INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
“DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO NIVEL 2 APLICADO A LA
INDUSTRIA MANUFACTURERA DE POLÍMEROS”
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTAN:
MARIO CASTAÑEDA MORALES
OMAR YAEL GARCIA FLORES
MARCO ANTONIO PALACIOS RODRÍGUEZ
ASESORES:
ING. VALENTINA LÓPEZ CASTILLO
ING. EVERARDO LÓPEZ SIERRA
MÉXICO, D.F. ENERO DE 2016
ÍNDICE
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................... I
OBJETIVOS ............................................................................................................ II
RESUMEN ............................................................................................................. III
JUSTIFICACIÓN .................................................................................................... IV
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... V
CAPÍTULO 1 DIAGNÓSTICO ENERGETICO ........................................................ 1
1.1 Administración de la Energía Eléctrica. ........................................................ 3
1.2 Diagnóstico Energético. ................................................................................. 5
1.3 Metodología para realizar un Diagnóstico Energético ................................. 7
1.3.1 Trabajos previos de gabinete. .................................................................. 8
1.3.2 Recopilación de información en la instalación. ..................................... 8
1.3.3 Evaluación del estado energético ........................................................... 9
1.3.4 Determinación del potencial de ahorro de energía. ............................... 9
1.3.5 Análisis de factibilidad técnica para la realización de las propuestas
de ahorro de energía. ....................................................................................... 10
1.3.6 Evaluación económica de las medidas de ahorro. .............................. 10
1.3.7 Selección de las medidas a implementar. ............................................ 11
1.3.8 Aplicación de acciones. ......................................................................... 12
CAPÍTULO 2 NIVELES TARIFARIOS EN LA PEQUEÑA Y MEDIANA
INDUSTRIA ........................................................................................................... 13
2.1 La Pequeña y Mediana Empresa (PyME) ..................................................... 15
2.1.1 Industrias manufactureras en México ................................................... 17
2.2 Tarifas eléctricas ........................................................................................... 20
2.2.1 Subsidios a las tarifas eléctricas ........................................................... 21
2.2.1.1 Relación precio-costo ...................................................................... 21
2.3 Funciones de las tarifas ................................................................................ 22
2.4 Clasificación de las tarifas eléctricas .......................................................... 24
2.5 Tarifas en los sectores Industrial y Comercial ........................................... 26
2.6 Tarifas Generales de baja tensión adecuadas para sectores comerciales e
industriales .......................................................................................................... 28
2.6.1 Tarifa 02 ................................................................................................ 28
2.6.2 Tarifa 03 ................................................................................................ 29
2.6.3 Tarifas Comerciales de Media Tensión .............................................. 29
2.7 Regiones Tarifarias ....................................................................................... 32
CAPÍTULO 3 ESTUDIO TÉCNICO ....................................................................... 35
3.1 Diagnostico Energético de Nivel Uno .......................................................... 37
3.1.1 Trabajos previos de Gabinete ................................................................ 37
3.1.2 Recopilación de la Información ............................................................. 38
3.1.3 Ubicación de la carga eléctrica .............................................................. 39
3.2 Diagnóstico Energético de Nivel Dos .......................................................... 47
3.2.1 Medición y evaluación del estado energético ...................................... 47
3.2.2 Localización de potenciales de ahorro y mejoras en la instalación ... 65
CAPÍTULO 4 ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO ..................................................... 67
4.1 Análisis económico ................................................................................... 69
4.1.1 Medidas operativas. ................................................................................ 74
4.1.2 Medidas educativas ................................................................................ 76
4.1.3 Medidas de inversión .............................................................................. 76
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................ 79
ANEXOS ............................................................................................................... 85
Anexo 1. Tablas obtenidas de Normas Oficiales Mexicanas. .......................... 87
Anexo 2. Fichas Técnicas de los Equipos de Trabajo de la Empresa. ........... 90
Anexo 3. Fichas Técnicas de los Equipos de Medición. ................................ 105
Anexo 4. Planos de la Empresa ....................................................................... 112
Anexo 5. Lecturas mensuales tomadas por el medidor de energía WM 4096.
............................................................................................................................ 116
Anexo 6. Método de la Constante de Salón de acuerdo a la NOM-025-STPS-
2008 .................................................................................................................... 120
REFERENCIAS ................................................................................................... 121
GLOSARIO DE TERMINOS ............................................................................... 123
ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................... 129
ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................... 130
I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El gran impacto que tienen las industrias con servicio eléctrico en baja tensión
dentro del sistema eléctrico nacional se debe a que estas presentan altos
consumos de energía originado por la cantidad de equipo y maquinaria que
emplean, que a causa del desconocimiento que la mayoría presenta referente a
los costos de la energía, así como si se encuentra en la tarifa adecuada por el
consumo de energía eléctrica que la misma industria requiere, muchas veces
tienen deficiencias en la utilización de la electricidad, además de que sus equipos
no se encuentren trabajando de manera óptima.
Por lo mencionado anteriormente surgen las siguientes preguntas de
investigación:
Con base a la aplicación de un diagnóstico energético nivel dos en la Industria
Manufacturera de Polímeros ¿Se podrá identificar si se encuentra en la tarifa
eléctrica adecuada? y a su vez ¿Se podrán identificar potenciales de ahorro
significativos?
II
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar mediante el diagnostico energético nivel 2 los potenciales de ahorro
de energía dentro de la Empresa, enfocado únicamente a la energía eléctrica, que
permitirán optimizar el consumo de la Industria Manufacturera de Polímeros.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Identificar los potenciales de ahorro de energía (elementos o partes de la
instalación eléctrica que tengan un uso inadecuado de la misma).
2. Evaluar las condiciones en las que se encuentra la instalación eléctrica, las
áreas de trabajo, así como los equipos eléctricos que se utilizan.
3. Sugerir acciones correctivas una vez que se hayan localizado los
potenciales de ahorro.
III
RESUMEN
Esta tesis fue realizada con el fin de generar un ahorro energético y económico
aplicando un diagnóstico energético nivel dos enfocado a la energía eléctrica en la
Industria Manufacturera de Polímeros y, dar a conocer a los funcionarios de esta
sus principales fallas dentro de su instalación eléctrica basándose en las Normas
Oficiales Mexicanas. Así mismo se ubicaron sus principales Potenciales de Ahorro
de Energía en los cuales nos basamos para saber en qué secciones de la
empresa se podían realizar modificaciones Operativas, Educativas y/o
Tecnológicas (también llamadas de Inversión), de tal manera que las medidas
implementadas fueran las más óptimas para corregir o evitar las pérdidas de
energía eléctrica con la mínima inversión.
Para ubicar los potenciales de ahorro de energía se realizó una inspección visual
de la instalación eléctrica de la empresa y la cual ha sido seccionada en 2 partes,
el área de oficinas y el área de producción, en las cuales se realizó un
levantamiento de cada máquina y/o equipo conectado a la instalación que se
encontraba en esa área y posteriormente se realizaron mediciones para conocer
el consumo de cada una de estas. Para el caso de la maquinaria y demás equipos
eléctricos obtuvimos los valores de Corriente, Tensión y Potencia con la ayuda del
medidor de energía marca Carlo Gavazzi, modelo WM 40, determinando los
valores de forma general, es decir, los consumos totales.
En lo referente al alumbrado, con la ayuda de un luxómetro se obtuvieron los
niveles de iluminación en todas las áreas de la empresa para poder determinar los
niveles mínimos requeridos de acuerdo a la Norma y establecer un confort visual
en cada área de trabajo.
Los resultados obtenidos de las mediciones nos permitieron localizar las
principales pérdidas dentro de la empresa, por consiguiente se propusieron
modificaciones Operativas, Educativas y de Inversión debido a que el proyecto
busca la optimización de la energía eléctrica con la mínima inversión por parte de
la Empresa.
IV
JUSTIFICACIÓN
Este trabajo se hace porque el desarrollar un diagnóstico energético nivel dos nos
proporciona información con la cual se puede obtener un mayor rendimiento de la
energía eléctrica, teniendo consumos menores a partir de la optimización de los
tiempos de operación de las máquinas, así como el número de veces que sean
encendidas, además de que es aplicable para cualquier sector, sea residencial,
comercial o industrial, lo que nos brinda un amplio campo laboral que no implica
una gran inversión en su realización.
Por consiguiente se hace necesario verificar que la industria Manufacturera de
Polímeros se encuentre dentro de la tarifa eléctrica correcta así como ubicar sus
potenciales de ahorro de energía, ya que con esto se puede realizar propuestas
de mejora para obtener un mejor aprovechamiento de energía, con lo que dicho
ahorro se traduce también en ahorro económico, que para cualquier industria lo
primordial es tener alta eficiencia en su materia prima, en este caso de la
electricidad.
La viabilidad de este proyecto radica en la importancia del consumo energético
dentro de cualquier establecimiento, ya que al realizar un análisis tanto cuantitativo
como cualitativo de su instalación eléctrica se puede determinar si existen
pérdidas económicas originadas por el mal aprovechamiento de la energía. Ahora
bien, la inversión requerida para su realización dependerá del alcance del trabajo.
Como ya se ha mencionado este es un Diagnóstico Energético Nivel Dos, con la
particularidad de que solo nos enfocaremos a la Energía Eléctrica, esto por
cuestiones prácticas, además de que se ha ajustado a las características y
necesidades de la empresa bajo estudio.
V
INTRODUCCIÓN
En la actualidad no existe establecimiento industrial en el que no se encuentren
elementos que funcionen con energía eléctrica, ya sean motores, luminarias,
equipo de cómputo, etc. Por lo que se tiene la necesidad de contar con un
suministro de energía correcto, es decir, que se tenga contratado un servicio
eléctrico con la tarifa eléctrica adecuada, lo cual se logra a través del conocimiento
de la carga total que se tiene en el establecimiento.
Una vez que se sabe cuánta carga eléctrica instalada se tiene, se puede
establecer el nivel de consumo que se va a presentar por dichas cargas, y debido
a que no siempre se utilizan todos los dispositivos simultáneamente, se presentan
ciertos niveles de consumo a diversas horas del día, lo cual se conoce como
demanda eléctrica, la cual expresada de manera gráfica se le conoce como curva
de demanda.
Lo ideal es que en la curva de demanda el consumo se presente bajo y constante
durante todo el día de trabajo, pero como ya se ha dicho, en la mayoría de los
casos, si no es que en todos, esto no es posible ya que se cuenta con un
programa de trabajo desarrollado por la empresa, en donde se determinan los
tiempos de operación para los equipos con los que se cuentan. Este programa si
no se ha realizado de manera inteligente, genera que a ciertas horas del día exista
una mayor concentración de demanda eléctrica lo que es conocido como picos de
demanda. Si no se cuenta con una correcta distribución del consumo durante el
día, se expone a una facturación mayor, lo que se traduce en pérdidas monetarias,
dependiendo claro está, de la tarifa que se haya contratado y de los factores de
ajuste correspondientes de acuerdo a la región tarifaria en la que se encuentre la
industria.
De acuerdo a lo anterior, surge la necesidad de realizar un diagnóstico energético
nivel dos y puesto a que abarca todos los tipos de energía utilizados en una
empresa el nuestro se enfoca exclusivamente a energía eléctrica, esto debido
principalmente al tiempo disponible para la realización del estudio, así como a la
VI
magnitud de la empresa y sus requerimientos. Por lo que el estudio es, de hecho
un diagnostico eléctrico, pero con la peculiaridad de tener un nivel de estudio de
mayor profundidad que solo indagación y recopilación de información.
En este contexto el trabajo expuesto se desglosa en 4 capítulos que a
continuación se mencionan:
En el primer capítulo se da una introducción teórica al concepto de diagnóstico
energético, así como la metodología que puede ser empleada para su elaboración.
Dentro del segundo capítulo se encuentran conceptos referentes a las tarifas
eléctricas existentes y aplicables en México, con la finalidad de poder verificar si la
empresa cuenta con la tarifa correcta de acuerdo a su carga eléctrica.
En el capítulo tercero es donde se concentra la información obtenida de la
empresa y es en donde se desarrolla el estudio técnico, es decir, es la parte
medular de todo el trabajo. Se realiza toda la parte analítica de la situación y
estado energético en el que se encuentra la empresa y se expresan los resultados
obtenidos.
Para el cuarto y último capítulo se tiene el estudio económico, el cual básicamente
se enfoca en la determinación de la inversión requerida para llevar a cabo las
medidas correctivas que sean propuestas y de la recuperación de esta misma.
Además se tiene un apartado final de conclusiones donde se realiza el análisis de
los resultados obtenidos, se determina también si fue posible el cumplimiento del
objetivo establecido y se realizan observaciones y recomendaciones generales.
1
CAPÍTULO 1 DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
3
Para poder tener un ahorro económico es necesario que dentro de las
instalaciones eléctricas se tenga un uso correcto de la energía eléctrica. A
continuación se dará una definición del concepto de administración de la energía
eléctrica y los principales puntos de la misma.
1.1 Administración de la Energía Eléctrica.
El tener un manejo adecuado de la energía eléctrica se consigue a través de la
correcta disposición de los elementos que integran la instalación eléctrica, es
decir, seccionar de manera adecuada el uso de la energía por medio de
alimentadores y circuitos derivados necesarios para el control y protección así
como distribución de la energía.
Para lograr la máxima eficiencia dentro del sistema eléctrico se pueden tener
diversos métodos o pasos a seguir, sin embargo al tratarse de administración es
posible seguir el Proceso Administrativo ya conocido ampliamente, pero dándole
un enfoque hacia el uso de la electricidad.
De acuerdo con la Comisión Nacional de Energía Eléctrica, (2010) el Proceso
Administrativo debe cumplir con las siguientes etapas:
Dirección o Gestor Energético
Diagnostico
o Planeación
o Organización
o Integración
o Desarrollo
Control
En la etapa de Dirección, lo que se pretende es que exista un seguimiento a las
prácticas de ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica propias de la empresa,
así como de las establecidas por organismos nacionales e internacionales
dedicados a la generación de medidas ahorrativas.
4
Todo lo anterior es llevado a cabo a través de una persona con la suficiente
autoridad para supervisar la ejecución de dichas prácticas.
Otra de las funciones del responsable de la dirección es la de generar y ejecutar
un plan de acción basado en el análisis detallado de las acciones que se
desarrollan en la empresa y que tienen un impacto directo con el uso de la energía
eléctrica, en otras palabras es el encargado de desarrollar el Diagnostico.
Ahora, de acuerdo con los resultados obtenidos en el Diagnostico se pueden
determinar los puntos en los cuales existen deficiencias en el uso de la energía, de
esta manera se generan medidas de corrección, con lo cual se entra en la
siguiente etapa del proceso, la cual es la Planeación que es en donde se plantean
las metas u objetivos que se han de alcanzar y lo que conlleva su realización
(gastos de realización, recursos humanos, etc.)
Teniendo establecidas las metas que se han de cumplir, es necesario especificar
las actividades que serán delegadas a las diferentes personas involucradas en el
plan de trabajo, es decir, para esta etapa que es la de Organización, se tienen las
bases en las que se desarrollara el plan de trabajo, definiendo la estructura y una
vez teniendo los cargos que se han de designar para la correcta ejecución del plan
de trabajo se genera una departamentalización, estableciendo una jerarquía para
mantener un orden y así poder deslindar responsabilidades. Una vez teniendo los
cargos designados, se procederá a la selección del personal adecuado para
realizar las tareas que sean encomendadas. A esta etapa se le denomina
Integración.
Se debe entender que las etapas del Proceso Administrativos no son aisladas, es
decir, todas de una u otra manera se entrelazan y es así como se crea un círculo
de retroalimentación.
Para la etapa de Control se establece un seguimiento de las medidas que se han
desarrollado de acuerdo con la aplicación del Proceso Administrativo, es decir, se
hace un continuo monitoreo de la aplicación de dichas medidas y además, como
ya se hizo mención, al ser este un proceso cíclico, continuamente se actualiza
5
toda la información recabada en todas las etapas del proceso reiniciando así
todas estas etapas.
1.2 Diagnóstico Energético.
De acuerdo con la profundidad del estudio que se realice, es decir, las horas
invertidas en realizar el trabajo, la cantidad de información recabada y la precisión
que el estudio tendrá, es como se establece la clasificación del diagnóstico
energético.
Cabe aclarar que no existe como tal una clasificación general puesto que, como ya
se indicó, esto depende de la profundidad que tendrá el estudio, pero existen
clasificaciones dadas de acuerdo a las instancias nacionales e internacionales
encargadas de promover la eficiencia energética y además de establecer técnicas
en materia de aprovechamiento sustentable de la energía, para el caso de México
este organismo es la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía
(CONUEE).
