FIDE.PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGIA

CASO: I-DV-94

CERRAMEX, S.A. DE. C.V.

.OBJETIVO.

Cerramex, S.A. de C.V., preocupada porabatir costos en sus consumos energéticosy además mejorar el índice energético, suproductividad y ser más competitivos en elmercado, se acercó al Fideicomiso para elAhorro de EnergíaEléctrica (FIDE)para soli-citar financiamiento para realizar un Diag-nóstico Energético en sus instalaciones yposteriormente aplicar las medidas correc-tivas para lograr su objetivo.

.ANTECEDENTES.

Cerramex, es una empresa que se desen-vuelve en el ramo de la industria metal-mecánica y se dedica a la producción dellaves, candados y cerraduras. Para la

elaboración de sus productos fabrica másde 1,000piezasdiferentes.La plantase loca-liza en' Pelicano No. 242, Col. Granjas Mo-dernas, México, D.F., C.P.07460.

El Diagnóstico Energético y la aplic~ión demedidas referentes a la sustitución de mo-tores convencionalespor motoresde alta efi-ciencia, colocación de trampas de conden-sado en colectores y la instalación de timersen máquinasvibradoras para la optimizaciónde su operación, fueron financiadas por elFIDE; con lo cual se obtuvieron ahorros deenergía de 220,369.96 kWh/añoy de 286.29kW en su demanda.

Cerramex se encuentra contratada en latarifa OM y sus valores promedio son lossiguientes:

. DESCRIPCION DEL PROCESO.

Enseguida se da una breve explicacióndel procesoque se realizaen cada depar-tamento, así como el equipo másimportante tomado para realizar elestudioenergético. .

El departamen-to cuenta con 5

máquinas donde se tornean los cilindros cor-to y largo.;tienen un motorde 7.5 HP,ademástambién cuentacon una máquina FIMAT quetiene un motor de 3 HP,3 motores de 2 HP,

2 motores de1.5 HP Y unode 1 HP.

A continuación se muestran los índices ener-

géticos por departamento:

. DIAGRAMA DE FLUJO.

ALIIACEN DE1lA115RLA

PRIIIA

VIBRADO

GALVANOPLAS11AALIIACEN

DEPRODUCTO1BUIINADO

Tornos.

En el departa-mento de tor-nos se realizael torneado deperfiles, ma-chuelado, fre-sado y roladode las piezas,por lo que se

tiene una gran f)cantidad de <

máquinas.

Prensas.

Aquí se lleva acabo el proce-so de fabrica-ción y dobladode las cajas ycontras de las ~cerraduras, asícomo el aco-plamiento de

CONCEPTO UNIDADESCARGA INSTALADA 7,726 kWCONSUMO ANUAL 2 441,000 kWh/añoFACTOR DE POTENCIA 92.31%DEMANDA MAXIMA 425 kWFACTOR DE CARGA 0.623

ENERGIA CONSUMIDA COSTO DE ENERGIADEPARTAMENTO POR PIEZA POR PIEZA

(kWh/PIEZA) ($/PIEZA)TORNOS 0.0110 0.00150PRENSAS 0.0151. 0.00210FUNDICION 0.0550 0.00770GALVANOPLASTIA 0.0210 0.00110LAQUELADO 88.0000 0.00430BISAGRAS 0.0003 0.00004LLAVES 0.0010 0.00020PINTURA 0.0600 0.00800PULIDO 0.0110 0.00160DESENGRASE 0.0014 0.00040VIBRADO 0.0008 0.00010ENSAMBLE 0.0140 0.00200

o

o

FIDE.

bisagras, fabricación de balancines, bases,cerrojos, tapas, etc.Debido a que exísten diversas prensas, setomaron las de mayor capacidad para laconstrucción de los índices energéticos, unaHeller Sutherland de 40 HP,otra de 15 HP Y3 maquinas de 7.5 HP.

Fundición.

