universidad de guayaquil facultad de ingenierÍa...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN

SEMINARIO

TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE

INGENIERO INDUSTRIAL

AREA SISTEMAS PRODUCTIVOS

TEMA

“ESTUDIO PARA OPTIMIZAR EL CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN SUPERMERCADO DE LA

EMPRESA CORPORACIÓN EL ROSADO S.A.”

AUTOR BAQUE CHILAN JUAN CARLOS

DIRECTOR DE TESIS ING. IND. NAVARRETE PACHECO OSWALDO

2010-2011 GUAYAQUIL- ECUADOR

ii

“La responsabilidad de los hechos, ideas y doctrinas expuestas en esta tesis

corresponden exclusivamente al autor”

____________________

Baque Chilán Juan Carlos

171846532-9

iii

DEDICATORIA

A mis padres: Juan Baque Solís y Ana

Chilán que depositaron toda su confianza

en mí, por darme el apoyo necesario para

cumplir con este objetivo.

A mis hermanos y miembros de mi familia

que siempre estuvieron a bien apoyarme

y de alguna forma se sacrificaron y

colaboraron por mi bienestar.

iv

AGRADECIMIENTO

A Dios sobre toda las cosas que con sus

bendiciones me ha iluminado y guiado

para alcanzar la meta deseada.

Gracias padres y hermanos por estar

conmigo siempre y brindarme su apoyo

incondicional, igualmente a profesores,

compañeros y amigos quienes aportaron

con su ayuda para la elaboración de este

proyecto.

Gracias a ustedes he logrado ampliar mis

conocimientos y culminar una etapa muy

importante en mi vida.

v

INDICE GENERAL

Descripción Pág.

Prólogo 1

CAPITULO I

GENERALIDADES

N° Descripción Pág.

1.1 Antecedentes 3

1.2 Contexto del problema 4

1.2.1 Datos generales de la empresa 4

1.2.2 Localización 5

1.2.3 Identificación según Código Internacional Industrial Uniforme

(CIIU) 6

1.2.4 Productos y servicios 6

1.2.5 Filosofía estratégica 7

1.3 Descripción general del problema 7

1.4 Objetivos 9

1.4.1 Objetivo general 9

1.4.2 Objetivos específicos 9

1.5 Justificativos 9

1.6 Marco teórico 10

1.7 Metodología 16

vi

CAPITULO II

SITUACION ACTUAL


2.1 Capacidad de producción 20

2.2 Recursos productivos 21

2.2.1 Recursos físicos 21

2.2.2 Recursos humanos 23

2.2.3 Recursos Financieros 23

2.2.3.1 Mercado que ocupa la empresa 24

2.3 Procesos de producción 26

2.3.1 Diagrama de flujo de proceso 32

2.3.2 Diagrama de operaciones 33

2.4 Registro del problema 34

2.4.1 Falta de optimización del sistema de iluminación 34

2.4.2 Falta de optimización del sistema de refrigeración 38

2.4.3 Falta de optimización del sistema de climatización 43

CAPITULO III

ANALISIS Y DIAGNOSTICO


3.1 Análisis de datos e identificación de problemas 47

3.1.1 Diagrama de Pareto 48

3.1.2 Consumo energía eléctrica 49

3.1.3 Diagrama Causa-Efecto 50

3.1.4 Análisis Foda 52

3.2 Impacto económico de problemas 54

3.3 Diagnóstico 59

vii

CAPITULO IV

PROPUESTA


4.1 Planteamiento de solución a problemas 60

4.1.1 Propuesta N° 1 61

4.1.1.1 Desarrollo de la propuesta 61

4.1.1.2 Uso de luminarias más eficientes 62

4.1.1.3 Determinación del ahorro de la propuesta 67

4.1.1.4 Encendido y apagado de luminarias 69

4.1.1.5 Determinación de la propuesta 72







4.2 Costo de soluciones propuestas 85

4.3 Evaluación de soluciones propuestas 88

CAPITULO V

EVALUACION ECONOMICA Y FINANCIERA

5.1 Financiamiento 90

5.2 Evaluación financiera 93

5.2.1 Periodo de recuperación de la inversión 93

5.2.2 Valor actual neto 94

5.2.3 Tasa interna de retorno 95

5.2.4 Calculo del Costo/Beneficio 95

viii

CAPITULO VI

PROGRAMACION PARA PUESTA EN MARCHA


6.1 Planificación y cronograma de implementación 96

6.2 Diagrama de Gantt. 97

CAPITULO VII

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones 95

7.2 Recomendaciones 96

Abreviaturas 110

Bibliografía 111

ix

INDICE DE CUADROS

N. Descripción Pág.

1 Especificaciones de las maquinarias 21

2 Cifras del negocio 24

3 Participación en el mercado 24

4 Porcentaje de participación 25

5 Consumo eléctrico luminarias 37

6 Resumen consumo eléctrico luminarias 37

7 Consumo eléctrico equipos de refrigeración 41

8 Consumo eléctrico sistema plus 42

9 Consumo eléctrico sistema de refrigeración 42

10 Consumo eléctrico maquinas de climatización 44

11 Consumo eléctrico centrales de aire 45

12 Consumo eléctrico sistemas 48

13 Porcentaje consumo eléctrico 48

14 Consumo eléctrico sistema de climatización 56

15 Costo energía eléctrica 57

16 Consumo eléctrico sistema de refrigeración 58

17 Costo de energía eléctrica equipos de refrigeración 59

18 Programa de ahorro de energía eléctrica 60

19 Características y flujo luminoso de luminarias 66

20 Resumen consumo eléctrico de luminarias 69

21 Consumo y ahorro de energía eléctrica por iluminación 73

22 Horario de encendido y apagado de centrales de aire 76

23 Capacidad central de aire acondicionado 77

24 Tiempo de funcionamiento de centrales de aire 78

25 Fallas en unidades de refrigeración 81

26 Costo de equipos y materiales 85

27 Costo mano de obra 87

x

28 Datos comparativos del consumo eléctrico de la situación

actual y las situaciones propuestas 88

29 Costo anual energía eléctrica 89

30 Resumen del costo de energía eléctrica 90

31 Inversión total 91

32 Tasa de interés 91

33 Tabla de amortización de préstamo 92

34 Periodo de recuperación de capital 93

35 Valor actual neto 94

xi

INDICE DE GRAFICOS


1 Ubicación hipermercado 5

2 Ingresos de supermercados 25

3 Participación en el mercado 26

4 Luminarias actuales 35

5 Generación de calor de luminarias 38

6 Equipos de refrigeración 40

7 Diagrama de Pareto 49

8 Tubo fluorescentes 54 Watts 63

9 Balastro electrónico 64

10 Tomografía luminarias actuales 67

11 Sensor de presencia 71

12 Sensor de nivel lumínico 71

13 Diagrama del bus de Ecosistema 72

14 Ahorro de energía eléctrica en iluminación 74

15 Tomografías equipos eléctricos 82

16 Tomografías motor ventilador 83

xii

INDICE DE ANEXOS


1 Organigrama estructural de Corporación El Rosado S.A. 101

2-A Emisión de calor en lámparas 102

2-B Emisión de calor en balastro convencional 103

3 Niveles de iluminación interior comunes 104

4 Tomografía motor 105

5 Precio luminarias 106

6 Precio motor monofásico 107

7 Precio breaker 108

8 Precio controlador lógico 109

xiii

RESUMEN

La presente tesis tiene como objetivo minimizar el consumo de energía eléctrica de un supermercado de Corporación El Rosado S.A. optimizando los sistemas de iluminación, climatización y refrigeración e implementar un programa de ahorro de energía, por lo cual se pretende realizar un diagnostico de la situación actual y aplicar mejoras innovadoras en los diferentes sistemas eléctricos del supermercado.

Para la realización de este trabajo se utilizó los siguientes métodos y técnicas: Diagrama de Pareto para encontrar el problema principal, Matriz FODA una alternativa para realizar diagnósticos y determinar estrategias que nos permiten afrontar los problemas o aprovechar las fortalezas de la empresa, Diagrama Causa-Efecto para analizar, estudiar y resolver los problemas identificando las causas reales y potenciales, Programa de ahorro de energía eléctrica cuyo objetivo es reducir el consumo y uso eficiente de energía eléctrica.

Cabe destacar que para optimizar el consumo de energía eléctrica es importante utilizar equipos y maquinas con mayor eficiencia energética que las actuales y dar un constante mantenimiento predictivo y correctivo lo que permitirá identificar las posibles fallas y repararlas.

Una vez planteado el objetivo principal de este trabajo y de aplicar los métodos y técnicas mencionadas para encontrar solución al problema que genera un elevado costo por pagos de planillas de consumo de energía eléctrica, los resultados obtenidos atreves de este trabajo de investigación, fue reducir en un 24% el costo por consumo de energía eléctrica, con una inversión de $ 315,474.66 con un periodo de recuperación de 5 años y 4 meses, teniendo un ahorro anual de $ 79,843.66, ahorro que se puede lograr optimizando los tres principales factores de consumo de energía eléctrica en un supermercado que son iluminación, refrigeración y climatización.

________________ ________________

AUTOR PROFESOR GUIA

PRÓLOGO

El presente proyecto de titulación “Estudio para optimizar el

consumo de energía eléctrica en supermercado de la empresa

Corporación El Rosado S.A.” busca ahorrar energía eléctrica, optimizando

los tres factores principales de consumo eléctrico dentro de las

actividades diarias de un supermercado que son: iluminación,

climatización y refrigeración.

El primer capítulo hace referencia a datos generales de la empresa,

descripción del problema y objetivos del proyecto.

El segundo capítulo abarca la situación actual de la empresa,

recolección de datos del problema para lo cual se utilizo un estudio

térmico, mediciones de cargas conectadas por áreas (Amps), calculo de

potencia (kw) y energía consumida (Kwh) en todo el sistema eléctrico del

supermercado.

El tercer capítulo muestra un análisis de la situación actual,

utilizando las diferentes técnicas de ingeniería industrial que permiten

identificar, cuantificar el impacto económico del problema y dar un

diagnóstico de la situación actual del supermercado.

El cuarto capítulo se refiere a las propuestas planteadas para

solución del problema, por lo que se crea un programa de ahorro de

energía fomentado en los siguientes puntos: uso de luminarias más

eficientes, sistema automático de control de luces y centrales de aire

acondicionado, uso de maquinas y equipos de alta eficiencia energética

con un constante mantenimiento predictivo y correctivo.

Prólogo 2

El quinto capítulo se refiere a la evaluación económica y financiera la

propuesta para conocer la rentabilidad del proyecto.

El sexto capítulo muestra el cronograma de implementación del

proyecto, desde la primera actividad hasta la fecha en que probablemente

sea puesto en marcha.

El ultimo capitulo hace referencia a las conclusiones y

recomendaciones que se presentan una vez desarrollado el proyecto.

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. Antecedentes

Corporación El Rosado Cía. Ltda. Es una cadena de

supermercados, jugueterías, cines, tiendas departamentales, y ferreterías.

Todo inicio en 1936 cuando Alfredo Czarniski abrió una pequeña

pastelería llamada “El rosado”, ubicada en el tradicional boulevard 9 de

Octubre, poco a poco con la ayuda de su esposa Ruth fueron

consolidando la idea de un establecimiento diferente donde no solamente

se vendieran deliciosos dulces.

Así nació un nuevo proyecto que se convirtió en restaurante. El

rosado, con el mismo nombre de pastelería y con sillas de ese color. Era

un salón ubicado en la Av. 9 de Octubre entre García Avilés y Boyacá,

frente al actual comisariato, con mesas que ocupaban las aceras, al estilo

francés. Don Alfredo Czarniski hombre muy visionario, se adelanto a

comprar un local frente al restaurante para instalar un almacén de

variedades que lo llamo “Importadora el Rosado”. Meses después cerró el

restaurante y tal cual se desarrollaba los negocios de venta de víveres y

artículos varios, nació por primera vez en Ecuador la modalidad de auto-

servicio en lo que se denomino Supermercados “El Rosado”.

Corporación El Rosado, comenzó un negocio denominado

almacenes de auto-servicio con horno y panadería incluida, a través de Mi

Comisariato apostó al pan de molde Mi panadería para introducir sus

primeros productos al mercado con su marca propia. En el año 2002

monto una planta para la fabricación de panes (MI PANADERÍA S.A.), la

Introducción 4

cual desde los inicios de su actividad se ha caracterizado por ofrecer

productos de primera necesidad sean estos panes de diferentes tamaños

y sabores, con el objetivo de cubrir la demanda de los clientes.

La cadena de auto-servicio de Corporación El Rosado ofrece

cobertura de varios locales de Mi comisariato cubriendo amplios sectores

de Guayaquil, Quito, Machala, Manta, Portoviejo, Salinas, Milagro y Santo

Domingo.

1.2. Contexto del problema

1.2.1 Datos generales de la empresa

Corporación “El Rosado” (Mi Comisariato)

Corporación El Rosado es una cadena de supermercados,

jugueterías, cines, tiendas departamentales y ferreterías más grande del

Ecuador. Mi Comisariato se ha enfocado tradicionalmente en las clases

medias del país.

Cuenta con 36 Locales a Nivel Nacional, de los cuales 26 son de

Guayaquil

Guayaquil: 26 locales: 6 Hipermercados

14 Micros

2 Junior

4 Mini Micros

Corporación El Rosado cuenta con cuatro distintos formatos entre

ellos: Mi Comisariato, Hipermercados, Comisariatos Jr. (tiendas pequeñas,

para ciudades con escaso desarrollo económico) y Mi Canasta (para

niveles socio-económicos más bajos).

Introducción 5

Corporación El Rosado es la segunda cadena de supermercados más

importante en el país, la cuadragésima empresa en cantidad de impuesto

causado en el país en el 2002 (SRI 2002), y la segunda en ventas en el

2009 en Guayaquil.

Mi Comisariato goza de la facilidad de construir hipermercados, y así

elevar su margen de utilidad porque como se explicó anteriormente, las

ventas de artículos no alimenticios posee un mayor margen de ganancia

que los productos alimenticios.

1.2.2 Localización

Corporación El Rosado S.A. Está ubicado en la ciudad de Guayaquil

provincia del Guayas sus oficinas están en la Av. 9 de Octubre 729 y

Boyacá. El hipermercado que se ha escogido como referencia para

realizar el estudio se encuentra ubicado en la Av. Francisco de Orellana,

como se muestra en el grafico.

GRAFICO N° 1

UBICACIÓN HIPERMERCADO

Fuente: www.googlemaps.com Elaboración: Juan Baque

http://www.googlemaps.com/

Introducción 6

1.2.3 Identificación según Código Internacional Industrial Uniforme

(CIIU).

La empresa Corporación El Rosado S.A. dentro del código

internacional industrial uniforme (CIIU) forma parte del siguiente grupo:

G Comercio al por mayor y al por menor

G52 Comercio al por menor no especializado

G5212 Grandes tiendas y almacenes minoristas por

departamentos.

