Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería
1-1-2004
Uso racional de energía en la compañía Pavco de Colombia en la Uso racional de energía en la compañía Pavco de Colombia en la
planta de pisos planta de pisos
Milena Inés Cogua González Universidad de La Salle, Bogotá
Diego Enrique López Jiménez Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Cogua González, M. I., & López Jiménez, D. E. (2004). Uso racional de energía en la compañía Pavco de Colombia en la planta de pisos. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/464
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FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
USO RACIONAL DE ENERGIA EN LA COMPAÑÍA PAVCO DE COLOMBIA EN LA PLANTA DE PISOS
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA AREA DE USO RACIONAL DE ENERGÍA
BOGOTÁ, D.C. 2004
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USO RACIONAL DE ENERGIA EN LA COMPAÑÍA PAVCO DE COLOMBIA EN LA PLANTA DE PISOS
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
Monografía para optar al título de Ingeniero Electricista
Director RAMÓN FERNADO ANTOLÍNEZ OLARTE
Ingeniero Eléctrico
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BOGOTÁ D.C. 2004
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MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
Nota de Aceptación
_______________________ _______________________ _______________________
_______________________ Director
_______________________ Jurado
_______________________ Jurado
Bogotá D.C., 27 de septiembre de 2004
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MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
Dedicado a Dios por estar junto a mí en todo momento, a mis padres y hermanos, por su apoyo incondicional y amor, a mis amigos por su colaboración y para esa persona que ocupa un lugar en mi corazón. Milena
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MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
Dedicado a toda mi familia, que me dió su apoyo en todo momento y para esa persona especial que amo mucho. Diego
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AGRADECIMIENTOS Los autores expresan sus agradecimientos a:
Ramón Fernando Antolínez Olarte, Ingeniero Eléctrico y director del Proyecto de
Grado por sus valiosas y acertadas orientaciones.
Jorge Villate Castillo, Ingeniero Electricista y Decano de la Facultad de Ingeniería
Eléctrica, por su colaboración y apoyo al proyecto.
Hernán Giraldo, Ingeniero Mecánico, Gerente General División de Geosistemas y
Pisos, por permitirnos realizar el Proyecto orientado a la empresa PAVCO S.A.
Camilo Hernández, Ingeniero Electrónico, Ingeniero de producción, por el tiempo
prestado para la realización de este proyecto.
Javier Luna, Ingeniero Mecánico, Gerente de la Planta de Pisos y Geosistemas, y
a German Castañeda, Técnico Electromecánico, Supervisor de la Planta de Pisos
de PAVCO S.A. por su valiosa colaboración para la realización de este Proyecto.
Laura Muñoz, Psicóloga del Departamento de Recursos Humanos de la empresa
PAVCO S.A., por su generosa colaboración.
A la Universidad de La Salle, nuestra Alma Mater que influyó y enriqueció
nuestro proceso formativo como profesionales al servicio de Colombia.
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NOTA ACLARATORIA: Ni la Universidad ni el asesor ni el jurado calificador son responsables de las ideas expuestas en el presente documento. Los logos y marcas de Pavco S.A. y otras compañías o firmas aquí utilizados son propiedades de sus respectivas compañías, y se emplean en este documento con propósito de referencia sin fines lucrativos. El programa para el estudio financiero que se utilizó es de propiedad del asesor y se uso con su aprobación.
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TABLA DE CONTENIDO pág.
RESUMEN.
GLOSARIO.
INTRODUCCIÓN. 24
1. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA. 25
1.2 Producción. 26
1.2.1 Materias primas. 26
1.2.2 Materiales previamente elaborados. 29
1.2.3 Principales procesos. 31
1.2.4 Flujo grama planta. 45
1.2.5 Líneas de producción. 48
1.2.6 Volúmenes de producción. 49
1.2.7 Capacidad instalada. 50
1.3 Consumo especifico global de la planta de pisos 52
2. CONSUMO Y BALANCE ENERGETICO. 54
2.1 Descripción del suministro de energía. 54
2.1.1. Suministro eléctrico. 54
2.1.2. Suministro de gas. 54
2.1.3. Suministro de agua. 55
2.2 Consumo y costos 55
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2.3 Descripción básica y consumo de los servicios industriales. 60
2.3.1 Energía eléctrica. 60
2.3.1.1 Equipos. 61
3. PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGÍA Y EVALUACION. 85
3.1 Sistema de energía eléctrica. 85
3.1.1 Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas a gas. 85
3.1.2 Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas con
energía eléctrica. 89
3.1.3 Reemplazo del motor del Banbury. 92
3.1.4 Redimensionamiento del motor del molino. 95
3.1.5 Cambio de iluminación fluorescente T 12 por T 8 98
3.1.6 Instalación variador de velocidad. 101
3.1.7 Mantenimiento en el motor de la calandra 2. 103
3.2 Sistema de vapor. 105
3.2.1 Mantenimiento a la línea de vapor. 105
3.2.2 Implementar un medidor de gas a la entrada de la caldera. 110
3.2.3 Mantenimiento a las trampas de vapor. 111
4. RECOMENDACIONES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA. 114
4.1 Recomendaciones de los proyectos. 114
4.1.1 Sistemas de energía eléctrica. 114
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4.1.2 Sistema de vapor 118
4.2 Otras recomendaciones 119
4.2.1 Sistemas de energía eléctrica 119
4.2.2 Sistema de vapor 125
5. CONCLUSIONES. 127
BIBLIOGRAFIA. 129
ANEXOS. 130
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LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Pigmentos. 26
Tabla 2. Materias primas mezcla normal (Dry-Mix). 27
Tabla 3. Materias primas mezcla especial (Dry-Mix). 28
Tabla 4. Materias primas estabilizante. 29
Tabla 5. Relación del personal. 49
Tabla 6. Producción planta de pisos. 50
Tabla 7. Producción de baldosas. 50
Tabla 8. Consumo y costo de la energía eléctrica. 56
Tabla 9. Consumo y costos del gas natural (m3). 57
Tabla 10. Consumo y costos del agua (m3). 58
Tabla 11. Aspecto técnico horno de resistencias. 86
Tabla 12. Aspectos técnicos lámparas infrarrojas a gas. 87
Tabla 13. Costo de inversión lámparas infrarrojas a gas 87
Tabla 14. Análisis financiero. 88
Tabla 15. Análisis financiero. 89
Tabla 16. Costo de inversión lámparas infrarrojas con energía eléctrica. 90
Tabla 17. Análisis financiero. 91
Tabla 18. Costo de inversión motor de 500 HP. 93
Tabla 19. Análisis financiero. 93
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Tabla 20. Costo de inversión motores de 20 HP y 125 HP. 96
Tabla 21. Análisis financiero. 97
Tabla 22. Iluminación fluorescente de las oficinas de la planta. 98
Tabla 23. Iluminación fluorescente con luminarias eficientes y balastos
electrónicos. 99
Tabla 24. Costos de inversión cambio de la iluminación fluorescente. 100
Tabla 25. Análisis financiero. 100
Tabla 26. Costo de inversión variador de velocidad. 101
Tabla 27. Sensibilidad del ahorro al variador de velocidad. 103
Tabla 28. Costo por metro lineal de inversión mantenimiento del
aislamiento. 106
Tabla 29. Análisis financiero. 109
Tabla 30. Costo de inversión. 111
Tabla 31. Costo de pérdidas por fugas en el sistema de vapor. 113
Tabla 32. Inversión y ahorros totales para la planta de pisos. 114
Tabla 33. Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas a gas. 115
Tabla 34. Redimensionamiento del motor del molino. 116
Tabla 35. Cambio de las luminarias de iluminación fluorescente. 117
Tabla 36. Mantenimiento a la línea de vapor. 118
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LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Mezcla normal del Dry-Mix. 27
Figura 2. Mezcla especial del Dry-Mix. 28
Figura 3. Materias primas para elaborar el estabilizante. 29
Figura 4. Un bach. 30
Figura 5. Proceso de producción planta pisos. 31
Figura 6. Bodega materia prima. 32
Figura 7. Pigmento en polvo. 33
Figura 8. Pigmento granulado. 33
Figura 9. Mezclador seco (Dry – Mix). 33
Figura 10. Banbury. 34
Figura 11. Calandras. 34
Figura 12. Horno de resistencias. 35
Figura 13. Embosser. 36
Figura 14. Chorros de agua y Cuchillas de aire. 37
Figura 15. Enserado y horno de resistencias. 38
Figura 16. Troquel. 39
Figura 17. Control de calidad. 40
Figura 18. Cumberland. 41
Figura 19. Sensores. 42
Figura 20. Bodega de almacenamiento. 43
Figura 21. Producción en el mes. 44
Figura 22. Producción en el año. 51
Figura 23. Producción en el Año. 51
Figura 24. Consumo específico de energía eléctrica. 52
Figura 25. Consumo específico de gas. 53
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Figura 26. Consumo específico de agua. 53
Figura 27 Consumo mensual de energía eléctrica. 56
Figura 28. Consumo mensual de gas (m3). 57
Figura 29. Consumo mensual de agua (m3). 58
Figura 30. Costos semestrales de los energéticos. 59
Figura 31. Comportamiento de la corriente y tensión del transformador
general de la planta. 62
Figura 32. Comportamiento de los armónicos en el transformador general
de la planta. 63
Figura 33. Curva de durabilidad THD. 64
Figura 34. Curva de durabilidad TDD. 64
Figura 35. Comportamiento de la corriente y tensión del transformador de
iluminación de la planta. 66
Figura 36. Comportamiento de los armónicos en el transformador de
iluminación. 67
Figura 37. Curva de durabilidad THD. 68
Figura 38. Curva de durabilidad TDD. 68
Figura 39. Porcentaje según la potencia nominal de los motores. 69
Figura 40. Porcentaje según la potencia instalada de los motores. 70
Figura 41. Comportamiento de la corriente y tensión del motor del banbury
en un batch. 72
Figura 42. Consumo de potencia activa. 73
Figura 43. Comportamiento de la corriente y tensión del motor del molino
en un batch. 75
Figura 44. Consumo de potencia activa. 76
Figura 45. Comportamiento de la corriente y tensión del motor de la
calandra 1 en el proceso. 78
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Figura 46. Consumo de potencia activa. 79
Figura 47. Comportamiento de la corriente y tensión del motor de la
calandra 2 en el proceso. 81
Figura 48. Consumo de potencia activa. 82
Figura 49. Comportamiento de la corriente y tensión del compresor en el
proceso. 83
Figura 50. Consumo de potencia activa. 84
Figura 51. Eficiencia contra porcentaje de carga mecánica. 92
Figura 52. Consumo de potencia activa. 95
Figura 53. Consumo de potencia activa. 103
Figura 54. Desbalance de voltaje calandra 2. 104
Figura 55. Corriente contra potencia en caballos de fuerza. 104
Figura 56. Aislamiento en el banbury. 105
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LISTA DE ANEXOS
pág.
Anexo A. Memoria de cálculo. 131
Anexo B. Plano unifilar PAVCO S.A. 209
Anexo C. Gráficas del analizador de red AR-5. 211
Anexo D. Estudio financiero. 221
Anexo E. Cotizaciones. 242
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GLOSARIO
ALTURA DE MONTAJE: es la distancia vertical entre la superficie del área
considerada y el centro de la fuente de luz de la luminaria.
ARRANCADOR: dispositivo usado conjuntamente con un balasto con el propósito
de iniciar el arco en bombillas de descarga.
AUDITORIA PRELIMINAR: a través de una inspección de las distintas partes de
la industria, identificar los ahorros de energía más evidentes y dar a conocer que
zonas de la industria necesitan un mayor análisis, también es conocida como walk-
through.
AUDITORIA ENERGETICA: es aquella que permite identificar las fuentes y usos
de la energía en las instalaciones de la industria y las oportunidades de uso
racional de energía.
AUDITORIA GENERAL: se inicia con una auditoria preliminar es complementada
con mediciones y análisis técnicos y económicos de todas las fuentes y usos de
energía en la planta.
AUDITORIA SELECTIVA: se inicia con una auditoria preliminar que se
complementa con mediciones y análisis técnicos y económicos de aquellas
fuentes que juicio del auditor pueden entregar las mayores oportunidades de
ahorro.
BALASTO: dispositivo usado para obtener en el circuito eléctrico, las condiciones
necesarias (voltaje, corriente, forma de onda) para el encendido y operación de la
bombilla de descarga.
BANBURY: Mezclador industrial. BATCH: Lote de la material listo (125g), para la fabricación de un producto.
BOMBILLA: fuente artificial construida con el objeto de producir luz.
CALANDRA: Rodillo de tipo industrial, usado para definir el espesor de un
producto especifico.
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CALDERA DE VAPOR: Maquina térmica de recuperación de calor, concebida
especialmente para aprovechamiento de energía térmica, el cuerpo de la caldera,
está formado por un cuerpo cilíndrico de disposición horizontal, incorpora
interiormente un paquete multitubular de transmisión de calor y una cámara
superior de formación y acumulación de vapor, la circulación de gases se realiza
desde una cámara frontal, hasta la zona posterior donde termina su recorrido en
otra cámara de salida de humos. El acceso al cuerpo, lado gases, se realiza
mediante puertas atornilladas y con bisagras en la cámara frontal y posterior de
entrada y salida de gases. En cuanto al acceso, al lado de agua, se efectúa a
través de una boca, situada en la bisectriz superior del cuerpo y con tubuladuras
de gran diámetro en la bisectriz inferior y placa posterior para facilitar la limpieza
de posibles acumulaciones de lodos. El conjunto completo, calorífugado y con sus
accesorios, se asienta sobre un soporte deslizante y bancada de sólida y firme
construcción suministrándose como unidad compacta y dispuesta a entrar en
funcionamiento tras realizar las conexiones e instalación.
CARBONATO DE CALCIO: CO3Ca está muy extendido en la naturaleza; se
conoce dos formas cristalinas: la calcita o espato de Islandia.
CONJUNTO ELÉCTRICO: son todos los elementos eléctricos necesarios para el
adecuado funcionamiento de una bombilla de descarga (balasto, condensador,
arrancador, etc).
MEDIDOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA: Es el aparato que mide la demanda
máxima y los consumo de energía eléctrica.
COPOLIMERO: Es cuando hay dos tipos diferentes de monómeros que están
unidos a la misma cadena polimérica. CORRIENTE: Es una termino genérico que se emplea cuando no hay posibilidad
de ambigüedad al referirse a cualquiera de las otras corrientes, por ejemplo al
decir la corriente de un circuito en serie simple, el termino corriente se refiere a la
corriente de conducción por el alambre del inductor y a la corriente de
desplazamiento entre las placas del capacitor.
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CURVA DE CARGA: la curva de carga es una representación gráfica de la
potencia demandada en función del tiempo. El área bajo la curva representa la
ENERGÍA: consumida en ese período. Como puede observarse en la figura,
existen zonas de la curva más pronunciadas a las que se denominan "PICOS" (en
las que el requerimiento de potencia es mayor) y otras depresiones denominadas
"VALLES".
DRY-MIX: Mezclador seco.
EFICIENCIA O RENDIMIENTO: es el cociente entre la potencia mecánica de
salida de un motor o equipos utilizados y la potencia eléctrica entregada al mismo.
EMBOSER: Rodillo con tintas para uso de estampados industriales.
FACTOR DE POTENCIA: Es el coseno del ángulo de fase θ, entre el voltaje y la
corriente.
FLUJO LUMINOSO: se define como la radiación visible que emite una fuente
luminosa en todas las direcciones. Su unidad es el Lúmen. Símbolo: φ
FOTOMETRÍA: es la ciencia de la medición de la luz realizada por medio de
instrumentos, que utilizan la energía radiante incidente sobre un receptor que
produce cantidades eléctricas medibles (voltaje o corriente) . Estos instrumentos
son conocidos como fotómetros, esferas de integración fotométrica (Esfera de
Ulbricht) y fotogoniómetros.
FRECUENCIA: repetición de eventos en un periodo determinado.
HORA PICO: existen ciertas horas del día en que la producción de energía
eléctrica resulta más costosa, por cuanto aumenta el consumo por el aumento de
electrodomésticos, focos, letreros luminosos, iluminación pública, industria,
comercio, etc; y es necesario que entren en operación generadores de energía
eléctrica alimentados con derivados del petróleo, por períodos de tiempo cortos (3
o 4 horas). La necesidad de que operen mayor cantidad de unidades generadoras
en la hora "pico" ayuda a satisfacer el aumento de la demanda y el consumo. El
aumento de la demanda implica "Aumentar la potencia" de generación a través del
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encendido de unidades adicionales en las centrales hidráulicas y térmicas. El
aumento del consumo obliga a que con la entrada de nuevos grupos generadores
en la HORA PICO, necesitemos de mayor cantidad de agua o combustible para
hacerlos funcionar.
ILUMINACIÓN: es el acto de iluminar.
LUMINARIA: Aparato que sirve para distribuir la luz emitida por las bombillas,
incluyendo todas las piezas necesarias para fijar y proteger las bombillas y demás
elementos necesarios para su conexión a la red eléctrica de suministro.
LUX: Unidad de iluminancia. Corresponde a la iluminancia de una superficie de un
metro cuadrado que recibe un flujo de un lumen uniformemente repartido.
LUXÓMETRO: instrumento electrónico empleado para la medición de la
intensidad de la luz, da la medida en luxes.
MOTEO: Material de reproceso o scrap.
MOTOR: son máquinas eléctricas giratorias (móviles), su misión es convertir
energía eléctrica (electricidad), continua o alterna, en energía mecánica, apta para
mover todo tipo de dispositivos. Consta de dos (2) partes ESTATOR FIJO y
ROTOR MOVIL. Su vida útil puede superar los veinte (20) años si se efectúan los
procedimientos de rutina de mantenimiento del fabricante y sobre todo si no se
sobrepasan las temperaturas máximas admisibles en cada caso. Los motores
eléctricos representan aproximadamente un 60% de la carga instalada en la
mayoría de las industrias y su consumo puede llegar a representar hasta en 40%
del total registrado; los hay de corriente continua y de corriente alterna, y sus
características muy definidas, permiten su uso según la naturaleza de la carga a
alimentar.
NIVEL DE TENSIÓN: Los sistemas de Transmisión Regional y/o Distribución
Local se clasifican por niveles, en función de la tensión nominal de operación,
según la siguiente definición:
Nivel 4: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 57.5 kV y menos a 220 kV.
Nivel 3: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 30 kV y menos a 57.5 kV.
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Nivel 2: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 1 kV y menos a 30 kV.
Nivel 1: Sistemas con tensión nominal mayor o igual a 1 kV.
ORIENTACIÓN DE LA DEMANDA: comprendiendo acciones orientadas a inducir
a los consumidores a mejorar sus hábitos de consumo, invertir en procesos y
equipos eficientes, y optimizar el uso de la infraestructura eficiente.
PLASTIFICANTE: Sustancia liquida o sólida, que se añade a una materia para
aumentar su plasticidad.
POTENCIA: es la rapidez con respeto al tiempo de la energía de transferencia o
transformación.
REFLECTOR: Dispositivo que se utiliza para redirigir el flujo luminoso de la fuente
de luz por el proceso de reflexión.
RESINA: Sustancia orgánica, sólida o semifluida, transparente, fácilmente fusible,
insoluble en el agua, con poca tendencia a cristalizarse.
TENSIÓN: Voltaje con que se realiza una transmisión de energía eléctrica.
TRANSFORMADOR: maquinas utilizadas para elevar o reducir tensiones o
corrientes eléctricas o algunas características de las corrientes alternas. Deben
ser refrigeradas por aire, resinas y/o aceite. Su vida útil es superior a veinte (20)
años pero su obsolescencia se marca con los cambios tecnológicos constantes,
los cuales se traducen generalmente en disminución de pérdidas, las cuales
deben ser permanentemente analizadas par determinar si el transformador se
debe cambian por uno de menores pérdidas. Su uso es para la generación,
distribución, transmisión, protección y medida, los transformadores mas
comúnmente utilizados en Colombia son de tipo sumergido en aceite y de tipo
seco.
VARIADOR DE VELOCIDAD: es un dispositivo electrónico que permite controlar
la velocidad, el torque, la potencia y la dirección de un motor de corriente alterna
(CA) o corriente continua (CC).
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SIGLAS - ACRONISMOS
IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers.
ICONTEC: Instituto Colombiano de Normas Técnicas.
NEMA: Nacional Electric Manufacturers Association.
PR: Periodo de repago.
TIR: tasa interna de retorno es la tasa de descuento para la cual dos alternativas
de inversión tienen el mismo valor presente neto.
URE: es la utilización optima del recurso energético manteniendo los niveles de
calidad de vida, producción o incluso mejorándolos.
VPN: Valor presente neto.
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PROYECTO DE GRADO
USO RACIONAL DE ENERGIA EN LA COMPAÑÍA PAVCO DE COLOMBIA EN LA PLANTA DE PISOS.
AUTORES: Milena Inés Cogua González y Diego Enrique López Jiménez
DIRECTOR: Ing. Ramón Fernando Antolínez Olarte.
RESUMEN
El objetivo de este proyecto de grado es adelantar un análisis de Uso Racional de
Energía en la planta de pisos de la compañía Pavco S.A., por medio de un estudio
técnico, donde se investiga y se realiza mediciones de: intensidad, tensión,
potencia y demás variables eléctricas de los equipos e instalaciones considerados
para el estudio. Además se analiza el consumo de energía existente, para
incorporar la variable energética dentro de un planteamiento adecuado que
permita, en el mediano o largo plazo, tomar las decisiones acertadas y obtener
óptimos resultados.
Con los resultados obtenidos se realiza una evaluación tanto energética como
financiera, así como un análisis de sensibilidad.
La gestión energética en cualquier organización es una de las mejores formas de
aumentar su valor; la disminución de costos, de modo racional, lleva a mejorar los
indicadores de rentabilidad, la competitividad, e incluso el posicionamiento dentro
del mercado.
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24
INTRODUCCIÓN En la realización de cualquier proceso industrial la energía desempeña un papel
indispensable dentro de la etapa de producción; cuando se expanden los servicios
y se crean nuevos productos la estructura física crece y por lo tanto, se presenta
un incremento en el consumo energético de la misma.
Es un hecho que las tarifas de los servicios públicos, en general, han tenido un
alza importante que ocasiona gastos adicionales representativos para las
empresas, costos que se hacen aun más notables si se considera una industria de
gran envergadura, cuyo consumo la convierte en usuario no regulado.
Al plantear un escenario en el que se debe tener en cuenta un consumo eficiente y
razonado de energía que, por ende, provoque la reducción del precio en la
facturación, nace la idea de evaluar los procedimientos que involucran el consumo
de energía con el fin de maximizar la producción, reduciendo el consumo
energético y por lo tanto, se decidió la estructuración de un estudio de uso racional
y eficiente de energía para la planta de Pisos ubicada en el complejo industrial de
la empresa PAVCO S.A. de Colombia.
Basados en el estudio y análisis realizados se ponen a consideración alternativas
que den como resultado una disminución en el consumo neto de la planta y una
utilización más efectiva de la energía respecto a la situación actual que presenta la
planta de Pisos de PAVCO Colombia.
En el documento se describen las etapas de producción en la elaboración de las
baldosas, los consumos y balances energéticos ayudaran a determinar los
equipos de mayor consumo para su análisis y con base en ellos se propondrán
proyectos de ahorro de energía.
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25
1. DESCRIPCION DE LA PLANTA 1.1 INSTALACIONES Pavco S.A. es una compañía dedicada a la producción y comercialización de
soluciones integrales para la construcción e infraestructura, con sistemas de
tuberías y accesorios. Hace parte del grupo Amanco1, el cual cuenta con trece
empresas en Centro y Sur América.
En Colombia Pavco S.A. cuenta con dos sedes ubicadas en Caloto, Cauca y
en Bogotá, Cundinamarca, esta última se localiza en la Autopista Sur No. 71-
75, en la cual se encuentra cuatro (4) plantas: tubería, accesorios, pisos y
geosistemas. En el transcurso de los años y por exigencia del mercado Pavco
S.A. se ha visto en la necesidad de adquirir tecnología de punta mejorando las
instalaciones de las plantas de tubería, accesorios y geosistemas.
La planta de pisos, fué la primera instalación que Pavco puso en operación en
Colombia hacia 1963, dada la necesidad de cubrir el mercado del país, de ahí
su nombre Pavco (Pisos de asfalto y vinilo de Colombia), por la evolución del
mercado y con la implementación de nuevos productos, la empresa ha
cambiado sus prioridades de mercadeo, siendo hoy en día la planta de pisos la
menos tecnificada. Esta planta tiene en sus instalaciones las siguientes
secciones: bodega de materias primas, producción, bodega de producto
terminado y una planta de adhesivos.
1 AMANCO: Es una empresa líder en Latinoamérica en la producción y mercadeo de soluciones para la
conducción de fluidos (Tubosistemas) y sistemas de construcción livianos (Construsistemas).
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26
1.2. PRODUCCION
1.2.1 Materia Prima.
Pigmentos
Los pigmentos son utilizados en el proceso en dos presentaciones: polvo y
granulado (Master Batch), en la tabla uno (1) se presentan los principales
pigmentos y sus respectivos costos o precios de compra aproximados.
Tabla 1. Pigmentos.
Materia Prima Color Costo ($/kg.)
Rojo Oxido 3000
Negro 3400 Pigmento en Polvo
Amarillo 3000
Pigmento Granulado
(Master – Batch)
12000 – 13000
Fuente: Pacvo S.A.
Mezclas
Existen dos tipos de mezcla que se elaboran en el Dry Mix2, en la mezcla normal
se utilizan las siguientes materias primas: PVC, copolímero 0.80, carbonato de
calcio 3.25, plastificantes, estabilizante, resina pulverizada y para la mezcla
especial se utilizan las anteriores materias primas ha excepción de la resina
pulverizada.
En el cuadro dos (2) se describe las cantidades utilizadas en la elaboración de la
mezcla normal del Dry Mix y el costo de obtener un batch de mezcla.
2 DRY MIX: mezclador seco
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27
Tabla 2. Materias primas mezcla normal (Dry-Mix).
Materia Prima Cantidad (kg.) Costo ($/kg.) Local / Importado
PVC 500 2732 Local
Copolimero 0.80 500 2886 Local
Carbonato de
Calcio 3.25 750 1805 Local
Plastificante 31 4500 Local
Estabilizante 53 -------- Local
Resina
pulverizada 50 5178 Local
Fuente: Pacvo S.A.
Figura 1. Mezcla normal del Dry-Mix.
MEZCLA NORMAL DRY-MIX
500 kg
500 kg
750 kg
31 kg 53 kg 50 kg
PVC Copolimero 0.80 Carbonato de Calcio 3.25
Plastificante Estabilizante Resina pulverizada
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco.
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28
En el cuadro tres (3) se describe las cantidades y costo para elaborá un batch de
mezcla especial en el Dry-Mix.
Tabla 3. Materias primas mezcla especial (Dry-Mix).
Materia Prima Cantidad (kg.) Costo ($/kg.) Local / Importado
PVC 35 125 2732 Local
Copolímero 0.80 375 2886 Local
Carbonato de
Calcio 3.25 1450 1805 Local
Plastificante 31 4500 Local
Estabilizante 19.5 -------- Local Fuente: Pavco S.A.
Figura 2. Mezcla especial del Dry-Mix.
MEZCLA ESPECIAL (DRY -MIX)
1450 kg
31 kg19,5 kg
125 kg
375 kg
PVC 35 Copolimero 0.80 Carbonato de Calcio 3.25 Plastificante Estabilizante
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco.
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29
1.2.2 Materiales Previamente Elaborados.
El estabilizante requiere las siguientes materias primas: Plastificante, Estearato de
calcio, Pentaeritritol, Oxido de zinc, oxido de magnesio, melanina, este es
elaborado previamente en un mezclador antes del proceso.
Figura 3. Materias primas para elaborar el estabilizante.
MATERIAS PRIMAS ESTABILIZANTE
50 kg25 kg 75 kg
100 kg
10 kg100 kg
Plastificante (carboflex) Estearato de Calcio Pentaeritritol
Oxido de Zinc Oxido de Magnesio Melamina
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco.
Tabla 4. Materias primas estabilizante.
Materia Prima Cantidad (kg.) Costo ($/kg.) Local / Importado
Plastificante
(carboflex) 10 4500 Local
Estearato de
Calcio 100 Local
Pentaeritritol 75 4700 Local
Oxido de Zinc 25 3100 Local
Oxido
de Magnesio 50 7000 Local
Melamina 100 5433 Local Fuente: Pacvo S.A.
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30
En el cuadro cuatro (4) se describe las cantidades utilizadas y los costos para
elaborar el estabilizante.
En la planta se utiliza una medida llamada batch, la cual es equivalente a 126 kg
de material preparado.
Figura 4. Un batch.
MATERIAL PREPARADO
60%10%
30%
Carbonato De Calcio Pigmentos Mezcla Dry-Mix
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco.
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31
1.2.3 Principales Procesos.
Planta de Pisos
Los principales procesos encontrado para la fabricación de pisos son los
siguientes: Recepción de materias primas, Preparación, Cocción, laminado
Grabado (opcional), Enfriamiento, Sellado, Troquel, Control de calidad y Empaque.
Figura 5. Proceso de producción planta pisos.
21
12
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12
1314151718
1920
PROCESO DE PRODUCCIÓN PLANTA PISOS PAVCO S.A.
16
1. Almacenamiento Plastificante.2. Tanque Suministro Plastificante.3. Preparación Dry Mix.4. Banbury.5. Silo Almacenamiento Carbonato de Calcio.6. Almacenamiento Material de Reproceso.7. Molino.8. Calandra No.19. Horno de Resistencias.10. Calandra No.2.
11. Emboser.12. Chorros de Agua.13. Enfriamiento con Aire.14. Aplicador Sellador.15. Zona de Secado con Resistencias.16. Enfriamiento con Aire.17. Troquel.18. Triturador, Molino Cumberland.19. Inspección.20. Empaque.21. Reproceso.
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32
• Recepción de materias primas, figura 6, en esta etapa se almacena en la
bodega todo el material que se va a utilizar en la elaboración de los pisos. La
materia prima utilizada para el proceso son pigmentos los cuales le da el color al
piso, estos vienen en forma de polvo y granulado (master batch), estabilizante el
cual es elaborado anteriormente en la planta y scrap (material de reproceso),
Figura 6. Bodega materia prima.
Fuente: Pavco S.A.
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33
• Preparación, en este proceso se presentan dos alternativas: En la primera se
requiere mezclar los pigmentos en polvo para que esto alcancen un punto de
uniformidad, figura 7. En la segunda opción se utiliza pigmentos granulados, figura
8, los cuales no requieren ser mezclados con anterioridad por lo tanto se utiliza
directamente en el proceso, en otro mezclador se elabora estabilizante. También
en esta etapa interviene la mezcla que va al Mezclador seco o (Dry – Mix), figura
9, para ello se utilizan las siguientes materias: copolimero, carbonato, plastificante
y estabilizante, PVC, resina pulverizada si la mezcla es normal, si la mezcla es
especial contiene los mismos componentes a excepción de la resina pulverizada.
