada la metodología para la elaboración de diagnósticos
energéticos eléctricos para el ahorro de energía eléctrica en sistemas de media y
baja tensión, en el siguiente capítulo aplicaremos lo antes descrito en la
metodología.
52
CCAAPPÍÍTTUULLOO 44
AAPPLLIICCAACCIIÓÓNN
DDEE LLAA
MMEETTOODDOOLLOOGGÍÍAA
53
CAPÍTULO 4.- APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA
En este capítulo, aplicaremos la metodología para la elaboración de diagnósticos
energéticos eléctricos para el ahorro de energía en sistemas de media y baja
tensión.
4.1. Conocimiento del medio ambiente.
La empresa se encuentra ubicada en la zona norte del Distrito Federal, la
compañía que suministra la energía eléctrica es Luz y Fuerza.
4.2. Solicitud, recopilación y análisis de la información histórica. Parte esencial de un diagnóstico energético es la información histórica del
consumo de energía eléctrica de la planta, para lo cual se solicitan las facturas
del pago de la energía eléctrica.
Otro inciso a desarrollar es la obtención del censo de equipos eléctricos.
Capacidad instalada y datos de consumo de energía. Esto permitirá además el
control estadístico del consumo energético en la planta y de la misma manera en
las líneas de producción o etapas de proceso importantes.
4.3. Evaluación del impacto del consumo de energéticos en los
costos de producción.
Se evalúa los consumos energéticos por unidad producida o por volumen de
producción, según sea el caso más representativo de la operación de la
empresa. Para llevar a cabo esta actividad se necesita contar con la información
recabada y analizada anteriormente.
4.4. Recorrido por las instalaciones de la planta.
En el recorrido por la planta se localizaron oportunidades de ahorro de energía
eléctrica, las cuales se enlistan a continuación.
54
4.5. Identificación de oportunidades de ahorro de energía eléctrica.
Al terminar el recorrido enlistamos las oportunidades de ahorros detectados y
una vez discutidas con los compañeros auditores. Es conveniente que la cartera
esté ordenada de tal forma que aparezcan en primer término los puntos más
importantes que ofrezcan mejores e inmediatos resultados, debido a que el
tiempo y el presupuesto son limitados.
• Iluminación
• Motores eléctricos
• Mantenimiento de la subestación eléctrica.
• Protecciones eléctricas
• Corrección del factor de potencia
• Balanceo de las fases
De lo anterior se tomarán las dos primeras, debido a que tienen mayor impacto
económico, ambiental y social.
4.6. Planteamiento de la estrategia a seguir.
Una vez determinadas las oportunidades de ahorro es necesario seleccionar una
ruta de seguimiento para llevarlas a cabo y evaluar los resultados que se
alcanzarán gracias a las modificaciones que se propongan al proceso, equipo o
instalación. La estrategia deberá reconocer la importancia de cada una de las
oportunidades de ahorro, la posibilidad real de evaluación y el tiempo disponible
para hacerlo.
4.7. Instrumentación y mediciones.
Un diagnóstico energético es un proyecto complejo, pero puede ser ejecutado
adecuadamente cuando se realiza secuencialmente. Cada paso del diagnóstico
energético es un proceso de estudio para las fases subsecuentes, que lleva de lo
general a lo específico. Después de cada paso se toman acciones para
incrementar la eficiencia energética y/o moverse al siguiente nivel de diagnóstico,
que requiere de información más detallada.
55
Para dicho caso de aplicación se tienen que medir los siguientes parámetros
eléctricos.
Tensión
Corriente.
Factor de potencia
Balanceo de fases
Potencia de los motores
Intensidad luminosa
Por lo que tenemos que emplear el instrumento de medición llamado “Analizador
de redes eléctricas” el cual nos dará los datos necesarios para realizar el estudio
de la parte imaginaria (cálculos teóricos) y la parte real de la metodología
(parámetros eléctricos reales) y de tal manera realizar la comparación de los
resultados obtenidos con los esperados.
Para obtener la intensidad luminosa de cada lámpara, es necesario medir con el
instrumento llamado luxometro digital. Es conveniente tomar este tipo de
medición en las noches o en la ausencia de la luz solar para tener los parámetros
más exactos.
4.8. Evaluación del potencial de ahorro de energía eléctrica.
Una vez que han sido detectados por el auditor los posibles puntos de ahorro de
energía dentro de la planta, se empieza a trabajar en cada uno de ellos en orden
de importancia para hacer una selección de las alternativas con mayor
probabilidad e interés de realización.
4.9. Consulta de factibilidad de realización de las propuestas.
En muchas ocasiones, la evaluación técnica de una propuesta puede ofrecer
grandes ahorros de energía; sin embargo, pueden existir otras razones que
impidan lograr su ejecución. Por ejemplo, al auditor le puede parecer atractivo,
desde el punto de vista energético, la eliminación de alguna etapa u operación
del proceso actual, y, lógicamente, el eliminarlas representa una oportunidad de
ahorro, pero al momento de hacer la propuesta se observa que esto no es
56
57
posible, debido a que si se llevara a cabo, el producto no satisface las
condiciones de calidad que la experiencia dentro del ramo les ha brindado. En
otras ocasiones, resulta afectada la velocidad de producción debido a la
secuencia del proceso, ya que regularmente el producto debe permanecer dentro
de un tratamiento algún tiempo determinado y los siguientes pasos de la línea de
producción están coordinados de esta manera.
4.10. Desarrollo de las alternativas más atractivas.
El objetivo de esta etapa de la metodología es el de desarrollar energéticamente
las alternativas que presenten mayor claridad, calidad y ventajas para evaluar
los ahorros de energía de la empresa. El tiempo de realización es simultáneo a la
evaluación del potencial de ahorro y debe ser realizado por el auditor.
Para tener una mejor idea de este caso se presenta las siguientes tablas donde
se muestran los parámetros eléctricos y económicos que se consideran para los
motores eléctricos y la iluminación de la planta en estudio.
58
4.11. Evaluación económica y apoyos para la ejecución del proyecto.
Una vez desarrolladas técnicamente las alternativas de incremento de eficiencia
energética eléctrica y seleccionadas las más atractivas, se procede a la evaluación
económica. Lo anterior tiene la finalidad de que el auditor tenga una idea clara de las
posibilidades de llevar a cabo cada uno de los proyectos en función de su rentabilidad de
la inversión y otorgarle un lugar dentro la lista de propuestas que se presentará a la
directiva de la empresa. Es necesario enfatizar que es sumamente importante que el
tomador de decisiones de la empresa tenga suficientes elementos de juicio para analizar
la viabilidad económica de cada una de las acciones y del programa de ahorro de energía
en general, a la luz del conjunto de inversiones que normalmente deben hacerse en una
empresa y que es objetivo central de esta metodología que las acciones se lleven a cabo.
4.12. Reunión de presentación de resultados ante la gerencia de la planta.
Una vez concluido el informe escrito, el auditor debe concertar una cita en la sala de
juntas con los directivos o dueños de la empresa para exponer con detalle, apoyado en
material visual de ser posible, los resultados obtenidos de la auditoría energética. Es
importante que en esa reunión también estén presentes los grupos de ingeniería de la
empresa.
Después de la explicación es recomendable que el auditor sugiera, le formulen preguntas
para aclarar todas las dudas que surjan del trabajo realizado en la empresa y, de esta
manera, dar por concluido el trabajo de la auditoría o diagnóstico energético.
4.13. Cálculos y tablas para la toma de decisiones.
4.13.1 Instalar motores de alta eficiencia
Ahorros estimados de energía eléctrica = 435,473.29 kWh/año
Ahorros estimados por costos de energía eléctrica = $18,725.35 /año
Ahorros estimados por demanda = 636.40 kW/año
Ahorros estimados de costos por demanda = $4,104.76 /año
Ahorros estimados totales = $22,830.11 /año
Costos estimados de implementación = $ 83,546.16
Costos diferenciales estimados de implementación = $ 14,780.48
Período simple de retorno = 3.66 años
Período simple de retorno diferencial = 0.65 años
Tasa interna de retorno = 11 %
Tasa interna de retorno diferencial = 153 %
Acción recomendada
Se pueden adquirir motores de alta eficiencia para reemplazar a los existentes, que son
estándar, conforme van saliendo de operación.
Antecedentes
Los motores de alta eficiencia se construyen con mejores cojinetes y embobinados para
reducir las pérdidas por fricción y resistencia eléctricas. Dependiendo de la potencia de un
motor dado de alta eficiencia, las eficiencias de operación pueden ser de 1% a 10%
superiores a las de los motores estándar existentes. En general, entre más grande sea el
motor, el incremento en eficiencia es menor. Normalmente, el bono en costos (o costo
diferencial del motor) resulta en inversiones rentables para los motores de alta eficiencia.
Ahorros previstos
Las características de operación, la eficiencia estimada y los consumos de energía de los
motores actuales, se resumen en la tabla 1. Estos datos junto con los que se reportan en
la tabla 2 respecto a las características de los motores propuestos de alta eficiencia, se
usan para calcular el potencial de incremento en eficiencia, los ahorros de energía y
demanda y sus respectivos costos. El ahorro de energía anual, ES, y el ahorro en costos
por energía, ECS, que pudieran ser obtenidos al instalar motores de alta eficiencia sobre
la base de remplazo de los motores quemados, se puede calcular como sigue:
adelectricid promedio to x ES = ECS
E1 -
E1 x H x UF x LF x C x N x HP = ES
pc1
cos
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
donde:
59
N = número de motores de un tamaño dado, sin unidades
C1 = constante de conversión, 0.746 kW/hp
LF = fracción de la carga a la cual el motor opera normalmente, se supone que es
de 75%
UF = fracción de tiempo en el que motor opera actualmente, sin unidades
H = tiempo de operación del equipo accionado por el motor, hr/año
Ec = eficiencia estimada del motor existente (a 75% de carga, sin unidades)
Ep = eficiencia estimada del motor propuesto (a 75% de carga, sin unidades)
Como ejemplo, los ahorros de energía y sus correspondientes ahorros de costos en una
base anual para el motor de 40 hp de la bomba de agua helada se calculan como sigue:
/año$ = /kWh)kWh/año)($ ( = ECS
kWh/año = 1 - 1 ))()(.)(0.746)(0)(( = ES
14.393043.082.142,9
82.142,993.0893.0
6900199140 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
Los ahorros de demanda, DS, y los ahorros de costos por demanda, DCS, resultantes de
la instalación de motores de alta eficiencia puede estimares como sigue:
demanda promedio to x DS = DCS
EFF1 -
EFF1 x C x DUF x CF x LF x C x N x HP = DS
pc21
cos
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
donde:
HP = potencia del motor considerado, hp
CF = factor de coincidencia (probabilidad de que el equipo contribuya al pico de la
demanda en la empresa), por mes
DUF = fracción del año en cual el equipo contribuye al pico de demanda, sin
unidades
C2 = constante de conversión, 12 meses/año
60
61
Continuando con el ejemplo del motor de 40 hp de la bomba de agua helada, éste se
encuentra operando de manera cercana al 100% de su carga, cuando se produce el pico
de demanda mensual, por lo tanto, CF = 1.0/mes. La bomba de agua helada opera todo
el año, por lo que DUF = 100%. Entonces, los ahorros por demanda y sus costos
respectivos se calcula como sigue:
Los ahorros del resto de los motores considerados en la planta se muestran en las
tablas siguientes. En la Tabla 1 se proporciona la energía consumida por los motores
existentes. La Tabla 2 muestra el consumo proyectado y los ahorros potenciales
cuando al reemplazar por motores de alta eficiencia.
/año$ = ) /kWkW/año)($( = DCS
kW/año = 1 - 1)(12))()()(0.746)()(( = DS
56.10245.690.15
90.1593.0893.0
1199.0140 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
Tabla 3.- Consumo de electricidad de los motores existentes.