La CONUEE en conjunto con los organismos respectivos de América Latina, ha
generado lazos de cooperación en cuanto a técnicas de ahorro y utilización de
energía, logrando con esto crear convenciones en lo referente a las prácticas de
ahorro energético.
Teniendo en cuenta lo antes mencionado, la clasificación de diagnóstico
energético, que, por convención es la más adecuada para nuestro caso de estudio
es la propuesta por la Comisión Nacional de Energía Eléctrica (CNEE,
Guatemala), la cual clasifica al diagnóstico energético en nivel uno (o básico), nivel
dos (o fundamental) y nivel tres.
Diagnóstico Energético Nivel Uno o Básico.
En este tipo de Diagnostico el análisis que se realiza se limita únicamente a
llevar a cabo una inspección visual de las instalaciones, equipos y en el uso
dado a la energía.
6
Una de las principales ventajas de este tipo de diagnóstico es que el costo
económico para su realización es mínimo y permite identificar los posibles
potenciales de ahorro energético.
Por otro lado, al ser un estudio meramente visual no ofrece gran certeza de
que se consiga un ahorro energético con la ubicación de los potenciales ya
que no se cuenta con un análisis cuantitativo.
Diagnostico Energético Nivel Dos o Fundamental.
En este nivel, además de la inspección visual de las instalaciones, se
realiza una evaluación de los parámetros energéticos, proporcionando así
información con la cual se puede llevar a cabo un análisis cuantitativo y
cualitativo del aprovechamiento de la energía.
Esta evaluación energética se realiza de manera general, es decir, se lleva
a cabo en todas las instalaciones y en todos los equipos y los resultados
obtenidos se muestran de forma total, abarcando todo el sistema de
producción.
La forma en que se realiza esta evaluación es a través del uso de
instrumentos de medición especializados de acuerdo al parámetro que vaya
a ser analizado, principalmente se requiere un analizador o medidor de
energía, para tener un panorama general de la utilización de la energía
eléctrica. A este equipo se le suman otros que sean requeridos, como se
mencionó anteriormente, de acuerdo a lo que vaya a ser analizado, si es el
caso de iluminación, principalmente se requiere de un luxómetro para poder
cuantificar los niveles de iluminación en las diferentes áreas de la empresa
y así poder determinar si son los niveles requeridos de acuerdo a norma.
Con este tipo de diagnóstico los potenciales de ahorro son más certeros
puesto que realmente se tienen datos que indican en qué áreas o procesos
se tiene la mayor concentración de pérdidas energéticas.
7
Diagnostico Energético Nivel Tres.
A diferencia del Diagnostico Nivel Dos en el cual las mediciones
energéticas se realizan de forma general a todo el sistema energético,
ubicando solamente las áreas en las que se tienen las mayores pérdidas,
en el Nivel Tres este análisis se hace de forma específica a los equipos o
puntos de las instalaciones que utilizan energía, consiguiendo con esto el
recabar datos aún más confiables y precisos, lo cual ayuda a determinar de
forma exacta los potenciales de ahorro energético.
Cabe señalar que para poder realizar este análisis es necesario contar con
una gama de instrumentos de medición mucho mayor a la utilizada en el
nivel dos y contar con especialistas en la materia, por lo cual este nivel es el
de mayor costo económico, además de que las medidas correctivas que
proporciona pueden involucrar incluso una restructuración en el proceso
productivo de la empresa.
Para el caso concreto de nuestro estudio y sabiendo que el diagnóstico energético
abarca el análisis de todo tipo de energía utilizada dentro de la empresa, cabe
aclarar que por cuestiones de tiempo y en base a las necesidades de la misma el
diagnóstico que nosotros llevamos a cabo se limita al nivel dos, además de que
solamente se analizara exclusivamente el comportamiento y uso de la energía
eléctrica.
1.3 Metodología para realizar un Diagnóstico Energético
Puesto que no hay una serie de pasos a seguir de manera rigurosa para llevar a
cabo un diagnostico energético, ya que este dependerá de las necesidades de la
empresa, lo que se opta por hacer es adoptar alguna metodología sugerida por
las instancias que fomentan del ahorro energético y adaptarla a las necesidades
de la empresa, para nuestro caso de estudio se siguió la siguiente metodología de
acuerdo a la CNEE, (2010):
8
1.3.1 Trabajos previos de gabinete.
Se refiere a la generación del plan de trabajo, es decir, la forma en que se hará la
recopilación de todos los datos referentes a la empresa y su proceso de
producción, así como al uso de energía, principalmente la eléctrica, estableciendo
los equipos y las instalaciones que serán objeto de estudio.
1.3.2 Recopilación de información en la instalación.
Principalmente tiene como fin el establecer de manera confiable a través del
análisis cualitativo y cuantitativo como es que se tiene distribuida la energía.
Además se obtienen todo tipo de diagramas y planos referentes a las instalaciones
energéticas, así como una relación de los equipos con los que cuenta la empresa
consumidores de energía.
Para el caso específico de la energía eléctrica, principalmente se obtiene el
diagrama unifilar, cuadro de cargas y la facturación de la energía.
Realizando el levantamiento es posible obtener todos los parámetros eléctricos
necesarios para evaluar si existen pérdidas en los procesos o en los equipos que
hagan uso de esta energía. Algunos de los parámetros de mayor importancia son:
Potencia real (kW)
Potencia aparente (kVA)
Potencia reactiva (kVAR)
Corriente eléctrica (A)
Tensión eléctrica (V)
Factor de potencia (fp)
Potencia consumida por unidad de tiempo (kWh)
Con la identificación de los puntos en los cuales existan pérdidas energéticas, es
posible evaluar si es necesaria la sustitución de equipos por algunos de tecnología
9
superior y de mayor eficiencia, cambios en la infraestructura e incluso cambios en
la operación de los equipos.
1.3.3 Evaluación del estado energético
En esta parte del diagnóstico se realiza el análisis exhaustivo del uso de la
energía, teniendo como base el consumo energético de la empresa a lo largo del
tiempo, es decir, se analizan no solo los consumos actuales, además se toman en
cuenta los registros históricos tanto de los niveles de producción de la empresa
como de los consumos energéticos que presentaron, todo esto con la finalidad de
identificar los períodos de tiempo en los que la empresa registró el mayor
consumo energético, con lo que a su vez se identifica el proceso o área en la que
se presentó el mayor consumo.
Una vez que se han identificado las áreas que presentan mayor consumo, estás
se convierten en el los puntos principales a los cuales se les debe asignar una
prioridad mayor ya que es ahí donde el ahorro que se puede conseguir también es
mayor.
1.3.4 Determinación del potencial de ahorro de energía.
Al haber evaluado la utilización de la energía dentro de las diferentes áreas de la
empresa, también se han localizado los potenciales de ahorro, que son aquellos
puntos en los que se observan mayores pérdidas energéticas, ya sea por un mal
uso de las instalaciones o equipo, debido a que presenten un mal estado o a que
se esté haciendo uso de equipo obsoleto.
Por tanto es necesario establecer medidas correctivas de acuerdo a la causa que
genera las pérdidas energéticas, las cuales van desde cambios operacionales,
concientización acerca del ahorro energético al personal de la empresa y, si es
que así lo requiera el equipo y se encuentre dentro de las posibilidades de la
empresa, realizar un cambio en el equipo, por equipo de mayor eficiencia
energética.
10
1.3.5 Análisis de factibilidad técnica para la realización de las propuestas de
ahorro de energía.
Con la identificación de los potenciales de ahorro, así como de las medidas a
implementar para conseguir la disminución o supresión de las pérdidas
energéticas, surge la necesidad de analizar la viabilidad y factibilidad de dichas
medidas.
Cabe señalar que este análisis se hace en conjunto con personal especializado de
las cuestiones técnicas de la empresa, puesto que son ellos los que conocen el
proceso productivo de la empresa y pueden determinar cuál sería el momento y
lugar adecuado para llevar a cabo algún cambio en la infraestructura sin interferir
con sus niveles de producción.
1.3.6 Evaluación económica de las medidas de ahorro.
Principalmente en esta parte del diagnóstico, se trata de traducir el ahorro
energético en ahorro económico, es decir, determinar en cifras monetarias tanto el
costo de las medias a implementar, como el ahorro económico que se logra al
aplicar dichas medidas.
Es necesario hacer visible que, al optar por un cambio tecnológico (equipo de
mayor eficiencia), a pesar de considerarse como una de las medidas de mayor
costo, tiende a ser una forma de conseguir ahorros energéticos importantes pero
en un periodo de tiempo relativamente largo puesto que involucra la selección de
la tecnología a utilizar, el mantenimiento que se le debe de realizar y el uso que se
le esté dando al equipo actual, es decir, verificar que realmente sea necesario
sustituirlo.
11
De acuerdo con la CNEE (2010) este punto se puede llevar a cabo mediante
cuatro fases:
1ª Fase. Contemplar exclusivamente las medidas que involucran cambios
ligados directamente con el cambio en las prácticas de uso energético y
operación de maquinaria, además de los ajustes y correcciones a los
sistemas energéticos, los cuales pueden considerarse como los cambios
que representan la menor inversión económica pero que impactan
fuertemente de manera inmediata y en corto plazo.
2ª Fase. Cuando por requerimiento de la instalación se hace necesario
incorporar equipo auxiliar para conseguir ahorro de energía.
3ª Fase. Para este punto, principalmente se evalúa el ahorro económico
que se obtiene al realizar un cambio de equipo de mayor eficiencia
energética.
4ª Fase. Aquí se determinara el ahorro generado por algún cambio
referente a la mejora de la infraestructura y que impacta de manera directa
o indirecta en el uso de la energía.
1.3.7 Selección de las medidas a implementar.
Como punto fundamental en esta etapa, se tiene la contemplación de la inversión
que se requerirá de acuerdo al tipo de medida correctiva que se aplicara, así como
el tiempo de recuperación estimado para esta inversión, es decir, se establece la
rentabilidad de las medidas correctivas.
Ahora bien, de acuerdo con el tiempo de recuperación de la inversión del proyecto
de corrección, se pueden establecer las siguientes categorías:
Inmediatos: Son aquellos en los que la recuperación de la inversión es al instante,
ya sea porque la inversión es nula o porque se trata de un cambio operacional. A
corto plazo: Son los proyectos en los que el periodo de recuperación de la
inversión no rebasa los dos años, se entiende por tanto que la inversión requerida
no es muy fuerte.
12
Mediano plazo: Se considera de mediano plazo a aquellas medidas en las que la
inversión se recupera en un plazo menor o igual a tres años y principalmente
considera acciones en las que se requiere la instalación de aditamentos para el
ahorro energético, o el rediseño de algunos sistemas y cambios en la instalación
eléctrica.
Largo plazo: Aquellas acciones en las cuales se consigue el mayor beneficio o
ahorro, pero en las cuales la inversión requerida es muy superior a todas las
anteriores, por lo que el tiempo de recuperación de la inversión también es mayor.
Por lo general es superior a cuatro años.
1.3.8 Aplicación de acciones.
Una vez que se han completado todas las etapas anteriores, es decir, haber
establecido los potenciales de ahorro, así como establecer las medidas correctivas
y su rentabilidad, es necesario implementar aquellas que hayan sido
seleccionadas como las más viables de acuerdo con el punto de vista técnico del
responsable a cargo del diagnóstico energético y del o los técnicos especializados
de la empresa.
No todas las medidas deben ser realizadas a la par, esto ya dependerá de la
cartera de proyectos que la empresa tenga previamente establecidos, siendo de
esta forma realizados de manera progresiva y adaptándose al proceso productivo
de la empresa para que este no se vea afectado.
Para el caso concreto de nuestro estudio es preciso aclarar que nos limitaremos
únicamente a indicar los puntos en los que, dentro de la instalación eléctrica de
Industria Manufacturera de Polímeros, se presentan pérdidas energéticas, es
decir, solamente identificaremos los potenciales de ahorro energético, por lo tanto
nuestro diagnostico energético queda limitado a la identificación de los potenciales
de ahorro así como a la selección de las medidas correctivas.
13
CAPÍTULO 2 NIVELES TARIFARIOS EN LA
PEQUEÑA Y MEDIANA INDUSTRIA
15
Generalmente una empresa empieza siendo de una escala pequeña pero, con el
tiempo, tiende a crecer de acuerdo al giro que tenga y a la rentabilidad que
presente su producción o servicios.
De esta manera se tienen dos categorías iniciales de toda empresa: Pequeña y
Mediana.
2.1 La Pequeña y Mediana Empresa (PyME)
Teniendo en cuenta que el término "pequeño" es relativo en el mundo empresarial,
porque depende de varios factores como la realidad económica, social y
demográfica de cada región, país e incluso ciudad, resulta imprescindible tomar en
cuenta las siguientes consideraciones antes de definir el término:
En varios países se toma en cuenta un límite numérico de personas que
puede emplear la pequeña empresa para ser considerada como tal. Ese
límite varía de un país a otro y de una industria a otra, por ejemplo, en
Estados Unidos en la industria de la manufactura el número máximo de
empleados puede estar dentro del rango de los 500 a los 1.500
dependiendo del tipo de producto que se fabrique; en cambio, en la venta al
mayoreo el número máximo de empleados puede variar de 100 a 500
dependiendo de la particularidad del producto que se supla. En el caso de
México, tiene un límite de 50 trabajadores para industria y servicios y de 30
para el comercio, en Colombia el límite es de 50 empleos y en el Perú es de
20.
En algunos países se toma en cuenta otros factores que son importantes en
la definición de la "Pequeña Empresa". Por ejemplo, en Estados Unidos
además del límite de personas se toma en cuenta el hecho de que la
pequeña empresa es aquella que es operada independientemente, creada
para ser rentable y que no es dominante en su campo de operación.
16
En el caso de la Argentina, se considera pequeña empresa a aquella que
no sobrepasa un tope de ventas anuales, el cual, depende del sector al que
pertenezca (Agropecuario, industria y minería, comercio, servicios o
construcción). En el caso del Perú, una pequeña empresa es aquella cuyo
número de empleados y su valor anual de ventas no excede una
determinada cantidad.
Entonces, considerando la información anteriormente mencionada se puede dar
un concepto más concreto de lo que es pequeña empresa que, de acuerdo con
Thompson (2007).
"La pequeña empresa es una entidad independiente, creada para ser rentable,
que no predomina en la industria a la que pertenece, cuya venta anual en valores
no excede un determinado tope y el número de personas que la conforma no
excede un determinado límite, y como toda empresa, tiene aspiraciones,
realizaciones, bienes materiales y capacidades técnicas y financieras, todo lo cual,
le permite dedicarse a la producción, transformación y/o prestación de servicios
para satisfacer determinadas necesidades y deseos existentes en la sociedad"
Conforme a lo anterior se podrá hacer diferencia entre una y otra categoría
(pequeña o mediana empresa) a partir del número de trabajadores y el egreso
anual que presente cada una de ellas.
Por lo que una Pequeña Empresa será:
Planta de personal entre once (11) y cincuenta (50) trabajadores.
Activos totales por valor entre quinientos uno (501) y menos de cinco mil
uno (5,001) salarios mínimos mensuales legales vigentes.
17
Y para la Mediana Empresa:
Planta de personal entre cincuenta y uno (51) y doscientos (200)
trabajadores.
Activos totales por valor entre cinco mil uno (5,001) y quince mil (15,000)
salarios mínimos mensuales legales vigentes. (Ramírez, 2006 p. 32)
Ahora después de definir el tamaño de la industria, se tiene que determinar el tipo
de establecimiento, que para nuestro caso se trata de una Manufacturera. Es
importante hacer mención de la repercusión que tienen las empresas
manufactureras en la economía nacional.
2.1.1 Industrias manufactureras en México
El sector Manufacturero de acuerdo con el Sistema de Clasificación Industrial de
América del Norte, México 2007 (SCIAN) se encuentra dividido en 21 subsectores,
86 ramas, 182 sub-ramas y 292 clases de actividad.
Las industrias manufactureras están conformadas por unidades económicas
dedicadas principalmente a la transformación mecánica, física o química de
materiales o sustancias, con el fin de obtener productos nuevos. También se
consideran como parte de las manufacturas las actividades de maquila; el
ensamblaje de partes y componentes o productos fabricados; la reconstrucción de
maquinaria y equipo industrial, comercial, de oficina y otros; y el acabado de
productos manufacturado mediante el teñido, tratamiento calorífico, enchapado y
procesos similares. Igualmente se incluye aquí la mezcla de materiales, como los
aceites lubricantes, las resinas plásticas, las pinturas y los licores, entre otras.