Figura 7. Pigmento en polvo. Figura 8. Pigmento granulado.
Figura 9. Mezclador seco (Dry – Mix).
Fuente: Pavco S.A.
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34
• Cocción (Figura 10), en esta etapa del proceso se cocina en el Banbury3 a
170C por medio de un sistema de vapor proveniente de la caldera la mezcla que
viene del mezclador Dry Mix y se le añade carbonato de calcio, scrap,
plastificante y pigmentos (en polvo o granulado). Después de ser cocinada en el
Bambury sale por medio de una banda transportadora una masa amorfa, caliente
y homogénea, figura 11.
Figura 10. Banbury. Figura 11. Banda transportadora.
Fuente: Pavco S.A.
3 BANBURY: Mezclador el cual cocina la mezcla por fricción y calor.
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35
• Laminado, en esta etapa interviene cuatro dosificadores de moteo4 (scrap), el
cual se adiciona a la masa y es laminada por medio de unos rodillos (calandras),
figura 12, las cuales lograr una uniformidad de la misma y es aquí donde el piso
comienza a tomar consistencia y forma. Pasa a un horno de resistencias, figura
trece 13, para lograr que el moteo se adhiera a la mezcla y así poder darle el
diseño deseado, después se vuelve a pasar la lamina a otra calandra para poder
lograr que está llegue a un espesor determinado.
Figura 12. Calandras.
Fuente: Pavco. S.A.
4 MOTEO O SCRAP: Material de reproceso
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36
Figura 13. Horno de resistencias.
Fuente: Pavco S.A.
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37
• Grabado, esta etapa es opcional, dependiendo del diseño del piso. Si es
grabado se utiliza el (embosser), figura 14, que es un rodillo entintado que tiene
un grabado especifico, y le imprime un estampado a la lamina.
Figura 14. Embosser.
Fuente: Pavco S.A.
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38
• Enfriamiento, la lamina grabada o sin grabar es enfriada por medio de chorros
de agua, y después está es evacuada por medio de unas cuchillas de aire, figura
15.
Figura 15. Chorros de agua y Cuchillas de aire.
Fuente: Pavco S.A.
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39
• Sellado, a la lámina se le da un enserado para darle brillo y al mismo
protegerla, y es pasada por un horno de resistencias para secar la cera, figura 16.
Figura 16. Enserado y Horno de resistencias.
Fuente: Pavco S.A.
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40
• Troquel, en este momento la lamina esta lista para ser cortada según las
especificaciones del diseño, los cuales son de 30 x 30 centímetros y 25 x 25
centímetros, figura 17.
Figura 17. Troquel.
Fuente: Pavco S.A.
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41
• Control de calidad, las láminas ya troqueladas son inspeccionadas por dos
operarios, los cuales verifican la calidad del color, el espesor de la lámina y el
diseño según la producción, figura 18. Las láminas rechazadas son transportadas
al molino de cuchillas (cumberland), figura 19, en el cual son trituradas y este
material es reciclado para ser utilizado posteriormente. Las láminas que cumplen
con el control de calidad son transportadas a un contador para su empaque.
Figura 18. Control de calidad.
Fuente: Pavco S.A.
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42
Figura 19. Cumberland.
Fuente: Pavco S.A.
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43
• Empaque, por medio de un sistema de sensores que cuentan las laminas y las
agrupan, figura 20, son empacadas manualmente en cajas de cartón,
debidamente marcadas y clasificadas, se transportan a la bodega de
almacenamiento o de producto terminado, figura 21.
Figura 20. Sensores.
Fuente: Pavco S.A.
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44
Figura 21. Bodega de almacenamiento.
Fuente: Pavco S.A.
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45
1.2.4 Flujo grama Planta.
PROCESO DE PRODUCCIÓN PISOS OPERACIÓN EN SITUACIÓN NORMAL
Recepción de Materias Primas
Suministro de Servicios Almacén y Caldera
Preparación Estabilizante y
Pesaje de Pigmentos
Preparación Dry Mix
Cocción, Laminado Calentamiento y
Calandrado
Piso es Grabado
Embosser y Entintado
Enfriamiento
Enfriamiento
Sellado
Troquel Molienda e Inspección
Control de Calidad y Desarrollo
Empaque, Producto terminando y
Bodega
SI
NO
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46
DESCRIPCION PROCESO DE PISOS EN VINILO
RECEPCIONMATERIAS PRIMASEN BODEGA M.P.
Estabilizante
Carbonato de Calcio
CopolimerosResina Pigmentos
Electricidad
RECEPCIONMATERIAS PRIMASSILO CARBONATO
Carbonato de CalcioPlastificante
Electricidad
PREPARACIONESTABILIZANTE Y
PIGMENTOS
Plastificante
Estabilizante
Pigmentos
Carbonato de Calcio
Electricidad
PREPARACIONDRY-MIX
Plastificante
Copolimeros
Carbonato de Calcio
Electricidad
COCCION(Banbury y Molino)
Carbonato de Calcio
Reproceso
Plastificante
Electricidad
Pigmentos
Gas Natural
LAMINADO(Calandra 1, Horno,
Calandra 2)
Electricidad Gas Natural Agua
GRABADO(Embosser)
Tinta
AguaElectricidad
ENFRIAMIENTO YSELLADO
(Duchas, Cuchillasaire, Horno)
Cera Acri l ica
AguaElectricidad
Estibilizante yPigmentos
MaterialMezclado
Mat
eria
lCoc
ido
Batch
Cinta deVinilo
Cinta de ViniloGrabada
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DESCRIPCION PROCESO DE PISOS EN VINILO
ENFRIAMIENTO YSELLADO
(Duchas, Cuchillasaire, Horno)
Cera Acri l ica
AguaElectricidad
Cinta de ViniloGrabada
Cinta FriayBrillante
TROQUELADO
Electricidad
Bald
osa
INSPECCION
Electricidad
Baldosa O.K.
Mat
eria
l de
Rech
azad
o
EMPAQUE YALMACENAMIENTO
Electricidad
REPROCESO(Molino Cumberland,Banda Larga y Corta)
Electricidad
Mat
eria
lSob
rante
COCCION
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48
1.2.5 Líneas de Producción.
Estabilizante
Dry-Mix (Normal)
Dry-Mix (Especifico)
Producción
Moteo Normal
Moteo Transparente
Terrazas
Maderas
Tamiz
Mármol
Rocas
Brocatel
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49
1.2.6 Volúmenes de Producción Los parámetros de producción fueron tomados del último año:
• Días laborales al año: 350 • Turnos/día: 3 • Horas/turno: 8 • horas/año : 2800 de producción. • horas/mantenimiento: horas que pare la planta
En la planta trabajan veintiocho (28) personas y se desarrollan tres (3) turnos, en
la tabla cinco (5) se encuentra la relación de los turnos, las horas y personal
Tabla 5. Relación del personal.
Personal Cantidad Días Turno Producción 20 Lunes-Sábado 6am – 2pm
Área Adm. planta 4 Lunes-Viernes 7am – 5pm Mantenimiento 1 Lunes-Sábado 5am – 1pm Despacho del
producto 3 Lunes - viernes 7am -5pm Fuente: Pavco S.A. El mantenimiento se desarrolla cada vez que la planta se encuentre parada,
realizando así su correspondiente mantenimiento preventivo y correctivo.
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50
Los volúmenes de producción de la planta se tomaron de los últimos 6 meses
entre los meses comprendidos entre Enero – Junio del 2004.
Fuente: Pavco S.A. La producción en estos 6 meses se mantuvo en un promedio de 228,000 kg, para
el mes de marzo se registra las mayores ventas de los 6 meses, y tiene una
tendencia a la baja por el comportamiento del mercado debido al Tratado de Libre
Comercio.
1.2.7 Capacidad Instalada. Tabla 7. Producción de baldosas.
kg. m2
Mes 6.000.000 1.500.000 Año 500.000 125.000
Fuente: Pavco S.A.
Tabla 6. Producción planta de pisos.
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO Ventas (kg.) 225,024 228,952 263,670 228,050 221,924 205,534
Producción m2 55,764 52,911 52,565 59,823 62,014 44,759 Venta m2 51,484 52,430 61,474 56,294 54,113 44,670
Producción Teórica (kg.) 229,045 250,783 232,529 230,999 267,799 204,656
Producción real (Kg.) 226,771 249,535 230,601 233,302 263,16 200,832Scrap Consumido
(kg.) 7,926 16,224 11,815 11,223 17,503 9,573
Scrap Producido (kg.) 7,168 9,569 15,875 14,49 2,982 5,602 Porcentaje de
Utilización de la Planta
44,60% 43,90% 42,10% 47,90% 49,60% 35.8%
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51
Figura 22. Producción en el mes.
CAPACIDAD DE PRODUCCION MES
1.500.000
6.000.000
kg. m2
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco Figura 23. Producción en el año.
CAPACIDAD DE PRODUCCION AÑO
500.000
125.000
kg. m2
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco
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52
1.3 CONSUMO ESPECÍFICO GLOBAL DE LA PLANTA DE PISOS Relacionando los consumos con la producción, pueden determinarse los
consumos específicos de energía (energía por unidad de producción). Estos
valores son mensuales y corresponden al mes de junio del 2004.
El índice del consumo total para un proceso cualquiera será: el consumo de
energía del proceso dividido entre la unidad de medida del producto.
MsalECe = (1.1)
Donde:
Ce: Índice de consumo.
E: Energía. (kWh o kcal)
Msal: Medida del producto. (kg o m2)
Figura 24. Consumo específico de energía eléctrica.
De la ecuación 1.1 tenemos:
22 68,0000.125
529.85
17,0000.500
529.85
mkWh
mkWhCe
kgkWh
kgkWh
MsalECe
==
===
PLANTA DE PISOS
Electricidad85.529 kWh
Producción mensual500.000 kg ó125.000 m2
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53
Figura 25. Consumo específico de gas.
De la ecuación 1.1 tenemos:
2
3
2
3
33
10,0000.125019.13
026,0000.500
019.13
mm
mmCe
kgm
kgmCe
==
==
Figura 26. Consumo específico de agua. De la ecuación 1.1 tenemos:
2
3
2
3
33
6,1000.125
203
4,0000.500
203
mm
mmCe
kgm
kgmCe
==
==
Para la planta lo ideal es tener el consumo específico en cada operación unitaria
de la producción y registrarla en el tiempo para su evaluación.
PLANTA DE PISOS
Gas13.019 m3
Producción mensual500.000 kg ó125.000 m2
PLANTA DE PISOS
Agua203 m3
Producción mensual500.000 kg ó125.000 m2
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54
2. CONSUMO Y BALANCE ENERGETICO
2.1 DESCRIPCION DEL SUMINISTRO DE ENERGIA. 2.1.1. Suministro Eléctrico.
La compañía Pavco S.A. posee una tensión de alimentación de 115 kV, (Nivel de
tensión IV), la cual es reducida a 11.4 kV por medio de un transformador de marca
ABB y esté nivel de tensión llega a las diferentes plantas de la compañía, el
diagrama unifilar de la compañía está en el Anexo B.
La planta de Pisos se encuentra alimentada a una tensión de 11400 V, la
instalación cuenta con un (1) transformador trifásico, conectado en ∆ -Y, de 1600
kVA a 11400/460 V, marca General Electric, que fué construido aproximadamente
en el año de 1974. No dispone de una planta de emergencia.
La planta cuenta con dos (2) bancos de condensadores trifásicos para corregir el
factor de potencia, asociados con el transformador, la capacidad de los bancos es:
un banco de marca ABB de 25/27.5 kVAr y el otro de marca MICAFIL de 44 kVAr.
2.1.2. Suministro de Gas.
La compañía ha venido utilizando gas natural como combustible para la caldera
desde el año 1999 en la planta de pisos, también es utilizado en la cafetería
proporcionándoles vapor para los diferentes procesos. El mayor consumidor de
este combustible es el Banbury ya que en la etapa de cocción de la mezcla se
utiliza vapor en seguida el molino y la calandra 1 y calandra 2 y por último los
intercambiadores de calor.
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55
El suministro de gas natural es realizado por la compañía GAS NATURAL E.S.P.
S.A., por medio de gasoductos es llevado a la planta desde la subestación de gas,
el método de facturación para la planta es realizado por la parte administrativa de
la compañía la cual por medio de la producción saca el porcentaje del consumo de
gas en la planta, ya que la está no cuenta con un medidor de gas.
2.1.3. Suministro de Agua.
El agua es suministrada por la empresa de acueducto y alcantarillado de Bogotá
(EAAB), aunque poseen una planta de tratamiento que hoy en día ya no se utiliza
y un pozo profundo.
El suministro es de tipo industrial, la etapa de enfriamiento es donde se consume
más agua.
2.2 CONSUMOS Y COSTOS
Los servicios básicos involucrados en los diferentes procesos de la planta son:
energía eléctrica, agua y gas natural, las siguientes figuras muestran los
porcentajes de participación de los energéticos en el consumo de energía total y el
costo de cada uno.
Las tarifas que la planta tiene con sus proveedores de energéticos es de $134.14
por kWh para la energía (Nivel de tensión IV), para el gas es de $528 por 1 m3, y
de agua es de $3865 por 1 m3 a precios de junio de 2004.
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56
Tabla 8. Consumo y costo de la energía eléctrica en la planta de pisos.
CONSUMO DE ENERGIA (kWh)
MES ENERGIA (kWh) COSTO (Millones de pesos)
ENERO 63,665 8.540,023
FEBRERO 96,526 12.947,998
MARZO 86,167 11.558,441
ABRIL 95,759 12.845,112
MAYO 96,800 12.984,752
JUNIO 74,258 9.960,968 Fuente: Pavco S.A.
Figura 27. Consumo mensual de energía eléctrica.
63,665
96,52686,167
95,759 96,800
74,258
0
1020
3040
5060
70
8090
100
ENERO MARZO MAYO
kWhCONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco.
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57
Tabla 9. Consumo y costos del gas natural (m3) en la planta de pisos.
CONSUMO DE GAS (m3)
MES GAS (m3) COSTO (Millones de pesos)
ENERO 14,700 7.761,600
FEBRERO 13,868 7.322,304
MARZO 14,888 7.860,864 ABRIL 11,169 5.897,232 MAYO 12,066 6.370,848
JUNIO 11,424 6.031,872 Fuente: Pacvo S.A.
Figura 28. Consumo mensual de gas (m3).
14,700 13,868 14,888
11,16912,066 11,424
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
ENERO MARZO MAYO
m3CONSUMO DE GAS (m3)
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco
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58
Tabla 10. Consumo y costos del agua (m3) en la planta de pisos.
CONSUMO DE AGUA (m3)
MES M3 COSTOS(Miles de pesos)
ENERO 220 850.300
FEBRERO 200 773.000
MARZO 224 865.760
ABRIL 177 684.105
MAYO 239 923.735
JUNIO 159 455.535 Fuente: Pacvo S.A Figura 29. Consumo mensual de agua (m3).
220 200224
177
239
159
0
50
100
150
200
250
ENERO MARZO MAYO
m3COMSUMO DE AGUA (m3)
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco Los costos de los energéticos se representan semestralmente según el porcentaje
de utilización.
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59
Figura 30. Costos semestrales de los energéticos.
COSTOS (Millones de pesos) ENERGIA GAS AGUA 68.837.295 41.244.720 4.711.435
60% 36% 4%
PORCENTAJE COSTO SEMESTRAL EN SERVICIOS INDUSTRIALES
60%
36%
4%
ENERGIA GAS AGUA
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco
El energético de mayor consumo es la electricidad, seguido por el consumo de gas
y posteriormente el de agua.
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2.3 DESCRIPCION BASICA Y CONSUMOS DE LOS SERVICIOS INDUSTRIALES 2.3.1 Energía Eléctrica El suministro de energía eléctrica es de tipo industrial. Pavco está conectado a un
nivel de tensión IV (mayor de 57.5 kV), y su suministro por contrato con EMGESA
S.A.
Para conocer las características típicas del consumo energético se realizó
monitoreos durante las horas de trabajo; ya que la planta no tiene una producción
en línea sino por pedido. Se utilizó para tal monitoreo un analizador de redes de
referencia AR5, marca CIRCUITOR al transformador general de la planta,
transformador de iluminación y principales cargas, las graficas y tablas de
resumen obtenidos por el analizador están en el Anexo C.
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2.3.1.1 Equipos Transformador 1.600 kVA a 11.400/460 V Se realizó un monitoreo durante las 8 horas de producción, con un tiempo de
muestra de 10 minutos, a la salida del totalizador del transformador de 1.600 kVA.
Este monitoreo se realizó bajo condiciones de operación normal.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio de 0.67%, una tensión promedio
de 261 V, un máximo de 266 V en la fase L3, un mínimo en la fase L1 de 257 V.
Se encuentra entre los límites permisibles por la ICONTEC NTC1340,5 “bajo
condiciones normales del sistema se recomienda que la tensión en los terminales
de suministro no difiera de la tensión nominal en +5% y -10%”, los cuales son:
límite máximo permisible 267 V fase -fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase, un límite máximo permisible 154 V línea-neutro, límite mínimo permisible 132
V. Tensión línea-neutro presenta un promedio de 151 V, un máximo en la línea L3
de 153 V, y un mínimo de 148 V en la línea L1.
Corriente: Se presenta un desbalance promedio de 1.65 % entre líneas. Se
presenta un máximo de 1114 A en la línea L3, un mínimo de 383 A en la línea L1,
y tiene un consumo promedio de 812 A.
5 Icontec, Norma Técnica Colombiana, NTC 1340 (Primera Actualización)
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Figura 31. Comportamiento de la corriente y tensión del Transformador General de la planta.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor Potencia: El consumo máximo se registró en la línea L3 con 889 kVA, que
corresponden a un 55.5% de la potencia nominal del transformador, el consumo
mínimo presentado es de 259 kVA, presenta un consumo promedio de 635.8 kVA.
Factor de Potencia: La medida realizada fué hecha antes del banco de
condensadores, es decir que no involucran la corrección del factor de potencia
hecha por el banco, se presenta un valor promedio de 0.92, con un máximo de
0.96 en la línea L2 y un mínimo de 0.86 en la línea L1, el banco de condensadores
se encuentra operando correctamente.
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Frecuencia: El sistema no presenta variaciones en frecuencia.
Armónicos: Las tasas de distorsión armónica presentes tanto en la tensión como
en corriente se encuentran dentro de los límites admisibles por la norma IEEE 519
– 19926 , en la cual se indica que la THD (TOTAL HARMONIC DISTORSION) para
la tensión se admite hasta el 5% de THD V y para corriente el Total de Distorsión
en Demanda (TDD) se admite hasta un 8%7.
Figura 32. Comportamiento de los armónicos en el Transformador General de la planta.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
En la anterior gráfica se muestran los armónicos presentes en el transformador,
los armónicos que predominan en la parte de tensión y corriente son el 5º y 7º.
6 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Recommended Practices and Requirements for Harmonics Control and Electrical Power Systems, IEEE 519-1992. 7 Tomado el informe Estudio de Calidad de Potencia de la empresa Genelec Ltda.
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Figura 33. Curva de durabilidad THD.
CURVA DE DURACIÓN DEL THD PROMEDIO EN TENSIÓN
0,00,51,01,52,02,53,03,5
0%7%15%
22%
29%
37%
44%
51%
59%
66%
73%
80%
88%
95%
T IEM PO ( %)
T HD PR OM ( %)
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
Distorsión total armónica en tensión: (THD V), se encontró con un valor total
promedio del 2.55%, teniendo en cuenta la figura 33 se muestra que en el 95% del
tiempo, la distorsión se encuentra 2.1%.
Figura 34. Curva de durabilidad TDD.
CURVA DE DURACION DE TDD PROMEDIO EN CORRIENTE
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
T IEM P O (%)
T D D (%)
Fuente: Autores, AR5 Circuitor La distorsión total en demanda TDD presente en la curva de duración indica que
el 95 % del tiempo esta distorsión se encuentra en 0.5%.
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Transformador de Iluminación 100 kVA a 440/208 V Se realizó un monitoreo durante las 11 horas de funcionamiento, con un tiempo de
muestra de 15 minutos, a la salida del totalizador del transformador de 100 kVA,
este monitoreo se realizó bajo condiciones de operación normal.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio de 0.73%, una tensión promedio
de 265 V, un máximo de 269 V en la fase L2, un mínimo en la fase L1 de 261 V.
Se encuentra entre los límites permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los
cuales son: límite máximo permisible 267 V fase-fase, límite mínimo permisible
229 V fase-fase, un límite máximo permisible 154 V fase- neutro, límite mínimo
permisible 132 V. Tensión fase-neutro presenta un promedio de 153 V, un máximo
en la línea L2 de 155 V, y un mínimo de151 V.
Corriente: Se presenta un desbalance de 24% entre líneas. Se presenta un
máximo de 21.6 A en la línea L1, un mínimo de 3 A en la línea L3, y tiene un
consumo promedio de 12 A.
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Figura 35. Comportamiento de la corriente y tensión del Transformador de Iluminación de la planta.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor Potencia: El consumo máximo se registró en la línea L2 con 14.52 kVA, que
corresponden a un 14.5% de la potencia nominal del transformador, el consumo
mínimo presentado es de 2.36 kVA, presenta un consumo promedio de 9.54 kVA. Factor de Potencia: La medida realizada fué hecha antes del banco de
condensadores, es decir que no involucran la corrección del factor de potencia
hecha por el banco, se presenta un valor promedio de 0.54, con un máximo de 1
en la línea L3 y un mínimo de 0.81 en la línea L1, el banco de condensadores se
encuentra operando correctamente.
Frecuencia: El sistema no presenta variaciones en frecuencia.
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Armónicos: Las tasas de distorsión armónica presentes tanto en la tensión como
en corriente se encuentran dentro de los límites admisibles por la norma IEEE 519
– 1992, en la cual se indica que la THD (TOTAL HARMONIC DISTORSION) para
la tensión se admite hasta el 5% de THD y para corriente la Total de Distorsión en
Demanda (TDD) se admite hasta un 8%.
Figura 36. Comportamiento de los armónicos en el Transformador de Iluminación.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
En la anterior gráfica se muestran los armónicos presentes en el transformador,
los armónicos que predominan en la parte de tensión son el 5º y 7º y en la parte
de corriente no se presentan armónicos.
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Figura 37. Curva de durabilidad THD.
CURVA DE DURACION THD PROMEDIO EN TENSÍON
0,00,51,01,52,02,53,03,54,0
0%7%13%
20%
27%
33%
40%
47%
53%
60%
67%
73%
80%
87%
93%
100
T IEM P O (min)
T H D P R OM (%)
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
La curva de durabilidad nos muestra que el 100% del tiempo la distorsión total
armónica en tensión THD se encuentra en un 2.5%.
Figura 38. Curva de durabilidad TDD.
CURVA DE DURACION TDD PROMEDIO EN CORRIENTE
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,00
T IEM P O (min )
T D D (%)
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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La curva de durabilidad del TDD nos muestra que el 95% del tiempo la distorsión
se encuentra en 3.06%.
Motores La potencia instalada correspondiente a los motores es del orden de 853 kW,
distribuidos en potencias que van desde 0.12 a 373 kW. Los motores más
numerosos son los pequeños, es decir aquellos cuyas potencias son menores a
10 kW, con una participación del 87% en el total de motores existentes en la
planta, sin embargo los motores mas grandes en cuanto a potencia se refiere, es
decir los mayores a 10 kW, representan un 81% de la potencia total instalada.
Las siguientes gráficas muestran la cantidad de motores establecidos de acuerdo
a la potencia nominal y la participación de estos en la potencia total instalada
respectivamente.
Figura 39. Porcentaje según la potencia nominal de los motores.
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco
CANTIDAD DE MOTORES DE ACUERDO A LA POTENCIA NOMINAL
14%
73%
8% 5%
0,1-1 kW 1-10 kW 10-50 kW >50 kW
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Figura 40. Porcentaje según la potencia instalada de los motores.
Fuente: Personal administrativo planta de pisos de Pavco
PORCENTAJE POTENCIA INSTALADA EN MOTORES
1%18%
11%
70%
0,1-1 kW 1-10 kW 10-50 kW >50 kW
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MOTORES DE MAYOR CONSUMO
Motor del Banbury Es un motor de 500 HP, marca General Electric, trifásico con una corriente
nominal de 635 A de 1180 r.p.m. su construcción es de Jaula de Ardilla,
tiene una vida de uso de aproximadamente de 40 años, el plan de
contingencia que se tiene para este motor es de un paquete de bobinas, las
cuales en su tiempo para su reparación se requiere de 8 a 10 días. Por su
tamaño es el de mayor consumo energético en la planta.
El banbury es una máquina en la cual se mezcla y se cocina por fricción y
calor el batch para la elaboración de la baldosa. En el proceso se adiciona
al banbury aproximadamente cada minuto y medio un nuevo batch para su
mezcla y cocción.
Por estas características de producción se tomó para el monitoreo un
tiempo de 1 hora y 30 minutos, con un tiempo de muestreo de 1 segundo.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio del 0.63%, este valor no se
considera alto, una tensión promedio de 263 V, un máximo de 268 V en la
fase L2, un mínimo 254 V en la fase L3, Se encuentra entre los límites
permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los cuales son: límite
máximo permisible 267 V fase -fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase.
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Corriente: Se presenta un desbalance promedio del 4.43%, con una
corriente máxima de 1337 A en la línea L2, una mínima de 230 A en la línea
L1, y una corriente promedio de 397 A, en periodos de máxima carga.
Figura 41. Comportamiento de la corriente y tensión del motor del banbury en un batch.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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Potencia: El consumo máximo se registró en la línea L2 con 280 kW, que
corresponden a un 75% de la potencia nominal del motor, es decir se
dispone de un 25% de potencia de reserva (aproximadamente 93 kW). El
consumo mínimo presentado es de 2 kW.
Figura 42. Consumo de potencia activa.
050
100150200250300350400450
0% 7% 13%
20%
26%
33%
39%
46%
52%
59%
65%
72%
78%
85%
92%
98%
Porcentaje de Tiempo
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
Porcentaje de carga: La carga del motor se calculó con los registros
tomados en las condiciones antes descritas, teniendo en cuenta que los
valores promedio de tensión y de corriente son de línea. En estas
condiciones se obtiene una carga promedio de 40.73% que corresponde a
205 HP de la potencia nominal del motor.
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Factor de Potencia: Se tomó el factor de potencia aguas abajo del banco
de condensadores, y el motor presenta un funcionamiento normal, presenta
un valor mínimo de 0.04 en vacío y un máxima de 0.85 a plena función de
trabajo.
Motor del Molino Es un motor de 125 HP, trifásico con una corriente nominal de 163 A de
1180 r.p.m. su construcción es de Jaula de Ardilla, tiene una vida de uso de
aproximadamente de 40 años, el plan de contingencia que se tiene para
este motor es de un paquete de bobinas, las cuales en su tiempo para su
reparación se requiere de 8 a 10 días.
El Molino es una máquina en la cual se lamina la mezcla, donde luego pasa
a las calandras para reducir el grosor del material para la baldosa.
Por estas características de producción se tomo para el monitoreo un
tiempo de 1 hora y 30 minutos, con un tiempo de muestreo de 1 segundo.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio del 0.80%, este valor no se
considera alto, una tensión promedio de 258 V, un máximo de 264 V en la
fase L2, un mínimo 252 V en la fase L1, se encuentra entre los límites
permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los cuales son: límite
máximo permisible 267 V fase-fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase.
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75
Corriente: Se presenta un desbalance promedio del 5.08%, con una
corriente máxima de 75 A en la línea L2, una mínima de 44 A en la línea L1,
y una corriente promedio de 57 A, en periodos de máxima carga.
Figura 43. Comportamiento de la corriente y tensión del motor del molino en un batch.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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76
Potencia: El consumo máximo se registro en la línea L2 con 10.39 kW,
que corresponden a un 11% de la potencia nominal del motor, es decir se
dispone de un 89% de potencia de reserva (aproximadamente 83 kW). El
consumo mínimo presentado es de 0.998 kW.
Figura 44. Consumo de potencia activa.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0% 7% 15%
22%
29%
37%
44%
51%
59%
66%
73%
81%
88%
95%
Porcentaje del Tiempo
Pot
enci
a Ac
tiva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
Porcentaje de carga: La carga del motor se cálculo con los registro
tomados en las condiciones antes descritas, teniendo en cuenta que los
valores promedio de tensión y de corriente son de línea. En estas
condiciones se obtiene una carga promedio de 10.22% que corresponde a
13 HP de la potencia nominal del motor.
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77
Factor de Potencia: Se tomó el factor de potencia aguas abajo del banco
de condensadores, y el motor presenta un funcionamiento normal, presenta
un valor mínimo de 0.06 en vacío y un máximo de 0.60 a plena función de
trabajo.
Motor de la Calandra No.1 Es un motor de 100 HP, trifásico con una corriente nominal de 122.5 A de
1770 r.p.m. su construcción es de Jaula de Ardilla, tiene una vida de uso de
aproximadamente de 15 años, no hay un plan de contingencia.
La calandra es una máquina en la cual se lamina la mezcla, para alcanzar
un espesor determinado según el diseño de la baldosa.
El tiempo de muestreo de la calandra 1 fué de 5 minutos durante un periodo
de 6 horas y 30 minutos, durante esté la planta tuvo que para su producción
por motivos de capacitación del personal no programada, y sólo se tomó un
periodo de 3 horas, las cuales son lo suficientemente significativas para el
estudio.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio del 0.67%, este valor no se
considera alto, una tensión promedio de 261 V, un máximo de 267 V en la
fase L2, un mínimo 259 V en la fase L1, Se encuentra entre los límites
permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los cuales son: límite
máximo permisible 267 V fase -fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase.
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78
Corriente: Se presenta un desbalance promedio del 6.94% una corriente
máxima de 77.5 A en la línea L2, una mínima de 15 A en la línea L1, y una
corriente promedio de 46 A, en periodos de máxima carga.
Figura 45. Comportamiento de la corriente y tensión del motor de la calandra 1 en el proceso.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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79
Potencia: El consumo máximo se registro en la línea L2 con 17.6 kW, que
corresponden a un 23% de la potencia nominal del motor, es decir se
dispone de un 77% de potencia de reserva (aproximadamente 57.4 kW). El
consumo mínimo presentado es de 1.18 kW.
Figura 46. Consumo de potencia activa.