EQUIPO Potencia Eficiencia LF CF DUF Demanda UF Horas de Consumo
Del de motor Fracción Factor Factor de actual Fracción de Uso Energía Motor actual De Carga De Coin. Contribución Uso diario Anual actual
HP % % En Demanda KW/año h/año kWh/año
AGUA HELADA #1 40 89.3% 99.67% 1.00 1.00 399.66 1.00 6900 229,806.11 AGUA HELADA #2 40 89.3% 98.74% 1.00 1.00 395.94 1.00 6900 227,663.14 BOMBA #1 TORRE ENFRI 75 90.4% 102.75% 1.00 1.00 763.16 1.00 8280 526,578.51 BOMBA #3TORRE ENFRI 60 91.0% 100.97% 1.00 1.00 595.96 1.00 8280 411,211.40 BOMBA #4TORRE ENFRI 75 91.4% 90.19% 1.00 1.00 662.52 1.00 8280 457,141.96 BOMBA DGA DEODO L-1 20 87.1% 55.44% 1.00 1.00 113.96 1.00 8280 78,630.95 BOMBA DGA DEODO L-2 20 87.1% 55.46% 1.00 1.00 114.00 1.00 8280 78,663.07 HOMOGENIZADOR L-1 125 89.5% 74.31% 1.00 1.00 929.12 1.00 8280 641,091.59 HOMOGENIZADOR L-2 125 89.5% 79.87% 1.00 1.00 998.61 1.00 8280 689,042.17 HOMOGENIZADOR L-3 125 89.5% 71.15% 1.00 1.00 889.58 1.00 8280 613,810.53 LIQUIVERTER L-1 25 86.2% 45.42% 1.00 1.00 117.92 1.00 8280 81,361.82 LIQUIVERTER L-2 25 86.2% 46.50% 1.00 1.00 120.72 1.00 8280 83,300.02 LIQUIVERTER L-3 25 88.0% 72.70% 1.00 1.00 184.88 1.00 8280 127,568.99 VEN #1 TORRE ENFRIA. 50 88.7% 62.48% 1.00 1.00 315.30 1.00 8280 217,559.09 VEN #2 TORRE ENFRIA. 50 88.7% 56.19% 1.00 1.00 283.57 1.00 8280 195,662.13 BOMBA #1 CISTERNA 60 85.5% 43.50% 1.00 1.00 273.25 1.00 8280 188,540.68 BOMBA #2 CISTERNA 60 88.5% 44.46% 1.00 1.00 269.82 1.00 8280 186,172.51 BOMBA #3 CISTERNA 60 90.8% 88.88% 1.00 1.00 525.78 1.00 8280 362,789.66 BOMBA #1 AGUA TRATA 15 86.5% 88.15% 1.00 1.00 136.85 1.00 8280 94,425.15 BOMBA #2 AGUA TRATA 15 86.6% 100.75% 1.00 1.00 156.22 1.00 8280 107,789.84 BOMBA #2 CALDERA 10 84.0% 92.29% 1.00 1.00 98.35 1.00 8280 67,862.02 AGITADOR GRASA #3 7.5 85.7% 66.81% 1.00 1.00 52.34 1.00 8280 36,117.32 BOMBA DGA T-BA L-3 7.5 83.6% 74.79% 1.00 1.00 60.07 1.00 8280 41,445.42 BOMBA P. A. ENV. 7.5 82.8% 53.23% 1.00 1.00 43.16 1.00 8280 29,779.69 SECC. 1 LAVADORA #2 10 84.0% 40.96% 1.00 1.00 43.65 1.00 8280 30,117.06 SECC. 2 LAVADORA #2 10 84.0% 55.41% 1.00 1.00 59.05 1.00 8280 40,744.88 BOMBA SEC #3 LAVA #2 10 85.0% 85.21% 1.00 1.00 89.74 1.00 8280 61,921.96
Total 5,906,797.69
62
63
Tabla 4.- Consumo de energía y ahorros proyectados con los motores de alta eficiencia. EQUIPO Motor de Motor Eficiencia Demanda Demanda Costo de la Consumo de Ahorro de Ahorro en Ahorro
alta efic. actual del motor propuesta ahorrada Demanda Energía Energía Costos de Total de propuesto de alta Ahorrada propuesto Total Energía Costos
HP HP eficiencia kW/año kW/año kW/año kWh/año kWh/año $/año $/año AGUA HELADA #1 40 40 93.0% 383.76 15.90 102.56 220,663.29 9,142.82 393.14 495.70 AGUA HELADA #2 40 40 93.0% 380.18 15.75 101.60 218,605.58 9,057.57 389.48 491.08
BOMBA #1 TORRE ENFRI 75 75 93.8% 735.49 27.66 178.42 507,491.44 19,087.07 820.74 999.17 BOMBA #3TORRE ENFRI 60 60 93.8% 578.17 17.79 114.74 398,936.43 12,274.97 527.82 642.57 BOMBA #4TORRE ENFRI 75 75 94.0% 644.20 18.33 118.20 444,497.61 12,644.35 543.71 661.90 BOMBA DGA DEODO L-1 20 20 91.8% 108.12 5.83 37.63 74,605.18 4,025.77 173.11 210.74 BOMBA DGA DEODO L-2 20 20 91.8% 108.17 5.84 37.65 74,635.66 4,027.41 173.18 210.83 HOMOGENIZADOR L-1 125 125 95.4% 871.66 57.46 370.62 601,443.37 39,648.22 1,704.87 2,075.50 HOMOGENIZADOR L-2 125 125 95.4% 936.85 61.76 398.35 646,428.45 42,613.72 1,832.39 2,230.74 HOMOGENIZADOR L-3 125 125 95.4% 834.56 55.02 354.85 575,849.50 37,961.03 1,632.32 1,987.18
LIQUIVERTER L-1 25 25 93.0% 109.29 8.62 55.61 75,412.79 5,949.04 255.81 311.42 LIQUIVERTER L-2 25 25 93.0% 111.90 8.83 56.94 77,209.27 6,090.75 261.90 318.84 LIQUIVERTER L-3 25 25 93.5% 174.01 10.88 70.15 120,064.93 7,504.06 322.67 392.82
VEN #1 TORRE ENFRIA. 50 50 94.3% 296.58 18.72 120.77 204,639.35 12,919.73 555.55 676.32 VEN #2 TORRE ENFRIA. 50 50 94.3% 266.73 16.84 108.62 184,042.75 11,619.38 499.63 608.25
BOMBA #1 CISTERNA 40 60 93.1% 167.29 105.95 683.40 115,433.07 73,107.61 3,143.63 3,827.02 BOMBA #2 CISTERNA 40 60 93.1% 170.99 98.83 637.43 117,982.58 68,189.93 2,932.17 3,569.59 BOMBA #3 CISTERNA 60 60 93.9% 508.42 17.36 111.96 350,812.58 11,977.08 515.01 626.97
BOMBA #1 AGUA TRATA 15 15 91.3% 129.65 7.19 46.41 89,460.85 4,964.30 213.46 259.87 BOMBA #2 AGUA TRATA 15 15 91.1% 148.50 7.72 49.77 102,465.43 5,324.42 228.95 278.72
BOMBA #2 CALDERA 10 10 90.1% 91.69 6.66 42.95 63,267.59 4,594.43 197.56 240.51 AGITADOR GRASA #3 7.5 7.5 90.7% 49.46 2.89 18.61 34,126.29 1,991.03 85.61 104.23 BOMBA DGA T-BA L-3 7.5 7.5 90.4% 55.55 4.52 29.14 38,327.84 3,117.58 134.06 163.20
BOMBA P. A. ENV. 7.5 7.5 89.4% 39.97 3.19 20.55 27,581.19 2,198.50 94.54 115.09 SECC. 1 LAVADORA #2 7.5 10 90.3% 30.45 13.20 85.11 21,011.90 9,105.16 391.52 476.64 SECC. 2 LAVADORA #2 7.5 10 90.3% 41.20 17.85 115.15 28,426.66 12,318.22 529.68 644.83
BOMBA SEC #3 LAVA #2 10 10 90.9% 83.92 5.82 37.57 57,902.83 4,019.14 172.82 210.39 TOTAL 8,056.78 636.40 4,104.76 5,471,324.40 18,725.35435,473.29 22,830.11
64
A partir de la Tabla, los ahorros de energía son de 435,473.29 kWh/año, y los ahorros de
costos respectivos son de $18,725.35/año. Los ahorros totales de demanda son de
636.40 kW/año y por costos por demanda son de $4,104.76/año. Los ahorros totales de
costos derivados de la instalación de motores de alta eficiencia son de $22,830.11/año.
Costos de implementación
Los costos de implementación están basados en el costo de reemplazo de los motores
existentes por motores de alta eficiencia, conforme los primeros se van quemando o
saliendo para reparación, en vez de reemplazarlos por motores de la misma eficiencia. El
costo de implementación y el período simple de retorno de todos los motores
considerados en esta empresa se da en la Tabla 3.
Tabla 5.- Costos de implementación y período simple de retorno. EQUIPO Potencia Costo del Diferencia de Ahorro Total Período de Período de
del Motor Motor de Alta Costo de de Costos Recuperación Recuperación Eficiencia Motores Anuales Diferencial HP $ $ $/año Años Años
AGUA HELADA #1 40 2,943.04 616.08 495.70 5.94 1.24 AGUA HELADA #2 40 2,943.04 616.08 491.08 5.99 1.25
BOMBA #1 TORRE ENFRI 75 6,370.24 1,339.60 999.17 6.38 0.00 BOMBA #3TORRE ENFRI 60 5,124.48 1,048.56 642.57 7.98 0.00 BOMBA #4TORRE ENFRI 75 5,030.64 -2,476.56 661.90 7.60 0.00 BOMBA DGA DEODO L-1 20 1,576.24 359.04 210.74 7.48 0.00 BOMBA DGA DEODO L-2 20 1,576.24 359.04 210.83 7.48 0.00 HOMOGENIZADOR L-1 125 9,284.72 1,918.96 2075.50 4.47 0.00 HOMOGENIZADOR L-2 125 9,284.72 1,918.96 2230.74 4.16 0.00 HOMOGENIZADOR L-3 125 9,284.72 1,918.96 1987.18 4.67 0.00
LIQUIVERTER L-1 25 1,685.04 473.28 311.42 5.41 0.00 LIQUIVERTER L-2 25 1,685.04 473.28 318.84 5.28 1.48 LIQUIVERTER L-3 25 1,685.04 473.28 392.82 4.29 1.20
VEN #1 TORRE ENFRIA. 50 3,137.52 938.40 676.32 4.64 0.00 VEN #2 TORRE ENFRIA. 50 3,137.52 938.40 608.25 5.16 1.54
BOMBA #1 CISTERNA 40 2,943.04 616.08 3827.02 0.77 0.16 BOMBA #2 CISTERNA 40 2,943.04 616.08 3569.59 0.82 0.17 BOMBA #3 CISTERNA 60 5,124.48 1,048.56 626.97 8.17 0.00
BOMBA #1 AGUA TRATA 15 1,268.88 320.96 259.87 4.88 0.00 BOMBA #2 AGUA TRATA 15 1,268.88 320.96 278.72 4.55 0.00
BOMBA #2 CALDERA 10 777.92 159.12 240.51 3.23 0.00 AGITADOR GRASA #3 7.5 795.60 193.12 104.23 7.63 1.85 BOMBA DGA T-BA L-3 7.5 777.92 159.12 163.20 4.77 0.98
BOMBA P. A. ENV. 7.5 777.92 159.12 115.09 6.76 1.38 SECC. 1 LAVADORA #2 7.5 670.48 38.08 476.64 1.41 0.08 SECC. 2 LAVADORA #2 7.5 670.48 38.08 644.83 1.04 0.06
BOMBA SEC #3 LAVA #2 10 779.28 195.84 210.39 3.70 0.93 TOTAL 83,546.16 14,780.48 22,830.11 3.66 0.65
De la tabla, se observa que el costo total de implementación es de $83,546.16. Los
ahorros de costos de $22,830.11/año pagarán su implementación en aproximadamente
3.66 años. Si se consideran los costos diferenciales la inversión es únicamente de
$14,780.48 que se pagará en 0.65 años.
Ahorros Incrementales
Los ahorros totales debidos al reemplazo de los motores quemados por motores de alta
eficiencia dependerán de la vida de los motores viejos. Suponiendo que una distribución
homogénea de la vida de los motores en todas las áreas consideradas, la fracción actual
de motores que debe ser reemplazada, f, se estima como sigue:
EML1 = f
donde EML es la vida estima del motor en años. La vida estimada promedio de los
motores estándar se estima en 12 años, con base en información proporcionada en la
empresa y por experiencias previas en otras plantas. Entonces, la fracción de motores
que debe reemplazarse anualmente es:
Este valor puede emplearse para estimar el número de motores que saldrán de operación
cada año. Los ahorros al final del primer año serán la fracción la fracción de motores
quemados en un año multiplicado por los ahorros anuales de todos los motores. Cada año
de los siguientes serán reemplazados más motores originales por los de alta eficiencia,
entonces, los ahorros incrementales en el año n, ISn, pueden ser estimados como sigue:
f = 1
12= 0.0833 por año
nIS = n x f x S
65
66
Los ahorros incrementales de energía no pueden ser mayores que los ahorros totales
calculados cuando todos los motores han sido reemplazados (i.e., si f x n > 1, entonces f
x n = 1). Los ahorros incrementales de energía, demanda, costos por energía, demanda y
totales que pueden ser realizados se dan en la siguiente tabla 4.
Tabla 6. Ahorros Incrementales. Año Fracción de Ahorro de Ahorro de Ahorro de Ahorro en Ahorro en
Motores Demanda Costos por Energía Costos por Costos Totales Reemplazados Demanda Anual Energía por año kW/año $/año kWh/año $/año $/año
1 8.33% 53.01 341.93 36,274.93 1,559.82 1,901.75 2 16.66% 106.02 683.85 72,549.85 3,119.64 3,803.50 3 24.99% 159.04 1,025.78 108,824.78 4,679.47 5,705.24 4 33.32% 212.05 1,367.70 145,099.70 6,239.29 7,606.99 5 41.66% 265.12 1,710.04 181,418.17 7,800.98 9,511.02 6 49.99% 318.13 2,051.97 217,693.10 9,360.80 11,412.77 7 58.32% 371.15 2,393.89 253,968.02 10,920.63 13,314.52
Tasa Interna de Retorno (IRR) IRR = i1 +( i2 - i1) [VP1/Abs (VP1) + Abs (VP2)] VP = costo inicial + anualidad ( P/A, i=IRR, n) = 0 donde: VP = Valor presente n = Ciclo de vida Por lo tanto:
Tabla 7. Tasa Interna de Retorno Para la Inversión Total Total Diferencial
Inversión ($83,546.16) ($14,780.48) Ahorros al año 1 $22,830.11 $22,830.11 Ahorros al año 2 $22,830.11 $22,830.11 Ahorros al año 3 $22,830.11 $22,830.11 Ahorros al año 4 $22,830.11 $22,830.11 Ahorros al año 5 $22,830.11 $22,830.11 TIR 11% 153%
Información Adicional
Las eficiencias asociadas con los códigos de letras NEMA (“National Electrical
Manufacturer's Association”), se en listan a continuación. Estos códigos pueden usarse
para determinar la eficiencia de los motores que no indican su eficiencia en su placa. Este
código de letras no debe confundirse con la letra Tipo que indica el aislamiento del motor.
67
Tabla 8.- Códigos de Eficiencia de Motores NEMA Código NEMA Eficiencia
Nominal
Eficiencia Mínima
Código NEMA Eficiencia
Nominal
Eficiencia Mínima
A ---- >95.0 M 78.5 75.5
B 95.0 94.1 N 75.5 72.0
C 94.1 93.0 P 72.0 68.0
D 93.0 91.7 R 68.0 64.0
E 91.7 90.2 S 64.0 59.5
F 90.2 88.5 T 59.5 55.0
G 88.5 86.5 U 55.0 50.5
H 86.5 84.0 V 50.5 46.0
K 84.0 81.5 W N/A <46.0
L 81.5 78.5
4.13.2. Sustitución y limpieza de lámparas y luminarias
Ahorros Estimados de Energía Eléctrica = 508,816 kWh/año; 1,736.15 MMBtu/año
Ahorros Estimados de Costos por Energía Eléctrica = $ 21,879.08 /año
Ahorros Estimados de Demanda = 928.52kW/año
Ahorros Estimados de Costos por Demanda = $ 5,988.95 /año
Ahorros Estimados de Costos Totales = $ 27,868.03 /año
Costos Diferenciales Estimados de Implementación = $ 21,804.00
Período Simple de Retorno =0.8 años
Tasa Interna de Retorno = 125.63%
Acción recomendada
Las lámparas, luminarios y difusores que se usan actualmente en las instalaciones deben
de observar un buen estado de mantenimiento general y de ser necesario reemplazarlos
por lámparas en buen estado, dar limpieza al luminario y al difusor o bien remplazarlo por
otro en mejor estado. Las lámparas fundidas emplean energía por el balastro que se
encuentra bajo tensión mientras el interruptor esté encendido.
Antecedentes
En las instalaciones es frecuente encontrar luminarios cuyas lámparas se encuentran
fundidas con el sistema bajo tensión. También se identifican luminarios con mucho polvo o
suciedad, así como el difusor en mal estado, sucio o inexistente. Mientras el balastro se
encuentre conectado, aunque las lámparas estén fundidas, éstos consumen alrededor del
10% de la potencia instalada por luminario. El mal estado de los luminarios y difusores
provocan una disminución en la iluminancia recibida por el usuario. La corrección de este
problema genera mayor confort y una mejor iluminación.
Ahorros previstos
En la Tabla 1, se presenta la lista de luminarios lámparas que se encontraron fundidas o
en mal estado durante el recorrido de las instalaciones. Los niveles de potencia que se
emplearon en los cálculos de las ecuaciones siguientes se toman en la columna “Potencia
del Gabinete". La Tabla 2 proporciona los resultados sobre los ahorros posibles que se
obtienen al remplazar las lámparas fundidas y el beneficio en confort y mayor iluminancia
de las áreas recorridas. Se puede determinar el nivel de iluminación proyectado después
de un reemplazo lámpara/limpieza, comparando la nueva cantidad de lúmenes
proporcionados con relación a las combinaciones existentes. Los ahorros estimados de
energía, ESi, y los costos de dicha energía ahorrada, ECSi, del reemplazo de lámparas
fundidas de un área dada i se calculan con las siguientes ecuaciones:
i
iii
CHFcCFWNES ×××
=
ECSi = ESi x costo promedio de la electricidad
Donde:
Ni = número de lámparas fundidas en el área i, sin unidades
CFWi = nivel de potencia de las lámparas actuales en el área i, W
Fc = factor de consumo por balastro tensionado, sin unidades (Fc = 0.1 para
balastro electromagnético y Fc = 0.05 para balastro electrónico)
Hi = horas de operación de las lámparas en el área i, h/año
C1 = constante de conversión, 1,000 W/kW
68
Como ejemplo, los ahorros estimados de energía y costos derivados de reemplazar todas
las lámparas fundidas de 39 W T-12 en el 2º piso de la biblioteca se calcula como sigue:
añokWhES /16.140000,1
760,805.0)32()10(=
×××=
ECS = (140.16 kWh/año) ($0.049 /kWh) = $6.86/año
Los ahorros por demanda, DSi, y sus costos asociados, DCSi, derivados del reemplazo de
las lámparas fundidas en el área dada i están dados por las siguientes ecuaciones:
i
iii
CCDUFCFFcCFWNDS 2×××××
=
DCSi = DS x costo promedio de la demanda
Donde:
CFi = factor de coincidencia – probabilidad de que un equipo contribuye al pico de
la demanda de la instalación mensual, sin unidades
DUF = fracción del año en la que el equipo contribuye al pico de demanda, sin
unidades
C2 = constante de conversión, 12 meses/año
Continuando con el ejemplo anterior, la iluminación operará a su nivel de potencia total
cuando se da el pico de demanda mensual, por lo tanto, CF = X/mes. Las lámparas
operan continuamente durante el año, por lo que DUF = 100%. Entonces, los ahorros de
demanda y sus costos para las Oficinas del Frente se calculan como sigue:
añokWDS /192.0000,1
)12()0.1()0.1()05.0()32()10(=
×××××=
DCS = (0.192 kW/año)x ($5.3 / kW) = $1.0 /año
69
70
Los ahorros de energía y demanda y sus costos asociados para las diferentes lámparas
en las otras áreas de las instalaciones se muestran en la Tabla 2.
