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EFICIENCIA ENERGÉTICAURUMAN Octubre 2017Ing. Ernesto Elenter

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Qué es Eficiencia Energética?

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Por que Eficiencia Energética?

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• Utilización de Variadores de Velocidad

• Reducción de Fugas en sistemas de Aire Comprimido

• Automatización de Calderas y Monitoreo On-Line

• Implementación de Sistemas de Gestión bajo la norma ISO 50.001

Eficiencia Energética – Casos de Éxito

A continuación se presentan casos de éxito en laimplementación de proyectos de Eficiencia Energética,referentes a:

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Optimización de Secador Spray (Caso 1)

• Se instalaron variadores develocidad a los ventiladores deentrada y salda del sistema.

• Para ajustar la velocidad de losventiladores del secador, se deberealizar un control estricto de lascondiciones finales del productoalcanzado.

• Luego de realizados varios ensayos,se determinó que uno de losventiladores permitía unadisminución de un 30% de lavelocidad, mientras que el otropermitía una disminución de un 6%de la velocidad, para mantener lacondiciones normales de calidad yproductividad del secador

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Potencia Media: 21.981 W Potencia Media: 7.048 W

Potencia Media: 4.681 W Potencia Media: 4.031 W

Optimización de Secador Spray (Caso 1)

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RESULTADOS OBTENIDOS

Ventilador 2

Potencia Anterior 21,980 kWPotencia Posterior 7,048 kWCantidad de equipos 1 un.Horas Mensuales 518 hrs.

Ahorro Energético 7.735 kWh/mes

Tarifa Media 3,74 $U/kWhAhorro Económico 28.956 $U/mes

Ventilador 1

Potencia Anterior 4,681 kWPotencia Posterior 4,034 kWCantidad de equipos 1 un.Horas Mensuales 518 hrs.

Ahorro Energético 335 kWh/mes

Tarifa Media 3,74 $U/kWhAhorro Económico 1.255 $U/mes

Ahorro Energético: 58%

PayBack: 6 meses

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Optimización de Secador Spray (Caso 2)

• Se realizó el Benchmarking del consumode ventilación del sistema de SecadoSpray para plantas de similarescaracterísticas. De acuerdo al mismo sedeterminó la existencia de un potencialteórico de reducción máximo del mismode aproximadamente un 15%.

• Se instalaron variadores de velocidad alos ventiladores de salda del sistema.

• La implementación se realizó de formagradual. La puesta en marcha duró 15días, período en el cual se extrajeronmuestras y se midieron los parámetrosde calidad y productividad del sistema.

• La reducción final alcanzada para lasmismas condiciones de funcionamientollegaron al 12% de reducción de caudal.

Actual

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ParámetrosCVC 353 CV357

Previo Posterior Previo Posterior

Velocidad (RPM) 1.493 1.309 1.493 1.311

Frecuencia 100% 88% 100% 88%

Corriente (A) 222 178 201,6 156,5

Potencia (kW) 114,4 77,4 106,2 73,2

Ahorros Medidos (kW) 37 kW 33 kW

Ahorro Energético: 31%

PayBack: 12 meses

Optimización de Secador Spray (Caso 2)

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• El aire comprimido es utilizado ampliamente en la industria, desde los pequeños talleres de maquinado hasta los grandes complejos industriales.

• El mejoramiento de la eficiencia energética en estos sistemas puede permitir la reducción del 20 al 50 % del consumo de electricidad de los mismos.

• Un sistema de aire comprimido bien operado ahorra energía, reduce el mantenimiento, disminuye las interrupciones productivas, incrementa la productividad y mejora la calidad

• SEG Ingeniería realiza la auditoría de Fugas midiendo el consumo de los compresores y el caudal y presión de aire. Para la detección de fugas se utilizó un detector por ultrasonido.

• Estos detectores se calibran para escuchar el sonido a altas frecuencias (44 kHz aprox) que genera el aire a presión al salir a la atmósfera por pequeños orificios.

Disminución de Caudal de Fugas

USOS TÍPICOS DE AIRE COMPRIMIDO

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• Mediante la utilización de esta tecnología es posible obtener informes precisos, categorizando las pérdidas de acuerdo a su relevancia.

Disminución de Caudal de Fugas

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Período Potencia (kW)Horas de uso

(h/mes)Consumo base

(kWh/mes)

Antes 101,1 720 72.819

Después 60,7 720 43.691

AHORRO TOTAL 29.127

Resultado de la auditoría de fugas

Caudal inicial: 40% del Total

Caudal final: 15% del Total

Disminución de Caudal de Fugas (Caso 1)

Se realizó el estudio de demanda fuera del período de operación normal de la planta. Se estableció que el nivel de fugas inicial representaba el 40% del consumo total del sistema.

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Línea Base Actual AhorrokW/m3 Baja 7,28 7,34 -

% Fugas 46,0% 24% 22%Fugas (m3/min) 25,5 13,3 12,2

kW fugas 185,64 97,62 88,02kWh/mes 133.661 70.286 63.375USD/mes 14.703 7.731 6.972

Disminución de Caudal de Fugas (Caso 2)

Se realizó el estudio de demanda fuera del período de operación normal de la planta. Se estableció que el nivel de fugas inicial representaba más del 45% del consumo total del sistema.

Las medidas incluidas fueron:

Implementar válvulas de sectorización para anular el suministro de aire en los momentos donde no hay producción.

Realizar reparaciones de fugas dentro de las máquinas

Reducir el uso no productivo del aire (limpieza, etc.)

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Monitoreo On-Line Calderas

El consumo de energía para la generación deagua caliente o vapor es un consumosignificativo tanto en el sector servicios comoen la industria.La implementación de un sistema demonitoreo continuo, permite realizar ajustesen la combustión en tiempo real, lo quepermite llevar al máximo la eficiencia de lascalderas.

En particular, la utilización de leña presentauna oportunidad mayor, debido al desbalanceque existe entre el ingreso del combustible (enproceso Batch) y el aire necesario para lacombustión (ingreso continuo).

En este caso, se debe trabajar también en lacapacitación de los operadores, de forma deequiparar lo más posible esta situación.

Equipos de Medida

Presión0

10

5

15

Equipos y sistemasde control

Tº, CO, NOX, CO2

Rendimiento, Oxigeno

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Monitoreo On-Line Calderas (Caso Estudio)

Se implementó un sistema de monitoreo continuo On Line en un generador de vaporque utiliza leña como combustible. El mismo controla el ingreso de airedependiendo de:

La depresión de Hogar La Presión de Vapor El exceso de Oxígeno

El sistema registra los datos, ypermite la visualización de losparámetros de forma local yremota, permitiendo elcontrol y la toma dedecisiones operativasmejorando las condiciones deeficiencia y uso seguro delgenerador.

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Monitoreo On-Line Calderas (Caso Estudio)

El sistema de monitoreo continuo, permite entonces detectar precozmente oportunidades de mejora en cuanto a la operación del equipo, lo cual tiene un impacto directo en el consumo de combustible y normalmente resultaría muy difícil de cuantificar.

Análisis de condiciones operativas, ejemplo análisis de ciclos de carga en el generador.

Se observa claramente la diferencia de operación a diferentes horarios.

% O2

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Monitoreo On-Line Calderas (Caso Estudio)

En el establecimiento de la línea de base, se determinó que la Eficiencia Termodinámica inicial era de 81%, oscilando entre el 74% y 85%

Luego de la implementación del sistema, sealcanzaron valores constantes de eficiencia en elentorno del 90%.Además del importante beneficio directo en ladisminución del consumo de combustible, seobservaron otras mejoras como ser: Disminución del consumo de ventiladores Presión de trabajo más estable Menor tiempo perdido por paradas de

sobrepresión.

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Distribución de certificaciones 50001

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Países con mayor cantidad de certificados

Alemania 3.402 certificados Reino Unido 375 certificados España 310 certificados El fuerte liderazgo de Alemania se debe fundamentalmente a los impulsos fiscales que el Gobierno Federal fomenta.

Fuera de Europa destacan:India 271Corea del Sur 112 Taiwan 176 En América Latina Brasil 11Chile 11

Uruguay 7 certificados

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Caso de éxito 1

• Sector de Actividad: Industria Frigorífica

Objetivo: Implementación de un Sistema de Gestión de la Energía conforme la Norma ISO 50.001 en una planta Industrial.

• Descripción:

Se comenzó la Implementación delSGE y se logro implementar elsistema con la Certificaicón en unperiodo de 9 meses, ya se contabacon otros sistemas de Gestión.

Se implementados varios proyectosde eficiencia energética y controloperativo para los usos significativosde la energía.