0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,00
0% 5% 10%
15%
20%
24%
29%
34%
39%
44%
49%
54%
59%
63%
68%
73%
78%
83%
88%
93%
98%
Porcentaje de Tiempo
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
Porcentaje de carga: La carga del motor se calculó con los registro
tomados en las condiciones antes descritas, teniendo en cuenta que los
valores promedio de tensión y de corriente son de línea. En estas
condiciones se obtiene una carga promedio de 12.14% que corresponde a
12 HP de la potencia nominal del motor.
Factor de Potencia: Se tomo el factor de potencia aguas abajo del banco
de condensadores, y el motor presenta un funcionamiento normal, presenta
un valor mínimo de 0.01 en vacío y un máximo de 0.86 a plena función de
trabajo.
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80
Motor de la Calandra No.2 Es un motor de 75 HP, trifásico con una corriente nominal de 95 A de
1200 r.p.m. su construcción es de Jaula de Ardilla, tiene una vida de uso de
aproximadamente de 15 años, no hay un plan de contingencia.
La calandra es una maquina en la cual se lamina la mezcla, para alcanzar
un espesor determinado según el diseño de la baldosa.
El tiempo de muestreo de la calandra 2 fué de 5 minutos durante un periodo
de 6 horas.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio del 0.73%, este valor no se
considera alto, una tensión promedio de 259 V, un máximo de 265 V en la
fase L2, un mínimo 256 V en la fase L1, Se encuentra entre los límites
permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los cuales son: límite
máximo permisible 267 V fase-fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase.
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81
Corriente: Se presenta un desbalance promedio del 5.44%, con una
corriente máxima de 29 A en la línea L2, una mínima de 24 A en la línea L3,
y una corriente promedio de 26 A, en periodos de máxima carga.
Figura 47. Comportamiento de la corriente y tensión del motor de la calandra 2 en el proceso.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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82
Potencia: El consumo máximo se registro en la línea L2 con 2.6 kW, que
corresponden a un 4% de la potencia nominal del motor, es decir se
dispone de un 96% de potencia de reserva (aproximadamente 54 kW). El
consumo mínimo presentado es de 0.68 kW.
Figura 48. Consumo de potencia activa.
0
10
20
30
40
50
60
70
0% 6% 11%
17%
23%
29%
34%
40%
46%
51%
57%
63%
69%
74%
80%
86%
91%
97%
Porcentaje del Tiempo
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
Porcentaje de carga: La carga del motor se calculó con los registro
tomados en las condiciones antes descritas, teniendo en cuenta que los
valores promedio de tensión y de corriente son de línea. En estas
condiciones se obtiene una carga promedio de 9.85% que corresponde a
7.4 HP de la potencia nominal del motor.
Factor de Potencia: Se tomo el factor de potencia aguas abajo del banco
de condensadores, y el motor presenta un funcionamiento anormal,
presenta un valor mínimo de 0.10 en vacío y un máximo de 0.36 a plena
carga.
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83
Compresor Es un motor de 100 HP, trifásico con una corriente nominal de 120 A, 1170
r.p.m. su construcción es de jaula de ardilla, tiene una vida de uso de
aproximadamente de 20 años, no hay un plan de contingencia.
Tensión: Se presenta un desbalance promedio del 0.75%, este valor no se
considera alto, una tensión promedio de 261 V, un máximo de 268 V en la
fase L2, un mínimo 257 V en la fase L3, Se encuentra entre los límites
permisibles por la norma ICONTEC NTC 1340, los cuales son: límite
máximo permisible 267 V fase-fase, límite mínimo permisible 229 V fase-
fase.
Corriente: Se presenta un desbalance promedio del 2.76%, con una
corriente máxima de 118 A en la línea L2, una mínima de 88 A en la línea
L3, y una corriente promedio de 105 A, en periodos de máxima carga.
Figura 49. Comportamiento de la corriente y tensión del compresor en el proceso.
Fuente: Autores, AR5 Circuitor
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84
Potencia: El consumo máximo se registro en la línea L2 con 24.2 kW, que
corresponden a un 32% de la potencia nominal del motor, es decir se
dispone de un 68% de potencia de reserva (aproximadamente 50.4 kW). El
consumo mínimo presentado es de 16.2 kW.
Figura 50. Consumo de potencia activa.
0
20
40
60
80
100
0% 5% 11%
16%
22%
27%
33%
38%
44%
49%
55%
60%
66%
71%
77%
82%
88%
93%
99%
Porcentaje de Tiempo
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
Porcentaje de carga: La carga del motor se calculó con los registro
tomados en las condiciones antes descritas, teniendo en cuenta que los
valores promedio de tensión y de corriente son de línea. En estas
condiciones se obtiene una carga promedio de 79.09% que corresponde a
79 HP de la potencia nominal del motor.
Factor de Potencia: Se tomó el factor de potencia aguas abajo del banco
de condensadores, y el motor presenta un funcionamiento normal, presenta
un valor mínimo de 0.69 en vacío y un máximo de 0.79 a plena carga.
La memoria de los cálculos hechos en este capitulo están en el Anexo A.
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85
3. PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGÍA Y EVALUACIÓN.
Se presentan los posibles proyectos desde una perspectiva técnica y económica
que permitan mejorar la eficiencia y reducir el consumo de energía en la planta de
pisos.
El análisis de los proyectos lleva a tomar decisiones acertadas para mejorar el
desempeño de la planta y así hacer, al negocio, cada vez más competitivo.
3.1 Sistema de energía eléctrica. 3.1.1 Reemplazo del horno de resistencias por lámparas infrarrojas a gas.
ACCION CONCRETA: reemplazar el horno existente de resistencias
“cromalox”, por lámparas infrarrojas a gas.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: en el proceso se utiliza un horno de
resistencias para calentar la lámina de piso que después pasa por las
calandras. Este sistema es bastante ineficiente y el consumo es alto
debido a que se presentan ineficiencias al calentar primero el medio (aire)
y luego el material, ya que las resistencias emiten calor en todas las
direcciones.
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En la siguiente tabla se presentan los consumos y costos del horno de
resistencias
Tabla 11. Aspecto técnico horno de resistencias.
Nº de Resistencias
Utilizadas 54
Consumo por resistencia 1,2 kW
Horas de trabajo 2.800 h/año Consumo actual
Anual 181.440 kWh
Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh Costo Anual 24,34 M$/año
Fuente: Autores
BENEFICIOS: con la implementación de las lámparas infrarrojas se
obtendrá un mejor aprovechamiento del calor irradiado por las lámparas
dado que irradian calor; enfocándolo en el material, sin casi calentar el
medio (aire), y adicionalmente, consumen gas, el cual es un energético
más económico.
Además, debido a las políticas de ahorro que el gobierno quiere
incentivar, se ha congelado el precio de gas hasta el año 2005.
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CONTEXTO TECNICO:
Tabla 12. Aspectos Técnicos lámparas infrarrojas a gas.
LAMPARAS INFRARROJAS
Nº de lámparas 8
Consumo por lámpara 1 m3/h Horas de trabajo 2.800 h/año
Consumo Anual esperado 22.400 m3/h Tarifa de gas 528 $/m3 Costo Anual 11,83 M$/año Fuente: Autores
Cálculo de ahorro Al comparar el proyecto actual (horno de resistencias) con la
implementación de las lámparas infrarrojas se obtiene:
Ahorro anual = costos del proyecto actual - costos del proyecto propuesto.
Ahorro anual = 24,34 M$/año – 11,83 M$/año
Ahorro anual =12,51 M$/año
Ahorro mensual = 1,042 M$/mensuales
COSTOS DE INVERSION:
Tabla 13. Costo de inversión lámparas infrarrojas a gas. Inversión 2,5 M$
Instalación 0,32 M$ IVA 16% %
TOTAL 3,27 M$ Vida Útil 2 años
Fuente: Cotización de High Watts, ver anexo E.
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RENTABILIDAD FINANCIERA:
La rentabilidad financiera está sujeta a los indicadores de rentabilidad.
Esta evaluación se realizó para un periodo de 2 años, según la vida útil
del proyecto y los proyectos no tienen financiación.
Tabla 14. Análisis Financiero.
Periodo de
repago = 4T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 18.394,8 29,4% 0 $ 3.619,2 13 $ 8.919,6 28% 1 $ 2.520,7 --- 14 $ 9.819,6 29% 2 $ 1.524,4 -30% 15 $ 10.711,7 29% 3 $ 532,4 -7% 16 $ 11.595,9 29% 4 $ 450,9 6% 17 $ 12.472,3 29% 5 $ 1.425,5 14% 18 $ 13.341,0 29% 6 $ 2.391,5 19% 19 $ 14.202,1 29% 7 $ 3.349,1 22% 20 $ 15.055,5 29% 8 $ 4.298,1 24% 21 $ 15.901,5 29% 9 $ 5.238,9 26% 22 $ 16.740,0 29%
10 $ 6.171,3 27% 23 $ 17.571,1 29% 11 $ 7.095,5 27% 24 $ 18.394,8 29% 12 $ 8.011,6
Debido a que el VPN>0 el proyecto es atractivo y puede ser aceptado.
PR: periodo de repago 4 meses.
Las lámparas son en porcelana porosa, el elemento radiante, por estar en
el interior del material cerámico y no estar en contacto con el aire, no se
oxida y al mismo tiempo permite acercarlos al máximo al cuerpo receptor.
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3.1.2 Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas con energía eléctrica.
ACCION CONCRETA: reemplazar el horno de resistencias por lámparas
infrarrojas con energía eléctrica.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: remitirse al anterior proyecto.
Ver tabla del proyecto anterior, donde se analiza los consumos y costos
del horno de resistencias.
Este proyecto es mutuamente excluyente con el proyecto del numeral
3.1.1.
BENEFICIOS: con la implementación de las lámparas infrarrojas se
obtendrá una reducción en los desperdicios de calor ya que éste sistema
le da una mejor dirección a la irradiación de calor y se reducen los kWh
utilizados.
CONTEXTO TECNICO:
Tabla 15. Análisis financiero.
Nº de lámparas 27 Consumo por lámpara 2 kW
Horas de trabajo 2.800 h/año Consumo Anual esperado 151.200 kWh
Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh Costo Anual 20,28 M$/año
Fuente: Autores
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Cálculo de ahorro Al comparar el proyecto actual (horno de resistencias) con la
implementación de las lámparas infrarrojas se obtiene:
Ahorro anual = costos del proyecto actual – costos del proyecto propuesto
Ahorro anual = 24.34 M$/año – 20.28 M$/año
Ahorro anual = 4.06 M$/año
Ahorro mensual = 0.333 M$/mensuales
Ahorro kWh = Consumo kWh actual – Consumo kWh propuesto
Ahorro kWh = 181400 kWh - 151200 kWh
Ahorro kWh = 30200 kWh
COSTOS DE INVERSION:
Tabla 16. Costo de inversión lámparas infrarrojas con energía eléctrica.
Inversión 5,94 M$ IVA 16% %
TOTAL 6,89 M$ Vida Útil 2 años
Fuente: Cotización de Resistencias electro salgado, ver anexo E.
RENTABILIDAD FINANCIERA:
La rentabilidad financiera está sujeta a los indicadores de rentabilidad.
Esta evaluación se realizó para un periodo 2 años.
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Tabla 17. Análisis financiero.
Periodo de
repago = 23T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 341,7 1,8% 24 $ 341,7 1,8% 0 $ 6.890,4 13 $ 2.702,6 -5% 1 $ 6.379,7 --- 14 $ 2.413,4 -4% 2 $ 6.058,1 --- 15 $ 2.126,8 -3% 3 $ 5.739,4 --- 16 $ 1.842,7 -2% 4 $ 5.423,5 --- 17 $ 1.561,2 -2% 5 $ 5.110,3 --- 18 $ 1.282,1 -1% 6 $ 4.800,0 --- 19 $ 1.005,4 0% 7 $ 4.492,3 --- 20 $ 731,2 0% 8 $ 4.187,4 -17% 21 $ 459,4 1% 9 $ 3.885,2 -13% 22 $ 190,0 1%
10 $ 3.585,6 -11% 23 $ 77,0 1% 11 $ 3.288,6 -9% 24 $ 341,7 2% 12 $ 2.994,3 -7%
Fuente: Autores
Debido a que el VPN>0 el proyecto es atractivo y podría ser aceptado.
PR: periodo de repago 23 meses.
Sin embargo este proyecto es mutuamente excluyente con el anterior y
como el anterior es mejor, éste se rechaza.
Las lámparas infrarrojas son en tubos de cuarzo los cuales tienen la
ventaja de calentamiento inmediato, además soportan cambios de
temperatura sin embargo deben mantenerse limpias, son delicados a los
golpes y no se pueden instalar verticalmente.
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3.1.3 Reemplazo del motor del Banbury.
ACCION CONCRETA: reemplazar el motor del Banbury por un motor más
eficiente.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: debido a que el motor del banbury
tiene una vida de trabajo entre 40 - 45 años y el plan de contingencia sólo
incluye un par de bobinas, ya que este motor no se fabrica en la
actualidad.
Figura 51. Eficiencia contra porcentaje de carga mecánica.
84,00%
86,00%
88,00%
90,00%
92,00%
94,00%
96,00%
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Banbury Premium
Fuente: Autores
BENEFICIOS: los motores que actualmente se fabrican poseen una mejor
eficiencia, por lo tanto, el consumo en kWh se reduciría presentando así
un ahorro. En la figura se describe la eficiencia de un motor tipo premium.
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COSTOS DE INVERSION:
Tabla 18. Costo de inversión motor de 500 HP.
Fuente: Cotización de Redes Eléctricas S.A., ver anexo E.
RENTABILIDAD FINANCIERA:
Tabla 19. Análisis financiero.
Periodo de
repago = 25T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 51.788,7 --- 0 $ 68.517,7 13 $ 58.216,3 --- 1 $ 65.980,1 --- 14 $ 57.605,8 --- 2 $ 65.301,2 --- 15 $ 57.000,6 --- 3 $ 64.628,2 --- 16 $ 56.400,8 --- 4 $ 63.961,2 --- 17 $ 55.806,3 --- 5 $ 63.300,0 --- 18 $ 55.217,0 --- 6 $ 62.644,7 --- 19 $ 54.632,9 --- 7 $ 61.995,2 --- 20 $ 54.053,9 --- 8 $ 61.351,3 --- 21 $ 53.480,1 --- 9 $ 60.713,2 --- 22 $ 52.911,3 ---
10 $ 60.080,7 --- 23 $ 52.347,5 --- 11 $ 59.453,7 --- 24 $ 51.788,7 --- 12 $ 58.832,3 ---
Código Cantidad Marca Descripción Valor ($)
1 WEG
Motor 500
HP
Premium
59’066.630
IVA 16%
9’450.661
Total
68’517.291
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El ahorro anual es de $8’564.400 por lo tanto el periodo de repago del
proyecto es aproximadamente 8 años.
Los índices de rentabilidad determinan que el proyecto no es viable. En la
tabla anterior el periodo de repago es superior a 25 meses. Conociendo el
plan de contingencia de este motor sumado con los años de uso, se
recomienda, que se considere tener un motor de reserva de alta eficiencia
que presenta un ahorro debido a su tipo de construcción.
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3.1.4 Redimensionamiento del motor del molino.
ACCION CONCRETA: Cambio del motor de 125HP por un motor de
20HP.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: En el monitoreo se presenta un
consumo inferior a lo necesario en la producción, como se ve en la figura
52, se obtuvo una carga promedio de 10.22% que corresponde a 13 HP
de la potencia nominal del motor.
Figura 52. Consumo de potencia activa.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0% 7% 15%
22%
29%
37%
44%
51%
59%
66%
73%
81%
88%
95%
Porcentaje del Tiempo
Pot
enci
a Ac
tiva
(kW
)
Consumo Potencia Nominal
Fuente: Autores.
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BENEFICIOS: con el porcentaje de carga que actualmente tiene la planta
se necesitaría aproximadamente un motor de 20 HP de alta eficiencia. En
la inversión inicial de esté motor, en comparación con un motor de las
mismas características del actual (125 HP, 1200 r.m.p 440 V), es más
baja y favorable para la planta.
COSTOS DE INVERSION:
Tabla 20. Costo de inversión motores de 20 HP y 125 HP.
Fuente: Eléctricos Industriales ELEIN Ltda.
Código Cantidad Marca Descripción Valor ($)
01150 1 Siemens Motor 20 HP
Premium 3’708.600
IVA 16% 593.376 Total 4´301.976
5602 1 Siemens Motor 125 HP 12’000.000
IVA 16% 1’920.000 Total 13’920.000
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RENTABILIDAD FINANCIERA:
Tabla 21. Análisis financiero.
Periodo de
repago = 7T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 10.935,7 16,9% 0 $ 4.302,0 13 $ 4.402,2 14% 1 $ 3.489,4 --- 14 $ 5.022,8 15% 2 $ 2.799,3 --- 15 $ 5.637,9 15% 3 $ 2.115,3 -27% 16 $ 6.247,6 16% 4 $ 1.437,2 -14% 17 $ 6.851,9 16% 5 $ 765,2 -5% 18 $ 7.450,9 16% 6 $ 99,1 1% 19 $ 8.044,7 16% 7 $ 561,1 5% 20 $ 8.633,1 16% 8 $ 1.215,6 8% 21 $ 9.216,4 17% 9 $ 1.864,2 10% 22 $ 9.794,6 17%
10 $ 2.507,2 11% 23 $ 10.367,7 17% 11 $ 3.144,5 12% 24 $ 10.935,7 17%
Debido a que el VPN>0 el proyecto es atractivo y puede ser aceptado.
PR: periodo de repago 7 mes.
El ahorro mensual es de $725.500.
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3.1.5. Cambio de iluminación fluorescente T12 por T8.
ACCION CONCRETA: cambiar las luminarias de iluminación fluorescente
por luminarias eficientes y balastos electrónicos. El tipo de bombilla se
cambia de T12 a T8, el cual es de alta eficiencia y de bajo consumo.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: las oficinas de la planta tienen
luminarias con balastos electromagnético, los cuales, por sus
características de construcción, tienen un factor de balasto de 1.15,
equipadas con bombillas fluorescentes del tipo T12, las cuales consumen
alrededor de 75 W por bombilla, en la siguiente tabla se describe los
consumos presentes en las oficinas de la planta. Tabla 22. Iluminación fluorescente de las oficinas de la planta.
Horas de operación 2800 Tarifa eléctrica $/kWh 134,14
Factor balasto electromagnético: 1,15
Ubicación No. Luminarias
No. Bombillas
Potencia (W)
Potencia Total (kWh)
Consumo Anual (k$)
Laboratorio 15 30 39 1,35 505,4 1 2 20 0,05 17,3
Depósito Químicos 1 4 39 0,18 67,4
Baño 2 4 39 0,18 67,4 Gerencia Planta 3 12 40 0,55 207,3
Asistente Gerencia 4 8 39 0,36 134,8
Ingeniero Manto 2 4 39 0,18 67,4 Supervisores 3 6 39 0,27 101,1
Pasillo Oficinas 1 2 39 0,09 33,7 Total 32 72 3,20 1201,63
Fuente: Autores.
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BENEFICIOS: el ahorro de energía en iluminación de la planta no es tan
significativo como otros proyectos, pero el cambio de tecnología en la
iluminación fluorescente, no sólo en la planta, sino en toda la empresa
sería muy significativo para el consumo de energía en general. La tabla
da una orientación del ahorro en el consumo de iluminación con
luminarias eficientes y balastos electrónicos.
Tabla 23. Iluminación fluorescente con luminarias eficientes y balastos electrónicos.
Horas de operación 2800 Tarifa eléctrica $/kWh 134,14
Factor balasto Electrónico: 0,9
Ubicación No. Luminarias
No. Bombillas
Potencia (W)
Potencia Total (kWh)
Consumo Anual (k$)
Laboratorio 14 28 32 0,81 302,9 Deposito Químicos 1 2 32 0,06 21,6
Baño 1 2 32 0,06 21,6 Gerencia Planta 2 4 32 0,12 43,3
Asistente Gerencia 2 4 32 0,12 43,3
Ingeniero Manto 2 4 32 0,12 43,3 Supervisores 2 4 32 0,12 43,3
Pasillo Oficinas 8 16 32 0,46 173,1 Total 32 64 1,84 692,29
Fuente: Autores.
Los cálculos para determinar el número de luminarias por cada oficina
están en el anexo E, y fue realizado en el programa Ulysses de la
empresa Schreder de Colombia S.A.
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COSTOS DE INVERSIÓN: Tabla 24. Costos de inversión cambio de la iluminación fluorescente.
Descripción No. de luminarias
con bombilla Precio por
unidad Total
Luminaria para sobreponer con
bombilla T8x32W, y accesorios 32 $ 127.964 $ 4’094.848
IVA $655.175
Total $ 4’750.023
La anterior cotización no contiene costos de instalación
RENTABILIDAD FINANCIERA: Tabla 25. Análisis financiero.
Periodo de
repago = 25T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 3.752,9 --- 0 $ 4.750,0 13 $ 4.089,5 --- 1 $ 4.525,6 --- 14 $ 4.056,5 --- 2 $ 4.486,2 --- 15 $ 4.024,1 --- 3 $ 4.447,4 --- 16 $ 3.992,1 --- 4 $ 4.409,1 --- 17 $ 3.960,6 --- 5 $ 4.371,4 --- 18 $ 3.929,6 --- 6 $ 4.334,3 --- 19 $ 3.899,1 --- 7 $ 4.297,8 --- 20 $ 3.868,9 --- 8 $ 4.261,7 --- 21 $ 3.839,3 --- 9 $ 4.226,2 --- 22 $ 3.810,1 ---
10 $ 4.191,3 --- 23 $ 3.781,3 --- 11 $ 4.156,8 --- 24 $ 3.752,9 --- 12 $ 4.122,9 ---
El ahorro anual es de $508.800 por lo tanto tiene un periodo de repago de
aproximadamente 9 años. Analizado desde los índices de rentabilidad el
proyecto no es rentable, se recomienda cambiar este tipo de iluminarías ya que
consumen más y en otros países están prohibidas por producir partículas que
contaminan el medio ambiente.
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101
3.1.6 Instalación variador de velocidad.
ACCION CONCRETA: Cambio del sistema de persianas del ventilador de
la caldera por un variador de velocidad.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: en el sistema de ventilación de la
caldera se encuentra controlado por persianas (dampers), éstas permiten
variar la cantidad de flujo que envía el ventilador.
Cuando el control se realiza con persianas a la salida del ventilador, las
características del sistema cambian provocando que desde la óptica
energética. Una variación en el flujo del 40% tan solo reduzca el
consumo de electricidad en menos del 15%
BENEFICIOS: reducción del consumo de electricidad, arranque suave con
menos de un 150% de la corriente a plena carga del motor, y menor
mantenimiento.
COSTOS DE INVERSION:
Tabla 26. Costo de inversión variador de velocidad. Código Cantidad Marca Descripción Valor ($)
9025 1 Siemens Variador 5´090.000 IVA 16% 814.400
Total 5`904.400
5602 1 Thelemecanic Variador 4´156.000
IVA 16% 664.960 Total 4’820.960
Fuente: Cotización Eléctricos Industriales ELEIN Ltda. Ver anexo E.
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102
Los variadores de velocidad pueden producir armónicos de acuerdo a las
pulsaciones que se escoja para ello se debe realizar un análisis previo.
RENTABILIDAD FINANCIERA Y CONTEXTO TECNICO:
En el caso del control de flujo con el variador de velocidad las
características del ventilador varían de acuerdo con las leyes de
afinidad:
1
2
1
2
nn
= 2
1
2
1
2⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
nn
pp
3
1
2
1
2⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
nn
ww
Donde Q: es el flujo de aire (CFM)
n: es la velocidad del ventilador (rpm)
p: presión en pulgadas de agua
W: potencia (kW)
El uso del variador de velocidad trae como beneficio que el consumo de
energía es bastante sensible al flujo.
Ejemplo: si se reduce el flujo en un 40% implica una reducción en el
consumo de electricidad al 21.6%, es decir un ahorro del 78.4%.
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103
Tabla 27. Sensibilidad del ahorro al variador de velocidad. Horas de Trabajo 2800 Tarifa Eléctrica ($) 134,14
Potencia (HP) 9 Porcentaje de
carga 70%
Eficiencia 80% Relación de velocidad
Potencia Entrada (kWh)
Potencia Salida (kWh)
Ahorro (kWh) Ahorro (k$)
40% 16449,3 1052,76 15396,54 2065,29 50% 16449,3 2056,16 14393,14 1930,70 60% 16449,3 3553,05 12896,25 1729,90 70% 16449,3 5642,11 10807,19 1449,68 75% 16449,3 6939,55 9509,75 1275,64 80% 16449,3 8422,04 8027,26 1076,78 85% 16449,3 10101,93 6347,37 851,44 90% 16449,3 11991,54 4457,76 597,96 95% 16449,3 14103,22 2346,08 314,70 100% 16449,3 16449,30 0,00 0,00
3.1.7 Mantenimiento en el motor de la calandra 2.
ACCION CONCRETA: El mantenimiento oportuno del motor de la
calandra 2, para reducir los consumos de energía presentes, o el cambio
de este motor por uno de alta eficiencia y con un dimensionamiento
apropiado para las necesidades de la planta. Figura 53. Consumo de Potencia Activa.
0
10
20
30
40
50
60
70
0% 6% 11%
17%
23%
29%
34%
40%
46%
51%
57%
63%
69%
74%
80%
86%
91%
97%
Porcentaje del Tiempo
Pot
enci
a A
ctiv
a (k
W)
Consumo Potencia Nominal
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104
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: En el estudio realizado se presentó
un comportamiento defectuoso en el motor como se vé en las figuras 53,
54, y 55 en la cual presenta un desbalance de corriente de 5.44%. Figura 54. Desbalance de voltaje calandra 2.
Fuente: Pavco S.A.
Figura 55. Corriente contra potencia en caballos de fuerza.
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Potencia (HP)
Cor
rient
e (A
)
Calandra2
Fuente: Autores.
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105
BENEFICIOS: Al realizar un mantenimiento al motor de la calandra 2 se
obtendrá un análisis más detallado de las causas del desbalance de
corriente, mejorando la vida del motor y disminuyendo los consumos
energéticos, es necesario prevenir un posible daño grave del motor en
funcionamiento. 3.2 Sistema de vapor. 3.2.1 Mantenimiento a la línea de vapor.
ACCION CONCRETA: implementar el mantenimiento correctivo y
preventivo a la línea de vapor.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: en la inspección realizada a la
planta se encontró en la línea de vapor que el aislamiento se presenta
incompleto o deterioro, lo mismo sucede con los recubrimientos metálicos. Figura 56. Aislamiento en el banbury.
Fuente: Pavco S.A.
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106
BENEFICIOS: aumentar la eficiencia de operación manteniendo estables
las condiciones de temperatura, saturación etc.
Evitar el flujo de vapor y la condensación de agua sobre superficies
frías.
Conservar la energía invertida en el acondicionamiento del fluido
evitando las pérdidas o ganancias de calor.
Reducir los costos de operación.
COSTOS DE INVERSION:
Tabla 28. Costo por metro lineal de inversión mantenimiento del
aislamiento. Diámetro (in) Espesor (in) Valor ($)
½ 1 16.590
¾ 1 17.190
1 1 17.665
1 ½ 1 20.295
2 1 23.000
2 ½ 1 25.105
3 1 28.275
4 1 31.890
Fuente: Insul Thermic Ltda. Ver anexo E.
Estos son precios unitarios, los cálculos financieros se harán en pérdida de
calor por metro.
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107
RENTABILIDAD FINANCIERA
Se realizó el siguiente ejemplo tomando como base una longitud de un
metro lineal, para hallar las pérdidas de energía.
Se determina la perdida de energía para la tubería aislada y sin aislamiento
Se tiene un conductor de vapor de 5.08 cm de diámetro (2”), está protegido
con un recubrimiento de de 5.08 cm de espesor para el k=0.0003 donde K
es la conductividad térmica del material. Hallar la pérdida de calor por hora
atraves de una tubería si su superficie esta a 87°C y la superficie exterior
del recubrimiento esta a 22°C.
Para una distancia x>10 cm del centro de la tubería, el calor fluye a traves
de una capa superficial 22 xCmπ por centímetro de longitud de tubería.
dxdTkx
dxdTkAQ π2−=−= donde
xdxQkdT −=π2
Integrando entre los límites de temperatura T=22°C y T=87°C, con X=15.08
cm,
∫∫ −=10
08.15
87
22
2x
dxQdTkπ
508.1ln)10ln08.15(ln130 QQk =−=π
Despejando Q
segcalkQ 2983.0
508.1ln130
==π
La pérdida de calor por hora y para una longitud de 1m de tubería es
3600*100*Q
Q = 107.388 cal/h . m (con aislamiento)
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108
Q = 426 Btu/h . m
Se realiza los cálculos anteriores para el caso sin aislamiento o desnudo
teniendo en cuenta los siguientes parámetros:
Temperatura del ambiente = 22°C
Temperatura superficie = 250°C
La perdida de calor por hora y para una longitud de 1m de tubería es
3600*100*Q
Q = 377 cal/h . m (sin aislamiento)
Q = 1.496 Btu/h . m
Evaluación del costo de la energía Para hallar la rentabilidad financiera se realizó una evaluación de costos de
energía por medio de la siguiente expresión:
EHtPLQCOSTO
*****1.1
=
En donde:
P: costo del combustible en m3
H: poder calorífico del combustible (Btu/m3)
Q: pérdidas de energía (Btu/Hr m)
L: longitud de la tubería a aislar
t: tiempo de operación (Horas/año)
E: eficiencia de conversión (0.8)
H = poder calorífico del gas (Btu/m3)
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109
Remplazando los datos para la tubería aislada tenemos:
521.24$8.0*35315
2800*528*1*426*1.1)( ==aisladoCOSTO
Ahorro para la tubería sin aislamiento o desnuda:
112.86$8.0*35315
2800*528*1*496.1*1.1)( ==desnudaCOSTO
Costo de la energía disipada al ambiente
Costo =$22.391/año (aislado)
Costo =$316.993/año (sin aislamiento)
Tabla 29. Análisis financiero.
Periodo de
repago = 6T.I.O. (mes) = 1.38%
mes VPN TIR mes VPN TIR
24 $ 80,1 19,3% 0 $ 26,7 13 $ 34,3 17% 1 $ 21,0 --- 14 $ 38,6 17% 2 $ 16,2 --- 15 $ 42,9 18% 3 $ 11,4 -23% 16 $ 47,2 18% 4 $ 6,6 -10% 17 $ 51,4 18% 5 $ 1,9 -1% 18 $ 55,6 19% 6 $ 2,7 4% 19 $ 59,8 19% 7 $ 7,4 8% 20 $ 63,9 19% 8 $ 12,0 11% 21 $ 68,0 19% 9 $ 16,5 13% 22 $ 72,1 19%
10 $ 21,0 14% 23 $ 76,1 19% 11 $ 25,5 15% 24 $ 80,1 19% 12 $ 29,9 16% Debido a que el VPN>0 el proyecto es atractivo y puede ser aceptado.