Este sector se caracteriza por ser diversificado; en éste coexisten actividades
altamente concentradas, como la industria siderúrgica, la automotriz, la de
cemento, la elaboración de cerveza, la refinación de petróleo, por citar algunas;
18
junto con industrias atomizadas, como son la fabricación de productos de herrería,
elaboración de pan, de tortillas de maíz, purificación de agua, entre otras.
La información de los Censos Económicos 2009 indica que el sector
Manufacturero en México es el más importante en producción bruta total, al
generar 44.3% del total nacional, concentrando 11.7% de las unidades
económicas y 23.2% del personal ocupado. (INEGI, 2009, p. 23)
Figura 2.1 Impacto de las industrias manufactureras en la economía nacional. INEGI (2009)
Las empresas micro (de hasta 10 personas) representaron 92.5% de las unidades
económicas del total del sector, 23.2% del personal ocupado total y generaron
2.4% de la producción bruta total; es decir, muchos establecimientos generan
poca producción.
19
Por otra parte, las empresas grandes representaron sólo 0.7% del total de
unidades económicas, ocuparon a una de cada dos personas (49.7%), y
produjeron 4 de cada 100 pesos (77.1%); pocas empresas grandes generan
grandes volúmenes de producción. (INEGI, 2009, p. 24)
Figura 2.2 Características de las industrias de acuerdo a su magnitud. Fuente: Recuperado de INEGI (2009)
De acuerdo a estos datos se puede determinar fácilmente que las empresas
industriales dependiendo de su tamaño y tipo necesitaran de un suministro
eléctrico adecuado. Es aquí donde se debe ser muy cuidadoso al seleccionar la
tarifa más adecuada, lo cual se logra sabiendo el proceso que se va a realizar en
la empresa y conociendo también el equipo eléctrico con el que se cuenta, es
decir, la carga instalada.
20
2.2 Tarifas eléctricas
De acuerdo con información obtenida de la Comisión Federal de Electricidad las
tarifas eléctricas se pueden definir como disposiciones específicas que contienen
las cuotas y condiciones que rigen para los suministros de energía.
La Secretaría de Hacienda y Crédito Público, con la participación de las
Secretarías de Energía y de Economía, y a propuesta de la Comisión Federal de
Electricidad, establecen las tarifas, su ajuste o reestructuración, de manera que
tienda a cubrir las necesidades financieras y las de ampliación del servicio público,
y el racional consumo de energía.
De acuerdo con el párrafo anterior, podemos establecer que resultaría imposible
contar con un precio fijo único aplicable a cualquier tipo de cliente, es por ello que
los precios medios de la energía eléctrica para los diferentes sectores reflejan una
marcada diferencia entre las tarifas destinadas a los sectores comerciales y de
servicios, y las del sector industrial; siendo que la mediana empresa comercial
tiene la tarifa más alta.
La tarifa residencial presenta un comportamiento ajeno a la tendencia del resto de
las tarifas; en los últimos 10 años, ésta se mantuvo en un rango con mínimas
variaciones y al final del periodo se ubicó por debajo de la tarifa industrial
promedio. (Prospectiva Eléctrica, 2013-2027, p. 59)
Entonces sería válido afirmar que todas las tarifas eléctricas se encuentran sujetas
a ajustes mensuales, exceptuando a las tarifas agrícolas de estímulo 9-CU y 9-N,
que se ajustan anualmente. Por otro lado, las tarifas del servicio en media tensión
(MT) y alta tensión (AT) en uso general y respaldo, así como las de servicio
interrumpible, tienen diferencias metodológicas respecto a las tarifas específicas.
21
2.2.1 Subsidios a las tarifas eléctricas
El servicio eléctrico se mantiene a través del pago que le ha sido impuesto de
acuerdo al tipo de cliente que sea, ya que con ello es posible solventar el gasto
que genera la producción de energía, aunque cabe mencionar que este pago no
cubre en su totalidad el costo de producción, ya que las tarifas eléctricas cuentan
con un subsidio otorgado por el Gobierno.
Los subsidios a las tarifas eléctricas son la diferencia entre el precio de la
electricidad pagada por los consumidores y el costo promedio de suministro. Los
subsidios a las tarifas de la CFE son financiados mediante registros contables. El
Gobierno Federal reembolsa a la paraestatal por una parte de los subsidios
transferidos a sus consumidores mediante la cancelación de su obligación de
pagar aprovechamiento, mientras el remanente se absorbe por CFE mediante el
decremento de su patrimonio.
Las tarifas Comerciales, Industriales y Domésticas de Alto Consumo no reciben
subsidio, sino que en muchos casos pagan más de su costo de servicio. Las
aportaciones superavitarias de estos usuarios se utilizan para compensar una
parte de los subsidios otorgados a otros usuarios. Por lo tanto, el subsidio
aportado por el Gobierno Federal cubre solo una parte del subsidio total.
2.2.1.1 Relación precio-costo
Como ya se mencionó anteriormente, las tarifas eléctricas en México se proponen
por la Comisión Federal de Electricidad y se fijan por la Secretaría de Hacienda y
Crédito Público. El nivel de los precios variables cobrados a usuarios industriales y
comerciales, se ajusta mensualmente de acuerdo con la evolución de los precios
de la canasta de combustibles, mientras los cargos fijos para estos usuarios y la
totalidad de las tarifas residenciales y agrícolas, se ajustan por índices de precios
relacionados con la inflación.
22
En los últimos seis años, el precio medio de la energía eléctrica se incrementó
como resultado de los ajustes en los precios de los combustibles y la inflación. Se
ha logrado mejorar la relación precio/costo del suministro de energía eléctrica,
resultado de la evolución de tarifas y los costos de CFE, así como la integración
de la zona centro a partir de 2010 (véase Tabla 2.1)
Tabla 2.1 Precio medio, relación precio costo y subsidios al consumidor de energía eléctrica del SEN, 2007-2012. Fuente: Recuperado de Informe de Labores de la CFE, 2012
Concepto
Datos anuales Enero - Junio
2007 2008 2009 2010 1011 2011 2012 Variación
%
Precio
Medio
$/kWh
1.178 1.373 1.212 1.335 1.427 1.391 1.509 4.4
Precio /
Costo
$
0.69 0.64 0.63 0.72 0.76 0.75 0.8 6.7
Subsidio
M$ 105.819 148.522 132.334 102.123 101.522 48.274 47.309 -5.6
2.3 Funciones de las tarifas
Ahora que ya se sabe la importancia de la creación de una tarifa eléctrica, es
necesario hacer mención de las funciones que pueden desempeñar de acuerdo
con los atributos que se le otorgaron al ser creadas, las cuales son tres funciones
principales: la financiera, la económica, y la política y social.
23
1. Función financiera
Se refiere al nivel tarifario que permite asegurar el financiamiento de los costos de
explotación y de inversión, así como la realización de los objetivos financieros, por
ejemplo el equilibrio presupuestario y la obtención de una cierta tasa de
autofinanciamiento o de rentabilidad del capital.
2. Función económica
Se relaciona con la estructura tarifaria. Se habla de estructura y no simplemente
de un precio uniforme del kilowatt-hora (kWh). Señal de costo marginal para influir
en el perfil de la demanda, y promover la eficiencia económica.
El suministro de un kWh a un cliente es un servicio que se valoriza a lo largo de su
cadena de producción-transporte-distribución.
Los costos de abastecimiento están relacionados con el nivel de tensión del
consumidor. Resulta mucho más caro suministrar a los clientes de baja y mediana
tensión que a los de alta. Ello debido a que estos últimos solo requiere de los
equipos de producción y de una red de transmisión para ser alimentados con la
electricidad, contra las necesidades de una red de distribución (de tensión media y
baja) que son adicionalmente necesarios en los clientes de media y baja tensión.
Además, el nivel de pérdidas son diferentes en ambos casos; en el suministro a
los clientes de alta tensión sólo se tienen pérdidas por generación y transmisión,
mientras que en los de baja y media hay que afrontar también las de distribución y
las de transformación.
El costo del kWh no es uniforme en el tiempo, esto se debe a las importantes
variaciones diarias, semanales y mensuales de la demanda, lo que deriva en que,
la venta de electricidad sea en realidad la venta de una curva de carga.
24
Dicha curva presenta una sucesión de “picos” y de “valles” (mediciones donde se
registró un menor consumo) cuyo costo de generación es diferente en cada uno
de estos casos.
Resulta más caro satisfacer la demanda pico, porque para ello se requieren
equipos de producción que son poco utilizados a lo largo del año y, de una red
cuya carga es irregular en este mismo periodo.
3. Función política y social
Esta es consecuencia de la importancia del sector eléctrico dentro de la economía
nacional y, del carácter de servicio público de la distribución eléctrica.
La determinación y la aplicación de una estructura tarifaria no es, en general, de la
competencia exclusiva de la empresa eléctrica. La tarifa es, a menudo, un
instrumento utilizado por los poderes públicos para acompañar a las políticas
industriales o para efectuar la redistribución del ingreso.
Este tipo de intervenciones introduce deformaciones de la tarifa con relación a los
costos, tanto en su estructura (distorsión de señal tarifaría) como en su nivel
(desequilibrio financiero); por ello, se hace necesario tratar de minimizarlas,
desproporcionando lo menos posible la estructura tarifaría de los suministros que
tienen el potencial de desarrollo más importante.
2.4 Clasificación de las tarifas eléctricas
De acuerdo con la página web de CFE, esta divide sus tarifas en dos grupos, las
tarifas específicas (véase Tabla 2.2) y tarifas generales (véase Tabla 2.3), en la
que la unidad de medida es el kilowatt por hora (kW/h). Tomado de (Tarifas CFE,
2015)
25
Tabla 2.2. Tarifas Específicas. Tomado de (Tarifas CFE, 2015)
Servicios públicos 5, 5-A, 6 Cuotas mensuales
autorizadas
Agrícolas 9, 9M, 9-CU, 9-N Cuotas mensuales
autorizadas
Temporal 7 Cuotas mensuales autorizadas
Acuícola EA
Tabla 2.3 Tarifas Generales. Tomado de (Tarifas CFE, 2015)
En baja tensión 2, 3 Cuotas mensuales
En media tensión O-M, H-M, H-MC Cuotas mensuales
autorizadas
Con cargos fijos OMF, HMF, HMCF, Cuotas mensuales
autorizadas
En alta tensión HS, HS-L, HT, HT-L Cuotas
mensuales autorizadas
Con cargos fijos HSF, HS-LF HTF, HT-LF Cuotas
mensuales autorizadas
Servicio de respaldo HM-R, HM-RF, HM-RM, HS-R, HS-RF,
HS-RM, HT-R, HT-RF, HT-RM Cuotas
mensuales autorizadas
Servicio interrumpible I-15, I-30 Cuotas mensuales
autorizadas
Puesto que el establecimiento bajo estudio se encuentra dentro de la categoría de
industria - comercio es necesario conocer las tarifas aplicables para este tipo de
sectores con la finalidad de establecer si la selección de la tarifa es correcta y
corresponde a las funciones y capacidades del establecimiento.
26
2.5 Tarifas en los sectores Industrial y Comercial
Las principales tarifas eléctricas utilizadas en establecimientos comerciales o
industriales (PyMEs) por lo general suelen ser las tarifas 02, 03 y todas las de la
categoría de media tensión, ya que estas tarifas abarcan demandas eléctricas
superiores a las presentes en el consumo doméstico.
Las tarifas de electricidad han tenido variaciones de precios debido a las
constantes fluctuaciones en la inflación.
El comportamiento de las tarifas en los distintos sectores se ha mantenido con la
misma tendencia, sin cambios bruscos, debido al apoyo derivado de los subsidios.
En el año 2008 se dio un incremento en la tarifa de los rubros del sector industrial,
mientras que los demás tendieron a la baja como el caso del sector comercial y
agrícola, efecto de los incentivos del gobierno para apoyar dichos sectores (véase
Figura 2.3).
Las tarifas más altas corresponden al sector comercial y de servicios, alcanzando
en el 2012, 2.91 y 2.08 pesos por kilowatt-hora respectivamente. Mientras que la
tarifa más baja es la del sector agrícola, siendo de 0.58 pesos por kilowatt-hora en
2012, esto es consecuencia de que esta tarifa es la más beneficiada por los
subsidios.
Las tarifas industriales se mantienen en un nivel intermedio, siendo la tarifa de la
mediana empresa la más alta dentro de este rubro con 1.65 pesos por kilowatt-
hora en el 2012 y 1.09 en el 2002. Para la gran industria paso de 0.75 a 1.27
pesos por kilowatt-hora en dicho período. En general la tarifa del sector industrial
se ubicó en 1.51 en el 2012, mientras que en el 2002 era de 0.94 pesos por
kilowatt-hora.
27
Figura 2.3 Precio medio de la energía eléctrica por tipo de usuario, 2002-2012. Fuente: Recuperado de Prospectiva Eléctrica 2013-2027
Las tarifas comerciales utilizadas por la CFE se dividen en tres rubros, de acuerdo
con la clasificación anteriormente mencionada en:
Tarifa 02: Precios utilizados por los servicios que utilizan la energía en baja
tensión a cualquier uso (usualmente en 220 y 120 volts), con demanda de
hasta 25 kW.
Tarifa 03: Costo aplicable a clientes que utilizan la energía en baja tensión a
cualquier uso, con demanda mayor de 25 kW.
Tarifa media tensión: Depende de una solicitud de factibilidad que servirá
para analizar la posibilidad de suministrar el servicio con la red actual. En
un plazo no mayor de 15 días, la CFE emitirá Oficio Resolutivo donde se
notificará la solución técnica más económica del proyecto de obra que se
requiera.
28
De acuerdo a la información anterior, se observa la aplicación que tiene cada una
de las tarifas, pudiendo llamar como tarifa “mínima” aplicable a PyMEs a la tarifa
02, la cual tiene como límite un consumo de 25 kW.
Las tarifas comerciales incluyen el concepto de Demanda y Demanda Máxima
Media.
2.6 Tarifas Generales de baja tensión adecuadas para sectores comerciales e
industriales
2.6.1 Tarifa 02
La tarifa 02 se le aplica a todos los servicios que destinen la energía en baja
tensión a cualquier uso de negocio, con una demanda inferior a 25 kilowatts. El
costo del consumo energético es escalonado.
Tabla 2.4 Precios establecidos para la Tarifa 02. Fuente CFE (2015)
Cargo por energía ($/kWh)
Rango Dic./2014 Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov.
1 - 50 2.241 2.186 2.160 2.103 2.053 2.042 2.021 2.017 2.030 2.109 2.084 2.035
51 - 100 2.706 2.640 2.609 2.540 2.479 2.466 2.440 2.435 2.450 2.545 2.515 2.456
Adic. 2.980 2.907 2.873 2.797 2.730 2.716 2.688 2.683 2.700 2.804 2.771 2.706
Cargo fijo ($)
Mensual 53.31 53.27 54.06 54.31 54.55 54.89 55.08 55.26 55.53 56.02 56.74 56.97
Un ejemplo del costo del consumo energético es el siguiente:
$2.241 por cada uno de los primeros 50 kilowatts-hora.
$2.706 por cada uno de los siguientes 50 kilowatts-hora.
$ 2.980 por cada kilowatt-hora adicional a los anteriores.
29
2.6.2 Tarifa 03
La tarifa 03 se aplica a todos los servicios que destinen la energía en baja tensión
a cualquier uso de negocio, con una demanda superior a 25 kilowatts.
En este caso, el costo de la electricidad se divide en el costo de la demanda
máxima media y el costo por la energía consumida, como se muestra a
continuación:
Tabla 2.5 Precios establecidos para la tarifa 03. Fuente: CFE (2015)
Cargo por demanda ($/kW)
Dic./2014 Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov.