Según la clasificación por actividad económica – Código CIIU

Corporación El Rosado forma parte del grupo “Grandes tiendas y

almacenes, tiendas y almacenes minoristas por departamentos” con la

siguiente codificación G5212.

1.2.4 Productos y servicios.

Corporación El Rosado es una empresa que desde sus inicios tiene

como actividad principal ofrecer surtidos productos de tipos alimenticios y

Introducción 7

no alimenticios como son lácteos, frutas y legumbres, carnes, pollos,

mariscos, granos, juguetes, mercancías generales, etc. Además elabora

sus propios productos como los panes de diferentes tamaños y sabores

como son: Pan molde, pan hamburguesa, pan de pascua y tortas con la

marca “Mi panadería”. También cuenta con una fábrica de conservas de

frutas “Alimentos del Ecuador”.

Corporación El Rosado se promociona en el mercado con las

siguientes marcas: Mi comisariato siendo esta su principal marca con el

eslogan “Siempre de todo y a menor precio siempre”, Mi juguetería,

Ferrisariato, Rio Store, Supercines, Rock and Roll, Metrópolis y los

restaurantes Chilis.

1.2.5 Filosofía estratégica.

Misión

“Ofrecer a las familias ecuatorianas bienestar durante su vida, a través de

la provisión de productos y servicios de excelencia en beneficio de

nuestros clientes, colaboradores, proveedores, accionistas y la comunidad

en general”.

Visión

“Consolidarnos como la cadena de supermercados más eficiente y

confiable del país logrando la plena satisfacción del cliente poniendo a

disposición productos de alta calidad con la modalidad de autoservicios”.

1.3 Descripción general del problema.

Corporación El Rosado a través del tiempo ha contado con un

departamento de mantenimiento dedicado a controlar, programar y

Introducción 8

mantener los activos en las condiciones normales de trabajo realizando el

mantenimiento correspondiente de acuerdo a las averías que se

presentan en las maquinas y equipos eléctricos.

El departamento de mantenimiento tiene la responsabilidad de

controlar el consumo de energía eléctrica siendo este el principal

problema en los supermercados, motivo por el cual ha generado un alto

costo por consumo de energía eléctrica, que la empresa cancela

mensualmente a la empresa suministradora de fluido eléctrico.

Dentro de los supermercados existen varias situaciones adversas

que influyen en el despilfarro de energía eléctrica y afectan directamente

a la economía de la empresa, el consumo eléctrico de un supermercado

esta dado por tres principales factores: Iluminación, refrigeración y aire

acondicionado.

El gasto por consumo excesivo de energía eléctrica se da por las

siguientes razones:

Falta de optimización del sistema de alumbrado: equipos con bajo

índice de eficiencia energética y falta de control en el tiempo de

uso.

Funcionamiento innecesario de centrales de aire acondicionado:

falta de control de motores que requieren estos sistemas.

Falta de optimización del sistema de refrigeración: falta de control

de diversos motores del sistema, esto es, ventiladores y

compresores.

Además de los puntos tres puntos indicados, otro punto importante

es la falta de mantenimiento en sus diferentes maquinas y equipos.

Introducción 9

1.4 Objetivos.

1.4.1 Objetivo general del problema.

Minimizar el consumo de energía eléctrica de un hipermercado,

optimizando los sistemas de iluminación, refrigeración y climatización, e

implementar un programa de ahorro energía eléctrica.

1.4.2 Objetivos Específicos.

Diagnosticar el estado actual de los sistemas eléctricos.

Cuantificar y cualificar los principales factores que provocan un

elevado costo por consumo de energía eléctrica.

Identificar y evaluar las causas que generan un alto consumo

eléctrico.

Cuantificar económicamente el monto de las pérdidas que generan

los principales consumos eléctricos de un supermercado.

Aplicar técnicas y métodos que permitan reducir el consumo

eléctrico (programa de ahorro de energía).

Incorporar nuevas tecnologías con equipos que presenten un alto

índice de eficiencia energética.

Desarrollar políticas de uso eficiente de energía.

1.5 Justificativos.

La realización del presente trabajo de investigación se justifica con el

fin de aplicar mejoras en los diferentes sistemas eléctrico de un

supermercado pretendiendo hacer una evaluación total de los problemas

que afectan la economía de la empresa por el excesivo consumo de

energía eléctrica, identificando las causas y los efectos de los problemas

que generan un elevado costo por pagos de planillas de consumo del

fluido eléctrico. Además esta investigación es importante porque nos

Introducción 10

permite dar un diagnóstico de la situación actual de los sistemas de

iluminación, refrigeración y aire acondicionado siendo estos los

principales consumos eléctricos de un supermercado y con ello plantear

alternativas de solución a los problemas.

Se busca con este proyecto identificar las oportunidades de esta

empresa comercial de mejorar la calidad del producto servicio, al generar

e implementar soluciones innovadoras y manejar oportuna y eficazmente

situaciones de cambio.

La implementación de un programa de ahorro de energía se justifica

en la optimización del consumo de energía eléctrica, buscando reducir el

consumo eléctrico principalmente en las áreas de iluminación

refrigeración y aire acondicionado.

1.6 Marco Teórico.

Para desarrollar el presente trabajo se tomó como referencia las

técnicas de ingeniería industrial que permiten la identificación de los

problemas que se presentan en la empresa, además se considera

investigaciones realizadas por otras empresas sobre el consumo de

energía eléctrica, dando confianza a este proyecto de tesis para dar las

mejores alternativas de solución de los problemas.

Fuente: www.monografias.com

Para futuro, los desafíos energéticos que enfrenta la cadena de los

supermercados se pueden sintetizar en tres áreas: primero, reducir el

consumo eléctrico, manteniendo el estándar, principalmente en las áreas

de iluminación, refrigeración y aire acondicionado. Segundo, reducir las

pérdidas energéticas, de forma de aprovechar esta energía en procesos

productivos que requieran electricidad. Por último, el incorporar el uso de

Introducción 11

fuentes de Energías Renovables No Convencionales (ERNC) para los

procesos de los supermercados.

Fuente: Ingeniería industrial “Niebel-Freivalds”

“la única posibilidad para que una empresa crezca y aumente su

rentabilidades aumentar la productividad” (Pág.5).

Fuente: Tesis 2469, Autor: Martínez Rodríguez Rafael Eduardo,

Tema: Optimización del consumo de energía eléctrica en cervecería

suramericana.

Los principales problemas que afectan la economía de la empresa

son:

Volumen de ventas bajas.

No hay aprovechamiento de aguas ya utilizadas.

Consumo innecesario de energía eléctrica.

Nuestro objetivo nos lleva a procurar un ahorro significativo de

energía eléctrica, analizando procesos inadecuados que se están

presentando.

Fuente: Tesis 2897, Tema: Optimización del sistema eléctrico en el

escuadrón de ingeniería de la Base Aérea Taura.

Los problemas más críticos por los que atraviesa el escuadrón

energía eléctrica es el pago de altas planillas por consumo del fluido

eléctrico, originado por el despilfarro de energía eléctrica convertidores de

voltaje y transformadores en la capacidad instalada versus una mínima

capacidad usada.

Introducción 12

Otro punto importante, es la demanda en KW se lo determina como

la rapidez promedio de extracción de energía eléctrica de la empresa

suministradora durante un periodo de (60 min.) por tal motivo la empresa

eléctrica impone un cargo por demanda expresada en KW, referente a

este punto, la maquinaria eléctrica que más consume en el arranque sus

motores es el convertidor de 400KW y la planta de oxigeno de 500KW

(promedio de amperaje de arranque c/u 2200 amp / seg. duración 6 seg.

Fuente: www.monografias.com

Definiciones Eléctricas Básicas.

El sistema eléctrico y sus características abarcan no solamente los

diversos tipos de equipos que se usan y su agrupación para conformar la

carga, sino también el grupo de consumidores que integran un sector.

Antes de proceder al diagnóstico y estudio de carga es necesario definir

las relaciones más importantes y útiles.

Potencia activa

Es la razón a la cual se efectúa el trabajo útil en un circuito eléctrico.

La unidad que por lo regular se usa es el vatio (W) o kilovatio (KW). El

kilovatio-hora representa la potencia eléctrica de un kilovatio actuando en

un intervalo de una hora; así pues, éste representa una medida del

trabajo total que realiza un circuito eléctrico. La representación

matemática de esta potencia trifásica está dada por la Ec. 2.1

[2.1]

Introducción 13

Potencia reactiva

Es la potencia que no se traduce en trabajo útil, pero representa la

interacción de la energía magnética que hace posible el funcionamiento

de las máquinas eléctricas. Se representa en los sistemas de potencia,

como una reactancia. Esta reactancia se expresa en ohmio al igual que la

resistencia y la energía que interviene en ella en kilo – voltios – amperios -

reactivos (Kvar), y está dada por la siguiente ecuación:

[2.2]

Potencia aparente

Es la potencia suministrada por la fuente de energía y se obtiene

como la suma fasorial de la potencia activa y reactiva. El conjunto de ellas

forma el llamado triángulo de potencia. La unidad de medida se expresa

en voltios - amperios (VA) y está dada por la siguiente ecuación:

[ 2.3]

Demanda

La demanda de una instalación o sistema es la carga en las

terminales receptoras tomada en un valor medio a determinado intervalo.

En esta definición se entiende por carga la que se mide en términos de

potencia (aparente, activa, reactiva) o de intensidad de corriente. El

período durante el cual se toma el valor medio se denomina intervalo de

demanda y es establecido por la aplicación específica que se considere,

la cual se puede determinar por las constantes térmicas de los aparatos o

por la duración de la carga.

Introducción 14

La demanda depende del monto mayor incurrido de acuerdo a los

siguientes criterios:

Demanda mínima.

Demanda máxima

Demanda asignada contratada.

Demanda mínima

Corresponde al cargo que se efectúa en aquellos casos en que la

demanda leída en el mes, es menor a la demanda mínima de la tarifa y

demanda asignada contratada.

Demanda máxima

Corresponde a la lectura máxima registrada durante el período de un

mes.

Demanda contratada

Es la demanda de referencia contratada por la empresa para ser

suministrada, y se considera la demanda máxima incurrida en cualquiera

de los meses previos como referencia para su asignación.

Carga conectada.

La carga conectada es la suma de los valores nominales de todas

las cargas del consumidor que tienen probabilidad de estar

en servicio al mismo tiempo para producir una demanda máxima. La

carga conectada se puede referir tanto a una parte como al total del

sistema y se puede expresar en vatios, kilovatios, amperes, HP, kilovoltios

- amperes, entre otros, dependiendo de las necesidades y requerimientos

del estudio.

Introducción 15

Facturación de energía eléctrica

Es la forma de expresar y saber la cantidad de energía eléctrica que

se ha consumido en un período de un mes y los costos que representa,

según las tarifas que se tenga. La forma de realizar la facturación consiste

en el cargo por consumo de energía (KWH) y por demanda (KW).

Además se presenta una serie de implicaciones que deben ser

comprendidas por las personas responsables de la instalación.

Cargo por consumo de energía

Es el producto directo de la energía eléctrica utilizada para la

generación de trabajo mecánico o generación de calor (potencia activa)

durante un tiempo determinado, multiplicado por la tarifa (Bs./KWH).

Para obtener reducciones en este concepto se debe asegurar que

aquellos equipos que estén utilizando la energía eléctrica, produzcan un

trabajo mecánico o generen un calor, que luego pueda contabilizarse

como parte del producto terminado, es decir darles un uso productivo.

Cargo por demanda

El cargo por demanda tiene implicaciones que penalizan el mal uso

de la energía eléctrica, ya sea por falta de control de operación de la

planta (picos de demanda), o por el uso indebido que se le puede dar a la

energía, es decir un bajo factor de potencia. En el cargo por demanda es

donde hay lugar a posibles reducciones y esto depende en gran medida

de la comprensión que se tenga de algunos aspectos técnicos. Se debe

mencionar que la demanda es registrada por un medidor, el cual requiere

de una lectura sostenida superior a la registrada previamente. Esto es, en

otras palabras, aquellos picos de demandas instantáneas originados por

el arranque de motores o máquinas.

Introducción 16

1.7 Metodología.

El estudio que se realiza para optimizar el consumo de energía

eléctrica se basa en la aplicación de técnicas y metodologías integradas

para analizar procesos de servicio eléctrico, buscando aumentar la

eficiencia y reducir las pérdidas. El desarrollo del trabajo consiste en la

aplicación de la siguiente metodología:

Diagnostico Inicial:

Información Primaria.- Para realizar la recopilación de datos de los

problemas se usará la investigación de campo con opiniones del personal

que labora en el departamento de mantenimiento en el área eléctrica,

refrigeración y aire acondicionado, se usará la siguiente técnica:

Técnica entrevistas.

La utilización de este tipo de técnica de recolección de información

se sustenta, al igual que otras técnicas cualitativas, en la capacidad de

obtención de una riqueza informativa contextualizada y holística,

elaborada por los entrevistados, en sus palabras y posturas.

En ese sentido facilita la comodidad e intimidad de los entrevistados,

favoreciendo la transmisión de información no superficial, pudiendo

acceder a información difícil de obtener sin la medición del entrevistador.

La entrevista en profundidad es capaz de ofrecer el contraste

cualitativo de los resultados obtenidos mediante procedimientos

cualitativos y facilitar su posterior comprensión.

La información secundaria.- Proveniente de estadísticas y datos

de archivos se encuentran en el departamento de mantenimiento.

Introducción 17

Evaluación:

Evaluar las causas de generación de los problemas

Priorizar los problemas según calificación de importancia

Concepto de Diagrama de Pareto

Es una herramienta que se utiliza para priorizar los problemas o las

causas que los generan. El nombre de Pareto fue dado por el Dr. Juran

en honor del economista italiano VILFREDO PARETO (1848-1923) quien

realizó un estudio sobre la distribución de la riqueza, en el cual descubrió

que la minoría de la población poseía la mayor parte de la riqueza y la

mayoría de la población poseía la menor parte de la riqueza.

El Dr. Juran aplicó este concepto a la calidad, obteniéndose lo que

hoy se conoce como la regla 80/20. Según este concepto, si se tiene un

problema con muchas causas, podemos decir que el 20% de las causas

resuelven el 80 % del problema y el 80 % de las causas solo resuelven el

20 % del problema.

Se recomienda el uso del diagrama de Pareto:

Para identificar oportunidades para mejorar

Para identificar un producto o servicio para el análisis de mejora

de la calidad.

Cuando existe la necesidad de llamar la atención a los problemas o

causas de una forma sistemática.

Para analizar las diferentes agrupaciones de datos.

Al buscar las causas principales de los problemas y establecer la

prioridad de las soluciones.

Para evaluar los resultados de los cambios efectuados a un proceso

comparando sucesivos diagramas obtenidos en momentos

diferentes, (antes y después).

