('PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGIA

CASO: I-DV-92

VITROCRISA CRISTALERIA, S.A. DE C. V.

Vitrocrisa Cristalería, S.A. de C.V., es unaempresa líder en calidad que cuenta contecnología de vanguardia en elramo de artículos de vidrio y conun personal altamentecalificado.Una de sus preocupaciones esel lograrbeneficioscon proyectosde ahorro de energíapara un me-jor aprovechamiento de susrecursosy una mejor producción, ..por lo cual solicitó al FIDE unfinanciamiento para realizar unproyecto de ahorro de energíaeléctrica en sus instalaciones.

. OBJETIVO.

Se trabajó en la detección de lasposibles medidas de ahorro, que

se clasificaron de acuerdo al tiempo derecuperaciónde la inversión.Como medidasadicionales, se revisaron la lógica deoperación de los procesos productivos con

"

1

mayor consumo de energéticos y lademanda base de facturación de C.F.E.,asícomo el consumo eléctrico de toda la plantaindustrial.

.INTRODUCCION.

Vitrocrisa Cristalería es una empresa que sededica a producir artículos de vidrio y cristal,de muy variadas formas, para satisfacer lasnecesidades de importación y exportación.Su producción anual es de alrededor de128,500 Ton. fundidas, lo que se traduce enaproximadamente 282 millones de artículosde vidrio y cristal enviados a los clientes,conuna eficiencia de empacado a fundido deaproximadamente un 70%, lo que significaque porcada 1.43toneladasfundidas se em-paca una tonelada de producto terminado.

Monterrey, Nuevo León.

Se invirtieron $206,042.10 en el diagnósticoenergético y como resultado de este estudiose seleccionaron nueve medidas, de estas,ocho se aplicaron con recursos propios dela empresa y una se aplicó con financia-miento del FIDE. Estas nueve medidaspermitieron ahorrar un 7.35% del consumoy un 8.30% de la demanda facturable.

La medida financiada por el FIDEfue la mo-dificación del diseño y operación eléctricade dos templadores de la línea de proceso,y tuvo un tiempo de recuperación de 1.6años, con una inversión de $411,541.06.

Sus principales abastecedores energéticosson: o

La planta indus-trial se encuentraubicada en Ga-leana 2800 Nor-te, Cruce conRuiz Cortines,Col. Del Nor-te, C.P. 64580,

Vitrocrisa Cristalería recibe la electricidad dedos diferentes fuentes en tarifa HM, con lassiguientes características:

Demanda contratada 12,500 kWDemanda conectada 12,500 kW

Teniéndose también los siguientes valorespromedio:

f)

Compañía Insumo Costo anualMMS

Comisión Federal de Electricidad Electricidad 7.9Planta Eléctrica Grupo Industrial Electricidad 5.1Gas Industrial de Monterrev. S.A. de C.V. Gas 18.2

Total 31.2

C.F.E. P.E.G.I.Consumo 3,935,383 kWh 2,813,760 kWhDemanda 5,912 kW -

Factor de carga 89.16 % -

Factor de potencia 91.18% -

Costo de factura $659,276.00 $423,486.00

1

DIAGRAMA DE FLUJO

o1. Abastecimiento por FFCCo Traller.2. Barras magnéticas.3. Elevadorde cangilones.4. Distribuidor.5. Silo de componentes mayores.6. Báscula electrónica.7. Silo de componentes menores.8. Silo de cullet.9. Báscula mecánica.10. Placa magnética.11. Banda de hule.12. Polea magnética.

-DESCRIPCION DEL PROCESO.