242.01 241.84 245.42 246.57 247.68 249.24 250.11 250.91 252.11 254.35 257.63 258.69
Cargo por energía ($/kWh)
1.699 1.624 1.569 1.487 1.416 1.395 1.364 1.356 1.366 1.452 1.405 1.340
2.6.3 Tarifas Comerciales de Media Tensión
En este caso, las empresas que se encuentran en estas tarifas tienen que adquirir
un transformador para poder transformar la electricidad de Media Tensión a Baja
Tensión con la que trabajan los diferentes aparatos y máquinas. Existen dos
tarifas:
La tarifa OM se aplica a los servicios que destinen la energía a cualquier
uso con una demanda menor a 100 kW. El cobro de este servicio es similar
al de la tarifa 3 con la única variación de que aquí se considera la región en
la que se encuentre, como podemos ver a continuación:
30
Tabla 2.6 Precios establecidos para la tarifa OM para el mes de Diciembre de 2014. Fuente: CFE (2015)
Región
Cargo por kilowatt de
demanda máxima medida
($/kW)
Cargo por kilowatt - hora de
energía consumida ($/kWh)
Dic/2014 Enero Febrero Dic/2014 Enero Febrero
Baja California 133.63 133.54 135.52 1.144 1.087 1.044
Baja California Sur 145.44 145.34 147.49 1.390 1.321 1.269
Central 166.88 166.76 169.23 1.396 1.327 1.274
Noreste 153.47 153.36 155.63 1.306 1.241 1.192
Noroeste 156.66 156.55 158.87 1.295 1.231 1.182
Norte 154.09 153.98 156.26 1.306 1.241 1.192
Peninsular 172.30 172.18 174.73 1.333 1.267 1.217
Sur 166.88 166.76 169.23 1.350 1.283 1.232
La tarifa HM se aplica a los servicios que destinen la energía a
cualquier uso con una demanda superior a 100 kW. En este caso, el
cobro se realiza dependiendo del horario del consumo y se utiliza una
fórmula diferente para el cálculo de la demanda máxima.
31
Tabla 2.7 Precios establecidos para la tarifa HM para el mes de Diciembre de 2014. Fuente: CFE (2015)
Región
Cargo por
kilowatt
de
demanda
facturable
($/kW)
Cargo por
kilowatt - hora
de energía de
punta
($/kWh)
Cargo por
kilowatt - hora de
energía
intermedia
($/kWh)
Cargo por
kilowatt - hora
de energía de
base ($/kWh)
Baja California $ 262.63 $ 2.2002 $ 1.1232 $ 0.8822
Baja California
Sur $ 252.43 $ 1.7652 $ 1.5582 $ 1.1029
Central $ 181.98 $ 2.1086 $ 1.2435 $ 1.0397
Noreste $ 167.31 $ 1.9477 $ 1.1545 $ 0.9458
Noroeste $ 170.85 $ 1.9591 $ 1.1457 $ 0.9599
Norte $ 168.08 $ 1.9617 $ 1.1657 $ 0.9478
Peninsular $ 188.05 $ 2.0625 $ 1.1684 $ 0.9623
Sur $ 181.98 $ 2.0652 $ 1.1881 $ 0.9885
Los cargos que se toman en cuenta para el cobro en tarifa HM son los siguientes:
Cargo por kilowatt de demanda facturable.
Cargo por kilowatt de energía punta.
Cargo por kilowatt de energía intermedia.
Cargo por kilowatt de energía base.
Es importante recordar que los precios de la energía no son de valor constante,
estos cambian mensualmente conforme a diversos factores principalmente
relacionados con el costo de generación.
32
2.7 Regiones Tarifarias
La importancia de las regiones tarifarias radica en que el precio de la energía
eléctrica se ve afectado por ciertos recargos, los cuales se deben a diversos
factores como son la época del año en la que nos encontremos, ya que en horario
de verano el costo de la energía tiende a reducirse, esto por la necesidad
inherente de utilizar aire acondicionado para poder hacer tolerable la temperatura
en ciertas regiones.
Para la aplicación de los cargos de las tarifas con diferencias por región, éstas se
encuentran comprendidas por los estados siguientes:
Figura 2.4 Regionalización estadística del mercado nacional de energía eléctrica. (Prospectiva del Sector Eléctrico 2013-2027, 2013 p. 67)
33
Cabe señalar que para la región central la alta densidad poblacional que tiene,
determina el alto nivel de ventas de energía eléctrica. Durante el periodo 2002 al
2012 dichas ventas se incrementaron 1.4% en promedio anual y alcanzaron
47,264 GWh al final de este período, 2.9% mayor que el año 2011.
El Estado de México fue el Estado que representó el mayor nivel de demanda de
electricidad en la región, con una participación de 37.1% y 8.4% de las ventas
totales del servicio público nacional. Existe un gran desarrollo industrial en este
Estado, lo que hace que se emplee intensivamente la energía eléctrica. Por otro
lado, los sectores residencial y comercial representan la mayor proporción en
cargas atendidas de media y baja tensión de las ventas en esta región.
34
35
CAPÍTULO 3 ESTUDIO TÉCNICO
37
3.1 Diagnostico Energético de Nivel Uno
El trabajo que se realizó dentro de la empresa se apegó lo más posible a la teoría
que se muestra en el Capítulo 1, debido a que la instalación realizada dentro de la
empresa no se llevó un orden y su instalación fue creciendo conforme a su
demanda.
3.1.1 Trabajos previos de Gabinete
La Industria Manufacturera de Polímeros ubicada en Av. Insurgentes 2ª, Santa
María Chiconautla, Ecatepec de Morelos, México, es una empresa dedicada al
diseño y fabricación de refacciones de plásticos, metales y hules mediante el
proceso de inyección moldeo, termoformado, extruido y maquinado. El horario de
trabajo con los que dispone es matutino y vespertino, de 8:00 am a 6:00 pm y 6:00
pm a 9:00 pm respectivamente. Además laboran también en sábado, con un
horario de 6:00 am a 2:00 pm.
Para poder llevar a cabo sus actividades tanto en el área de producción, como en
oficinas dispone de dos acometidas trifásicas, dentro de una tarifa eléctrica tipo
02, la cual es apta para aquellos establecimientos que no superen una demanda
de 25 kW con lo que alimentan todos los dispositivos eléctricos y electrónicos con
los que cuenta.
Esta empresa está dividida en 8 áreas de trabajo, distribuidas en 2 niveles: planta
baja y planta alta. Estas áreas son:
38
3.1.2 Recopilación de la Información
En primer lugar cuenta con un selector SquareD con el cual se elige el uso de las
acometidas, es decir, se tiene una acometida de uso normal y otra de uso
emergente. Este selector consiste en un interruptor de seguridad de dos vías sin
fusible con capacidad de 200 A, del cual se conecta a un interruptor
termomagnético de 75 A (véase Figura 3.2), siendo este su primer protección
(interruptor general). Después de este interruptor se cuenta con otro más de 150 A
ubicado dentro de la planta y de ahí se hacen derivaciones para las diferentes
máquinas y circuitos de alumbrado y contactos en el tablero de distribución.
El conductor utilizado para la alimentación del tablero de distribución es un
conductor calibre 4 AWG, en una distancia de 20 m desde el interruptor principal,
el cual está ubicado en la entrada de la empresa.
Manufacturera de Polimeros
Planta baja
Intermedios
Maquinaria (maquiladoras)
Inyección
Planta alta
Oficinas Oficinas 2° piso
Control de calidad
Producto terminado
Almacen
Comedor
Figura 3.1 Área que conforman a la empresa.
39
Para la conexión de las diferentes máquinas y circuitos de alumbrado y contactos
se utilizó conductor calibre 12 AWG, el cual en ciertas partes de la instalación se
transporta a través de ducto cuadrado sin cubierta.
Figura 3.2 Medios de desconexión para acometida.
3.1.3 Ubicación de la carga eléctrica
Para llevar un control en el censo de cargas las clasificamos en dos tipos:
-Cargas de Alumbrado
-Cargas Generales (Computadoras, maquinaria y misceláneos).
Con la finalidad de tener la información organizada.
Cargas Generales
Dentro de la planta baja o primer nivel se encuentra el área de intermedios, área
de maquinaria (maquiladoras) y el área de inyección.
Mientras que en el área de producción cuentan con maquinaria con alimentación
tanto monofásica como trifásica, como lo son:
40
Tornos
Taladros fresadoras
Sierras, de banco y de mesa
Esmeriles
Máquinas inyectoras (manuales y semiautomáticas)
Prensa hidráulica
Horno
Compresor de aire
En esta área es en donde se encuentra la mayor concentración de carga eléctrica
puesto que es ahí donde se desarrolla todo el proceso principal de producción, por
lo tanto se realizó un esquema como se muestra en la Figura 3.3 de cómo se
encuentra distribuida la maquinaria en este primer piso de la empresa.
En el área de oficinas cuentan con equipo de cómputo, tomacorrientes, así como
alumbrado, es decir, las cargas que se presentan son cargas monofásicas las
cuales representan un pequeño porcentaje de la demanda de energía total.
En la Figura 3.4 podemos observar el Diagrama Unifilar de la instalación de la
empresa. Cabe señalar que este diagrama es solo referencial, es decir, indica las
cargas primordiales en la empresa, además de que los circuitos en él dibujados no
se encuentran distribuidos como lo están en la conexión física ya que no era
posible tener acceso a la distribución de los conductores correspondientes a cada
circuito derivado.
A pesar de esto, nos da una imagen clara de la carga instalada, la cual se puede
apreciar de mejor forma en la Tabla 3.1 en la cual se encuentran solo las cargas
principales de la empresa, es decir, únicamente las cargas que tienen un consumo
significativo.
41
Figura 3.3. Ubicación de la Maquinaria en la Planta Baja.
(NOTA: 1 Tornos, 2 Fresadoras, 3 Rooter, 4 Sierra, 5 Extractor, 6 Bomba neumática y 7 Bomba de aceite)
42
Figura 3.4 Diagrama Unifilar de la instalación eléctrica de la empresa.
43
Tabla 3.1 Cuadro de cargas de la instalación eléctrica.
44
Cargas de Alumbrado
En las Figuras 3.5, 3.6 y 3.7 se muestran la distribución de las luminarias dentro
de la empresa de acuerdo con las áreas o secciones de esta, teniendo planta baja,
primer piso y oficinas en segundo piso. Lo cual, más adelante, nos servirá como
referencia para determinar el punto en donde se tomara la medición de los niveles
de iluminación.
Figura 3.5 Plano de ubicación de las luminarias en la planta baja.
45
En la figura 3.5 se puede observar la distribución actual de las luminarias dentro
de la planta baja de la empresa.
Figura 3.6 Plano de ubicación de las luminarias en el 1er piso.
En la Figura 3.6 se puede observar la distribución de las luminarias
correspondiente al primer piso de la empresa, en este nivel se encuentran
concentradas las áreas en las que se requiere de una iluminación de nivel mayor
ya que es aquí donde se llevan a cabo trabajos de precisión.
46
Figura 3.7 Plano de ubicación de las luminarias en las oficinas del 2º piso.
En la Figura 3.7 se muestra la distribución de las luminarias dentro del área de
oficinas del segundo piso, nótese que es en donde se presenta una distribución
más equitativa en toda el área.
47
3.2 Diagnóstico Energético de Nivel Dos
3.2.1 Medición y evaluación del estado energético
Cargas Generales
Para poder ubicar las maquinas con un mayor consumo de corriente se realizaron
las mediciones que se muestran en la Tabla 3.2 fueron tomadas con un
ampermetro desde el tablero de suministro debido a que demasiado peligroso
tomarlas en cada máquina. Los resultados obtenidos de estas mediciones nos
ayudaron a ubicar la maquinaria que requerían ser sustituidas ya que son
obsoletas y tienen un alto consumo, por una maquinaria más moderna. Por otra
parte las corrientes obtenidas también se utilizaron para ver la corriente de
consumo de cada fase y por lo tanto poder determinar si las fases se encontraban
desbalanceadas.
Tabla 3.2 Valores obtenidos de las mediciones hechas a los equipos.
FASE EQUIPO
Corriente (A)
A B C
Fresadora No. 1 2.3 2.6 2.4
Fresadora No. 2 2.3 2.2 2.6
Taladro Fresador Taiwanés 1.3 1.2 1.6
Horno 12.9 13 13.5
Máq. Inyección Amarilla 3.9 3.1 4.1
Sierra de Mesa 4.8 5.2 6.3
Contactos Máq. Iny. Amarilla - - 2.6
Contactos Alum. 1er. Piso - 2.0 -
Área de rebabeo 9.6 - -
Switch de Inyectoras Manuales 8.3 - -
Torno Verde “Lathe” 2.7 2.5 3.4
Torno Verde sin Marca 3.2 2.9 3.7
Torno Azul Harrison 2.7 2.5 3.3
Máq. Inyección Verde 3.5 3.1 3.8
Switch de Compresora y Cont. En pared 6.5 6.5 5.5
Alumbrado Máq. De Herramientas - - 1.7
Resistencia - 12.9 -
Total 64 59.7 51.9
48
También se obtuvieron los consumos por parte de los equipos de cómputo los
cuales pueden ser observados en la Tabla 3.3
Tabla 3.3 Consumos generados por los Equipos de oficina.
Equipo
PC
y P
ort
átil
Modo de funcionamiento
del equipo
Consumo Unitario
(PC)
Consumo Unitario (Portátil)
Para PC Para
Portátil
W kW W kW
Apagado o hibernando
pero enchufado a la
corriente
4 1 60 0.06 4 0.004
Suspendido 9 2 135 0.135 8 0.008
Encendido con la pantalla
apagada por la gestión de
energía
54 10 810 0.81 40 0.04
Encendido sin hacer nada o haciendo un trabajo muy
ligero: (escribiendo
un texto).
76 18 1140 1.14 72 0.072
Encendido haciendo
cosas pesadas (copiando ficheros)
83 21 1245 1.245 84 0.084
Encendido haciendo
cosas pesadas (CPU al 100%)
125 23 1875 1.875 92 0.092
Cantidad Carga
instalada (kW)
Carga demandada
(kW)
Consumo (kWh/mes)
Horas diarias
de uso
Porcentaje del total
Impresoras 4 0.600 0.600 18 1 0.89
Fotocopiadora 1 0.900 0.900 27 1 1.33
PC 15 1.8 1.8 843.75 10 41.55
Portátil 4 0.9 0.9 122.67 9 6.04
Total 4.2 4.2 1011.42 21 49.81
49
Dentro de la planta baja o primer nivel se encuentra el área de intermedios, área
de maquinaria (maquiladoras) y el área de inyección. En estas tres áreas es en
donde se encuentra la mayor concentración de carga eléctrica puesto que es ahí
donde se desarrolla todo el proceso principal de producción.
En el área de oficinas se cuenta con equipo de cómputo, tomacorrientes, así como
alumbrado, es decir, las cargas que se presentan son cargas monofásicas las
cuales representan un pequeño porcentaje de la demanda de energía total.
Mientras que en el área de producción (como se muestra en la Figura 3.3) cuentan
con maquinaria con alimentación tanto monofásica como trifásica (Tornos,
Taladros fresadoras, Sierras de banco y de mesa, Esmeriles, Máquinas
inyectoras, Prensa hidráulica, Horno Industrial, Compresor de aire, Lijadoras)
Este tipo de cargas representan el mayor porcentaje del consumo eléctrico total,
ya que en su mayoría se trata de máquinas que hacen uso de motores.
Como resultado de estas mediciones tenemos que para los valores de tensión
registrados (véase Tabla 3.4), se observa una diferencia presente, en primera
instancia entre el valor de 220 V que suministra CFE y el valor que realmente se
tiene es decir, el valor medido y en segunda entre cada una de las fases, es decir,
lo que tenemos es un desbalanceo entre las fases.
Este fenómeno es debido a una distribución de cargas que no se realizó de
manera equitativa y por lo tanto la tensión en cada fase está por debajo del valor
nominal.
50
Tabla 3.4 Mediciones tomadas por el Analizador de Energía (modelo WM 4096).
Fecha Hora Fase “A” (V)
Fase “B” (V)
Fase “C” (V)
Frecuencia (Hz)
Fp Corriente
(A)
09/02/2015 11:00 185.3 192.3 206.1 60 0.98 55
09/02/2015 18:20 193.3 194 197.4 60 0.92 59.7
10/02/2015 11:07 186 190.2 191.1 60 0.99 33.92
10/02/2015 17:12 197 198 197 60 0.99 42
11/02/2015 11:52 188.3 193.2 190 60 0.98 71.4
11/02/2015 17:10 196.7 191.7 200 60 0.99 45.6
12/02/2015 10:45 195 195.1 200.1 60 0.99 35.11
12/02/2015 18:21 191.4 204.8 199.3 60 0.91 32.66
13/02/2015 11:39 198.8 202.7 203.4 60 0.99 33.65
13/02/2015 18:16 196.3 199 201.2 60 0.98 34.75
14/02/2015 11:25 192.1 197.7 197.7 60 0.92 50.28
16/02/2015 10:16 189.9 199.1 193.8 60 0.99 34.29
Además de las mediciones de tensión también se obtuvieron valores de corriente,
con los cuales también es posible observar el desbalance presente en los niveles
de tensión entre fases. Véase Figura 3.8
Figura 3.8 Grafica Tensión (V) vs Tiempo (Horas.)
