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FOROFORODE AHORRO Y EFICIENCIA DEDE AHORRO Y EFICIENCIA DE
ENERGENERGÍ Í A ELA ELÉÉCTRICACTRICA
DiagnDiagnóósticos Energsticos Energééticosticos
Ing. Alfredo Aguilar GalvIng. Alfredo Aguilar Galváánn
alfredo.aguilar@usa.netalfredo.aguilar@usa.net
• Conocer que es un diagnóstico energético.
• Identificar la clasificación de los diagnósticos energéticos enfunción de sus alcances.
• Identificar las herramientas necesarias para la evaluaciónenergética de los diferentes procesos y equipos.
• Conocer una metodología general para realizar un diagnósticoenergético.
• Identificar algunas oportunidades existentes para ahorro deenergía.
• Conocer ejemplo de aplicación de Diagnósticos Energéticos.
Objetivos Módulo
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Introducción:
• El Ahorro de Energía en la actualidad es de fundamentalimportancia.
• En el mundo existe una crisis ambiental derivada en granparte del consumo energético.
• Los precios de los energéticos se han incrementadodrásticamente a escala mundial.
Debemos Saber:
La producción de Energía contamina
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La contaminación nos afecta a todos y está cambiado el clima del planeta
Debemos Saber:
Los precios de la energía se encuentran en constante incremento
Debemos Saber:
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• La parte de mayor importancia para el ahorro de energía en una
instalación es el diagnóstico energético.
• De la certeza y atención en que sea desarrollado dependerá el
éxito de las acciones que posteriormente sean emprendidas.
• Por el contrario, el pretender ahorrar energía sin haber pasado
antes por un diagnóstico energético suele llevar a estrepitosos
fracasos.
Relevancia
¿Qué es un Diagnóstico Energético?
Los análisis, mediciones yevaluaciones de losprincipales equipos,sistemas y procesosconsumidores de energía,que permiten determinar laeficiencia energética y las
posibilidades de mejora,modernización y ahorro deenergía.
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• Los diagnósticos energéticos permiten determinar lospotenciales de ahorro de energía involucrados en losprocesos de producción.
¿Qué es un Diagnóstico Energético?
• Elemento positivo de laadministración, contribuyea incrementar larentabilidad, eliminandodesperdicios de energía yen consecuenciadisminuyen los costos deproducción.
Consumo de Energía kWh
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Base
Inter
PuntaTotal
Lineal (Total) Línea de Tendencia enel Consumode Energía kWh
¿Qué es un Diagnóstico Energético?
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• Es un instrumento quepermite modernizar lossistemas de producción,sustituyendo tecnologíasobsoletas, ineficientes ycostosas.
¿Qué es un Diagnóstico Energético?
Aspectos a EvaluarACCIONES:
Hábitos y practicas de operación, costumbres de mantenimiento.
CAPACITACION:Que información tenemos y cual nos hace falta. Involucrar a todo elpersonal en el ahorro de energía.
MEDICION:¿Donde, cuando y cuanta energía se esta utilizando en cada proceso odepartamento productivo?.¿Cuáles son los equipos más consumidores?
TECNOLOGIA:¿Dónde se pueden incorporar equipos de alta eficiencia?¿Cuales son nuestros equipos mas eficientes?¿Qué adaptaciones Tecnológicas podemos implementar?¿Dónde podemos automatizar?
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Clasificación de Diagnósticos EnergéticosLa clasificación que se asigna esta en función de laprofundidad con que se estudia a una empresa.
Generalmente se reconocen tres niveles:
Nivel 1 o Básico
Nivel 2 o Fundamental
Nivel 3 o Detallado
Hay quienes asignan niveles intermedios.
Nivel 1 o Básico.
Se lleva a cabo mediante un examen visual del procesoindustrial o de la instalación, reconociendo y revisandodatos fundamentales.
Proporciona ideas generales como una modificación enhábitos de operación o de equipos.
