Date post: | 28-Jan-2016 |
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1
METODOLOGÍA PARA METODOLOGÍA PARA ESTUDIOS DE EFICIENCIA ESTUDIOS DE EFICIENCIA
ENERGENERGÉÉTICATICA
Número Número 22
OBJETIVOS
Cuantificar el uso de energía en el sistema, con detalles suficientes para localizar las pérdidas.
Identificar proyectos y mejoras para ahorrar energía y reducir costos.
Número Número 33
METODOLOGÍA
Etapas :Etapas : 1. Cálculos de consumos y costos de
energía.2. Cálculos de flujos de energía
(mediciones y evaluaciones de campo).3. Evaluación de los Flujos de energía.4. Identificación de mejoras energéticas.5. Evaluación de las mejoras6. Informe técnico
Número Número 44
EEE -ETAPA 1
Cálculos de consumos de energía y costos.
Objetivos :
* Fijar el panorama* Fijar el panorama
* Priorizar los trabajos* Priorizar los trabajos
Número Número 55
CONSUMOS DE ENERGÍA
Cuantificar los consumos para los últimos 12 meses.
Registro del poder calorifico de los combustibles.
Costos anual y mensual de combustibles. Precios de la energía eléctrica.
* Estructura Tarifaria, Cargos por * Estructura Tarifaria, Cargos por demanda, Carga conectada, Otras demanda, Carga conectada, Otras PenalidadesPenalidades
Número Número 66
CONSUMOS: COMBUSTIBLES/ENERGÍA
Meses CombustiblesElectr.(kWh)
Nat.Gas(m3)
Diesel(Gal)
Residual(Gal)
GLP(kg)
Carbón(kg)
Enero-99 539066 0 50300 164000 2300 0Febrero-99 995210 0 312000 1041300 34556 2900863Marzo-99 999300 0 320000 1003000 32000 2908000Abril-99 995777 0 321900 1034000 31000 2800001Mayo-99 980000 0 430000 1034299 33000 2999076Junio-99 897656 163049 324577 3245678 23124 3245678Julio-99 789654 231209 456890 6789098 31243 5346765Agosto-99 975698 326590 334523 3256757 43565 3425679Setiembre-99 908675 538906 432578 4235687 32456 2342567Octubre-99 567490 783658 432567 5467349 54634 4356758Noviembre-99 765897 459045 232341 5267498 34256 2315678Diciembre-99 876854 438900 422366 3125678 45635 4237897
TOTAL 9752211 2941357 4070042 35664344 397769 36878962
Gráficamente se obtiene también información útil
Número Número 77
PROPORCIONES DEL USO DE ENERGÍA Y COSTOS
CombustibleEnergía
(%)
Costo
(%)
Electricidad 35.7 63.7
Gas 35.9 15.4
……. …… …….
Total 100 100
Muestran los niveles de consumo de los diferentes energéticos y sus costos proporcionales
Número Número 88
COSTOS DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
Costos unitarios, Periodos horarios (1, 2, 3…)Estructura tarifariaPotencias contratadas o LeídasPeriodos estacionalesInterrumpibilidadCalidad del servicio eléctrico, etc.
Número Número 99
CONSUMOS DE ELECTRICIDAD
Capacidad total del suministro?Total de cargas conectadas?Variaciones de consumos diarios y
estacionales?Se cuenta con diagramas de carga?Cuál es el factor de potencia?Se tienen bancos de compensación ?Se administra la demanda?Existen cortes generales de energía?
Número Número 1010
COSTOS UNITARIOS
Costos promedios.Costos marginales.Costo por unidad producida.Costo por unidad de contenido
energético.Costo unitario de la energía útil.
Número Número 1111
RESÚMEN DE CONSUMOS Y COSTOS DE ENERGÍA
Al final de la etapa 1, se deberá conocer:
Costos totales
Análisis de costos por energético
Variaciones estacionales por energético
Pactos de precios de los energéticos
Áreas prioritarias de consumo
Número Número 1212
EEE -ETAPA 2 Cálculos de flujos de energía (mediciones y
evaluaciones de campo).
Objetivos :* Identificar para cada energético los * Identificar para cada energético los usuariosusuarios
más importantes en tmás importantes en téérminos de: rminos de: - Costos- Costos- Consumos- Consumos
* Identificar las deficiencias energéticas * Identificar las deficiencias energéticas parapara
los usuarios mayoritarios. los usuarios mayoritarios.
Número Número 1313
CONOCIMIENTO DE LOS PROCESOS
Reconocimiento de la plantaDiagrama de flujo de procesosLista de los mayores usuarios de
energíaCálculos de consumos de cada
usuario.* Efectuar mediciones para precisar los consumos.