170
175
180
185
190
195
200
205
210
11:00 18:20 11:07 17:12 11:52 17:10 10:45 18:21 11:39 18:16 11:25 17:00
V1-2 (V)
V2-3 (V)
V3-1 (V)
51
Cabe mencionar que fue gracias al medidor de energía modelo WM 4096 de la
marca Carlo Gavazzi también se pudieron obtener valores de estos parámetros
eléctricos, los cuales se muestran en la Tabla 3.1 , con la que fue posible realizar
el cálculo de potencia demandada por la empresa a ciertas horas de trabajo.
Para el cálculo de la potencia se sabe que:
√
Tabla 3.5 Potencia calculada mediante mediciones
F.P Corriente
(A) Potencia
(kW)
0.98 55 20.54
0.92 59.7 20.93
0.99 33.92 12.80
0.99 42 15.84
0.98 71.4 26.66
0.99 45.6 17.20
0.99 35.11 13.24
0.91 32.66 11.33
0.99 33.65 12.69
0.98 34.75 12.98
0.92 50.28 17.63
0.99 34.29 12.94
Para fines prácticos solo se muestran valores correspondientes a una semana, si
se desea ver el historial completo consultar el Anexo 5 al final del informe.
52
Alumbrado
La iluminación es uno de los factores más importantes y más utilizados dentro de
la empresa, es necesario identificar la tecnología utilizada, es decir, el tipo de
lámpara instalado en cada área de la empresa. Todo esto con la finalidad de poder
cuantificar la parte del consumo total que representa y así tener una idea clara a
su vez del costo que tiene dentro de la facturación. En las tablas 3.3, 3.4 y 3.5 se
pueden observar los diversos tipos de lámparas utilizadas en cada una de las
diferentes áreas dentro de la empresa, así como el consumo con respecto a cada
mes por parte de estas lámparas.
Tabla 3.6 Lámparas instaladas en la planta baja.
Descripción del sistema instalado
Total de Luminarias
cantidad
Carga Instalada
kW
Consumo en kWh/mes
Horas de uso promedio al
día
Lámpara Fluorescente 2x60 W T8
2 0.248 74.4 10
Lámpara Fluorescente 2x32 W T8
8 0.544 163.2 10
Lámpara Fluorescente 1x54 W T5
1 0.056 16.2 10
Lámpara Fluorescente
compacta autobalastrada
54 W
1 0.054 16.2 10
Lámpara Fluorescente
compacta autobalastrada
120 W
2 0.240 72 8
53
Tabla 3.7 Lámparas instaladas en el 1er piso.
Descripción del sistema instalado
Total de luminarias cantidad
Carga Instalada
kW
Consumo en kWh/mes
Horas de uso promedio al
día
Lámpara Fluorescente 2x28 W T5
5 0.3 90 9
Lámpara Fluorescente 2x32 W T8
3 0.204 57.6 10
Lámpara Fluorescente
compacta autobalastrada
54 W
4 0.216 64.8 6
Tabla 3.8 Lámparas instaladas en oficinas 2º piso.
Descripción del sistema instalado
Total de luminarias cantidad
Carga Instalada
kW
Consumo en kWh/mes
Horas de uso promedio al
día
Lámpara Fluorescente 2x28 W T5
6 0.36 108 9
En la tabla 3.6 se tiene el consumo total en kWh del sistema de alumbrado en un
día y en un mes.
Tabla 3.9 Total kWh por mes/día.
Periodo kWh
Por mes 662.4
Por día 26.496
Reiteramos el uso de nuestro mes base, el cual consiste de 25 días hábiles y un
día hábil de 12 horas de trabajo.
Cabe señalar que algunas de las lámparas utilizadas ya se encuentran
discontinuadas de acuerdo a los estatutos de la NOM-028-ENER.
54
Además la carga instalada mostrada en las tablas 3.2, 3.3 y 3.4 se considera la
potencia de las lámparas tomando en cuenta la potencia consumida por los
balastros la cual para fines prácticos se consideró de 2 W.
Evaluación de la iluminación en la Empresa
Con el fin de encontrar potenciales de ahorro dentro de los sistemas de
iluminación, se deben analizar las normas aplicables.
Como inicio, se debe contar con un levantamiento donde se incluyan dichas
mediciones y cálculos, no se debe olvidar que los niveles de iluminación deben ser
tomados sin contribución de luz natural, esto con el fin de analizar la eficiencia del
sistema de iluminación.
Aunque si es necesario realizar las mediciones con luz natural para poder tener
una referencia de los niveles máximos de iluminación alcanzables.
NOM-007-ENER-2004 Eficiencia energética en sistemas de alumbrados en
edificios no residenciales
En base a lo establecido en esta NOM se puede determinar que las áreas que no
cumplan con esta norma representan un área de oportunidad para ahorrar energía
porque así se tiene un punto de referencia de la densidad de carga que debería
existir en cada área
Cálculo de la Densidad de Potencia Eléctrica en el Alumbrado (DPEA)
La determinación de la DPEA se calcula a partir de la carga total conectada de
alumbrado entre el área total por iluminar. De acuerdo con lo dicho anteriormente
se establece la siguiente formula:
55
Conforme a la formula anterior se calcularon los DPEA de las diferentes áreas de
la Empresa de Manufactura del Polímeros, a continuación se muestran los
resultados en la Tabla 3.10 Estos valores se compararon con los valores
establecidos en la Tabla A.1 de esta norma (véase Anexo 1)
Tabla 3.10 Comparación e interpretación de los resultados obtenidos en la Área de producción planta baja, de acuerdo a la Tabla 1 de la NOM.
Concepto
Zona
Planta Baja
Producción 1er Piso
Oficina 1er Piso
Oficina 2do Piso
Almacén 1er Piso
Almacén Planta Baja
Exterior
DPEA Calculado
(
DPEA NOM-007
Cumple NOM-007
No Si Si No No Si No
Como se observa en la Tabla 3.10 existen áreas de la empresa en las que el
DPEA no cumple con el establecido por la NOM lo que conlleva a considerar esa
área como posible potencial de ahorro, ya que se puede realizar alguna
modificación en el sistema de alumbrado.
NOM-025-STPS-2008 Condiciones de Iluminación en los Centros de Trabajo
El nivel de iluminación es una de las características que se deben tomar en cuenta
dentro de cualquier área ya sea residencial, comercial e industrial, siendo esta
última área la de mayor prioridad, puesto que es ahí en donde se desarrolla todo
el trabajo de producción, por lo cual, contar con la iluminación adecuada para
llevar a cabo el trabajo resulta de suma importancia y sobre todo que estos niveles
56
estén dentro de los niveles establecidos por norma, en este caso por la NOM-025-
STPS-2008 (desde este momento y para este estudio, dentro de este tema
referida como NOM.)
Para seleccionar el nivel de iluminación dentro de un área específica, esta
depende de diversos factores como son el tiempo de duración de la actividad
desarrollada en esa área, el estado fisiológico de los ojos de los trabajadores, así
como de las condiciones ambientales en el área de trabajo.
En este caso, se desarrolla el estudio de los niveles de iluminación para la
Empresa Manufacturera de Polímeros con la intención de corroborar el
cumplimiento de sus niveles con los de norma, pero, teniendo como principal
objetivo para nuestros fines, el de observar el comportamiento que tiene su
sistema de iluminación y el impacto que este genera en el pago de la electricidad
demandada.
Medición de los niveles de Iluminación en la Empresa
Cabe mencionar que las lecturas se tomaron de acuerdo a los lineamientos de la
NOM y sobre los planos de trabajo. En las siguientes Figuras 3.5, 3.6 y 3.7 se
muestran los planos de ubicación de las lámparas que se encuentran instaladas
en las diferentes áreas de la empresa, cada una de las lámparas tiene su
respectiva potencia; esta ubicación se realizó con el fin de mostrar cómo están
distribuidas las luminarias.
Teniendo la ubicación de las luminarias se procedió con las mediciones de los
luxes con ayuda del Luxómetro de la marca Steren (véase en Anexos), las
mediciones que se realizaron tratamos de que fueran distribuidas de manera
uniforme, pero debido a que las áreas eran irregulares, estas se tuvieron que
seccionar de tal manera que se pudiera obtener una área regular. Otro de los
inconvenientes al tomar la medición fue la ubicación de la maquinaria, ya que esta
interfería con el punto en el que se hizo la medición.
57
En las Figuras 3.9, 3.10 y 3.11 se ubican en donde se realizaron las mediciones,
además cuentan con una numeración de tal manera de localizar rápidamente en
donde se encuentra la medición, también se puede apreciar como seccionamos
las áreas, a causa de que en cada área se realiza un trabajo diferente y por lo
tanto los valores con respecto a la NOM varían.
Figura 3.9 Plano de ubicación de mediciones en la planta baja.
58
Figura 3.10 Plano de ubicación de mediciones en el 1er piso.
59
Figura 3.11 Plano de ubicación de mediciones en las oficinas del 2º piso.
60
Las mediciones que se realizaron se hicieron en 2 horarios diferentes, las primeras
mediciones se realizaron en a las 11:50 am y las siguientes se realizaron a las
7:00 pm, esto se hizo debido a que en el día la iluminación en todas las áreas de
la empresa aumenta ya que se beneficia de la luz natural (la luz del sol) y con
respecto a las mediciones obtenidas en la noche consideramos que es cuando la
iluminación está en su óptimo rendimiento y sin que algún otro factor perjudique o
beneficie a esta iluminación.
Es por eso que a continuación se muestra una tabla con los valores mínimos y
máximos obtenidos, así como el valor mínimo con el cual deben contar las áreas
determinadas y el dictamen de “cumple” o “no cumple” según sea el caso. Los
niveles obtenidos fueron comparados con la Tabla 1 de la NOM. Esta tabla puede
ser consultada en el Anexo A.
El número de medición corresponde con los las indicadas en los planos de
ubicación referidas en estos como X1, X2, X3…Xn.
Tabla 3.11 Mediciones tomadas a las 7:00 pm en la Oficina del 2° piso.
Mediciones Distribuidas
Uniformemente
Mediciones en área de trabajo (Escritorios)
No. de Medición
Luxes No. de
Medición Luxes
1 170 1 118
2 202 2 120
3 186 3 131
4 191 4 138
5 172 5 128
6 169 6 145
7 170 7 137
8 171 8 129
9 171 9 138
61
Tabla 3.12 Mediciones tomadas a las 11:50 am en la Oficina del 2° piso.
Tabla 3.13 Determinación del cumplimiento de las mediciones de iluminación respecto a los de la NOM para la Oficina del 2° piso.
Área
Valor Mínimo
Medido
(Luxes)
Valor Máximo
Medido (Luxes)
Valor Establecido
por la NOM
(Luxes)
Dictamen
Oficina de 2do
Piso 118 675 300 No Cumple
Mediciones Distribuidas
Uniformemente
Mediciones en área de trabajo (escritorios)
No. de Medición
Luxes No. de
Medición Luxes
1 708 1 675
2 503 2 459
3 450 3 426
4 616 4 563
5 537 5 455
6 395 6 353
7 560 7 505
8 368 8 316
9 350 9 317
62
Tabla 3.14 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y vespertino (7:00 pm) en la Oficina del Primer Piso.
Tabla 3.15 Determinación del cumplimiento de las mediciones de iluminación respecto a los de la NOM para la Oficina del primer piso.
Área Valor Mínimo
Medido (Luxes)
Valor Máximo Medido (Luxes)
Valor Establecido por la NOM
(Luxes) Dictamen
Oficina de Primer Piso
127 242 300 No Cumple
Tabla 3.16 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y vespertino (7:00 pm)
en la Área de producción 1er piso
Área
Mediciones a las Matutinas (11:50 am)
Mediciones Vespertinas (7:00 pm)
No. de Medición
Luxes No. de
Medición Luxes
Rebabeo
1 476 1 516
2 290 2 198
3 535 3 602
4 335 4 365
5 603 5 509
6 528 6 610
7 345 7 354
Calidad
8 106 8 148
9 123 9 116
10 138 10 131
11 129 11 122
Pasillo
12 219 12 152
13 202 13 201
14 131 14 105
15 150 15 115
Mediciones a las Matutinas (11:50 am)
Mediciones Vespertinas (7:00 pm)
No. de Medición Luxes No. de Medición Luxes
1 208 1 152
2 198 2 166
3 230 3 168
4 195 4 213
5 200 5 127
6 216 6 191
7 195 7 213
8 123 8 160
63
Tabla 3.17 Determinación del cumplimiento de las mediciones de iluminación respecto a los de la NOM para las áreas de Rebabeo, Calidad y Pasillo.
Área Valor Mínimo
(Luxes) Valor máximo medido (luxes)
Valor Establecido por la NOM
(Luxes) Dictamen
Rebabeo 198 603
200
No Cumple
Calidad 106 138 No
Cumple
Pasillo 105 219 No
Cumple
Tabla 3.18 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y vespertino (7:00 pm)
en el Área de Producción planta baja.
Área
Mediciones a las Matutinas (11:50 am)
Mediciones Vespertinas (7:00 pm)
No. de Medición
Luxes No. de
Medición Luxes
Horno
1 310 1 312
2 251 2 252
3 245 3 179
4 310 4 144
Tornos y Fresadoras
5 180 5 203
6 260 6 181
7 570 7 433
8 653 8 613
9 484 9 316
10 449 10 221
11 542 11 218
12 170 12 144
13 274 13 150
14 332 14 245
15 530 15 336
Inyectoras
16 424 16 287
17 306 17 180
18 536 18 180
19 645 19 313
64
Tabla 3.19 Determinación del cumplimiento de las mediciones de iluminación respecto a los de la NOM para las áreas de Horno, Tornos y Fresas e Inyectoras.
Área Valor
Mínimo (Luxes)
Valor máximo medido (Luxes)
Valor Establecido por la NOM
(Luxes) Dictamen
Área horno 144 310
200
No Cumple
Tornos y fresas 144 653 No Cumple
Inyectoras 180 645 No Cumple
A pesar de que se tienen valores muy altos en algunas áreas que sobrepasan el
valor establecido por la NOM, este valor queda anulado por el valor mínimo que es
el valor de medición más pequeño obtenido en las mediciones de cada área a las
horas antes mencionadas.
Ahora bien, se debe tener en cuenta que las áreas de trabajo dentro de la
empresa no se encuentran distribuidas de manera uniforme, por lo que, realizar
las mediciones de la manera más adecuada resultó muy complicado.
Se utilizó el Método de constante de salón, descrito en la NOM (Véase en el
Anexo 7) para la obtención del número de mediciones a realizar el cual no resulto
fácil su distribución para el área de producción, ya que en esa área se tienen
diferentes alturas entre las luminarias y el plano de trabajo. Sin mencionar que,
aun siendo un establecimiento relativamente pequeño, la cantidad de luminarias
es considerable así como los tipos de lámparas utilizadas.
65
3.2.2 Localización de potenciales de ahorro y mejoras en la instalación
1) El conductor de puesta a tierra no se encuentra conectado de manera
sólida en algunos de los equipos de trabajo.
2) El Interruptor principal es de un valor menor de operación con respecto al
interruptor secundario, lo cual es un error de coordinación de protecciones.
3) Se presenta un exceso de conductores portados por las charolas.
4) Se presenta un desbalance en las fases, superior al 5% tomado como
referencia, lo que conlleva a caídas de potencial y por tanto un deterioro en
los equipos o mal funcionamiento de los mismos.
5) El tiempo de uso de la maquinaria preferentemente debe ser prolongado,
puesto que en cada encendido de la maquinaria se presenta un incremento
en el consumo.
6) Considerar una mejor planeación en cuanto a los tiempos de uso de las
maquinas (tiempos de producción)
7) El uso de la iluminación artificial es prolongado y en algunas áreas existe
excedente de luminarias.
66
67
CAPÍTULO 4
ANÁLISIS COSTO-BENEFICIO
69
4.1 Análisis económico
Una vez que se ha estudiado el estado en el que se encuentra la instalación
eléctrica, así como las máquinas y equipos eléctricos, es necesario establecer el
consumo eléctrico total para definir el precio que será pagado debido a este
consumo. Para esto es necesario obtener el precio correspondiente a la tarifa a la
cual se ha contratado el servicio, que en este caso es en la tarifa 02, y debido a
que el estudio se empezó a realizar en Diciembre de 2014, se tomaran los precios
de la energía correspondientes a ese periodo.
Este valor de facturación puede ser obtenido de dos maneras, ya sea que la
Empresa nos lo proporcione o que sea calculado a través de las mediciones
realizadas. En nuestro caso disponemos de ambos medios para obtener este
valor.