Las recomendaciones dependen de la experiencia delconsultor.
Por ejemplo, fugas de energía, mala operación de losequipos y/o instrumentos. Sustitución de tecnologías, etc.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
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Nivel 1 o Básico.
Los potenciales de ahorro de energía no se cuantifican,
Pueden o no lograrse,
El logro de los ahorros dependerá del personal responsable(mantenimiento y/o administrativo),
Su principal ventaja es dar una idea general sobre si existe ono posibilidad de ahorro energético.
Este nivel tiene un costo económico bajo.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
Nivel 2 o Fundamental.
Es el más útil para conocer los potenciales de ahorro deenergía de una instalación. Se cualifican y se cuantifican.
Analiza entre el 75 y 80% de los consumidores energéticos.
Dando prioridad a los de potencia superior y mayor tiempode utilización.
Proporciona información sobre el consumo de energía tantoeléctrica como térmica por áreas funcionales o procesosespecíficos de operación, se detecta los subsistemas demayor desperdicio energético.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
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Nivel 2 o Fundamental.
Provee datos acerca del ahorro de energía y enconsecuencia de reducción de costos.
Proporciona una cartera de proyectos de aplicación,
Para la realización del diagnóstico es importante contar conlos equipos e instrumentos de medición.
Requiere de un equipo especializado de profesionistas tantopara la medición como para la evaluación de los potencialesde ahorro de energía.
Es de un costo superior al de primer nivel.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
Nivel 3 o Detallado.
Proporciona información precisa y comprensible, de todos ycada uno de los puntos relevantes de la instalación aevaluar.
Así como las pérdidas de energía de cada uno de losequipos involucrados.
Esta caracterizado por instrumentación extensiva, por laadquisición de minuciosa de datos.
Requiere de estudios de ingeniería de detalle,
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
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Nivel 3 o Detallado.
Muchas de las acciones propuestas para lograr ahorro deenergía son producto de reingeniería de los procesos.
Es llamado como micro diagnóstico, ya que se profundizaen el proceso y equipos involucrados en este.
Requiere la participación de especialistas particulares paradefinir aplicaciones complejas.
Su costo es mucho mayor al de segundo nivel.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
El nivel del diagnóstico energético no es estricto.
En muchos casos se puede aplicar un nivel para una parte oetapa del proceso, y otro al resto de la instalación.
Debido a estos surgen niveles intermedios.
Por ejemplo, surgen los niveles intermedios como 1.5, elcual cubre gran parte del nivel dos pero enfocado a una
parte del proceso.
Incluso hay quienes dicen realizar el nivel cero.Con datos recibidos de la instalación sin necesidad devisitarla.
Clasificación de Diagnósticos Energéticos
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METODOLOGIA
PARA RELIZAR UN
DIAGNOSTICO
ENERGÉTICO
METODOLOGÍA PARA REALIZAR UN DIAGNÓSTICOENERGÉTICO
I. Trabajos previos de gabinete.
II. Recopilación de la información de la instalación.
Incluidas mediciones en campo
III. Evaluación del estado energético actual.
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
V. Análisis de factibilidad técnica.
VI. Evaluación económica.
VII. Selección de las medidas ahorradoras a implementar.
VIII. Aplicación de acciones correctivas.
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I. Trabajos previos de gabinete. Se elabora la estrategia de trabajo.
En virtud del tipo de instalación:
Se recopila la información energética que caracteriza alusuario.
Se ubica el entorno en el que se elabora el diagnóstico.
Se obtienen los costos de las tarifas eléctricas y demásenergéticos empleados,
Así como los criterios de aprobación de proyectos de ladirección de la empresa.
Ya conocidos los procesos y equipos, se identificaran las principales variables energéticas a medir en la empresa.
Se determinaran los balances de materia y energía mejor aplicables para cada proceso o equipo.