Introducción 18

Cuando los datos puedan clasificarse en categorías.

Cuando el rango de cada categoría es importante.

Para comunicar fácilmente a otros miembros de la organización las

conclusiones sobre causas, efectos y costes de los errores.

Identificación del problema central

Para realizar el análisis de datos e identificación de los problemas se

usará las siguientes técnicas: Diagrama Causa- Efecto, Ishikawa,

Diagrama de Paretto, matriz Foda, Fuerzas de Porter.

Técnica Ishikawa.

El diagrama de causa- efecto o diagrama de Ishikawa es un método

grafico que refleja la relación entre una característica de calidad y los

factores que posiblemente contribuyen a que exista. En otras palabras, es

una grafica que relaciona el efecto (problema) con sus causas

potenciales.

Entre los métodos característicos de la empresa existen dos

categorías importantes: el análisis de calidad y el de proceso.

Su construcción es muy sencilla y tiene su máximo valor cuando se

trabaja en equipo, aunque a nivel individual también tiene un uso práctico,

sobre todo cuando pensar estadísticamente llega a formarse habito.

Definir los costos ocasionados por el problema: el costo se define

calculando potencia consumida en cada área a estudiar multiplicada

por el precio del kwh en alta tensión.

Generar opciones de solución del problema. Se optimizara los

sistemas haciendo uso de la tecnología con equipos de mayor

Introducción 19

eficiencia energética y un correcto control y mantenimiento de

maquinas y equipos.

Seleccionar una de las opciones de solución

Definir los costos de la propuesta: Se definirá por medio de

catálogos y proforma de proveedores.

Analizar los beneficios de la propuesta (Coeficiente beneficio/costo,

TIR, VAN, Periodo de recuperación del capital.)

Desarrollo del cronograma de implementación de la propuesta

(Diagrama de Gantt).

Conclusiones y recomendaciones.

CAPITULO II

SITUACION ACTUAL

2.1 Capacidad de producción

Para la realización de este proyecto se toma como objeto de estudio

uno de los hipermercados más grandes de la ciudad de Guayaquil y es el

Hipermarket norte, situado en la Avenida Francisco de Orellana.

El hipermercado brinda la facilidad de encontrar en un mismo lugar

todo lo que requieran los habitantes de la zona norte de la ciudad, agrupa

a Mi comisariato, Mi juguetería, Río Store y Ferrisariato (10 mil metros

cuadrados), con 16 locales comerciales (anexos), entre ellos 4 sucursales

bancarias.

El mismo que fue construido para recibir un promedio de 30 mil

visitantes por día según estudio realizados por gerente de

comercialización de la empresa, con una superficie de 22 mil metros

cuadrados de construcción y un área de parqueo con capacidad para

1000 vehículos.

Para comodidad de los clientes el hipermercado pone a disposición

50 cajas donde se podrán cancelar rápidamente el valor de las compras,

en la actualidad se trabaja entre un 60% y 80% del total de las cajas

dependiendo el número de clientes que visiten el supermercado que

generalmente aumentan en días festivos y disminuye en días normales.

Situación actual 21

2.2 Recursos productivos

2.2.1 Recursos físicos.

El supermercado objeto de este proyecto cuenta con el siguiente

recurso material:

Instalaciones.- Posee instalaciones propias como se indican en los

planos presentes en anexos. Posee un área de ventas de 20 mil metros y

un área total de 22 mil m2.

Maquinarias y equipos.- Dentro de las principales maquinarias se

encuentran las que intervienen en la conservación de productos que

necesitan refrigeración y las que se utilizan para el acondicionamiento de

aire en el área de ventas, además se utilizan otros equipos y maquinas

como son bombas de agua, hornos, molinos de carne, cortadoras de

hueso, cortadora de madera y computadores.

TABLA N°1

ESPECIFICACIONES DE LAS MAQUINARIAS.

INVENTARIO MAQUINAS Y EQUIPOS

Descripción Función Voltaje

(V) Potencia Cantidad

Potencia total (kw)

Centrales de A/A

Acondicionamiento de aire 12

galpones 440 211kw 12 2532

Compresores sistema plus

Mantenimiento de productos refrigerados

208 15 HP 4 44.70

Unidad compresor mariscos

Mantenimiento de productos congelados

208 3.5 HP 1 2.6

Unidad compresor congelados

Vitrina de helados

208 10 Hp 1 7.45


Descripción Función Voltaje

(V) Potencia Cantidad

Potencia total (kw)

Unidad compresor

isla congelados

Mante. varios productos

congelados 208 10 HP 1 7.45

Unidad compresor mixta arriba


congelados 208 4 1 2.98

Unid. compresor mixta abajo


congelados 208 10 HP 1 7.45

Unid. compresor

cámara carne

Cámara de Mante. carne

208 7.5 1 5.6

Unid. compresor

cámara congelación


208 7.5 1 5.6

Unid. compresor

reserva


208 7.5 1 7.45

Unid. compresor

Vitrina de tortas 208 4 1 2.98

Lámparas Iluminación 12

galpones 277 400W 672 268.8

Horno panadería

Horno de pan 220 39kw 1 39

horno de pollos

Horno de pollos 220 15.7kw 1 15.7

Bombas de agua

Bombas de agua Serv.

General 208 7.5 HP 3 16.9

Máq. molino Molino de carne 220 3HP 1 2.25

Máq. De carne Cortadora de

hueso 220 3HP 1 2.25

Máq. Cortadora de

madera Cortar madera 220 4 HP 1 3.0

Fuente: Investigación directa

Elaboración: Juan Baque


2.2.2 Recurso humano.

En el supermercado laboran 272 colaboradores de los cuales se

dividen en:

Administración: En total 12 colaboradores (1 gerentes principal, 8

subgerentes de almacén y 3 secretarias de oficina).

Bodega 20 colaboradores (5 jefes de bodega, 3 secretarias, 2

encargado de pedidos, 10 personas que recibe y ordena la

mercadería que llega al supermercado.

Ferrisariato: 80 colaboradores que asisten a los clientes

Juguetería: 20 colaboradores

Comisariato: 110 colaboradores entre ellos percheros, cajeras,

mantenimiento

Rio Store: 30 colaboradores

Personal de mantenimiento.- la empresa cuenta con técnicos en

refrigeración, eléctricos y de aire acondicionado. que en total

suman la cantidad de 28 personas que laboran en la ciudad de

Guayaquil.

Como requisito principal para cualquier cargo es tener una

preparación académica mínimo instrucción secundaria.

El orden jerárquico se detalla en el ANEXO # 1, el cual indica la

diferencia de posición o jerarquía con los demás cargos.

2.2.3 Recursos financieros

Dentro de los recursos financieros Corporación El Rosado se

encuentra ubicada durante algunos años entre las cinco empresas

comerciales más grandes del Ecuador, según datos de la

superintendencia de compañías.


TABLA N° 2

CIFRAS DEL NEGOCIO

Año Ventas (Millones de dólares)

2002 292

2006 506.5

2008 678.97

2009 704.40

2.2.3.1 Mercado que ocupa la empresa

El mercado que ocupa Corporación El Rosado se puede apreciar en

la siguiente, donde se exponen las ventas de las principales empresas

que operan bajo el formato de auto servicios.

TABLA N° 3

PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO

EMPRESA VENTAS SUPERMERCADOS (MILLONES/$)

Corporación favorita

2008 2009

Corporación El Rosado

1075.6 1137.2

Tiendas Industriales asociadas

678.97 704.40

Avícola Fernández 227.26 285

18.9 19.5

TOTAL 2146.1

En el siguiente gráfico se puede observar los ingresos que tuvieron

las principales cadenas de supermercados del país con la modalidad de

autoservicios.

Fuente: Corporación El Rosado S.A. Elaboración: Juan Baque

Fuente: Superintendencia de compañías Elaboración: Juan Baque


GRAFICO N°2

INGRESOS DE SUPERMERCADOS

La porción de mercado que ocupa Corporación El Rosado S.A. esta

detallado a continuación.

TABLA N° 4

PORCENTAJE DE PARTICIPACIÓN

Empresa % de mercado

Corporación favorita 53

Corporación El Rosado 33

Tiendas Ind. Asociadas 13

Avícola Fernández 1

TOTAL 100

$ 0,00

$ 200,00

$ 400,00

$ 600,00

$ 800,00

$ 1.000,00

$ 1.200,00

Corporacion Favorita

Corporacion El Rosado

TIA Avicola Fernandez

$ 1

.07

5,6

0

$ 6

78

,97

$ 2

27

,26

$ 1

8,9

0

$ 1

.13

7,2

0

$ 7

04

,40

$ 2

85

,00

$ 1

9,5

0

2008

2009




GRAFICO N° 3

PARTICIPACION EN EL MERCADO

2.3 Procesos de producción

La actividad principal del supermercado es la venta de productos

alimenticios y no alimenticios en el área de mi comisariato se encuentran

diferentes clases de carnes, embutidos, legumbres, lácteos, mariscos,

granos, productos congelados y productos de consumo inmediato.

También se encuentra toda clase de prendas de vestir, electrodomésticos,

juguetes y productos de ferretería.

Corporación el Rosado S.A. Cuenta con un centro de distribución

(bodega central) que surte a diario la cadena de supermercados y

jugueterías, a nivel nacional.

El centro de distribución cuenta con maquinas y equipos que ayudan

a ser más eficientes en el procesamiento, empaque y despacho de los

productos a los supermercados, el centro de distribución despacha diaria

mente cientos de productos desde sus secciones de:

Abastos,

Frutas y legumbres

53%

33%

13% 1%

Corporación favorita

Corporación El Rosado

Tiendas Ind. Asociadas

Avícola Fernández



Bodega de mariscos

Bodegas de granos

Bodega de importaciones

Fabrica de pan

Bodega de juguetería

Bodega de ferrisariato

Bodega de repuestos mantenimiento

En todas estas áreas la actividad empieza muy por la mañana, en el

área de frutas y verduras el movimiento es intenso durante las tres

primeras horas de la mañana, pues los productos son pesados,

empacados, refrigerados cuando es necesario y se despachan

inmediatamente a los puntos de venta. El mismo día el producto llega

desde el proveedor hasta el consumidor. La permanencia de los pescados

y mariscos en el centro de distribución, al igual que las frutas y legumbres,

dura un día. Es decir, los productos llegan al centro de distribución y son

empacados y distribuidos.

Para su mejor conservación, la mercadería viaja en contenedores

refrigerados y secos según la necesidad, teniendo como destino los

supermercados a nivel nacional donde se venderán posteriormente.

Para ofrecer los productos al público, se realiza el siguiente proceso:

los productos llegan a los supermercados desde el centro de distribución

y directamente de los proveedores. Antes de vender los productos son

inventariados y almacenados en bodega. Una vez inventariados estos

son preparados para la venta (limpieza, empacados, etiquetados y

refrigerados) para luego ser expuestos en perchas y vitrinas refrigeradas

respectivas para que el cliente pueda disponer de ellos a su gusto.


La adquisición de productos para surtir el supermercado, se realiza

acorde a la rotación del inventario, teniendo la precaución de mantener

productos frescos en todo momento.

Una vez que se ha colocado los productos en sus vitrinas

correspondientes para que el cliente pueda tener acceso a ellos comienza

el proceso de compra para el cual se pone a disposición del público

coches en las que pueden introducir sus productos de forma cómoda, a la

vez se coloca bolsas plásticas en diferentes puntos para que el cliente

pueda separa los productos que desea comprar, manteniendo así el

orden de su compra para su posterior pago.

Los procesos de conservación en frío son:

Refrigeración Congelación

Refrigeración

Mantiene el alimento por debajo de la temperatura de multiplicación

bacteriana. (Entre 2 y 5 ºC en frigoríficos industriales, y entre 8 y 15ºC en

frigoríficos domésticos.)

Conserva el alimento sólo a corto plazo, ya que la humedad favorece

la proliferación de hongos y bacterias.

Mantiene los alimentos entre 0 y 5-6ºC, inhibiendo durante algunos

días el crecimiento microbiano. Somete al alimento a bajas temperaturas

sin llegar a la congelación. La temperatura debe mantenerse uniforme

durante el periodo de conservación, dentro de los límites de tolerancia

admitidos, en su caso, y ser la apropiada para cada tipo de producto.

Las carnes se conservan durante varias semanas a 2 – 3ºC bajo

cero, siempre que se tenga humedad relativa y temperatura controladas.

De este modo no se distingue de una carne recién sacrificada.


Congelación

La industria de la alimentación ha desarrollado cada vez más las

técnicas de congelación para una gran variedad de alimentos: frutas,

verduras, carnes, pescados y alimentos precocinados de muy diversos

tipos. Para ello se someten a un enfriamiento muy rápido, a temperaturas

del orden de -30ºC con el fin de que no se lleguen a formar macrocristales

de hielo que romperían la estructura y apariencia del alimento. Con

frecuencia envasados al vacío, pueden conservarse durante meses en

cámaras de congelación a temperaturas del orden de -18 a -20ºC,

manteniendo su aspecto, valor nutritivo y contenido vitamínico.

El fundamento de la congelación es someter a los alimentos a

temperaturas iguales o inferiores a las necesarias de mantenimiento, para

congelar la mayor parte posible del agua que contienen. Durante el

período de conservación, la temperatura se mantendrá uniforme de

acuerdo con las exigencias y tolerancias permitidas para cada producto.

Detiene la vida orgánica, ya que enfría el alimento hasta los 20º bajo

cero. Es un buen método, aunque la rapidez en el proceso influirá en la

calidad de la congelación.

Congelación lenta: Produce cambios de textura y valor nutritivo.

Congelación rápida: Mantiene las características nutritivas y

organolépticas.

Puntos importantes en el proceso de Congelación.

Condiciones de los alimentos

1. Alimentos muy frescos

2. Preparación inmediata e higiénica

3. Blanqueo o escaldado de vegetales y frutas


Para la conservación de productos alimenticios se necesitan

diferentes ambientes, como es el caso de productos congelados que

necesitan mantenerse en un ambiente de -14°C a -20 °C, y para los

productos que necesitan refrigeración deben estar en un rango de

temperatura de 2°C a 5°C.

En el supermercado los productos se encuentran distribuidos en

cuatro grandes secciones dependiendo el tipo de producto, estas

secciones son: Comisariato, río store, juguetería y ferrisariato

Para una mejor atención, selección y conservación de los productos

en área del comisariato se han distribuidos los productos por su clase y

necesidad de refrigeración en diferentes secciones.

Para la venta al público los productos están separados en diferentes

secciones:

La sección de carnes donde se exponen gran variedad de carnes

de res, pollo, chancho y embutidos.

La sección de lácteos en donde se exponen diferentes marcas de

leches, quesos, yogur, jugos, etc.

Sección frutas y legumbres se exponen todo tipo de vegetales.

Sección embutidos al peso.