Análisis de los usuarios mayoritarios
Número Número 1414
RECONOCIMIENTO DE LA PLANTA
Entender cada fase de los procesos y su interrelación con la energía
Modos de operaciónIntercambio de ideas con personal
clave:– operadores de procesos– supervisores de procesos– jefes de producción
Número Número 1515
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO
MEZCLA DEL MATERIAL
HORNO DE FUNDICION
HORNO DE REFINAMIENTO
ANTES DEL CRISOL
FORMACION
RECOCIDO
ACABADO YEMPAQUETADO
VENTA
TRITURADOR DE DESECHOS
EXTINGUIDOR DE DESECHOS
Desecho
Material Estándar
Electricidad / Gas
Cristal de Purificación
Cristal de PurificaciónPara enfriamiento
E
G
Sílice y arena de soda
Número Número 1616
PRINCIPALES USUARIOS DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Motores Eléctricos Iluminación Compresores de aire y de refrigeración Hornos Sistemas de aire acondicionado Sistemas de calentamiento Bombas de agua y de procesos Sistema de ventilación Fuerza motriz para procesos Sistemas de agitación
Número Número 1717
PRINCIPALES USUARIOS DE ENERGÍA TÉRMICA
Calderos de vaporCalentadores de aguaCalentadores de fluido térmicoAlto hornoIncineradoresCalentadores de ambiente
Número Número 1818
CALCULOS DE CONSUMOS
EstacionalmenteMedición / estimaciónCalculadosInconsistencias esperadas
Número Número 1919
VARIACIONES ESTACIONALES
0
2
4
6
8
10
12
J A S O N D E F M A M J
Calentamiento deambiente
0
2
4
6
8
10
12
14
J A S O N D E F M A M J
Calentamiento deambiente
Proceso yCalent deAmb.
Número Número 2020
ESTIMACIÓN DE FLUJOS DE ENERGÍA
Usar medidores existentesInformación del fabricante de equipos
(verificar modificaciones)Mediante velocidades prácticas de
flujo según diámetro de tuberías.Para electricidad, evaluar con
instrumentos portátiles (“Tong” Test)
Número Número 2121
VELOCIDADES ÓPTIMAS EN TUBERÍAS (m/s)
Fluido Baja Presion(0-8 bar)
Alta Presión(>8 bar)
Agua 1.5 – 2.0 3.0Gas Natural, Aire 6.0 – 7.0 12 – 13.0Vapor Húmedo 20 25Vapor SaturadoSeco
28.0 – 30-0 40.0 – 43.0
Vaporsobrecalentado
40.0 55.0
Metros/seg.
Número Número 2222
CÁLCULO DE CONSUMOS ELÉCTRICOS
Item Nominal(kW)
Factor deCarga (%)
Horas/semana
Semanas/año Uso anual(kWh)
%
Compresores de aire 75 70 120 52 327600 6.9Ventiladores Horno 400 80 100 50 1600000 33.6Bombas de Agua 150 80 100 50 600000 12.6Iluminación 50 100 168 52 436800 9.2Conveyor 400 30 100 50 600000 12.6Otros 713266 15.1TOTAL 4755106 100
Número Número 2323
ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DEL USO ENERGÉTICO EN UNA
CERVECERIA
Iluminación5% Ventilacion Malta
3%
Compr. Refrig.33%
Aux. Refrigerac.16%
Compr. Aire11%
Casa Calderas13%
Bombas16%
Otros3%
Número Número 2424
ANÁLISIS DE LOS USUARIOS MAYORES
IdentificadosConsumos calculadosAnálisis para usuarios complejos
- Sistemas de Vapor
- Sistemas de Refrigeración
- Hornos
Auditoría de Mayores Usuarios
Número Número 2525
EEE - ETAPA 3
Evaluación de los flujos de energía.
Objetivos:
- Para identificar usos inapropiados
- Areas de derroche de energéticos
- Bajas eficiencias de conversión (calderas, compresoras, motores etc.)
Identificar mejoras y formular proyectos
Número Número 2626
ANÁLISIS DE FLUJOS DE ENERGÍA
No aceptar los sistemas tradicionales sin analizarlos.
Se debe descubrir:– Son los flujos razonables?– Hay mejores formas?
Se debe requerir:– conocimiento de los procesos– conocimiento de tecnologías adecuadas– Innovación tecnológica
Número Número 2727
USO DE LA ENERGÍA - PÉRDIDAS
El uso final de la energía es menor al total ingresado al sistema, depende de las pérdidas en la generación y distribución:
– Eficiencia de generación– Ineficiencia del sistema de
distribución
Número Número 2828
ORDEN PARA LA EVALUACIÓN
Usuarios de energía
Eficiencias de los sistemas de distribución
Eficiencia de la conversión
Número Número 2929
ANÁLISIS DEL USO DE LA ENERGÍA
Identificar para que se utiliza la energía?