Y se definen los métodos de cálculo de las eficiencias energéticas por procesos, sistemas y equipos
I. Trabajos previos de gabinete.
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Bombas. Enfriadores. Hornos. Compresores. Transformadores. Motores eléctricos. Sistemas de iluminación.
Aire comprimido. Control de Demanda
Establecer estrategias de trabajo para:I. Trabajos previos de gabinete.
Es importante conocer las Tarifas Eléctrica
CONCEPTOS COBRADOS EN UNA FACTURA ELECTRICA
Energéticos y controlables por el usuario
Potencia Eléctrica Demandada kW
Energía Eléctrica Consumida kWh
Factor de Potencia %
Otros no controlables por el usuarios
Cargo Fijo (en algunas tarifas)Por medición en baja tensión (en algunas tarifas)
Por alumbrado público (en algunos municipios)
Impuesto al valor agregado
I. Trabajos previos de gabinete.
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Acopio de planos, listados, estadísticas etc. Diagramas unifilares.
Instalaciones eléctricas de fuerza y alumbrado. Diagramas de procesos.
Diagramas de líneas de distribución de aire comprimido. Listado de los principales equipos. Características de diseño de equipos. Estadísticas de la producción. Costumbres de operación de la instalación, área,
proceso, equipo.
Recibos eléctricos.
II. Recopilación de la información de la instalación.
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2,000
2,5003,000
3,500
4,000
4,5005,000
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k W
kW (punta) 2004 kW (punta) 2003
kW (punta) 2005
k W ( p u n t a) 2 0 0 4 4 ,9 9 5 5 ,112 5 ,3 76 4 ,8 3 4 4 ,7 72 4 ,6 51 4 ,0 0 7 4 ,0 4 7 4 ,0 74 4 ,0 78 4 ,13 6 3 ,9 6 6
k W ( p u n t a) 2 0 0 3 2 ,2 8 1 2 ,3 9 3 2 ,5 49 2 ,6 8 4 2 ,9 6 5 3 ,9 9 2 4 ,0 17 4 ,4 11 4 ,5 23 4 ,2 9 3 4 ,9 0 8 4 ,6 8 2
k W ( p u n t a) 2 0 0 5 4 4 01 4 0 64 3 ,9 76 4 ,0 8 4 3 ,8 79 3 ,7 69 3 ,5 67
E ne ro F eb re ro M a rz o A br il M a yo J uni o J ul io A go st o S ep t O ct N ov D ic
II. Recopilación de la información de la instalación.
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Producción (lt) Consumo kWh
Comparación Producción y Consumo Eléctrico
Litros kWh
II. Recopilación de la información de la instalación.
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6,000
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10,000
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2,500
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Producción Miles litros Demanda Eléctrica kW
Comparación Producción y Demanda Eléctrica
kW
Lt x 1000
II. Recopilación de la información de la instalación.
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Facturación EléctricaComparación Demandas Media y Máxima
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1,000
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6
Media Máxima
La diferencia representa en cierta medida un potencial de ahorro, que
habría
que
buscar
II. Recopilación de la información de la instalación.
Es la relación del consumo de energía y las horas deoperación.
Si en la empresa se utilizará muy eficiente la energía sudemanda sería la media.
Operaciónde Horas
kWh EnergíadeConsumo Media Demanda
)(=
Demanda Media
II. Recopilación de la información de la instalación.
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Ejercicio de Facturación Eléctrica:
Una empresa textil con una tensión de suministro a 23,000Volts, registra el siguiente comportamiento histórico de losconsumos de energía eléctrica.
Nota la demanda facturadle es la que se cobra en México,para fines de este ejercicio en Centroamérica, no es útil, portanto puede ignorarse dicha columna.
Describa las tendencias energéticas de la planta.
Con la información presentada realice el análisis tarifarío.Alcanza a vislumbran algunas oportunidades?¿El factor de potencia con el que trabaja la empresa esadecuado?
II. Recopilación de la información de la instalación.
GENERALES
CICLOFCTN.