71
Tabla 9.- Códigos y especificaciones de los gabinetes. Código Lámpara
s Potencia Diámetro Balastr
os Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo
del Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas Lámparas por Gabinete de Vida Total Balastro por Posibles Lámpara Gabinete Watt Tamaño Gabinete Tipo de balastros Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa Reemplazo
LÁMPARAS FLOURESCENTES 1 4 40 T12 2 Magnético/aluminio 180 12,160 65 20,000 $7.00 $7.50 $0.00 2,17,18 2 4 34 T12 2 Magnético/aluminio 156 11,150 65 20,000 $7.00 $8.75 $0.00 17,18 3 3 40 T12 2 Magnético/aluminio 142 9,120 65 20,000 $5.25 $7.50 $0.00 4,18,19 4 3 34 T12 2 Magnético/aluminio 123 8,360 65 20,000 $5.25 $8.75 $0.00 18,19 5 2 40 T12 1 Magnético/aluminio 90 6,080 65 20,000 $3.50 $7.50 $0.00 6,19,20 6 2 34 T12 1 Magnético/aluminio 78 5,580 65 20,000 $3.50 $8.75 $0.00 19,20 7 1 40 T12 1 Magnético/aluminio 52 3,040 65 20,000 $1.75 $7.50 $0.00 8,20 8 1 34 T12 1 Magnético/aluminio 45 2,790 65 20,000 $1.75 $8.75 $0.00 20 9 4 40 T12 2 Magnético/cobre 166 12,160 65 20,000 $7.00 $9.75 $0.00 10,17,18
10 4 34 T12 2 Magnético/cobre 144 11,150 65 20,000 $7.00 $11.00 $0.00 17,18 11 3 40 T12 2 Magnético/cobre 132 9,120 65 20,000 $5.25 $9.75 $0.00 12,18,19 12 3 34 T12 2 Magnético/cobre 113 8,360 65 20,000 $5.25 $11.00 $0.00 18,19 13 2 40 T12 1 Magnético/cobre 83 6,080 65 20,000 $3.50 $9.75 $0.00 14,19,20 14 2 34 T12 1 Magnético/cobre 72 5,580 65 20,000 $3.50 $11.00 $0.00 19,20 15 1 40 T12 1 Magnético/cobre 49 3,040 65 20,000 $1.75 $9.75 $0.00 16,20 16 1 34 T12 1 Magnético/cobre 41 2,790 65 20,000 $1.75 $11.00 $0.00 20 17 4 32 T8 1 Electrónico 108 12,800 80 20,000 $9.00 $34.00 $0.00 none 18 3 32 T8 1 Electrónico 85 9,600 80 20,000 $6.75 $33.00 $0.00 none 19 2 32 T8 1 Electrónico 61 6,400 80 20,000 $4.50 $26.00 $0.00 none 20 1 32 T8 1 Electrónico 31 3,200 80 20,000 $2.25 $26.00 $0.00 none 21 2 75 T12 1 Magnético/aluminio 174 12,200 65 12,000 $4.76 $10.00 $0.00 22,33,34 22 2 60 T12 1 Magnético/aluminio 139 10,800 65 12,000 $5.00 $12.00 $0.00 34 23 2 110 T12 1 Magnético/aluminio 252 17,600 65 12,000 $5.60 $12.00 $0.00 24,35,36 24 2 95 T12 1 Magnético/aluminio 215 16,000 65 12,000 $6.00 $13.00 $0.00 36 25 2 215 T12 1 Magnético/aluminio 450 30,400 65 12,000 $6.40 $20.00 $0.00 26,37,38 26 2 185 T12 1 Magnético/aluminio 385 28,400 65 12,000 $6.80 $22.00 $0.00 38 27 2 75 T12 1 Magnético/cobre 160 12,200 65 12,000 $4.76 $20.00 $0.00 28,33,34 28 2 60 T12 1 Magnético/cobre 129 10,800 65 12,000 $5.00 $20.00 $0.00 34 29 2 110 T12 1 Magnético/cobre 233 17,600 65 12,000 $5.60 $24.00 $0.00 30,35,36 30 2 95 T12 1 Magnético/cobre 200 16,000 65 12,000 $6.00 $24.00 $0.00 36 31 2 215 T12 1 Magnético/cobre 435 30,400 65 12,000 $6.40 $28.00 $0.00 32,37,38 32 2 185 T12 1 Magnético/cobre 373 28,400 65 12,000 $6.80 $28.00 $0.00 38 33 2 75 T12 1 Electrónico 130 12,200 65 12,000 $4.76 $27.00 $0.00 34 34 2 60 T12 1 Electrónico 105 10,800 65 12,000 $5.00 $31.00 $0.00 none 35 2 110 T12 1 Electrónico 190 17,600 65 12,000 $5.60 $34.00 $0.00 36 36 2 95 T12 1 Electrónico 165 16,000 65 12,000 $6.00 $34.00 $0.00 none 37 2 215 T12 1 Electrónico 370 30,400 65 12,000 $6.40 $42.00 $0.00 38 38 2 185 T12 1 Electrónico 320 28,400 65 12,000 $6.80 $42.00 $0.00 none
ILUMINACION INCANDESCENTE Código Lámpara
s Potencia Balastr
os Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo
del Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas por Gabinete de vida Total Balastro por Posibles
72
Código Lámparas
Potencia Diámetro Balastros
Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo del
Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas Lámparas por Gabinete de Vida Total Balastro por Posibles Lámpara Gabinete Watt Tamaño Gabinete Tipo de balastros Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa ReemplazoLámpara Gabinete Watt Gabine
te Tipo de Lámpara Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa Reemplazo
39 1 40 0 Incandescente 40 480 100 1,000 $0.41 $0.00 $0.00 40 40 1 11 1 Fluorescente Compacto 11 600 80 10,000 $10.00 $0.00 $0.00 none 41 1 60 0 Incandescente 60 855 100 1,000 $0.41 $0.00 $0.00 42 42 1 15 1 Fluorescente Compacto 15 900 80 10,000 $10.00 $0.00 $0.00 none 43 1 75 0 Incandescente 75 1,170 100 1,000 $0.41 $0.00 $0.00 44 44 1 20 1 Fluorescente Compacto 20 1,250 80 10,000 $13.00 $0.00 $0.00 none 45 1 100 0 Incandescente 100 1,710 100 1,000 $0.41 $0.00 $0.00 46 46 1 31 1 Fluorescente Compacto 31 1,800 80 10,000 $15.00 $0.00 $0.00 none 47 1 150 0 Incandescente 150 2,800 100 1,500 $1.56 $0.00 $0.00 48 48 1 56 1 Sodio blanco Alta Presión 56 2,500 80 12,000 $23.75 $0.00 $0.00 none 49 1 200 0 Incandescente 200 3,800 100 2,000 $2.00 $0.00 $0.00 50 50 1 88 1 Sodio blanco Alta Presión 88 5,500 80 12,000 $26.12 $0.00 $0.00 none
LÁMPARAS DE DESCARGA DE ALTA INTENSIDAD
Código Lámparas
Potencia Balastros
Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo del
Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas por Gabinete de vida Total Balastro por Posibles Lámpara Gabinete Watt Gabine
te Tipo de Lámpara Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa Reemplazo
51 1 175 1 Aditivos metálicos 210 13,000 65 10,000 $29.62 $0.00 $0.00 53 52 1 175 1 Vpor de Mercurio 205 8,000 30 24,000 $19.93 $0.00 $0.00 53 53 1 150 1 Sodio alta presión 185 12,000 25 24,000 $75.50 $0.00 $0.00 none 54 1 250 1 Aditivos metálicos 292 19,000 90 10,000 $75.50 $0.00 $0.00 56 55 1 250 1 Vpor de Mercurio 288 13,000 45 24,000 $16.75 $0.00 $0.00 56 56 1 220 1 Sodio alta presión 250 23,000 25 24,000 $9.00 $0.00 $0.00 none 57 1 400 1 Aditivos metálicos 456 36,000 90 10,000 $107.62 $0.00 $0.00 59 58 1 400 1 Vpor de Mercurio 450 23,000 45 24,000 $23.75 $0.00 $0.00 59 59 1 360 1 Sodio alta presión 400 45,000 25 24,000 $29.62 $0.00 $0.00 none 60 1 1000 1 Aditivos metálicos 1085 110,000 65 12,000 $15.00 $0.00 $0.00 62 61 1 1000 1 Vpor de Mercurio 1075 57,500 45 24,000 $55.00 $0.00 $0.00 62 62 1 940 1 Sodio alta presión 1025 114,000 25 24,000 $205.00 $0.00 $0.00 none 63 1 75 1 Aditivos metálicos 75 5,200 75 15,000 $21.90 $0.00 $0.00 none 64 1 250 1 Luz Mixta 250 5,600 60 6,000 $19.93 $0.00 $0.00 none
CUARZO Y DICROICAS 65 1 500 0 Cuarzo 500 9,500 75 8,000 $5.25 $0.00 $0.00 54, 57 66 1 1500 0 Cuarzo 1500 33,000 75 8,000 $9.00 $0.00 $0.00 57 67 1 75 1 PAR30 75 2,200 75 2,000 $15.00 $0.00 $0.00 none 68 1 35 1 Dicroica 35 970 75 3,000 $3.90 $3.15 $0.00 40, 42, 44
SIGNOS DE SALIDA Código Lámpara
s Potencia Balastr
os Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo
del Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas por Gabinete de vida Total Balastro por Posibles
73
Código Lámparas
Potencia Diámetro Balastros
Potencia Lúmenes Tiempo de Costo Costo del
Descuento Código
Balastro/ Por Lámparas Lámparas por Gabinete de Vida Total Balastro por Posibles Lámpara Gabinete Watt Tamaño Gabinete Tipo de balastros Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa ReemplazoLámpara Gabinete Watt Gabine
te Tipo de Lámpara Watt salida CRI hrs Lámparas $ Programa Reemplazo
75 2 20 Incandescente. Exit (salida) 40 600 2,000 $3.00 0 $0.00 65,66 76 1 20 Incandescente. Exit (salida) 20 600 2,000 $1.50 0 $0.00 65,66 77 2 1 LED Exit (salida) 2 600 218,000 $70.00 0 $0.00 none 78 1 5 1 Fluorescente compacta.
Exit (salida) 7 600 10,000 $5.00 $20.00 $0.00 65
74
Tabla 10.- Combinaciones lámpara/balastro existentes en las instalaciones.
Niveles Código Número Potencia Potencia Factor Factor Demanda Tiempo Uso Promedio de Balastro/ de por Total de de uso de Anual Anual de Total de Iluminación Lámpara Gabinetes Gabinete Coincidencia Demanda Promedio Uso Energía
Área Lux Watt Watt por mes kW/año h/año kWh/año Mantenimiento 196 5 99 90 8,910 100% 100% 106.92 8,280 73,774.8Mantenimiento 225 21 3 174 522 100% 100% 6.26 6,900 3,601.8Mantenimiento 177 43 7 75 525 100% 100% 6.30 6,900 3,622.5Almacen Refac. 170 58 8 450 3,600 100% 100% 43.20 4,140 14,904.0Almacen Refac. 250 5 28 90 2,520 100% 100% 30.24 8,280 20,865.6Almacen Refac. 150 21 1 174 174 100% 100% 2.09 8,280 1,440.7Almacen Refac. 140 59 2 400 800 100% 100% 9.60 4,140 3,312.0Cámaras 33 45 5 100 500 100% 100% 6.00 8,280 4,140.0Carga y Admon. 35 58 9 450 4,050 100% 100% 48.60 4,830 19,561.5Carga y Admon. 145 5 66 90 5,940 100% 100% 71.28 6,900 40,986.0Carga y Admon. 114 45 2 100 200 100% 100% 2.40 4,140 828.0Progr. de A. Social 397 41 27 60 1,620 100% 100% 19.44 2,760 4,471.2Progr. de A. Social 170 5 230 90 20,700 100% 100% 248.40 4,830 99,981.0 Vigilancia 180 5 11 90 990 100% 100% 11.88 8,280 8,197.2 Vigilancia 300 43 4 75 300 100% 100% 3.60 8,280 2,484.0 Vigilancia 344 21 2 174 348 100% 100% 4.18 8,280 2,881.4Servicios 40 58 16 450 7,200 100% 100% 86.40 8,280 59,616.0Servicios 70 5 8 90 720 100% 100% 8.64 8,280 5,961.6Servicios 120 21 22 174 3,828 100% 100% 45.94 8,280 31,695.8Servicios 127 59 1 400 400 100% 100% 4.80 8,280 3,312.0Producción 60 21 155 174 26,970 100% 100% 323.64 8,280 223,311.6Producción 60 5 38 90 3,420 100% 100% 41.04 8,280 28,317.6Producción 30 59 11 400 4,400 100% 100% 52.80 8,280 36,432.0Producción 50 58 105 450 47,250 100% 100% 567.00 8,280 391,230.0Comedor 94 5 48 90 4,320 100% 100% 51.84 6,210 26,827.2Cocina 140 45 1 100 100 100% 100% 1.20 4,830 483.0Contabilidad 130 5 143 90 12,870 100% 100% 154.44 3,450 44,401.5Contabilidad 230 21 1 174 174 100% 100% 2.09 3,450 600.3Serv. Grales 85 5 43 90 3,870 100% 100% 46.44 4,830 18,692.1Serv. Grales 240 21 19 174 3,306 100% 100% 39.67 4,140 13,686.8Serv. Grales 75 55 15 288 4,320 100% 100% 51.84 3,450 14,904.0Carga de pipas. 57 5 24 90 2,160 100% 100% 25.92 4,140 8,942.4Carga de pipas. 200 21 5 174 870 100% 100% 10.44 4,140 3,601.8Carga de pipas. 264 45 1 100 100 100% 100% 1.20 4,140 414.0Carga de pipas. 75 58 43 450 19,350 100% 100% 232.20 4,140 80,109.0Carga de pipas. 78 66 3 1500 4,500 100% 100% 54.00 4,140 18,630.0Carga de pipas. 150 43 3 75 225 100% 100% 2.70 4,140 931.5Almacen 80 58 27 450 12,150 100% 100% 145.80 4,830 58,684.5Archivo 85 58 20 450 9,000 100% 100% 108.00 2,760 24,840.0Almac.mat. Prima 85 58 50 450 22,500 100% 100% 270.00 4,830 108,675.0Caseta 70 5 4 90 360 100% 100% 4.32 4,140 1,490.4TOTALES 1,310 246,062 2,952.75 1,510,842
75
Tabla 11.- Combinaciones propuestas lámpara/balastro y ahorro.