Sección panadería, venta de panes y tortas.

Otra sección es la de productos congelados tal es el caso de pavo,

pollo, pescado, teniendo una gran cantidad de productos

denominados de valor agregado tal es el caso de helados , tortas,

panes de yuca, néctar de frutas, etc.

Adicional a estas secciones se cuenta con dos áreas de

almacenamiento para productos refrigerados y congelados donde el rango


de temperatura va de 2°C a 5°C para productos refrigerados y de -14°C a

-20°C para congelados.

En el área de ferrisariato los productos están distribuidos en

secciones de: electricidad, herramientas, plomería, cerrajería, automotriz,

hogar, muebles y pinturas. Esta área cuenta con su propia bodega para

almacenaje de su mercadería.

El área de río store ofrece al público gran variedad de prendas de

vestir para el cual tiene distribuido su mercadería de la siguiente forma:

sección damas, caballeros, niños y calzados. En el área de juguetería se

ofrece todo tipo de juguetes y útiles escolares.


2.3.1 Diagrama de flujo del proceso de suministro de productos a

supermercado

Proveedores

Supermercado

Centro de

distribución

Cliente

Control de

inventario y

regulación de

compra

Flujo de material

Flujo de información

Transporte

Transporte

Gestión de pedidos


2.3.2 Diagrama de operaciones

1

3

2

1

1

1

1

4

5

Recepción de productos

Verificación que el producto

cumpla con especificaciones

Espera de mercadería para el

registro de entrada

Desembalaje de los productos

Clasificación de los productos

(codificación)

Transporte de productos hasta

lugar de almacenamiento

Almacenamiento de acuerdo al tipo

de productos

Perchar productos en vitrinas

exhibidoras

Venta de productos


2.4 Registro de problemas

El problema principal de esta investigación se refiere a los altos

pagos por consumo de energía eléctrica debido a este problema existe la

necesidad de analizar la situación actual de los sistemas de iluminación,

refrigeración y aire acondicionado siendo estos tres puntos las causas

principales del alto consumo de energía eléctrica.

El gasto por consumo de energía eléctrica se da por las siguientes

razones:

Falta de optimización del sistema de alumbrado: equipos con bajo

índice de eficiencia energética y falta de control en el tiempo de

uso.

Funcionamiento innecesario de centrales de aire acondicionado:

Ingreso demasiado de calor por el techo y falta de control de

motores que requieren estos sistemas.

Falta de optimización del sistema de refrigeración: vitrinas de

exposición de productos abiertas, constantemente durante día y

noche y falta de control de diversos motores del sistema, esto es,

ventiladores y compresores.

Los equipos que mayor energía consumen son las lámparas usadas

para iluminación, los compresores de centrales de aire y refrigeración,

todo el sistema de refrigeración funciona constantemente día y noche

para mantener los productos en buen estado.

2.4.1 Falta de optimización del sistema de iluminación

La falta de eficiencia energética y de control en lámparas utilizadas

en todo el almacén es una de las situaciones adversas que se presentan


en el supermercado representando un alto porcentaje de consumo por

iluminación.

GRAFICO N° 4

LUMINARIAS ACTUALES

El tipo de lámparas que se utilizan son:

Lámpara Multi-Vapor de GE Pulse Arc 400 watts de alta intensidad

de descarga, las mismas que tienen las siguientes características:

Encendido (2 min.) y re-encendido (4 min.)

Corriente nominal en operación (Amps.) 3.25 (400W)

Tiempo en que alcanza el 80% de su flujo luminoso 2 min. (175-

400W).

Tiempo de re encendido 4 min. (175-400W).

Temperatura del bulbo (máx.) 400°C 430°C.

Fuente: Investigación directa Elaboración: Juan Baque


Flujo luminoso (Lúmenes) inicial 42600 mantenido 29820.

Vida promedio (horas) 20000.

Requiere balastros para su funcionamiento.

Causas del problema:

El problema de falta de optimización en el sistema de alumbrado se

da por las siguientes causas:

Lámparas encendidas innecesaria mente, antes de la apertura del

almacén y después del cierre.

Demasiado tiempo de re encendido de luminarias, cuando hay

cortes de energía eléctrica el almacén se queda a oscuras durante

5 minutos que dura el re encendido de las luminarias.

Perdidas eléctricas por la generación de calor del balastro y de la

luminaria el mismo que se transfiere en forma de calor al ambiente.

Falta de control de encendido y apagado de luminarias, sistema de

control manual.

Elevado factor de depreciación luminosa del orden de 65% al final

de su ciclo de vida.

Alto costo de mantenimiento.

Consumo eléctrico:

Para obtener el consumo real de estas lámparas se realizó

mediciones de intensidad de corriente que se presenta en el siguiente

cuadro:


TABLA N° 5

CONSUMO LUMINARIAS

Consumo real luminarias

TCL ( Tablero de control de

luces)

Intensidad de corriente (Amps)

Voltaje (V) Potencia

(Kwh.)

1 213 277 59

2 219 277 60.66

3 177 277 49.03

4 182 277 50.41

5 204 277 56.51

Total 995 277 275.62

Por concepto de iluminación se tiene un consumo real de 275.62

Kwh. en un total de 672 lámparas de 400watts que durante el día tienen

un promedio de 15 horas de funcionamiento de 08h00 AM hasta 11h00

PM. De ese periodo de 15 horas realmente se necesitan estén

encendidas 13 horas al 100% y las dos horas restantes al 50% de

iluminación.

TABLA N° 6

RESUMEN CONSUMO DE ILUMINACION

# de lámparas 672

Potencia cada lámpara watts 400 Watts

Consumo nominal. 268.8 Kwh.

Intensidad de corriente total 995 Amps.

Consumo real. 275.62 Kwh.

Horas operación día 15 horas

Cada lámpara tiene un consumo de 1.8 amps que multiplicado por el

voltaje (277V) nos da la potencia real por lámpara 498.6Watts que

sobrepasa la potencia nominal (400w) esto se da por la pérdida de




energía eléctrica generado por el transformador, la misma que se

transfiere en forma de calor al ambiente.

GRAFICO N° 5

GENERACION DE CALOR DE LUMINARIAS

En el grafico 5 se puede observar el calor que generan las

luminarias. Detalles en los anexos 2 – A y 2 – B.

2.4.2. Falta de optimización del sistema de refrigeración

Para este tipo de supermercado se han definido diferentes rangos de

temperatura para conservación de productos que van de 0 a 5°C en

vitrinas exhibidoras, de 0 a 2°C en cámaras de mantenimiento, de -5 a -10

°C en congelados y de -15 a -20 °C en cámaras de congelación.

Los productos se mantienen en la temperatura exacta para no sufrir

daño ni deterioro, sobre todo para mantener una textura fresca y evitar

que exista daño de productos. Para lograr todo esto se requiere del

funcionamiento de varios equipos de refrigeración los mismos que

demandan un alto consumo de energía eléctrica.



Causas de problema:

La falta de optimización de este sistema de refrigeración se da por

las siguientes causas:

Carga de productos ineficientes, los productos se cargan con una

temperatura no apropiada lo cual aumenta el tiempo necesario para

enfriarlos.

Falta de control de temperaturas, ajustes de termostatos a

temperaturas innecesarias lo que provoca desperdicio de energía.

Necesidad de iluminación, es un gran consumidor de energía

dentro de los sistemas de refrigeración. Este es el caso particular

de las unidades donde los productos a la venta deben presentarse

de manera atractiva. En promedio, la iluminación utiliza alrededor

de un 20% de la energía necesaria en las unidades de aparador.

No solo la iluminación consume energía, sino que también genera

calor, el cual se adhiere a los requerimientos de refrigeración del

sistema.

Unidades de mostrador abiertas, ofrecen excelente visibilidad del

producto y fácil acceso al cliente. Estos requerimientos usualmente

incrementan el consumo de energía.

Aislamientos dañados en cuartos fríos, puertas que no ajustan

bien o sellos dañados. Los cuartos fríos están sometidos a un trato

rudo y podrían presentar daños que reducen su rendimiento.

Carga de demasiados productos que obstruyen la circulación del

aire.

Falta mantenimiento: limpieza de condensadores,

descongelamiento de evaporadores, etc.


Consumo eléctrico:

El consumo eléctrico en este tipo de equipos se puede ver en las

siguientes tablas, el sistema de refrigeración cuenta con varios equipos

instalados como son equipos individuales y sistema plus.

El sistema remoto o estándar que comprende equipos individuales

para cada sección requerida, estos equipos poseen una vitrina de

exhibición en donde se localiza el evaporador y por medio de tuberías de

cobre se une a la unidad condensadora donde se encuentra el compresor

y varios componentes de la unidad. Estos equipos funcionan con una

tensión de 208V, se utilizan para isla de congelados, vitrina de helados,

mariscos con temperaturas de -5 a-10 °C y cámaras de congelación con

temperatura de -15 a -20 °C.

GRAFICO N° 6

EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN.



TABLA N° 7

CONSUMO ELECTRICO EQUIPOS DE REFRIGERACION

Se muestra un consumo eléctrico en Kwh. para equipos

convencionales de 65.47 Kwh. para una capacidad o potencia de 56.5 HP

en equipos, en este consumo está considerado la unidad condensadora,

el consumo de las unidades evaporadoras las mismas que son de aire

forzado por lo que cuentan con ventiladores e iluminación.

El sistema plus que se usa para el mantenimiento de productos

posee un grupo de 4 compresores de 15 HP en paralelo con un

condensador que abástese a las vitrinas de exposición de productos,

además controla varios evaporadores para las vitrina de lácteos,

embutidos, carnes, pollos, panadería y legumbres con diferentes rangos

de temperaturas para cada necesidad siendo para lácteos, embutidos de

EQUIPOS DE REFRIGERACION CONVENCIONALES

Tipo de equipo Potencia

HP

Consumo condensador

Amps.

Consumo (Kwh.)

Isla congelados 10 29 10.44

Vitrina mariscos 3.5 6 2.16

Congelados puerta vidrio

10 27 9.71

Vitrina mixta arriba

4 20 7.19

Vitrina mixta abajo

10 30 10.8

Cámara carnes 7.5 24 8.63

Cámara congelados

7.5 22 7.91

Vitrina de tortas 4 24 8.63

TOTAL 56.5 182 65.47



0 a 4 °C, para legumbres de 5 a 8 °C, de 0 a 2 °C cámaras de

mantenimiento.

TABLA N° 8

CONSUMO ELECTRICO SISTEMA PLUS

CONSUMO ELÉCTRICO SISTEMA PLUS

Equipo Cantidad Consumo

Amps Consumo

Kwh.

Compresores 4 140 50.36

Evaporador 5 214 44.51

Iluminación 5 68 14.15

TOTAL 422 109.02

En este sistema se tiene un consumo de 109.02 Kwh. por concepto

de compresores, condensador, evaporadores e iluminación de vitrinas.

TABLA N° 9

CONSUMO SISTEMA DE REFRIGERACION

CONSUMO SISTEMA REFRIGERACION

Equipos convencionales 65.47

Sistema plus 109.02

TOTAL 174.49

Sumando el consumo del total de equipos de refrigeración se tiene

un total de 174.49 Kwh.




2.4.3 Falta de optimización del sistema de climatización.

Se tiene equipos que trabajan constantemente un promedio de 14

horas diarias, se cuenta con un sistema de control automático y manual,

el mismo que la mayor parte del tiempo permanece en el sistema manual,

debido a los constantes cambios de horarios de apertura del

hipermercado y la falta de mantenimiento del sistema automático. Los

jefes de bodega son los encargados de encender y apagar estos equipos

de acuerdo a su conveniencia.

Estas centrales permanecen encendidas todas las horas de trabajo

del hipermercado ya que tienen la función de mantener un ambiente

agradable para los clientes y todo el personal. Por lo tanto representan un

consumo eléctrico notable.

Estos equipos operan según la medición de temperatura que registre

el termostato que actual mente tiene un parámetro de 22 a 24°C, por lo

tanto trabajan constantemente durante la mañana y tarde, debido al

movimiento típico de clientes que visitan en gran número al hipermercado,

a la temperatura ambiente de la ciudad que bastante elevada, a pesar que

las paredes y techos tienen aislamiento térmico aplacan en algo el calor

externo.

Causas del problema:

Falta de control encendido y apagado de equipos.

Falta de mantenimiento de equipos de control automático.

Equipos encendidos innecesariamente.

Falta de mantenimiento, limpieza de condensadores y

evaporadores.


Falta de control en parámetros de temperatura según el

movimiento de personas por área (río store, comisariato,

ferrisariato y juguetería).

Consumo eléctrico:

Cabe indicar que todas las centrales tienen la misma capacidad y

por lo tanto el mismo consumo eléctrico, se cuenta con 12 centrales de

600000 BTU c/u con un consumo nominal de 211 Kw. están instalados en

12 galpones de aproximadamente 20 mil metros cuadrados.

Continuación se presenta las mediciones de corriente realizadas a

centrales de aire acondicionado.

TABLA N° 10

CONSUMO CENTRALES DE AIRE

Maquina Corriente (Amps) Consumo

(Kwh) F1 F2 F3

1 78 80 80 50.42

2 83 83 80 51.68

3 83 88 85 53.57

4 52 52 54 32.77

5 85 91 88 55.46

6 84 87 86 54.20

7 81 83 82 51.68

8 82 89 89 54.20

9 50 52 50 32.14

10 85 87 87 54.20

11 80 82 81 51.05

12 80 85 81 51.68

Promedio 593.05



Se tiene un total de 593.05 Kwh. por consumo de unidades

condensadoras, que sumados el valor de consumo por la unidad

evaporadora se obtiene el consumo de centrales de aire acondicionado.

TABLA N° 11

CONSUMO CENTRALES DE AIRE

El consumo de unidades evaporadoras se calculó de la siguiente

manera: se tiene 12 evaporadores con un consumo de 20 amperios c/u y

aplicando la siguiente formula se obtiene.

cos*3** IVp

Donde:

P = potencia

V = Voltaje

I = Intensidad de corriente

Cos ß = factor de potencia.

88.0*3*20*440p

wattsp 1.13397

kww

p 39.131000

1.13397

CONSUMO SISTEMA CENTRALES DE AIRE

Unidades condensadoras 593.05

Unidades evaporadoras 160.76

TOTAL 753.81 Kwh.



Este valor 13.39 Kwh. multiplicados por la cantidad de 12

evaporadores nos da un total de 160.76Kwh.

Se tiene un consumo total de energía eléctrica por concepto de

climatización de 753.81kwh, como se indica en la tabla # 11, cabe indicar

que estos equipos de funcionan entre 12 y 14 horas diarias.

CAPITULO III

ANALISIS Y DIAGNOSTICO

3.1 Análisis de datos e identificación de problemas

En los actuales momentos el consumo de energía eléctrica es uno

de los principales costos de un supermercado y es tan necesario dentro

de sus actividades de comercialización y servicio al cliente.