PERIODOFECHA
LECTURACANT.DÍAS
PUNTA INTERMEDIA BA SE MA XIMA FA CTURA BLEMEDIA(kW)
13/8/97
10 Sep-97 11/ 9/ 97 29 775 836 751 836 793 581.90
11 Oct-97 13/ 10/ 97 32 790 893 743 893 821 498.70
12 Nov-97 11/ 11/ 97 29 850 873 831 873 857 531.61
1 Dic-97 11/ 12/ 97 30 796 821 691 821 804 258.33
2 Ene-98 14/ 1/ 98 34 835 892 813 892 852 442.40
3 Feb-98 12/ 2/ 98 29 760 887 774 887 798 485.63
4 Mar-98 12/ 3/ 98 28 821 811 704 821 821 450.89
5 Abr-98 14/ 4/ 98 33 777 880 730 880 808 428.03
6 May-98 14/ 5/ 98 30 852 854 856 856 853 538.89
7 Jun-98 12/ 6/ 98 29 748 879 731 879 787 533.05
8 Jul-98 13/ 7/ 98 31 830 887 179 887 847 604.84
9 Ago-98 12/ 8/ 98 30 862 853 814 862 862 538.89
10 Sep-98 9/ 9/ 98 28 829 877 804 877 843 550.60
11 Oct-98 9/ 10/ 98 30 852 918 814 918 872 620.83
12 Nov-98 11/ 11/ 98 33 894 903 821 903 897 527.78
13 Dic-98 11/ 12/ 98 30 789 851 769 851 808 302.78
14 Ene-99 13/ 1/ 99 33 900 957 931 957 917 510.10
15 Feb-99 11/ 2/ 99 29 867 915 847 915 881 597.70
16 Mar-99 12/ 3/ 99 29 865 909 823 909 878 482.76
17 Abr-99 15/ 4/ 99 34 875 932 799 932 892 460.78
19 Jun-99 12/ 6/ 99 58 896 990 834 990 924 307.61
20 Jul-99 12/ 7/ 99 30 820 871 807 871 835 566.67
21 Ago-99 11/ 8/ 99 30 830 975 820 975 874 716.67
22 Sep-99 10/ 9/ 99 30 878 951 789 951 900 581.94
23 Oct-99 13/ 10/ 99 33 927 933 798 933 929 545.45
24 Nov-99 11/ 11/ 99 29 911 983 837 983 933 656.61
25 Dic-99 10/ 12/ 99 29 901 957 811 957 918 508.62
26 Ene-00 13/ 1/ 00 34 964 968 823 968 965 488.97
27 Feb-00 10/ 2/ 00 28 1,025 1,000 978 1,025 1,025 742.56
27 Mar-00 11/ 3/ 00 30 1,017 1,035 1,017 1,035 1,022 766.67
DEMANDA DE POTENCIA ELÉCTRICA (Kw)