PR: periodo de repago 6 mes.
Ahorro anual es de $61.200
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CONTEXTO TECNICO: en la visita realizada por los señores de Insul
Thermic Ltda. Se diagnosticó los siguientes aspectos:
Existen tuberías de vapor y condensado que están aisladas
correctamente, los espesores se encuentran en buen estado y de
acorde con lo que técnicamente se refiere.
Se aconseja la reparación total de los puntos que se encuentran en
deterioro.
3.2.2 Implementar un medidor de gas a la entrada de la caldera.
ACCION CONCRETA: instalar un medidor de gas a la entrada de la
caldera, permitiendo así hallar los costos de generación del vapor.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: la planta de pisos no cuenta con un
medidor independiente, que permita tener un registro del consumo real
de gas para la producción de vapor, en la actualidad este consumo se
calcula según la producción mensual de la planta. Además, se presenta
un consumo compartido con el área de la cafetería.
BENEFICIOS y RENTABILIDAD FINANCIERA: se obtendría un control
del consumo de gas y por tanto se podría corregir fallas en el sistema de
vapor, mejoraría la eficiencia del vapor ya que con los registros se pueden
calcular el costo real del vapor y en la caldera se analizaría la eficiencia.
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COSTOS DE INVERSION:
Tabla 30. Costo de inversión. Cantidad descripción Valor (M$)
1 Medidor de gas
Baja presión
6 a 7
1 Medidor de gas
Media presión 3 a 4
Fuente: Gas Natural S.A. Ver anexo E.
3.2.3 Mantenimiento a las trampas de vapor.
ACCION CONCRETA: Desarrollar un programa de mantenimiento
preventivo a las trampas de vapor.
DESCRIPCION Y ANTECEDENTES: al no realizar un mantenimiento a
las trampas de vapor, se pueden presentar gases que disminuyen la
transferencia de calor como el oxigeno y monóxido de carbono (CO2) que
son altamente corrosivos, además se incrementa el consumo del
combustible y la eficiencia del sistema no seria la esperada.
BENEFICIOS y RENTABILIDAD FINANCIERA: tener un sistema mas
eficiente en cuanto a recuperación de vapor evitara posibles corrosiones
en la caldera y se presentaran ahorro en cuanto a consumos energéticos.
CONTEXTO TECNICO: En la inspección realizada a la planta se
encontró trampas de vapor del tipo termodinámicas las cuales no se les
realiza un mantenimiento periódico.
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112
INSPECCION Y REPARACION DE TRAMPAS DE VAPOR8
En sistemas de vapor que no tienen un mantenimiento de 3 – 5 años
entre el 15% - 30% de las trampas de vapor instaladas pueden estar
fallando, permitiendo así la existencia de escapes dentro del sistema del
retorno de vapor condensado. En sistemas con un programa regular de
mantenimiento la fuga de vapor en estas trampas es menor 5%, en
Pavco es necesario hacer una inspección a estas trampas de vapor para
revelar las pérdidas significativas del vapor
Tasa de escapes en las trampas de vapor Perdidas de Vapor (lb/h)
Presión de Vapor (psig) Orificio trampa
diámetro (in) 15 100 150 300
1/32 0.85 3.3 4.8 -
1/16 3.4 13.2 18.9 36.2
1/8 13.7 52.9 75.8 145
3/16 30.7 119 170 326
¼ 54.7 211 303 579
3/8 123 475 682 1.303 Fuente: Boiler Effiency Institute
La presión de trabajo se encuentra entre 80 -100 psig, se encuentra en un
rango de mediana presión por lo tanto se recomienda hacer un
mantenimiento cada tres meses.
8 Energy Tips Fact Sheet Industry Energy Extension Services –U.S. Departament of Energy.-www.doe.gov-Traducción Autores.
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113
RENTABILIDAD FINANCIERA: Las pérdidas en el sistema de vapor de la
planta se resaltan en la anterior tabla, tomando como hipótesis que la
eficiencia de la caldera está alrededor de un 80%, con un promedio
mensual de consumo de 13,019 m3, y con $528 pesos el precio del m3 del
gas se obtienen las pérdidas en pesos por lb/h del vapor en el sistema,
por el diámetro de las posibles fugas.
Tabla 31. Costo de pérdidas por fugas en el sistema de vapor. Consumo de gas (m3) 13,019
Precio del gas ($) 528 Eficiencia 80%
Diámetro (in) del Orificio Perdidas (lb/h) a 100 psig Perdidas ($ lb/h)
1/32 3,3 $ 28.355 1/16 13,2 $ 113.422 1/8 52,9 $ 454.545
3/16 119 $ 1.022.512 1/4 211 $ 1.813.026 3/8 475 $ 4.081.457
Fuente: Autores
Todas las cotizaciones presentadas en este estudio están dadas en valores de
pesos colombianos, la tasa representativa del mercado (TRM) tomada para el
estudio financiero es de $ 2.480.
La memoria de cálculo del análisis financiero se encuentra en el Anexo D, las
cotizaciones para el estudio financiero de cada proyecto se encuentran en el
Anexo E.
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114
4. RECOMENDACIONES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA.
La operación y funcionamiento de la planta representa grandes consumos de
energía eléctrica y de gas. A continuación se mostrará algunas actividades que
pueden ahorrar el consumo de energía, al mismo tiempo ahorrando dinero.
4.1 Recomendaciones de los proyectos. 4.1.1. Sistema de energía eléctrica. Tabla 32. Inversión y ahorros totales para la planta de pisos.
PROYECTO INVERSIÓN
(M$) AHORRO
(M$)
Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas a gas.
3,270 12,51
Redimensionamiento del motor del molino. 4,301 8,706
Cambio de iluminación fluorescente T12 por T8
4,750 0,509
Mantenimiento a la línea de vapor. 0,23 0,61
TOTAL 12,551 22,335
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Tabla 33. Reemplazo horno de resistencias por lámparas infrarrojas a gas.
Descripción Reemplazo horno de resistencias por lámparas
infrarrojas a gas.
Ahorro Anual (M$) 12.51
Costo de Inversión (M$) 3.27
Beneficio Mejor eficiencia en el calor irradiado y máximo
acercamiento al cuerpo receptor.
INDICADORES
VPN ($) $18.3948
T.I.O. 1.38% mensual o 18% anual
TIR 29.4%
PR (Meses) 4
Comentarios
Las lámparas son en porcelana porosa, es el
elemento radiante, están en el interior del
material cerámico y no está en contacto con el
aire, no se oxida y al mismo tiempo permite
acercarlos al máximo al cuerpo receptor.
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Tabla 34. Redimensionamiento del motor del molino.
Descripción Redimensionamiento del motor del molino.
Ahorro Anual (M$) 8,706
Costo de Inversión (M$) 4,301
Beneficio En la inversión inicial del motor es más baja, en
comparación con uno de las mismas
características del actual.
INDICADORES
VPN ($) 10,935
T.I.O. 1.38% mensual o 18% anual
TIR 16.9%
PR (Meses) 7
Comentarios
Es recomendable cambiar los motores actuales
paulatinamente a motores de alta eficiencia,
teniendo en cuenta las necesidades de carga
para no sobre dimensionar los motores y entrar
en gastos innecesarios.
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Tabla 35. Cambio de iluminación fluorescente T12 por T8.
Descripción Cambio de las luminarias de iluminación
fluorescente.
Ahorro Anual (k$) 508.80
Costo de Inversión (M$) 4.750
Beneficio El cambio de tecnología en la iluminación de toda
la empresa.
INDICADORES
VPN ($) -3.752
T.I.O. 1.38% mensual o 18% anual
TIR ---
PR (Meses) Aproximadamente 9 años
Comentarios
El consumo de energía en iluminación de la
planta no es significativo en el total de la
facturación, pero el cambio de tecnología en toda
la empresa seria muy importante.
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4.1.2. Sistema de vapor. Tabla 36. Mantenimiento a la línea de vapor.
Descripción Implementar el mantenimiento correctivo y
preventivo a la línea de vapor.
Ahorro Anual ($) 61.200
Costo de Inversión ($) 23 ( por metro lineal)
Beneficio El cambio de tecnología en la iluminación de toda
la empresa.
INDICADORES
VPN ($) 80,1
T.I.O. 1.38% mensual o 18% anual
TIR 19.3%
PR (Meses) 6
Comentarios
Existen tuberías de vapor y condensado que
están aisladas correctamente, los espesores se
encuentran en buen estado y de acorde con lo
que técnicamente se refiere.
Se aconseja la reparación total de los puntos que
se encuentran en deterioro.
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119
4.2 Otras recomendaciones 4.2.1 Sistema de energía eléctrica Motores.
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Se controla el desbalance de voltaje en los
motores ?
El desbalance en el voltaje degrada el funcionamiento y acorta la vida de un motor trifásico. El desbalance de voltaje en los terminales del estator del motor causa desbalances de corriente en las fases que son desproporcionados con los desbalances de voltaje. Los desbalances de corriente conducen pulsaciones en el torque, vibraciones crecientes, tensiones mecánicas, pérdidas crecientes, y recalentamiento en el motor, que da lugar a una vida mas corta en el aislamiento de las bobinas.
Supervisar regularmente los voltajes en las terminales del motor para verificar el desbalance de voltaje que se mantiene debajo del 1%.
Comprobar el sistema eléctrico en diagramas unifilares para verificar la las cargas de cada fase que estén uniformemente distribuidas.
Instalar indicadores de falla a tierra que se requiera y realizar inspecciones anuales de termografías.
¿Cuales son las opciones de
reparar o cambiar un motor?
En el caso de motores estándar, la reparación no puede ser siempre la mejor opción.
Con su proveedor de motores, puede cambiar este motor por un motor de alta eficiencia, ahorrando dinero en reparaciones innecesarias.
Si el motor es de unas características de fabricación especial, el repararlo tal vez se la mejor opción.
¿Esta adecuadamente
dimensionado los motores?
En motores mal dimensionados, según el porcentaje a plena carga, estará usted consumiendo mas energía eléctrica de la necesaria.
Analizar el porcentaje de carga que tiene cada motor, para cambiarlo si es necesario por un motor adecuado y de alta eficiencia.
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120
El mal dimensionamiento de un motor, implica fuga de ahorros en la fabrica.
Iluminación.
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN ¿Usa lámparas
fluorescentes de 26 mm de diámetro?
Las lámparas fluorescentes (de 26 mm diámetro) consumen un 10% menos energía y cuestan lo mismo que las de 38 mm.
Al cambiar lámparas instale de 26 mm de diámetro.
¿Usa balastros electrónicos?
Estos balastros consumen un 20% menos de electricidad que los electromagnéticos y pueden manejar de 4 a 8 tubos por balastro.
En zonas donde se deban prender más de 4 lámparas cercanas, instale balastros electrónicos.
¿Anima a su personal a que apague la luz al
salir de un cuarto o corredor?
Siempre es más barato apagar una luz que dejarla encendida. Concientizar a personal puede llegara representar un ahorro hasta del10%.
Use materiales promocionales (posters, folletos, etc.)
Use las reuniones con el personal como medio de concientiziación sobre energía.
Realice inspecciones “fuera de las horas de trabajo”
¿Ha revisado recientemente el
nivel de iluminación en las zonas de trabajo?
Las zonas no críticas (p.e. corredores) con frecuencia están sobre iluminados.
En las zonas que necesitan una iluminación mayor (oficinas de diseño, talleres, etc.) ésta se puede reducir en las actividades a deshora (limpieza, etc.)
El nivel general de iluminación en las zonas más iluminadas puede ser reducido a un nivel más moderado apoyado por iluminación más intensa para tareas especificas.
Examine los niveles de iluminación en todas las zonas de trabajo, implique al personal en esta actividad.
Disminuya la iluminación
en zonas no importantes quitando lámparas fluorescentes en las luminarias multitubos o algún punto de luz o sustituyendo luminarias.
Para trabajos
específicos use luces locales.
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OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Se limpian las luces
anualmente?
Los difusores o lámparas sucias reducen enormemente la luz emitida.
Esto puede significar que se enciendan más puntos de luz.
Asegúrese que las luminarias se limpian por lo menos una vez al año.
¿Usa fotoceldas para controlar
automáticamente sus luces internas?
Las fotoceldas regulan de forma automática las luces cuando la luz natural es adecuada.
Instale fotoceldas para regular las luces internas cuando la luz natural es adecuada.
Aire comprimido
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Es consciente su personal del alto
costo del aire comprimido?
La producción de aire comprimido es muy cara.
Se necesitan entre 5 y 10 KW para producir un Nm3/min., en función del tipo y las características del compresor.
Aproveche las reuniones de la empresa para concientizar al personal del alto costo del aire comprimido.
Use materiales
promocionales (posters, folletos, etc.) para recordarle al personal que las fugas de aire comprimido despilfarran dinero.
¿Tiene implantado un sistema de efectivo para
conocer las fugas?
Las fugas deben ser reparadas rápidamente para minimizar pérdidas y demostrar el compromiso de la empresa en el logro de ahorros.
Establezca un sistema para conocer fugas.
Asegúrese que todas las
fugas son reparadas inmediatamente.
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122
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Ha implantado un programa
periódico de pruebas y
reparación de fugas?
Las fugas son responsables de la mayor porción de las perdidas (comúnmente, el 40% de todas las perdidas) pero son sencillas de controlar.
Las pérdidas a través de un hueco de 5 mm de diámetro equivalen a perder 120 Nm3/h.
Es más fácil detectar las fugas durante los períodos en los que la demanda de aire es baja.
Durante los periodos tranquilos escuche e intente detectar las fugas y repárelas inmediatamente. Las fugas pequeñas pueden ser detectadas con agua jabonosa. Márquelas y repárelas.
Compruebe todos los empalmes, conectores, medidores y otros equipamientos.
Inspeccione todas las mangueras flexibles.
Compruebe el desgaste de las juntas de los cilindros operados neumáticamente.
Imponga un programa trimestral de pruebas/ reparaciones de fugas.
¿Están las tuberías de aire
comprimido que ya no se usan
permanentemente aisladas?
Las tuberías redundantes son una fuente potencial de fugas importantes.
A menos que se aíslen correctamente serán presurizadas al comienzo de cada turno. ¡Perdida de dinero!
Identifique las tuberías redundantes.
Corte permanentemente estas tuberías o quítelas. Las válvulas aislantes por sí solas no son fiables ya que pueden tener fugas.
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123
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Se genera el aire comprimido a la presión mínima
exigida?
Se necesita más energía para generar aire a una alta presión. ¡si lo genera a una presión menor ahorrará dinero!
La presión de generación normal es de 7 atm, pero si una presión de 6 atm es suficiente, se reducirán los costos en un 4%.
Compruebe si todos los equipos de aire comprimido pueden trabajar a la presión mínima. La presión de algunos compresores puede ser fácilmente ajustada. Si tiene dudas busque ayuda profesional.
Si usa pistolas de soplado, ¿están reguladas a la
presión recomendada?
Se recomienda que las pistolas de soplado no se operen a más de 2 atm.
La reducción de la presión de las pistolas de soplado desde la presión del sistema a la presión de utilización, reducirá sus costos operativos en un 60%
Compruebe la presión de las pistolas de soplado.
Ajuste la presión de las válvulas reguladoras de estas pistolas a un máximo de 2 atm.
Indique claramente en las etiquetas de las pistolas la presión máxima permitida.
¿Se paran los compresores
siempre que no haya
demanda de aire?
Mantener trabajando los compresores durante periodos en los que no hay demanda de aire lleva a un despilfarro del dinero.
Compruebe que los compresores se paran a la primera oportunidad.
Compruebe que los compresores se paran a la hora de comer si no hay demanda de aire.
Compruebe que no se arrancan los compresores antes de que haya necesidad de aire.
Compruebe periódicamente los
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124
ajustes de los temporizadores.
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Se limpian o cambian
a menudo los filtros de
aire de entrada?
Los filtros sucios producen perdidas de aire y malgastan dinero.
Establezca un sistema para comprobar los filtros del aire de entrada periódicamente.
Limpie los filtros de elementos reutilizables y cambie los desechables.
¿Es el sistema de tratamiento de aire
inspeccionado y mantenido
periódicamente?
La falta de un mantenimiento correcto y periódico del aire puede aumentar los costos del aire comprimido hasta un 30%.
Compruebe que los pre y los post filtros son limpiados o cambiados periódicamente.
Compruebe que las trampas de condensación funcionan correctamente.
Compruebe la eficiencia y condiciones de los secadores y controles de aire.
Compruebe que los intercambiadores de calor estén limpios.
¿Necesitan todas las zonas que
usan aire comprimido la
misma presión?
Quizás todo el sistema esté trabajando a alta presión sólo por unas cuantas máquinas.
Reduciendo la presión del sistema en el resto del sistema reducirá el consumo de aire y las fugas.
Considere la zonificación del sistema para suministrar aire a alta presión sólo donde haga falta.
Donde sea posible, instale válvulas de reducción de presión para suministrar baja presión al resto del sistema.
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125
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Ha cambiado las válvulas de
drenaje manual?
Las válvulas de drenaje manual son una alternativa poco eficiente para eliminar el agua.
A menudo son operadas durante períodos excesivamente largos o dejadas abiertas permanentemente.
Compruebe si todavía se usan válvulas manuales.
Instale y mantenga periódicamente válvulas de drenaje automático.
4.2.2 Sistema de Vapor
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Controla la eficiencia de su
caldera?
Los depósitos de la combustión aumentan las temperaturas de los humos en las chimeneas. Esto indica una perdida de calor importante en la caldera.
Los depósitos calcáreos del agua también pueden causar un aumento en la temperatura de los humos.
Estudie instalar un termómetro en la chimenea. La caldera necesita limpiarse cuando la temperatura máxima de los gases en la chimenea aumenta más de 40o sobre la del registro del último servicio.
¿Esta correctamente
aislada su caldera?
Las calderas sin un adecuado aislamiento pierden calor hacia las zonas circundantes. Esto supone una perdida importante de dinero
Compruebe que la caldera este debidamente aislada (como mínimo 50 mm en el grosor del aislamiento) Si no están aisladas ponga una manta de roca mineral (muchos fabricantes suministran aislantes a la medida de sus unidades. Asegúrese que el aislante no interfiera con los quemadores o con el suministro de aire a la caldera.
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126
OPORTUNIDAD RAZÓN ACCIÓN
¿Esta adecuadamente
aisladas todas las tuberías de distribución válvulas y acoples?
Las pérdidas de calor en las tuberías puede reducirse en un 70% aislándolas.
Se pierden cantidades importantes de calor por las válvulas (equivalente a pérdida de calor de tuberías de 1m) y acoples (equivalente a tuberías de 0.5m)
Inspeccionar las tuberías, válvulas y acoples en las cercanías de la caldera.
Cambiar los aislamientos en mal estado y recubrimientos del mismo.
Aísle todas las válvulas y acoples, de 50 o más milímetros, con camisas de extracción rápida.
¿Se limpia las orillas de la
superficie de transferencia térmica de la
caldera.?
Cualquier reducción en una caldera es indeseable. La mejor manera de tratar esta reducción no es dejarla de esta forma en primer lugar.
La formación de reducciones se previene por:
Tratamiento previo en la preparación del agua de la caldera (usar suavizadores de agua, desmineralizar, y ósmosis invertida para evitar la formación de reducciones en los minerales).
Inyección de químicos en el agua de alimentación de la caldera.
Adoptar prácticas apropiadas de la purga de la caldera.
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5. CONCLUSIONES
Después de realizar la auditoria se encontraron que los motores de mayor
consumo presentan sobredimensionamiento.
Hay muchos proyectos que no fueron rentables financieramente por que las
horas de trabajo son de 2.800 horas al año. El costo de la electricidad es
bajo, por que la compañía se encuentran conectada a un nivel IV de tensión
(>62kV).
Los bancos de condensadores están bien dimensionados y compensan la
carga reactiva de la planta adecuadamente.
Es muy importante invertir en el medidor de gas, para poder valorar
exactamente el consumo de la planta y evaluar la eficiencia de los equipos
relacionados al sistema de vapor.
Se hace un buen aprovechamiento de la luz natural, disminuyendo el
consumo de energía utilizada para la iluminación de la planta, teniendo en
cuanta que las horas de trabajo de la misma son en la mañana.
Durante la inspección de la planta no se encontraron niveles altos de
distorsión armónica que afecten considerablemente a la red.
Al realizar la inspección se halló que las tuberías de vapor y condensado
están aisladas correctamente y tiene el espesor adecuado para las
necesidades del sistema.
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128
Algunas partes del aislamiento del sistema de vapor se encuentran
incompletos o deteriorados, por lo tanto es recomendable hacer un
mantenimiento.
Se recomienda cambiar los motores paulatinamente por motores de alta
eficiencia, para brindar un mejor funcionamiento de los equipos de la planta
y un ahorro económico.
Encontramos que la iluminación presente en las oficinas de la planta es
fluorescente, con bombillas T12 y balastos electromagnéticos, se
recomienda cambiarlos por bombillas T8 con balastos electrónicos, no solo
en las oficinas de la planta sino también en la parte administrativa de la
empresa.
Las condiciones de aseo en la planta son óptimas y el personal siempre
está en procura de mantenerla limpia.
El personal de la planta está concientizado en las políticas energéticas de
ahorro y buscan mejorar las condiciones de los equipos para lograrlo.
La facultad en aras de mejorar los proyectos de grado relacionados al uso
racional de energía, en el futuro, debe invertir en nuevos equipos, para la
medida de energías diferentes a la eléctrica y poder tener un mejor campo
de análisis.
La Universidad debe involucrarse mas en el proceso administrativo y de
cubrimiento de los riesgos profesionales exigido por las empresas para
poder desarrollar cualquier proyecto de grado en el futuro.
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BIBLIOGRAFIA
CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, Internacional dictionary of english, Press
Syndicate of the University of Cambrige.
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DONAL G. FINK, H. Wayne Beaty, Manual de ingeniería eléctrica, 13a edición, Mc
Graw Hill.
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www.baldor.com
ENCICLOPEDIA LAROUSSE, 1a Edición, marzo de 1989.
ENRIQUES HARPER, El A,B,C de la calidad de energía eléctrica, Capitulo 3.
IEEE Std. 519-1992, IEEE Recommended Practices and Requeriments for
Harmonics Control in Electrical Power System, April 12, 1993.
J. DAVID IRWIN, Análisis básicos de circuitos en ingeniería, 5a edición, Prince –
Hall Hispanoamericana, S.A.
JOHN J. GRAINGER, William D. Stevenson. Jr. Análisis de sistemas de potencia,
Mc Graw Hill.
RAMÓN GARCÍA – PELAYO Y GROSS, Diccionario moderno español – inglés,
Larousse.
YUNUS A CENGEL, Michael A. Boles, Termodinámica, Tomo 1, 2da edición, Mc
Graw Hill.
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ANEXOS
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ANEXO A
MEMORIA DE CÁLCULOS
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1.9 POTENCIA EN CIRCUITOS TRIFÁSICOS BALANCEADOS1
La potencia total entregada por un generador trifásico o absorbida por una carga
trifásica se encuentra simplemente sumando la potencia de cada una de las tres
fases. En un circuito balanceado, esto sería lo mismo que multiplicar la potencia
en cualquier fase por 3, ya que ésta es la misma en las fases.
Si la magnitud de los voltajes al neutro Vp para una carga conectada en Y es
cnbnanp VVVV === (1.33)
y si la magnitud de las corrientes de fase Ip, para la misma carga es
cnbnanp IIII === (1.34)
la potencia total trifásica será
ppp IVP θcos3= (1.35)
donde θp es el ángulo por el cual la corriente de fase Ip atrasa el voltaje de fase Vp,
que es el ángulo de la impedancia en cada fase. Si |VL| e |IL| son las magnitudes
del voltaje de línea a línea VL, y de la corriente de línea, IL, respectivamente, se
tiene
3L
p
VV = y Lp II = (1.36)
que, al sustituir en la ecuación (1.35) da
pLL IVP θcos3= (1.37)
los vars totales son
ppp senIVQ θ3= (1.38)
pLL senIVQ θ3= (1.39)
1 Análisis de Sistemas de Potencia, Capítulo 1 Conceptos Básicos John J. Grainger y William D. Stevenson Jr., Mc Graw Hill
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y los voltamperes de la carga son
Ll IVQPS 322 =+= (1.40)
Se usan las ecuaciones (1.37), (1.39) y (1.40) para calcular P, Q y |S| en redes
trifásicas balanceadas ya que, generalmente, se conocen el voltaje de línea a
línea, la corriente de línea y el factor de potencia cos θp. Cuando se habla de un
sistema trifásico se supones, a menos se indique otra cosa, condiciones
balanceadas; y se entenderá que los términos voltaje, corriente, y potencia se
refiere, a menos que se identifique de otra forma, al voltaje línea a línea, la
corriente de línea y la potencia trifásica total, respectivamente.
En los datos tomados a los transformadores en el estudio de URE en la compañía
de Pavco S.A. se tiene las siguientes tensiones de fase y de potencia trifásica
total.
Transformador General 1.600 kVA a 11.400/440V Tabla 1. Tensión y corriente máxima, promedio, mínima.
Línea Tensión VL (V) Corriente IL(A)
Máxima L3 266 1114
Promedio 261 812
Mínima L1 257 383
La tensión fase máxima, promedio y mínima respectivamente son:
VV
VV
VV
p
p
p
1483
257
1503
261
1533
266
==
==
==
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La potencia máxima, promedio y mínima, respectivamente, consumida
presente son:
kVAS
kVAS
kVAS
1703832573
3678122613
2.51311142663
==
==
==
Transformador de Iluminación. Tabla 2. Tensión y corriente máxima, promedio, mínima.
Línea Tensión VL (V) Corriente IL(A)
Máxima L2 269 18
Promedio 265 12
Mínima L3 262 3
La tensión fase máxima, promedio y mínima respectivamente son:
VV
VV
VV
p
p
p
1513
261
1533
265
1553
269
==
==
==
La potencia máxima, promedio y mínima, respectivamente, consumida
presente son:
kVAS
kVAS
kVAS
36.132623
48.5122653
38.8182693
==
==
==
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DESBALANCE DE VOLTAJE EN MOTORES2
El desbalance en el voltaje degrada el funcionamiento y acorta la vida de un motor
trifásico. El desbalance de voltaje en los terminales del estator del motor causa
desbalances de corriente en las fases que son desproporcionados con los
desbalances de voltaje. Los desbalances de corriente conducen pulsaciones en el
torque, vibraciones crecientes, tensiones mecánicas, pérdidas crecientes, y
recalentamiento en el motor, que da lugar a una vida mas corta en el aislamiento
de las bobinas.
El desequilibrio del voltaje es definido por la Nacional Electrical Manufacturers
Association (NEMA) como 100 veces el valor absoluto de la desviación máxima
de la línea de voltaje del voltaje promedio en un sistema trifásico, dividido por el
voltaje promedio. Por ejemplo, si la línea voltajes medida son 462, 463, y 455
voltios, el promedio son 460 voltios. El desequilibrio del voltaje es:
%1.1100460
)455460(=
− x
Se recomienda que los desequilibrios del voltaje en los terminales del motor no
excedan el 1%. Desequilibrios sobre el 1% requerir reducir la capacidad normal
del motor según el cuadro 20-2 de NEMA Mg-1-1993, Rev. 3, y las garantías de la
mayoría de los fabricantes. Las causas comunes del desequilibrio del voltaje
incluyen:
• Falla de operación en la corrección del factor de potencia en el equipo.
• Desbalance o inestabilidad en la fuente general de uso.
• Desbalance en el banco de transformadores que provee una carga trifásica,
que es demasiado grande para el banco.
2 Energy Tips Motor 2, Office of Industrial Technologies Energy Efficiency and Renewable Energy U.S. Departament of Energy. www.doe.gov, traducción de los autores.
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• Cargas monofásicas irregularmente distribuida en el mismo sistema de
energía.
• Monofásico no identificado en el sistema de fallas a tierra.
• Un circuito abierto en el sistema primario de distribución.
La eficiencia de un motor rebobinado, 1800-RPM, 100-HP se da en función del
desbalance del voltaje y la carga del motor en la siguiente tabla. La tendencia
general de la reducción de la eficiencia con voltaje creciente y desbalance se
observa para todos los motores en todas las condiciones de carga.
Tabla 3. Eficiencia del motor bajo condiciones de desbalance de voltaje
Eficiencia del Motor* Bajo Condiciones de Desbalance de Voltaje
Eficiencia del Motor %
Desbalance de Voltaje Motor a Plena
Carga % Nominal 1% 2.5%
100 94.4 94.4 93.0
75 95.2 95.1 93.9
50 96.1 95.5 94.1 * Los resultados varían dependiendo del diseño del motor, la velocidad, la eficiencia a carga plena, y del grado de los caballos de fuerza. Típicamente, los motores eléctricos tienen eficiencia máxima cerca del 75% a plena carga, pero el motor antedicho probado en el laboratorio demuestra otra cosa.
El desequilibrio del voltaje es probablemente el problema principal de la calidad de
la energía que resulta en el recalentamiento del motor y fallas prematuras en el
motor. Si el desbalance de voltaje es detectado, por medio de una investigación
cuidadosa para determinar la causa, los ahorros de energía y plata ocurren
cuando se toman las acciones correctivas.
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En el estudio de Uso Racional de Energía en la planta de piso de la compañía
Pavco S.A., encontramos los siguientes desbalances de voltaje, de acuerdo a los
datos tomados.
