Aplicaciones Energéticas:

Eficiencia Energética y Energías Renovables

Abril, 2008 Volumen: 01 www.energeticaintegral.com

INDICE

Nota Técnica: Diagnóstico Energético

Procobre e Ingeniería Energética Integral inician programa de promoción para transformadores y motores eléctricos eficientes.

COMEX finaliza exitosamente el proyecto de ahorro de energía.

SEZARIC logra ahorros de un 40% en su consumo de Energía

Caso de Estudio “Implementación del Programa de Ahorro de Energía en SEZARIC”

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CURSO

“CALIDAD DE

LA ENERGIA “

22 Y 23 DE abril de 2008

cONTÁCTENOS

57 05 21 61

Nota Técnica: Diagnósticos Energéticos

Un diagnóstico energético es un elemento positivo de la administración de una empresa, ya que contribuye a incrementar la rentabilidad de la misma, eliminando desperdicios de energía y en consecuencia se disminuyen los costos de producción.

Los diagnósticos energéticos pueden determinar con exactitud el balance energético de los principales equipos consumidores de energía. A través de los diagnósticos, se identifican los puntos del proceso de mayor uso de energía, haciendo resaltar aquellos donde ésta se desperdicia y donde es posible generar un ahorro (identificación de potenciales de ahorro de energía).

Además es un instrumento que permite modernizar los sistemas de producción, sustituyendo tecnologías obsoletas, ineficientes y costosas. Permite también mejorar las condiciones de la producción y el ambiente en el que se envuelve la misma, logrando superar muchas veces de manera espectacular las condiciones actuales de la producción y rendimiento de las personas. Normalmente la realización de un diagnóstico energético, conduce a reducir los costos de la producción sin afectar de manera negativa la calidad y cantidad de las unidades producidas.

PROCOBRE e INGENIERIA ENERGETICA INTEGRAL : Inician programa de promoción para transformadores y motores eléctricos eficientes

En Marzo 2008, Procobre e Ingeniería Energética Integral, iniciaron el programa de promoción para transformadores y motores eléctricos eficientes. Dicho programa tiene como objetivo “Promover el uso de equipos eficientes (motores eléctricos eficiencia premiun y transformadores eléctricos,) a través de la implementación y divulgación de programas de ahorro de energía y eficiencia energética”

Este programa de promoción propone la realización de una serie de actividades como seminarios, talleres y publicaciones que estaremos dando a conocer a través de este boletín.

COMEX

Finaliza exitosamente el proyecto de ahorro de energía

El pasado 24 de Marzo de 2008, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología –CONACYT- reconoce a COMEX como una industria comprometida con el ahorro de energía, al otorgarle la aplicación del estímulo fiscal a los gastos e inversiones llevadas a cabo en el marco del proyecto de ahorro de energía llevado a cabo por el firma de ingeniería Ingeniería Energética Integral y con el apoyo financiero del Fideicomiso de Ahorro de Energía –FIDE-.

SILVINDUSTRIAS GENERAL EMILIANO ZAPATA A.R. DE I.C

Logra ahorros de un 40% en su consumo de energía

SEZARIC se ha convertido en una empresa líder en el ahorro de energía, generando ahorros de un 40%, esto gracias, a la puesta en marcha de un programa de buenas prácticas en el uso de la energía que contó con el apoyo de todo el personal de la empresa, así como los cambio tecnológicos efectuados en el área productiva que abarcaban principalmente: i. sustitución de motores eléctricos, ii. instalación de variadores de velocidad y iii. cambio de un motor de corriente directa a uno de corriente alterna.

Ver estudio de caso

“SEZARIC: Programa de Ahorro de Energía”

A. ANTECEDENTES

La Empresa Silvicultura General Emiliano Zapata Asociación Rural de Interés Colectivo –SEZARIC- se encuentra ubicada en el Estado de Durango, y se dedica a la producción de maderas y materiales triplay para la elaboración de muebles.

El servicio de energía eléctrica en SEZARIC es suministrado por la Comisión Federal de Electricidad y esta contratado en la Tarifa Horaria Media Tensión –HM- para clientes con demanda de 100 kW o más, donde la empresa tuvo valores de demanda promedio máxima de 730 kW, consumos de 335.883 kWh , y un factor de demanda de 47%, como se aprecia en la Tabla 1.