Código Porcentaje No. Potencia Potencia Demanda Ahorro Uso Energía Balastro/ Respecto a de Por Total Promedio en Propuesto Ahorrada Lámpara Los Lúmenes Gabinetes Gabinete Anual Demanda de Energía
Área Actuales Watt Watt kW/año kW/año kWh/año kWh/año Mantenimiento 19 105% 99 61 6,039 72.47 34.45 50,003 23,772Mantenimiento 34 89% 3 105 315 3.78 2.48 2,174 1,428Mantenimiento 44 107% 7 20 140 1.68 4.62 966 2,657Almacen Refac. 56 100% 8 250 2,000 24.00 19.20 8,280 6,624Almacen Refac. 19 105% 28 61 1,708 20.50 9.74 14,142 6,723Almacen Refac. 34 89% 1 105 105 1.26 0.83 869 571Almacen Refac. 59 100% 2 400 800 9.60 0.00 3,312 0Cámaras 46 105% 5 31 155 1.86 4.14 1,283 2,857Carga y Admon. 56 100% 9 250 2,250 27.00 21.60 10,868 8,694Carga y Admon. 19 105% 66 61 4,026 48.31 22.97 27,779 13,207Carga y Admon. 46 105% 2 31 62 0.74 1.66 257 571Progr. de A. Social 42 105% 27 15 405 4.86 14.58 1,118 3,353Progr. de A. Social 19 105% 230 61 14,030 168.36 80.04 67,765 32,216 Vigilancia 19 105% 11 61 671 8.05 3.83 5,556 2,641 Vigilancia 44 107% 4 20 80 0.96 2.64 662 1,822 Vigilancia 34 89% 2 105 210 2.52 1.66 1,739 1,143Servicios 56 100% 16 250 4,000 48.00 38.40 33,120 26,496Servicios 19 105% 8 61 488 5.86 2.78 4,041 1,921Servicios 34 89% 22 105 2,310 27.72 18.22 19,127 12,569Servicios 59 100% 1 400 400 4.80 0.00 3,312 0Producción 34 89% 155 105 16,275 195.30 128.34 134,757 88,555Producción 19 105% 38 61 2,318 27.82 13.22 19,193 9,125Producción 59 100% 11 400 4,400 52.80 0.00 36,432 0Producción 56 100% 105 250 26,250 315.00 252.00 217,350 173,880Comedor 19 105% 48 61 2,928 35.14 16.70 18,183 8,644Cocina 46 105% 1 31 31 0.37 0.83 150 333Contabilidad 19 105% 143 61 8,723 104.68 49.76 30,094 14,307Contabilidad 34 89% 1 105 105 1.26 0.83 362 238Serv. Grales 19 105% 43 61 2,623 31.48 14.96 12,669 6,023Serv. Grales 34 89% 19 105 1,995 23.94 15.73 8,259 5,428Serv. Grales 51 100% 15 210 3,150 37.80 14.04 10,868 4,037Carga de pipas. 19 105% 24 61 1,464 17.57 8.35 6,061 2,881Carga de pipas. 34 89% 5 105 525 6.30 4.14 2,174 1,428Carga de pipas. 46 105% 1 31 31 0.37 0.83 128 286Carga de pipas. 59 196% 43 400 17,200 206.40 25.80 71,208 8,901Carga de pipas. 57 109% 3 456 1,368 16.42 37.58 5,664 12,966Carga de pipas. 44 107% 3 20 60 0.72 1.98 248 683Almacen 59 196% 27 400 10,800 129.60 16.20 52,164 6,521Archivo 59 196% 20 400 8,000 96.00 12.00 22,080 2,760Almac.mat. Prima 59 196% 50 400 20,000 240.00 30.00 96,600 12,075Caseta 19 105% 4 61 244 2.93 1.39 1,010 480TOTALS 1,310 168,684 2,024.23 928.52 1,002,026 508,816
En la Tabla 3, se observa, que los ahorros estimados de energía ascienden a 508,816
kWh/año, y los ahorros de demanda previstos son de 928.52 kW/año.
Costos de implementación
Los costos de implementación de esta recomendación incluyen los costos de las lámparas
y de los implementos de limpieza. La mano de obra para el cambio de las nuevas
lámparas y la limpieza de los luminarios, cuando se requiere, se considera dentro de las
actividades del personal de mantenimiento. La invesrión se calcula como sigue:
( )[ ])(CILCPLNFInversión +=
dónde:
NF = Número de gabinetes por área, sin unidades.
CPL = Costo de las lámparas propuestas por gabinete, $.
CEL = Costo de las lámparas existentes por gabinete, $.
PLL = Vida media de las lámparas propuestas, hr.
ELL = Vida media de las lámparas existentes, hr.
NBF = Número de balastros por gabinete, sin unidades.
CBP = Costo del balastro propuesto, $.
CBA = Costo del balstro existente, $.
LCF = Costo de mano de obra por gabinete, $.
Así, siguiendo con el ejemplo anterior, que consiste en reemplazar todas las lámparas de
39 Watt T-12 (código 5) en el área de mantenimiento por lámparas de 32 Watt T-8 con
balastro electrónico (código 19), se calcula como sigue:
00.178,2$5.2)5.726(1000,20000,205.35.499 =⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡+−×+⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛×−×=Inversión
En la Tabla 4 se muestra el resumen de los ahorros de costos de energía, de demanda y
totales, el costo estimado de implementación, el período simple de retorno de la inversión
para cada área de esta empresa y su respectiva tasa interna de retorno. Esta última fue
calculada con base en una vida útil promedio de las lámparas de tres años, de acuerdo
con las ecuaciones siguientes:
TIR = i1 +(i2 - i1) [VP1/Abs (VP1) + Abs (VP2)]
76
77
VP = costo inicial + anualidad (p/a, i=IRR, n) = 0
dónde:
VP = valor presente
n = ciclo de vida.
Tabla 12.- Ahorros de costos, costos de implementación y período de recuperación.
Ahorro en Ahorro en Ahorro en Costo Costo Costo de Costo Período Tasa Costos de Costos de Costos Diferencial Diferencial de Mano de Total de Simple de Interna de Demanda Energía Totales de Lámparas Balastros Obra Implementación Recuperación Retorno Área $/año $/año $/año $ $ $ $ años % Mantenimiento $222.20 $1,022.19 $1,244.39 $99.00 $1,832 $248 $2,178.00 1.8 49.48%Mantenimiento $16.00 $61.42 $77.42 $0.72 $63 $8 $71.22 0.9 105.76%Mantenimiento $29.80 $114.23 $144.03 $62.30 $0 $7 $69.30 0.5 207.07%Almacen Refac. $123.84 $284.83 $408.67 ($118.00) $0 $20 ($98.00) -0.2 0.00%Almacen Refac. $62.82 $289.10 $351.92 $28.00 $518 $70 $616.00 1.8 49.47%Almacen Refac. $5.35 $24.57 $29.92 $0.24 $21 $3 $23.74 0.8 123.79%Almacen Refac. $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0 $0 $0.00 0.0 0.00%Cámaras $26.70 $122.83 $149.53 $54.50 $0 $5 $59.50 0.4 250.84%Carga y Admon. $139.32 $373.84 $513.16 ($132.75) $0 $23 ($110.25) -0.2 0.00%Carga y Admon. $148.16 $567.88 $716.04 $66.00 $1,221 $165 $1,452.00 2.0 40.21%Carga y Admon. $10.71 $24.57 $35.28 $21.80 $0 $2 $23.80 0.7 146.61%Progr. de A. Social $94.04 $144.20 $238.24 $159.30 $0 $27 $186.30 0.8 125.70%Progr. de A. Social $516.26 $1,385.29 $1,901.55 $230.00 $4,255 $575 $5,060.00 2.7 25.52% Vigilancia $24.70 $113.58 $138.28 $11.00 $204 $28 $242.00 1.8 49.49% Vigilancia $17.03 $78.33 $95.36 $35.60 $0 $4 $39.60 0.4 240.28% Vigilancia $10.71 $49.13 $59.84 $0.48 $42 $5 $47.48 0.8 123.79%Servicios $247.68 $1,139.33 $1,387.01 ($236.00) $0 $40 ($196.00) -0.1 0.00%Servicios $17.93 $82.60 $100.53 $8.00 $148 $20 $176.00 1.8 49.46%Servicios $117.52 $540.47 $657.99 $5.28 $462 $55 $522.28 0.8 123.74%Servicios $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0 $0 $0.00 0.0 0.00%Producción $827.79 $3,807.85 $4,635.64 $37.20 $3,255 $388 $3,679.70 0.8 123.73%Producción $85.27 $392.36 $477.63 $38.00 $703 $95 $836.00 1.8 49.48%Producción $0.00 $0.00 $0.00 $0.00 $0 $0 $0.00 0.0 0.00%Producción $1,625.40 $7,476.84 $9,102.24 ($1,548.75) $0 $263 ($1,286.25) -0.1 0.00%Comedor $107.72 $371.71 $479.43 $48.00 $888 $120 $1,056.00 2.2 35.44%Cocina $5.35 $14.33 $19.68 $10.90 $0 $1 $11.90 0.6 164.09%Contabilidad $320.95 $615.21 $936.16 $143.00 $2,646 $358 $3,146.00 3.4 14.89%Contabilidad $5.35 $10.24 $15.59 $0.24 $21 $3 $23.74 1.5 59.26%Serv. Grales $96.49 $258.99 $355.48 $43.00 $796 $108 $946.00 2.7 25.51%Serv. Grales $101.46 $233.38 $334.84 $4.56 $399 $48 $451.06 1.4 68.82%Serv. Grales $90.56 $173.57 $264.13 $339.61 $0 $0 $339.61 1.3 72.71%Carga de pipas. $53.86 $123.90 $177.76 $24.00 $444 $60 $528.00 3.0 20.31%Carga de pipas. $26.70 $61.42 $88.12 $1.20 $105 $13 $118.70 1.4 68.82%Carga de pipas. $5.35 $12.28 $17.63 $10.90 $0 $1 $11.90 0.7 146.52%Carga de pipas. $166.41 $382.74 $549.15 $252.41 $0 $108 $359.91 0.7 151.05%
Carga de pipas. $242.39 $557.56 $799.95 $289.11 $0 $0 $289.11 0.4 276.33%Carga de pipas. $12.77 $29.37 $42.14 $26.70 $0 $3 $29.70 0.7 140.11%Almacén $104.49 $280.38 $384.87 $158.49 $0 $68 $225.99 0.6 169.10%Archivo $77.40 $118.68 $196.08 $117.40 $0 $50 $167.40 0.9 114.56%Almac. Mat. Prima $193.50 $519.23 $712.73 $293.50 $0 $125 $418.50 0.6 169.10%Caseta $8.97 $20.65 $29.62 $4.00 $74 $10 $88.00 3.0 20.30%TOTALS $5,988.95 $21,879.08 $27,868.03
78
$589 $18,095 $3,120 $21,804 0.8 125.63%
De la Tabla 4 el costo total estimado de implementación es de $21,804 Los ahorros de
costos totales de $27,879.08/año pagarían los costos de implementación en
aproximadamente 0.8 años con una tasa interna de retorno promedio de 126%.
Ahorros incrementales
Una práctica común en muchas plantas es reemplazar las lámparas y balastros conforme
se van quemando o bien, cambiar el conjunto de lámparas de un área en función de la
vida media de las lámparas y las horas anuales de uso. Este método de reemplazo
distribuye los costos de inversión a lo largo de varios años, al sustituir las lámparas (y los
balastros, si procede) conforme su vida media concluye. Se emplea, por lo tanto, el costo
diferencial de las lámparas y de los balastros.
El propósito de esta sección, es presentar los ahorros anuales en costos y los costos
anuales de implementación que se espera tener para los tres primeros años, en caso de
seguir este método de reemplazo.
Los ahorros anuales por reemplazo de lámparas que concluyeron su vida media (o que se
quemaron) por lámparas de mayor eficiencia (y balastros electrónicos respectivos, cuando
económicamente es rentable), dependerán de la vida de las lámparas existentes. En la
presente evaluación se considera una distribución homogénea de la vida de las lámparas
en todas las áreas. Así, la fracción de reemplazo anual, f, para cada tipo de lámpara, se
calcula como sigue:
ELLH = f
Donde H es el número de horas que opera la lámpara anualmente y ELL es la vida media,
en horas, de la lámpara existente. Como ejemplo, el valor de la fracción de reemplazo
anual para el área de Mantenimiento que emplea luminarios con lámparas de 2 x 39 Watt,
que operan durante 8280 h/año y tienen una vida media de 20,000 horas, se calcula como
sigue:
41400,20
8280 0. = 0
= f
Este valor se usa para estimar el número de lámparas, de un solo tipo, cuya vida media
concluye cada año. Todas las lámparas de un gabinete se consideran de la misma edad,
así, la fracción de reemplazo de lámparas, también representa la fracción de reemplazo
de las lámparas de todos los gabinetes, de un área específica de la planta. El ahorro de
energía, de un área determinada, después del primer año, será la fracción del conjunto de
lámparas que se queman o que termina su vida media multiplicada por el ahorro total
calculado. Cada año sucesivo mayor número de lámparas han sido reemplazadas con
lámparas eficientes (y sus respectivos balastros, cuando procede). Así, los ahorros
incrementales de energía en el año n, IESn, se puede estimar como sigue:
ES x f x n = IESn
Naturalmente, los ahorros incrementales no podrán ser mayores que los ahorros totales
calculados, cuando todas las lámparas y balastros han sido cambiados (i.e., si f x n > 1,
entonces f x n = 1). Como ejemplo, los ahorros incrementales de energía que pueden
lograrse en el primer año (n = 1) para el área de mantenimiento, del ejemplo anterior,
IES1, se calculan como sigue:
kWh/año = ))((1)(0. = IES1 842,9772,23414
Similarmente, los ahorros en costos incrementales después del año n, ICSn, puede
estimarse como sigue:
79
Siguiendo el ejemplo anterior, los ahorros en costos incrementales para el área de
mantenimiento que pueden lograrse el primer año, ICS1, se calculan como sigue:
Los costos incrementales de implementación, para un área específica, son igual a la
fracción de gabinetes de esa área cuyas lámparas se reemplazarán en un año dado,
multiplicada por la inversión total para esa área. Excepto para el año final de sustitución
de lámparas, cada año tendrá la misma fracción de reemplazo y por consiguiente costos
incrementales de implementación iguales. Cada año sucesivo se tendrá sus respectivos
ahorros en costos incrementales. El último año, usualmente tendrá una fracción más
pequeña de reemplazo y por consiguiente un menor costo de implementación
incremental. El costo de implementación incremental anual, IIC, se puede calcular como
sigue:
Asi, siguiendo con el ejemplo, el costo de implementación incremental para el primer año,
IIC1 para el área de mantenimiento, se calcula como sigue:
80
69.901$178,2$414.01 =×=IIC
CS x f x n = ICSn
El ahorro en energía, en costos y los costos de implementación incrementales para el
conjunto de áreas de la planta se enlistan en la tabla 5.