El departamento de mantenimiento tiene la responsabilidad de

reducir estas situaciones y así disminuir los costos por la utilización de

energía eléctrica. Por tal motivo existe la necesidad de realizar un estudio

para optimizar el consumo de energía eléctrica en los supermercados.

El objetivo principal de este proyecto nos lleva a procurar un ahorro

significativo de energía eléctrica, analizando las condiciones actuales de

funcionamiento de las maquinas y equipos e identificar procesos

inadecuados que se están presentando.

El problema más crítico de los supermercados es el pago de alto

valores (dólares) por consumo de fluido eléctrico. Por esta razón se

analizara todas las maquinas y equipos que consumen energía eléctrica,

dando prioridad a los tres principales consumos eléctricos del

supermercado: iluminación, refrigeración y aire acondicionado.

Análisis y diagnostico 48

3.1.1 Diagrama de Pareto.

En la siguiente tabla se muestra el consumo de energía eléctrica en

Kwh por sistemas de iluminación, aire acondicionado y refrigeración.

TABLA N° 12

CONSUMO SISTEMAS

Conociendo los datos anteriores podemos elaborar el siguiente

cuadro.

TABLA N° 13

PORCENTAJE DE CONSUMO

SISTEMA CONSUMO KWH

Aire acondicionado 753.81

Iluminación 268.8

Refrigeración 174.49

TOTAL 1197.1

Sistema Consumo Total acumulado

Porcentaje Porcentaje acumulado

Aire acondicionado

753.81 753.81 62.96 62.96

Iluminación 268.8 1022.61 22.45 85.41

Refrigeración 174.49 1197.1 14.57 100

Total 1197.1 ------ 100 ------

Fuente: Capitulo II Elaboración: Juan Baque



GRAFICO N° 7

DIAGRAMA DE PARETO

3.1.2. Consumo de energía eléctrica.

La tarifación de la empresa eléctrica comprende básicamente 2

porciones de suministro de energía los cuales son:

Cargo por la energía consumida del supermercado expresada en

KW/H.

Cargo de demanda o capacidad (KW retirado por la empresa

eléctrica durante un periodo de facturación prescrito, usualmente

un mes).

La demanda en KW se define como la rapidez promedio de

extracción de energía de la empresa suministradora durante un periodo

de (60 min.) por tal motivo la empresa eléctrica impone un cargo por

demanda expresada en KW.

DIAGRAMA DE PARETO

0

200

400

600

800

1000

A/A Ilum Ref

CO

NS

UM

O K

WH

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

PO

RC

EN

TA

JE

Elaborado por: Juan Baque


Para la realización de este proyecto es necesario analizar la

maquinas y equipos que consumen energía eléctrica los cuales se

adaptan al sistema para lo cual han sido adquiridos. El supermercado

cuenta con propia subestación eléctrica, la cual está formada por tres

puentes (cuchillas) de alta tensión, un transformador de 5 MVA el cual

convierte la tensión que viene de la empresa eléctrica (69000V) a una

tensión de 13200 V pasando por medio de conductores a través de celdas

de fusibles de alta tensión para llegar a los transformadores secos, los

mismos que cambian la energía de13200v a 440/277V siendo esta la

tensión que se utiliza para centrales de aire y alumbrado de toda el área

de ventas, otro transformador de 13200V a 208/120V para toma

corrientes alumbrado de oficina y locales anexos pasando primeramente

por paneles principales y secundarios.

También se cuenta con dos potentes generadores de 540 Kw de

marca Caterpillar con capacidad para soportar la carga de toda la planta

en caso de corte del suministro de energía eléctrica.

3.1.3 Diagrama causa – efecto.

Con el diagrama causa – efecto analizaremos las causas reales y

potenciales del problema, las mismas que nos permiten proponer

soluciones para resolver el problema.

DIAGRAMA CAUSA – EFECTO

Alto consumo de energía eléctrica.

Método operacional

Equipos

Mano de obra

Falta de control

Falta eficiencia energética

Parámetros desactualizados

Procedimiento

manual

Falta de mediciones de energía por áreas

Falta automatismo

Falta actitud de ahorro

Descuido

Generación de calor

Falta coordinación

Operaciones Innecesarias

Falta de mantenimiento


3.1.4 Análisis Foda

Fortalezas

Reconocimiento a nivel nacional como una de las cadenas de

supermercados más importante del país.

Amplia experiencia en el campo de tiendas detallistas.

Precios más bajos que sus competidores, que se traduce mayor

flujo de clientes, mayor volumen de ventas y por ende grandes

ganancias.

Se utiliza la más avanzada tecnología disponible en el mercado

Desarrollo agresivo en el cual constantemente se está buscando

aéreas comerciales para establecer sus tiendas.

Posee un plan de compras en el cual exige que sus suplidores

sigan su pauta de proveer productos con los precios más bajos

posibles.

Ofrece gran variedad de artículos y productos

Vende marcas reconocidas por el consumidor como de buena

calidad.

Alta rotación de inventarios.

Uso eficaz de técnicas logísticas.

Oportunidades

Aprovechar las falencias de la competencia

Incursión en otras ciudades del país.

Incremento mercado potencial de diferentes sectores del negocio.

Expansión de línea de producción.

Buena imagen de la empresa con todo el entorno (cliente,

proveedores y asociados).

Situación geográfica.

Competencia leal y desleal.


Debilidades

Recurso humano no capacitado en algunas áreas como atención al

cliente.

Motivación del recurso humano (salario/beneficios)

Altos costos de energía.

Competidor mejor reconocido en el mercado.

Precio competitivo

Amenazas

Restricción a las importaciones impuestas por el gobierno actual.

La continuidad de la crisis económica provoca una baja en la

demanda de los productos.

Competencia en constante crecimiento.

Desempleo

Inflación.


3.2 Impacto económico del problema.

El consumo de energía eléctrica está relacionado directamente con

los equipos que se utilizan durante el proceso de venta de productos,

estos son: sistema de iluminación, aire acondicionado y refrigeración,

cabe destacar que estos equipos funcionan entre 12 y 14 horas diarias,

en el caso del sistema de refrigeración este funciona las 24 horas del día

de lunes a domingo durante todo el año.

Falta de optimización del sistema de alumbrado

En la actualidad el supermercado cuenta con la cantidad de 672

lámparas de vapor de mercurio de alta presión tipo campana de 400

vatios a 277 voltios en toda el área de ventas y bodegas. Estas luminarias

permanecen encendidas un promedio de 14 horas diarias, siendo los

horarios de apertura del supermercado a las 09h00 AM hasta 9h00 PM de

lunes a jueves y de viernes a domingo de 10h00 AM a 10h00 PM.

Estas lámparas cuentan con un sistema de control que puede ser

automático o manual lo cual es manipulado por los jefes de bodegas del

almacén, el sistema automático tiene programación de encendido que

empieza a las 7h30 AM con un porcentaje de iluminación del 20% hasta

las 09h00am que la iluminación debe estar al 100%, el apagado de las

mismas empieza a las 9h00 PM hasta las 10h00 PM que sale el personal

de limpieza y jefes de bodega.

El sistema de control manual se usa frecuentemente por los cambios

de horarios de trabajo, generalmente los horarios de apertura y cierre de

los supermercados cambian dependiendo la temporada de feriados y los

tres últimos meses del año que se intensifican las ventas, también cuando

se realizan trabajos de mantenimiento después del cierre.


Análisis económico.

Se tiene un total de 672 lámparas de 400w c/u que trabajan 14 horas

diarias.

wwlamp 268800400*672

diakwdiahkw /2.3763/14*8.268

Multiplicamos por 30 para obtener el valor mensual.

meskwmes

dias

dia

kw/112896

30*

2.3763

Se ha calculado el consumo en Kw/mes en base a la potencia de

lámparas, la cual viene indicada por el fabricante. La tarifa que paga la

empresa por consumo de 1 kw-h en alta tensión y tiene un valor de

0.051$/Kw.

Total de la tarifa $ 5757.696

Falta de optimización del sistema de climatización.

En el supermercado hay equipos que trabajan constantemente pero

en momentos indeterminados, se cuenta con 12 centrales de aire

acondicionado marca Carrier de 600000 BTU con 2 compresores y un

consumo nominal de 75amp por compresor, los cuales están instalados

para acondicionar el aire de toda el área de venta 20 mil metros

cuadrados.


Estas centrales permanecen encendidas durante todo el día ya que

tienen la función de mantener fresco el área de venta y brindar un

ambiente agradable a los clientes por lo tanto representa un consumo

eléctrico notable.

Esta área genera calor debido al movimiento típico de los clientes, el

personal que labora en ella y a la temperatura del ambiente, a pesar que

las paredes y techos tienen aislamiento térmico permiten el ingreso de

calor externo, lo cual se ve reflejado en un estudio termográfico realizado

por el departamento de mantenimiento.

Actualmente las centrales tienen un parámetro de 18°c para la

parada y 22°C para la marcha. Estos equipos operan según la medición

de temperatura que registre el termostato.

TABLA N° 14

CONSUMO SISTEMA CENTRALES DE AIRE

Unidades condensadoras 593.05 Kwh

Unidades evaporadoras 160.76 Kwh

TOTAL 753.81Kwh


Se tiene un consumo de 753.81 Kwh sabiendo que estos equipos

trabajan un promedio de 14 horas se puede calcular el costo mensual por

concepto de centrales e aire, el mismo que se presenta en la siguiente

tabla.



TABLA N° 15

COSTO ENERGÍA ELÉCTRICA

Se tiene un consumo de 16146.6 dólares al mes por concepto de

aire acondicionado.

Falta de optimización del sistema de refrigeración

El supermercado cuenta con equipos de refrigeración utilizados para

el almacenamiento de productos, los mismos que tienen la capacidad de

mantener los productos a una temperatura suficientemente baja para

maximizar su durabilidad. Estos equipos se describen como cámaras

frigoríficas, vitrinas exhibidoras y cuartos fríos en los que se almacena

productos de forma rápida y segura, sin mermar la capacidad del

consumidor para tomarlos sin ningún inconveniente.

En este caso el consumo de energía eléctrica tiene relación con los

compresores que utiliza el sistema de refrigeración, se usa el ciclo de

refrigeración por compresión de vapor representando un consumo

energético considerable.

Estos equipos trabajan con datos de temperatura censados por

termostatos que envían su señal al cerebro del equipo y este hace actuar

# de centrales de aire 12

Capacidad centrales 600000 BTU

Consumo real. 753.81 Kwh.

Consumo mensual 316600.2 Kwh

Costo Kwh. en alta tensión. 0.051

Costo mensual $16146.6



a su vez al compresor. Todo este proceso es automático y no interviene

ningún tipo de operación manual y trabajan durante día y noche.

Actualmente la temperatura con que actúan los compresores son:

Para la conservación de productos alimenticios se necesitan

diferentes ambientes, como es el caso de productos congelados que

necesitan mantenerse en un ambiente de -14°C a -20 °C, y para los

productos que necesitan refrigeración deben estar en un rango de

temperatura de 2°C a 5°C.


Una vez calculado el consumo en Kwh por concepto de refrigeración

podemos obtener el costo mensual, cuyo valor se presenta continuación.

TABLA N° 16

CONSUMO SISTEMA REFRIGERACION

Equipos convencionales 65.47

Sistema plus 109.02

TOTAL 174.49 Kwh

Por lo general los condensadores pasan encendidos 22 horas al día

ya que en las 2 horas restantes tienen descanso por deshielo y por

temperatura tiene un promedio de descanso de 2 horas al, siendo un

consumo normal 20horas de funcionamiento al día.

A continuación se presenta el cálculo del costo mensual por este

concepto.



TABLA N° 17

COSTO DE ENERGIA EQUIPOS DE REFRIGERACION

Consumo equipos convencionales 65.47 Kwh

Consumo sistema plus 109.02

Consumo total. 174.49 Kwh.

Consumo mensual 104694 Kwh

Costo Kwh. en alta tensión. 0.051

Costo mensual $5339.39

Se tiene un costo mensual de 5339.39 dólares por concepto de

refrigeración de productos.

3.3 Diagnostico

Debido al consumo de energía eléctrica por la falta de optimización

de los sistemas que se han analizado se están originando egresos

elevados en las planillas de la empresa eléctrica, que bien podrían

suprimirse, implementando un buen programa de ahorro de energía, ya

sea de forma automática o por medio del personal.


CAPITULO IV

PROPUESTA

4.1 Planteamiento de solución a problemas

En el presente capitulo se realizará el desarrollo de las soluciones

propuestas el problema detallado en el capitulo anterior.

Programa para el ahorro de energía eléctrica

Se desea lograr una mayor eficiencia en el uso de la energía

eléctrica, con base en el análisis de las tres fuentes de consumo

principales dentro de la empresa detallados en el capitulo anterior. Es por

eso que hay la necesidad de crear un programa de ahorro fomentando los

siguientes aspectos:

TABLA N° 18

PROGRAMA DE AHORRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

N° PROPUESTA ACCIÓN A DESARROLLAR

1 Optimización del sistema de iluminación

Uso de luminarias más eficientes

Optimizar el control automático de las luminarias

2 Optimización del sistema de climatización

Automatizar funcionamiento de centrales de aire

3 Optimización del sistema de refrigeración

Mantenimiento correctivo y predictivo de maquinas y equipos

Usar motores de alta eficiencia.

Consideraciones generales.


Propuesta 61

El programa de ahorro de energía en la empresa implica un

compromiso y una organización permanente a largo plazo, que se integra

a la administración diaria de la empresa.

4.1.1 Propuesta N° 1

Optimización del sistema de iluminación.

4.1.1.1 Desarrollo de la propuesta.

Tal como se demostró en el diagnostico, el consumo de energía

eléctrica por iluminación en el hipermercado, representa

aproximadamente 25 % del consumo total. Por tal razón es necesario

optimizar el sistema de alumbrado haciendo uso de luminarias más

eficientes y sistemas de control automático que nos pueden ayudar a

reducir el costo de iluminación en un 30% a un 60% mientras que mejoran

la calidad de la iluminación y reducen el impacto ambiental.

El ahorro de energía en iluminación puede lograrse por diferentes

medios:

La substitución de las lámparas existentes por alternativas más

eficientes. Puede ahorrar hasta un 30% si se compara contra

lámparas actuales.

Sensores de iluminación combinados con sensores de presencia.

Ahorros de hasta un 60%.

Propuesta 62

4.1.1.2 Uso de luminarias más eficientes:

El propósito de esta propuesta es de estimar el consumo eléctrico

que representaría el hipermercado considerando la sustitución de todas

las luminarias actuales por las de mayor rendimiento.

En la actualidad existen equipos de alta tecnología que pueden

utilizarse para reducir el consumo de energía eléctrica, tal es el caso de

las lámparas fluorescentes y balastros electrónicos. A continuación se

realiza una descripción de los equipos de tecnología moderna

considerados claves para el ahorro de energía eléctrica.