Tabla 1. Consumo, demanda, factor de demanda y factor potencia promedios.

Demanda (kW)				Consumo (kWh)				Factor	Factor	Factura
Punta	Media	Base	Total	Punta	Media	Base	Total	Potencia	Demanda	Mensual
627	986	657	730	30,503	232,417	74,047	335,883	91.52%	47%	$

Fuente: Recibo Eléctrico SEZARIC, 2005

B. OPORTUNIDADES DE AHORRO DE ENERGÍA IDENTIFICADAS

Una vez realizado el Diagnóstico Energético, se logró identificar la distribución del uso final de la energía, ver Tabla 2, donde se desprende que el uso intensivo de motores eléctricos y bombas requiere un 83% de la potencia instalada en SEZARIC, seguido por el aire comprimido y los sistemas de iluminación.

Tabla 2. Distribución de la Potencia Instalada

Uso Final de la Energía	%
Aire Comprimido	9
Motores y Bombas	83
Iluminación	4
Varios	4

Fuente: Diagnóstico Energético, SEZARIC, 2006

Por ello, se propone la implementación de medidas de ahorro a saber:

· Aplicación de variadores de frecuencia en motores y bombas

· Sustitución de motores estándar por motores de alta eficiencia

· Sustitución en los sistemas de iluminación

· Sustitución en los compresores de la planta

· Llevar a cabo el programa de manejo de la demanda

A continuación se detallan los ahorros logrados en cada medida de ahorro.

B. 1 Motores y Bombas: Aplicación de Variadores de Frecuencia

Se determina que dentro de SEZARIC es viable la aplicación de convertidores de frecuencia en los siguientes equipos:

· Motores de las Secadoras 1,2,3 y 4.

Se justifica ya que cuando la temperatura alcanza un valor suficiente para el llevar a cabo el proceso productivo no se requiere de un flujo muy alto de aire en las secadoras, con lo cual la operación del motor puede bajar.

· Motores de corriente directa instalados en los tornos

Para el caso de los tornos, el sistema actual es un motor generador y un motor de velocidad variable de corriente directa, por tanto se propone la sustitución por un motor de corriente alterna y un variador, de tal manera que siga cumpliendo su labor pero con una mejora tecnológica en el sistema.

· Bombas de aceite térmico en las prensas Mesco y William

En el caso de las prensas debido a que el proceso de producción estrangula la circulación del aceite térmico en el momento en que las prensas no lo requieren, se puede utilizar el variador para mantener a un nivel mínimo la potencia del motor de la bomba.

Se considera factible para SEZARIC el sustituir motores estándar por motores de alta eficiencia bajo las siguientes condiciones.

Aplicación de Motores de Alta Eficiencia de Menor Tamaño: Cuando el motor estándar esta trabajando con bajo factor de carga.

Aplicación de Motores de Alta Eficiencia del Mismo Tamaño: Cuando el motor estándar esta trabajando con un factor de carga entre 60 y 90%.

Aplicación de Motores de Alta Eficiencia de Mayor Tamaño: Cuando el motor estándar esta trabajando con un factor de carga mayor al 95%.

En total para la empresa SEZARIC se sustituyen un total de 48 motores estándar, en la Tabla 4 se muestran los ahorros en consumo de energía y económicos de la aplicación de esta medida.

Tabla 4. Ahorros obtenidos con la sustitución de motores estándar

# de Motores sustituidos

Ahorros obtenidos

Inversión

$ I.V.I

Período de Recuperación

Años

Demanda

Consumo

kWh/año

Económico

$ I.V:I

121.28

456,474.91

637,294.32

1,872,020

2.94

Fuente: Diagnóstico Energético SEZARIC, 2006

B. 3 Sistema de iluminación

SEZARIC, posee una gran cantidad de bombillos incandescentes de 100 W, fluorescentes tipo T-12, 39W y 75W, así como lámparas de alta intensidad de descarga (vapor de sodio alta presión) de 400W. Por tanto se propuso la sustitución del sistema actual de iluminación fluorescente, T-12 de 75W y 39W, por un sistema de lámparas ahorradoras, T-8 de 59W y 32W, utilizándose el mismo gabinete, con balastro electrónico de alta eficiencia y en las lámparas de 32W se instaló un reflector especular en las luminarias. Por ultimo la sustitución del sistema actual de iluminación incandescente se sustituyó por un sistema de lámparas ahorradoras fluorescentes compactas de 23 W.

En la Tabla 5 se detallan los resultados obtenidos con la aplicación de esta medida de ahorro.

Tabla 5. Ahorro obtenidos en los Sistemas de Iluminación

Ahorros obtenidos

Inversión

$ I.V.I

Período de Recuperación

Años

Demanda

Consumo

kWh/año

Económico

$ I.V:I

13.08

39,146.9

72,673.50

136,974.67

1.88

Fuente: Diagnóstico Energético SEZARIC, 2006

B. 4 Sistema de Aire Comprimido

El sistema de aire comprimido de la planta SEZARIC esta constituido por 2 compresores de 100 HP cada uno, así como 5 tanques de almacenamiento; de 700lts. 500lts. 400lts. y 2 de 200lts. Con una capacidad total de 2,000 litros. Se propone la sustitución de los compresores por un compresor de 50 HP de alta eficiencia, con un caudal efectivo de 243 CFM a 100 psig, enfriado por aire. En la Tabla 6 se muestra los ahorros energéticos y económicos obtenidos.

Tabla 6. Ahorros obtenidos en los Sistemas de Aire Comprimido

Ahorros obtenidos

Inversión

$ I.V.I

Período de Recuperación

Años

Demanda

Consumo

kWh/año

Económico

4.6

68,607.4

74,913

306,232,.35

4.09

Fuente: Diagnóstico Energético SEZARIC, 2006

B. 5 Control de Demanda

Para poner en marcha esta oportunidad de ahorro, se propuso a la empresa controlar la operación de las prensas y las secadoras a fin de reducir la demanda máxima en el horario punta por medio del uso de variadores de velocidad en las secadoras y la sincronización de las prensas por medio de tarjetas electrónicas. En la Tabla 7 se muestran los resultados obtenidos al aplicar esta medida.

Tabla 7. Ahorros obtenidos en el Control de Demanda

Ahorros obtenidos

Inversión

$ I.V.I

Período de Recuperación

Años

Demanda

Consumo

kWh/año

Ahorro

Económico $

67.44

12,364.8

126,307.07

76,254

0.60

Fuente: Diagnóstico Energético SEZARIC, 2006

C. RESULTADOS

Los resultados globales muestran un potencial de ahorro en la facturación eléctrica del orden del 40%, siendo la aplicación de los variadores de frecuencia la oportunidad que ofrece las mayores posibilidades de ahorro.

Con la aplicación conjunta de todas las medidas propuestas, obtenemos ahorros totales de 326.58 kW en la demanda máxima mensual, un consumo total de 1,346,764 kWh al año, equivalente a un ahorro económico de $ 2,136,459 al año.

La inversión global con IVA, alcanza $5,094,585.6, y será recuperada en un período prmedio de 2.34 años.

Como se puede apreciar los resultados son interesantes en materia de ahorro de energía, y en caso de aplicar todas las medidas recomendadas, los beneficios resultantes se presentan en la Tabla 5.

Tabla 5. Resultados financieros de la aplicación de medidas en ahorro de energía

Inversión

Total $

Ahorro Total

Anual $

Tasa Interna de Retorno

Valor Presente Neto

Relación Beneficio/ Costo

Período de Recuperación (años)

$5,094,685.6

$ 2,136,459

41.71%

$10,141,263.66

2.58

2.34

Fuente: Diagnóstico Energético SEZARIC, 2006

D. monitoreo de ahorros

En conjunto con la implementación de las medidas de ahorro la empresa SEZARIC desarrolló además un programa de sensibilización y buenas prácticas operativas con sus colaboradores, lo cual ha incidido en lograr los ahorros propuestos de un 40% sobre la facturación.

Como medio de verificación, se adjunta el Anexo 1, que corresponde al recibo eléctrico de la empresa, donde se muestra en la gráfica de Datos históricos el descenso de la demanda y consumo de la planta a través del tiempo, además como puede verse en la Tabla de Datos Históricos, al comparar el consumo de energía de febrero 2007 con respecto a febrero 2008, se observa una reducción en la demanda y en consumo por encima del 50%.