II. Recopilación de la información de la instalación.
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PUNTA INTERMEDIO BASE TOTAL kVARhFACTORDEPOTENCIA
FACTORDEDEMANDA
2 3,0 00 2 53 ,00 0 12 9,0 00 4 05,0 00 2 07 ,0 39 89 .04 % 69 .60 %
4 1,0 00 2 35 ,00 0 10 7,0 00 3 83,0 00 1 92 ,0 64 89 .39 % 55 .85 %
5 7,0 00 2 17 ,00 0 9 6,0 00 3 70,0 00 2 23 ,7 52 85 .57 % 60 .89 %
3 2,0 00 1 11 ,00 0 4 3,0 00 1 86,0 00 1 31 ,0 37 81 .75 % 31 .47 %
5 5,0 00 2 03 ,00 0 10 3,0 00 3 61,0 00 2 02 ,0 69 87 .26 % 49 .60 %
5 1,0 00 1 96 ,00 0 9 1,0 00 3 38,0 00 2 01 ,0 05 85 .95 % 54 .75 %
4 4,0 00 1 84 ,00 0 7 5,0 00 3 03,0 00 1 63 ,0 48 88 .06 % 54 .92 %
2 4,0 00 2 25 ,00 0 9 0,0 00 3 39,0 00 1 78 ,0 66 88 .53 % 48 .64 %
2 7,0 00 2 57 ,00 0 10 4,0 00 3 88 ,0 00 56 ,94 7 98 .94 % 62 .95 %
2 9,0 00 2 59 ,00 0 8 3,0 00 3 71,0 00 1 87 ,0 81 89 .29 % 60 .64 %
3 6,0 00 2 75 ,00 0 13 9,0 00 4 50,0 00 2 50 ,0 69 87 .41 % 68 .19 %
2 5,0 00 2 51 ,00 0 11 2,0 00 3 88,0 00 2 44 ,0 25 84 .65 % 62 .52 %
2 7,0 00 2 48 ,00 0 9 5,0 00 3 70,0 00 2 02 ,0 14 87 .77 % 62 .78 %
5 0,0 00 2 70 ,00 0 12 7,0 00 4 47,0 00 2 64 ,9 97 86 .02 % 67 .63 %
6 4,0 00 2 35 ,00 0 11 9,0 00 4 18,0 00 2 56 ,8 55 85 .20 % 58 .45 %
3 3,0 00 1 29 ,00 0 5 6,0 00 2 18,0 00 1 24 ,9 99 86 .75 % 35 .58 %
6 1,0 00 2 29 ,00 0 11 4,0 00 4 04,0 00 2 39 ,9 98 85 .97 % 53 .30 %
5 4,0 00 2 49 ,00 0 11 3,0 00 4 16,0 00 2 55 ,9 98 85 .17 % 65 .32 %
5 1,0 00 1 86 ,00 0 9 9,0 00 3 36,0 00 1 98 ,9 97 86 .04 % 53 .11 %
2 6,0 00 2 66 ,00 0 8 4,0 00 3 76,0 00 2 05 ,0 05 87 .80 % 49 .44 %
2 6,0 00 2 95 ,00 0 10 7,2 00 4 28,2 00 2 41 ,9 83 87 .06 % 31 .07 %
2 6,0 00 2 74 ,00 0 10 8,0 00 4 08,0 00 2 00 ,0 01 89 .79 % 65 .06 %
2 9,0 00 3 00 ,00 0 18 7,0 00 5 16,0 00 2 49 ,9 10 90 .00 % 73 .50 %
3 1,0 00 2 98 ,00 0 9 0,0 00 4 19,0 00 2 36 ,9 98 87 .04 % 61 .19 %
4 0,0 00 2 61 ,00 0 13 1,0 00 4 32,0 00 2 18 ,9 95 89 .19 % 58 .46 %
7 0,0 00 2 51 ,00 0 13 6,0 00 4 57,0 00 2 17 ,0 06 90 .33 % 66 .80 %
4 8,0 00 2 02 ,00 0 10 4,0 00 3 54,0 00 1 79 ,9 95 89 .14 % 53 .15 %
6 1,0 00 2 26 ,00 0 11 2,0 00 3 99,0 00 2 09 ,9 98 88 .49 % 50 .51 %
7 0,0 00 2 78 ,00 0 15 1,0 00 4 99,0 00 2 54 ,2 62 89 .10 % 72 .44 %
6 7,0 00 3 05 ,00 0 18 0,0 00 5 52,0 00 3 30 ,0 07 85 .83 % 74 .07 %
CONSUMO DE ENERGIA ELÉCTRICA
(kWh/mes)OTROS CONCEPTOS
II. Recopilación de la información de la instalación.
Formatos sugeridos para recopilar información
II. Recopilación de la información de la instalación.
5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com
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Principales Variables Energéticas
kW. kWh. Corriente eléctrica. Voltaje. kVAR. kVARh. Factor de potencia.