18.51239.244,1414 $ = ))($(1)(0. = ICS1
añoúltimoelparacos
añosparacos
ción)implementadetotalto( x f)] x 1) - [1 = IIC y
1-n ción)implementadetotalto( x f
n ((n -
= IICn
82
Tabla 13.- Resumen de los ahorros de energía, de costos y de los costos de implementación para los primeros tres años
Tiempo de Vida Fracción de Ahorro de Ahorro de Costos de Ahorro de Ahorro de Costos de Ahorro de Ahorro de Costos de uso Media de reemplazo Energía Costos Implementación Energía Costos Implementación Energía Costos Implementación anual lámparas anual Primer año Primer año Primer año Segundo año Segundo año Segundo año Tercer año Tercer año Tercer año
Ärea h/año horas % kWh $ $ kWh $ $ kWh $ $ Mantenimiento 8,280 20,000 41.4% 9,842 $515.18 $901.69 19,683 $1,030.35 $1,276.31 23,772 $1,244.39 $530.25 Mantenimiento 6,900 12,000 57.5% 821 $44.52 $40.95 1,428 $77.42 $30.27 1,428 $77.42 $0.00 Mantenimiento 6,900 1,000 100.0% 2,657 $144.03 $69.30 2,657 $144.03 $0.00 2,657 $144.03 $0.00 Almacen Refac. 4,140 24,000 17.3% 1,146 $70.70 $0.00 2,292 $141.40 $0.00 3,438 $212.10 $0.00 Almacen Refac. 8,280 20,000 41.4% 2,783 $145.69 $255.02 5,567 $291.39 $360.98 6,723 $351.92 $149.97 Almacen Refac. 8,280 12,000 69.0% 394 $20.64 $16.38 571 $29.92 $7.36 571 $29.92 $0.00 Almacen Refac. 4,140 24,000 17.3% 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 Cámaras 8,280 1,000 100.0% 2,857 $149.53 $59.50 2,857 $149.53 $0.00 2,857 $149.53 $0.00 Carga y Admon. 4,830 24,000 20.1% 1,747 $103.15 $0.00 3,495 $206.29 $0.00 5,242 $309.44 $0.00 Carga y Admon. 6,900 20,000 34.5% 4,556 $247.03 $500.94 9,113 $494.07 $951.06 13,207 $716.04 $854.58 Carga y Admon. 4,140 1,000 100.0% 571 $35.28 $23.80 571 $35.28 $0.00 571 $35.28 $0.00 Progr. De A. Social 2,760 1,000 100.0% 3,353 $238.24 $186.30 3,353 $238.24 $0.00 3,353 $238.24 $0.00 Progr. De A. Social 4,830 20,000 24.2% 7,796 $460.18 $1,224.52 15,593 $920.35 $1,224.52 23,389 $1,380.53 $1,224.52 Vigilancia 8,280 20,000 41.4% 1,094 $57.25 $100.19 2,187 $114.50 $141.81 2,641 $138.28 $58.92 Vigilancia 8,280 1,000 100.0% 1,822 $95.36 $39.60 1,822 $95.36 $0.00 1,822 $95.36 $0.00 Vigilancia 8,280 12,000 69.0% 788 $41.29 $32.76 1,143 $59.84 $14.72 1,143 $59.84 $0.00 Servicios 8,280 24,000 34.5% 9,141 $478.52 $0.00 18,282 $957.04 $0.00 26,496 $1,387.01 $0.00 Servicios 8,280 20,000 41.4% 795 $41.62 $72.86 1,591 $83.24 $103.14 1,921 $100.53 $42.85 Servicios 8,280 12,000 69.0% 8,673 $454.01 $360.37 12,569 $657.99 $161.91 12,569 $657.99 $0.00 Servicios 8,280 24,000 34.5% 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 Producción 8,280 12,000 69.0% 61,103 $3,198.59 $2,538.99 88,555 $4,635.64 $1,140.71 88,555 $4,635.64 $0.00 Producción 8,280 20,000 41.4% 3,778 $197.74 $346.10 7,555 $395.48 $489.90 9,125 $477.63 $203.53 Producción 8,280 24,000 34.5% 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 0 $0.00 $0.00 Producción 8,280 24,000 34.5% 59,989 $3,140.27 $0.00 119,977 $6,280.55 $0.00 173,880 $9,102.24 $0.00 Comedor 6,210 20,000 31.1% 2,688 $149.10 $328.42 5,377 $298.21 $727.58 8,065 $447.31 $727.58 Cocina 4,830 1,000 100.0% 333 $19.68 $11.90 333 $19.68 $0.00 333 $19.68 $0.00 Contabilidad 3,450 20,000 17.3% 2,475 $161.96 $544.26 4,950 $323.91 $544.26 7,425 $485.87 $544.26 Contabilidad 3,450 12,000 28.8% 69 $4.49 $6.84 137 $8.98 $16.90 206 $13.47 $16.90 Serv. Grales 4,830 20,000 24.2% 1,458 $86.03 $228.93 2,915 $172.05 $228.93 4,373 $258.08 $228.93 Serv. Grales 4,140 12,000 34.5% 1,873 $115.52 $155.62 3,745 $231.04 $295.44 5,428 $334.84 $265.47 Serv. Grales 3,450 24,000 14.4% 581 $38.03 $48.90 1,163 $76.07 $48.90 1,744 $114.10 $48.90 Carga de pipas. 4,140 20,000 20.7% 596 $36.80 $109.30 1,193 $73.59 $109.30 1,789 $110.39 $109.30 Carga de pipas. 4,140 12,000 34.5% 493 $30.40 $40.95 986 $60.80 $77.75 1,428 $88.12 $69.86 Carga de pipas. 4,140 1,000 100.0% 286 $17.63 $11.90 286 $17.63 $0.00 286 $17.63 $0.00 Carga de pipas. 4,140 24,000 17.3% 1,540 $95.00 $62.26 3,080 $190.01 $62.26 4,620 $285.01 $62.26 Carga de pipas. 4,140 8,000 51.8% 6,717 $414.37 $149.76 12,966 $799.95 $139.35 12,966 $799.95 $0.00 Carga de pipas. 4,140 1,000 100.0% 683 $42.14 $29.70 683 $42.14 $0.00 683 $42.14 $0.00 Almacen 4,830 24,000 20.1% 1,311 $77.36 $45.42 2,621 $154.72 $45.42 3,932 $232.08 $45.42 Archivo 2,760 24,000 11.5% 317 $22.55 $19.25 635 $45.10 $19.25 952 $67.65 $19.25 Almac.mat. Prima 4,830 24,000 20.1% 2,427 $143.26 $84.12 4,854 $286.52 $84.12 7,281 $429.78 $84.12 Caseta 4,140 20,000 20.7% 99 $6.13 $18.22 199 $12.26 $18.22 298 $18.39 $18.22 TOTALS 209,651 $11,339.27 $8,665.03 366,982 $19,850.57 $8,320.36 467,169 $25,307.83 $5,305.10
Información adicional
• Cuando se quite alguna lámpara debe desconectarse el balastro, ya que éste
consume energía aun cuando no haya lámparas en el gabinete.
• A partir de pruebas realizadas en el Colorado State University (CSU) y con
información técnica de los proveedores de lámparas, los balastros consumen
típicamente entre 5% a 20% de la energía consumida por las lámparas. Sin
embargo, las balastras de las lámparas fluorescentes compactas típicamente
emplean del 25% al 45% de la energía empleada por la lámpara. Los valores
en los cálculos anteriores incluyen el consumo de energía de los balastros.
• Los valores de vida media de las lámparas fluorescentes están basados en la
suposición de 3 horas entre cada encendido. Si se reduce el tiempo entre
arranques a 1 hora, la vida de la lámpara se reduce en 25%.1
• La vida media de las lámparas de vapor de mercurio, haluros metálicos y
vapor de sodio a alta presión se basan en un tiempo de 10 horas entre
arranques. Si el tiempo se reduce a 5 horas, su vida se reducen en
aproximadamente 25%.
Anexos
Ahorro de energía en el hogar.
Ahorro en la instalación eléctrica.
Revise periódicamente la instalación eléctrica de su casa. Así podrá encontrar a
tiempo conexiones en mal estado e interruptores defectuosos, evitará posiblemente
accidentes, ahorrará en el consumo de electricidad y en reparaciones de su instalación
o de sus aparatos eléctricos. Es muy importante que desconecte primero el interruptor
general, antes de efectuar cualquier reparación.
Sobrecarga en la instalación. No sobrecargue la instalación
eléctrica con contactos múltiples, ni con el uso de aparatos que
están conectados a un mismo tomacorriente. Además, evite utilizar
extensiones.
Empalmes o uniones. Los empalmes o uniones deben ser firmes,
recubiertos con estaño y vinil adhesivo (tape). No utilice cinta
transparente u otros materiales.
Instale una conexión a tierra. La "tierra" consiste en un conductor
de baja resistencia, conectado al neutro que entra a la casa, con
una varilla de cobre (Copperweld) de tres metros de longitud que
se introduce en la tierra La "tierra" del sistema evita una elevación
de tensión mayor de la que puede resistir la instalación. Esta
sobrecarga puede originarse por causa de rayos, del contacto de
una línea de alta tensión con los cables de acometida de la casa,
etc.
Instale un interruptor principal. Utilice un interruptor principal de cuchillas
tipo porcelana de dos polos y 100 amperios. La colocación de fusibles de
mayor capacidad debe ser consultada con un técnico calificado, o con un
ingeniero electricista. Nunca coloque fusibles en el neutro.
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Caja de interruptores o "Breakers". La casa debe contar con una caja de
interruptores termomagnéticos (breakers) para 6 circuitos como mínimo.
La Instalación. La instalación debe hacerse preferiblemente en tubos
conduit P.V.C. o sobre aisladores adecuados, a distancias no mayores
de 1,35 metros. No emplee grapas para fijar cables eléctricos en
madera, excepto con cable fabricado para ese propósito.
En el gas.
Utilice ollas del tamaño del disco. Las ollas o recipientes deben ser
del tamaño del calentador. Si utiliza recipientes con una superficie
mayor al calentador, se alarga el período de cocción. Si por el
contrario utiliza recipientes con una superficie menor, se producen
pérdidas de energía en forma de calor y se dañará el disco de la
cocina.
Cocine con utensilios de material adecuado. Los utensilios como ollas,
cafeteras, sartenes, cómales y otros deben ser de materiales que
transmitan rápidamente el calor (como ollas enlozadas, acero inoxidable,
etc.) con fondos completamente planos, de manera que el contacto con el
calentador sea total.
1. No coloque recipientes húmedos sobre el disco. Seque los
recipientes antes de colocarlos sobre el calentador, para evitar
que las fuentes de calor se agrieten por un enfriamiento brusco.
2. Aproveche el calor residual. Si su cocina es de discos sellados,
apáguelos unos minutos antes de terminar la cocción; de esta
manera se aprovecha el calor residual.
3. Sáquele provecho a las temperaturas mínimas. Los alimentos que
contienen gran cantidad de líquidos como sopas verduras y
atoles, una vez que hiervan, pueden terminar de cocinarse en
temperaturas mínimas si el recipiente es de buena calidad y se
mantiene tapado.
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Cocine con su olla de presión. Utilice al máximo la olla de presión para
cocinar, este utensilio reduce los tiempos de cocción.
Hierva el agua en una cafetera. Use una cafetera con tapa y
preferiblemente con silbido de aviso. Una vez que hierva, apague la
fuente de calor inmediatamente.
Use termos para mantener calientes sus bebidas. Si usted toma café
varias veces al día, hágalo sólo en la mañana y guárdelo
inmediatamente en un termo. Durante el día podría contar con café
caliente.
Use adecuadamente el horno. Su microondas le da muchas
ventajas. Use el horno de microondas para calentar porciones
pequeñas de alimentos, para un máximo de 4 personas.
Cuando utilice el horno tenga en cuenta las siguientes
recomendaciones:
• Precaliéntelo sólo cuando se indique y por el tiempo
necesario para que adquiera el calor requerido.
• Horneé varios alimentos a la vez.
• Evite abrir la puerta del horno innecesariamente. Si lo hace,
que sea por el menor tiempo posible.
• No lo utilice para cantidades muy pequeñas o para tostar un
poco de pan. En este caso es preferible contar con un horno
pequeño.
• Aproveche el calor residual del horno: apáguelo unos
minutos antes de sacar los alimentos.
• Haga el mayor número de comidas frías por semana. Así ahorra
electricidad y beneficia su salud. Algunas sugerencias son:
ensaladas de frutas, de verduras variadas, de repollo y tomate,
de pastas con atún. Descongele los alimentos a temperatura
ambiente antes de empezar a cocinarlos.
• Descongele los alimentos a temperatura ambiente antes de
empezar a cocinarlos.
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Déle espacio a su refrigerador. Instale el refrigerador en un lugar
ventilado, a una distancia de la pared de 10 centímetros como mínimo.
No lo sitúe en cubículos cerrados o en muebles. La rejilla trasera del
refrigerador debe mantenerse ventilada.
Nunca lo utilice para secar. No utilice la parte trasera para secar
paños, ropa o zapatos; esto provoca un aumento en el consumo de
energía eléctrica.
Coloque su refrigerador lejos de otros artefactos. Los refrigeradores
deben colocarse lejos de artefactos que produzcan calor como cocinas
eléctricas, de gas o de leña, lejos de hornos eléctricos, de microondas,
y de ventanas donde entran los rayos solares.
Revise el empaque de su refrigerador. Revise que el empaque de la
puerta esté en buenas condiciones. Para ello, utilice un papel y
prénselo con la puerta del refrigerador. Si éste se sostiene sin
deslizarse, los empaques están buenos; si el papel no se sostiene o
se remueve sin provocar fricción es porque los empaques no sellan
bien, o la puerta está mal alineada. Repita la prueba en varios puntos
del empaque, separados aproximadamente 30 centímetros uno del
otro.
Manténgalo limpio por dentro y por fuera. Limpie la parte trasera del
refrigerador un mínimo de tres veces al año esto le producirá un
ahorro de electricidad pues la acumulación del polvo reduce el
rendimiento del refrigerador y aumenta el consumo de energía
eléctrica.
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Descongele frecuentemente. Desconecte el refrigerador cuando el
congelador tenga una capa de escarcha de 6 milímetros de espesor. La
escarcha actúa como un aislante térmico y produce mayor consumo de
electricidad.
Utilice el control de temperatura. La capacidad de enfriamiento de los
refrigeradores está regulada por un control de temperatura; utilice los
niveles bajos de enfriamiento y aumente el nivel en los días más
calientes. Un ajuste muy alto implica un mayor trabajo del compresor y
por lo tanto un mayor consumo de energía eléctrica
No deje abierto el refrigerador. No abra el refrigerador sin necesidad,
ni por períodos mayores a 10 segundos. Antes de cocinar, piense
cuáles productos refrigerados ocupará y extráigalos de una vez.
Refrigere únicamente lo necesario. No refrigere productos que se
pueden mantener a temperatura ambiental o que se consumirán al
poco tiempo de comprados. Por ejemplo, leche de larga duración,
salsas, mayonesa, carnes, pescado o verduras que se consumirán en
menos de dos horas después de su compra.
Mantenga el congelador lleno. Mantenga el congelador lo más
lleno posible, pues los alimentos congelados ayudan a conservar
el frío. Si en un momento dado no tienen suficiente alimentos para
poner en el congelador, llene con agua algunos recipientes,
tápelos e introdúzcalos en el mismo.