Figura 4.1 Recibo de la facturación del consumo eléctrico. Propiedad de la Empresa
70
Descripción de la Figura 4.1
1. Total a pagar
2. Consumo total (kWh)
3. Período de consumo (bimestral)
4. Gráfica de consumo
a. 1er Escalón (primeros 100 kWh)
b. 2do Escalón (100 kWh después del 1er Escalón)
c. Excedente (kWh después del 2do Escalón)
5. Conceptos que determinan la facturación
Para el primer caso que es el valor obtenido a través del recibo que CFE hace
llegar a la empresa este valor se puede observar en la Figura 4.1. Además
podemos apreciar tanto el valor total del consumo bimestral, como el total a pagar
en este periodo.
Para el segundo caso, que es la obtención de la Facturación, se tienen que
realizar cálculos de acuerdo a las mediciones realizadas.
En la Tabla 3.3 se pueden observar los valores obtenidos por el Medidor WM-
4096, con los cuales se realizó el cálculo de los kilowatts totales, estableciendo
con este cálculo la carga total, los kilowatt-hora (kWh) y con ellos a su vez se
calculó la facturación.
El valor de potencia resaltado dentro de la Tabla 3.4 es el valor más alto obtenido
por el cálculo realizado con las mediciones, que si se compara con el límite de
kilowatts establecido para la utilización de la tarifa 02 el cual es de 25 kW, este es
excedido por 1.66 kilowatts lo que colocaría a la Empresa dentro de la tarifa 03.
Ahora, se tomaron lecturas en el medidor que CFE instaló en la Empresa, y a
pesar de que no fueron tomadas a mismas horas, se pudo con ellas hacer un
estimado del consumo que la Empresa tendría durante un día, un mes y un
bimestre.
71
Tabla 4.1 Lecturas obtenidas por el medidor de CFE de la Empresa.
Hora Fecha kWh
kWh registrados
desde el 27 de enero
12:53 p. m. 27/01/15 13241
11:23 a. m. 04/02/15 13810 569
02:52 p. m. 04/02/15 13832 591
05:02 p. m. 05/02/15 13972 731
07:40 p. m. 05/02/15 13999 758
01:35 p. m. 07/02/15 14191 950
10:51 p. m. 26/02/15 15637 2396
Tabla 4.2 Lecturas obtenidas por el medidor de CFE de la Empresa.
kWh por mes kWh bimestral
1894.74 3789.47
3075.95 6151.90
3666.98 7333.95
2412.35 4824.70
Para fines prácticos debidos a los periodos de trabajo de la Empresa, los valores
de las Tablas anteriores se obtuvieron asignando como día laboral a aquel que
consta de 12 horas y mes laboral a aquel que consta de 25 días.
Los valores registrados en la Tabla 4.2 resultan de las mediciones comprendidas
entre los meses de enero y febrero de 2015.
Tomando como base el último valor registrado de kWh de la Tabla 4.2 ya que de
acuerdo a lo que se estableció en el párrafo anterior, ese valor de kilowatt-hora es
el más cercano al periodo de un mes por lo tanto este valor es el que se utilizará
para realizar el cálculo de facturación, que quedaría de la siguiente manera:
72
Primer escalón de 100 kWh:
Segundo escalón de 100 kWh:
Consumo excedente el cual abarca todos los kW consumidos después de los dos
escalones de 100 kW:
Más el costo de los dos escalones de 100 kWh:
Mas es 16% de este subtotal:
Tabla 4.3 Obtención de la Facturación para Tarifa 02.
Cargos Valor total en Cargos $ Total $
Consumo de Energía 100 kWh 2.241 224.1
100 kWh 2.706 270.6
Consumo total 494.7
Consumo Excedente 4624.70 kWh 2.98 13781.61
Total de energía 14275.61
IVA 16% 2284.10
Total a facturar 16559.70
Si hacemos la comparación entre este valor obtenido en la Tabla 4.3 en el Total a
facturar y el valor dado del recibo de CFE podemos observar una diferencia
enorme entre el pago que se tendría que estar haciendo.
73
Es importante señalar que la mayoría de las lecturas presentadas en el recibo de
CFE son de origen estimado
Ahora, regresando a la Tabla 3.4 donde se había marcado el valor de potencia
obtenido a través de cálculos derivados de las mediciones, se había dicho que
excede por 1.66 kW al límite establecido por la tarifa 02, por tanto se puede
sugerir un cambio a la tarifa 03, pero el único inconveniente aquí es que para
poder hacer este cambio, el consumo de kWh que excede al límite de 02 tendría
que ser muy repetitivo, es decir, que se presentara de forma continua, pero debido
a los periodos de trabajo en la empresa, los cuales no son regulares esto no
podría ser posible aun.
Por lo tanto se deja abierta la propuesta, de acuerdo con el crecimiento que pueda
presentar la Empresa. A pesar de esto se realizó el cálculo de la facturación que
se tendría si se contara con un servicio eléctrico perteneciente a la tarifa 03.
Costo por consumo de kWh:
Costo por demanda (resultante de la demanda promedio de acuerdo con la curva
de demanda. Véase Grafica de Potencia del Anexo 5)
Sumando ambos costos:
Mas es 16% de este subtotal:
74
Tabla 4.4 Obtención de la Facturación para Tarifa 03
Cargos Valor total en kWh Cargos $ Total $
Consumo de Energía 4824.70 1.718 8288.83
Consumo total 8288.83
Cargo por demanda 20 kW 241 4820
Total de energía 13108.83
IVA 16% 2097.41
Total a facturar 15206.24
De acuerdo al Total a facturar de la Tabla 4.4 correspondiente a la tarifa 03 y el
total de la tarifa 02 registrado en la Tabla 4.3 se determina que en el caso de
cumplir con los requerimientos para poder estar dentro de la tarifa 03, el precio
aplicado a esta tarifa es por sí mismo un ahorro, comparado con los cargos que se
presentan en la tarifa 02.
Dicho de otra manera, a pesar de que la empresa aún no cuenta con los requisitos
necesarios para contar con el servicio eléctrico en la tarifa 03 (su carga eléctrica
no cumple con el límite establecido para esta tarifa), es de suma importancia tener
en mente la gran diferencia de precios entre una tarifa y otra.
4.1.1 Medidas operativas.
Dentro de la Empresa se detectaron alternativas de ahorro que se pueden aplicar
sin que se vea afectada la economía de la empresa o la inversión requerida sea
mínima, a través de cambios en la operación de sus equipos, las cuales pueden
ser observadas en la Tabla 4.5
75
Tabla 4.5 Medidas de ahorro de energía operativas de nula inversión.
Ahorros por medidas operativas
Actividad Demanda
[kW] Consumo [kWh/mes]
Económico [$]
mensual
Inversión [$]
Periodo simple de
recuperación mensual
Para el uso de computadoras:
Programar la PC en modo de ahorro de
energía Horario de comida:
Apagar el monitor en horario de comida y
cuando se deje el área de trabajo
momentáneamente
0.215 80.625 240.5 Nula Inmediato
Horas no laborales:
Apagar lámparas
innecesarias en horario de
comida
Encender lámparas solo
para la vigilancia en horario no
laboral
Verificar apagado de
equipos cuando salga de lo jornada
laboral
2.208 220.8 658 Nula Inmediato
Total 2.423 301.425 898.5 Nula Inmediato
76
4.1.2 Medidas educativas
Este tipo de medidas de ahorro se enfocan principalmente en la capacitación con
la que cuenta el personal de la empresa en la utilización de sus equipos, así como
en la cultura de ahorro que la misma empresa infunde a sus empleados.
A modo de sugerencia, de nuestra parte podemos decir que una buena solución o
implementación para llevar a cabo estas medidas de ahorro, es asignar a un
empleado el cargo de supervisor de seguridad e higiene, el cual puede ser rolado
a cada empleado, con la finalidad de que todos conozcan las mínimas medidas de
seguridad y de uso eficiente de los equipos, creando a su vez, esta cultura del
ahorro en todos los empleados de la planta.
4.1.3 Medidas de inversión
En este rubro hay que tomar en cuenta que los cambios que se pueden sugerir
presentarán un costo hacia la empresa, ya que hacen referencia a cambios ya sea
en equipos o elementos de la instalación, los cuales se consideran obsoletos o
presentan un consumo elevado de energía y por lo tanto pueden ser sustituidos
por equipo más eficientes, lo cual hará que dicha inversión se recupere viéndose
reflejada en su facturación. Dichas medidas se pueden observar en la Tabla 4.6
Para poder tener una idea clara acerca de lo que representan algunos posibles
cambios tanto en la operación de las máquinas y el uso de las instalaciones, así
como en la posibilidad de realizar cambios tecnológicos en dicha maquinaria e
instalaciones, dentro del consumo eléctrico, es necesario realizar una
cuantificación de la inversión que implican dichos cambios, pero también de la
recuperación de la inversión que representarían estos cambios. Ver tabla 4.5, 4.6
y tabla 4.7
77
Tabla 4.6 Medidas de ahorro de energía por cambio tecnológico que necesitan inversión.
Ahorros por cambios tecnológicos
Actividad Demanda
[kW] Consumo [kWh/mes]
Económico [$]
Inversión [$]
Periodo simple de
recuperación [Meses]
Iluminación:
Reubicación de luminarios
Sustitución de luminarios de
menor consumo
1.046 392.25 1169 Nula Inmediato
Total 1.046 392.25 1169 Nula Inmediato
Tabla 4.7 Medidas rentables del diagnóstico energético.
Ahorros totales mensuales
Actividad Demanda
[kW] Consumo [kWh/mes]
Económico [$]
Inversión [$]
Periodo simple de
recuperación [Meses]
Iluminación 1.046 392.25 1169 Nula Inmediato
Medidas operativas
2.423 301.425 898.5 Nula Inmediato
Total 3.469 693.675 2067 Nula Inmediato
Las medidas de inversión en este caso solo pueden ser aplicados en el área de
iluminación y en equipos de cómputo, las maquinarias están exentas ya que las
mayoría de ellas han sido recién adquiridas por la empresa, por lo que podemos
considerar que a pesar de su alto consumo solo podría ser disminuido mediante
medidas operativas y educativas.
De las tablas anteriores donde mencionamos que la inversión es nula es debido a
que nuestro estudio abarcaba la verificación del cumplimiento de las Normas con
la finalidad de ubicar los potenciales de ahorro.
78
79
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
81
Conclusiones
El propósito de esta tesis fue aplicar el diagnostico de nivel dos dentro de la
Industria Manufacturera de Polímeros para localizar los potenciales de ahorro de
energía y así poder plantear posibles soluciones. Para poder realizar el
diagnostico en la empresa la dividimos en 2 partes, en la parte de alumbrado y la
parte de cargas generales, ya que esto nos permitió desarrollar el trabajo de una
forma organizada.
Comenzaremos con la parte de cargas generales, gracias al medidor instalado por
nosotros en la acometida, es posible tomar mediciones de tensión, corriente,
potencia activa y del factor de potencia, además va generando un registro de los
kWh demandados, con lo que es posible verificar que las lecturas dadas por el
medidor de CFE en verdad son correctas.
De acuerdo al registro de estas mediciones, realizado por personal de la misma
empresa con ayuda de este medidor, ha sido posible tener una forma de
monitoreo de los parámetros eléctricos de su suministro. Principalmente se ha
registrado la tensión y la potencia activa.
Los niveles de tensión que se registraron variaron continuamente esto debido
principalmente a la existencia de un desbalance entre las fases.
Cabe mencionar que los niveles de producción de la empresa no son regulares, ya
que no es un trabajo continuo el que se realiza, siendo más bien un consumo
aleatorio, dependiente de la cantidad de trabajo que se tenga en el día. Esto
genera que la demanda máxima no sea controlada impidiendo tener una curva de
demanda estable (véase curva de demanda en anexo 5).
Ahora bien para las fluctuaciones existentes en los valores de tensión entre líneas
se debe decir que son debidas a que en la distribución de la carga se presenta un
desbalanceo entre las fases, es decir, una de las fases presenta más carga
conectada, generando que se presente una caída de tensión mayor (como se
puede observar en la Tabla 3.4 en la parte de tensiones), en ella y si a esto le
82
sumamos la caída de tensión general, provocada por la suma de todos los equipos
conectados, lo que se tiene es que los equipos no estén trabajando
adecuadamente, puesto que se ven forzados para realizar su trabajo, esto se
refleja en la demanda de corriente que pueden llegar a tener.
Después de haber examinado la norma NOM-001-SEDE-2012 en ningún artículo
menciona cual es el desbalance de fases máximo permitido, simplemente
menciona que la carga debe estar distribuida equitativamente entre los circuitos
derivados; por convención se ha optado que el nivel de desbalance no debe ser
excedido por un 5% más no hemos encontrado una justificación válida para la
utilización de dicho porcentaje. Lo que es un hecho, entre menor sea el
desbalance de las fases serán menores las corrientes de desbalance en el neutro
y no se contribuye a aumentar la caída de tensión en los conductores, en la
práctica es muy difícil que se presente un balance perfecto, pero se puede estar
muy cercano al hacer una correcta distribución.
Con las condiciones descritas anteriormente de trabajo lo único que se está
generando es que la vida útil de los equipos se esté reduciendo de manera
significativa ya que se presentan esfuerzos tanto eléctricos como mecánicos que
exceden las condiciones nominales de trabajo.
De acuerdo a su nivel de consumo y lo que es más importante, al comportamiento
que este presenta, se pude sugerir un cambio de tarifa eléctrica, emigrando de la
tarifa actual, que es la 02, a la tarifa 03. Esta medida se justifica ya que el cobro de
la energía en la tarifa 02 se da de acuerdo a periodos establecidos como se
menciona en el Capítulo 2, mientras que en la tarifa 03 el cobro se realiza por
consumo, es decir, se tiene un precio fijo y el pago dependerá del consumo que
presenta la empresa en el bimestre.
En lo que respecta a la parte de alumbrado, como se puede observar en la tablas
de la 3.8 a la 3.16 del capítulo 3, en la parte que indica el dictamen, es decir, el
cumplimiento de la norma, para todas las áreas resulto un “No cumple”, lo que
83
quiere decir que a pesar de la gran cantidad de luminarias, los niveles de
iluminación no es suficiente en las áreas en ciertos puntos, ya sea por mala
ubicación de estas mismas o por su mala selección. Se sugiere una redistribución
de las luminarias, además de considerar un posible reemplazo en algunas de
ellas.
Como alternativa, se propone generar un cambio de luminarias basándose en la
luminaria instalada que sea la que, en primera, cumpla con el nivel de iluminación
adecuado y en segunda muestre un consumo no tan elevado.
De acuerdo a las tablas 3.8 a 3.16 y a los planos de ubicación de las luminarias
(véase figura 3.7 sección marcada de rojo), se obtiene la luminaria más adecuada
para realizar una sustitución dentro de la planta.
Es importante especificar que dicha luminaria (MAGG T8 - 2x32w) cumple con los
niveles de iluminación en el área de Rebabeo (ver Figura 3.7 en la sección
marcada de rojo), partiendo de ahí es que se selecciona la luminaria antes
mencionada, pero en esta área se cuenta con paredes de color claro y sin ningún
tipo de obstructor al paso de la luz, es decir, la reflexión es limpia, haciendo con
esto que la intensidad luminosa sea mayor que en las otras áreas.
Todas estas especificaciones mencionadas son debidas a que, si se llegara a
realizar el cambio de luminarias, no solo bastaría con esto, además se necesitaría
realizar un cambio en el color de las paredes, así como de una redistribución de
las luminarias y que las cosas que pudieran estar obstruyendo la propagación de
la luz, sean reubicadas para que pueda reflejarse de manera correcta.
85
ANEXOS
87
Anexo 1. Tablas obtenidas de Normas Oficiales Mexicanas.
Tabla A1.1 Niveles de Iluminación de acuerdo a la NOM-025-STPS-2008
Tarea Visual del Puesto
de Trabajo Área de Trabajo
Niveles Mínimos de Iluminación (luxes)
En exteriores: distinguir el área de tránsito,
desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de
vehículos.
Exteriores generales: patios y estacionamientos.
20
En interiores: distinguir el área de tránsito,
desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de
vehículos.
Interiores generales: almacenes de poco
movimiento, pasillos, escaleras,
estacionamientos cubiertos, labores en minas subterráneas,
iluminación de emergencia.
50
En interiores.
Áreas de circulación y pasillos; salas de espera;
salas de descanso; cuartos de almacén;
plataformas; cuartos de calderas.
100
Requerimiento visual simple: inspección visual,
recuento de piezas, trabajo en banco y
máquina.
Servicios al personal: almacenaje rudo,
recepción y despacho, casetas de vigilancia,
cuartos de compresores y pailería.
200
Distinción moderada de detalles: ensamble simple, trabajo medio en banco y
máquina, inspección simple, empaque y trabajos de oficina.
Talleres: áreas de empaque y ensamble,
aulas y oficinas. 300
Distinción clara de detalles: maquinado y acabados delicados,
ensamble de inspección moderadamente difícil,
captura y procesamiento de información, manejo de instrumentos y equipo de
laboratorio.
Talleres de precisión: salas de cómputo, áreas de dibujo, laboratorios.
500
88
Distinción fina de detalles: maquinado de precisión,
ensamble e inspección de trabajos delicados,
manejo de instrumentos y equipo de precisión, manejo de piezas
pequeñas.
Talleres de alta precisión: de pintura y acabado de superficies y laboratorios
de control de calidad.
750
Alta exactitud en la distinción de detalles: ensamble, proceso e inspección de piezas
pequeñas y complejas, acabado con pulidos finos.
Proceso: ensamble e inspección de piezas
complejas y acabados con pulidos finos.
1,000
Alto grado de especialización en la distinción de detalles.
Proceso de gran exactitud.
Ejecución de tareas visuales: de bajo contraste
y tamaño muy pequeño por periodos prolongados;
exactas y muy prolongadas, y muy
especiales de extremadamente bajo contraste y pequeño
tamaño.
2,000
89
Tabla A1.2 Densidades de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) de acuerdo a la NOM-007-ENER-2004
Tipo de edificio DPEA (W/m2)
Oficinas
Oficinas 12
Escuelas y demás centros docentes
Escuelas o instituciones educativas 14
Bibliotecas 15
Establecimientos comerciales
Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades 15
Hospitales
Hospitales, sanatorios y clínicas 14
Hoteles
Hoteles 12
Moteles 14
Restaurantes
Bares 14
Cafeterías y venta de comida rápida 15
Restaurantes 14
Bodegas
Bodegas o áreas de almacenamiento 10
Recreación y Cultura
Salas de cine 12
Teatros 15
Centros de convenciones 15
Gimnasios y centros deportivos 14
Museos 14
Templos 14
Talleres de servicios
Talleres de servicio para automóviles 11
Talleres 15
Carga y pasaje
Centrales y terminales de transporte de carga 10
Centrales y terminales de transporte de pasajeros, aéreas y terrestres
13
90
Anexo 2. Fichas Técnicas de los Equipos de Trabajo de la Empresa.
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-K717 Modelo: X6323R Marca: KENTA
Equipo: Fresadora Kenta #1
No. Serie: 043717 Área o Departamento: Maquinado
Características:
CARRERA X = 900 (mm) Y = 400 (mm) Z =300 (mm)
MESA = 1250 x 250 (mm)
Husillo R8 ISO30
Potencia: 3HP
Voltaje de 220 v.
Fases: 3
Frecuencia de 60Hz
RPM: 3580/1780
AMP.: 7.8/7.9
Polos: 4/4
Tipo: AEVF-112
Fecha de elaboración: 2004-12
91
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-TH300 Modelo: M300 Marca: Harrison
Equipo: Torno Harrison M300
No. Serie: **S/N Área o Departamento: Maquinado
Características:
Altura centros: 167 mm
Distancia entre puntos: 1000mm
Volteo sobre bancada: 330 mm volteo sobre carro trasversal: 210 mm
Paso de barra. 38 mm
Velocidades cabezal 40-2500 rpm
Gama de velocidades 12
Potencia motor principal 2,2 Kw ( 3hp)
Pasos de rosca desde 0,2 a 14 mm
avances 0,03- 1 mm/Rev. Sección amarre herramienta 16 x 20 mm
Contrapunto diámetro 42 mm, recorrido 110 mm cono Morse nº3 Tensión: 240v
92
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-TL013 Modelo: LC-013 Marca: LHATE
Equipo: Torno LATHE LC-013
No. Serie: **S/N Área o Departamento: Maquinado
Características:
Altura centros: 167 mm
Distancia entre puntos: 1000mm
Volteo sobre bancada: 330 mm volteo sobre carro trasversal: 210 mm
Paso de barra. 38 mm
Velocidades cabezal 40-2500 rpm
Gama de velocidades 12
Potencia motor principal 2,2 Kw ( 3hp)
Pasos de rosca desde 0,2 a 14 mm
avances 0,03- 1 mm/Rev. Sección amarre herramienta 16 x 20 mm
Contrapunto diámetro 42 mm, recorrido 110 mm cono Morse nº3
Tensión: 240v
93
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-CO53A Modelo: CLA3606056.NOM Marca: COLEMAN
Equipo: Compresor Coleman
No. Serie: F13910253A Área o Departamento: Maquinado
Características:
Tanque
Tamaño: 60 galones Estilo: Vertical Estacionario ASME Aprobado: Sí
Bomba de compresión
Estilo: Transmisión por correas de dos etapas lubricada Construcción: Hierro fundido Lubricación: aceite para lubricar
CFM
13.4 de la CFM @ 40 PSI 11.5 de la CFM @ 90 PSI
Presión
Presión de funcionamiento: 125-155 PSI Presión máxima: 155 PSI
potencia
Fuente: Eléctrico Caballos de fuerza: 3.7 Fabricante del motor: Volt / Amp / Fase: 240/15/1
Medidas
Dimensiones (Largo x Ancho x Alto): 30 x 27 x 68 Peso: 247 Libras Certificación: CSA, UL, N / A
94
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-IM02 Modelo: S/I Marca: KENTA
Equipo: Inyectora Manual 02 No. Serie: S/N Área o Departamento:
Inyección
Características:
Tensión : 120/240 v
Frecuencia: 60Hz
Fases: 1
Capacidad de inyección: 70 a 100gms.max.
Temperatura min./max.: 100/300 °C
95
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-ESMN Modelo: S/I Marca: S/I
Equipo: Esmeril Color Negro
No. Serie: S/N Área o Departamento: Maquinado
Características:
Potencia nominal: 1/2 HP (370W)
Tensión o frecuencia: 127v / 60Hz
Consumo: 3A
Diámetro de disco: 6” (152mm)
Ciclo de trabajo aproximado: 50 min de trabajo x 20 min de descanso
RPM: 3450
Ficha Técnica del Equipo
96
Código: IMP-IH03 Modelo: S/I Marca: S/I
Equipo: Inyectora Hidráulica 03
No. Serie: S/N Área o Departamento: Inyección
Características:
Tensión resistencia(camisa) : 120/240 v
Frecuencia: 60Hz
Capacidad de inyección: 100 a 175gms.max.
Temperatura min./max.: 100/300 °C Motor
Tensión: 220/440v
Frecuencia: 60Hz
Consumo: 8/4 A
RPM.:1730
Actuadores Presión: 3000PSI.max.
Bomba Potencia: 3500PSI.max.
97
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-MR123
Modelo: DW618 Marca: DEWALT
Equipo: Mesa Router
No. Serie: 3123 Área o Departamento: Intermedios.
Características:
HP: 2
Diámetro del collet: ¼” y ½”
Ajuste de profundidad: 1/128”
Amperes: 12
Tensión: 120v
Frecuencia: 50/60 Hz
RPM: 8000/24000
98
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-SC712 Modelo: S/I Marca: S/I
Equipo: Sierra Cinta Phase II
No. Serie: MSX712 Área o Departamento: Intermedios.
Características
Cuchilla: 2360 x 19 x 0.9 mm
Capacidad:7” de corte en redondo, 7 x 12” en perfil, 12” en solera
Motor: 1HP
Tensión: 127v
Frecuencia 60Hz
RPM: 1700
99
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-PH909 Modelo: H50TON Marca: Montequipo
Equipo: Prensa Hidráulica
No. Serie: 18230909 Área o Departamento: Intermedios.
Características
Fuerza de compresión: 50TON
Motor eléctrico 5HP/220v/
Bomba: doble de alta presión/2200psi.
Filtro de retorno: 10 micrones.
Capacidad del tanque: 80 lts.
Tipo de aceite: Roshfrans ISO VG 68
Válvula direccional manual 4 vías, 3 Posiciones centro Tandem.
Claro Vertical Min..:4”
Claro vertical Max.: 18”
Carrera: 14”
100
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-ESM75 Modelo: Marca: Barbero Catamarca SA de C.V.
Equipo: Esmeril Barberol
No. Serie: Área o Departamento: Intermedios.
Características:
Potencia nominal: 0.75 HP (559W)
Tensión o frecuencia: 127v / 60Hz
Consumo: 7 A
Diámetro de disco: 6” (152mm)
Ciclo de trabajo aproximado:
50 min de trabajo x 20 min de descanso
RPM: 3450
Fases: 1
Velocidad: 34 m/s
101
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-SC891 Modelo: DW715 Marca: DEWALT
Equipo: Sierra Ingleteadora(Circular)
No. Serie: 695891 Área o Departamento: Intermedios.
Características
Tensión: 120/240v
Amperes: 15
Velocidad sin carga: 4000 rpm.
Diámetro de la hoja: 12”
Tamaño del eje:5/8” o 1”
Capacidad vertical: Rodapié contra la guía 6-1/2”
Capacidad vertical: Moldura de corona 5-1/4”
Capacidad horizontal: Rodapié en posición plana 8”
Capacidad horizontal: Moldura de corona en posición plana 6-1/2”
Biselado: 0 a 48° a la izquierda 0 a 3 a la derecha
Capacidad de ingleteado: 0 a 50 ° hacia ambos lados
102
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-ESM734 Modelo: 250 Marca: Simbel Mexicana S.A de C.V.
Equipo: Esmeril Simbel
No. Serie: 1734 Área o Departamento: Intermedios.
Características:
Potencia nominal: 3/4 HP (559W)
Tensión o frecuencia: 127v / 60Hz
Consumo: 3.8A
Diámetro de disco: 6” (152mm)
Ciclo de trabajo aproximado:
50 min de trabajo x 20 min de descanso
RPM: 3450
Fases: 1
103
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-SM10PE Modelo: KN RXW Marca: KNOVA
Equipo: Sierra de mesa para madera
No. Serie: KN RXW10PE Área o Departamento: Intermedios.
Características:
Motor: 5HP, 230V. 60Hz.
Máximo espesor de corte a 90°: 76.2mm (3”)
Máximo espesor de corte a 45°: 54mm (2-1/8”)
Inclinación del disco: 0 a 45°a la izquierda
Diámetro del disco: 254mm. (10”)
Diámetro del eje:15.8mm (5/8”)
Velocidad: 4200RPM
Mesa de trabajo: 508 x 686mm. (20” x 27”).
Mesa de trabajo con extensiones 686 x 1016mm. (27” x 40”)
Escala para ingletes: 30° izquierda y derecha.
Dimensiones de la valla: 851 x 53mm. (33-1/2” x 2-33/32”)
Dimensiones de los rieles de la valla: 1270mm. (50”)
Dimensiones de la maquina: 1.251 x 1.194 x 1.016mm.
104
Ficha Técnica del Equipo
Código: IMP-LB084 Modelo: BD-1248 Marca: KNOVA
Equipo: Lijadora de banda y disco de piso
No. Serie: TC-166084 Área o Departamento: Intermedios.
Características:
Motor: 1-1/2HP, 120/240V. 60Hz.
Diámetro del disco 304.8 mm.
Dimensiones de la banda: 152.4 x 1219.2mm (6” x 48”)
Mesa de trabajo del disco: 445 x 25mm (17-1/2” x 10”)
Mesa de trabajo de la banda: 254 x 203mm (10”x 8”)
Inclinación de las mesa s: 0 a 45°
Velocidad de la banda: 762 mts/min.
Dimensiones: 35-1/2” x 28-1/2” x 39-1/2”
105
Anexo 3. Fichas Técnicas de los Equipos de Medición.
Medidor Digital de Luminosidad (Modelo: HER-410) Marca: Steren
106
Analizador de Energía (Modelo: WM-40) Marca: Carlo Gavazzi
107
108
109
Pinza amperimétrica de CA/CC. (Mod: 376) Marca: FLUKE
110
111
112
Anexo 4. Planos de la Empresa
113
114
115
116
Anexo 5. Lecturas mensuales tomadas por el medidor de energía WM 4096.
Tabla A5.1 Lecturas tomadas durante un mes
Fecha Hora V1-2 V2-3 V3-1 Frecuencia
(Hz) F.P
Corriente (A)
Potencia (kW) (V) (V) (V)
09/02/2015 11:00 185.3 192.3 206.1 60 0.98 55 20.54
09/02/2015 18:20 193.3 194 197.4 60 0.92 59.7 20.93
10/02/2015 11:07 186 190.2 191.1 60 0.99 33.92 12.80
10/02/2015 17:12 197 198 197 60 0.99 42 15.84
11/02/2015 11:52 188.3 193.2 190 60 0.98 71.4 26.66
11/02/2015 17:10 196.7 191.7 200 60 0.99 45.6 17.20
12/02/2015 10:45 195 195.1 200.1 60 0.99 35.11 13.24
12/02/2015 18:21 191.4 204.8 199.3 60 0.91 32.66 11.33
13/02/2015 11:39 198.8 202.7 203.4 60 0.99 33.65 12.69
13/02/2015 18:16 196.3 199 201.2 60 0.98 34.75 12.98
14/02/2015 11:25 192.1 197.7 197.7 60 0.92 50.28 17.63
14/02/2015 17:00 209.6 210.3 186.9 60 0.94 43.53 15.59
15/02/2015 11:00 205.7 205.7 205.3 60 0.99 32.94 12.43
15/02/2015 17:00 205.3 205 205.4 60 0.94 32.84 11.76
16/02/2015 11:00 202.3 205.9 192.2 60 0.94 36.98 13.25
16/02/2015 17:00 193.2 192.4 188.4 60 0.98 63.33 23.65
17/02/2015 11:00 188.3 189.9 202.8 60 0.93 70.78 25.08
17/02/2015 17:00 194.1 206.8 185.3 60 0.91 62.14 21.55
18/02/2015 11:00 187.2 204.4 202.3 60 0.95 59.8 21.65
18/02/2015 17:00 205.4 203.2 199.6 60 0.92 38.26 13.41
19/02/2015 11:00 192.1 204.8 194.2 60 0.99 61.53 23.21
19/02/2015 17:00 189.4 195 192.5 60 0.97 47.1 17.41
20/02/2015 11:00 188.9 189.3 206.7 60 0.95 50.62 18.32
20/02/2015 17:00 191.7 193.2 201.5 60 0.94 34.5 12.36
21/02/2015 11:00 210.3 210.3 202.3 60 0.95 52.92 19.16
21/02/2015 17:00 201.4 197.9 191.6 60 0.92 44.68 15.66
22/02/2015 11:00 205.5 205.5 205.1 60 0.91 32.7 11.34
22/02/2015 17:00 206.1 205.9 206.1 60 0.99 32.79 12.37
23/02/2015 11:00 200.8 191 205.9 60 0.99 54.25 20.47
23/02/2015 17:00 188.7 188.1 203.2 60 0.96 63.36 23.18
24/02/2015 11:00 188.8 202.8 202.1 60 0.97 37.03 13.69
24/02/2015 17:00 201.7 189.7 191.2 60 0.93 35.8 12.69
25/02/2015 11:00 206 191.6 203.7 60 0.96 70.34 25.73
25/02/2015 17:00 203.7 210.3 203.7 60 0.91 65.13 22.58
117
26/02/2015 11:00 208.1 188.9 187.2 60 0.96 45.4 16.61
26/02/2015 17:00 206.9 203.2 207.1 60 0.95 35.07 12.70
27/02/2015 11:00 201.3 209.2 188.4 60 0.92 47.68 16.72
27/02/2015 17:00 198.9 206.8 193 60 0.98 68.24 25.48
28/02/2015 11:00 208.7 196.8 208.8 60 0.97 64.22 23.74
28/02/2015 17:00 204.5 207.6 201 60 0.92 65.15 22.84
01/03/2015 11:00 206.1 206.1 206 60 0.95 32.66 11.82
01/03/2015 17:00 205.6 205.6 205.7 60 0.99 32.85 12.39
02/03/2015 11:00 197 189.6 194.1 60 0.96 55.29 20.23
02/03/2015 17:00 196.6 185.7 207 60 0.92 58.36 20.46
03/03/2015 11:00 197.2 206.4 186.8 60 0.95 36.62 13.26
03/03/2015 17:00 206.3 204.7 187.2 60 0.96 58.86 21.53
04/03/2015 11:00 204.1 206.6 195.1 60 0.98 32.94 12.30
04/03/2015 17:00 196.6 197.3 200.6 60 0.99 62.11 23.43
05/03/2015 11:00 186.7 185.5 203.5 60 0.94 63.29 22.67
05/03/2015 17:00 197.8 206.6 209.1 60 0.92 54.84 19.23
06/03/2015 11:00 197.2 198.9 189.9 60 0.99 35.34 13.33
06/03/2015 17:00 200 188.8 194.8 60 0.92 63.01 22.09
07/03/2015 11:00 207.2 195.5 193.7 60 0.95 37.85 13.70
07/03/2015 17:00 199.9 198.2 196.5 60 0.94 42.58 15.25
08/03/2015 11:00 205.9 206.1 205.9 60 0.97 32.76 12.11
08/03/2015 17:00 205.6 205.9 205.6 60 0.97 32.67 12.08
09/03/2015 11:00 199.7 204.9 201.1 60 0.97 70.47 26.05
09/03/2015 17:00 199.2 196.2 191.4 60 0.99 34.98 13.20
118
170
175
180
185
190
195
200
205
210
215
11
:00
18
:20
11
:07
17
:12
11
:52
17
:10
10
:45
18
:21
11
:39
18
:16
11
:25
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
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:00
17
:00
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:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
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:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
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:00
17
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:00
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:00
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:00
17
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17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
Te
nsió
n (
kV
)
Tiempo (Horas) FASE 1 fase 2 FASE 3
Figura A5.1 Grafica de Tensión (V) vs Tiempo (Horas)
119
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
11
:00
18
:20
11
:07
17
:12
11
:52
17
:10
10
:45
18
:21
11
:39
18
:16
11
:25
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
11
:00
17
:00
Po
ten
cia
(kW
)
Tiempo (Horas)
Figura A5.2 Grafica de Potencia (kW) vs Tiempo (Horas)
120
Anexo 6. Método de la Constante de Salón de acuerdo a la NOM-025-STPS-
2008
METODO DE LA CONSTANTE DEL SALON
Se utiliza para evaluar el nivel de iluminación promedio en el lugar de trabajo a
partir de cierto número de mediciones y puntos de medición en función de la
constante del salón, K, que viene dada por donde L es el largo del salón, A el
ancho y h la altura de las luminarias sobre el plano útil.
K = (A * L) / [h (A + L)]
Constante del Salón No. Mínimo de Puntos de Medición
< 1 4
1 y < 2 9
2 y < 3 16
≥ 3 25
DETERMINACION DE LA ILUMINACION PROMEDIO (Ep):
Cuando se realizan mediciones con el propósito de verificar los valores
correspondientes a una instalación nueva, se deben tomar las precauciones
necesarias para que las evaluaciones se lleven a cabo en condiciones apropiadas
(tensión nominal de alimentación, temperatura ambiente, elección de lámparas,
etc.) o para que las lecturas del medidor de iluminancia se corrijan teniendo en
cuenta estas condiciones.
El cálculo del nivel promedio de iluminación para el método de la constante del
salón, se realiza con la siguiente expresión:
Ep=1/N (ΣEi)
Dónde:
Ep = Nivel promedio en lux.
Ei = Nivel de iluminación Medido en lux en cada punto.
N = Número de medidas realizadas.
Método de evaluación en plano de trabajo: aplicable a tareas específicas, en
especial aquellas que requieren niveles mayores de iluminación por la dificultad
del tamaño, contraste y tiempo de la tarea.
121
REFERENCIAS
- Comisión Nacional de Energía Eléctrica de Guatemala. Diagnósticos
Energéticos, 2010. Recuperado de:
http://www.cnee.gob.gt/EficienciaEnergetica/FIDE/001%20M%C3%B3dulo%20I%2
0(Diagn%C3%B3sticos%20Energ%C3%A9ticos).pdf
- Thompson. I. La pequeña empresa [Web log post], (2014, 30, 12). Recuperado
de http://www.promonegocios.net/empresa/pequena-empresa.html
Ivan Thompson. La pequeña empresa, febrero 2007. En
http://www.promonegocios.net/empresa/pequena-empresa.html
- Control de la Demanda Eléctrica (Información Básica), Información Básica del
Control de la Demanda (s.f.). Recuperado de:
www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/4687/3/Informacio
n_control_demanda.pdf
- Comisión Federal de Electricidad. Tarifa O-M (2013 - 2014). Recuperado de:
http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/Tarifas_industria.asp?Tari
fa=OM&Anio=2014&mes=5
- Secretaria de Energía. Prospectiva del Sector Eléctrico 2013-2027, (2013)
Recuperado de:
http://sener.gob.mx/res/PE_y_DT/pub/2013/Prospectiva_del_Sector_Electrico_201
3-2027.pdf
- Carrasco Dávila, Alan F. La micro y pequeña empresa mexicana, Observatorio
de la Economía Latinoamericana, Número 45, julio 2005. En
http://www.eumed.net/cursecon/ecolat/index.htm
122
- Ramírez Castro, Margarita María. “Tendencias espaciales de la pequeña y
mediana empresa en Bogotá 1990-2000” Recuperado de:
http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/tarifas_negocio.asp
123
GLOSARIO DE TERMINOS
Para efectos de esta Tesis, se establecen las definiciones siguientes:
A
Acometida: Conductores eléctricos que conectan la red de distribución del
suministrador, al punto de recepción del suministro en la instalación del inmueble a
servir.
Amper (A): Es la unidad de intensidad de corriente eléctrica
B
Baja tensión: Nivel tensión de hasta 1,000 volts (1kV).
C
Carga eléctrica: Potencia que demanda, en un momento dado, un aparato o
máquina o un conjunto de aparatos de utilización conectados a un circuito
eléctrico. La carga eléctrica puede variar en el tiempo dependiendo del tipo de
servicio.
Conductor de puesta a tierra: Conductor utilizado para conectar un equipo o el
circuito puesto a tierra de un sistema de alambrado al electrodo o electrodos de
puesta a tierra.
Cualificar: Es un adjetivo que se emplea para nombrar a aquello vinculado a la
cualidad (el modo de ser o las propiedades de algo). Sinónimo: calificar.
Cuantificar: Expresar numéricamente aspectos cualitativos de la realidad.
CFE: Comisión Federal de Electricidad
Control de demanda: Es la acción de interrumpir por intervalos de tiempo la
operación de ciertas cargas eléctricas que inciden directamente sobre la demanda
facturable. La restricción de cargas se hace de tal manera que el proceso no se
vea afectado.
124
D
Demanda: Es el consumo máximo que se puede demandar a CFE en un instante
en una instalación eléctrica.
Demanda Máxima Media: Se divide el consumo en intervalos de 15 minutos y el
intervalo que tiene la Demanda Media más alta es el que se toma en cuenta.
Densidad de potencia eléctrica para alumbrado (DPEA): Índice de la carga
conectada para alumbrado por superficie de construcción; se expresa en W/m2.
Desconectador: Dispositivo diseñado para aislar un circuito eléctrico de su fuente
de alimentación.
E
Eficiencia Energética: Es la reducción del consumo de energía manteniendo los
mismos servicios energéticos, sin disminuir ni confort ni calidad de vida,
protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un
comportamiento sustentable en su uso.
F
FIDE: Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica
Fusible: Dispositivo utilizado para proteger dispositivos eléctricos y electrónicos.
Este dispositivo permite el paso de la corriente mientras ésta no supere un valor
establecido. En la figura se ve un fusible encapsulado de vidrio
G
Gabinete: Envolvente diseñada para montaje superficial o empotrado, provista de
un marco, montura o bastidor en el que se instalan o pueden instalarse una o
varias puertas de bisagra.
125
I
Inflación: Aumento generalizado y sostenido de los precios de bienes y servicios
en un país.
Interruptor: Dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente
eléctrica
Instalación Eléctrica: Uno o varios circuitos eléctricos destinados a un uso
específico y que cuentan con los equipos necesarios para asegurar el correcto
funcionamiento de ellos y los aparatos eléctricos conectados a los mismos
K
Kilovolt (kV): Múltiplo de Volt. Equivale a 1000 volts
Kilowatt (kW): Multiplo del Watt. Un Kilowatt equivale a 1000 watts
Kilowatt-Hora (kWh): Es una unidad de medida de energía, que equivale a la
energía desarrollada por una potencia de un kilovatio (kW) durante una hora.
L
Luminario: Equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por
una lámpara o lámparas y el cual incluye todos los accesorios necesarios para
fijar, proteger y operar estas lámparas y los necesarios para conectarlas al circuito
de utilización eléctrica.
Lux: El lux (símbolo lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de
Unidades para la iluminancia o nivel de iluminación.
Luxómetro: Es un instrumento de medición que permite medir simple y
rápidamente la iluminancia real y no subjetiva de un ambiente
126
M
Manufactura: Consiste en la transformación de materias primas en productos
manufacturados, productos elaborados o productos terminados para
su distribución y consumo.
Media Tensión: Nivel tensión mayor a 1 kV hasta 35 kV.
Multímetro: El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que
generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del
modelo de multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y
temperatura.
M$: Millones de pesos
N
NOM: Norma Oficial Mexicana
P
Periodo Base: Es el periodo en el que el cobro de la energía es más barato.
Supone 8 horas al día.
Periodo Intermedio: Comprende 12 horas diarias, superando el costo de la
electricidad en el periodo base, pero sin llegar al extremo del periodo punta.
Periodo Punta: Periodo de tiempo, no necesariamente una hora, en el que
regularmente se producen congestiones, en este caso de usuarios conectados a la
red eléctrica. Periodo en el que la electricidad es más cara, suponen 4 horas
diarias
Puesto a tierra: Conectado (conexión) a tierra o a algún cuerpo conductor que
extienda la conexión a tierra.
127
R
Rentabilidad: Es la capacidad de producir o generar un beneficio adicional sobre la
inversión o esfuerzo realizado.
S
Sistema de alumbrado: Conjunto de equipos, aparatos y accesorios que
ordenadamente relacionados entre sí, contribuyen a suministrar iluminación a una
superficie o un espacio.
Sistemas de producción: Es aquel sistema que proporciona una estructura que
agiliza la descripción, ejecución y el planteamiento de un proceso industrial.
SHCP: Secretaria de Hacienda y Crédito Publico
T
Tarifa eléctrica: Son disposiciones específicas que contienen las cuotas y
condiciones que rigen los suministros de energía eléctrica y se identifican
oficialmente por su número y/o letra(s), según su aplicación.
Tablero de distribución: Panel grande sencillo, estructura o conjunto de paneles,
donde se montan, por el frente o por la parte posterior o por ambos lados:
desconectadores, dispositivos de protección contra sobrecorriente y otras
protecciones, barras conductoras de conexión común y usualmente instrumentos.
Los tableros de distribución son accesibles generalmente por la parte frontal y la
posterior, y no están destinados para ser instalados dentro de gabinetes.
W
Watt: Es la medida utilizada para representar la Potencia Eléctrica y establece a
qué velocidad puede transformarse la Energía Eléctrica.
129
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Impacto de las industrias manufactureras en la economía
nacional. INEGI (2009) ......................................................................................... 18
Figura 2.2 Características de las industrias de acuerdo a su magnitud.
Fuente: Recuperado de INEGI (2009) ................................................................ 19
Figura 2.3 Precio medio de la energía eléctrica por tipo de usuario, 2002-
2012. Fuente: Recuperado de Prospectiva Eléctrica 2013-2027 ..................... 27
Figura 2.4 Regionalización estadística del mercado nacional de energía
eléctrica. (Prospectiva del Sector Eléctrico 2013-2027, 2013 p. 67) ................ 32
Figura 3.1 Área que conforman a la empresa. .................................................. 38
Figura 3.2 Medios de desconexión para acometida. ........................................ 39
Figura 3.3. Ubicación de la Maquinaria en la Planta Baja. ............................... 41
Figura 3.4 Diagrama Unifilar de la instalación eléctrica de la empresa. ......... 42
Figura 3.5 Plano de ubicación de las luminarias en la planta baja. ............... 44
Figura 3.6 Plano de ubicación de las luminarias en el 1er piso. ..................... 45
Figura 3.7 Plano de ubicación de las luminarias en las oficinas del 2º piso. 46
Figura 3.8 Grafica Tensión (V) vs Tiempo (Horas.) .......................................... 50
Figura 3.9 Plano de ubicación de mediciones en la planta baja. .................... 57
Figura 3.10 Plano de ubicación de mediciones en el 1er piso. ....................... 58
Figura 3.11 Plano de ubicación de mediciones en las oficinas del 2º piso. ... 59
Figura 4.1 Recibo de la facturación del consumo eléctrico. Propiedad de la
Empresa ............................................................................................................... 69
130
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Precio medio, relación precio costo y subsidios al consumidor de
energía eléctrica del SEN, 2007-2012. Fuente: Recuperado de Informe de
Labores de la CFE, 2012 ..................................................................................... 22
Tabla 2.2. Tarifas Específicas. Tomado de (Tarifas CFE, 2015) ...................... 25
Tabla 2.3 Tarifas Generales. Tomado de (Tarifas CFE, 2015) .......................... 25
Tabla 2.4 Precios establecidos para la Tarifa 02. Fuente CFE (2015) ............. 28
Tabla 2.5 Precios establecidos para la tarifa 03. Fuente: CFE (2015) ............. 29
Tabla 2.6 Precios establecidos para la tarifa OM para el mes de Diciembre de
2014. Fuente: CFE (2015) .................................................................................... 30
Tabla 2.7 Precios establecidos para la tarifa HM para el mes de Diciembre de
2014. Fuente: CFE (2015) .................................................................................... 31
Tabla 3.1 Cuadro de cargas de la instalación eléctrica. .................................. 43
Tabla 3.2 Valores obtenidos de las mediciones hechas a los equipos. ........ 47
Tabla 3.3 Consumos generados por los Equipos de oficina. .......................... 48
Tabla 3.4 Mediciones tomadas por el Analizador de Energía (modelo WM
4096). .................................................................................................................... 50
Tabla 3.5 Potencia calculada mediante mediciones ........................................ 51
Tabla 3.6 Lámparas instaladas en la planta baja. ............................................. 52
Tabla 3.7 Lámparas instaladas en el 1er piso. .................................................. 53
Tabla 3.8 Lámparas instaladas en oficinas 2º piso. ......................................... 53
Tabla 3.9 Total kWh por mes/día. ....................................................................... 53
Tabla 3.10 Comparación e interpretación de los resultados obtenidos en la
Área de producción planta baja, de acuerdo a la Tabla 1 de la NOM. ............ 55
Tabla 3.11 Mediciones tomadas a las 7:00 pm en la Oficina del 2° piso. ....... 60
Tabla 3.12 Mediciones tomadas a las 11:50 am en la Oficina del 2° piso. .... 61
Tabla 3.13 Determinación del cumplimiento de las mediciones de iluminación
respecto a los de la NOM para la Oficina del 2° piso. ...................................... 61
Tabla 3.14 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y
vespertino (7:00 pm) en la Oficina del Primer Piso. ......................................... 62
131
Tabla 3.15 Determinación del cumplimiento de las mediciones de
iluminación respecto a los de la NOM para la Oficina del primer piso. .......... 62
Tabla 3.16 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y
vespertino (7:00 pm) en la Área de producción 1er piso ................................. 62
Tabla 3.17 Determinación del cumplimiento de las mediciones de
iluminación respecto a los de la NOM para las áreas de Rebabeo, Calidad y
Pasillo. .................................................................................................................. 63
Tabla 3.18 Mediciones tomadas en un horario matutino (11:50 am) y
vespertino (7:00 pm) en el Área de Producción planta baja. ........................... 63
Tabla 3.19 Determinación del cumplimiento de las mediciones de
iluminación respecto a los de la NOM para las áreas de Horno, Tornos y
fresas e inyectoras. ............................................................................................. 64
Tabla 4.1 Lecturas obtenidas por el medidor de CFE de la Empresa. ............ 71
Tabla 4.2 Lecturas obtenidas por el medidor de CFE de la Empresa. ............ 71
Tabla 4.3 Obtención de la Facturación para Tarifa 02. ..................................... 72
Tabla 4.4 Obtención de la Facturación para Tarifa 03. ..................................... 74
Tabla 4.5 Medidas de ahorro de energía operativas de nula inversión. ......... 75
Tabla 4.6 Medidas de ahorro de energía por cambio tecnológico que
necesitan inversión. ............................................................................................ 77
Tabla 4.7 Medidas rentables del diagnóstico energético................................. 77