Nivel de Iluminación.
II. Recopilación de la información de la instalación.
Temperatura. Presión. Gasto o Flujo Toneladas de Refrigeración TR Humedad. Nivel de Iluminación etc.
CAPACIDAD INSTALADA Y DATOS BASICOS DE LOSMOTORES ELECTRICOS
NOMBRE DE LA EMPRESA:
DEPARTAMENTO:
FECHA: HORA:
RESPONSABLE DE LA INFORMACION:
DATOS DE PLACA
Velocidad,
r.p.m.Tipo de Carcasa (Frame)
Subestación
Eléctrica
Número de
Referencia Aplicación
MarcaPotencia,
hp
F.P.
%
Eficiencia
%
F.S.
(fracción)
Voltaje,
V Amperaje, A
II. Recopilación de la información de la instalación.
Formatos sugeridos para recopilar información
5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com
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Analizadores de redes eléctricas programable. Multímetros y potenciometros. Analizador de Gases. Termómetros. Medidor de Flujos. Flexómetros, telémetros. Barómetro Tacómetro.
Cronómetros. Luxometros. Otros
II. Recopilación de la información de la instalación.Equipos de Mediciones
Fecha HoraVoltaje L- L
(Volts)Corriente(Amperes)
PotenciaReal (kW)
Factor dePotencia (%)
PotenciaReaciva
kVAR
PotenciaAparente
kVAThdV fnd ThdV rms ThdA fnd ThdA rms
02/04/2008 14:49:00 206.00 17.00 5.93 0.98 1.19 6.05 2.23 2.23 6.96 6.9402/04/2008 14:50:00 207.00 17.30 6.08 0.98 1.23 6.20 2.37 2.37 21.00 20.6002/04/2008 14:51:00 209.00 13.80 4.89 0.98 0.97 4.99 2.54 2.54 26.10 25.3002/04/2008 14:52:00 211.00 10.90 3.93 0.99 0.69 3.99 2.01 2.01 34.60 32.7002/04/2008 14:53:00 212.00 7.61 2.68 0.96 0.77 2.79 2.09 2.09 32.90 31.3002/04/2008 14:54:00 213.00 6.82 2.39 0.95 0.76 2.51 2.26 2.26 36.40 34.2002/04/2008 14:55:00 213.00 6.81 2.41 0.96 0.70 2.51 2.24 2.24 30.50 29.1002/04/2008 14:56:00 213.00 8.53 2.89 0.92 1.24 3.14 2.41 2.41 24.20 23.5002/04/2008 14:57:00 213.00 8.38 2.84 0.92 1.21 3.09 2.45 2.45 24.40 23.7002/04/2008 14:58:00 212.00 8.79 2.98 0.92 1.24 3.23 2.20 2.20 24.20 23.5002/04/2008 14:59:00 212.00 9.68 3.21 0.90 1.52 3.55 2.67 2.66 20.30 19.9002/04/2008 15:00:00 211.00 9.58 3.16 0.90 1.53 3.51 2.35 2.35 19.50 19.1002/04/2008 15:01:00 212.00 9.51 3.13 0.90 1.54 3.49 1.98 1.98 19.80 19.40