Tape los recipientes con líquidos. Guarde los líquidos en recipientes
con tapa para que no provoquen humedad, ya que ésta tiende a
depositarse en el congelador en forma de escarcha.
No introduzca comidas calientes en el refrigerador. Los alimentos
deben enfriarse primero a temperatura ambiente.
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Utilice un refrigerador de tamaño adecuado. En el momento de la compra, escoja el
tamaño ideal, pues a mayor tamaño, mayor es el consumo de electricidad. Los
refrigeradores que no hacen escarcha consumen más energía eléctrica que los
normales, debido a que generalmente éstos tienen una pequeña resistencia en el
congelador, la cual permanentemente está conectada para eliminar la escarcha.
En la Iluminación.
Evite encender lámparas durante el día. Utilice al máximo la luz
natural. De acuerdo con sus posibilidades económicas, considere la
construcción de patios de luz, tragaluces y nuevas ventanas en su
hogar.
Pinte su casa con colores claros. Prefiera los colores con un índice
mayor de 70% para los lugares de máximo trabajo visual como:
sala, cocina, sala de estudio, sala de costura, cuarto de pilas.
Asimismo, considere los colores claros para los pisos, el cielo raso,
las puertas y para los muebles en general.
Esta tabla le indica cuánta luz refleja una pared según su color
Blanco 80%
Marfil 77%
Amarillo 74%
Rosa 70%
Beige 68%
Gris Claro 64%
Amarillo limón 62%
Dorado 53%
Gris mediano 44%
Naranja 34%
Café 27%
Rojo 20%
Marrón 14%
Azul Oscuro 8%
Utilice lámparas fluorescentes compactas en lugar de bombillas
incandescentes
Comparación entre bombillas incandescentes y lámparas fluorescentes
compactas
Lámparas Bombillos Fluorescente
Compacto
Potencia 60 W 75 W 20 W
Intensidad Luminosa 900
Lúmenes 1200 Lúmenes 1200 Lúmenes
Mil horas Mil horas 10 mil horas Duración Promedio
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Consumo de Energía
con 5 horas de uso
diario
9 Wkh/mes 11,25 Wkh/mes 3 kWh/mes
Apague las luces que no ocupa. Establezca en su hogar esta
costumbre:
• El estímulo de competencia casera entre niños y adultos, además
de divertido puede facilitar la educación en este aspecto.
• En la noche no deje prendidas bombillas mayores de 50W
Determine el tipo de iluminación. La iluminación debe ser adecuada a cada tipo de
ambiente. Tanto la falta de iluminación como el exceso, es perjudicial para la vista.
Ahorro de energía en la industria.
Medidas para el ahorro de energía en la generación y conducción de vapor.
• Verificar las partes de trabajo:
• Unidad.
• Fecha y hora.
• Flujos de:
• Combustible.
• Aire.
• Gases de combustión.
• Datos de combustión.
• % de CO2 y de CO.
• % de O2.
• Exceso de aire.
• Temperaturas del:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintas partes del circuito.
• Producto en distintas fases.
• Presiones de:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintos puntos del circuito.
90
• Incidencias que se han producido.
• Operaciones rutinarias efectuadas.
• Observar todos los equipos.
• Purgar todos los lodos de las calderas.
• Limpiar las copas y cañas de quemadores.
• Soplar la caldera y equipos de recuperación.
• Purgar los niveles de agua.
• Analizar el vapor. Si se producen arrastres averiguar las causas.
• Analizar el agua de alimentación y del interior de las calderas.
• Analizar las partes de trabajo. Si se producen datos anormales, averiguar las
causas. Limpiar la salas de calderas.
• Comprobar que los motores y el equipo auxiliar de la caldera funcionan
correctamente.
• Calcular y representar gráficamente la eficiencia de las calderas.
• Comprobar que la purga automática de las calderas purga la cantidad correcta.
• Purgar el depósito nodriza y el del almacenamiento de combustible.
• Comprobar que los datos que se indican en las partes de trabajo son reales.
• Medir el consumo eléctrico de todos los servicios.
• Limpiar todos los equipos.
• Comprobar las correas de transmisión.
• Comprobar los cierres en sistemas de gases o líquidos a presión en bombas,
ventiladores, etc.
• Calcular los rendimientos de la caldera a diferentes capacidades con base en los
datos de las partes de trabajo.
• Calcular el rendimiento de la caldera directamente con datos de contadores y
facturas de los suministros de energía.
• Relacionar los consumos de combustible con la producción.
• Revisar el estado de refractarios, aislantes y cierres de las calderas.
• Revisar la estanqueidad de los conductos de gases y aire.
• Observar el estado de limpieza de los tubos en el lado de los humos.
• Revisar la instrumentación.
• Comprobar las válvulas de seguridad.
• Comprobar el funcionamiento correcto de la regulación de nivel.
• Comprobar la red de combustible en cuanto a temperaturas, aislamiento,
bombas, sistemas de calefacción, etc; y limpiar los filtros cuando sea preciso.
• Revisar los equipos de combustión.
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• Limpiar los conductos de aire de entrada a la caldera y comprobar las entradas
de aire al cuarto de calderas.
• Observar el estado de limpieza de los tubos en el lado del agua.
• Recalibrar todos los medidores e instrumentación.
• Comprobar y sellar fugas en los hogares de calderas.
• Reparar refractarios.
• Limpiar mecánica y químicamente las calderas por el lado de gases y el lado de
agua.
• Analizar los ciclos de trabajo de las calderas y mantener en servicio las más
eficientes.
• Evitar mantener las calderas de reserva en presión.
• Intentar reducir las variaciones bruscas de carga.
• Programar paradas de las calderas para efectuar un mantenimiento preventivo.
• Efectuar pruebas en las calderas para obtener los valores típicos de su
funcionamiento. Representar estos valores mediante diagramas de SANKEY u otro
método.
• Generar el vapor a la mínima presión posible.
• Utilizar los sistemas más eficientes a su máxima capacidad y los menos
eficientes sólo cuando sea necesario.
• Establecer un programa adecuado de distribución de cargas: haciendo funcionar
a mayor carga las calderas más eficientes.
• Utilizar vapor de proceso a la presión mínima posible.
• Evitar la apertura rápida de las válvulas.
• Averiguar la temperatura idónea del combustible para que sea quemado.
• Estudiar la posibilidad de introducir el agua al economizador a mayor
temperatura.
• Analizar los consumos de energía eléctrica.
• Minimizar las purgas de la caldera mejorando el tratamiento del agua de
alimentación.
• Reutilizar los condensados en el circuito de agua de alimentación.
• Programar el trabajo de motores eléctricos para que el consumo sea mínimo.
• Analizar las operaciones de arranque y parada de la caldera se efectúan de la
forma más eficaz.
• Impedir la salida de gases en hogares presurizados.
• Reducir las entradas de aire en hogares de depresión.
• Sustituir las calderas de vapor por otras de mayor rendimiento.
• Cambiar el combustible empleado por otro: gas natural o carbón.
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• Sustituir los equipos de combustión por otros de mayor rendimiento.
• Instalar equipos para optimizar la combustión.
• Añadir aditivos a los combustibles.
• Instalar economizadores o calentadores de aire para recuperar el calor de los
gases.
• Reparar grietas en mamparas de paso de gases y cierres.
• Aislar la parte posterior de las calderas.
• Instalar sistemas para recuperar calor de las purgas de las calderas.
• Automatizar la purga de las calderas.
• Instalar en las calderas separadores de agua.
• Recalentar el vapor para evitar condensaciones en líneas.
• Sustituir las calderas por otras de mayor presión y temperaturas y generar
energía eléctrica.
• Modificar el recalentador para elevar la temperatura de recalentamiento al
máximo que admiten las turbinas.
• Instalar un condensador.
• Sustituir los purgadores por otros más adecuados.
• Introducir directamente en calderas los condensados de muy alta temperatura.
• Hacer que los ventiladores aspiren el aire comburente de la zona más caliente de
la sala de las calderas.
• Ajustar la presión de las bombas a las necesidades.
• Instalar equipos para el tratamiento del agua de alimentación.
• Instalar turbobombas para el agua de alimentación de calderas.
• Sustituir los motores eléctricos sobredimensionados por otros más ajustados y
con mejor factor de potencia.
• Sustituir la instrumentación obsoleta.
• Instalar equipos para el control continuo del nivel de agua en las calderas.
• Mejorar la instrumentación, control y medida con la utilización de sistemas
computarizados.
• Instalar reguladores electrónicos de velocidad en bombas y ventiladores.
• Eliminar todas las fugas en tuberías, válvulas y accesorios.
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Medidas de ahorro de energía en hornos.
• Verificar las partes de trabajo:
• Unidad.
• Fecha y hora.
• Flujos de:
• Combustible.
• Aire.
• Gases de combustión.
• Datos de combustión.
• % de CO2 y de CO.
• % de O2.
• Exceso de aire.
• Temperaturas de:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintas partes del circuito.
• Producto en distintas fases.
• Presiones de:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintos puntos del circuito.
• Incidentes que se han producido.
• Operaciones rutinarias efectuadas.
• Observar todos los equipos.
• Limpiar las copas y las cañas de los quemadores.
• Revisar y limpiar los conos de refractario de los quemadores.
• Analizar las partes de trabajo. Si se producen datos anómalos, averiguar las
causas.
• Comprobar que los motores y el equipo auxiliar funcionan correctamente.
• Purgar el depósito nodriza y el de almacenamiento de combustible.
• Medir los consumos eléctricos de todos los equipos.
• Limpiar los equipos.
• Comprobar las correas de transmisión.
• Comprobar los cierres en sistemas de gases o líquidos a presión en bombas,
ventiladores, etc.
• Calcular los rendimientos del horno en diferentes condiciones de trabajo que se
han producido.
94
• Calcular el rendimiento medio del horno con base en los datos de producción,
contadores, facturas de los suministros de energía.
• Relacionar los consumos de combustibles con la producción.
• Revisar la estanqueidad de los conductos de gas y aire.
• Revisar el estado de refractarios, aislantes y cierres.
• Revisar el estado de aislamientos de conductos y tuberías.
• Revisar la instrumentación.
• Comprobar el buen funcionamiento del regulador de temperatura.
• Revisar los equipos de combustión.
• Comprobar la red de combustible en cuanto a temperaturas, aislamientos,
bombas, sistemas de calefacción, etc.; y limpiar los filtros cuando sea preciso.
• Recalibrar todos los medidores e instrumentación.
• Reparar puertas de hornos y hogares de forma que cierren correctamente.
• Reponer los refractarios, aislantes y cierres.
• Programar el trabajo del horno a fin de evitar períodos transitorios de
calentamiento y enfriamiento.
• Reducir la temperatura de mantenimiento del horno durante tiempos muertos.
• Analizar los ciclos de trabajo de los hornos, y mantener en servicio los más
eficaces.
• Programar paradas de los hornos para efectuar un mantenimiento preventivo.
• Efectuar pruebas en los hornos para obtener los valores típicos de su
funcionamiento. Representar estos valores mediante diagramas de Sankey.
• Analizar los consumos de energía eléctrica.
• Comprobar que el ciclo de calentamiento se ajusta a las necesidades reales.
• Planificar las cargas para aprovechar al máximo cada hornadas.
• Mantener cerradas las puertas el mayor tiempo posible en las operaciones de
carga y descarga.
• Evitar la sobrecarga en el horno.
• Utilizar la mínima ventilación del horno compatible con la seguridad.
• Estudiar los ciclos de calentamiento en funcionamiento intermitente.
• Reducir al mínimo posible la temperatura de calentamiento del horno.
• Averiguar la temperatura idónea del combustible para quemar.
• Utilizar los sistemas más eficientes a su máxima capacidad y los menos
eficientes sólo cuando sea necesario.
• Reducir las pérdidas de calor en las masas inertes: vagonetas, mesas, bandejas,
etc.; que acompañan al producto en los hornos.
• Eliminar las fracturas en la estructura de los hornos.
95
• Analizar si las operaciones de encendido y apagado de los hornos se efectúan de
la forma más eficaz.
• Reducir las entradas de aire en hogares en depresión.
• Sustituir los hornos por otros más eficaces.
• Sustituir los hornos que consumen combustible por otros eléctricos y viceversa.
• Estudiar la posibilidad de que el calentamiento sea continuo en vez de
discontinuo.
• Estudiar la posibilidad de acoplar hornos en serie.
• Programar la utilización del horno de forma que los tiempos muertos sean
mínimos.
• Cambiar el combustible empleado por otro: gas natural o carbón.
• Sustituir los equipos de combustión por otros de mayor rendimiento.
• Hacer que los aspiradores aspiren el aire comburente de la zona más caliente.
• Instalar equipos para optimizar la combustión.
• Instalar reguladores electrónicos de la velocidad de los ventiladores.
• Adicionar reactivos al combustible.
• Eliminar las fugas en las tuberías de combustible.
• Instalar recuperadores del calor de los gases.
• Precalentar el producto con gases residuales calientes.
• Recuperar el calor del agua de refrigeración.
• Recuperar el calor de subproductos salientes de hornos.
• Reparar puertas y aberturas.
• Instalar barreras en las entradas y salidas continuas del producto.
• Emplear en lo posible, refractarios y aislantes de baja densidad para reducir
inercias.
• Utilizar cubrimientos interiores de las paredes del horno que favorezcan la
transmisión y la homogeneización de la temperatura.
• Sustituir la instrumentación obsoleta.
• Mejorar la instrumentación, control y medida utilizando ordenadores.
• Sustituir los motores eléctricos sobredimensionados por otros más ajustados y
con mejor factor de potencia.
Medidas de ahorro de energía en secadores.
• Verificar las partes de trabajo:
• Unidad.
• Fecha y hora.
• Flujos de:
96
• Combustible.
• Aire.
• Gases de combustión.
• Datos de combustión.
• % de CO2 y de CO.
• % de O2.
• Exceso de aire.
• Temperaturas del:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintas partes del circuito.
• Producto en distintas fases.
• Presiones de:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintos puntos del circuito.
• Incidentes que se han producido.
• Operaciones rutinarias efectuadas.
• Observar todos los equipos.
• Limpiar las copas y las cañas de los quemadores.
• Revisar y cambiar los conos de refractario de los quemadores.
• Averiguar las partes de trabajo. Si se producen datos anómalos, averiguar las
causas.
• Comprobar que los motores y el equipo auxiliar funcionen correctamente.
• Purgar el depósito nodriza y el de alimentación de combustible.
• Comprobar que las datos que se indican en las partes de trabajo sean reales.
• Medir los consumos eléctricos de todos los equipos.
• Limpiar todos los equipos.
• Comprobar las correas de transmisión.
• Calcular las rendimientos de los secadores en las diferentes condiciones de
trabajo que se han producido.
• Calcular el rendimiento medio del secador en base a los datos de producción,
contadores y facturas de los suministradores de energía.
• Relacionar los consumos de combustible con la producción.
• Revisar la instrumentación.
• Revisar el estado de refractarios, aislantes y cierres.
• Revisar el estado de aislamiento en tuberías y conductos.
97
• Comprobar el funcionamiento correcto de la regulación de temperatura.
• Efectuar balances detallados de masa y energía en cada secador. Adoptar
medidas correctivas si se producen degradaciones.
• Revisar los equipos de combustión.
• Comprobar la red de combustible en cuanto a temperaturas, aislamientos,
bombas, sistemas de calefacción, etc.; y limpiar los filtros cuando sea posible.
• Recalibrar todos los medidores e instrumentación.
• Reponer los refractarios, aislantes y cierres dañados.
• Analizar los consumos de energía eléctrica.
• Analizar los ciclos de trabajo de los secadores y mantener en servicio los más
eficaces.
• Reducir los tiempos de calentamiento en espera.
• Disminuir el tiempo de secado.
• Averiguar la temperatura idónea de quemado de combustible.
• Programar paradas de los secadores para efectuar mantenimiento preventivo.
• Efectuar pruebas en los secadores para obtener los valores típicos de su
funcionamiento. Representar estos valores con diagramas de Sankey.
• Analizar el proceso de secado y la posibilidad de introducir en el variaciones.
• Estudiar los ciclos de secado y calentamiento en funcionamiento intermitente.
• Utilizar los calores residuales para el secado.
• Mantener abiertas las puertas el menor tiempo posible en las operaciones de
carga y descarga.
• Reducir las pérdidas de calor en las masas inertes: vagonetas, mesas, bandejas,
etc.; que acompañan al producto.
• Eliminar aberturas en los secaderos.
• Planificar las cargas para aprovechar al máximo cada operación de secado.
• Programar el trabajo de los secadores para secar el mínimo preciso.
• Calentar el combustible a la temperatura adecuada para una buena atomización.
• Utilizar los sistemas más eficientes a su máxima capacidad y los menos
eficientes sólo cuando sea necesario.
• Establecer un programa de reposición periódica de piezas como mantenimiento
preventivo.
• Reducir las entradas de aire en las zonas de depresión.
• Reducir las temperaturas de secado.
• Sustituir los secadores por otros más eficaces.
• Sustituir los secadores eléctricos por otros que consuman combustibles.
• Sustituir los secadores que consumen combustibles por otros eléctricos.
98
• Sustituir el fluido calefactor del aire o gases:
• Gases por vapor o fluido térmico.
• Vapor por fluido térmico o gases.
• Emplear secadores continuos en lugar de discontinuos.
• Instalar barreras en la entrada y salida de los productos.
• Aprovechar los gases de calderas o de otros sistemas para dilución en los
secadores.
• Recircular los gases que salen del secador.
• Saturar al máximo posible los gases de salida.
• Precalentar el producto a secar con los gases salientes.
• Cambiar el combustible empleado por otro: gas natural o carbón.
• Sustituir los equipos de combustión por otros de mayor rendimiento.
• Hacer que los ventiladores aspiren el aire de la zona más caliente.
• Instalar equipos para optimizar la combustión.
• Instalar reguladores electrónicos de la velocidad de los ventiladores.
• Añadir aditivos al combustible.
• Instalar equipos de recuperación de los gases de combustión.
• Estudiar la posibilidad de instalar bombas de calor.
• Recuperar calor del producto seco.
• Reparar grietas en cierres.
• Eliminar las pérdidas por radiación a través de aberturas.
• Eliminar las pérdidas de calor de los gases que escapan por las puertas.
• Procurar secar más con medios mecánicos.
• Reducir la masa de los medios de transporte como bandejas, cadenas, etc.
• Hacer más eficientes los ciclones y separadores como cadenas, bandejas, etc.
• Dividir el secador en secciones combinando corrientes cruzadas,
contracorrientes y equicorrientes.
• Sustituir la instrumentación obsoleta.
• Instalar sistema eficaz de control de temperaturas.
• Presecar el producto en corrientes naturales o forzadas.
• Analizar la posibilidad de combinar turbinas de gas con secaderos aprovechando
los gases de escape de la turbina para el secado.
• Mejorar la instrumentación, control y medida utilizando computadoras.
• Eliminar fugas en las tuberías de combustible.
• Sustituir los motores eléctricos sobredimensionados por otros más ajustados y
con mejor factor de potencia.
99
Medidas de ahorro de energía mediante aislamiento térmico.
• Verificar las partes de trabajo:
• Unidad.
• Fecha y hora.
• Flujos de:
• Combustible.
• Aire.
• Gases de combustión.
• Datos de combustión.
• % de CO2 y de CO.
• % de O2.
• Exceso de aire.
• Temperaturas del:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintas partes del circuito.
• Producto en distintas fases.
• Presiones de:
• Combustible.
• Gases en distintos puntos del circuito.
• Aire en distintos puntos del circuito.
• Incidentes que se han producido.
• Operaciones rutinarias efectuadas.
• Observar todos los equipos.
• Revisar el estado de refractarios, aislantes y cierres de calderas.
• Revisar el estado de aislamientos de tuberías y conductos.
• Revisar el estado de refractarios, aislantes, cierres de los hornos y secadores.
• Inspeccionar y reparar aislamientos.
• Reparar fallos de aislamientos en hornos, calderas, secadores, etc.
• Analizar las pérdidas de calor.
• Analizar las operaciones de los operarios y corregir el tratamiento inadecuado de
los aislamientos.
• Utilizar vapor de baja presión para calentamiento de tuberías de
acompañamiento.
• Evitar la apertura innecesaria de puertas de hogares o zonas calientes.
• Aumentar el espesor del aislamiento.
• Utilizar sistemas termográficos para detectar fugas de calor.
100
• Eliminar las pérdidas por radiación a través de aberturas.
• Aislar todos los equipos que trabajen a más de 40-50°C.
• Mejorar la calidad de los aislamientos.
• Aislar válvulas y accesorios.
• Cubrir con esferas aislantes las superficies de líquidos calientes.
• Aislar las redes de vapor, de condensados y de agua caliente.
• Instalar cubiertas o tapas en depósitos.
• Eliminar todas las fugas en tuberías, válvulas y accesorios.
• Analizar las temperaturas de las paredes exteriores de hornos, calderas y
secadores y la rentabilidad de reforzar los aislamientos.
• Aislar la parte posterior de las calderas pirotubulares.
• Estudiar los aislamientos en naves y edificios.
• Utilizar el espesor económico de aislamiento para bajas temperaturas.
• Utilizar el espesor óptimo de aislamiento.
Medidas de ahorro de energía en motores eléctricos.
• Tomar mediciones de:
• Voltaje.
• Corriente.
• Factor de potencia.
• Tiempo de funcionamiento.
• Datos de placa.
• Analizar la red de distribución de energía eléctrica.
• Temperaturas del hierro o cobre.
• Observar todos los equipos.
• Verificar el calentamiento de todos los cojinetes.
• Verificar que el nivel de aceite se encuentre entre los limites recomendados en
las mirillas de inspección, en reductores y/o multiplicadores.
• Verificar el calentamiento del aceite en multiplicadores o reductores.
• Verificar el nivel y la temperatura de aceite en los acoplamientos hidráulicos.
• Limpiar todos los equipos.
• Revisar la instrumentación.
• Controlar las presiones especificas para el aceite del reductor y/o multiplicador.
• Controlar las vibraciones mecánicas e hidráulicas de las bombas.
• Correlacionar la presión y caudal del fluido con la potencia absorbida por el motor
en compresores.
• Limpiar los conductos de entrada y salida en los ventiladores.
101
• Controlar las vibraciones de cojinetes y contrastarlas con las que se obtuvieron al
poner el motor en servicio.
• Eliminar las acumulaciones de polvo de escobillas sobre los bobinados y en los
circuitos de ventilación.
• Verificar el estado de tensión de las correas trapezoidales.
• Controlar los niveles de ruido y/o vibración en reductores y multiplicadores y, si
se ven cambios, iniciar acciones correctivas previa investigación de causas.
• Verificar la velocidad de la bomba y la corriente absorbida por su motor y
contrastar estos datos con los datos históricos, si los hay.
• Controlar las fugas y el estado de empaquetadura en bombas centrífugas.
• Inspeccionar si se producen fugas en el tubo de aspiración.
• Comprobar el funcionamiento de la válvula de pie las instalaciones de bombeo.
• Verificar el estado de juntas laberínticas y anillos de sellado en compresores.
• Correlacionar la presión y el caudal de gas o aire de salida de un ventilador con
la potencia absorbida por su motor.
• Controlar el estado de desgaste de juntas laberínticas en ventiladores para evitar
fugas.
• Verificar el estado de desgaste de las escobillas de los anillos de los motores de
rotor embobinado y proceder a su sustitución, si es necesario.
• Comprobar el equilibrio entre fases de los condensadores de compensación del
factor de potencia en motores asíncronos, para evitar corrientes de circulación que
producirán pérdidas energéticas.
• Verificar el tiempo de arranque del motor y compararlo con las condiciones
normales de arranque, actuando en caso de que sea mayor que en condiciones
anteriores.
• Verificar la corriente de línea del motor cuando sus condiciones de carga puedan
considerarse como normales, o lo más cercanas posible a la nominal, interviniendo
cuando se sucedan mediciones mayores a las anteriores.
• Renovar el aceite de acuerdo con la calidad especificada y ciclos indicados en
los acoplamientos hidráulicos.
• Mantener la bobina de acoplamiento dentro del tipo de servicio para el que fue
diseñada, en los acoplamientos eléctricos.
• Renovar la granalla o polvo magnético en los acoplamientos de este tipo.
• Inspeccionar la bobina de acoplamiento y sustituirla cuando su aislamiento
presente signos de vejez, en los acoplamientos eléctricos.
• En el caso de bombeo de líquidos, cuya viscosidad decrece con la temperatura,
caldear el líquido de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.
102
• Controlar las vibraciones en los compresores centrífugas axiales, recíprocos y en
todas las máquinas arrastradas y motores eléctricos.
• Estimar, medir o evaluar los rendimientos de los motores de una planta a
diversas cargas.
• Controlar el estado de los aislamientos por medio de ensayos no destructivos
para anticiparse a las averías y llevar un registro histórico de las mismas.
• Controlar las temperaturas de los devanados de un motor en función del régimen
de carga y compararlos con los máximos posibles en el motor según la clase de
aislamiento.
• Reducir al mínimo necesario los tiempos de conexión de los motores.
• Evitar el funcionamiento en vacío de los motores.
• Realizar las modificaciones que técnicamente fuesen positivas para que los
motores que arrancan en carga lo hagan con carga mínima, o en vacío.
• No utilizar motores de rotor bobinado para aquellas aplicaciones que requieran
regulación de velocidad.
• Elegir motores rápidos (2,4 polos) si es posible y con acoplamiento directo.
• En el caso de motores síncronos, hacer que funcionen con factores de potencia
cercanos a la unidad.
• Tratar de evitar el uso de motores definidos para redes de 60 Hz y reconvertidos
para redes de 50 Hz por cambio del número de espiras.
• Medir, estimar o evaluar el rendimiento de la máquina arrastrada y controlar su
evolución temporal.
• No sobrepasar un deslizamiento del 5% (solo eventualmente), en el caso de
acoplamientos hidráulicos y eléctricos.
• Verificar que el trazado de la tubería de aspiración de una bomba centrífuga, no
permite que se formen bolsas de aire.
• Adoptar motores de inercia reducida en aquellos accionamientos que realizan un
número anual elevado de arranques.
• Adecuar los motores a la potencia necesaria, de forma que trabajen en puntos
cercanos al máximo rendimiento.
• Instalar limitadores de corriente de arranque.
• Emplear motores de dos velocidades para variar el caudal de una bomba o
ventilador, cuando se dan solamente dos regímenes de funcionamiento.
• Emplear motores de alto rendimiento.
• Instalar un motor de corriente continua alimentado por rectificadores,
sustituyendo el motor asíncrono de rotor bobinado, para el accionamiento de máquinas
herramientas que deban funcionar a cargas y velocidades variables.
103
• Emplear motores síncronos en lugar de asíncronos cuando las características de
potencia, factor de potencia y rendimiento los justifiquen.
• Utilizar motores síncronos de polos con imanes permanentes, en máquinas
arrastradas que exijan por su accionamiento muchos motores pequeños.
• Sustituir los motores monofásicos de corriente alterna por motores trifásicos.
• Sustituir los motores asíncronos antiguos por motores modernos normalizados.
• Alimentar el motor de arrastre de bombas o ventiladores que deban suministrar
caudales variables, mediante sistemas de regulación de velocidad de alto rendimiento.
• Adoptar un sistema de alimentación a base de inversor conmutado por la red y
motor síncrono para el accionamiento de compresores centrífugos de alta potencia.
• Para potencias superiores a 100 kW, los motores actuales de corriente alterna
por otros más adecuados, en los casos de accionamientos a velocidad variable.
• Evaluar técnica y económicamente la vialidad de los rectificadores o inversores
que funcionan en recuperación de energía con la red.
• Utilizar cicloconvertidores, en lugar de sistemas de circuito intermedio para los
accionamientos a velocidad variable, siempre que sea técnicamente posible.
• Corregir la tensión de alimentación del motor asíncrono.
• Equilibrar la tensión de alimentación de los motores de corriente alterna.
• Compensar la energía reactiva demandada por los motores de corriente alterna
más importantes o con mayor número de horas de funcionamiento.
• Instalar acoplamientos hidráulicos o eléctricos en aquellos motores sometidos a
un número elevado de arranques duros.
• Disminuir las pérdidas de carga en las tuberías y/o canalizaciones de fluidos.
• Sustituir o tornear los rodetes de las bombas centrífugas para mejorar su
rendimiento.
• Instalar equipos de control de las temperaturas del aceite de lubricación de
cojinetes, en los motores grandes, a fin de minimizar las pérdidas.
• Instalar equipos de control del sistema de ventilación, en los motores grandes, a
fin de minimizar las pérdidas.
• Minimizar las caídas de presión en las válvulas de control de bombas y
compresores.
• Adoptar el diámetro óptimo para tuberías de aspiración o impulsión de bombas,
compresores, soplante y otros.
• Emplear un motor de alto deslizamiento asociado con un volante de inercia en
aquellos caos en que se precisan servicios intermitentes con arranques y paradas
bruscas y en número elevado.
104
• Instalar equipos para recuperación de calores de refrigeración de motores,
compresores, etc.
• Instalar bombas, ventiladores y compresores de alta eficiencia.
• Regular los procesos carga/no carga en compresores a fin de evitar tiempos
muertos y arranque bruscos.
Medidas para ahorro de energía en transformadores.
• Medir el porcentaje de carga y la temperatura a la que está trabajando el
transformador.
• Observar todos los equipos.
• Vigilar niveles de los líquidos refrigerantes (aceite, etc.).
• Comprobar periódicamente el funcionamiento correcto de los motores de
ventilación.
• Eliminar periódicamente depósitos de polvo en el equipo de ventilación:
• Aspas de ventiladores.
• Rejillas de filtrado de aire.
• Superficies de radiadores.
• Comprobar el funcionamiento correcto de los aparatos de medida de
temperatura.
• Comprobar periódicamente el funcionamiento de las alarmas por exceso de
temperatura.
• Revisar la instrumentación.
• Limpiar o sustituir filtros de aceite.
• Analizar el estado del aceite con la periodicidad indicada en las instrucciones del
fabricante.
• Efectuar, en su caso, los procesos de regeneración de las condiciones del aceite
que resulten aconsejables después del análisis.
• Efectuar las operaciones de mantenimiento del equipo de regulación de tensión
recomendados en las instrucciones del fabricante.
• Renovar el desecante del aire del conservador en el plaza establecido, o cuando
su color comience a alterarse.
• Mantener en buen estado los motores de los sistemas de refrigeración.
• Reparar fugas en redes y válvulas de refrigeración.
• Desconectar transformadores que no estén en carga.
• Medir periódicamente las pérdidas de energía.
• Medir periódicamente los consumos de los motores de ventilación.
• Disponer espacios amplios de renovación de aire en torno a los radiadores.