Motor del Banbury (500 HP, 635 A, 1180 r.p.m.) Desbalance de Voltaje:
100min xV
VV
average
average −
El desbalance de voltaje para la primera muestra del motor es:
%38.0100262
261262=
− x
Tabla 4. Muestra del cálculo en Excel de desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
261 263 262 262 1 1 0 1 0.38% 261 263 262 262 1 1 0 1 0.38% 261 263 262 262 1 1 0 1 0.38% 261 263 262 262 1 1 0 1 0.38% 261 263 262 262 1 1 0 1 0.38% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76%
Desbalance Máximo: 0.79% Promedio: 0.63% Mínimo: 0.38% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
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Motor del Molino (125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.) El desbalance de voltaje para la primera muestra del motor es:
%76.0100262
264262=
− x
Tabla 5. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 260 263 261 261 1 2 0 2 0.77% 259 261 259 259 0 2 0 2 0.77% 257 261 258 258 1 3 0 3 1.16% 257 260 258 258 1 2 0 2 0.78% 257 260 258 258 1 2 0 2 0.78% 257 260 257 258 1 2 1 2 0.78% 257 260 258 258 1 2 0 2 0.78%
Desbalance Máximo: 1.19% Promedio: 0.80% Mínimo: 0.38% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
Motor de la Calandra 1 (100 HP, 122 A, 1770 r.p.m.) El desbalance de voltaje para la primera muestra del motor es:
%75.0100265
267265=
− x
Tabla 6. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
264 267 265 265 1 2 0 2 0.75% 262 265 264 263 1 2 1 2 0.76% 263 266 265 264 1 2 1 2 0.76% 263 266 265 264 1 2 1 2 0.76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0.76% 260 263 262 261 1 2 1 2 0.77% 260 263 261 261 1 2 0 2 0.77% 260 262 261 261 1 1 0 1 0.38% 260 262 261 261 1 1 0 1 0.38% 259 262 261 260 1 2 1 2 0.77%
Desbalance Máximo: 0.77% Promedio: 0.67% Mínimo: 0.38% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
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Motor de la Calandra 2 (75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.) El desbalance de voltaje para la primera muestra del motor es:
%78.0100258
260258=
− x
Tabla 7. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
258 260 258 258 0 2 0 2 0.78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0.78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0.78% 256 259 257 257 1 2 0 2 0.78% 259 261 259 259 0 2 0 2 0.77% 257 260 258 258 1 2 0 2 0.78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0.78% 258 261 259 259 1 2 0 2 0.77% 260 262 260 260 0 2 0 2 0.77% 261 263 261 261 0 2 0 2 0.77%
Desbalance Máximo: 0.78% Promedio: 0.73% Mínimo: 0.38% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
Motor del Compresor (100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.) El desbalance de voltaje para la primera muestra del motor es:
%78.0100258
260258=
− x
Tabla 8. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
257 260 257 258 1 2 1 2 0,78% 257 260 257 258 1 2 1 2 0,78% 257 260 257 258 1 2 1 2 0,78% 258 260 258 258 0 2 0 2 0,78% 258 260 258 258 0 2 0 2 0,78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0,78% 258 261 258 259 1 2 1 2 0,77% 258 260 258 258 0 2 0 2 0,78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0,78% 257 259 257 257 0 2 0 2 0,78%
Desbalance Máximo: 0.78% Promedio: 0.75% Mínimo: 0.37% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto. MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
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DESBALANCE DE VOLTAJE EN LOS TRANFORMADORES
Transformador General 1.600 kVA a 11.400/460V El desbalance de voltaje para la primera muestra del transformador es:
%38.0100264
265264=
− x
Tabla 9. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
264 264 265 264 0 0 1 1 0,38% 262 262 264 262 0 0 2 2 0,76% 261 261 263 261 0 0 2 2 0,77% 260 260 261 260 0 0 1 1 0,38% 258 258 260 258 0 0 2 2 0,78% 257 258 259 258 1 0 1 1 0,39% 257 258 259 258 1 0 1 1 0,39% 260 260 262 260 0 0 2 2 0,77% 262 262 263 262 0 0 1 1 0,38% 262 262 264 262 0 0 2 2 0,76%
Desbalance Máximo: 0.78% Promedio: 0.67% Mínimo: 0.38% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
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Transformador de Iluminación. El desbalance de voltaje para la primera muestra del transformador es:
%76.0100264
266264=
− x
Tabla 10. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de voltaje Tensión/L1 Tensión/L2 Tensión/L3 Tensión/III Abs(L1-III) Abs(L2-III) Abs(L3-III) Max Abs Desbalance
263 266 264 264 1 2 0 2 0,76% 263 266 265 264 1 2 1 2 0,76% 264 268 266 266 2 2 0 2 0,75% 264 268 266 266 2 2 0 2 0,75% 264 267 265 265 1 2 0 2 0,75% 264 268 266 266 2 2 0 2 0,75% 265 268 266 266 1 2 0 2 0,75% 262 265 263 263 1 2 0 2 0,76% 263 266 264 264 1 2 0 2 0,76% 261 264 262 262 1 2 0 2 0,76%
Desbalance Máximo: 0.76% Promedio: 0.73% Mínimo: 0.37% Abs(L1-III),Abs(L2-III),Abs(L3-III): Valor Absoluto de la diferencia entre las fases L1,L2,L3 y el promedio (III),
Max Abs: Máxima diferencia del valor absoluto.
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DESBALANCE DE CORRIENTE EN MOTORES3
Los usuarios e instaladores de motores se cuestionan cuando se detectan un
desbalance de corrientes en motores trifásicos. Las preguntas que se hacen con
frecuencia son: ¿Hay algo mal con el motor? y ¿Cuanto desbalance actual se
puede tolerar? En este documento se procurará contestar estas preguntas.
HISTORIA
En los "buenos viejos días" lo único que se sabia del desbalance de corrientes de
fase era relacionado con algún problema dentro del motor, tales como un número
desequilibrado de vueltas en las bobinas, un espacio de aire desigual o
desbalance de voltajes de fase. Los problemas de espacio de la bobina o de aire
son definitivamente relacionados con el motor. Por otra parte el desbalance de
voltaje de fase es un problema del sistema de energía. El desbalance de voltaje
producirá generalmente desbalance de corrientes que son muchas veces mayores
que el porcentaje del desbalance de voltaje. La relación usada está cerca de 8:1.
Es decir un desbalance de voltaje de 1% podía crear un desbalance de corriente
de fase de un 8%.
Una manera muy poco científica de mirar el problema es: Suponga que un motor
tiene en su placa de identificación una corriente a plena carga de 10 amperios. A
carga completa los amperios en cada línea de las 3 fases agregadas juntas serían
10 + 10 + 10 o 30. Sin embargo, si la carga es igual pero las corrientes de la fase
son desbalanceadas, el total de las 3 líneas agregadas juntas serán siempre más
que el total de las corrientes balanceadas. En este caso las corrientes pudieron
ser 10.5, 11.3 y 12.1 para un total de 33.9. Ésta es una manera muy poco
científica de mirarlo, pero es exacta la descripción del efecto. Que esta medida de
corriente es alta en una de las líneas no significa que en las otras dos líneas se
3 Baldor Motor and Drive Cowern papers, pag 63-64. www.baldor.com
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reducirán por igual. Puede ser dicho que el desbalance de corrientes da lugar
siempre a una temperatura de funcionamiento más alta, acortando la vida del
motor y la reducción de la eficiencia.
La pregunta siguiente es "¿Qué crea el desbalance de corrientes?". En pasados
años, si el motor no era el problema - la fuente del desbalance de corrientes era
desbalance de voltaje de fase. Cuando en las mediciones de la línea de voltaje a
partir de la fase A-B, B-C, y C-A, son diferencias altas perceptibles en los voltajes.
Las diferencias del voltaje explicarían el desbalance de corrientes.
En el mundo de hoy hay otros problemas que no son con frecuencia perceptibles
con las pruebas simples del voltaje. Un problema que crecer con preocupación, es
la distorsión del voltaje causada por los armónicos en las corrientes del sistema de
energía. Esto puede suceder si hay cargas no lineales en el área general que
atraen (ricas en armónicos) las corrientes del sistema de energía, pueden crear
distorsiones en la onda senoidal del voltaje normal que, alternadamente, puede
causar desbalance de corrientes en motores incluso cuando las diferencias del
voltaje de fase no son perceptible con un voltímetro. Por ejemplo, si usted
detectara un desbalance de corrientes del motor y tomó las medidas con un
voltímetro digital en las tres fases, puede ser que estén muy cerca de una a otra.
La tendencia natural bajo estas condiciones, sería culpar al motor por el problema.
Cuando esto sucede es necesario ir un paso más lejos para identificar o para
alejar el motor como la fuente del problema. La prueba es rotar las 3 fases. Si las
fases de la energía se etiquetan A, B y C y los cables del motor son conectados
con ellas y se etiquetan 1, 2, y 3, el cable #1 del motor sería conectado a la fuente
de alimentación con el cable B; el cable #2 del motor sería conectado a la fuente
de alimentación con el cable C; y el cable #3 del motor sería conectado a la fuente
de alimentación con el cable A. Moviendo en la fuente de alimentación las tres
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143
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líneas se mantendrán la misma dirección de rotación del motor. Las corrientes de
línea se registran en cada línea de energía antes y después que las conexiones se
cambien. Si la corriente alta de línea actual permanece con la línea de energía en
fase (por ejemplo, B), entonces el problema es mas bien un problema de la fuente
de alimentación más que un problema del motor. Si, sin embargo, se mueve con la
línea del motor, luego es un problema del motor. Esta prueba establecerá
claramente el problema, que será la fuente de alimentación o el motor.
¿CUÁNTO DESEQUILIBRIO SE PUEDE TOLERAR?
En general, esto depende de las condiciones que se encuentren. Si el motor está
conduciendo la carga y el más alto amperaje de las tres líneas está por debajo del
grado de la carga completa de la placa de identificación, es generalmente seguro
su funcionamiento. Si la línea alta está sobre el grado de la placa de identificación,
pero dentro del factor normal de amperios de servicio (para un motor con un factor
de servicio, normalmente 1.15) entonces sigue siendo probablemente seguro el
funcionamiento del motor. También, no es inusual hallar más desbalance de
corrientes por los amperajes utilizados en estas cargas. Finalmente, en general, si
la línea alta no excede el 10% sobre el promedio de las tres líneas, como se
demuestra en el ejemplo, es probablemente seguro el funcionamiento del motor.
Ejemplo:
Lectura de Placa FLA = 10.0 Factor de servicio: 1.15
Fases Amperios en carga A 10.6 B 9.8 C 10.2 Determinar el promedio:
amp2.102.103
8.96.10==
+
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Determinar el % de diferencia:
%9.31002.10
2.106.10
100
=−
−
x
xI
II
average
averageseHighestPha
La tabla siguiente muestra algunas de las fuentes del desbalance de voltajes y de
corrientes junto con sus remedios posibles.
TABLA 11. Fuentes de Desbalance de Voltaje y de Corrientes.
Problema Solución Fusible fundido en el banco de
condensadores. Buscar, encontrar y remplazar el fusible
fundido.
Carga monofásica desigual en el sistema trifásico.
Localizar la carga monofásica y luego mejorar la distribución en el circuito
trifásico.
Desbalance de Voltaje para uso general
Si los voltajes entrantes son substancialmente desequilibrados,
especialmente en a carga ligera o en periodos sin carga, entrar en contacto con a empresa de servicio público y pedir que
corrijan el problema.
Distorsión de Armónicos
Localizar las fuentes de los armónicos y utilizar los filtros armónicos para controlar o reducir los armónicos. Instalar la línea de
reactores en existencia y nuevos controladores variables de frecuencia.
RESUMEN
Los desbalances de corrientes en motores trifásicos son indeseables pero una cantidad
pequeña se puede tolerar generalmente. Los desbalances de corriente excesivas pueden
acortar la vida del motor y aumentar el consumo de energía.
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145
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En el estudio de Uso Racional de Energía en la planta de piso de la compañía
Pavco S.A., encontramos los siguientes desbalances de corriente, de acuerdo a
los datos tomados.
Motor del Banbury (500 HP, 635 A, 1180 r.p.m.)
Desbalance de Corriente:
100xI
II
average
averageseHighestPha −
El desbalance de corriente para la primera muestra del motor es:
%04.5100238
238250=
− x
Tabla 12. Muestra del en Excel cálculo del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
231 250 235 238 5.04% 230 250 234 238 5.04% 230 250 234 238 5.04% 231 250 235 238 5.04% 231 250 235 238 5.04% 231 250 235 238 5.04% 231 250 236 239 4.60% 232 250 236 239 4.60% 232 251 237 240 4.58% 232 250 236 239 4.60%
Desbalance Máximo: 6.23% Promedio: 4.43% Mínimo: 1.63%
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146
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Motor del Molino (125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.) El desbalance de corriente para la primera muestra del motor es:
%65.4100360.66
360.66447.68=
− x
Tabla 13. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
63.358 69.447 66.276 66.360 4.65% 63.663 69.828 66.734 66.741 4.63% 61.986 68.227 65.209 65.140 4.74% 62.138 68.989 65.819 65.648 5.09% 61.071 68.380 65.209 64.886 5.38% 62.977 70.895 67.725 67.199 5.50% 59.775 67.389 64.598 63.920 5.43% 59.622 67.694 65.285 64.200 5.44% 61.681 69.904 67.268 66.284 5.46% 61.376 69.599 66.963 65.979 5.49%
Desbalance Máximo: 8.43% Promedio: 5.08% Mínimo: 2.66%
Motor de la Calandra 1 (100 HP, 122 A, 1770 r.p.m.) El desbalance de corriente para la primera muestra del motor es:
%9100449.24
449.24681.26=
− x
Tabla 14. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
22.568 26.681 24.100 24.449 9% 22.491 26.833 24.100 24.474 10% 20.662 26.071 23.490 23.407 11% 15.858 20.277 18.380 18.171 12% 15.096 18.219 16.626 16.647 9% 20.433 25.309 22.804 22.848 11% 20.967 25.918 23.261 23.382 11% 21.729 26.452 23.795 23.992 10% 21.805 26.528 23.871 24.068 10% 21.577 26.376 23.643 23.865 11%
Desbalance Máximo: 11.59% Promedio: 6.94% Mínimo: 4.82%
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147
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Motor de la Calandra 2 (75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.) El desbalance de corriente para la primera muestra del motor es:
%65.5100482.26
482.26977.27=
− x
Tabla 15. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
27.066 27.977 24.405 26.482 5.65% 26.685 27.824 24.329 26.279 5.88% 26.609 27.748 24.253 26.203 5.90% 26.609 27.595 23.948 26.05 5.93% 27.142 28.205 24.634 26.66 5.80% 26.914 27.977 24.329 26.406 5.95% 26.685 27.824 24.253 26.254 5.98% 27.142 28.282 24.863 26.762 5.68% 27.295 28.663 25.168 27.042 5.99% 27.752 28.968 25.397 27.372 5.83%
Desbalance Máximo: 6.39% Promedio: 5.44% Mínimo: 4.21%
Motor del Compresor (100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.) El desbalance de corriente para la primera muestra del motor es:
%18.2100502.107
502.107847.109=
− x
Tabla 16. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
107,727 109,847 104,933 107,502 2,18% 109,709 111,753 106,84 109,434 2,12% 108,337 110,381 105,315 108,011 2,19% 109,48 111,448 106,306 109,078 2,17% 107,269 109,542 104,399 107,07 2,31% 106,583 108,475 103,484 106,18 2,16% 109,556 111,448 106,382 109,128 2,13% 107,65 109,466 104,399 107,171 2,14% 109,404 111,295 106,153 108,95 2,15% 110,548 112,439 107,526 110,171 2,06%
Desbalance Máximo: 3.93% Promedio: 2.76% Mínimo: 2.05%
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148
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DESBALANCE DE CORRIENTE
Transformador General 1.600 kVA a 11.400/440V
El desbalance de corriente para la primera muestra del transformador es:
%54.2100393
393403=
− x
Tabla 17. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
383 395 403 393 2,54% 536 550 558 548 1,82% 548 567 576 563 2,31% 780 798 807 795 1,51% 1033 1051 1058 1047 1,05% 1060 1080 1085 1075 0,93% 1040 1061 1066 1055 1,04% 1044 1069 1072 1061 1,04% 1048 1073 1073 1064 0,85% 1075 1099 1101 1091 0,92%
Desbalance Máximo: 2.73% Promedio: 1.65% Mínimo: 0.82%
Transformador de Iluminación. El desbalance de corriente para la primera muestra del transformador es:
%02.21100892.17
892.17653.21=
− x
Tabla 18. Muestra del cálculo en Excel del desbalance de corriente Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III Desbalance
21,653 18,066 13,957 17,892 21,02% 20,052 17,152 13,575 16,926 18,47% 20,052 16,237 14,033 16,774 19,54% 17,917 15,17 12,202 15,096 18,69% 18,603 16,847 12,279 15,909 16,93% 18,222 16,389 12,813 15,808 15,27% 18,298 17,152 12,813 16,087 13,74% 17,841 17,228 13,804 16,291 9,51% 18,374 17,457 14,872 16,901 8,72% 17,383 15,856 12,813 15,35 13,24%
Desbalance Máximo: 35.01% Promedio: 24.18% Mínimo: 8.72% MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
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TECNICA PARA ESTIMAR LA CARGA DEL MOTOR4
Los valores de la eficiencia de funcionamiento y de la carga del motor se deben
asumir o basar en medidas en el terreno y la información de la placa de
identificación del motor. La carga del motor se deriva típicamente de los datos en
kilovatio de la entrada una parte de la carga de un motor con respecto a su valor a
carga plena (cuando los kilovatios o el voltaje, el amperaje, y las lecturas del factor
de la energía están disponibles), con el cociente del producto de la tensión de
línea por la corriente de línea, o de una velocidad de funcionamiento a la relación
de plena carga de la correa.
Las ecuaciones usadas para estimar la carga del motor se resumen a
continuación. La técnica del kilovatio debe ser utilizada siempre que las medidas
del kilovatio de la entrada estén disponibles. Utilizar la técnica de la correa
solamente cuando las lecturas del tacómetro del estroboscópico son actuales y los
valores del kilovatio no está disponible. La velocidad a carga plena o síncrona para
el motor existente se puede extraer de la placa de identificación, mientras que las
características de la velocidad para los motores nuevos se obtienen de los
catálogos de los fabricantes.
4 Fact sheet, Replacing an oversized and underloaded electrical motor, pag. 1-2, Office of Industrial Technologies Energy Efficiency and Renewable Energy U.S. Departament of Energy. www.doe.gov
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150
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TECNICAS PARA ESTIMAR LA CARGA DEL MOTOR Técnica de kilovatio:
)/)746.0(*(1000/3*)100/(**
)/)746.0(*(
η
η
flHPpfIV
ML
flHPkWML
avgavg=
=
Donde: ML: carga del motor 0.746 factor de conversión de HP a kW kW: kilovatios de entrada Vavg: voltaje promedio de línea Iavg: corriente promedio de línea pf: factor de potencia HP: rango de potencia flη: eficiencia a plena carga (tomado de la Tabla 12)
Técnica del voltaje compensado por correa:
2
)( *)( ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−
−=
mea
rnpflsynch
measynch
VV
rpmrpm
rpmrpmML
Donde:
ML: carga del motor rpmsynch: velocidad en sincronismo rpmmea: velocidad medida rpmfl(np): velocidad a plena carga según la placa de identificación. Vr: rango de voltaje Vmea: voltaje medido
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
151
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Tabla 12 NEMA Umbral de valores nominales a plena carga de la eficiencia para los motores económicos de energía (NEMA tabla 12-10 MG1) *
*El área sombreada indica las clases del motor cubiertas por los estándares de la eficiencia contenidos dentro del acta de la política energética de 1992.
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152
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En el estudio de Uso Racional de Energía en la planta de piso de la compañía
Pavco S.A., se utilizó la técnica de kilovatio, teniendo en cuenta que los datos de
tensión y corriente promedio son de fase-fase, y los resultados obtenidos son los
siguientes.
Motor del Banbury (500 HP, 635 A, 1180 r.p.m.)
El porcentaje de carga de la primera muestra del motor será:
%84.3)8.95/)746.0*500((
)1000/)08.0*238*262*3((
%85.3)8.95/)746.0*500((
15
==
==
ML
ML
Tabla 20. Muestra del cálculo en Excel del porcentaje de carga HP= 500 r.p.m.: 1800 flη: 95.80%
P. Activa/III ML Tensión/III Corriente/III Factor pot./III ML 15 3.85% 262 238 0.08 3.84% 16 4.11% 262 238 0.08 3.84% 16 4.11% 262 238 0.08 3.84% 15 3.85% 262 238 0.08 3.84% 14 3.60% 262 238 0.08 3.84% 16 4.11% 262 238 0.08 3.84% 15 3.85% 262 239 0.08 3.86% 15 3.85% 262 239 0.08 3.86% 15 3.85% 262 240 0.08 3.88% 15 3.85% 262 239 0.08 3.86%
Porcentaje de carga Máxima: 210.09% Promedio: 40.73% Mínimo: 2.83%
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153
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Motor del Molino (125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.) El porcentaje de carga de la primera muestra del motor será:
%69.23)1.94/)746.0*125((
)1000/)45.0*36.66*262*3((
%99.23)1.94/)746.0*125((
770.23
==
==
ML
ML
Tabla 21. Muestra del cálculo en Excel del porcentaje de carga HP= 125 r.p.m.: 1180 flη: 94.10%
P. Activa/III + ML Tensión/III Corriente/III Factor pot./III ML 23.770 23.99% 262 66.360 0.45 23.69% 24.367 24.59% 262 66.741 0.46 24.35% 22.278 22.48% 262 65.140 0.43 22.22% 23.349 23.56% 261 65.648 0.45 23.34% 23.524 23.74% 259 64.886 0.46 23.40% 26.963 27.21% 258 67.199 0.51 26.77% 22.437 22.64% 258 63.920 0.45 22.47% 23.052 23.26% 258 64.200 0.46 23.07% 26.122 26.36% 258 66.284 0.5 25.89% 25.455 25.69% 258 65.979 0.49 25.25%
Máxima: 30.43% Promedio: 10.22% Mínimo: 4.16%
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
154
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Motor de la Calandra 1 (100 HP, 122 A, 1770 r.p.m.) El porcentaje de carga de la primera muestra del motor será:
%92.3)1.94/)746.0*100((
)1000/)16.0*449.24*265*3((
%09.4)1.94/)746.0*100((
242.3
==
==
ML
ML
Tabla 22. Muestra del cálculo en Excel del porcentaje de carga HP= 100 r.p.m.: 1170 flη: 94.10%
P. Activa/III ML Tensión/III Corriente/III Factor pot./III + ML 3.242 4.09% 265 24.449 0.16 3.92% 3.364 4.24% 263 24.474 0.17 4.14% 2.628 3.31% 264 23.407 0.14 3.27% 1.910 2.41% 264 18.171 0.13 2.36% 1.787 2.25% 262 16.647 0.13 2.15% 2.523 3.18% 261 22.848 0.14 3.16% 2.716 3.43% 261 23.382 0.14 3.23% 3.242 4.09% 261 23.992 0.17 4.03% 3.224 4.07% 261 24.068 0.17 4.04% 3.207 4.05% 260 23.865 0.17 3.99%
Máxima: 22.24% Promedio: 12.14% Mínimo: 1.46%
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
155
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Motor de la Calandra 2 (75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.) El porcentaje de carga de la primera muestra del motor será:
%32.11)6.93/)746.0*75((
)1000/)33.0*482.26*258*3((
%38.11)6.93/)746.0*75((
805.6
==
==
ML
ML
Tabla 23. Muestra del cálculo en Excel del porcentaje de carga HP= 75 r.p.m.: 1200 flη: 93.60%
P. Activa/III ML Tensión/III Corriente/III Factor pot./III + ML 6.805 11.38% 258 26.482 0.33 11.32% 6.893 11.53% 257 26.279 0.34 11.52% 6.577 11.00% 257 26.203 0.32 10.82% 6.472 10.83% 257 26.05 0.32 10.75% 6.735 11.27% 259 26.66 0.32 11.09% 6.665 11.15% 258 26.406 0.32 10.94% 6.77 11.33% 257 26.254 0.33 11.17%
6.911 11.56% 259 26.762 0.33 11.48% 6.893 11.53% 260 27.042 0.32 11.29% 6.84 11.44% 261 27.372 0.31 11.11%
Máxima: 11.56% Promedio: 9.85% Mínimo: 6.28%
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
156
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Motor del Compresor (100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.) El porcentaje de carga de la primera muestra del motor será:
%39.10)6.93/)746.0*75((
)1000/)77.0*502.107*258*3((
%53.81)6.93/)746.0*100((
981.64
==
==
ML
ML
Tabla 24. Muestra del cálculo en Excel del porcentaje de carga HP= 100 r.p.m.: 1170 flη: 93.60%
P. Activa/III ML Tensión/III Corriente/III Factor pot./III + ML 64,981 81,53% 258 107,502 0,77 80,39% 66,596 83,56% 258 109,434 0,78 82,89% 65,455 82,13% 258 108,011 0,78 81,82% 66,384 83,29% 258 109,078 0,78 82,62% 64,612 81,07% 258 107,07 0,77 80,06% 63,928 80,21% 257 106,18 0,77 79,09% 66,279 83,16% 259 109,128 0,78 82,98%
64,7 81,18% 258 107,171 0,77 80,14% 66,209 83,07% 257 108,95 0,78 82,21% 67,051 84,13% 257 110,171 0,78 83,13%
Máxima: 89.76% Promedio: 79.09% Mínimo: 63.64% La eficiencia a plena carga (flη) tomada para este motor es de un motor encerrado, cabe notar que la carga del compresor esta compartida con el funcionamiento de la cafetería la cual no es significativa para el estudio.
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LIMITES DE DISTORCION ARMONICA NORMA IEEE-5195
3.3.1.LÍMITES DE DISTORSIÓN DE CORRIENTE Idealmente, la distorsión armónica causada por un usuario es limitada para un
nivel aceptable en cualquier punto del sistema, y el sistema entero sería operado
sin fuertes distorsiones armónicas en cualquier parte del mismo.
Los límites de distorsión armónica establecidos en esta norma son para establecer
la máxima distorsión de corriente permisible para un usuario, éstas
recomendaciones son relacionadas con el siguiente índice:
THD I: Distorsión de la demanda total en corriente. Es la distorsión de corriente
armónica en % de la demanda máxima de la corriente de carga (15 ó 30 min de
demanda).
El THD I está definido como:
1
2
2
I
nITHDI n
∑∞
==
Los límites dados en las tablas son usados como valores de diseño del sistema
para casos extremos de operaciones normal, (condiciones de duración no
mayores de una hora). Para períodos cortos, durante condiciones de arranque o
condiciones inusuales, los limites pueden ser excedidos por un 50%.
Estas tablas pueden ser aplicadas para rectificadores de seis puntos y situaciones
de distorsión general.
5 El A.B.C. de la calidad de la energía eléctrica, Capitulo 3 Fuentes Armónicas y sus Efectos Enrique Harper
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La tabla lista los límites de corriente armónica basadas sobre el tamaño de la
carga con respecto al tamaño de los sistemas de potencia para el cual la carga es
conectada.
Es recomendado que la corriente de carga (Ic) sea calculada como el promedio de
la corriente de demanda máxima de 12 meses anteriores.
TABLA 3.3 LÍMITES DE DISTORSIÓN DE CORRIENTE PARA SISTEMAS DISTRIBUCIÓN
GENERALES
MÁXIMA DISTORSIÓN DE CORRIENTE ARMÓNICA EN PORCENTAJE DE LA CORRIENTE DE CARGA
ARMÓNICAS DE ORDEN INDIVIDUAL (IMPARES)
ICC/IC <11 11≤h<17 17≤H<23 23≤h<35 35≤h THD I(%)
<20 4.00 2.00 1.50 0.60 0.30 5
20<50 7.00 3.50 2.50 1.00 0.50 8
50<100 10.00 4.50 4.00 1.50 0.70 12
100<1000 12.00 5.50 5.00 2.00 1.00 15
>1000 15.00 7.00 6.00 2.50 1.40 20
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TABLA 3.4 LÍMITES DE DISTORSIÓN DE CORRIENTE PARA SISTEMAS DE
SUBTRANSMISIÓN (69,001 V HASTA 161,000 V)
MÁXIMA DISTORSIÓN DE CORRIENTE ARMÓNICA EN PORCENTAJE DE LA CORRIENTE DE CARGA
ARMÓNICAS DE ORDEN INDIVIDUAL (IMPARES)
ICC/IC <11 11≤h<17 17≤H<23 23≤h<35 35≤h THD I(%)
<20 2.00 1.00 0.75 0.30 0.15 2.50
20<50 3.50 1.75 1.25 0.50 0.25 4.00
50<100 5.00 2.50 2.00 0.75 0.35 6.00
100<1000 6.00 2.75 2.50 1.00 0.50 7.50
>1000 7.50 3.50 3.00 1.25 0.70 10.00
TABLA 3.5
LÍMITES DE DISTORSIÓN DE CORRIENTE PARA SISTEMAS TRANSMISIÓN GENERALES (>160 kV) DE GENERACIÓN Y COGENERACIÓN DISPERSA
MÁXIMA DISTORSIÓN DE CORRIENTE ARMÓNICA EN PORCENTAJE DE LA CORRIENTE DE CARGA
ARMÓNICAS DE ORDEN INDIVIDUAL (IMPARES)
ICC/IC <11 11≤h<17 17≤H<23 23≤h<35 35≤h THD I(%)
<50 2.00 1.00 0.75 0.30 0.15 2.50
>50 3.00 1.50 1.15 0.45 0.22 3.75
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3.3.2 LÍMITES DE DISTROSIÓN DE VOLTAJE
Los límites de distorsión de voltaje recomendados en la tabla 3.5, son
relacionados con el siguiente índice:
THD V: Distorsión de voltaje armónico total en porciento del voltaje de frecuencia
fundamental nominal.
El THD V: está definido como:
1
2
2
V
nVTHDV n
∑∞
==
Los limites listados en la tabla 3.6 son usados como valores dados del sistema
para “casos extremos” de operación normal (condiciones perdurablemente
grandes, como de una hora).
Para períodos cortos, durante condiciones inusuales o arranque de motores, los
límites pueden ser excedidos en un 50%.
TABLA 3.6 LÍMITES DE DISTROSIÓN DE VOLTAJE
VOLTAJE DEL BUS EN EL PUNTO DE
ACOPLAMIENTO COMÚN (PCC)
PORCIENTO DE DISTORSIÓN
ARMÓNICA INDIVIDUAL DE VOLTAJE
PORCIENTO DE DISTROSIÓN
ARMÓNICA TOTAL DE VOLTAJE (THD V)
69 kV y menores 3.0 5.0
69.001 Hasta 161 kV 1.5 2.5
161.001 y mayores 1.0 1.5
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Después de determinar en las tablas los limites de distorsión para la tensión THD
5% y para la corriente TDD 8% se realizan las siguientes graficas:
Transformador General 1.600 kVA a 11.400/460V
Calculo THD promedios en tensión THD promedio:
THD prom (%)=n
THDVTHDVVTHD 321 ++
Donde:
THDV1, V2,V3 : distorsión de voltaje en cada una de las líneas.
N: numero de muestras.
El THD promedio de voltaje para la primera muestra del transformador es:
THD prom (%)= %23.23
3.22.22.2=
++
Tabla 25. Muestra del cálculo en Excel THD promedio
Fecha Tiempo Minutos
THD (%)_V1
THD (%)_V2
THD (%)_V3
THD(%) PROMEDIO
07/09/2004 6:30:00 10 2,2 2,2 2,3 2,23 07/09/2004 6:40:00 10 2,1 2,2 2,3 2,20 07/09/2004 6:50:00 10 2,1 2,2 2,3 2,20 07/09/2004 7:00:00 10 2,2 2,1 2,3 2,20 07/09/2004 7:10:00 10 2,2 2 2,2 2,13 07/09/2004 7:20:00 10 2,3 2,3 2,4 2,33 07/09/2004 7:30:00 10 2,2 2,1 2,4 2,23 07/09/2004 7:40:00 10 2,2 2,1 2,3 2,20
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Se grafica los THD promedios hallados anteriormente contra el tiempo de
muestreo.
Figura 1. THD promedio contra tiempo de muestreo
THD PROMEDIO (%) VS TIEMPO
0,000,501,001,502,002,503,003,50
6:30
:00
7:00
:00
7:30
:00
8:00
:00
8:30
:00
9:00
:00
9:30
:00
10:0
0:00
10:3
0:00
11:0
0:00
11:3
0:00
12:0
0:00
12:3
0:00
13:0
0:00
T IEM P O (min)
T H D P R OM (%)
Teniendo los THD promedio se realiza un porcentaje de tiempo mirando cuantas
muestras sobrepasan los THD establecidos en la siguiente tabla.
Tabla 26. Muestra del cálculo en Excel tiempo en minutos correspondientes THD (%)
TIEMPO (min) THD (%)
70 2,0% 130 2,2% 40 2,4% 90 2,6% 40 2,8% 0 3,0%
10 3,2% 0 3,4% 0 3,6% 0 3,8% 0 4,0%
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Figura 2. Porcentaje del THD promedio contra tiempo
THD PROMEDIO Vs TIEMPO
0,0%
0,5%
1,0%
1,5%
2,0%
2,5%
3,0%
3,5%
4,0%
4,5%
0 50 100 150
TIEMPO (min)
THD
PR
OM
EDIO
(%)
Se obtiene la grafica de tiempo (min) contra THD promedios de esta grafica se
halla la curva de duración de los THD promedios, pasando el tiempo a porcentaje.
La curva de duración de THD es utilizada para estimar si la distorsión armónica
presente en el equipo se encuentra en un porcentaje de tiempo crítico.
Figura 3. Curva de duración THD en tensión
CURVA DE DURACION THD EN TENSION
0,00%
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
0 20 40 60 80 100TIEMPO (%)
THD
PR
OM
EDIO
(%
2,27%
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Calculo TDD promedio en corriente THD promedio:
THD prom (%)=n
THDITHDIITHD 321 ++
Donde:
THD I1, I2,I3 : distorsión de corriente en cada una de las líneas.
N: numero de muestras
El THD promedio de voltaje para la primera muestra del transformador es:
THD prom (%)= %2.63
9.62.64.5=
++
Tabla 27. Muestra del cálculo en Excel THD promedio Fecha
Tiempo Corriente/III THD (%)_I1 THD (%)_I2 THD (%)_I3 THD PROMEDIO
(%) 10/09/2004 6:00:00 393 5,4 6,2 6,9 6,2 10/09/2004 6:10:00 548 2,9 2,5 3,2 2,9 10/09/2004 6:20:00 563 2,8 3 3,7 3,2 10/09/2004 6:30:00 795 2,4 2,6 3,1 2,7 10/09/2004 6:40:00 1047 1,5 1,2 1,6 1,4 10/09/2004 6:50:00 1075 2,9 2,6 3,3 2,9 10/09/2004 7:00:00 1055 1,6 1,3 1,7 1,5 10/09/2004 7:10:00 1061 3 2,7 3,2 3,0 10/09/2004 7:20:00 1064 2,5 2,2 2,7 2,5
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Se grafica los THD promedios hallados anteriormente contra la corriente promedio. Figura 4. Porcentaje del THD contra corriente promedio
THD (%) VS CORRIENTE
0,01,02,03,04,05,06,07,0
393
563
1047
1055
1064
1067
1098 998
992
546
513
474
482
473
482
1004
1037
1027 860
505
1103
C OR R IEN T E (A )
T H D P R OM (%)
THD PROM EDIO (%)
TDD promedio:
TDD prom (%)=promi
IpromTHDprommax
*
Donde:
THD I: distorsión de corriente en cada una de las líneas.
Iprom: Corriente promedio de cada dato
Imax prom: corriente máxima promedio registrada en toda la muestra.
El TDD promedio de corriente para la primera muestra del transformador
es:
TDD prom (%)= %2.21301393*2.6 =
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Tabla 28. Muestra del cálculo en Excel THD promedio
Fecha Tiempo Corriente/IIITHD PROMEDIO
(%) TDD (%) 10/09/2004 6:00:00 393 6,2 2,2 10/09/2004 6:10:00 548 2,9 1,4 10/09/2004 6:20:00 563 3,2 1,6 10/09/2004 6:30:00 795 2,7 1,9 10/09/2004 6:40:00 1047 1,4 1,4 10/09/2004 6:50:00 1075 2,9 2,9 10/09/2004 7:00:00 1055 1,5 1,5 10/09/2004 7:10:00 1061 3,0 2,9 10/09/2004 7:20:00 1064 2,5 2,4 10/09/2004 7:30:00 1091 2,9 2,9 Máx. Valor
I (A) 1103
Figura 5. TDD promedio contra tiempo de muestreo
TDD (%)
0,00,51,01,52,02,53,03,54,0
T IEM P O (min )
T D D (%)
T D D (%)
Teniendo los TDD promedio se realiza un porcentaje de tiempo mirando cuantas
muestras sobrepasan los TDD establecidos en la siguiente tabla.
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Tabla 29. Muestra del cálculo en Excel tiempo en minutos correspondientes TDD (%)
TIEMPO (min) TDD(%)
60 0,5 160 1 70 1,5 40 2 50 2,5 40 3 0 3,5 0 4
Figura 6. TDD promedio contra tiempo
TDD(%) VS TIEMPO
02
46
0 50 100 150 200
TIEMPO (min)
TDD
(%)
Se obtiene la grafica de tiempo (min) contra TDD promedios de esta grafica se
halla la curva de duración de los TDD promedios, pasando el tiempo a porcentaje.
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Transformador iluminación 100 kVA a 440/208V Calculo THD promedios en tensión THD promedio:
THD prom (%)=n
THDVTHDVVTHD 321 ++
Donde:
THDV1, V2,V3 : distorsión de voltaje en cada una de las líneas.
N: numero de muestras.
El THD promedio de voltaje para la primera muestra del transformador es:
THD prom (%)= %8.23
9.28.27.2=
++
Tabla 30. Muestra del cálculo en Excel THD promedio
Fecha Tiempo THD
(%)_V1 THD
(%)_V2 THD
(%)_V3 THD
PROMEDIO(%) 28/07/2004 10:30:00 2,7 2,8 2,9 2,8 28/07/2004 10:45:00 2,7 2,9 2,9 2,8 28/07/2004 11:00:00 2,8 2,8 2,9 2,8 28/07/2004 11:15:00 2,8 2,9 2,8 2,8 28/07/2004 11:30:00 2,5 2,6 2,5 2,5 28/07/2004 11:45:00 2,9 3 3,1 3,0 28/07/2004 12:00:00 2,7 2,9 3 2,9 28/07/2004 12:15:00 2,9 3 3,1 3,0 28/07/2004 12:30:00 2,6 2,8 2,9 2,8 28/07/2004 12:45:00 2,6 2,7 2,9 2,7 28/07/2004 13:00:00 2,7 2,8 2,9 2,8
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Se grafica los THD promedios hallados anteriormente contra el tiempo de
muestreo.
Figura 7. THD promedio contra tiempo
THD PROMEDIO (%) VS TIEMPO
00,5
11,5
22,5
33,5
4
10:3
0:00
11:1
5:00
12:0
0:00
12:4
5:00
13:3
0:00
14:1
5:00
15:0
0:00
15:4
5:00
16:3
0:00
17:1
5:00
18:0
0:00
18:4
5:00
19:3
0:00
20:1
5:00
21:0
0:00
21:4
5:00
T IEM P O (min)
T H D P R OM (%)
Teniendo los THD promedio se realiza un porcentaje de tiempo mirando cuantas
muestras sobrepasan los THD establecidos en la siguiente tabla.
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Tabla 31. Muestra del cálculo en Excel tiempo en minutos correspondientes THD (%)
TIEMPO (mín.)
TIEMPO (%) THD (%)
15 2% 2,5 15 2% 2,7 90 13% 2,8 45 7% 2,9 150 22% 3,0 120 17% 3,1 90 13% 3,2 60 9% 3,3 75 11% 3,4 30 4% 3,5
Figura 8. Porcentaje del THD promedio contra tiempo
THD PROMEDIO(%) VS TIEMPO
01234
0 50 100 150 200
TIEMPO (min)
THD
PR
OM
EDIO
(%
)
Se obtiene la grafica de tiempo (mín.) contra THD promedios de esta grafica se
halla la curva de duración de los THD promedios, pasando el tiempo a porcentaje.
La curva de duración de THD es utilizada para estimar si la distorsión armónica
presente en el equipo se encuentra en un porcentaje de tiempo crítico.
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Figura 9. Curva de duración del THD en tensión
CURVA DE DURACION THD EN TENSION
00,5
11,5
22,5
33,5
0% 20% 40% 60% 80%TIEMPO (%)
THD
PR
OM
EDIO
(% 3,0%
Calculo TDD promedio en corriente THD promedio:
THD prom (%)=n
THDITHDIITHD 321 ++
Donde:
THD I1, I2,I3 : distorsión de corriente en cada una de las líneas.
N: numero de muestras
El THD promedio de voltaje para la segunda muestra del transformador es:
THD prom (%)= %5.53
7.72.56.3=
++
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Tabla 32. Muestra del cálculo en Excel THD promedio
Tiempo Corriente/III THD (%)_I1 THD (%)_I2 THD (%)_I3 THD PROMEDIO (%)
10:30:00 17,9 0 0 0 0 19:00:00 10,0 3,6 5,2 7,7 5,50 17:45:00 8,6 7,2 8,1 12 9,10 17:30:00 9,6 6,5 8,9 11,1 8,83 21:15:00 9,3 5,6 6,2 18,1 9,97 21:45:00 9,7 5,7 6,3 17 9,67 19:45:00 9,3 5,8 7,9 16,5 10,07 17:15:00 9,9 6,6 7,4 14,9 9,63 19:15:00 9,2 5,7 7,7 17,9 10,43 20:45:00 9,3 5,9 7 18,5 10,47
Se grafica los THD promedios hallados anteriormente contra la corriente promedio. Figura 10. THD promedio contra tiempo
THD (%) VS CORRIENTE
02468
1012141618
17,9 9,6
9,3
9,3
9,7
6,6
14,0
11,3
10,3
12,3
12,1
12,8
16,1
15,4 9,5
15,9
C OR R IEN T E (A )
T H D P R OM (%)
THD PROMEDIO (%)
TDD promedio:
TDD prom (%)=promi
IpromTHDprommax
*
Donde:
THD I: distorsión de corriente en cada una de las líneas.
Iprom: Corriente promedio de cada dato
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Imax prom: corriente máxima promedio registrada en toda la muestra.
El TDD promedio de corriente para la primera muestra del transformador
es:
TDD prom (%)= %1.39.17
10*1.3 =
Tabla 33. Muestra del cálculo en Excel THD promedio
Fecha Tiempo Corriente/III THD PROMEDIO (%)
TDD PROMEDIO(%)
28/07/2004 10:30:00 17,9 0 0 28/07/2004 19:00:00 10,0 5,50 3,1 28/07/2004 17:45:00 8,6 9,10 4,4 28/07/2004 17:30:00 9,6 8,83 4,8 28/07/2004 21:15:00 9,3 9,97 5,2 28/07/2004 21:45:00 9,7 9,67 5,2 28/07/2004 19:45:00 9,3 10,07 5,2 28/07/2004 17:15:00 9,9 9,63 5,3 28/07/2004 19:15:00 9,2 10,43 5,4
CORRIENTE Máx. 17,9
Figura 11. THD promedio contra tiempo de muestreo
TDD (%)
0123456789
10
T IEM P O (min )
T D D (%)
T D D P R OM ED IO(%)
Teniendo los TDD promedio se realiza un porcentaje de tiempo mirando cuantas
muestras sobrepasan los TDD establecidos en la siguiente tabla.
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174
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Tabla 34. Muestra del cálculo en Excel tiempo en minutos correspondientes TDD (%)
TIEMPO(%) TIEMPO (min) TDD(%)
2% 15 0 2% 15 3,1 2% 15 4,4 2% 15 4,8 7% 45 5,2 2% 15 5,3 4% 30 5,4 4% 30 5,5 7% 45 5,6 7% 45 5,7 2% 15 5,9 2% 15 6 4% 30 6,1 4% 30 6,5 4% 30 6,6 2% 15 6,7 2% 15 6,8
Figura 12. THD promedio contra tiempo
TDD(%) VS TIEMPO
02468
10
0 10 20 30 40 50
TIEMPO (min)
TDD
(%)
Se obtiene la grafica de tiempo (mín.) contra TDD promedios de esta grafica se
halla la curva de duración de los TDD promedios, pasando el tiempo a porcentaje
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175
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Figura 13. Curva de duración TDD promedio en corriente
CURVA DE DURACION TDD PROMEDIO EN CORRIENTE
0
2
4
6
8
10
0% 10% 20% 30% 40%TIEMPO (%)
THD
PR
OM
EDIO
(%
5%
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176
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AMPERIOS, VATIOS, FACTOR DE POTENCIA Y EFICIENCIA ¿ QUE ES LO QUE USTED REALMENTE PAGA ?6
INTRODUCCION Parece haber una gran confusión entre los usuarios de motores eléctricos con
respecto a la importancia relativa del factor de potencia, de la eficiencia y del
amperaje de la energía, con respecto a gastos de operación. La información
siguiente debe ayudar a poner estos términos en una perspectiva apropiada.
En el riesgo de tratar estos artículos en diferente orden, puede ser que sea
provechoso entender que en una cuenta eléctrica, comercial, industrial o un
residencial, la unidad de medida básica es el kilovatio hora. Esta es una medida
de la cantidad de energía que se entregue. En muchos aspectos, la hora del
kilovatio se podría comparar a una tonelada de carbón, a un pie cúbico de gas
natural, o a un galón de gasolina, en que es una unidad básica de energía. La
hora del kilovatio no se relaciona directamente con los amperios, y en ningún lugar
de la cuenta eléctrica usted encuentra referencia a los amperios que se han
utilizado. Es de vital importancia observar esta distinción. Usted esta pagando la
cuenta por kilovatio horas: usted no paga necesariamente amperios.
FACTOR DE POTENCIA
Quizás la confusión más grande se presenta debido al hecho que en nuestra
educación de ciencias, nosotros decimos que la fórmula para los vatios era voltios
por el tiempos de los amperios. Este fórmula, vatios = voltios x amperios, es
perfectamente verdad para los circuitos actuales directos. También trabaja en
algunas cargas de C.A. tales como bombillas incandescentes, calentadores de
cuarzo, elementos de calefacción de la gama eléctrica, y otro equipo de esta
naturaleza general. Sin embargo, cuando las cargas implican una inductancia
6 BALDOR MOTORS AND DRIVES, COWERN PAPERS, www.baldor.com
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177
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llamada característica, la fórmula tiene que ser alterada para incluir un nuevo
término llamado factor de potencia. Así, la nueva fórmula para las cargas
monofásicas se convierte, vatios es igual a voltios x amperios x factor de potencia.
El nuevo término, factor de potencia, está implicado siempre en los usos donde se
utiliza la corriente ALTERNA y los elementos magnéticos inductivos existen en el
circuito. Los elementos inductivos son dispositivos magnéticos tales como bobinas
del solenoide, bobinas del motor, bobinas del transformador, baladros de la
luminaria fluorescente, y equipo similar que tengan componentes magnéticos
como parte de su diseño.
Mirando el flujo eléctrico en este tipo de dispositivo, encontraríamos que hay,
esencialmente, dos componentes. Una porción se absorbe y se utiliza para hacer
el trabajo útil. Esta porción se llama la potencia real. La segunda porción se toma
literalmente a la compañía de energía y se utiliza para magnetizar la porción
magnética del circuito. Debido a la naturaleza que invierte la C.A., esta energía
tomada es regresada posteriormente al sistema de energía cuando el ciclo de la
C.A. se invierte. Este préstamo y el regreso ocurre continuamente. El factor de
potencia entonces se convierte en una medida de la cantidad de energía
verdadera que sea utilizada, dividido por la cantidad total de energía, ambas
tomadas y regresadas al sistema. La gama de valores para el factor de potencia
son a partir de cero a 1.0. Si toda la energía se toma y se regresa sin ser utilizada,
el factor de potencia sería cero. Si por otra parte, toda la energía suministrada de
la línea de energía se utiliza y no se regresa nada, el factor de potencia se
convierte en 1.0. En el caso de los elementos de calefacción eléctricos, bombillas
incandescentes, etc., el factor de potencia es 1.0. En el caso de motores
eléctricos, el factor de la energía es variable y cambia con la cantidad de carga
que se aplique al motor. Así, un motor que funciona en un banco de trabajo, sin la
carga aplicada al eje, tendrá un factor bajo de la energía (quizás 0.1 o el 10%), y
un motor que funciona en la carga completa, conectada con una bomba o un
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
178
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ventilador puede0 tener un factor de la energía relativamente alta (quizás 0.88 o el
88%).
Entre el punto de no carga y el punto de carga completa, los aumentos del factor
de potencia son en equilibrio con la carga de los caballos de fuerza que se
apliquen al motor. Estas tendencias se pueden considerar en los diagramas típicos
de los datos de funcionamiento del motor que se demuestran en el figura 1.
EFICIENCIA
Ahora, vamos a considerar uno de los elementos más críticos implicados en
gastos de explotación del motor. Ésta es la eficiencia. La eficiencia es la medida
para saber si el motor eléctrico convierte bien la energía que se compra en trabajo
útil. Por ejemplo, un calentador eléctrico tal como el elemento en una estufa
eléctrica, convierte 100% de la energía entregada en calor. En otros dispositivos
tales como motores, no toda la energía comprada se convierte en energía usable.
Cierta porción se pierde y no es recuperable porque se expende en las pérdidas
asociadas en el funcionamiento del dispositivo. En un motor eléctrico, estas
pérdidas típicas son las pérdidas de cobre, pérdidas en el hierro, y las pérdidas
supuestas de la fricción asociadas al hacer girar el rotor y los cojinetes al mover el
aire de enfriamiento a través del motor.
En un motor eficiente de energía, las pérdidas son reducidas usando los diseños
que emplean mejores grados de material, más material y de mejor diseños, para
reducir al mínimo en los elementos que contribuyen a las pérdidas en el motor.
Por ejemplo, en un motor de 10 HP, un Super E con un diseño de energía
eficiente puede tener una eficiencia a carga completa del 91.7%, esto significa
que, a carga completa (HP 10), convierte 91.7% de la energía que recibe en
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179
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trabajo útil. Un motor menos eficiente puede tener una eficiencia de el 82%, que
indicaría que convierte solamente el 82% de la energía en trabajo útil.
En general, la eficiencia de motores será relativamente constante a partir de la
50% a 100% de la carga clasificada.
AMPERIOS
Ahora, la discusión de los amperios. Los amperios son una indicación del flujo de
la corriente eléctrica en el motor. Este flujo incluye ambos, la prestada y también la
energía usada. En los niveles bajos de carga, la energía prestada es un alto
porcentaje de la energía total. Mientras que la carga aumenta en el motor, la
energía prestada se convierte en un factor cada vez menor y la energía usada
llega a ser mayor. Así, hay un aumento en el factor de potencia pues la carga en el
motor aumenta. A medida que la carga continúa aumentando más allá del 50% del
grado del motor, el amperaje comienza a aumentar en una relación casi lineal.
Esto se puede ver en el Figura 1.
RESUMEN
La figura 1 demuestra los artículos significativos que se han discutido, como
diagramas de eficiencia, del factor potencia y de vatios, pues se relacionan con los
caballos de fuerza. El factor más significativo de todo éstos es el requisito de los
vatios del motor para los varios niveles de la carga porque son los vatios que
determinarán los gastos de explotación del motor, no el amperaje.
El cliente que tiene un factor extremadamente bajo de energía en el sistema
eléctrico de la planta total, puede ser penalizado por su empresa de servicio
público porque él está pidiendo prestada una energía eficiente sin pagar por ella.
Cuando este tipo de la carga es impuesta en el cliente, esto generalmente se
llama una penalidad en el factor de potencia. En general, las penas del factor
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180
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potencia se imponen solamente en clientes industriales grandes y raramente en
clientes más pequeños sin importar su factor potencia. Además, hay una gran
variedad en los tipos de clientes de la energía tales como establecimientos
comerciales, hospitales, y algunas plantas industriales que intrínsecamente
funcionan en los factores potencia muy alta. Así, el factor de potencia de los
motores pequeños individuales que se agregan al sistema, no tendrá ningún
efecto significativo en el factor total de la energía de la planta.
Por está razón que se puede hacerse está afirmación combinada, el aumento en
la eficiencia de un motor puede reducir los kilovatios hora consumidos y el costo
de la energía para todas las clases de usuarios de la misma, sin importar su
situación particular en la tarifa o el factor de potencia. Este mismo tipo de
afirmación no se puede hacer concerniente a factor potencia.
Figura 1.
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181
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Para la eficiencia de los motores de la planta se toma como parámetro los datos
a descripción del procedimiento tomado para encontrar la eficiencia de estos
ROCEDIMIENTO.
de un motor estándar de la base de datos del programa MotorMaster7, y con la
ayuda de las herramientas de Excel para encontrar la línea de tendencia, se
grafica la eficiencia de los motores en base a los datos tomados. Al mismo tiempo
se tomaron los datos de motores de alta eficiencia, de la misma base de datos,
para hacer la comparación del estado actual de los motores y ver la importancia
de cambiar estos a motores de alta eficiencia, adicionalmente se mostrara graficas
de corriente, potencia activa y factor de potencia.
L
motores es el siguiente:
P
os de tiempo, potencia activa, factor de potencia, y corriente
2. empo.
atos de la potencia activa, y
4. torMaster, transcribir las eficiencia al 100%,
5. ncia tomada antes contra la potencia en caballos de fuerza
de:
1. Tomar los dat
promedio del analizador de redes.
Graficar Potencia Activa contra el ti
3. Organizar en forma descendente los d
graficarlos contra el tiempo.
De la base de datos del Mo
75%, 50%, 25% de la carga de un motor estándar según las características
de cada motor.
Graficar la eficie
(HP), utilizar la herramienta de Excel para encontrar la línea de tendencia
de la grafica, mostrar la ecuación de la misma. Por medio de esta ecuación
comprobar los datos de la eficiencia. Hallar los kilovatios (kW) por medio
EffHPkW )746.0(
= .
7 MotorMaster, programa del Departmen of Energy de los Estados Unidos, www.doe.gov
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182
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6.
, 50%, 25% de carga de un motor Premium según las características
de cada motor, y repetir el paso 5.
cuación de la misma.
11. ciencia, Potencia Activa, Corriente, y Factor de
remium no
El
CÁ
De la base de datos del MotorMaster, transcribir las eficiencia al 100%,
75% la
7. Graficar los kilovatios del motor estándar contra los kilovatios del motor
Premium y utilizar la herramienta de Excel para encontrar la línea de
tendencia de la grafica, mostrar la e
8. La eficiencia estándar se calcula por medio de la ecuación que se halló en
el paso 5 y se toma los datos de la potencia activa en cada momento de la
muestra del motor en H.P.
9. La eficiencia premium se calcula por medio de la ecuación que se halló en
el paso 6 y se toma los datos de la potencia activa en cada momento de la
muestra del motor en H.P.
10. Los kilovatios de consumo del motor premium, se hallan por medio de la
ecuación del paso 7, y se toman los datos de la potencia activa.
Por ultimo se grafica la Efi
Potencia contra los caballos de fuerza (HP), del motor estándar y del motor
Premium, los datos de Corriente y Factor de Potencia del motor p
se pueden graficar por no poder calcular estos datos.
procedimiento esta elaborado en hojas de Excel, ubicados en la carpeta
LCULOS del CD adjunto.
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183
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Motor del Banbury (500 HP, 635 A, 1180 r.p.m.) Figura 14. Potencia Activa consumida por el motor.
050
100150200250300
tiva
(k
35011
:45:
00
11:5
1:35
11:5
6:53
12:0
4:42
12:1
0:39
12:1
4:48
12:1
8:57
12:2
3:06
12:2
7:15
12:3
1:24
12:3
5:33
12:4
0:22
12:4
4:31
12:5
1:57
12:5
7:23
13:0
5:08
Tiempo (s)
Pote
ncia
Ac
W) 400
Figura 15. Consumo de Potencia Activa.
050
100150200250300350
iva
(k
400450
0% 7% 13%
20%
26%
33%
39%
46%
52%
59%
65%
72%
78%
85%
92%
98%
Porcentaje de Tiempo
Pot
enci
a Ac
tW
)
Consumo Potencia Nominal
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184
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Tabla 35. Eficiencia para motores estándar de 500 HP, 1180 r.p.m., 35A 6
EFICIENCIA ESTÁNDAR % DE CARGA Eff CATÁLOGO Eff HP kW
100% 92,40% 90,98% 500 90,98% 409,99 75% 93,80% 92,36% 375 92,36% 302,90 50% 93,90% 92,46% 250 92,46% 201,72 25% 125 90,19% 103,39 91,60% 90,19%
Figura 16. Eficiencia del motor están ín e a y ecuaci
dar con su l ea de t ndención.
y = 0,000000000924x3 - 0,000001449378x2 + 0,000623600289x + 0,844814285714
R2 = 1,00000000039190,00%
90,50%
91,00%
91,50%
92,00%
92,50%
93,00%
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Tabla 36. Eficiencia para motores Premium o de alta eficiencia de 500 HP, 1180 r.p.m., 635A
EFICIENCIA PREMIUM % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 95% 500 392,63 75% 95,40% 375 293,24 50% 95% 250 196,32 25% 93% 125 100,27
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185
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Figura 17. Eficiencia del motor Premium o de alta eficiencia con su nea de tendencia y ecuación. lí
y = 0,0000000006827x3 - 0,0000010240000x2 + 0,0004693333333x + 0,
R2 =95%
96%
96%
%) 8859999999998
1,0000000003837
93%
93%
94%
94%
95%
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (
Figura 18. Potencia activa consumida del motor estándar contra potencia activa consumida del motor premium con línea de tendencia ecuación. y
y = 0,95376855x + 2,87961771
300,00350,00
400,00450,00
rem
ium
R2 = 0,99986548
0,0050,00
100,00150,00
200,00250,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00
Potencia Activa Banbury (kW)
Pote
ncia
Act
iva
P(k
W)
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186
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Figura 19. Eficiencia contra potencia en caballos de fuerza.
84,00%
86,00%
88,00%
90,00%
92,00%
94,00%
96,00%
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Banbury Premium
Figura 20. Corriente contra potencia en caballos de fuerza.
Banbury
0100200300400500600700
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Cor
rient
e (A
)
Banbury
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187
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Figura 21. Potencia Activa consumida contra potencia en caballos de fuerza.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Banbury Premium
Figura 22. Factor de Potencia contra potencia en caballos de fuerza.
Banbury
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 100 200 300 400 500 600
Potencia (HP)
Fact
or d
e Po
tenc
ia
Banbury
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188
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otor del Molino (125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.)
Figura 23. Potencia Activa consumida por el motor.
M
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
09:3
0:00
09:3
4:36
09:3
9:12
09:4
3:48
09:4
8:24
09:5
3:00
09:5
7:36
10:0
2:12
10:0
6:48
10:1
1:24
10:1
6:00
10:2
0:36
10:2
5:42
10:3
0:18
10:3
4:54
10:3
9:30
10:4
4:06
10:4
8:42
10:5
3:18
Tiempo (s)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Figura 24. Consumo de Potencia Activa.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0% 7% 15%
22%
29%
37%
44%
51%
59%
66%
73%
81%
88%
95%
Porcentaje del Tiempo
Pot
enci
a A
ctiv
a (k
W)
Consumo Potencia Nominal
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189
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Tabla 37. Eficiencia para motores estándar de 125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.
EFICIENCIA ESTÁNDAR % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 91,97% 125 91,97% 101,39 75% 92,52% 93,75 92,52% 75,59 50% 92,08% 62,5 92,08% 50,64 25% 88,25% 31,25 88,25% 26,42
Figura 25. Eficiencia del motor estándar con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,00000013107x3 - 0,00004193280x2 + 0,00426080000x +
88,50%89,00%89,50%Ef
0,786300000009088,00%
90,00%90,50%91,00%91,50%92,00%92,50%93,00%
0 80 0 120
cia (HP
icie
ncia
(%)
R2 = 0,999999999
0 2 40 60 1 0 140
Poten )
abla 38. Eficiencia para motores Premium o de alta eficiencia de 125
THP, 163 A, 1180 r.p.m.
EFICIENCIA PREMIUM % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 93,04% 125 100,23 75% 93,23% 93,75 75,02 50% 92,26% 62,5 50,54 25% 87,87% 31,25 26,53
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190
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Figura 26. Eficiencia del motor Premium o de alta eficiencia con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000001234x3 - 0,0000406528x2 + 0,0043722667x + 0,7780000000
R2 = 0,999999999987,00%
88,00%
89,00%
90,00%
91,00%
92,00%
93,00%
94,00%
0 20 40 60 80 100 120 140
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Figura 27. Po activa cons del mo s contra potencia activ sumida del premium con línea de tendencia ecuación.
tencia umida tor e tándar a con motor
y
y = 0,9826713x + 0,6688108R2 = 0,9999894
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
rem
ium
120,00
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00
Potencia Activa Molino (kW)
Pote
ncia
Act
iva
P(k
W)
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191
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Figura 28. Eficiencia contra potencia en caballos de fuerza.
78,00%
80,00%
82,00%
84,00%
86,00%
88,00%
90,00%
92,00%
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Molino Premium
Figura 29. Corriente contra potencia en caballos de fuerza.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
Potencia (HP)
Cor
rient
e (A
)
Molino Lineal (Molino)
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192
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Figura 30. Potencia Activa consumida contra potencia en caballos de fuerza.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00
Potencia (HP)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Molino Premium
Figura 31. Factor de Potencia contra potencia en caballos de fuerza.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
Potencia (HP)
Fact
or d
e Po
tenc
ia
Molino
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
193
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 32. Potencia Activa consumida por el motor.
Motor de la Calandra 1 (100 HP, 122 A, 1770 r.p.m.)
0,002,004,006,008,00
10,0012,0014,0016,0018,0020,00
07:00
:00
07:15
:00
10:30
:00
10:45
:00
11:00
:00
11:15
:00
11:30
:00
11:45
:00
12:00
:00
12:15
:00
12:30
:00
12:45
:00
13:00
:00
13:15
:00
Tiempo (min)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
igura 33. Consumo de Potencia Activa. F
0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,00
0% 5% 10%
15%
20%
24%
29%
34%
39%
44%
49%
54%
59%
63%
68%
73%
78%
83%
88%
93%
98%
Porcentaje de Tiempo
Pot
enci
a A
ctiv
a (k
W)
Consumo Potencia Nominal
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
194
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Tabla 39. Eficiencia para motores estándar de 100 HP, 122 A, 770 r.p.m. 1
EFICIENCIA ESTÁNDAR
% DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW 100% 92,23% 100 92,23% 80,88 75% 92,59% 75 92,59% 60,43 50% 91,77% 50 91,77% 40,65 25% 87,40% 25 87,40% 21,34
Figura 34. Eficiencia del motor estándar con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000002528x3 - 0,0000663200x2 + 0,005688,00%Ef
icie
n
160000x + 0,7711000000
R2 = 1,000000000387,00%
89,00%
90,00%
91,00%
92,00%
93,00%
0 20 40 60 80 100 120
Potencia (HP)
cia
Mol
ino
(%)
Tabla 40. Eficiencia para motores Premium o de alta eficiencia de 100 HP, 122 A, 1770 r.p.m.
EFICIENCIA PREMIUM % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP KW
100% 92,60% 100 92,60% 80,56 75% 92,92% 75 92,92% 60,21 50% 92,02% 50 92,02% 40,53 25% 87,40% 25 87,40% 21,34
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
195
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 35. Eficiencia del motor Premium o de alta eficiencia con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000002667x3 - 0,0000697600x2 + 0,0059133333x + 0,7656000000
R2 = 1,000000000287,00%
88,00%
89,00%
90,00%
icie
ncia
P
91,00%
92,00%
93,00%
94,00%
0 20 40 60 80 100 120
Potencia (HP)
Efre
miu
m (%
)
Figura 36. Potencia activa consumida del motor estándar contra potencia activa consumida del motor premium con línea de tendencia y ecuación.
y = 0,99454208x + 0,1143371 0,9999999
0,0010,0020,00304050,00
90,00
0,0 20,00 40,00 80,00 1
Potencia Activa Calandra 1 (kW)
Pote
ncia
Act
iva
Pre
)
0R2 = 9
,00,00
60,0070,0080,00
miu
m (k
W
0 60,00 00,00
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
196
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 37. Eficiencia contra potencia en caballos de fuerza.
76,00%
78,00%
80,00%
82,00%
84,00%
86,00%
88,00%
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Calandra1 Premium
Figura 38. Corriente contra potencia en caballos de fuerza.
0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Potencia (HP)
Cor
rient
e (A
)
Calandra1
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
197
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 39. Potencia Activa consumida contra potencia en caballos de erza. fu
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Potencia (HP)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Calandra1 Premium
Figura 40. Factor de Potencia contra potencia en caballos de fuerza.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
ia
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
Potencia (HP)
Fact
or d
e Po
tenc
Calandra1
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
198
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
igura 41. Potencia Activa consumida por el motor.
Motor de la Calandra 2 (75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.) F
0
1
2
34
5
6
7
10:30
:00
10:40
:00
10:50
:00
11:00
:00
11:10
:00
11:20
:00
11:30
:00
11:40
:00
11:50
:00
12:00
:00
12:10
:00
12:20
:00
12:30
:00
12:40
:00
12:50
:00
Tiempo (min)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Figura 42. Consumo de Potencia Activa.
0
10
20
30
40
50
60
70
0% 6% 11%
17%
23%
29%
34%
40%
46%
51%
57%
63%
69%
74%
80%
86%
91%
97%
Porcentaje del Tiempo
Pot
enci
a A
ctiv
a (k
W)
Consumo Potencia Nominal
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
199
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Tabla 41. Eficiencia para motores estándar de 75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.
EFICIENCIA ESTÁNDAR % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 91,51% 75 91,51% 61,14 75% 91,75% 56,25 91,75% 45,74 50% 91,79% 37,5 91,79% 30,48 25% 88,90% 18,75 88,90% 15,73
Figura 43. Eficiencia del motor estándar con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000006903x3 - 0,0001193244x2 + 0,0065546667x + 0,8035000000R2 = 1,000000000388,50%
89,00%
89,50%
90,00%
90,50%
91,00%
91,50%
92,00%
92,50%
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Tabla 42. Eficiencia para motores Premium o de alta eficiencia de 75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.
EFICIENCIA PREMIUM % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 91,94% 75 91,94% 60,86 75% 92,21% 56,25 92,21% 45,51 50% 91,64% 37,5 91,64% 30,53 25% 88,08% 18,75 88,08% 15,88
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
200
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 44. Eficiencia del motor Premium o de alta eficiencia con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000005436x3 - 0,0001036800x2 + 0,0063928889x + 0,7938000000
R2 = 1,000000000387,50%88,00%88,50%89,00%89,50%
Efic
ie
90,00%90,50%91,00%91,50%92,00%92,50%
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Potencia (HP)
ncia
(%)
Figura 45. Potencia activa consumida del motor estándar contra potencia activa consumida del motor premium con línea de tendencia y ecuación.
y = 0,989632622x + 0,317860813R 999992460
0,
20,00
50,00
60,00
70,00
10,00 20,00 40,00
Potenc Caland W
Pote
ncia
Prem
ium
2 = 0,00
10,00
30,00
40,00
Act
iva
(kW
)
0,00 30,00 50,00 60,00 70,00
ia Activa ra 2 (k )
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
201
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 46. Eficiencia contra potencia en caballos de fuerza.
82,00%82,50%83,00%83,50%84,00%84,50%85,00%85,50%86,00%
4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Calandra2 Premium
Figura 47. Corriente contra potencia en caballos de fuerza.
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
A)
4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Potencia (HP)
Cor
rient
e (
Calandra2
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
202
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 48. Potencia Activa consumida contra potencia en caballos de fuerza.
012345678
4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Potencia (HP)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Calandra2 Premium
Figura 49. Factor de Potencia contra potencia en caballos de fuerza.
00,050,1
0,150,2
0,250,3
0,350,4
4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
Potencia (HP)
Fact
or d
e Po
tenc
ia
Calandra2
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
203
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 50. Potencia Activa consumida por el motor.
Motor del Compresor (100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.)
01020304050607080
06:5
0:00
07:1
5:00
07:4
0:00
08:0
5:00
08:3
0:00
08:5
5:00
09:2
0:00
09:4
5:00
10:1
0:00
10:3
5:00
11:0
0:00
11:2
5:00
11:5
0:00
12:1
5:00
12:4
0:00
Tiempo (min)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Figura 51. Consumo de Potencia Activa.
0
20
40
60
80
100
0% 5% 11%
16%
22%
27%
33%
38%
44%
49%
55%
60%
66%
71%
77%
82%
88%
93%
99%
Porcentaje de Tiempo
Pot
enci
a A
ctiv
a (k
W)
Consumo Potencia Nominal
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
204
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Tabla 43. Eficiencia para motores estándar de 100 HP, 120 A, 170 r.p.m. 1
EFICIENCIA ESTÁNDAR
% DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW 100% 91,40% 100 91,40% 81,62 75% 91,62% 75 91,62% 61,07 50% 90,63% 50 90,63% 41,16 25% 84,47% 25 84,47% 22,08
Figura 53. Eficiencia del motor estándar con su línea de tendencia y ecuación.
y = 0,0000004224x3 - 0,0001047200x2 + 0,0084700000x + 0,6918000000
R2 = 1,000000000184,00%0 20 40 60 80 100
85,00%86,00%87,00%88,00%89,00%90,00%91,00%92,00%93,00%
120
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia C
ompr
esor
(%)
Tabla 44. Eficiencia para motores Premium o de alta eficiencia de 100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.
EFICIENCIA PREMIUM % DE CARGA Eff CATÁLOGO HP kW
100% 92,66% 100 92,66% 80,51 75% 92,62% 75 92,62% 60,41 50% 91,27% 50 91,27% 40,87 25% 86,87% 25 86,87% 21,47
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
205
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 54. Eficiencia del motor Premium o de alta eficiencia con su encia y ecuación. línea de tend
y = 0,0000001856x3 - 0,0000522400x2 + 0,0048660000x + 0,7768000000
R2 = 1,0000000002
86,00%
87,00%
88,00%
Efic
ie
89,00%
90,00%
91,00%
92,00%
93,00%
0 20 40 60 80 100 120
Potencia (HP)
ncia
Pre
miu
m (%
)
Figura 55. Potencia activa consumida del motor estándar contra potencia activa consumida del motor premium con línea de tendencia y ecuación.
y = 0,9904 433R 9 3
0,0010,0020,0030,040,0050,00
80,0090,00
0,00 20,00 6 100,00
Potencia Activa Compresor (kW)
Pote
ncia
Act
ium
(k
W)
34199748x - 0,1744926022 = 0, 99916104 07
0
60,0070,00
va P
rem
i
40,00 0,00 80,00
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
206
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 56. Eficiencia contra potencia en caballos de fuerza.
91,20%
91,40%
91,60%
91,80%
92,00%
92,20%
92,40%
92,60%
92,80%
60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00
Potencia (HP)
Efic
ienc
ia (%
)
Compresor Premium
encia en caballos de fuerza.
Figura 57. Corriente contra pot
80
85
90
95
100
105
110
115
120
A)
65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00
Potencia (HP)
Cor
rient
e (
Compresor
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
207
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Figura 58. Potencia Activa consumida contra potencia en caballos de fuerza.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00
Potencia (HP)
Pote
ncia
Act
iva
(kW
)
Compresor Premium
Figura 59. Factor de Potencia contra potencia en caballos de fuerza.
0,65
0,67
0,69
0,71
0,73
0,75
0,77
0,79
65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00
Potencia (HP)
Fact
or d
e Po
tenc
ia
Compresor
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
208
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANEXO B
PLANO UNIFILAR PAVCO S.A.
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
209
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
210
DUPVC-01
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANEXO C
GRAFICAS DEL ANALIZADOR DE RED AR-5
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
211
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DEL TRANSFORMADOR GENERAL (1.600 kVA, 11.400/440 V)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 264 264 266
PROMEDIO 261 261 263
MÍNIMO 257 258 259
Desbalance: 0.67% Nominal:440
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 1086 1109 1114
PROMEDIO 799 815 824
MÍNIMO 383 824 403
Desbalance: 1.65%
POTENCIA APARENTE kVA. MÁXIMA 513
PROMEDIO 367
MÍNIMO 170
POTENCIA ACTIVA kW. MÁXIMA 801
PROMEDIO 585
MÍNIMO 271
FACTOR DE POTENCIA MÁXIMA 0.95
PROMEDIO 0.92
MÍNIMO 0.87
FRECUENCIA MÁXIMA 60
PROMEDIO 60
MÍNIMO 60
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
212
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE ARMONICON DEL TRANSFORMADOR GENERAL (1.600 kVA, 11.400/440 V)
TASA DE DISTORSION ARMONICA V % I %
THD
ARMONICO PREDOMINANTE 5O 7O
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
213
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DEL TRANSFORMADOR DE ILUMINACIÓN (100 kVA, 440/208 V)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 266 269 268
PROMEDIO 264 267 265
MÍNIMO 261 264 262
Desbalance: Nominal:
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 22 18 15
PROMEDIO 15 8 12
MÍNIMO 9 8 3
Desbalance:
POTENCIA APARENTE KVA. MÁXIMA 1.77
PROMEDIO 0.96
MÍNIMO 0.07
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIMA 4.6
PROMEDIO 8.5
MÍNIMO 3.9
FACTOR DE POTENCIA MÁXIMA 0.63
PROMEDIO 0.54
MÍNIMO 0.39
FRECUENCIA MÁXIMA 60
PROMEDIO 60
MÍNIMO 60
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
214
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE ARMONICON DEL TRANSFORMADOR DE ILUMINACIÓN (100 kVA, 440/208 V)
TASA DE DISTORSION ARMONICA V % I %
THD 3.1 10
ARMONICO MINANTE PREDO 5O 7O
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
215
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DE ALIMENTACIÓN DEL BANBURY (500 HP, 635 A, 1180 r.p.m.)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 265 268 267
PROMEDIO 262 265 263
MÍNIMO 254 256 254
Desbalance Promedio: 1.43% Nominal: 372
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 1308 1337 1289
PROMEDIO 389 411 391
MÍNIMO 230 250 233
Desbalance Promedio: 4.43%
POTENCIA APARENTE KVA. MÁXIMA 620
PROMEDIO 178
MÍNIMO 101
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIMA 280
PROMEDIO 158
MÍNIMO 2
FACTOR DE POTENCIA MÁXIMA 0.04
PROMEDIO 0.32
MÍNIMO 0.85
FRECUENCIA MÁXIMA 60.1
PROMEDIO 59.9
MÍNIMO 59.9
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216
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DE ALIMENTACIÓN DEL MOLINO (125 HP, 163 A, 1180 r.p.m.)
CORRIENTE LINE 2 L3 A L1 L
MÁXIMA 69 75 74
P ROMEDIO 53 60 58
MÍNIMO 44 54 52
Desbalance Promedi 0o: 5. 8 %
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 261 264 262
PROMEDIO 257 260 258
MÍNIMO 252 256 253
Desbalance Promedio: 1.92% Nominal: 932
POTENCIA APARENTE KVA. MÁXIMA 343
PROMEDIO 236
MÍNIMO 19.2
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIMA 10
PROMEDIO 10
MÍNIMO 1.4
FACTOR DE POTENCIA MÁXIMA 0.60
PROMEDIO 0.21
MÍNIMO 0.06
FRECUENCIA MÁXIMA 60.1
PROMEDIO 60
MÍNIMO 59.9
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217
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DE ALIMENTACIÓN DE LA CALANDRA 1 (100 HP, 122.5 A, 1770 r.p.m.)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 264 267 265
PROMEDIO 260 263 261
MÍNIMO 259 261 260
Desbalance Promedio: 1.60% Nominal: 74.6
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 72 77 72
PROMEDIO 44 48 45
MÍNIMO 15 18 16
Desbalance Promedio: 6.94%
POTENCIA APARENTE KVA. MÁXIMA 35.6
PROMEDIO 20.3
MÍNIMO 8.14
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIMA 17.6
PROMEDIO 9.6
MÍNIMO 0
FACTOR DE POTENCIA MÁXIMA 0.86
PROMEDIO 0.22
MÍNIMO 0.01
FRECUENCIA MÁXIMA 60
PROMEDIO 60
MÍNIMO 60
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218
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ANALISIS DE LA RED DE ALIMENTACIÓN DE LA CALANDRA 2 (75 HP, 95 A, 1200 r.p.m.)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 262 265 263
PROMEDIO 258 261 259
MÍNIMO 256 259 257
Desbalance Promedio: 1.24% Nominal: 55.9
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 27 29 25
PROMEDIO 26 27 24
MÍNIMO 25 26 23
Desbalance Promedio: 5.44%
POTENCIA APARENTE KVA. MÁXIMA 13.3
PROMEDIO 12.2
MÍNIMO 11.7
FAC DE A TOR POTENCIMÁ 6 XIMA 0.3
PRO O 8 MEDI 0.2
MÍNIMO 0.1
FRECUE ANCI MÁXIMA 60
PROMEDIO 60
MÍNIMO 60
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIM 2.66 A
PROME O 5.DI 88
MÍNIMO 0.68
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219
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANALISIS DE LA RED DE ALIMENTACIÓN DEL COMPRESOR (100 HP, 120 A, 1170 r.p.m.)
TENSIÓN LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 266 268 267
PROMEDIO 260 262 260
MÍNIMO 257 259 257
Desbalance Promedio: 0.75% Nominal: 74.5
CORRIENTE LINEA L1 L2 L3
MÁXIMA 115 117 112
PROMEDIO 105 108 102
MÍNIMO 90 94 88
Desbalance Promedio: 2.76%
POTENCIA APARENTE A. KVMÁXIMA 54.3
PROMEDIO 49
MÍNIMO 39.2
FA OR DE POTENCIACT MÁXIMA 0.78
PROMEDIO 0.76
MÍNIMO 0.7
FRECUENCIA MÁXIMA 60
PROMEDIO 60
MÍNIMO 60
POTENCIA ACTIVA Kw. MÁXIMA 71
PROMEDIO 63
MÍNIMO 51
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
220
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221
ANEXO D
ANALISIS FINANCIERO
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222
FLUJO DE FONDOS1
El flujo de fondos consiste en un esquema que representa sistemáticamente los
costos e ingresos o beneficios registrados año por año (o periodo por periodo) y
cuando ocurren.
Existen dos tipos de flujos de fondos: el flujo de fondos sin financiamiento (también
llamado el flujo del proyecto “puro”) y el flujo con financiamiento (o flujo del
proyecto financiado o flujo del inversionista). En el primero se asume que la
inversión que requiere el proyecto proviene de fuentes de financiamiento internas
(propias), es decir que los recursos totales que necesita el proyecto proviene de la
entidad ejecutora o del inversionista. En el segundo, se supone que los recursos
que utiliza el proyecto son en parte propios y en parte de terceras personas, es
decir que el proyecto utiliza recursos externos para su financiamiento.
Elementos que forman parte del flujo de fondos:
1. los beneficios (ingresos) de operación.
2. los costos (egresos) de inversión
3. los costos (egresos) de operación
4. el valor de desecho o salvamento de los activos del proyecto.
Cada uno de los elementos debe ser caracterizado según:
a. su monto o magnitud.
b. Su ubicación en el tiempo
1 Evaluación financiera de Proyectos de Inversión, Karen Marie Mokate., Ediciones Unidas
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223
Es decir, cada elemento es registrado en el flujo de fondos, especificando su
monto y el momento en que se recibe o desembolsa
Flujo de fondos libre Se desarrollo para evaluar los proyectos un flujo de fondos de caja libre el cual
consiste en:
1. se determina el costo incremental de las tarifas tanto en gas como de
energía eléctrica para ello se tomo como base en índice de precios del
productor (IPP) el cual es 6% anual.
12)1( imensualianual +=
Incremento mensual eléctrico Incremento mensual del gas 0.478% 0% hasta el 2005
0.478% 2005 en adelante
2. Se determina el costo del consumo energético, estos proyectos fueron
evaluados para un periodo de 2 años.
El primer dato es el costo del consumo mensual, se incrementa este valor de la
tarifa eléctrica o de gas.
3. Ingreso de operación: es el ahorro que se obtiene con el cambio de
tecnología.
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224
4. costos de operación y mantenimiento, los intereses, depreciaciones,
valor de salvamento, las depreciaciones no se determinan es este tipo de
flujo de fondos.
5. ganancias gravables es la sumatoria de los ingresos operacionales,
costos AOM, los intereses, las depreciaciones.
6. ganancias netas: ganancias gravables se les resta los impuestos directos.
7. teniendo en cuenta la vida útil y realizando la sumatoria de la depreciación,
el valor de salvamento, costo de inversión, amortización esto constituye el
resultado final el flujo de fondo del proyecto
Índices de rentabilidad financiera
Valor presente neto Representa el valor presente de los beneficios netos después de haber
recuperado la suma invertida en el proyecto y su correspondiente costo de
oportunidad.
Por consiguiente se deduce que el VPN puede llevara tomar decisiones sobre
invertir o no en un proyecto. El criterio para tomar las decisiones es el siguiente:
Si el VPN > 0, el proyecto es atractivo y debe ser aceptado
Si el VPN < 0, el proyecto no vale la pena ya que hay alternativas de inversión que
arrojan mayor beneficio (éstas son las que son reflejadas por el costo de
oportunidad del dinero).
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225
Si el VPN = 0, es indiferente realizar el proyecto o escoger las alternativas, puesto
que arroja el mismo beneficio.
Cálculo del valor presente neto
En general el VPN se calcula de la siguiente forma:
Se determinan los beneficios netos anuales de cada uno de los años de la vida
útil del proyecto, restando los costos de los beneficios:
CtBtBNt −=
BNt = beneficios netos en el periodo t
Bt = beneficios brutos en el periodo t
Ct = costos en el periodo t
T = ultimo periodo de vida útil
Luego cada uno de los beneficios neto se convierte a su equivalencia en el
periodo de referencia:
Top
T
op iBN
iBNBNVPN
)1(...
)i(1BN
)1( 2op
210 +
+++
++
+=
3. Donde io es la tasa de interés de oportunidad T.I.O. para la evaluación del
proyecto es de 18% anual la cual corresponde a una tasa mensual de
1.38%.
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226
Tasa interna de retorno (TIR) Se define como la tasa de descuento intertemporal a la cual los ingresos netos del
proyecto apenas cubre las inversiones y sus costos de oportunidad. Señala la tasa
de rentabilidad generada por los fondos invertidos.
El criterio para tomar las decisiones es el siguiente:
Si el TIR >iop, el proyecto es atractivo y debe ser aceptado.
Si el TIR < iop, el proyecto no vale la pena ya que hay alternativas de inversión que
arrojan mayor beneficio (éstas son las que son reflejadas por el costo de
oportunidad del dinero).
Si el TIR = iop, es indiferente realizar el proyecto o escoger las alternativas, puesto
que arroja el mismo beneficio.
Cálculo de la tasa interna de retorno (TIR) El calculó de la TIR es un poco complicado si la vida útil del proyecto es mayor a 2
años ya que la solución requiere tratar como incógnita la tasa de interés de
oportunidad (iop),haciendo en VPN igual a cero.
∑=
=+
T
t op
T
tiBN
0
0)1(
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227
Periodo de recuperación o de repago
El indicador de periodo de recuperación, restitución o repago se asocia con el
criterio de selección de los proyectos en los cuales el tiempo de recuperación de
la inversión original es menor
Flujo de fondos lámparas infrarrojas a gas
Aspecto técnico Horno de resistencias Lámparas infrarrojas
Nº de Resistencias
Utilizadas 54 Consumo por
resistencia 1,2 kW Horas de trabajo 2800 h/año Consumo actual
Anual 181440 kWh Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh
Costo Anual 24,34 M$/año
N° de lámparas 8
Consumo por
lámpara 1 m3/h Horas de trabajo 2800 h/año Consumo Anual
esperado 22400 m3/h Tarifa de gas 528 $/m3 Costo Anual 11,83 M$/año
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228
Costos de inversión
Inversión 2,8 M$ Instalación 0,32 M$
IVA 16% % TOTAL 3,62 M$
Vida Útil 2 años
Aspecto Financiero
Costos Financiamiento
Costo de capital = 3.248,00 k$ Costo de
instalación = 371,20 k$ Costo total de
inversión= 3.619,20 k$ Incremento del costo
mensual de AOM = 0,0 k$ Ahorro mensual en
pesos = 1.042,6 k$
Vida del proyecto
Vida útil del proyecto = 24 meses Depreciación lineal en
meses = 0 meses Valor de salvamento = 0 k$
Intereses mensuales = 0,00%
impuestos anuales = 0,0%
Tasa de descuento = 1.38%
Duración (meses) = 0% financiado = 0%
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229
Flujo de fondos
mes Ingresos de operación
(ahorros) k$ ganancias gravables
Ganancias netas
Costos de inversión
Créditos recibidos
Flujo de fondos
neto
0 $ 3.619,2 $ 0,0 $ 3.619,21 $ 1.042,6 $ 1.042,6 $ 1.042,6 $ 1.042,62 $ 1.052,5 $ 1.052,5 $ 1.052,5 $ 1.052,53 $ 1.062,4 $ 1.062,4 $ 1.062,4 $ 1.062,44 $ 1.067,6 $ 1.067,6 $ 1.067,6 $ 1.067,65 $ 1.072,8 $ 1.072,8 $ 1.072,8 $ 1.072,86 $ 1.078,0 $ 1.078,0 $ 1.078,0 $ 1.078,07 $ 1.083,2 $ 1.083,2 $ 1.083,2 $ 1.083,28 $ 1.088,5 $ 1.088,5 $ 1.088,5 $ 1.088,59 $ 1.093,8 $ 1.093,8 $ 1.093,8 $ 1.093,810 $ 1.099,1 $ 1.099,1 $ 1.099,1 $ 1.099,1
Índices de rentabilidad
Periodo de
repago = 4
mes VPN TIR
24 $ 18.394,8 29,4% 0 $ 3.619,2 1 $ 2.520,7 --- 2 $ 1.524,4 -30%3 $ 532,4 -7%4 $ 450,9 6%5 $ 1.425,5 14%6 $ 2.391,5 19%7 $ 3.349,1 22%8 $ 4.298,1 24%9 $ 5.238,9 26%
10 $ 6.171,3 27%11 $ 7.095,5 27%12 $ 8.011,6 28%
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230
Flujo de fondos lámparas infrarrojas con energía eléctrica
Aspecto técnico Horno de resistencias Lámparas infrarrojas
Nº de Resistencias Utilizadas 54
Consumo por resistencia 1,2 kW
Horas de trabajo 2800 h/año Consumo actual
Anual 181440 kWh
Costos de inversión
Inversión 5,94 M$ IVA 16% %
TOTAL 6,89 M$ Vida Útil 2 años
Nº de lámparas 27 Consumo por
lámpara 2 kW Horas de trabajo 2800 h/año Consumo Anual
esperado 151200 kWh Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh
Costo Anual 20,28 M$/año
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231
Aspecto Financiero
Costos Financiamiento
Vida del proyecto
Vida útil del proyecto = 24 meses Depreciación lineal en
meses = 0 meses Valor de salvamento = 0 k$
Flujo de fondos
mes Ingresos de operación
(ahorros) k$ ganancias gravables
impuestos directos
Ganancias netas
Costos de inversión
Flujo de fondos
neto
0 $ 6.890,4 $ 6.890,41 $ 338,0 $ 338,0 $ 0,0 $ 338,0 $ 338,02 $ 339,7 $ 339,7 $ 0,0 $ 339,7 $ 339,73 $ 341,3 $ 341,3 $ 0,0 $ 341,3 $ 341,34 $ 343,0 $ 343,0 $ 0,0 $ 343,0 $ 343,05 $ 344,7 $ 344,7 $ 0,0 $ 344,7 $ 344,76 $ 346,3 $ 346,3 $ 0,0 $ 346,3 $ 346,37 $ 348,0 $ 348,0 $ 0,0 $ 348,0 $ 348,08 $ 349,7 $ 349,7 $ 0,0 $ 349,7 $ 349,79 $ 351,4 $ 351,4 $ 0,0 $ 351,4 $ 351,4
10 $ 353,1 $ 353,1 $ 0,0 $ 353,1 $ 353,111 $ 354,9 $ 354,9 $ 0,0 $ 354,9 $ 354,912 $ 356,6 $ 356,6 $ 0,0 $ 356,6 $ 356,6
Intereses mensuales = 0,00%
impuestos anuales = 0,0%
Tasa de descuento = 1.38%
Duración (meses) = 0% financiado = 0%
Costo de capital = 6.890,40 k$ Costo de instalación = 0,00 k$
Costo total de inversión= 6.890,40 k$ Incremento del costo
mensual de AOM = 0,0 k$ Ahorro mensual en pesos = 338,0 k$
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232
Índices de rentabilidad
Periodo de
repago = 23
mes VPN TIR
24 $ 341,7 1,8% 0 $ 6.890,4 1 $ 6.379,7 --- 2 $ 6.058,1 --- 3 $ 5.739,4 --- 4 $ 5.423,5 --- 5 $ 5.110,3 --- 6 $ 4.800,0 --- 7 $ 4.492,3 --- 8 $ 4.187,4 -17% 9 $ 3.885,2 -13%
10 $ 3.585,6 -11% 11 $ 3.288,6 -9% 12 $ 2.994,3 -7% 13 $ 2.702,6 -5% 14 $ 2.413,4 -4% 15 $ 2.126,8 -3% 16 $ 1.842,7 -2% 17 $ 1.561,2 -2% 18 $ 1.282,1 -1% 19 $ 1.005,4 0% 20 $ 731,2 0% 21 $ 459,4 1% 22 $ 190,0 1% 23 $ 77,0 1% 24 $ 341,7 2%
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233
Flujo de fondos reemplazo motor del banbury.