El proceso de producción comienza con la re-cepción de la materia prima (generalmente pol-vos secos de partícula fina) de carros tolva deferrocarril y camiones (1), la materia prima esdescargada por gravedad en una banda trans-portadora (2); de esta operación el material selleva hasta un elevador de cangilones (3), paratransportarse hacia el distribuidor (4), dondese descarga la materia prima en el silo ade-cuado (5); en estas operaciones hay despren-dimiento de polvo hacia el ambiente, por lo cualse cuenta con un colector de polvos para redu-cir las partículas al mínimo.

o De los silos, el material pasa a una básculaelectrónica(6)endondese pesanlos materia-les usados en la preparación del vidrio; secuentacon otra básculaelectrónicadonde se

23

OlIO

13. Revolvedora.14. Tolva.15. Poliplasto o grúa.16. Barras magnéticas.17. Humidificador.18. Cargador.19. Horno.20. Alimentador.21. Máquina.22. Horno de recocido.23. Remolque con producto terminado.24. Bodega de producto terminado.

preparan las mezclas de componentes me-norescontenidosen lossilos (7),en estasma-niobras también hay desprendimiento depolvos.

El vidrio que es rechazado del proceso de fa-bricación es devuelto a los silos "cullef' (8) pa-ra su molienda y reutilización en las forma-ciones; de estos silos, el material pasa a unabáscula mecánica (9) para su pesaje dentrode la formulación.

La banda de hule (11) transporta las materiasprimas y el "cullef' hasta el proceso de mez-clado, pero antes de eso, se tiene una placa(10) Y una polea magnéticas (12) para captartodo el material ferroso que contenga la mez-cla, justo antes de que lleguen los materialesa la revolvedora (13), donde son mezcladosde manera homogénea durante un cierto pe-riodo de tiempo.

Una vez preparada la mezcla, se descarga dela revolvedora en una tolva (14) para de ahítransportarla hacia el área de los hornos, es-tas tolvas son elevadas mediante una grúaeléctrica (15) hasta la parte superior del hornopara descargarlas en la tolva recibidora (16),que cuenta con barras magnéticas para atra-par el material ferroso que pudiese contenerla mezcla. Esta mezcla pasa hacia el humidifi-cador (17), donde se agrega un poco de aguapara evitar la volatilización de polvos.

Ya humedecido, el material de la mezcla sevierte en el cargador del horno (18), donde sealimentará continuamente la cantidad necesa-

ria para mantener un nivel constante de vidriodentro del horno.

En el horno (19) se funde la mezcla de mate-riales mediante calor proveniente de la com-bustión de gas natural. Conectada con el hornoestá la chimenea, que es por donde escapana la atmósfera los gases de la combustión ylos productos propios de la fusión de la materiaprima alimentada en el horno. Los hornos cuen-tan con cámaras regeneradoras de calor paraprecalentar el aire que entra en ellos, en estascámaras se acumula materia prima lacual pasaa formar una escoria que es retirada periódi-camente de los hornos.

El producto fundido pasa al alimentador o canal(20), por donde fluye el vidrio líquido, acondi-cionando su temperatura para poderlo manejary transformándolo en un producto rígido en lamáquina formadora (21), donde se producirándiversos artículos de vidrio; en el proceso deformado se utiliza agua tratada para el enfria-miento de los moldes que forman las piezas,dicha agua contiene grasas y aceites para lubri-car el equipo.

Una vez formada la pieza, se le dan ciertascaracterísticasde resistenciaal vidrio pasán-

dolo al horno de recocido (22). Al salir delhorno, esta se inspecciona;si es rechazadase regresaal área de materias primas como"cullet" y si es aceptada se empaca comoproductoterminado.

De acuerdo con la programación de la produc-ción, algunos modelos de artículos pasan a de-corarse con pinturas termoplásticas para dar-las mejor presentación; estas pinturas vienenen cuñetes de cartón o en cubetas metálicas,las cuales pasan a ser residuos sólidos. Unavez que se acumula una buena cantidad deproducto empacado, este se transportamediante remolques (23) a la bodega deproducto terminado (24), para posteriormentecomercializarse.

. METODOLOGIA. oCon la informaciónpreliminarse hizo un De-sarrollo Estructuradode Trabajo enfocado abuscar las áreasde oportunidaddeAhorrodeEnergía Eléctrica en los sistemas y equiposeléctricos y en los procesos productivos.Posteriormentese hizo un plan para analizarlas áreasque representabanlos mayorespo-tencialesde ahorro de energía.

Las áreas de oportunidad se identificaron a par-tir de las observaciones y mediciones de cam-po sobre los sistemas, equipos e instalacionesdel área productiva, oficinas administrativas yservicios, que representan más de un 85% delconsumo de energía eléctrica, además deentrevistas al personal administrativo yresponsable en los diferentes niveles de losconsumos energéticos en los departamentosde Vitrocrisa Cristalería.

Se hicieron revisiones a la lógica de operacio-nes de los procesos productivos de mayor con-sumo de energéticos, con el propósito dedeterminar los ciclos productivos, capacidades

de producción, recursos y desperdicios; todocon el fin de abatir los consumos de energíaeléctrica, la demanda base de facturación dela C.F.E. y el consumo de P.E.G.I.

CONSUMO Y COSTO PROMEDIO MENSUAL

37%

5% 2%1%3%

La recomendación es operar el sistema de ai-re acondicionado fuera de las horas de mayorcosto de la energía, adecuando el horario de

oficinas para este fin, con loque se lograrían ahorrosimportantescon una inver-

fi Electricidad siónnula.o Gas natural

11Gas carbonico

11Oxígeno

. Agua11Diesel

11. OPTIMIZACION DELUSO DE VENTILADORESEN SERVICIO:

Se detectó que el29.38%de losequiposusados para el confortdel personal operabaen vacío, por lo que serecomendó concienti-zar al personal sobreel uso adecuado deestos equipos, con loque se lograrían aho-rros de energía eléctri-ca importantes conuna inversiónnula.

. AREAS DE OPORTUNIDAD.

En el diagnósticoenergético y dentro del áreaeléctrica se detectaron 12 áreas de oportuni-dad de ahorro, de estas, la empresa aplicólasque se mencionan a continuación:

1. OPTIMIZAR EL SISTEMA DE AIREACONDICIONADO:

D

En los muestreos efectuados se detectó queel sistema de aire acondicionado se quedabaencendido en horarios que no se requería, co-mo durante la comida y después de la hora desalida. También se detectó que opera en pro-medio 3°C abajo de la temperatura de confort;que el aislamiento de las oficinas no es eladecuado y que existen fugas de aire acondi-cionado en las oficinas.

111. DISMINUCION DEL NUMERO DEVENTILADORES PARA ENFRIAMIENTO:

Mediante muestreos de temperatura realiza-dos en las zonas de enfriamientode las líneasproductivas, se detectó que la variación detemperatura en la última sección de estaszonas es mínima (menos de 5°C en prome-dio), lo cual brinda la posibilidadde disminuirventiladores en estas áreas, lográndose conesto ahorros importantes en el consumoeléctricoy en la demanda facturable con unainversión nula y un tiempo de recuperacióninmediato.

ENERGETICO UNIDAD CONSUMO COSTO MENSUAL

$ %

ELECTRICIDAD kWh 6,749,143 1,079,863 37.48%GAS NATURAL m3 6,333,000 1,519,920 52.76%

GAS Lb 21,000 72,156 2.50%

CARBONICOOXIGENO m3 180,000 28,800 1.00%

AGUA m3 23,723 47,446 1.65%DIESEL I 164,000 132,840 4.61%

TOTAL 2,881,025 100.00%

IV. DEJAR DE OPERAR LOSVENTILADORES DE ENFRIAMIENTO ENVACIO:

Se detectó que los ventiladores de enfriamientoquedan operando en vacío después delrecocido del vidrio debido a demoras en el área

de formado del vidrio ya que no se tienecontemplado parar los motores por esta cau-sa. Se recomendó instalar un sistema de con-trol automático que pusiera fuera de servicioeste equipo cuando no fuera requerido.

V. CONTROLDE LAS LUMINARIAS DE LAPLANTA: .

Se realizó un muestreo en todas las áreas de

la empresa (planta y oficinas) y se detectó unacantidad considerable de alumbrado encendidosin utilización, así como luminarias obstruidaspor las instalaciones existentes. Se recomendóoptimizar el sistema de alumbrado instalandopantallas reflejantes especulares y eliminandolámparas innecesarias; así como la instalaciónde equipo para encendido y apagado delalumbrado automáticamente.

VI. OPTIMIZACION DEL FACTOR DEPOTENCIA:

Con las mediciones realizadas en planta, seobservó que el factor de potencia era de 91.4%,lo cual se veía reflejadoen la facturación. Larecomendaciónfue la de reestructurarel sis-tema de capacitores, lo cual traería una

bonificaciónmonetariapor factorde potencia,además de optimizar el sistema eléctricogeneral.

VII. APLlCACION DE UN PROGRAMA DEADMINISTRACIONDE ENERGETICOS:

Se recomendó la aplicación de un programade administración de energéticos, para lograrun mejor control sobre los consumos de ener-gía eléctrica y gas que se tienen en cada unode los equipos principales instalados en la plan-ta, lo que traería como beneficio mejorar al me-onos un 2% en el rendimiento de los consumos

energéticos.

VIII. INSTALACION DE EQUIPO PARAMEDICIONDELCONSUMOENERGETICO:

Como parte de la aplicación del programa deadministración de energéticos, se recomendóinstalar equipos para medir el consumo deenergéticos en todos los puntos importantesde la planta, con lo cual se estimó mejorar enal menos un 2% el rendimiento, basado en elprincipio de que lo que no se mide no se con-trola.

()

IX. MODIFICACIONDEL DISEÑO Y LAOPERACION ELECTRICA DE DOSTEMPLADORES DE LA LlNEA DEPROCESO:

Mediante el estudio realizado se observó quees necesario modificar el diseño de dos tem-

pladores de la línea de proceso, para reducirel consumo de energía eléctrica y de gas natu-ral. Lo cual traería ahorros en la facturacióndel 3.96% con un tiempo de recuperación de1.11 años.

A continuaciónse muestra la tabla resumidade las medidas para el ahorro de energíaeléctrica y sus beneficios económicos y deconsumo:

e

n'''"-

AHORRO ENDEMANDA AHORRO EN

MEDIDAS FACTURABLE CONSUMO INVERSION AHORRO ANUAL T.S.A.ANUAL ANUAL

(kW) (kWh) ($) ($) (AÑOS)

Optimización delsistema de aire 166 421,067 Nula 155,047.2 Inmediataacondicionado.

Optimización del usode ventiladores - 17,069 Nula 2,917.6 Inmediatade servicio.

Disminución delnúmero deventiladores de 15 127,112 Nula 29,467.2 Inmediataenfriamiento.

Dejar de operar losventiladores deenfriamiento en - 535,695 301,541.8 91,564.2 3.29vacío.

Control de lasluminarias de la 54 120,894 105,000 41,848.8 2.5planta.

Optimización delfactor de potencia. - - 280,000 216,029.8 1.29

Aplicación de unprograma deadministración de 110 960,933 448,000 221,195.8 2.02energéticos.

Instalación de equipoIpara la medición de 110 960,933 448,000 221,195.8 2.02consumos energéticos.

I Modulacióndeldiseño

I y operacióneléctricade 2 templadores de 37.30 326,748 438,105.36 487,226.46 0.90Ila línea de proceso.

Total 492.3 3,470,451 2,020,647.2 1,466,492.9 1.37

o.

. CONCLUSIONES.

Se puede observar de la tabla anterior, y de-ducir por lo consiguiente, que todas lasacciones de ahorro son altamente rentables,y considerando de manera especial lareferida a la modulación del diseño yoperación eléctrica de dos templadores dela línea de proceso, en donde la inversiónde $487,226.46 es la mayor, con un periodode recuperación aceptable: 0.90 años.

RDEJCOMISOP ARA EL AHORRODEENERGIAELECTRICA.LeónT oIstoiNo. 22, 4 opiso.Col. Anzwes.Méxko,DF .C.P.11590T el.:55452757ConsuIIenues/1ahojawebb:http-/iWww .fide.orgmx

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