105
• Estudiar, consultando al fabricante, la posibilidad de desconexión de la
ventilación aún en plena carga, pero con temperaturas ambientales muy inferiores a las
normales.
• Instalar instrumentos de medida de la temperatura del aceite (termómetros) y de
los bobinados (márgenes térmicos).
• Estudiar las variaciones de temperatura del aceite del transformador.
• Analizar las pérdidas, contrastándolas con:
• Valores medidos anteriormente.
• Valores garantizados por el fabricante.
• Valores del factor de carga.
• Analizar el factor de carga del transformador.
• Ajustar la tensión, accionando los dispositivos de regulación de la misma, a
valores lo más próximos posible a la tensión nominal de las cargas.
• Instalar autotransformadores, en lugar de transformadores, si las relaciones de
transformación son pequeñas.
• Evitar la conexión en paralelo de transformadores con distinto número de
bobinados sin un estudio previo.
• Redactar manuales de operación con instrucciones concretas.
• Establecer un programa de formación continua del personal mediante cursos,
seminarios, etc.
• Establecer un programa de revisión, en el que figuren:
• Elementos concretos a revisar.
• Intervalos de tiempo entre revisiones consecutivas.
• Establecer un programa de reposición periódica de piezas como mantenimiento
preventivo.
• Establecer las listas de operaciones y comprobaciones de cada período fijo de
tiempo.
• Establecer el programa de lubricación para las partes móviles.
• Desconectar transformadores de potencia cuando la carga es baja, atendiendo la
demanda con transformadores auxiliares nuevos de menor potencia.
• Sustituir transformadores antiguos, de bajo rendimiento, por otros de rendimiento
más elevado.
• Recuperar el calor de las pérdidas en transformadores, empleándolo para el
precalentamiento en circuitos de agua y aire acondicionado.
• Fraccionar la potencia de los transformadores para atender distintos niveles de
carga con unidades de potencia proporcionadas a los mismos.
• Sustituir bobinados cuando las pérdidas en el cobre sean muy elevadas.
106
• Instalar sistemas automáticos para desconexión de los equipos de refrigeración,
si la carga es suficientemente baja como para hacerlos innecesarios.
• Corregir desequilibrios de tensión en transformadores acoplados en paralelo,
mediante la instalación de auto transformadores interconectados.
• Corregir desequilibrios de impedancia interna, en transformadores acoplados en
paralelo, mediante la instalación de autotransformadores interconectados.
• Instalar equipos de recuperación de calor en los circuitos de refrigeración de
transformadores.
Medidas de ahorro de energía mediante capacitores de potencia.
• Revisar la instrumentación.
• Recalibrar todos los medidores e instrumentos.
• Apretar las puntas de unión de los condensadores al embarrado.
• Verificar si el condensador presenta fugas de líquido impregnante,
particularmente en base de los aisladores.
• Verificar el estado de las resistencias de descarga y de las bobinas de descarga
para cumplir las normas de seguridad.
• Verificar el calentamiento del agua de refrigeración en los condensadores de
media frecuencia.
• Verificar la resistencia de aislamiento entre puntas del condensador de media
frecuencia y el serpentín de refrigeración.
• Verificar las fugas de aceite de los condensadores de acoplamiento de redes.
• Verificar el estado de los cartuchos fusibles de protección y de sus muelles de
expulsión.
• Verificar si hay calentamientos anormales en la caja del condensador.
• Verificar si están equilibradas las capacidades entre fases diferentes de las
baterías trifásicas de baja tensión.
• Verificar el equilibrio de capacidades entre fases diferentes en las baterías de los
condensadores.
• Verificar la actuación correcta de las protecciones de una batería de
condensadores.
• Revisar los contactos de los interruptores que controlan las baterías de los
condensadores y reponerlos si fuera necesario.
• Verificar el grado de precisión en los condensadores de acoplamiento a redes
destinados a las mediciones.
• Cumplir las normas de sustitución en función de la pérdida de capacidades para
condensadores autogenerativos.
107
• Hacer reparar los condensadores con el fabricante original.
• Realizar, si fuera posible, un balance de flujos de energía activa y reactiva de una
fabrica, de forma total en un período o bien flujos de potencia activa y reactiva para
diversos estados de funcionamiento.
• Caracterizar a los diversos equipos eléctricos de una fabrica en función de la
potencia reactiva que absorben para los diversos estados de potencia activa.
• Medir periódicamente el ángulo de pérdidas dieléctrico de un condensador como
criterio para evaluar su envejecimiento.
• Tener en cuenta el efecto de aumento de tensión después de la corrección del
factor de potencia sobre los aparatos conectados a la red y, en particular motores
asíncronos.
• Medir los armónicos en las redes en los que se sospeche su presencia antes de
la instalación de una batería de condensadores y después instalar ésta con filtros para
los más importantes armónicos presentes.
• Controlar la correcta aplicación de las tarifas en lo que se refiere a la penalización
por corriente reactiva.
• Evaluar siempre la disminución de pérdidas activas al mejorar el factor de
potencia.
• Redactar manuales con instrucciones precisas para los operarios.
• Establecer un programa de formación continua del personal mediante cursos,
seminarios, etc.
• Establecer listas de operaciones y comprobaciones periódicas, y su frecuencia.
• Establecer un programa de reposición periódica de piezas con mantenimiento
preventivo.
• Mejorar el factor de potencia.
• Instalar baterías continuas de compensación la oscilación y trabajar con factores
de potencia igual a la unidad, en hornos eléctricos.
• Prever la adecuada ventilación de la sala en las instalaciones de condensadores
de media frecuencia.
• Corregir el factor de potencia por corrección individual motor a motor.
• Corregir el factor de potencia mediante una distribución escalonada de las
baterías de condensadores en planta.
• Corregir el factor de potencia mediante el empleo de baterías automáticas de
condensadores.
• Introducir la compensación individual de corriente reactiva en todas las máquinas
eléctricas de nueva instalación.
108
• Sustituir los compensadores síncronos existentes por baterías continuas de
compensación.
• Instalar relevadores de factor de potencia para evitar la devolución de energía
reactiva en adelanto de la red.
• Verificar si se puede usar el mismo transformador mejorando la compensación,
en los casos en que haya que incrementar la potencia instalada de la planta.
• Fraccionar una batería fija para tener mayor flexibilidad.
• Evaluar la incidencia de las pérdidas de las bobinas de reactancia y de los
transformadores intermedios, en las baterías de compensación continua.
• Instalar un contactor de energía reactiva.
• Sustituir los condensadores al término de su vida útil de modo riguroso.
• Sustituir los condensadores anteriores a 1960.
Ahorro de energía en sistemas de aire acondicionado.
• Comprobar que el sistema de agua de refrigeración en el aire acondicionado
funciona correctamente.
• Limpiar los condensadores del sistema de aire acondicionado para reducir la
potencia de los compresores.
• Limpiar las rejillas del paso del aire acondicionado para evitar obstrucciones.
• Limpiar las baterías y ventiladores de los aerotermos.
• Comprobar el funcionamiento de válvulas y grifos de agua caliente.
• Calibrar periódicamente los sensores que controlan las aperturas de las entradas
y salidas de aire de ventilación.
• Limpiar paredes y cielos rasos para mejorar la reflectividad luminosa.
• Reducir hasta el mínimo compatible con el confort.
• Desconectar el aire acondicionado durante las horas de no trabajo.
• Disminuir el nivel de calefacción cuando no se usa el edificio.
• No introducir aires viciados de alta humedad en el sistema de aire acondicionado.
• Acondicionar el aire solamente en las zonas utilizadas de la planta.
• Enclavar el sistema de aire acondicionado y el de calefacción para evitar el
trabajo simultáneo.
• Mantener la temperatura de los locales más baja en invierno y más alta en
verano.
• Utilizar el mínimo de calefacción en zonas de almacenamiento.
• No refrigerar un local por debajo de la temperatura requerida.
• Reducir el aire fresco durante el día en el sistema de aire acondicionado.
109
• Instalar temporizadores para controlar el ciclo de calefacción.
• Impedir la utilización de calentadores individuales, salvo en casos específicos.
• Fijar normas para el cierre de puertas y ventanas.
• Mantener las puertas y ventanas cerradas para impedir la salida del aire
acondicionado.
• Mantener cerradas las puertas de comunicación con zonas no acondicionadas.
• Mantener fuera de uso determinadas puertas de entrada al edificio.
• Utilizar al máximo la energía solar para calefacción.
• Impedir la manipulación de termostatos por personas no autorizadas.
• Analizar la ventilación de la planta industrial. Intentar programar el número de
renovaciones del aire ambiente.
• Utilizar controladores entálpicos para recircular el aire interior o usar aire exterior,
minimizando la carga de aire acondicionado.
• Instalar controles nocturnos en equipos de calefacción y refrigeración ya
existentes.
• Instalar sistemas de calefacción que se controlen más fácilmente y que sean más
eficientes.
• Reducir al máximo posible la altura de los techos.
• Instalar cortinas de aire en las puertas de paso.
• Instalar equipos automáticos de control de calefacción.
• Instalar equipos de recuperación de calor del aire viciado.
• Analizar la posibilidad de instalar bombas de calor.
• Utilizar ruedas de calor u otros intercambiadores para aprovechar el calor del aire
viciado en calentar el aire de entrada.
• Utilizar la bomba de calor para acondicionamiento del local.
• Utilizar el calor de los gases de combustión para calefacción de locales.
• Utilizar la salida de los gases de hornos para calefacción.
• Recuperar el calor del agua caliente residual.
• Aislar calentadores de agua, depósitos de almacenamiento y tuberías.
• Aislar las zonas que requieren una gran ventilación.
Ahorro de energía en iluminación.
• Limpiar las lámparas de iluminación.
• Mantener apagados las lámparas de determinados lugares en los momentos en
que no son necesarios.
• Llevar a cabo programas de limpieza periódica tanto de lámparas como de
reflectores.
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• Mantener en buenas condiciones de limpieza los lugares iluminados,
especialmente los techos y paredes.
• Eliminar la iluminación innecesaria.
• Eliminar las lámparas de bajo rendimiento.
• Implantar un programa de sustitución de lámparas por otras de rendimiento y
vida útil mayor.
• Reducir la iluminación al mínimo eficaz.
• Eliminar la iluminación artificial cuando la iluminación natural es suficiente.
• Reducir la iluminación de exteriores hasta el mínimo nivel de seguridad.
• Eliminar la iluminación en la parte alta de los apilados.
• Apagar luces cuando no estén en uso.
• Eliminar o reducir iluminación de anuncios y luminosos exteriores.
• Ajustar los niveles luminosos y los coeficientes de uniformidad a las necesidades
reales de cada zona.
• Fraccionar los circuitos de alumbrado para hacer posible el apagado de lámparas
en lugares en los que no se esté utilizando.
• Dotar a los circuitos que sean susceptibles de ello de celdas fotovoltáicas o
interruptor horario que aseguren su apagado cuando no se precisan.
• Establecer un circuito de control de apagado de lámparas para el servicio de
vigilancia.
• Llevar a cabo programas de renovación periódica de lámparas, eliminando de las
instalaciones las de flujo muy agotado por las horas de servicio.
• Emplear lámparas de elevado rendimiento, teniendo en cuenta siempre las
exigencias de calidad de cada zona según su utilización.
• Utilizar luminarias herméticas.
• Instalar láminas reflejantes.
• Modificar la estructura de la nave para instalar láminas translúcidas.
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CONCLUSIONES.
El diagnóstico de energía es una herramienta sumamente útil para abordar los
problemas que se presentan en el uso racional de la energía en la industria y los
servicios.
Por otra parte, la obtención de datos puede resaltar problemática cuando no se cuenta
con la instrumentación adecuada y correctamente calibrada, en cuyo caso deberá ser
calculada la información necesaria si esto es posible.
El diagnóstico debe ser dirigido por personal técnico especializado. No obstante, el
factor tiempo pronostica que no es factible realizar un proceso completo de capacitación
del personal técnico disponible y esperar su conclusión para iniciar las actividades de la
aplicación del diagnóstico, el ingeniero requerido para ello sólo necesita de sólidos
conocimientos.
A pesar de la sencillez con la que puede ser aplicado el diagnóstico por el ingeniero de
la industria, pueden presentarse problemas de detalle que, para resolverlos, se requiere
de la consultoría de alguna compañía experta en su aplicación o técnicas similares.
En el aspecto financiero, el diagnóstico permite efectuar mejores inversiones al
proporcionar la información que auxilia en la selección del nuevo equipo o accesorios.
En un contexto más amplio, permite elegir mejores opciones dentro de un marco global
económico-energético, conduciendo hacia una mejor explotación de las instalaciones
industriales existentes y que, indudablemente, repercuten en considerables ahorros
tanto económicos como energéticos, disminución del impacto ambiental y el
alargamiento de las reservas fósiles.
Finalmente, los diagnósticos de energía dan la posibilidad de establecer programas de
eficientización energética y que aunados a los actuales programas de concientización de
personal y de calidad total, normalmente en curso en la mayor parte de las empresas,
redundarán en una mayor competitividad empresarial.
112
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
[1].- Galindo, L., “Una Metodología para el Desarrollo de Sistemas de Información
Basados en Computadoras”, Memorias del 2º. Congreso Internacional de Metodología
de la Ciencia y de la Investigación para la Educación,
[2].- Asociación Mexicana de Metodología de la Ciencia y de la Investigación, A. C. y
ESIME Unidad Culhuacan, 24 de Mayo de 2006, México, D. F. Pp. 143-164.
[3].- Galindo, L., “Una Metodología para el Desarrollo y Redacción de un Proyecto de
Tesis de Maestría”, Memorias del 1er. Congreso Internacional de Metodología de la
Ciencia y de la Investigación para la Educación, Instituto Tecnológico de Sonora y
Asociación Mexicana de Metodología de la Ciencia y de la Investigación, A. C., 12 de
Enero de 2005, Ciudad Obregón, Sonora. Pp. 1505-1522.
[4].- Checkland, Peter. “Metodología de los Sistemas Suaves en Acción”. Megabyte,
Editorial Wiley. Nueva York, 1998.
[5].- Peón Escalante I. Apuntes de Maestría, SEPI, ESIME, IPN, México, D.F., Mayo
2004.
[6].- Kennet E. Kendall and Kendall Julie E., Análisis y Diseño de Sistemas de
Información, Pearson Education 2002, Tercera Edición.
[7].- Ambriz, J.J.; Villalva, J. y H. Romero. "Metodología e instrumentación de
diagnósticos
Energéticos para plantas industriales". Universidad Autónoma Metropolitana
Iztapalapa. Informe Final a CONACyT. México, abril de 1992.
[8].- J. J. Ambriz y H. Romero-Paredes.
"Administración y Ahorro de Energía".
Libro de Texto para Ingeniería en Energía. Universidad Autónoma Metropolitana.
México octubre de 1993. 329 páginas.
[9].- "Model Report of an Industrial Energy Audit/Survey".
Office of Industrial Technologies. U.S. Departement of Energy.
University City Science Center. March, 1995.
113
[10].- "The Industrial Assessment Center Program".
Folleto descriptivo. Office of Industrial Technologies.
Energy Efficiency and Renewable Energy
U.S. Departement of Energy.
May, 1995.
[11].- Ambriz, J.J., H. Romero y A. Torres.
"Centros de análisis y diagnósticos energéticos".
Proc. Int. Cong. FIUAEM'96, Engineering in Sustainable Development Vol I. Toluca, Edo.
de Mex. Mayo de 1996, pp. 79-84.
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