04 AUDITORIA ENERGETICA

TECSUP - PFR Auditoria Eficiencia Energética

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Unidad IV

AAUUDDIITTOORRÍÍAA EENNEERRGGÉÉTTIICCAA (Tomado del libro “Eficiencia Energética” Ministerio de Energía y Minas; Proyecto para

el Ahorro de Energía – PAE; Perú.) Consiste en la recolección de datos sobre el suministro y consumo de todas las formas de energía, con el propósito de evaluar las posibilidades de ahorro de energía y la cuantificación de las mismas, así como para determinar la conveniencia de la oportunidad económica de ejecutarlas.

“Ahorrar la mayor cantidad de energía al menor costo”

1. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA

Paso 1. Recolección de información básica e inventario general de las instalaciones.

• Identificación del proceso productivo y/o áreas principales. • Identificación de las fuentes de energía. • Identificación de los consumidores de energía, capacidad instalada y

horas de operación. • Información histórica de las facturas de los suministradores de

energía.

Paso 2. Elaborar balances de energía, con el objeto de conocer la distribución de energía en las diferentes fases del proceso productivo y/o áreas, es decir la caracterización de carga.

• Toma de datos. • Registros y mediciones puntuales. • Las diferentes formas de energía que entran o salen del sistema

deben estar referidas a un mismo período de tiempo y expresadas en las mismas unidades.

• Los balances deben regirse por el principio de que la energía que se aporta al sistema es idéntica a la que éste cede.

Paso 3. Determinar la incidencia del consumo de energía de cada equipo o

grupo de equipos en el consumo de energía total y por lo tanto en el costo total.

Auditoria Eficiencia Energética TECSUP - PFR

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Paso 4. Obtener índices de consumo de energía los cuales pueden ser usados para determinar la eficiencia energética de las operaciones, y consecuentemente, el potencial de ahorro de energía. Índices típicos:

• Consumo específico de energía. • Factor de carga.

Paso 5. Determinar los potenciales de ahorro de energía por equipos, áreas o centros de costos, mediante una evaluación técnica detallada en los diferentes campos, como:

• Sistemas eléctricos: evaluación de la transformación y distribución, cargas eléctricas, sistema tarifario, generación propia.

• Sistemas mecánicos: evaluación de sistemas de aire comprimido, sistemas de bombeo, sistemas de manejo de aire, manejo de materiales sólidos.

• Sistemas térmicos: generación de vapor, sistemas de recuperación de calor residual, redes de distribución de fluidos térmicos, sistemas de refrigeración y aire acondicionado, hornos industriales, sistemas de quemadores, etc.

Paso 6. Identificar las medidas apropiadas de ahorro de energía. Paso 7. Evaluación de los ahorros de energía en términos de costos. Se lleva a

cabo una evaluación económica que permite realizar un análisis en función de los desembolsos requeridos para poner en práctica las recomendaciones de la auditoria.

Luego de la Auditoría Energética teniendo como base las conclusiones y recomendaciones de la misma, se ejecutará un Plan de Acción. Estos resultados deben ser conocidos por todo el personal de la empresa porque de esa manera comienza a crearse un buen ambiente de motivación y concientización. Las acciones correctivas deben iniciarse con las medidas de sin inversión (housekeeping), y divulgar sus resultados para una mayor motivación del personal. Asimismo, debe complementarse el programa con cursos de capacitación dirigidos al personal, y de incentivos. Lo que incidirá en mayores rendimientos del mismo.

2. EJEMPLO: AUDITORIA ENERGÉTICA EN HOSPITALES

2.1. CONSIDERACIONES

• Cada hospital es diferente en términos de tamaño, los servicios que provee y las funciones especializadas que ofrece.


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• Estos factores, junto con los diseños arquitectónicos y estructurales,

inciden en el diseño de todos los sistemas de ingeniería para cada hospital en particular.

• En todos los países se tienen estrictos códigos y normas en el diseño

de hospital, construcción y operación, así como en los sistemas mecánicos y eléctricos.

• En todo hospital pueden encontrarse sustanciales ahorros, en los

diferentes sistemas como: • Calefacción, ventilación y aire acondicionado. • Sistema sanitario de agua caliente. • Sistema de agua fría. • Cocinas. • Lavandería. • Sistema eléctrico.

La definición, implantación y administración de un programa de eficiencia energética requiere de un cuadro y soporte adecuados para identificar y evaluar las oportunidades de ahorro. Se requiere responder a estas preguntas: ¿Cuánto de energía se consume? ¿Dónde se consume? ¿Cómo se consume? Y se podrá responder, ¿cuándo y dónde su eficiencia puede ser mejorada? Para ello se requiere una inspección comprensiva y detallada de los usos y pérdidas de energía, conocida como Auditoria Energética.

El personal de mantenimiento puede efectuar lo que denominamos una Auditoria Energética Preliminar (AEP).

La AEP utiliza sólo los datos disponibles y no requiere instrumentación sofisticada; se realiza en un corto período de tiempo. La AEP da énfasis en identificar fuentes obvias de posible mejoramiento en el uso de la energía. Por ejemplo, la falta de aislamiento, fugas de vapor, instrumentación defectuosa y equipos que operan innecesariamente.


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El típico resultado de la AEP es un conjunto de recomendaciones de bajo costo y acción inmediata, así como una recomendación de un análisis más profundo de la situación energética, es decir una auditoria energética detallada. AEP en el sistema eléctrico:

• Record global de demanda de energía y potencia máxima y promedio. • Record de demanda de energía por secciones del hospital. • Medir los niveles de iluminación de los ambientes de las diferentes

secciones.

• Chequear la operación y consumo de energía de todos los equipos médicos como rayos X, equipos de laboratorio, etc.