Aspecto técnico Motor de 500 actual Motor de 500 HP Premium
Potencia 500 HP Revoluciones por minuto 1200 rpm
Potencia 389 kWh Tensión 440 V
Corriente Nominal 635 A Factor de Potencia 0,85
Eficiencia 0,96 Horas de trabajo 2800 h/año Factor de carga 40,71 %
Consumo actual Anual 389 kWh Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh
Costo Anual 146 M$/año
Costos de inversión Inversión 59,067 M$
IVA 16% % TOTAL 68,52 M$
Vida Útil 15 años
Potencia 500 HP Revoluciones por
minuto 1200 rpm Potencia 411 kWh Tensión 440 V
Corriente Nominal 635 A
Factor de Potencia 0,85
Eficiencia 0,9 Horas de trabajo 2800 h/año
Factor de
carga 40,71 % Consumo actual
Anual 411 kWh Tarifa Eléctrica 134,14 $/kWh
Costo Anual 154 M$/año
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234
Aspecto Financiero
Costos Financiamiento
Vida del proyecto
Vida útil del proyecto = 24 meses Depreciación lineal en
meses = 0 meses Valor de salvamento = 0 k$
Flujo de fondos
mes Ingresos de operación
(ahorros) k$ ganancias gravables
impuestos directos
Ganancias netas
Costos de inversión
Flujo de fondos
neto
0 $ 68.517,7 $ 68.517,71 $ 713,7 $ 713,7 $ 0,0 $ 713,7 $ 713,72 $ 717,2 $ 717,2 $ 0,0 $ 717,2 $ 717,23 $ 720,7 $ 720,7 $ 0,0 $ 720,7 $ 720,74 $ 724,2 $ 724,2 $ 0,0 $ 724,2 $ 724,25 $ 727,7 $ 727,7 $ 0,0 $ 727,7 $ 727,76 $ 731,3 $ 731,3 $ 0,0 $ 731,3 $ 731,37 $ 734,8 $ 734,8 $ 0,0 $ 734,8 $ 734,88 $ 738,4 $ 738,4 $ 0,0 $ 738,4 $ 738,49 $ 742,0 $ 742,0 $ 0,0 $ 742,0 $ 742,010 $ 745,6 $ 745,6 $ 0,0 $ 745,6 $ 745,611 $ 749,2 $ 749,2 $ 0,0 $ 749,2 $ 749,212 $ 752,9 $ 752,9 $ 0,0 $ 752,9 $ 752,913 $ 756,5 $ 756,5 $ 0,0 $ 756,5 $ 756,514 $ 760,2 $ 760,2 $ 0,0 $ 760,2 $ 760,215 $ 763,9 $ 763,9 $ 0,0 $ 763,9 $ 763,9
Costo de capital = 68.517,72 k$ Costo de instalación = 0,00 k$
Costo total de inversión= 68.517,72 k$ Incremento del costo mensual
de AOM = 0,0 k$ Ahorro mensual en pesos = 713,7 k$
Intereses mensuales = 0,00%
impuestos anuales = 0,0%
Tasa de descuento = 1.38%
Duración (meses) = 0 meses
% financiado = 0%
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235
Índices de rentabilidad
Periodo de
repago = 25
mes VPN TIR
24 $ 51.788,7 #¡NUM! 0 $ 68.517,7 1 $ 65.980,1 --- 2 $ 65.301,2 --- 3 $ 64.628,2 --- 4 $ 63.961,2 --- 5 $ 63.300,0 --- 6 $ 62.644,7 --- 7 $ 61.995,2 --- 8 $ 61.351,3 --- 9 $ 60.713,2 ---
10 $ 60.080,7 --- 11 $ 59.453,7 --- 12 $ 58.832,3 --- 13 $ 58.216,3 --- 14 $ 57.605,8 --- 15 $ 57.000,6 --- 16 $ 56.400,8 --- 17 $ 55.806,3 --- 18 $ 55.217,0 --- 19 $ 54.632,9 --- 20 $ 54.053,9 --- 21 $ 53.480,1 --- 22 $ 52.911,3 --- 23 $ 52.347,5 --- 24 $ 51.788,7 ---
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236
Flujo de fondos cambio motor molino
Aspecto técnico
Motor 125 HP (actual) Motor 20 HP (reemplazo)
Potencia 125 HP Revoluciones por
minuto 1200 rpm Horas de trabajo 2800 h/año
Voltaje de red 440 V Consumo actual
Anual 26684,42 kWh Tarifa Eléctrica 134,1 $/kWh
Costo Anual 3,58 k$/año
Costos de inversión Inversión 3,709 M$
Instalación 0 M$ IVA 16% %
TOTAL 4,30 M$ Vida Útil 3 años
Aspecto Financiero Costos Financiamiento
Costo de capital = 4.301,98 k$
Costo de instalación = 0,00 k$
Costo total de inversión= 4.301,98 k$ Incremento del costo
mensual de AOM = 0,0 k$ Ahorro mensual en pesos
= 725,5 k$
Potencia 20 HP Revoluciones
por minuto 1200 rpm Horas de trabajo 2800 h/año Voltaje de red 440 V Consumo actual
Anual 15092 kWh Tarifa Eléctrica 134,14 $/m3
Costo Anual 2,02 M$/año
Intereses mensuales = 0,00%
impuestos anuales = 0,0%
Tasa de descuento = 1.38%
Duración (meses) = 0 meses
% financiado = 0%
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
237
Vida del proyecto
Vida útil del proyecto = 24 meses Depreciación lineal en
meses = 0 meses Valor de salvamento = 0 k$
Flujo de fondos
mes Ingresos de operación
(ahorros) k$ ganancias gravables
impuestos directos
Ganancias netas
Costos de inversión
Flujo de fondos
neto
0 $ 4.302,0 $ 4.302,01 $ 725,5 $ 725,5 $ 0,0 $ 725,5 $ 725,52 $ 729,0 $ 729,0 $ 0,0 $ 729,0 $ 729,03 $ 732,6 $ 732,6 $ 0,0 $ 732,6 $ 732,64 $ 736,1 $ 736,1 $ 0,0 $ 736,1 $ 736,15 $ 739,7 $ 739,7 $ 0,0 $ 739,7 $ 739,76 $ 743,3 $ 743,3 $ 0,0 $ 743,3 $ 743,37 $ 746,9 $ 746,9 $ 0,0 $ 746,9 $ 746,98 $ 750,6 $ 750,6 $ 0,0 $ 750,6 $ 750,69 $ 754,2 $ 754,2 $ 0,0 $ 754,2 $ 754,210 $ 757,9 $ 757,9 $ 0,0 $ 757,9 $ 757,911 $ 761,6 $ 761,6 $ 0,0 $ 761,6 $ 761,612 $ 765,3 $ 765,3 $ 0,0 $ 765,3 $ 765,313 $ 769,0 $ 769,0 $ 0,0 $ 769,0 $ 769,014 $ 772,7 $ 772,7 $ 0,0 $ 772,7 $ 772,715 $ 776,5 $ 776,5 $ 0,0 $ 776,5 $ 776,516 $ 780,3 $ 780,3 $ 0,0 $ 780,3 $ 780,317 $ 784,1 $ 784,1 $ 0,0 $ 784,1 $ 784,1
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
238
Índices de rentabilidad
Periodo de
repago = 7
mes VPN TIR
24 $ 10.935,7 16,9% 0 $ 4.302,0 1 $ 3.489,4 --- 2 $ 2.799,3 --- 3 $ 2.115,3 -27%4 $ 1.437,2 -14%5 $ 765,2 -5%6 $ 99,1 1%7 $ 561,1 5%8 $ 1.215,6 8%9 $ 1.864,2 10%
10 $ 2.507,2 11%11 $ 3.144,5 12%12 $ 3.776,1 13%13 $ 4.402,2 14%14 $ 5.022,8 15%15 $ 5.637,9 15%16 $ 6.247,6 16%17 $ 6.851,9 16%18 $ 7.450,9 16%19 $ 8.044,7 16%20 $ 8.633,1 16%21 $ 9.216,4 17%22 $ 9.794,6 17%23 $ 10.367,7 17%24 $ 10.935,7 17%
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
239
Flujo de fondos Mantenimiento línea de vapor
Aspecto técnico
Sin aislamiento Con aislamiento
Diámetro tubería 2 in Poder Calorífico del
Gas 35.315 Btu/m3 Horas de trabajo 2800 h/año
Constante Térmica del Material 0,0003
Tarifa Gas 528 $/m3 Costo Anual sin
Aislamiento 86,11 k$/año
Costos de inversión
Inversión 23 k$ Instalación 0 k$
IVA 16% % TOTAL 26,68 k$
Vida Útil 3 años
Aspecto Financiero
Costos Financiamiento
Costo de capital = 26,68 k$ Costo de instalación = 0,00 k$
Costo total de inversión= 26,68 k$
Incremento del costo mensual de AOM = 0,0 k$ Ahorro mensual en
pesos = 5,1 k$
Diámetro tubería 2 in Poder Calorífico del
Gas 35.315 Btu/m3 Horas de trabajo 2800 h/año
Espesor 2 in Tarifa Gas 528 $/m3
Costo Anual con
Asilamiento 24,52 k$/año
Intereses mensuales = 0,00%
impuestos anuales = 0,0%
Tasa de descuento = 1.38%
Duración (meses) = 0 meses
% financiado = 0%
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MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
240
Vida del proyecto
Vida útil del proyecto = 24 meses Depreciación lineal en
meses = 0 meses Valor de salvamento = 0 k$
Flujo de fondos
mes Ingresos de operación
(ahorros) k$ ganancias gravables
impuestos directos
Ganancias netas
Costos de inversión
Flujo de fondos
neto
0 $ 26,7 $ 26,71 $ 5,1 $ 5,1 $ 0,0 $ 5,1 $ 5,12 $ 5,1 $ 5,1 $ 0,0 $ 5,1 $ 5,13 $ 5,1 $ 5,1 $ 0,0 $ 5,1 $ 5,14 $ 5,2 $ 5,2 $ 0,0 $ 5,2 $ 5,25 $ 5,2 $ 5,2 $ 0,0 $ 5,2 $ 5,26 $ 5,2 $ 5,2 $ 0,0 $ 5,2 $ 5,27 $ 5,2 $ 5,2 $ 0,0 $ 5,2 $ 5,28 $ 5,3 $ 5,3 $ 0,0 $ 5,3 $ 5,39 $ 5,3 $ 5,3 $ 0,0 $ 5,3 $ 5,310 $ 5,3 $ 5,3 $ 0,0 $ 5,3 $ 5,311 $ 5,3 $ 5,3 $ 0,0 $ 5,3 $ 5,312 $ 5,4 $ 5,4 $ 0,0 $ 5,4 $ 5,413 $ 5,4 $ 5,4 $ 0,0 $ 5,4 $ 5,414 $ 5,4 $ 5,4 $ 0,0 $ 5,4 $ 5,415 $ 5,4 $ 5,4 $ 0,0 $ 5,4 $ 5,416 $ 5,5 $ 5,5 $ 0,0 $ 5,5 $ 5,517 $ 5,5 $ 5,5 $ 0,0 $ 5,5 $ 5,518 $ 5,5 $ 5,5 $ 0,0 $ 5,5 $ 5,519 $ 5,5 $ 5,5 $ 0,0 $ 5,5 $ 5,5
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
241
Índices de rentabilidad
Periodo de
repago = 6
mes VPN TIR
24 $ 80,1 19,3% 0 $ 26,7 1 $ 21,0 --- 2 $ 16,2 --- 3 $ 11,4 -23% 4 $ 6,6 -10% 5 $ 1,9 -1% 6 $ 2,7 4% 7 $ 7,4 8% 8 $ 12,0 11% 9 $ 16,5 13%
10 $ 21,0 14% 11 $ 25,5 15% 12 $ 29,9 16% 13 $ 34,3 17% 14 $ 38,6 17% 15 $ 42,9 18% 16 $ 47,2 18% 17 $ 51,4 18% 18 $ 55,6 19% 19 $ 59,8 19% 20 $ 63,9 19% 21 $ 68,0 19% 22 $ 72,1 19% 23 $ 76,1 19% 24 $ 80,1 19%
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ANEXO E
COTIZACIONES
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
242
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
VARIADOR DE VELOCIDAD
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
243
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
LAMPARAS INFRAROJAS
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
245
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
AISLAMINETO PARA SISTEMAS DE VAPOR
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
248
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MOTOR DE 20 HP ALTA EFICIENCIA
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
251
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
MOTOR DE 500 HP ALTA EFICIENCIA
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
253
FACULTAD DE INGENERIA ELECTRICA UNIVERSIDAD DE LA SALLE
ESTUDIO FOTOMÉTRICO – ILUMINACIÓN
FLUORESCENTE
MILENA INÉS COGUA GONZÁLEZ DIEGO ENRIQUE LÓPEZ JIMÉNEZ
256
PAVCO-BAÑO,Ó DEPOSITO DE QUIMICOS 2*32W T8
Información generalDetalles de las mallas
Malla (1)
Tipo : Rectangular Activado : Máscaras Color :
General
0.000 0.000 0.000
11
11
0.300
0.300
X : Y : Z :
Nº X :
Nº Y :
Interdistancia
Interdistancia
Geometría
Posición de
3.000 Tamaño X :
3.000 Tamaño Y :
Tamaño
Iluminancia : NormalFaceta :
Cálculo
ResumenResumen sobre las mallas NOT FOUND
Mín/MedMín/MáxMed (NOTFOUND)MáxMínMalla (1)
42.024.4109.5188.646.0Iluminancia (lux)
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
1Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
Vista en planta Configuración (1)
Vista en 3D Configuración (1)
2Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
Vista actual Configuración (1)
3Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
Resultados de las mallas NOT FOUND
Malla (1) : Iluminancia [lux]
46.0 Mín : lux 109.5 Med lux 188.6 Máx : lux 42.0 Uo : % 24.4 Ug : %
3.000 48.2 63.3 77.5 83.2 84.2 87.4 90.0 88.3 79.0 62.6 46.0
2.700 59.0 78.8 95.0 101.7 103.3 109.2 114.3 111.3 97.1 76.1 54.7
2.400 69.1 94.7 114.7 121.3 122.0 137.9 140.7 132.7 112.4 87.2 61.5
2.100 77.7 108.7 135.6 143.1 139.5 158.9 160.4 143.2 121.6 95.2 67.9
1.800 81.8 116.0 152.5 169.9 155.8 181.5 158.3 152.0 133.8 104.3 74.2
1.500 79.8 112.2 147.5 172.8 185.1 173.7 188.6 177.5 150.1 113.6 78.8
1.200 81.8 116.0 152.5 169.9 155.8 181.5 158.3 152.0 133.8 104.3 74.2
0.900 77.7 108.7 135.6 143.1 139.5 158.9 160.4 143.2 121.6 95.2 67.9
0.600 69.1 94.7 114.7 121.3 122.0 137.9 140.7 132.7 112.4 87.2 61.5
0.300 59.0 78.8 95.0 101.7 103.3 109.2 114.3 111.3 97.1 76.1 54.7
0.000 48.2 63.3 77.5 83.2 84.2 87.4 90.0 88.3 79.0 62.6 46.0
Y/X 0.000 0.300 0.600 0.900 1.200 1.500 1.800 2.100 2.400 2.700 3.000
Malla (1) : Iluminancia [lux]
0.000 0.600 1.200 1.800 2.400 3.0000.000
0.300
0.600
0.900
1.200
1.500
1.800
2.100
2.400
2.700
3.000
50.0 50.0
50.0 50.0
75.0
75.0
75.0 75.0
100.0
125.0
150.0 175.0
175.0
[m]
Malla (1) : Iluminancia [lux]
46.0 - 50.0 50.0 - 75.0 75.0 - 100.0 100.0 - 125.0 125.0 - 150.0 150.0 - 175.0 175.0 - 188.6
0.000 0.600 1.200 1.800 2.400 3.0000.000
0.300
0.600
0.900
1.200
1.500
1.800
2.100
2.400
2.700
3.000
[m]
4Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
Información general (Contin.)Detalles de las configuraciones
ActivadoConfiguración (1)
Matriz Descripción Flujo FM Luminaria
EE9900 YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA 5.9 0.80 No Picture
Detalles de los grupos
Solo
NºX Y H Matriz Az Inc Rot
Principio Luminaria
1 1.500 1.500 2.500 EE9900 90.0 0.0 0.0
5Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
Proyecto 04FV221C Fichero : C:\ULISES2\04FV221C.lpf
Documentos fotométricos
YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA
EE9900
90
80
70
60
50
40
30
2010010
20
30
40
50
60
70
80
90
240
180
120
60
Matriz Inc Plano Máx Sitio Estil o Matriz Inc Plano Máx Sitio Esti lo
EE9900 0° 0° 250 5° EE9900 0° 180° 250 5°
EE9900 0° 90° 257 10° EE9900 0° 270° 251 10°
Diagrama Polar / Cartesiano
Curva de utilización
3 H 2 H 1 H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H
30 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
0 %
M atriz Inc Rendimiento (0-90º) Rendimiento (0-máx º) Estilo
K1K2
EE9900 0° 46.4% 46.4%
6Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:416
PAVCO-PASILLO FLUO 2*32W T8
Información generalDetalles de las mallas
Malla (1)
Tipo : Rectangular Activado : Máscaras Color :
General
0.000 0.000 0.000
11
11
1.800
0.150
X : Y : Z :
Nº X :
Nº Y :
Interdistancia
Interdistancia
Geometría
Posición de
18.000 Tamaño X :
1.500 Tamaño Y :
Tamaño
Iluminancia : NormalFaceta :
Cálculo
ResumenResumen sobre las mallas NOT FOUND
Mín/MedMín/MáxMed (NOTFOUND)MáxMínMalla (1)
42.532.6213.4278.290.8Iluminancia (lux)
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
1Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
Vista en planta Configuración (1)
Vista en 3D Configuración (1)
2Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
Vista actual Configuración (1)
3Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
Resultados de las mallas NOT FOUND
Malla (1) : Iluminancia [lux]
90.8 Mín : lux 213.4 Med lux 278.2 Máx : lux 42.5 Uo : % 32.6 Ug : %
1.500 102.9 209.1 217.5 200.7 221.1 233.9 231.6 225.7 204.3 187.2 90.8
1.350 108.9 215.7 232.9 212.2 237.6 246.6 240.2 237.0 216.6 198.9 95.4
1.200 112.9 219.2 245.5 222.7 253.5 258.7 247.8 240.5 227.6 213.8 98.9
1.050 114.7 223.8 250.4 233.7 268.1 268.1 256.2 239.3 233.2 230.3 103.3
0.900 114.5 235.2 240.1 252.9 276.0 273.7 266.9 245.4 232.7 244.7 107.4
0.750 111.8 252.3 254.6 265.6 272.9 275.2 278.2 270.5 252.1 244.1 110.7
0.600 114.5 235.2 240.1 252.9 276.0 273.7 266.9 245.4 232.7 244.7 107.4
0.450 114.7 223.8 250.4 233.7 268.1 268.1 256.2 239.3 233.2 230.3 103.3
0.300 112.9 219.2 245.5 222.7 253.5 258.7 247.8 240.5 227.6 213.8 98.9
0.150 108.9 215.7 232.9 212.2 237.6 246.6 240.2 237.0 216.6 198.9 95.4
0.000 102.9 209.1 217.5 200.7 221.1 233.9 231.6 225.7 204.3 187.2 90.8
Y/X 0.000 1.800 3.600 5.400 7.200 9.000 10.800 12.600 14.400 16.200 18.000
Malla (1) : Iluminancia [lux]
0.000 1.800 3.600 5.400 7.200 9.000 10.800 12.600 14.400 16.200 18.0000.000
0.750
1.500
100.0
100.0 125.0 125.0 150.0 150.0
175.0 175.0 200.0 200.0 225.0
225.0
250.0
250.0 250.0 275.0 275.0 275.0
[m]
Malla (1) : Iluminancia [lux]
90.8 - 100.0 100.0 - 125.0 125.0 - 150.0 150.0 - 175.0 175.0 - 200.0 200.0 - 225.0 225.0 - 250.0250.0 - 275.0 275.0 - 278.2
0.000 1.800 3.600 5.400 7.200 9.000 10.800 12.600 14.400 16.200 18.0000.000
0.750
1.500
[m]
4Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
Información general (Contin.)Detalles de las configuraciones
ActivadoConfiguración (1)
Matriz Descripción Flujo FM Luminaria
EE9900 YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA 5.9 0.80 No Picture
Detalles de los grupos
Lineal
NºX Y H Matriz Az Inc Rot Núm X Int X Rot Pendie Inclina
Principio Luminaria Geometría
1 1.300 0.750 2.500 EE9900 90.0 0.0 0.0 8 2.200 0.0 0.0 0.0
5Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
Proyecto 04FV221B Fichero : C:\ULISES2\04FV221B.lpf
Documentos fotométricos
YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA
EE9900
90
80
70
60
50
40
30
2010010
20
30
40
50
60
70
80
90
240
180
120
60
Matriz Inc Plano Máx Sitio Estil o Matriz Inc Plano Máx Sitio Esti lo
EE9900 0° 0° 250 5° EE9900 0° 180° 250 5°
EE9900 0° 90° 257 10° EE9900 0° 270° 251 10°
Diagrama Polar / Cartesiano
Curva de utilización
3 H 2 H 1 H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H
30 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
0 %
M atriz Inc Rendimiento (0-90º) Rendimiento (0-máx º) Estilo
K1K2
EE9900 0° 46.4% 46.4%
6Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:166
PAVCO-LABORATORIO FLUO 2*32W T8
Información generalDetalles de las mallas
Malla (1)
Tipo : Rectangular Activado : Máscaras Color :
General
0.000 0.000 0.000
11
11
1.500
0.400
X : Y : Z :
Nº X :
Nº Y :
Interdistancia
Interdistancia
Geometría
Posición de
15.000 Tamaño X :
4.000 Tamaño Y :
Tamaño
Iluminancia : NormalFaceta :
Cálculo
ResumenResumen sobre las mallas NOT FOUND
Mín/MedMín/MáxMed (NOTFOUND)MáxMínMalla (1)
47.034.0304.3421.0143.0Iluminancia (lux)
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
1Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
Vista en planta Configuración (1)
Vista en 3D Configuración (1)
2Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
Vista actual Configuración (1)
3Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
Resultados de las mallas NOT FOUND
Malla (1) : Iluminancia [lux]
143.0 Mín : lux 304.3 Med lux 421.0 Máx : lux 47.0 Uo : % 34.0 Ug : %
4.000 144.2 226.6 218.6 239.4 249.5 228.5 235.3 249.5 226.4 206.5 143.0
3.600 184.9 269.9 270.4 299.4 298.3 284.7 295.0 299.6 285.8 258.7 169.2
3.200 219.5 313.3 310.4 359.3 348.2 340.3 358.0 350.9 321.4 322.7 203.4
2.800 239.7 345.9 341.3 393.3 383.6 371.7 392.0 385.9 352.9 353.4 224.1
2.400 245.6 366.7 359.5 401.0 404.0 376.5 393.8 406.4 378.0 346.6 231.5
2.000 243.4 385.0 364.2 401.0 420.5 381.5 392.7 421.0 380.0 346.5 242.0
1.600 245.6 366.7 359.5 401.0 404.0 376.5 393.8 406.4 378.0 346.6 231.5
1.200 239.7 345.9 341.3 393.3 383.6 371.7 392.0 385.9 352.9 353.4 224.1
0.800 219.5 313.3 310.4 359.3 348.2 340.3 358.0 350.9 321.4 322.7 203.4
0.400 184.9 269.9 270.4 299.4 298.3 284.7 295.0 299.6 285.8 258.7 169.2
0.000 144.2 226.6 218.6 239.4 249.5 228.5 235.3 249.5 226.4 206.5 143.0
Y/X 0.000 1.500 3.000 4.500 6.000 7.500 9.000 10.500 12.000 13.500 15.000
Malla (1) : Iluminancia [lux]
0.000 1.500 3.000 4.500 6.000 7.500 9.000 10.500 12.000 13.500 15.0000.0000.4000.8001.2001.6002.0002.4002.8003.2003.6004.000
150.0 150.0
150.0 150.0
175.0 175.0
175.0 175.0
200.0 200.0
200.0 200.0
225.0
225.0 225.0
225.0 225.0
225.0
250.0
275.0
300.0
325.0
350.0
375.0 375.0
400.0 400.0
[m]
Malla (1) : Iluminancia [lux]
143.0 - 150.0 150.0 - 175.0 175.0 - 200.0 200.0 - 225.0 225.0 - 250.0 250.0 - 275.0 275.0 - 300.0300.0 - 325.0 325.0 - 350.0 350.0 - 375.0 375.0 - 400.0 400.0 - 421.0
0.000 1.500 3.000 4.500 6.000 7.500 9.000 10.500 12.000 13.500 15.0000.0000.4000.8001.2001.6002.0002.4002.8003.2003.6004.000
[m]
4Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
Información general (Contin.)Detalles de las configuraciones
ActivadoConfiguración (1)
Matriz Descripción Flujo FM Luminaria
EE9900 YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA 5.9 0.80 No Picture
Detalles de los grupos
Rectangular
NºX Y H Matriz Az Inc Rot Núm X Int X Núm Y Int Y Rot Pendie Inclina
Principio Luminaria Geometría
1 0.900 1.000 2.500 EE9900 90.0 0.0 0.0 7 2.200 2 2.000 0.0 0.0 0.0
5Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
Proyecto 04FV221A Fichero : C:\ULISES2\04FV221A.lpf
Documentos fotométricos
YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA
EE9900
90
80
70
60
50
40
30
2010010
20
30
40
50
60
70
80
90
240
180
120
60
Matriz Inc Plano Máx Sitio Estil o Matriz Inc Plano Máx Sitio Esti lo
EE9900 0° 0° 250 5° EE9900 0° 180° 250 5°
EE9900 0° 90° 257 10° EE9900 0° 270° 251 10°
Diagrama Polar / Cartesiano
Curva de utilización
3 H 2 H 1 H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H
30 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
0 %
M atriz Inc Rendimiento (0-90º) Rendimiento (0-máx º) Estilo
K1K2
EE9900 0° 46.4% 46.4%
6Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:136
PAVCO-G.PLANTA Y ASISTENTES FLUO 2*32W T8
Información generalDetalles de las mallas
Malla (1)
Tipo : Rectangular Activado : Máscaras Color :
General
0.250 0.250 1.000
5
5
1.000
0.625
X : Y : Z :
Nº X :
Nº Y :
Interdistancia
Interdistancia
Geometría
Posición de
4.000 Tamaño X :
2.500 Tamaño Y :
Tamaño
Iluminancia : NormalFaceta :
Cálculo
ResumenResumen sobre las mallas NOT FOUND
Mín/MedMín/MáxMed (NOTFOUND)MáxMínMalla (1)
37.315.4224.9544.883.9Iluminancia (lux)
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
1Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
Vista en planta Configuración (1)
Vista en 3D Configuración (1)
2Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
Vista actual Configuración (1)
3Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
Resultados de las mallas NOT FOUND
Malla (1) : Iluminancia [lux]
83.9 Mín : lux 224.9 Med lux 544.8 Máx : lux 37.3 Uo : % 15.4 Ug : %
2.750 86.8 162.1 119.8 159.7 83.9
2.125 183.0 374.1 225.7 341.7 166.8
1.500 226.3 544.8 287.1 534.5 222.7
0.875 183.0 374.1 225.7 341.7 166.8
0.250 86.8 162.1 119.8 159.7 83.9
Y/X 0.250 1.250 2.250 3.250 4.250
Malla (1) : Iluminancia [lux]
0.250 1.250 2.250 3.250 4.2500.250
0.875
1.500
2.125
2.750
100.0 100.0
100.0 100.0
150.0
150.0
150.0
150.0
150.0
150.0
200.0
200.0
250.0
300.0 300.0
350.0
350.0
400.0 400.0
450.0 450.0
500.0 500.0
[m]
Malla (1) : Iluminancia [lux]
83.9 - 100.0 100.0 - 150.0 150.0 - 200.0 200.0 - 250.0 250.0 - 300.0 300.0 - 350.0 350.0 - 400.0400.0 - 450.0 450.0 - 500.0 500.0 - 544.8
0.250 1.250 2.250 3.250 4.2500.250
0.875
1.500
2.125
2.750
[m]
4Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
Información general (Contin.)Detalles de las configuraciones
ActivadoConfiguración (1)
Matriz Descripción Flujo FM Luminaria
EE9900 YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA 5.9 0.80 No Picture
Detalles de los grupos
Lineal
NºX Y H Matriz Az Inc Rot Núm X Int X Rot Pendie Inclina
Principio Luminaria Geometría
1 1.150 1.500 2.500 EE9900 90.0 0.0 0.0 2 2.200 0.0 0.0 0.0
5Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
Proyecto 04FV221E Fichero : C:\ULISES2\04FV221E.lpf
Documentos fotométricos
YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA
EE9900
90
80
70
60
50
40
30
2010010
20
30
40
50
60
70
80
90
240
180
120
60
Matriz Inc Plano Máx Sitio Estil o Matriz Inc Plano Máx Sitio Esti lo
EE9900 0° 0° 250 5° EE9900 0° 180° 250 5°
EE9900 0° 90° 257 10° EE9900 0° 270° 251 10°
Diagrama Polar / Cartesiano
Curva de utilización
3 H 2 H 1 H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H
30 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
0 %
M atriz Inc Rendimiento (0-90º) Rendimiento (0-máx º) Estilo
K1K2
EE9900 0° 46.4% 46.4%
6Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:506
PAVCO-SUPERVISORES E ING.MANTENIMIENTO FLUO 2*32W T8
Información generalDetalles de las mallas
Malla (1)
Tipo : Rectangular Activado : Máscaras Color :
General
0.250 0.250 1.000
11
11
0.350
0.250
X : Y : Z :
Nº X :
Nº Y :
Interdistancia
Interdistancia
Geometría
Posición de
3.500 Tamaño X :
2.500 Tamaño Y :
Tamaño
Iluminancia : NormalFaceta :
Cálculo
ResumenResumen sobre las mallas NOT FOUND
Mín/MedMín/MáxMed (NOTFOUND)MáxMínMalla (1)
35.518.9299.2562.1106.3Iluminancia (lux)
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
1Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
Vista en planta Configuración (1)
Vista en 3D Configuración (1)
2Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
Vista actual Configuración (1)
3Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
Resultados de las mallas NOT FOUND
Malla (1) : Iluminancia [lux]
106.3 Mín : lux 299.2 Med lux 562.1 Máx : lux 35.5 Uo : % 18.9 Ug : %
2.750 108.1 147.7 162.0 172.3 158.0 140.9 155.9 168.2 161.6 149.4 106.3
2.500 153.4 212.1 230.6 249.2 223.7 194.8 219.9 238.9 232.2 217.8 151.3
2.250 209.7 283.9 309.9 344.3 297.5 251.4 295.1 312.8 318.0 303.5 201.7
2.000 267.5 361.9 403.4 439.5 357.6 303.9 374.8 392.8 423.5 379.4 241.3
1.750 309.2 455.9 479.1 469.9 401.5 341.7 440.4 482.1 517.1 410.8 271.6
1.500 303.2 484.7 527.6 562.1 447.8 355.1 436.7 546.1 526.9 495.5 304.6
1.250 309.2 455.9 479.1 469.9 401.5 341.7 440.4 482.1 517.1 410.8 271.6
1.000 267.5 361.9 403.4 439.5 357.6 303.9 374.8 392.8 423.5 379.4 241.3
0.750 209.7 283.9 309.9 344.3 297.5 251.4 295.1 312.8 318.0 303.5 201.7
0.500 153.4 212.1 230.6 249.2 223.7 194.8 219.9 238.9 232.2 217.8 151.3
0.250 108.1 147.7 162.0 172.3 158.0 140.9 155.9 168.2 161.6 149.4 106.3
Y/X 0.250 0.600 0.950 1.300 1.650 2.000 2.350 2.700 3.050 3.400 3.750
Malla (1) : Iluminancia [lux]
0.250 0.600 0.950 1.300 1.650 2.000 2.350 2.700 3.050 3.400 3.7500.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
150.0 150.0 150.0
150.0 150.0 150.0
200.0
200.0
250.0
250.0
300.0
300.0
350.0
400.0 400.0
450.0
450.0
500.0
500.0
550.0
[m]
Malla (1) : Iluminancia [lux]
106.3 - 150.0 150.0 - 200.0 200.0 - 250.0 250.0 - 300.0 300.0 - 350.0 350.0 - 400.0 400.0 - 450.0450.0 - 500.0 500.0 - 550.0 550.0 - 562.1
0.250 0.600 0.950 1.300 1.650 2.000 2.350 2.700 3.050 3.400 3.7500.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
[m]
4Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
Información general (Contin.)Detalles de las configuraciones
ActivadoConfiguración (1)
Matriz Descripción Flujo FM Luminaria
EE9900 YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA 5.9 0.80 No Picture
Detalles de los grupos
Lineal
NºX Y H Matriz Az Inc Rot Núm X Int X Rot Pendie Inclina
Principio Luminaria Geometría
1 1.000 1.500 2.500 EE9900 90.0 0.0 0.0 2 2.000 0.0 0.0 0.0
5Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386
Proyecto 04FV221D Fichero : C:\ULISES2\04FV221D.lpf
Documentos fotométricos
YFA/REJILLA PARABOLICA/SEMIESPECULAR/FLUO 2x36/72/UNICA
EE9900
90
80
70
60
50
40
30
2010010
20
30
40
50
60
70
80
90
240
180
120
60
Matriz Inc Plano Máx Sitio Estil o Matriz Inc Plano Máx Sitio Esti lo
EE9900 0° 0° 250 5° EE9900 0° 180° 250 5°
EE9900 0° 90° 257 10° EE9900 0° 270° 251 10°
Diagrama Polar / Cartesiano
Curva de utilización
3 H 2 H 1 H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H
30 %
25 %
20 %
15 %
10 %
5 %
0 %
M atriz Inc Rendimiento (0-90º) Rendimiento (0-máx º) Estilo
K1K2
EE9900 0° 46.4% 46.4%
6Usuario : JRUlysse Págin 23/09/2004 17:386