En este departamento se lleva a cabo la fun-dición del zamak, en máquinas de marcaFrech. En estás máquinas también se mol-dean las piezas constituidas por el materialantes m~ncionado. Las piezas producidasson: biela, cilindro, mariposa, caja, cuerpo,camisa, perilla, cerrojo, manija, etc.

Galvanoplastia.

Al departamento de galvanoplastia ingresanlas piezas que vienen del departamento devibrado y que van a recibir el tratamiento decromado, latonado, niquelado, etc, tales co-mo balancín, cerrojo, eje, mariposa, biela,cilindro, llaves, perilla, y otras.El tratamiento comienza con la limpieza delas piezas, después montan las piezas enganchos para comenzar a meterlas en tinas,estas tinas contienen agua paraenjuagar laspiezas.Eneste departamentose tiene un usoracional de la energía eléctrica, porlo que el estudio se hizo para el áreatérmica.

Laqueado.

En este departamento ingresan laspiezas que vienen de galvanoplastiay reciben el tratamiento de laquedo.Las piezas producidas con cilindro,patade cabra, tope recto,placa base,cuerpo, frente, etc.

Este departamento cuenta con 5 hornos derayos infrarrojos y utiliza gas LP como com-bustible.

Bisagras.

En este departamento se fabrican bisagrasde diversos modelos y tamaños, pernos,plantillas, cabezas y varillas, las cuales pa-san posteriormente a un desengrase.Este departamento cuenta con una máquinaque tiene un motor de 7.5 HP.

Llaves.

Se cuenta con dos máquinas: En la máquinaUCIMO de 12 kW,se lleva a cabo el procesode fabricación de la llave y se procesan 4llaves a la vez. Posteriormente, se lleva aca-bo el dorsado y combinación de la llave enel mismo departamento.En la máquina UCIMO de 6 kW,.se realizael estampado de la empresa sobre la llave,procesando 2 llaves a la vez.

Pintura.

Aquí se lleva a cabo el proceso de pintarlas cajas y contras de las cerraduras, ade-más de la oper-ventana.Primeramente se

f' DE@

realiza un lavado de las cajas con agua me-diante 4 espreadores que arrojan agua con-

. tra las cajas, posteriormente pasan al seca-dor eléctrico.Despuéscontinúana la secciónde pintura que consiste en pintar las cajascon pistolas automáticas y acto seguido in-gresan al horno eléctrico, donde se lleva acabo el curado de la pintura mediante resis-tencias eléctricas.Las piezasque salen del horno,son dirigidasposteriormente al departamento de ensam-ble.

Pulido.

A este departamentoingresanlas piezasquevienen de fundición, tales como: caja, cilin-dro, manija, camisa, cuerpo, mariposa, ce-rrojo, frente, etc. Cuenta con 16 motores de1.5 HP.Aquí se pulen y se esmerilan las piezas paradespués pasar al departamento de vibrado.

Desengrase.

En este departamento se desengrasan bo~tón, cilindro, frente, palanca, remache, tiran-te, buje, contra, perno, caja, etc., que vienen

de los departamentos de prensas, bisagras,llaves y los demás. Posteriormente pasan alos departamentos de ensamble, galvano-plastia, pintura y laqueado.

Vibrado.

En este departamento se realiza el vibradode las bases, cilindros, jaladeras, rodillos,cajas, manijas, cuerpos, placas base, etc.,las cuales vienen de los departamentos defundición y pulido, con la finalidad de quitarlelas rebabas a las piezas y abrillantarlas, de-jándolas listas para que ingresen al depar-tamento de galvanoplastia.El departamento cuenta con seis máquinasvibradorascon capacidadpromediode 2,000piezas, accionadas por un motor de 7.5 HPcada una y dos máquinas centrífugasaccionadas por un motor de 5 HP cada una. oEnsamble.

En este departamento se lleva acabo el en-samble final de las piezas producidas en losotros departamentos,así como el empaque-tamiento de las mismas, posteriormente pa-san al almacén de producto terminado para

su disposición final.

-METODOLOGIA.

La metodología que se siguiópara la evaluación energéticadel proceso, consistió en ob-servar las actividades que serealizan en cada departa-mento, qué piezas se fabricany el tiempo que tarda en pro-cesarlas. Se partió de la basede que la energía consumidaen cada departamento no es-tá en función de la pieza pro-ducida. Esta consideración

flDE.provocó mínimo error, ya que de otra formael estudio se hubiera vuelto muy complejo yestaría fuera de las metas pro-puestas.Esto llevó a analizar 0.09

cadadepartamentocondosen- 0.080.07

foques; el primero, para deter- 0.06

minar los indicadores energéti- ~::

cos y económicos de produc- 0.03

ción actuales (kWh/pieza y $/ ~::pieza) y el segundo, para iden- o

tificar y evaluar las accionescorrectivas pertinentes paradisminuir los consumos ener-

géticos y mejorar los indicadores anteriores.

o

Se tomaron en cuenta los turnos que laboranen cada departamento, así como los tiemposen que las máquinas trabajan en vacío y encarga.

La evaluaciónenergéticadel procesose hizocon las máquinas trabajando con carga y envacío, esto con el fin de poder conocer elpotencial primario de ahorro de energía.

Finalmente de los resultados obtenidos sepropusieron las acciones que llevarían a unmejor aprovechamiento de la energía.

CARGA INSTALADA

INDICE ENERGETICO GLOBAL POR DE-PARTAMENTO.

-AREAS DE OPORTUNIDAD.

1.- Iluminación.

Se efectuaron mediciones de iluminancia enplano vertical y horizontal, registrándose ellay-out de maquinaria y de luminarios y ladensidad de carga. En general se encontróque la densidad de carga estaba por debajode la recomendada(de 5.91 a 21.88 con pro-medio de 10.2 Watts por metro cuadrado),por lo que las iluminancias y la uniformidadestán por debajo de lo deseado (150 y 500,luxes ~espectivamente).Lo anterior afectan-do la productividad,ya que causa cansanciorelativoy,por lo consiguiente,fallas humanasy accidentes.

Otros problemas detectados fueron elEQUIPOS DE FUERZA

I

uso de 27 lámparas de vapor de mer-EQUIPODE ILUMINACION curio de 400 Watts mezcladas con 99HORNOS

lámparas de aditivos metálicos de250 Watts, lámparas fluorescentesslimline luz de día de 75 y 39 Watts;

en área de oficinas, difusores rotos, degra-dados y malubicados; enla nave indus-trialluminariosde buena ca-lidad, pero an-

7"10

CARGA INSTALADA CONSUMO ANUAL

(kW) (MWh)EQUIPOS DE FUERZA 699 2,200EQUIPOS DE ILUMINACION 52.6 164HORNOS 21 77

fl DE.

tiguos y con pobre mantenimiento; tambiénse encontraron diversos problemas en la ins-talación así como un inadecuado secciona-miento de circuitos.

Dentro de las recomendaciones que se hi-cieron, fue el elevar el nivel de iluminación,lo cual repercutió en una mayor productivi-dad y calidad, reduciendoasí los accidentesde trabajo; uso de lámparascon rendimientode color superior al existente, modificaciónde layout de planta, limpieza en luminarios,etc.

Todo lo anterior proporcionó un ahorro de26.6 kW de demanda, 86,418.5 kWh/año deconsumo con un ahorro de $41,480.88.

2.- Motores.

El total de motores instalados es de 297, conpotencias desde 0.25 hasta 75 HP. La inmen-sa mayoría son de inducción con rotor jaulade ardilla. Las pruebas de parámetros eléctri-cos y velocidad, así como la toma de datos

de placa permitieron elanálisis y determinacióndela eficienciade losmotores.