• Chequear la correcta y segura operación de los ascensores. • Chequear la correcta operación de los equipos de medición. • Chequear la correcta operación del sistema de generación eléctrica de

emergencia.

Figura 4.1 Diagrama de carga típico de un Hospital de Apoyo.


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PARÁMETROS REGISTRADOS

MÁXIMA DEMANDA DEMANDA PROMEDIO

H.P. 32.00 kW H.P. 21.16 kW

H.F.P. 48.60 kW H.F.P. 26.86 kW

DÍA 48.60 kW DÍA 25.67 kW

ENERGÍA ACTIVA ENERGÍA REACTIVA

H.P. 105.78 kWh H.P. 71.54 kVARh

H.F.P. 510.33 kWh H.F.P. 360.64 kVARh

DÍA 616.10 KWh DÍA 432.18 kVARh FACTOR DE POTENCIA

(PROMEDIO) 0.83

PARÁMETRO CALCULADO

FACTOR DE CARGA TOTAL (Demanda

promedio/Demanda máxima)

0.53

Nota: La planta opera los 3 turnos H.P.: Horas Punta (18 a 23 h) H.F.P.: Horas Fuera de Punta

Tabla 4.1 Resumen de parámetros eléctricos medidos y calculados.

Figura 4.2 Estructura de Demanda.

I.6.2 Estructura de Demanda por subestaciones de un Hospital de Apoyo

45%

18%

37%

SS.EE. ASS.EE. BSS.EE. C


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ESTRUCTURA DE DEMANDA POR TIPO DE CARGA- HOSPITAL DE APOYO -

33%

5%14%16%

19%

10%3%

LAVAND./COCINA

CONSULTORIOS

CASA DE FUERZA

AIRE ACONDICION.

EMERG./MATERNO

OFICINAS/LABOR.

OTRAS CARGAS


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2.2. DIAGRAMA DE FLUJO DE ENERGÍA

Figura 4.6 Diagrama de flujo de energía.

3. IDENTIFICACIÓN DE MEDIDAS DE AHORRO DE ENERGÍA

3.1. MEDIDAS SIN INVERSIÓN

Comúnmente denominadas de “housekeeping”, relacionadas con los modos operativos, seguimiento y control. Por ejemplo:

DIESEL

TRANSFORM

ELECTRICIDAD

ILUMINACIÓN

MÁQUINA DE PROD.

HORNOS

REFRIGERACIÓN

ILUMINACIÓN

MÁQUINA DE PROD.

SECADORES

PRENSAS

BOMBAS

COMPRESORES

ACONDICIONADORES DE AIRE

ESTERILIZADORESGAS

ThANg

PÉRDIDAS

PÉRDIDAS

PÉRDIDAS DEDISTRIBUCIÓN


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• Ajustes de los controles de relación aire-combustible en calderas y hornos.

• Desconexión de equipos que no están en producción. • Programación correcta de la producción evitando tiempos muertos. • Sustitución de fluorescentes T12 (40 W) por fluorescentes T8 (36 W) a

medida que se vayan quemando (tienen el mismo precio).

3.2. MEDIDAS CON BAJA O MEDIANA INVERSIÓN

También denominados de "retrofitting", generalmente tienen retorno menor a un año. Por ejemplo:

• Recuperación de condensados de vapor. • Corrección del factor de potencia. • Uso de controladores de velocidad.

3.1 MEDIDAS CON ALTA INVERSIÓN

Se refieren a “cambio de tecnologías y/o procesos” con tiempos largos do retorno de capital. Por ejemplo:

• Instalación de equipos de alta eficiencia (motores, calderos). • Uso de controlador automático de demanda. • Cambio de procesos químicos, métodos de secado, etc.


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3.3. EJEMPLO DE PLAN DE ACCIÓN (CASO TÍPICO DE HOSPITALES)

Tabla 4.1 Auditoria en un hospital.

FASE MEDIDA TIEMPO DE IMPLANTACIÓN

ACCIÓN REQUERIDA

1 Establecer Organización Inmediato Designar un Responsable y el Energética Comité de Energía 1 Programa de Inmediato a. Pegar carteles Motivación al b. Realizar reuniones Personal c. Comparar rendimientos d. Solicitar aportes e ideas 1 Retorno de Inmediato Instalar tuberías para conectar Condensados tanques receptores de condensados con sistema de retorno 1 Fugas de Vapor Inmediato Localizar las fugas y hacer un plan para repararlas como parte de programa de manto. 1 Fugas de Aire Inmediato Localizar las fugas y hacer un Comprimido plan para repararlas como parte de programa de manto. 1 Aislamiento de Tuberías Inmediato a. Identificar falta aislamiento b. Contactar proveedores c. Solicitar materiales d. Instalar 1 Optimización Tarifaria Inmediato a. Solicitar cambio de tarifa b. Instalar medidor electrónico Mediano plazo c. Cambio de tensión 1 Uso de Fluorescentes Progresivo a. Solicitar compra de fls T8 T8 (36 W) b. Sustituir fls deteriorados o al final de su vida útil 2 Corrección del Factor Inmediato a. Contactar proveedores de Potencia b. Especificar condensadores c. Solicitar materiales d. Instalar 2 Monitoreo de Energía A la instalación a. Establecer metodología Eléctrica de medidores b. Preparar hoja de cálculo o software 3 Redistribución de Cargas Progresivo a. Identificar cargas y tableros Eléctricas b. Determinar necesidades de

materiales y servicios c. Ejecutar acciones


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4. BIBLIOGRAFÍA

1. Ministerio de Energía y Minas; “Eficiencia Energética”, Proyecto para el Ahorro de Energía – PAE; Perú.

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