Lámparas fluorescentes:

Las lámparas fluorescentes combinan alta eficacia luminosa con

bajo consumo de energía. Una lámpara fluorescente necesita sólo

alrededor del 15% de la energía eléctrica que una bombilla ordinaria

necesidades. En cuanto a su vida también son una excelente alternativa.

La vida media de estas lámparas es de 24.000 horas - en comparación

con sólo 18.000 horas de una lámpara con balastro convencional.

Las lámparas T5 sólo contienen 2,5 MG de mercurio. Estas

lámparas contribuyen a la protección del medio ambiente - no sólo por las

cantidades muy pequeñas de sustancias peligrosas, sino también debido

a su alta eficiencia y larga vida fiable (con el consiguiente menor consumo

de recursos). También son perfectos para combinar con los sistemas de

regulador luz del día y detectores de presencia. Esto supone un ahorro de

energía aún mayor.

Propuesta 63

GRAFICO N° 8

TUBO FLUORESCENTE 54 VATIOS

Las lámparas fluorescentes son lámparas de baja presión de

descarga de gas. El tubo de vidrio se llena con un gas inerte a baja

presión y una pequeña cantidad de mercurio. La pared de vidrio está

recubierta con un fósforo. En los extremos del tubo de vidrio se pegan

electrodos. Cuando una carga eléctrica se pasa entre ellos el vapor de

mercurio emite radiación UV. Cuando la radiación UV golpea el fósforo el

fósforo emite luz visible. El color puede variar para diferentes aplicaciones

mediante la selección de diferentes combinaciones de fósforo.

Balastros electrónicos:

Al igual que los transformadores electromagnéticos son la fuente de

alimentación para las lámparas fluorescentes.

Fuente: General electric lighting Elaboración: Juan Baque

Propuesta 64

GRAFICO N° 9

BALASTRO ELECTRÓNICO

Características:

Ahorran energía: Garantizan mayor eficiencia lumínica a un menor

consumo de potencia, ya que han sido diseñados para maximizar

la corriente a suministrar a la lámpara y minimizar las pérdidas de

energía o la disipación de potencia en el balastro mismo.

Conexión paralela: Diseñado para operación en conexión paralela,

lo que implica funcionamiento independiente de cada lámpara. Si

una lámpara o tubo fluorescente se quema el otro permanece

encendido.

Mayor vida útil, protección térmica: Los balastos electrónicos están

provistos internamente de una protección térmica, la cual

desconecta al balasto cuando trabaja en condiciones de operación

en las que se exceda la temperatura permisible. Esta protección

térmica prolonga la vida útil del balasto y evitará posibles

accidentes en una edificación.

Alto factor de potencia: Igual a 0.99

Menos ruido: Los equipos eléctricos, incluyendo la mayoría de los

balastros para lámparas fluorescentes, producen ruido. Debido a

sus características de diseño y principio de funcionamiento, los

balastos electrónicos producen 70 % menos ruido que los balastos

electromagnéticos.

Eliminación del "parpadeo" en las lámparas fluorescentes: Este

balastro proporciona a su salida un voltaje a frecuencias que

Fuente: www.lutron.com

Elaboración: Juan Baque

Propuesta 65

oscilan en el rango de los 20 a 35 Khz. Por esta cualidad, el

molesto "parpadeo" u oscilación que observamos en las lámparas,

es eliminado, mejorando el confort visual.

Balastro electrónico de regulación, control y censores

Ahorro energético del 40% a 70%.

Calidad de iluminación y confort.

La luminaria seleccionada cumple con los requerimientos de diseño

y estética del local. Esta luminaria fluorescente ofrece un mínimo de grado

de deslumbramiento y un máximo aprovechamiento energético, usa 6

tubos fluorescentes F54T5/830 con una alta eficacia luminosa, hasta 104

lúmenes/ Watts que representaría 300000 lúmenes por lámpara.

El nivel de iluminación o luminosidad, es la cantidad de luxes

luminosos incidentes en una superficie, por unidad de área. El nivel

recomendado para supermercados es 750 lumen/m2, según tabla que se

muestra en ANEXO # 3.

El área a iluminar es de 20000 m2, entonces el nivel de iluminación

recomendado para el hipermercado es:

Nivel de iluminación = 750x 20000= 15´000.000 lumen

El nivel de iluminación que se tendría con las nuevas luminaria se

muestra a continuación.

Propuesta 66

TABLA N° 19

CARACTERÍSTICAS Y FLUJO LUMINOSO DE LUMINARIAS

Tipo de tubo Voltaje Balastro

electrónico

Cantidad de

lámparas

Flujo luminoso

Fluorescente (V) lumen/lamp Total

Lúmenes

6x54 W T5 120/277 3 672 30,000 20’160,000

En la tabla anterior se observa que el total de flujo luminoso de las

672 luminarias es 20´160.000 lumen que sobrepasa el nivel

recomendado, por lo que se garantiza la calidad de iluminación

incrementando el confort y la capacidad de los ocupantes.

Beneficios de una mejora inteligente en iluminación:

La iluminación es una de las fuentes principales de ganancia de

calor y desperdicio de energía, al implementar un sistema de iluminación

eficiente se tendría los siguientes beneficios.

Ahorros de energía altamente rentables e inversiones de bajo

riesgo.

Reducir el excesivo calor y desperdicio de energía generados por

luminarias actuales.


Propuesta 67

GRAFICO N° 10

TERMOGRAFÍA LUMINARIAS ACTUALES

El grafico 9 ilustra como el calor del sistema de iluminación actual

afecta las cargas de enfriamiento dentro del hipermercado. La Mejoras del

sistema de iluminación crean oportunidades para mejorar la eficiencia de

la distribución eléctrica y el sistema de Aire acondicionado al reducir estas

cargas.

4.1.1.3 Determinación del ahorro de la propuesta

Con la sustitución directa se tiene una disminución inmediata en el

consumo y se debe de verificar que se mantiene o incrementa el nivel de

iluminación.

Se tienen 672 lámparas de 400w c/u para alumbrar toda el área de

exhibición de productos del hipermercado, las mismas que demandan

275.62 Kwh. La iluminación opera 14 horas diarias durante los 7 días de

la semana y se trabajan cincuenta y dos semanas al año, el equivalente

a 5000 horas. El consumo total de este sistema, incluyendo las perdidas

es:


Propuesta 68

Consumo anual = (275.62*14*7*52) =1’404,559.52kwh

Si se utilizan lámparas con seis tubos fluorescentes T5 de 54 W c/u

y 3 balastros electrónicos de 2*54 W, se logra mayor eficiencia energética

y la vida media de un poco más de cinco años. Estas luminarias se

colocarían en las mismas instalaciones eléctricas existentes con la misma

cantidad de lámparas.

Cada balastro de 2*54 W tendrían un consumo de 0.40 Amperios

con un voltaje de 277 V. El consumo anual con este nuevo sistema

resulta ser:

Consumo anual= (6*54*672*14*7*52)/1000 = 1’109,541.88 Kwh.

Por lo que el ahorro en energía que se tiene es de:

Ahorro de energía anual =1’404,559.52 – 1’109,541.88 = 295017.64 Kwh.

Por otro lado se tiene una disminución en demanda de:

Disminución de demanda = (275.62 -217.728)= 57.89 kw

La sustitución de las nuevas luminarias traerían un ahorro por

luminaria de aproximadamente un 35 % ya que las de 6 tubos de 54 W y

3 balastros demandarían 324 W en lugar de 498.6 W que demandan las

luminarias actuales considerando las pérdidas por generación de calor.

Propuesta 69

TABLA N° 20

RESUMEN DEL CONSUMO CON LUMINARIAS.

Luminarias Consumo anual

(Kwh.)

Ahorro anual

(Kwh.)

Luminarias actuales 1’404,559.52

Nuevas luminarias 1’109,541.88 295,017.64

4.1.1.4 Encendido y apagado automático de las luminarias.

Generalmente durante las horas de apertura y cierre del

hipermercado se tienen en uso varias lámparas que no se requieren para

actividades de limpieza y mantenimiento.

Para el ahorro de energía en los sistemas de iluminación no basta

con la instalación de equipos de iluminación de alta eficiencia, aunque

necesariamente debe ser el primer paso. Se debe complementar con

equipos de control automático, con los que se puede obtener importante

porcentaje adicional de ahorro en el consumo de energía eléctrica.

Se desea implementar un sistema que permita reducir el uso

innecesario de energía en diversas áreas del hipermercado, además de

contar con un nivel adecuado de luz en cada sector, dependiendo de su

funcionalidad.

Por lo tanto se requiere un sistema que permita controlar el nivel de

iluminación proporcionado por las luminarias en función del nivel de luz

natural, en función del estado de ocupación de cada una de las áreas, en


Propuesta 70

función del día y de la hora y que todos los parámetros de operación

puedan visualizarse y monitorearse desde un computador.

El empleo de detectores de presencia también favorece el ahorro, ya

que activa y desactiva servicios impidiendo que se haga un consumo

indiscriminado de energía eléctrica. Por ejemplo, solo se mantendrá

encendida las luces en los espacios donde haya personas.

Las funciones de mayor importancia que podrá desempeñar el

sistema son las siguientes:

Apagado automático de fuentes de luz temporizado en función de

los horarios de trabajo.

Adaptación de la iluminación en función de la luz natural para

condiciones de trabajo optimas por medio de regulación de luz

constante.

Iluminación automática de pasillos, escaleras y espacios pocos

frecuentados gracias a detectores de movimiento.

Dispositivos de control.

Estos dispositivos pueden ser utilizados en conjunto para integrar un

sistema completo que sea capaz de manejar varias estrategias de control

para un gran número de luminarias.

Sensores de presencia.- su funcionamiento es sencillo ya que

mientras no se detecte la presencia de alguna persona en el lugar, no

enciende las luces.

Este tipo de controles proporcionan un ahorro potencial entre 25 y

50%.

Propuesta 71

GRAFICO N° 11

SENSOR DE PRESENCIA.

Sensor de nivel lumínico.- Sensor de nivel lumínico permite la

disminución del nivel lumínico de las lámparas cuando el nivel de

iluminación natural es alto y viceversa.

GRAFICO N° 12

SENSOR DE NIVEL LUMÍNICO.

Fuente: www.lutron.com Elaboración: Juan Baque


Propuesta 72

Descripción del sistema de control de iluminación.

El sistema trabaja controlado por la fuente del bus de Ecosistema, la

cual recibe la información del estado de los sensores y de los mandos

manuales mediante el bus del sistema, que es la red de control que

recorre a todos los dispositivos actuadores (balastros), según esta

información ordena al balastro correspondiente, a realizar la actividad pre-

programada en el sistema.

GRAFICO N° 13

DIAGRAMA DEL BUS DE ECOSISTEMA.

4.1.1.5 Determinación del ahorro de la propuesta.

Se tiene estimado que el hecho de instalar este sistema de control

con sensores traería como consecuencia un ahorro promedio del 40 % de

la energía que se consume por concepto de iluminación.

El consumo anual de energía eléctrica con las nuevas luminarias es

de 1109541.88 Kwh. Si se realizan los cambios necesarios para instalar el

nuevo sistema de control con sensores, estimando un ahorro de 40% se

tendría un consumo de:


Propuesta 73

Nuevo consumo = 1109541.88 - (1109541.88 *0.40) = 665725.128 Kwh.

El ahorro de energía que se obtiene es:

Ahorro = 1109541.88 – 665725.128 = 443816.75 Kwh.

En la siguiente tabla se muestra el ahorro de energía utilizando

nuevas luminarias y sistema de control con sensores.

TABLA N° 21

CONSUMO Y AHORRO DE ENERGIA ELECTRICA POR ILUMINACIÓN.

Luminarias Consumo anual

(KWH) Ahorro Anual (KWH)

Luminarias actuales 1’404,559.52 -

Nuevas luminarias 1’109,541.88 295,017.64

Nuevas luminarias y sistema de control

665,725.128 443,816.75

TOTAL 738,834.392

Con el uso de luminarias más eficientes y un sistema de control por

medio de sensores se logra un ahorro anual de 738.834,392 dólares

como se muestra en la tabla anterior.


Propuesta 74

GRAFICO N° 14

AHORRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.

En el grafico anterior se observa la diferencia de consumo entre

todos los análisis realizados, demostrándose que con el solo hecho de

realizar el cambio de luminarias se obtiene ahorros considerables.

4.1.2. Propuesta N° 2

Optimización del sistema de climatización.


La finalidad de esta propuesta es la de optimizar el sistema de

automatización del encendido y apagado de centrales de aire, ya que se

cuenta con paneles de control por medio de PLC, los mismos que

encuentran en mal estado por la falta de mantenimiento (daños de tarjeta

electrónica y relés de control). Debido a esto el encendido y apagado se

lo realiza manualmente sin tener horarios establecidos.

1404559,52

1109541,88

665725,128

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

Co

nsu

mo

(kw

h)

Lum

inarioas

actu

ale

s

Nuevas

lum

inarias

Nuevas

lum

inarias y

sensore

s

Consumo anual


Propuesta 75

El hipermercado tiene horarios de atención al cliente de 09h00 hasta

22h00 de lunes a sábado y 10H00 a 22h00 los domingo, los mismo que

varían durante el año por feriados. Durante estos horarios de atención al

cliente el sistema de aire acondicionado se encarga de mantener un nivel

de temperatura adecuado y agradable en cada una de las áreas del

hipermercado.

Para el correcto funcionamiento de este sistema se requiere

incorporar lo siguiente:

Reemplazar los dispositivos de control en mal estado.

Implantar un horario de encendido y apagado para dichos equipos.

Ajustar temperatura en termostatos instalados en diferentes puntos.

Instruir al personal para que no haya manipulación de termostatos.

Una vez comprados los dispositivos de control que se encuentran en

mal estado se procederá a reemplazarlos por personal electricista de la

empresa. Indicamos que en la empresa laboran personal técnico

electricistas, de refrigeración y aire acondicionado encargados de realizar

todo tipo de trabajos, sean estos de mantenimiento o montaje.

Con respecto al horario de marcha y parada de equipos se pondrá el

siguiente horario.

Propuesta 76

TABLA N° 22

HORARIO ENCENDIDO Y APAGADO DE UNIDADES DE AIRE

ACONDICIONADO.

El hipermercado cuenta con 12 unidades de aire acondicionado los

mismo que para su encendido y apagado se los han agrupado en cuatro

grupos, teniendo cada grupo su horario. Este horario se ha establecido

para que funcione de manera automática, eliminando así la manipulación

RÍO

ST

OR

E Y

CO

MIS

AR

IAT

O

GRUPO N°1 MAQUINA 1

MAQ. 1, MAQ 3, MAQ 5

LUNES A VIERNES SÁBADO Y DOMINGO MAQUINA 2

MARCHA 09H00 09H30

PARO 20H00 09H30 MAQUINA 3




MARCHA 10H30 09H30


JU

GU

ET

ER

ÍA Y

FE

RR

ISA

RIA

TO




MARCHA 09H30 09H30


GRUPO N°4

MAQUINA

10


LUNES A VIERNES SÁBADO Y DOMINGO

MAQUINA

11

MARCHA 10H30 09H30

PARO 21H00 09H30

MAQUINA

12


Propuesta 77

manual y ahorrando energía eléctrica por la reducción del tiempo de

encendido de las maquinas.