Oportunidades para la reducción del consumo?
Formas alternativas para los requerimientos?
Son los niveles de capacidad apropiados?
Procesos Producto
Energía
Insumos
Número Número 3030
ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Son apropiados los sistemas de distribución?– Vapor– Agua caliente– Fluidos enfriados– Energía eléctrica
Resultados– Comparación de cargas útiles y parásitas (pérdidas)– Dimensionamiento de tuberías, cableado eléctrico– Tecnología utilizada en bombeo – Presión de vapor– Retorno de condensados– Nivel de voltaje eléctrico
Número Número 3131
EFICIENCIA DE DISTRIBUCIÓNEJEMPLO: SISTEMA EN MEDIA TENSIÓN -
COMPAÑÍA MINERA
Descripcion P. Util(kW)
P. Pérdidas(kW)
SE Concentradora 3800SE Mina 1200SE Servicios 600Perdidas Linea 33kV – Tramo 1 42Linea 33 kV - Tramo 2 560Linea 10 kV 38Transformadores 100TOTAL 5600 740
Número Número 3232
EFICIENCIA EN CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA
Conocimiento de tecnologías adecuadas y métodos óptimos
Datos de diseñoEvaluar rendimientos y comparar con
estándares– Combustión en calderas, hornos– Rendimientos en tipos de iluminación– Eficiencia de motores eléctricos– Eficiencia de grupos electrógenos– Eficiencias de sistemas de bombeo– Eficiencias de compresores a diversas cargas
Número Número 3333
EEE - ETAPA 4
GENERACIÓN DE PROYECTOSObjetivos
– Identificar todos los posibles proyectos de eficiencia energética
– Recolección de ideas– Elaborar un listado
Número Número 3434
IDENTIFICACIÓN DE PROYECTOS
Que medidas de conservación de energía se han realizado?
Que proyectos ya se iniciaron?Que proyectos están planificados?Evaluar las iniciativas de mejoras
con las personas responsables de la planta.
Número Número 3535
EEE - ETAPA 5
Evaluación de ProyectosObjetivos
– Verificar que proyectos son viables– Estudiar la interacción entre proyectos– Establecer los costos de los proyectos– Calcular los beneficios de los proyectos– Comparar alternativas y prioridades– Llegar a conclusiones para determinar que
proyectos se van a ejecutar.
Número Número 3636
VERIFICACIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO
Riesgos técnicos– Trabajo del equipo sin restricciones– Operación a las condiciones de diseño– Dimensionamiento correcto– Efectos de corrosión y medioambientales
Efectos– Contaminación ambiental – Efectos sobre la producción– Incremento de mantenimiento– Confiabilidad
Evitar falsas expectativas
Número Número 3737
VERIFICAR LA ADECUACIÓN DEL PROYECTO
Efectos medioambientalesMejores soluciones a corto y largo
plazoSoluciones aceptables al 100%Costos y metrados base
Número Número 3838
CÁLCULOS DEL COSTO DEL PROYECTO
Estimación real de los presupuestos de acuerdo a precios de mercado
Cotizaciones de equipos de proveedores
Referencias de trabajos similares
Número Número 3939
CÁLCULOS DE LOS BENEFICIOS DEL PROYECTO
Efectuar los cálculos de ahorrosEvaluación financiera
– Relación Beneficio Costo B/C– Sensibilidad a los cambios de precios– Riesgos
Otros– Medio ambientales– Confiabilidad– Aumento de la productividad
Número Número 4040
EEE - ETAPA 6 : INFORME
OBJETIVOS
Presentar el sustento técnico- económico del diagnóstico y las mejoras energéticas encontradas.
Número Número 4141
ESTRUCTURA DEL INFORME
RESUMEN EJECUTIVO INTRODUCCIÓN
– Descripción del estudio– Descripción de los procesos
DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO– Balances de materia y energía– Evaluación de cada energético– Evaluación por cada sistema prioritario– Resumen de costos y consumos
RESULTADOS FINALES– Análisis de la eficiencia por procesos, unidades, equipos y global– Análisis técnico económico de las Mejoras Energéticas
RENTABILIDAD DE LAS MEJORAS
Número Número 4242
ESTRUCTURA DEL INFORME
IDENTIFICACIÓN DE MEJORAS RESULTADOS FINALES
– Análisis de la eficiencia por procesos, unidades, equipos y global– Análisis técnico económico de las Mejoras Energéticas
RENTABILIDAD DE LAS MEJORAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES