CAPÍTULO IV.1: MONITOREO Y CONTROL DE ENERGÉTICOS 1. INTRODUCCIÓN La empresa es un sistema coordinado de medios humanos y materiales, cuyos objetivos son producir bienes o servicios para obtener beneficios durante un período de tiempo determinado. En cualquier tipo de empresa, hay siempre un cierto volumen de energía que interviene en la producción de bienes y servicios. Una categoría especial de empresas son aquellas definidas como "industrias de energía intensiva". Sin embargo, hoy en día los mayores costos de la energía, hacen de suma importancia para las empresas nacionales poner atención en este tema. En tal sentido, la empresa debe organizar su "gestión energética" con una estructura adecuada para la gestión de la misma, y utilizar técnicas de contabilidad y administración energética, monitoreo y control de energéticos, motivación del personal, etc. En el presente tema se desarrollará una técnica gerencial para el control de los costos energéticos que permite identificar potenciales de ahorro e implementar acciones orientadas a incrementar la eficiencia global de la empresa, con relativamente bajos costos de inversión. El monitoreo y control de energéticos debe permitir obtener las mayores ventajas económicas, mediante dos funciones principales : - El control "in situ" del uso de energía. - El planeamiento del uso eficiente de la energía.
Esquema de organización energética
2. CONTABILIDAD ENERGÉTICA Es un inventario detallado de todas las formas de energía usadas en la empresa, y de sus flujos en cada componente vital del sistema.
2.1. IDENTIFICACIÓN DE LOS VECTORES DE ENERGÍA Los vectores que suministran energía a los procesos físicos son: - electricidad - combustibles - calor - agua - aire comprimido
2.2. INVENTARIO DE LA ENERGÍA - Datos sobre consumo por áreas o equipos - Datos de las facturas de los suministradores de energía.
2.3. PRIMERA FASE: AUDITORÍA DE LA FACTURACIÓN Consiste en evaluar la producción de la empresa en función de la relación producciónconsumo de energía de tal manera que el consumo de energía por unidad de producción pueda ser una función del tiempo.
2.4. SEGUNDA FASE: INVENTARIO DE CAMPO Consiste en reunir información sobre el consumo de energía de cada actividad y equipo de la empresa con la finalidad de identificar las posibilidades de ahorro de energía.
INFORMACIÓN SOBRE:
- Tipo de equipo. - Forma de energía. - Clasificación. - Programa operativo.
- Porcentaje de utilización con respecto a la carga total programada . - Consumo mensual en unidad standard.
3. UNA EFECTIVA GESTIÓN DE LA ENERGÍA DEPENDE DE UNA EFICAZ RED DE INFORMACIÓN. Para lograr una gestión efectiva de la energía se requiere organizar la información a través de : a. Elaborar una base de datos. b. Contar con la siguiente información: - Facturación de los servicios. - Consumo de materias primas y combustibles. - Formularios relativos al uso de la energía y a la producción de cada uno de los sectores. c. Evaluar el consumo de energía por unidad de producción de cada sector y de la empresa. d. Analizar estos datos y compararlos con valores históricos y valores proyectados.
4. CICLO DEL MONITOREO DE ENERGÉTICOS -
Medición Registro Procesamiento Análisis Reporte Interpretación Conclusiones Control
5. PRINCIPALES ELEMENTOS DEL MONITOREO Y CONTROL DE ENERGÉTICOS -
Medir y registrar los principales flujos de energía por Centro de Costos de Energía (CCE) sobre un período específico de tiempo.
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Relacionar el consumo de energía de cada CCE con una medida de salida para definir un estándar de consumo.
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Fijar metas (target) para reducir el consumo.
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Reportar variaciones en el consumo del CCE.
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Tomar acciones correctivas.
6. CENTRO DE COSTOS DE ENERGÍA - CCE Es un área de la planta donde el uso de la energía es controlado. Un CCE generalmente corresponde a un centro de control de costos existente, y puede ser una línea de producción, una casa de calderas, o un ítem específico de la planta.
7. MÉTODOS DE CONTROL DE DEMANDA Los métodos usuales para el control de demanda son: manuales de monitoreo y de control automático. A continuación estableceremos los métodos manuales más simples que nos ayudan a controlar la demanda máxima. A) Eliminación de cargas: sistemas de bandas transportadoras, bombas de abanico, a veces contribuyen grandemente a crear picos de carga. Estos elementos muchas veces trabajan ocasionalmente en tiempos críticos de mucha carga; por lo tanto es recomendable apagarlos, siempre y cuando sea posible. La iluminación, también puede ser reducida, ya que aunque no contribuye en alto grado, si afecta. B) Reprogramar las cargas: las cargas de baterías y otras operaciones similares no rutinarias pueden ser programadas en horas que no afecte las horas pico; por ejemplo, temprano en la mañana o tarde en la noche. Autoclaves y hornos a veces pueden trabajar fuera de turnos de trabajo. C) Interrumpir temporalmente las cargas: los sistema de ventilación y aire acondicionado pueden interrumpirse usualmente por varios minutos, sin causar pérdidas en el confort. La calefacción, aunque no tan usada, puede ser otro factor. D) Programación de arranque; casi todos los motores en un proceso arrancan a un mismo tiempo y crean un gran pico de demanda, sobre todo en motores grandes de lento arranque. También se puede programar el ciclaje de motores o retardar el encendido de los mismos.
El método de control de demanda automático es muy eficaz, pero muy caro. Antes de hacer una rápida decisión, hay que plantearse las siguientes Interrogantes:
A) ¿Cuáles serán los ahorros potenciales que se lograrán con reducir la demanda? B) ¿Cuánto de estos ahorros pueden ser logrados simplemente con la cooperación del personal? C) ¿No sería más conveniente un sistema de alarma para un límite de carga de potencia? D) ¿Se justíficaría un sistema de control automático de demanda?
Entre los varios tipos de controladores automáticos de demanda que existen, se tiene el Controlador de demanda básica que monitorea el consumo eléctrico durante el intervalo de tiempo establecido por la empresa eléctrica, detecta la demanda máxima y distribuye las cargas cuando la demanda máxima ha excedido el límite preestablecido, haciéndolo en forma instantánea. Al comienzo del próximo intervalo de tiempo todas las cargas son reestablecidas y el ciclo comienza otra vez. Este método requiere de mucha sincronización con el intervalo del medidor, y usualmente resulta en ciclajes rápidos de cargas. Este método reduce los picos de demanda, pero no ayuda grandemente en el sistema de demanda, para ello se tiene al Controlador de Régimen Ideal de demanda. A continuación en la figura IV.1.1 y IV.1.2, se muestran gráficas aproximadas de operación de estos controladores.
Fig. IV.1.1 Operación del controlador básico. (instantáneo).
Fig. IV.1.2. El controlador de régimen ideal de demanda
8. ESQUEMA TÍPICO DE MEDIDORES
9. EJEMPLO DE MONITOREO DE ENERGÍA
Fig. IV.1.4
Fig. IV.1.5 Ejemplo de ahorro de carga fija