Equilibrio entre confort y ahorro de energía.

El control y automatización de los equipos en el hipermercado es un

factor importante para mantener el equilibrio entre confort el y el ahorro de

energía. Mediante el PLC y tableros de automatismo se llevará un

minucioso programa de control que realice este equilibrio.

En horas de la mañana de 9h00 a 10h00 se tiene una menor

afluencia de personas en el almacén, por lo que la carga térmica no

estaría al 100% y no es necesaria tener todos los equipos encendidos. En

el horario establecido en la tabla # 22 se agrupo las 12 maquina en

grupos de 3 maquinas, lo que permite programar encendidos y apagados

escalonados a la hora de apertura y cierre del local para evitar picos

simultáneos de energía que redundarían en multas que aplica la empresa

eléctrica.

TABLA N°23

CAPACIDAD CENTRALES DE AIRE

Consumo (KW) Capacidad (BTU) %

Consumo nominal 211 600,000.00 100

Consumo real 9h00

a 10h00 AM. 65 220,738.64 37

Como podemos observar en la tabla # 23 en horas de la mañana

una maquina estaría trabajando a un 37% de su capacidad si se mantiene


Propuesta 78

funcionando las 12 maquinas. Por lo que a esa hora con la mitad de

maquinas funcionando seria optimo para mantener un equilibrio entre

confort y ahorro de energía.

4.1.2.2 Determinación del ahorro de la propuesta.

Como ya se indico en el capitulo anterior las centrales de aire

permanecen encendidas un promedio de 14 horas diarias. Con la

implementación de esta propuesta se tendría una disminución en el

tiempo de funcionamiento de cada máquina detallado continuación.

TABLA N° 24

TIEMPO DE FUNCIONAMIENTO MAQUINAS.

HORAS DE FUNCIONAMIENTO CENTRALES DE AIRE

ACONDICIONADO

TIEMPO

ACTUAL

(HORAS)

TIEMPO

PROPUESTO

(HORAS)

AHORRO DE

TIEMPO

(HORAS)

GRUPO 1 14 11 3

GRUPO 2 14 10,5 3,5

GRUPO 3 14 10,5 3,5

GRUPO 4 14 10,5 3,5

En la tabla anterior se puede observar que con la solución propuesta

a este problema se puede reducir el tiempo de funcionamiento diaria de

centrales de aire a un promedio de 11 horas, lo que traería un ahorro de

energía eléctrica considerable.


Propuesta 79

Sabiendo que el consumo total de las 12 maquinas es de 753.81 kw

por hora. El consumo anual bajo las condiciones de operación actual seria

de:

Consumo anual = (753.81*14*7*52) = 3841415.76 kwh.

Utilizando el sistema de control automático que reduce el tiempo de

funcionamiento de las maquinas a 11 horas. El consumo anual de este

nuevo sistema resulta ser:

Nuevo consumo = (753.81*11*7*52) = 3018255.24 kwh.

Por lo que el ahorro en energía que se tiene es de:

Ahorro de energía anual = 3841415.76 – 3018255.24 = 823160.52

Kwh.

4.1.3 Propuesta N° 3

Optimización del sistema de refrigeración.

Solución.

Mantenimiento correctivo y predictivo de maquinas y equipos del

sistema de refrigeración.

Uso de motores más eficientes.


Una gran cantidad de desperdicio de energía eléctrica del

hipermercado, proviene no necesariamente de contar con equipos

inadecuados, sino por el mantenimiento incorrecto de los equipos

Propuesta 80

existentes. La labor diaria de mantenimiento de las condiciones optimas

de operación de las maquinas puede ser clave para la consecución de

ahorros energéticos tanto en el mediano como en el largo plazo.

Típicamente, los ahorros por una correcta operación y

mantenimiento de maquinas y equipos pueden ser obtenidos a un costo

muy bajo. Un primer paso es que la responsabilidad no recaiga solo en el

departamento de mantenimiento sino en todo el personal que labora en el

hipermercado. Cabe destacar que la empresa cuenta con personal

técnico en refrigeración encargados del mantenimiento de dichos equipos.

Durante el año se presentan numerosas fallas de unidades de

refrigeración. La principal razón de la mayoría de esas fallas es un

mantenimiento preventivo pobre o inexistente para dichas unidades.

Para lograr el servicio confiable e ininterrumpido de los equipos se

hace las siguientes recomendaciones.

Dado que los controles de operación y seguridad, incluyendo

válvulas de expansión, son el corazón de la unidad, deben ser

revisadas anualmente para asegurar que están bien calibradas y

en buen estado de funcionamiento. Como todos los equipos

mecánicos y eléctricos, estos controles se desgastan y deben ser

revisados periódicamente y reemplazados cuando se determine

que no son confiables.

Los contactos pueden haberse deteriorado como resultado de los

ciclos del compresor.

Todos los terminales de conexión deben ser revisados y apretados,

y todos los contactos que presenten perforaciones deben ser

cambiados.

La protección de sobrecarga de la unidad también debe ser

revisada para asegurar una calibración adecuada.

Propuesta 81

El condensador de la unidad debe ser limpiado como mínimo una

vez al año. Si el condensador está ubicado en una zona con mucho

polvo o suciedad, se le deben programar limpiezas más frecuentes.

Un condensador limpio previene las altas presiones que pueden

acortar la vida útil de la unidad.

Remplazar motores al final de su vida útil por motor de mayor

eficiencia energética.

En la siguiente tabla se muestra las principales fallas y el personal

responsable de darle solución.

TABLA N° 25

FALLAS EN UNIDADES DE REFRIGERACIÓN

FALLAS SOLUCIÓN RESPONSABLE

Mecánicos

(recalentamiento,

fallas de lubricación,

válvulas, etc.)

Revisión constante de

presión, calibración

termostatos y estados

de funcionamiento.

Técnico en

refrigeración

eléctricos ( deficiencia

en contactos,

terminales flojos)

Realizar tomografías

por lo menos una vez

al año para detectar

calentamientos en

contactos.

Departamento

mantenimiento

eléctrico

Condensadores y

evaporadores sucios

Programar limpieza

frecuente

Técnicos de

refrigeración y

personal de

mantenimiento del

hipermercado

Fuente: Archivos mantenimiento eléctrico Elaboración: Juan Baque

Propuesta 82

Mediante las tomografías realizadas para este estudio se detectaron

las siguientes fallas mecánicas y eléctricas:

Contactos deteriorados

Terminales flojos

Motores sobrecalentados

Protección de sobrecarga en mal estado.

Todas estas fallas detectadas en equipos de refrigeración

contribuyen con el consumo de energía eléctrica debido a que hay

pérdidas energéticas por calor que se disipa al ambiente. Además el

calentamiento de un motor, un terminal flojo o contacto deteriorado

aumenta la intensidad de corriente y por ende la potencia consumida.

A continuación se presenta una foto termo grafías de las fallas

encontradas.

GRAFICO N° 15

TERMOGRAFÍA UNIDADES DE REFRIGERACIÓN


Propuesta 83

Este grafico indica una falla por soltura en terminales en el contactor

de alimentación de una unidad de cámara de congelación.

GRAFICO N° 16

TERMOGRAFÍA MOTOR VENTILADOR

En este caso el motor está a punto de quemarse, esto puede ser por

varias causas:

Sobrecarga

Falla eléctrica del motor.

En el ANEXO 4 se muestra un informe sobre el calentamiento de

motores.

4.1.3.2. Determinación del ahorro de la propuesta.

Los motores eléctricos utilizados en los diferentes sistemas son los

mayores usuarios de energía eléctrica en el hipermercado, este hecho

hace que se tomen medidas prometedoras para el ahorro de energía.


Propuesta 84

La forma de aplicar la mejora es sustituir motores, preferentemente

los cercanos al término de su vida útil y con mayores horas de operación,

por motores nuevos de alta eficiencia cuya diferencia en costo se

amortiza rápidamente.

Uso de motores más eficientes.

Se puede medir la implantación de la mejora comparando la energía

que consume el motor actual y los costos que representaría su reparación

contra la energía que consume un motor de alta eficiencia. El caso de la

figura n # 12 se muestra un motor que ha terminado su vida útil por lo

tanto requiere ser cambiado por otro más eficiente.

Eficiencia.- Es la razón entre la potencia de salida a la potencia de

entrada.

100*.

.

perdidassalidaP

SalidaPEFICIENCIA

Sustituir un motor de 2 hp con una eficiencia del 80% que opera 20

horas diarias durante los 7 días de la semana, por un motor con 92% de

eficiencia. La potencia ahorrada será.

Potencia ahorrada (PA) = 0.746xhp (1/n -1/n).

Es decir,

KWPA 245.092.0

1

80.0

12*746.0

Considerando el tiempo que opera al año, 20x7x52 = 7280 horas, la

energía ahorrada es de:

Propuesta 85

Energía ahorrada = 0.245kw*7280horas = 1783.6kwh.

En el caso de un motor de 2 hp la energía que se ahorra al cambiar

motores que se encuentran en mal estado o ha terminado su vida útil es

de 1783.6 kwh, por lo que se reemplazara por uno nuevo de mayor

eficiencia energética en vez de repararlo. Considerando que en la

actualidad en el hipermercado hay 2 motores que se encuentran en mal

estado el ahorro será 3567.2 kwh.

4.2. Costo de soluciones propuestas

El costo de la inversión se obtiene a través de la solicitud de

proformas a proveedores o representantes locales y para determinados

productos mediante consulta de catálogos de proveedores que se

muestran en los ANEXOS 5, 6, 7, 8.

El listado de equipos y materiales requeridos para optimizar los

sistemas de iluminación, climatización y refrigeración con sus costos

respectivos se exponen en la siguiente tabla.

TABLA N° 26

COSTO DE EQUIPOS Y MATERIALES

EQUIPO / MATERIAL COSTO

P.U.(Dólares) CANTIDAD

COSTO

TOTAL

SISTEMA DE ILUMINACIÓN

Lámparas rectangulares de 6

tubos fluorescentes de 54W, con

tres balastros de 2x54w.

301.29 672 202,466.88

Tubos fluorescente F54T5 11.95 4032 48,182.40

TOTAL 250,649.28

Propuesta 86

El costo del sistema de control automático de luces se lo

presupuesto de manera global por parte proveedor y no de manera

SISTEMA AUTOMÁTICO DE

LUCES

Bus digital EcoSystem 4

Sensor de luminosidad 16

sensor de presencia 36

Modulo Ecosistema para conectar

balastros 146

Teclado Ecosistema 4

Estación de control de pared 6

Programador del sistema

EcoSystem 1

TOTAL 51,968

SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN

Tablero de control automático,

equipado con modulo lógico

programable LOGO con reloj

interno en tiempo real,

660 2 1,320

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

Reemplazo de contactores en mal

estado,) 231.69 2 463.38

Reemplazo de breaker de

protección en mal estado 56.00 2 112

Uso de motores eficientes

(reemplazo de motores al fin de

su vida útil).

139.00 2 278

pasta de contactos 2 2 4

TOTAL 857.38

COSTO TOTAL MATERIALES $ 304,794.66


Propuesta 87

individual para cada dispositivo, por dicha razón en el cuadro consta el

precio global del sistema.

Costo de mano de obra.

Para el mantenimiento de equipos se utilizara personal técnico que

labora en la empresa en el departamento de mantenimiento y para el

montaje de las nuevas lámparas y sistemas de control se lo realizara con

personal contratista.

TABLA N° 27

COSTO MANO DE OBRA

Se tiene un costo de mano de obra de 10,680 dólares para

realizarlos cambios propuestos.

MANO DE OBRA

COSTO5

P.U.

(Dólares)

CANTIDAD COSTO

TOTAL

Montaje de lámparas 15 672 10,080

Reparación de tablero de

control automático de

centrales de aire.

100 2 200

Mantenimiento predictivo 400 1 vez al año 400

Mantenimiento correctivo 0 0

TOTAL 10,680


Propuesta 88

4.3 Evaluación de soluciones propuestas

A continuación se presenta un esquema comparativo del costo que

involucra el consumo de energía eléctrica en la situación actual con

respecto a la optimización de los tres sistemas estudiados.

TABLA N° 28

DATOS COMPARATIVOS DEL CONSUMO ELÉCTRICO DE LA

SITUACIÓN ACTUAL Y LAS SOLUCIONES PROPUESTAS

SISTEMAS CONSUMO

ACTUAL (kwh/año)

CONSUMO PROPUESTO

(kwh/año)

AHORRO (kwh/año)

Iluminación 1’404,559.52 665,725,128 738,834,392

Climatización 3’841,415,76 3’018,255,24 823,160,52

Refrigeración 1397315,92 1393748.72 3567.2

TOTAL 6’643,291.2 5’077,729.088 1’565,562.11

En la tabla anterior se puede diferenciar entre el consumo

eléctrico actual y el propuesto, teniendo un ahorro de 1’565,562.11

kw/año.


Propuesta 89

TABLA N° 29

COSTO ANUAL ENERGÍA ELÉCTRICA

SISTEMA

EXISTENTE

SISTEMA

OPTIMIZADO AHORRO

Consumo anual (kwh) 6’643,291.2 5’077,729.088 1’565,562.11

Costo de energía

USD/kwh 0.051 0.051 0.051

Costo total en USD por

año $ 338,807.85 $ 258,964.18 $ 79,843.66

En la tabla anterior se puede observar el consumo y costo anual de

energía eléctrica, tanto en el sistema actual y el sistema optimizado.


CAPITULO V

EVALUACIÓN ECONÓMICA Y FINANCIERA

5.1 Financiamiento.

Los siguientes valores son sacados de los datos de consumo actual

y propuesto estudiados en el capitulo anterior.

TABLA N° 30

RESUMEN DE COSTOS POR CONSUMO ENERGÍA ELÉCTRICA

Para poder realizar nuestro estudio económico empezaremos

encontrando la inversión total de proyecto.

SISTEMA

EXISTENTE SISTEMA

OPTIMIZADO AHORRO

Consumo anual (kwh) 6’643,291.2 5’077,729.088 1’565,562.11

Costo de energía USD/kwh

0.051 0.051 0.051

Costo total en USD por año

$ 338,807.85 $ 258,964.18 $ 79,843.66

Fuente: Capítulo IV Elaboración: Juan Baque

Evaluación económica y financiera 91

TABLA N° 31

INVERSIÓN TOTAL

CONCEPTO COSTO (DÓLARES)

Equipo / Materiales $ 304,794.66

Mano de obra $ 10,680

INVERSIÓN TOTAL $ 315,474.66

Para llevar a cabo el proyecto se requiere un capital de $ 315474.66

que proviene de dos fuentes. Corporación El Rosado, goza de capital

para realizar inversiones y así elevar su margen de utilidad. Aporta con el

60% de la inversión y el 40% una institución financiera.