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Resultado Caso de éxito 1

Energía eléctrica: Ahorro anual; 3,500 MWh/añoReducción de emisiones de CO2 420 ton/añoEnergía Térmica: Ahorro anual 1,080 Ton/año

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Caso de éxito 2

• Sector de Actividad: Centro Comercial

Objetivo: Implementación de un Sistema de Gestión de la Energía conforme la Norma ISO 50.001.

• Descripción:

Se comenzó la Implementación delSGE y se logro implementar elsistema con la Certificaicón en unperiodo de 9 meses, ya se contabacon otros sistemas de Gestión.

Se implementados varios proyectosde eficiencia energética y controloperativo para los usos significativosde la energía.

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USO SIGNIFICATIVO DE LA ENERGÍA

OBJETIVO META Resultado

Acondicionamiento térmico

Reducir el consumo por concepto de acondicionamiento térmico

11% 8,0%

IluminaciónReducción del consumo de energía

por concepto de iluminación3% 3,0%

Transporte mecánicoReducir el consumo por concepto

de transporte mecánico2% 2,0%

Ahorro anual; 380 MWh/añoReducción de emisiones de CO2 46 ton/año

Resultado Caso de éxito

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ENERGÍA REACTIVA: Compensación en tiempo Real

ELSPEC ISRAEL: Empresa de tecnología con ventas en todo el mundo.

Equipos R.T.P.F.C ( Real Time Power Factor Correction)

Corrección en tiempo real ( ACTIVAR 2 seg, EQUALIZER 20 ms)

Con Filtros de armónicos ( DESINTONIZADOS o SINTONIZADOS)

Mejora la calidad de energía

Estabiliza del voltaje

Aumenta vida útil de equipos de producción

Permite VOLTAGE OPTIMIZATION + BAJA DE TAP :

PROYECTO ELSPEC ENERGY SAVING

SOFTWARE PATENTADO de simulacion de red, para determinar

POSIBILIDADES DE AHORRO.

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WITHOUT EQ solution

Temp. 70.3°C

(cos φ): 0.74Current: 1,598A

WITH EQ solution

Temp. 54°C

(cos φ): 0.98

Current: 1,300A

Compensación en tiempo Real

PARAMETERWITHOUT

COMPENSATION

WITH

COMPENSATIONΔU

RMS Voltage - Min Voltage 356.96 V 383.021 V

RMS Voltage - Input Voltage 393.57 V 395.5 V

RMS Voltage 26V

RMS Current - Min Current 66.4 A 54.88 A

RMS Current - Max Current 1770 A 1307 A

RMS Current 463A

Se obtienen importantes beneficios que redundan en una mejora en mantenimiento

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CASO DE ÉXITO: INDUSTRIA PLÁSTICA

Resultados Antes Después

V medio de trabajo 401 V 385 V

DV 29 V 17 V

Armónicos %THDV 5% 3%

TAP Trafo 0 -2.5%Recuperación frente a

caídas de V > 1 seg 45 msegAHORRO: 2,91%

USD 35.000 / año

Se realizaron las mediciones previas, con el registrador ELSPEC BLACKBOX que mide parámetros eléctricos cada 20 mseg.

Se enviaron las mediciones a ELSPEC ISRAEL para su análisis mediante el SOFTWARE de simulación de red PATENTADO por ELSPEC, y el estudio previo indicó una posibilidad de ahorro de 3.75%.

Se instaló el equipo sugerido, ELSPEC EQUALIZER 950 kVAr con filtros sintonizados – baja del TAP 2.5%.

REDUCCION perdidas en líneas

REDUCCION perdidas por armónicos

AHORRO por cambio en CONDICIONES(Optimización de Voltaje)

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CERTIFICADOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA (CEE) : Son documentos emitidos por el MIEM que certifican la cantidad de energía evitada ponderada a lo largo de la vida útil de un proyecto de eficiencia energética .

SUBSIDIO PARA IMPLEMENTACIÓN DE ISO 50.001Dirigido a PYMES sector Industrial, Agroindustrial y las que presten servicios a empresas industriales (mantenimiento, logística, instalaciones, etc). Subsidia hasta el 70% del costo de implementación.DEADLINE: 17/11

COMAPLey de Inversiones

Mecanismos de Promoción

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La Energía mas barata es la que nunca llegamos a consumir

Eficiencia Energética trae beneficios adicionales (Calidad de Energía, reducción de costos O&M)

Existen instrumentos de promoción y subsidio para apoyar su implementación

CONCLUSIONES

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GRACIAS

WWW. SEGINGENIERIA.COMMag. Ing. Ernesto Elenter

elenter@segingenieria.comTel: 24106970