02/04/2008 15:02:00 211.00 8.40 2.84 0.93 1.16 3.07 1.92 1.92 19.80 19.4002/04/2008 15:03:00 213.00 7.20 2.40 0.90 1.13 2.65 2.17 2.17 20.20 19.8002/04/2008 15:04:00 213.00 7.17 2.39 0.91 1.12 2.64 2.71 2.71 21.30 20.8002/04/2008 15:05:00 212.00 7.16 2.34 0.89 1.18 2.62 2.04 2.04 20.90 20.5002/04/2008 15:06:00 211.00 7.15 2.36 0.90 1.12 2.61 2.38 2.38 20.20 19.8002/04/2008 15:07:00 210.00 7.18 2.35 0.90 1.14 2.61 2.58 2.58 20.40 19.9002/04/2008 15:08:00 211.00 7.16 2.34 0.89 1.17 2.61 2.17 2.17 20.20 19.8002/04/2008 15:09:00 211.00 7.14 2.34 0.90 1.16 2.61 1.86 1.86 20.30 19.90
II. Recopilación de la información de la instalación.Ejemplo de Mediciones
5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/foro-diagnosticos-energeticos 21/37
Comportamiento del Voltaje
180.00
185.00
190.00
195.00
200.00
205.00
210.00
215.00
220.00
225.00
230.00
1 4 : 4
9 : 0
0
1 5 : 5
0 : 0
0
1 6 : 5
1 : 0
0
1 7 : 5
2 : 0
0
1 8 : 5
3 : 0
0
1 9 : 5
4 : 0
0
2 0 : 5
5 : 0
0
2 1 : 5
6 : 0
0
2 2 : 5
7 : 0
0
2 3 : 5
8 : 0
0
0 0 : 5
9 : 0
0
0 2 : 0
0 : 0
0
0 3 : 0
1 : 0
0
0 4 : 0
2 : 0
0
0 5 : 0
3 : 0
0
0 6 : 0
4 : 0
0
0 7 : 0
5 : 0
0
0 8 : 0
6 : 0
0
0 9 : 0
7 : 0
0
1 0 : 0
8 : 0
0
1 1 : 0
9 : 0
0
1 2 : 1
0 : 0
0
V o
l t a j e ( V o
l t s )
II. Recopilación de la información de la instalación.Ejemplo de Mediciones
Potenc ia de Arranque y Op erac ión de un Equipo
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
1 6 : 4
0 : 1
7
1 6 : 4
0 : 2
0
1 6 : 4
0 : 2
3
1 6 : 4
0 : 2
6
1 6 : 4
0 : 2
9
1 6 : 4
0 : 3
2
1 6 : 4
0 : 3
5
1 6 : 4
0 : 3
8
1 6 : 4
0 : 4
1
1 6 : 4
0 : 4
4
1 6 : 4
0 : 4
7
1 6 : 4
0 : 5
0
1 6 : 4
0 : 5
3
1 6 : 4
0 : 5
8
1 6 : 4
1 : 0
1
1 6 : 4
1 : 0
4
1 6 : 4
1 : 0
7
1 6 : 4
1 : 1
0
1 6 : 4
1 : 1
3
1 6 : 4
1 : 1
6
1 6 : 4
1 : 2
0
1 6 : 4
1 : 2
3
Tiempo (Hora, Minuto, Segundo)
P o t e n c i a ( k W )
Potenc ia prom edio = 7.89 kW
20.5 kW
22.68 kW
II. Recopilación de la información de la instalación.
5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com
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Ejemplo de Mediciones20080402-000-Campaña Nanovip
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
1 4 : 4
9 : 0
0
1 5 : 4
9 : 0
0
1 6 : 4
9 : 0
0
1 7 : 4
9 : 0
0
1 8 : 4
9 : 0
0
1 9 : 4
9 : 0
0
2 0 : 4
9 : 0
0
2 1 : 4
9 : 0
0
2 2 : 4
9 : 0
0
2 3 : 4
9 : 0
0
0 0 : 4
9 : 0
0
0 1 : 4
9 : 0
0
0 2 : 4
9 : 0
0
0 3 : 4
9 : 0
0
0 4 : 4
9 : 0
0
0 5 : 4
9 : 0
0
0 6 : 4
9 : 0
0
0 7 : 4
9 : 0
0
0 8 : 4
9 : 0
0
0 9 : 4
9 : 0
0
1 0 : 4
9 : 0
0
1 1 : 4
9 : 0
0
P o
t e n c
i a ( k W )
II. Recopilación de la información de la instalación.
Primera Etapa.- Comportamiento histórico delconsumo de energía y determinación índicesenergéticos actuales.
