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CIRCUTOREficiencia Energética
Eléctrica
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Índice
1.- CIRCUTOR, SA.2.- Eficiencia energética eléctrica (e3).3.- Sistemas de supervisión energéticos.
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35 años apostando por la eficiencia
y control energético.
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MERCADOPresentes en todos los procesos de generación, transporte y consumo de la energía eléctrica (sectores industrial, terciario y doméstico)
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TECNOLOGÍA PROPIA
Laboratoriosde ensayo propios
Grandes recursosen I+D+I
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INNOVACIÓN PERMANENTECIRCUTOR ha apostado por la innovación para seguir los últimos adelantos tecnológicos, y así poder incorporarlos a sus productos
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Eficiencia energética eléctrica
e3
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Es la reducción de la potencia y de la energía eléc trica demandada a la red sin que afecte a las actividades normales realizadas en un edificio, industria, o procesos de fabricación.
Además
Reducción de los costes:�Costes técnicos�Costes económicos�Costes ecológicos
¿Qué es la eficiencia energética eléctrica (e³)?
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� Reducción de potencia aparente.� Reducción de energía activa y reactiva.� Reducción de corriente.� Descarga de instalaciones.
Descarga de instalaciones
�Reducción de pérdidas�Aumento nivel U
Compensación De reactiva
Control de la máxima demanda
Filtrado de armónicos
Reducción facturaeléctrica
Reducción emisiones
Consigue:
Eficiencia energética.
Métodos
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Compensación de reactivaFiltrado de armónicos
Control de potencia
Eficiencia energética
Disminución de demanda: - Reducción de costes y pérdidas
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Costes Técnicos
Costes Económicos
Costes Ecológicos
Visibles
Energía no necesaria
Ampliación de instalaciones
Paradas, averías, laboral….
Conceptos factura
CO2 generado por demanda excesiva
Energías fósiles 1Mwh = 1 tCO2
Energías mixtas 1Mwh = 0,6 tCO2
Sobrecarga deinstalaciones
Falta de capacidad en transformadores y líneas
Niveles de pérdidas elevados
Caídas de tension elevadas
Costes de una instalación
Ocultos
Energéticos
Instalación
Producción
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Costes económicos
� Tarifa eléctrica no adecuada.� Puntas de consumo eléctrico.� Recargo o pago de energía
reactiva.
� Paradas de procesos productivos.
� Pérdidas de producto.� Mano de obra adicional.
Costes visibles
Costes ocultos
�Ampliación de instalaciones:� Cambio de transformadores� Nuevas líneas de
distribución�Averías de máquinas.�Pérdidas de potencia y energía
InstalacionesInstalaciones Proceso productivoProceso productivo
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Costes técnicos
Pérdida de capacidad en instalaciones de distribución de energía:
�Sobrecarga y descalificación de transformadores
�Sobrecarga de conductores.
Capacidad de instalaciones
Pérdidas
�Pérdidas por exceso de demanda y armónicos.
�Calentamiento de cables y transformadores.
Niveles de tensión
� Aumento de las caídas de tensión en:
� Cuadros � Barras subestaciones� Finales de líneas
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Costes ecológicosEmisiones de gases Emisiones de gases contaminantescontaminantes
� Emisiones realizadas de forma innecesaria por exceso de consumo de energía
� Este exceso de demanda implica más generación
Energías fósiles 1MW·h = 1 tCO2
Energías mixtas 1MW·h = 0,6 tCO2
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¿Cómo conseguir una instalación eficiente?Información:
Las auditorias energéticas, permanentes o eventuales, nos permiten obtener una información de nuestra instalación: � Curva de demanda de la instalación.� Armónicos existentes y grado.� Energía reactiva consumida. � Control de consumos de energía activa y aparente.� Perturbaciones eventuales.
La información nos muestra las variables eléctricas, el comportamiento de la instalación y permite el análisis para poder tomar decisiones.
Equipo portátil de medida AR5-L
Sistema Gestión Power Studio Scada
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Energía reactiva.
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Compensación energía reactiva� Todas las máquinas eléctricas
alimentadas con corriente alterna convierten la energía eléctrica suministrada en trabajo mecánico y calor.
� Esta energía se mide en Kw·h y se denomina energía activa.
� Ciertos receptores necesitan campos magnéticos o arcos eléctricos para su funcionamiento. Consumen otro tipo de energía denominada energía reactiva.
La energía reactiva afecta directamente a la energía aparente que es la que se solicita al transformador.
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Compensación energía reactiva
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,93 0,95 0,98 1
ATENCIÓN
� Aunque los valores de cos φ de nuestra instalación se encuentren entre 0,90 < cos φ < 0,95 y no se nos penalice en la factura, tenemos pérdidas entre el 6 y 10% en nuestra instalación.
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Calidad de la onda.
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Perturbaciones
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¿Cómo afecta al calidad de onda?
� Equipos utilizados para la eficiencia energética se basan en electrónica de potencia. (variadores, arrancadores, SAIS, cargas no lineales.)
� Convertidores AC/AC o AC/DC son generadores de armónicos 5º y 7º así como de fugas a tierra (retorno de 3º armónico por Neutro).
calidad de onda y e³
Por tanto se necesita:
�Equipos de filtrado �Protección diferencial “inteligente”
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ArmónicosEl matemático francés Jean Baptiste Fourier determinó que toda forma de onda periódica no-senoidal puede ser representada como la suma infinitas de ondas senoidalescuya frecuencias son enteros múltiples de la frecuencia fundamental .
-60,00
-40,00
-20,00
0,00
20,00
40,00
60,00
0
0,2
0,4
0,6
0,8 1
1,2
1,4
1,6
1,8 2
2,2
2,4
2,6
2,8 3
3,2
3,4
3,6
-30,00
-20,00
-10,00
0,00
10,00
20,00
30,00
0
0,2
0,4
0,6
0,8 1
1,2
1,4
1,6
1,8 2
2,2
2,4
2,6
2,8 3
3,2
3,4
3,6+ +
Fundamental Armónicos
-200,00
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
0
0,2
0,4
0,6
0,8 1
1,2
1,4
1,6
1,8 2
2,2
2,4
2,6
2,8 3
3,2
3,4
3,6
-250,00
-200,00
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
0
0,2
0,4
0,6
0,8 1
1,2
1,4
1,6
1,8 2
2,2
2,4
2,6
2,8 3
3,2
3,4
3,6= Resultante
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� Sin armónicos:
2Q
2P
P
S
PC
+==ϕos
� Con armónicos:
2D
2Q
2P
P
S
PPF
++==
ϕ Q
D
γ S1
ST
P
SQ'
P
Cos ϕϕϕϕ
Cos ϕ = PF
Efectos de los armónicos
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�Corriente fundamental I1 = 536 A�Corriente RMS IRMS = 631 A
�Sobrecarga de la línea en un 18 %.�Aumento de las pérdidas Joule en un 38 %.
Los problemas generados
(A)IIn
1
2nRMS ∑= (V)VV
n
1
2nRMS ∑=
Armónicos:
Corriente de Neutro:
�Retorno de corrientes de 3º armónico por cable de neutro.
Mayor calentamiento = pérdidas
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Gestión de la demanda
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� Adecuar la curva de carga por debajo de 1,05 veces la potencia contratada (en España).
� Reubicar las cargas a otros horarios, cuando la demanda está porencima de la potencia contratada.
� Desconexión de cargas no prioritarias.
P máxima
Control de potencia
Sin Control de potencia
Reubicación cargas
Control de potencia
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Otros parámetros de Calidad
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Perturbaciones
Hueco � Defecto en tensión de
duración mayor a 10ms y amplitud 1%< x <90%.
Microcorte� Defecto en tensión de
duración mayor a 10ms y amplitud inferior al 1%.
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PerturbacionesFactor de cresta
� El factor cresta es útil para tener una rápida idea de cómo afectan eventos no periódicos, impactos o ruidos aleatorios en la onda.
Flicker� Sensación de parpadeo, debido a
las fluctuaciones de la tensión (0,5Hz y 25Hz).
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¿Porqué implementarlo?
Ahorro!�Entre el 7 y 15% de
la factura*.�Gestión eficiente.�Reducción costes
técnicos.�Demanda justa de
energía.+160.000,00 €2.000.000,00 €
148.000,00 €1.000.000,00 €
40.000,00 €480.000,00 €
32.000,00 €200.000,00 €
20.000,00 €100.000,00 €
Coste implementación SGE
Costes energéticos
*Fuente: Energy Management Information Systems, Canadi an industry program for energy conservation.
ROI, período inferior a 2 años
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Implementando e 3
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Esquema unifilar
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Sistemas de medida y supervisiónPOWER STUDIO SCADA®
PowerStudio Scada
� Control parámetros eléctricos.� Generación de informes.� Estados de alarmas.� Control procesos.� Sistema de gestión energética.� Histórico de alarmas (hora y tiempo
de activación).
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Procesos
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Monitoreo
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Registros históricos
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Creación informes
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Power Studio ScadaLas principales prestaciones son:
� Visualización en tiempo real del analizador de redes� Configuración desde software del equipo.� Registro de históricos.� Explotación de los datos mediante tablas o gráficos.� Visualización de informes y simulaciones de recibos.� Dispone de Servidor Web integrado (software multipuesto).� Posibilidad de creación de perfiles de acceso.� Gran versatilidad y muy fácil uso.� Aplicación de discriminadores horarios.
Para intercambio de datos, posee:
� Servidor DDE� XML integrados� Servidor OPC
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Ejemplo instalaciones
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� Control de curvas de demanda� Control de protecciones� Control de fugas a tierra� Disparo de protecciones
Centro Hospitalario
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Controlar el Rendimiento de la plantay realizar un seguimiento de los procesos.
Controlar las materias Primas básicas:Controlar las materias Primas básicas:
�Agua (Extraída y Enviada)�Energía eléctrica (energía activa y reactiva, puntas demanda, horarios..)
Mejorar la seguridad en el proceso de Mejorar la seguridad en el proceso de potabilizaciónpotabilización::
�Mayor Control de dosificaciones de reactivos: Sistema Redundante
Estación de Bombeo y Depuración de Aguas
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� Control de curvas de demanda de potencia y energía� Imputación de costes en proceso� Control de protecciones y fugas� Generación informes diarios de consumos y costes� Alarmas
� Consumo. 27 Gw·h/ año� Reducción 6 %, � 1,62 GW·h / año � Reducción 900 Tn
emisiones� Amortización 6 meses
Industrial: Termoconformado de plásticos
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Control consumo:�Energía eléctrica�Agua�Imputación de costes�Informes diarios de:
Energías, costes y alarmas
�Mantenimiento�Integración de alarmas�Protecciones�Detección de presencias.
Complejo Universitario
http://ee1.upo.es
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Web: eficiencia energética
http://eficienciaenergetica.circutor.es
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Conclusiones� La eficiencia energética es la optimización del consumo eléctrico
+ calidad de la onda + calidad de suministro.
� La no eficiencia energética comporta costes económicos, técnicos y ecológicos.
� El “Confort eléctrico” conlleva la generación de armónicos y fugas. Por tanto es necesario su eliminación y control.
� La medida nos aporta la información necesaria para conocer el funcionamiento de nuestra instalación, y poder buscar diferentesaplicaciones de mejora.
� El filtrado de armónicos y la compensación de reactiva, permitenuna mayor demanda de potencia en una instalación, evitando paradas de procesos y averías.
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