Los registros muestran queel factor de potencia es bajoen la mayoría de los casos(excepto compresores)debido a que el índice decarga varía entre 0.4 y 0.7.Los motores reparados yalgunos con temperaturasde operación altas trabajancon baja eficiencia. Debidoa todo lo anterior se reco-

mendó el cambio por mo-tores de alta eficiencia. Me-

dida que fue financiada porel FIDE y que dio como

resultado un ahorro anual de $93,120.00, conuna inversión de $204,107.4 Ycon un tiempode recuperación de 2.19 años.

3.- Aire Comprimido.

En el área de aire comprimido, se revisaronloscomp~esorespara poderconocer loscon-sumos eléctricos específicos y las variablesque intervienen, para compararlas con losparámetros nominales. En lo que respectaa su distribución, se revisaron todas las lí-neas de distribución para conocer las con-diciones bajo lascuales se encuentran, loca-lizando y evaluando las fugas que existenen la misma, así como la acumulación decondensados, las pérdidas por grandescaídasde presióny latécnica de distribución.

Uno de los mayores problemas que se en-contró fue el relacionado con fugas de aire,teniéndose pérdidas de 2.8661 kW y18,287.15 kWh/año, lo cual se pudo eliminarsimplemente tapando las fugas, lo cual re-quería una inversión nula.

fl DE.

Las medidas referentes a la colocación deuna trampa de condensados automática enla pierna colectora y la instalación de timersen máquinasvibradoraspara la optimizaciónde su operación fueron financiandas por elFIDE, lográndose ahorros de 20.496 kW y26,369.96 kWh/año.

. RESUMEN.

A continuación se muestra la tabla resumidade las medidas para el ahorro de energíaeléctrica y sus beneficios económicos y deconsumo.

las cuales tienen como consecuencia pérdi-das de potencia; el medio más simple dearreglar este problema: tapando las fugasde aire, lo cual proporciona un ahorro deenergía en demanda y consumo.En lo quese refiere a la optimización del sistema deaire, las medidas de ahorro fueron aplicadascon recursos propios de la empresa, lo queles dio como resultado un ahorro de$41,480.88,con una inversiónde $50,000.00y un tiempo de recuperación de 2.19 años.

Las medidas financiadas por el FIDE fueronmuy atractivas, trayendo consigo un ahorro

. CONCLUSIONES.

Analizando la tabla anterior se concluye quelos proyectos de ahorro de energía eléctricason altamente rentables. En este caso, enel diagnóstico energético se detectaron fu-gas de aire en el sistemade airecomprimido,

100.

importanteen demanda y consumo, con unainversión de $208,873.00 en un tiempo derecuperación de 0.5 años.

No. MEDIDA AHORROS INVERSION T.S.R.kW kWh/año $/año $ años

1 ELlMI-NACIONDE 5.21 32,770.00 15,729.60 NULA INMEDIATAFUGAS DE AIREOPTIMIZACION DEL

2 SISTEMA DE 2.21 86,418.50 41,480.88 50,000.00 1.21ILUMINACIONSUSTITUCION DEMOTORES

3 CONVENCIONALES 22.15 194,000.00 93,120.00 204,107.40 2.19POR MOTORES DEALTA EFICIENCIACOLOCACION DETRAMPAS DE

4 CONDENSADOSAUTOMATICAS 1.71 10,739.96 5,155.18 2,100.00 0.41INSTALACION DETIMER EN

5 MAQUINAS O 15,630.00 7,502.40 2,665.60 0.36VIBRADORASTOTAL 31.28 339,558.46 162,988.06 258,873.00 1.59

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FIDEICOMISO PARA EL AHORRO DE ENERGIA ELECTRICALeón Tolstoi No. 22, 40piso. Col. Anzures. México, D.F.C.P. 11590 Tel.: 5545 2757 Consulte nuestra hoja web:

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