Calculo tasa mínima aceptable de rendimiento.

Inversión de la empresa = 3.46% inflación +10% premio al riesgo + 0.0346

x 0.1 = 0.138

Banco = 8.50%

TABLA N° 32

TASA INTERÉS

ACCIONISTA % APORTACIÓN TASA

INTERÉS PONDERACIÓN

Inversión de la empresa

0,6 0,138 0,0828

Institución financiera

0,4 0,085 0,034

Tasa interés global mixta 0,1168

Fuente: Capítulo IV Elaboración: Juan Baque



La tasa mínima aceptable del capital ($ 315474.66) resulto ser

11.68%.

El préstamo a realizar es de 40% de la inversión total ($126189.86) a

una tasa de 8.50% por tanto el pago de cantidades iguales al fin cada año

es.

1)1(

)1(n

n

i

iiPA

Donde A (anualidad) es el pago igual que se hace cada fin de año, P

capital a financiar. Sustituyendo valores:

2376.385241)085.01(

)085.01(085.0864.126189

4

4

A

TABLA N° 33

TABLA DE AMORTIZACIÓN DE PRÉSTAMO

Se observa que la suma del pago a principal de cada uno de los

años es de 126189.87, lo que significa que el resto pagado en todos los

años es atribuido solo a intereses.

AÑO INTERÉS PAGO FIN DE AÑO

PAGO A PRINCIPAL

DEUDA DESPUÉS DE PAGO

ACTUAL $ 126.189,86

2011 $ 10.726,14 $ 38.524,24 $ 27.798,10 $ 98.391,76

2012 $ 8.363,30 $ 38.524,24 $ 30.160,94 $ 68.230,82

2013 $ 5.799,62 $ 38.524,24 $ 32.724,62 $ 35.506,20

2014 $ 3.018,03 $ 38.524,24 $ 35.506,21 -$ 0,01

$ 126.189,87



5.2 Evaluación financiera.

5.2.1 Periodo de recuperación de la inversión.

Mide el número de periodos que se necesitaran para que los

beneficios netos no descontados amorticen la inversión.

Se tiene el valor de la inversión total de $ 315474.66; pues con este

proyecto se tendrá un ahorro de $ 79843.66 con una tasa mínima

aceptable de 11.68%.

TABLA N° 34

PERIODO DE RECUPERACIÓN DE CAPITAL

AÑO n INGRESO FLUJO DE EFECTIVO ACUMULADO

s P= s/(1+i9)^n

ACTUAL 0 $ -315.474,66 -$ 315.474,66

2011 1 $ 79.843,66 $ 71.493,25 $ 71.493,25

2012 2 $ 79.843,66 $ 64.016,16 $ 135.509,41

2013 3 $ 79.843,66 $ 57.321,06 $ 192.830,47

2014 4 $ 79.843,66 $ 51.326,16 $ 244.156,64

2015 5 $ 79.843,66 $ 45.958,24 $ 290.114,88

2015 1 $ 6.653,64 $ 6.589,50 $ 296.704,38

2015 2 $ 6.653,64 $ 6.525,98 $ 303.230,36

2015 3 $ 6.653,64 $ 6.463,07 $ 309.693,43

2015 4 $ 6.653,64 $ 6.400,77 $ 316.094,21

2015 5 $ 6.653,64 $ 6.339,07 $ 322.433,28

2015 6 $ 6.653,64 $ 6.277,97 $ 328.711,25

2015 7 $ 6.653,64 $ 6.217,45 $ 334.928,70

2015 8 $ 6.653,64 $ 6.157,52 $ 341.086,21

2015 9 $ 6.653,64 $ 6.098,16 $ 347.184,38

2015 10 $ 6.653,64 $ 6.039,38 $ 353.223,75

2015 11 $ 6.653,64 $ 5.981,16 $ 359.204,92

2015 12 $ 6.653,64 $ 5.923,51 $ 365.128,42



El tiempo en que se recupera la inversión es de 5 años con 4 meses.

5.2.2 Valor Actual Neto.

El VAN es el resultado de restar la suma de los flujos descontados a

la inversión inicial y consiste en obtener beneficios o utilidad.

Para conocer si el proyecto es rentable se toma en cuenta las

siguientes variables.

Si VAN 0 proyecto rentable

Si Van 0 proyecto no rentable.

TABLA N° 35

VALOR ACTUAL NETO

AÑO n INGRESO FLUJO DE EFECTIVO ACUMULADO

s P= s/(1+i)^n

ACTUAL 0 $ -315.474,66 -$ 315.474,66

2011 1 $ 79.843,66 $ 71.493,25 $ 71.493,25

2012 2 $ 79.843,66 $ 64.016,16 $ 135.509,41

2013 3 $ 79.843,66 $ 57.321,06 $ 192.830,47

2014 4 $ 79.843,66 $ 51.326,16 $ 244.156,64

2015 5 $ 79.843,66 $ 45.958,24 $ 290.114,88

2016 6 $ 79.843,66 $ 41.151,72 $ 331.266,60

VAN $ 15.791,94

TIR 13%

Dándonos así un VAN de 15791.94 lo que significa que es un VAN

positivo por lo tanto el proyecto es rentable.



5.2.3 Tasa Interna de Retorno.

El TIR es una tasa que iguala la suma de los flujos descontados a la

inversión inicial.

A continuación se muestra las variables de decisión para conocer si

es rentable mediante el TIR

Si TIR Tasa activa, se considera que la inversión es positiva

Si TIR tasa activa, la inversión no es rentable

Como el TIR que se calculo anteriormente es 13% 8,50%( tasa

activa) la inversión es viable.

5.2.3 Calculo del Costo – Beneficio.

Este criterio nos ayudara a identificar y a concluir si el análisis

económico tiene sentido, me ayuda a ver si en el proyecto no existirá

perdida para la empresa, ahora nuestro análisis económico tendrá sentido

si y solo si: costo – beneficio > 1.

Dividimos la inversión total ($ 315474.66) con el valor anual de

consumo de energía eléctrica optimizado ($ 258964.18).

21.118.258964

66.315474cos beneficoto

Como la relación costo beneficio salió > 1 el proyecto es rentable.

CAPITULO VI

PROGRAMACIÓN PARA PUESTA EN MARCHA

6.1. Planificación y cronograma de implementación.

Es conveniente construir cronograma de implementación de

proyecto desde las primeras actividades hasta la fecha en que

probablemente sea puesto en marcha.

Para implementar el proyecto se deberá tomar medidas que

aseguren su normal operación y no tengan inconvenientes con los

clientes.

Para implementar el nuevo sistema de iluminación se tendrá que

trabajar en horas que cierra en almacén.

A continuación se presenta el grafico de Gantt que muestra las

secuencias de las puestas en marcha de las actividades que se debe

considerar para implantar las soluciones propuestas.

DIAGRAMA DE GANTT

2010 2011

Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. Ene. Feb. marzo Abr. May. Jun.

# ACTIVIDAD DURACIÓN

DÍAS COMIENZO FIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 Elaboración de estudio 90 05/07/2010 05/11/2010

2 Pedido y compra de materiales 39 08/11/2010 30/12/2010

3 Instalación de lámparas 50 03/01/2011 11/03/2011

4 Instalación automatismo luces 60 14/03/2011 03/06/2011

5 Reparación tablero control A/A 1 06/06/2011 06/06/2011

6 Mantenimiento fallas encontradas 5 06/06/2011 10/06/2011

7 Pruebas realizadas 5 13/06/2011 17/06/2011

8 Revisión final 3 14/06/2011 18/06/2011

CAPITULO VII

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones.

Los objetivos planteados al inicio de este proyecto se han cumplido

en su totalidad, minimizando el costo por consumo de energía

eléctrica en un 24%, con la optimización de los sistemas estudiados.

Se presenta la posibilidad de sustituir todas estas luminarias por

unas de más eficiencia, que permitirá un ahorro considerable de

energía, del orden del 30 %.

Si se implanta el uso de sensores de ocupación se puede reducir

aproximadamente el 40 % del consumo de electricidad lográndose

un ahorro importante.

Los requerimientos de automatización del edificio dependen del

grado de inteligencia que se busque otorgar al inmueble, así, en este

proyecto se estableció un grado de automatización básico que

podría ser elevado mediante el empleo de equipos y dispositivos

adicionales que el mercado de la automatización ofrece para dicho

propósito.

Pese a necesitarse una inversión económica representativa para la

optimización de los sistemas estudiados, se puede concluir que el

ahorro provisto por el mismo, lograra que la inversión inicial se

recupere en 5 años. Se puede concluir que la base teórica generada

en el presente proyecto sirve como guía para el desarrollo de

proyectos similares en los diferentes hipermercados con lo que

cuenta Corporación El Rosado S.A.

Conclusiones y recomendaciones 99

7.2 Recomendaciones.

Es importante que las personas que forman parte del mantenimiento

sean personas comprometidas y responsables la cuales deberán

realizar seguimiento continuo a las maquinas y equipos.

Limpiar los filtros y los condensadores con frecuencia.

Las conexiones flojas o inadecuadas aumentan las pérdidas de

energía. Realizar tomografías por lo menos una vez al año para

detectar fallas y efectuar los respectivos ajuste de conexiones y

limpieza de contactos, borneras, barras, etc.

Reemplazar motores y equipos al final de su vida útil en vez de

repararlos.

ANEXO # 1

ORGANIGRAMA ESTRUCTURAL CORPORACIÓN EL ROSADO S.A

Junta general de

accionistas

Gerente General

Seguridad

Asistentes

Gerente

operaciones

Gerente

Compras

Gerente

Mercadeo

Gerente

Finanzas

Auditoria

Gerente

Contabilidad

Gerente

Informática

G. Recursos

Humanos

Gerente

Mantenimiento

Importación

Nacionales

Ventas

Publicidad y

promoción

Presupuesto

Ingresos

Egresos

Nomina

Inventario facturación

Cuentas

por pagar

Compras

Ventas

Cuentas por cobrar

Bancos

Desarrollo

en sistemas

Mantenimi-ento de

sistemas

Nominas y

planillas

Selección, reclutamient

o y

capacitación

Mant.. eléctrico

Mant. Refrigeració

n

Mant.. Aire

acondicionado

Gerente almacen

Sub Gerentes

Jefe de bodega

Supervisor de caja

Cajeros Percheros

Anexos 102

ANEXO # 2-A

EMISIÓN DE CALOR EN LÁMPARAS

Anexos 103

ANEXO # 2-B

EMISIÓN DE CALOR EN BALASTRO CONVENCIONAL

Anexos 104

ANEXO # 3

NIVELES DE ILUMINACIÓN INTERIOR COMUNES

Actividad

Iluminación

(lux,

lumen/m2)

Áreas públicas con alrededores obscuros 20 - 50

Simple orientación para visitas cortas 50 - 100

Áreas de trabajo donde se realicen tareas visuales solo de manera

ocasional 100 - 150

Almacenes, Casas, Teatros, Cines, Archivos 150

Clases, Trabajo de oficina sencillo 250

Trabajo de oficina normal, Trabajo en PC, Estudio de Biblioteca, Verduras,

Muestrarios, Laboratorios 500

Supermercados, Talleres Mecánicos, Paisaje de oficina 750

Dibujo Normal, Mecánica detallada, Cuartos de Operación 1,000

Dibujo Detallado, Trabajos Mecánicos Muy detallados 1500 - 2000

Realización de tareas visuales de bajo contraste y tamaño muy pequeño

durante periodos de tiempo muy prolongados. 2000 - 5000

Realización de trabajos muy prolongados y exactos que requieran

esfuerzo visual 5000 - 10000

Realización de tareas visuales muy especiales de extremado bajo

contraste y tamaño pequeño

10000 -

20000

Anexos 105

ANEXO # 4

TERMOGRAFÍA MOTOR

Anexos 106

ANEXO # 5

PRECIO LUMINARIAS

Del artículo Precio Cantidad Total

Lámpara fluorescente de 6 de la Bahía de alta Número del art

Lámparas:

F54T5/HO Voltaje: 277 voltios distribución de la luz: Amplia distribución

$ 301.29 672

$

202,466.88

F54T5HO de alto rendimiento de las bombillas fluorescentes - 3500K Número del artículo: BLF-F54T5HO-

FLUORESCENTES-bombillas-3500K

$ 11.95 4032

$ 48,182.40

Con los elementos seleccionados ...

1 Estimación de envío e impuestos Código Postal:

2 Impuestos Los siguientes lugares están sujetos a un impuesto de ventas:

Minnesota

Subtotal: $ 250,649.28

Envío y

entrega:

------

Total: $ 250,649.28

https://www.buylightfixtures.com/fluorescent-6-lamp-high-bay.aspx



https://www.buylightfixtures.com/f54t5ho-high-output-fluorescent-light-bulbs-3500k.aspx






Anexos 107

ANEXO # 6

PRECIO MOTOR MONOFÁSICO.

Anexos 108

ANEXO # 7

PRECIO BREAKER

Anexos 109

ANEXO #8

PRECIO CONTROLADOR LÓGICO

Abreviaturas 110

ABREVIATURAS

Amps: Amperios

Watts: Vatios.

Btu: Unidad térmica británica

Hp: Caballos de Fuerza

Kw: Kilowatts

Kwh: Kilowatts hora

Unid: Unidad

V: Voltaje

TR: Tonelada de refrigeración

m2: Metros cuadrados

Seg: Segundos

°C: Grados centígrados

Lumen: Lúmenes (nivel de iluminación)

USD: United States Dollars.

Bibliografía 111

BIBLIOGRAFIA

Baca Urbina Gabriel, Evaluación de proyectos 4ª. Edición, McGraw-

Hill/Interamericana Editores, S.A.

Chase Richard, Jacobs Robert y Aquilano Nicholas, Administración de la

producción y operaciones, 10ª. Edición, McGraw-Hill/Interamericana

Editores, S.A.

Siemens Ecuador S.A. Productos Eléctricos Industriales (catálogos 2010).

DIRECCIONES DE INTERNET

http://www.monografias.com/trabajos55/ahorro-de-energia/ahorro-de-

energia.shtml

http://www.eluniverso.com/data/recursos/documentos/rankingempresasgu

ayaquil.pdf

http://www.lutron.com/Pages/Default.aspx

www.osram.com/system-guarantee

http://www.metalux-

lighting.com/common/brands/literature/Metalux/082119_IND_FL2.pdf

http://www.cooperlighting.com/

universidad de guayaquil facultad de ingenierÍa...

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