Segunda Etapa.- Diagnóstico de las condiciones yrutinas de operación y mantenimiento en su relacióncon el uso de energía.
Tercera Etapa.- Balance de energía para identificar lospuntos de mayor pérdida de energía.
III. Evaluación del estado energético actual de la instalación.
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PotenciaoEnergíaoducciónPr
EnergéticoÍndice =
Índice Energéticos
Litros / kWh
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
e n e - 0
5
f e b - 0
5
m a r - 0
5
a b r - 0
5
m a y - 0
5
j u n - 0
5
j u l - 0 5
a g o - 0
5
s e p - 0
5
o c
t - 0 5
n o v - 0
5
d i c - 0
5
e n e - 0
6
f e b - 0
6
m a r - 0
6
Promedio 16
Índice Energéticos
III. Evaluación del estado energético actual de la instalación.
5/9/2018 FORO +Diagnósticos Energéticos - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/foro-diagnosticos-energeticos 24/37
Litros / kW
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
e n e - 0
5
f e b - 0
5
m a r - 0
5
a b r - 0
5
m a y - 0
5
j u n - 0
5
j u l - 0 5
a g o - 0
5
s e p - 0
5
o c
t - 0 5
n o v - 0
5
d i c - 0
5
e n e - 0
6
f e b - 0
6
m a r - 0
6
Promedio 5820
Índice EnergéticosIII. Evaluación del estado energético actual de la instalación.
En segunda fase se hace el diagnóstico de las rutinas de operación y mantenimiento, Ejemplo: Del total de equipos y operaciones energéticas en una empresa, se determino que las cargas que pueden desplazar su operación, sin perjudicar el proceso productivo son las siguientes:
EQUIPO TONELADAS HORARIO TOTAL HORASDEMANDA
(kW)
Máquina inyectora # 101 10011:00 - 23:0023:00 - 11:00
17.7 17.15
Máquina inyectora # 103 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
19.2 57.31
Máquina inyectora # 104 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
22.3 38.99
Máquina inyectora # 105 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
0
Máquina inyectora # 106 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
6.1 57.31
Máquina inyectora # 107 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
22.8 38.99
Máquina inyectora # 201 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
0
Máquina inyectora # 202 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
18.9 38.99
Máquina inyectora # 203 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
19.4 38.99
Máquina inyectora # 204 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
7.3 38.99
Máquina inyectora # 205 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
13.6 38.99
Máquina inyectora # 206 15011:00 - 23:0023:00 - 11:00
17.6 38.99
Máquina inyectora # 207 10011:00 - 23:0023:00 - 11:00
13.9 17.15
Máquina inyectora # 301 5511:00 - 23:0023:00 - 11:00
0
Máquina inyectora # 302 5511:00 - 23:0023:00 - 11:00
0
Máquina inyectora # 303 55 11:00 - 23:0023:00 - 11:00 10.7 21.84
Máquina inyectora # 304 5511:00 - 23:0023:00 - 11:00
8 21.84
Máquina inyectora # 305 5511:00 - 23:0023:00 - 11:00
11.6 21.84
Máquina inyectora # 306 8511:00 - 23:0023:00 - 11:00
17.3 19.09
Máquina inyectora # 307 8511:00 - 23:0023:00 - 11:00
18.1 19.09
Máquina inyectora # 308 8511:00 - 23:0023:00 - 11:00
19.7 19.09
Máquina inyectora # 403 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
8.3 57.31
Máquina inyectora # 404 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
16.4 57.31
Máquina inyectora # 405 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
18.3 57.31
Máquina inyectora # 406 25011:00 - 23:0023:00 - 11:00
17.3 57.31
Máquina inyectora # 503 20011:00 - 23:0023:00 - 11:00
5.5
AREA: OPERACIONES III MOLDEOIII. Evaluación del estado energético actual de la instalación.
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Se realiza el balance de Energía por sistema y procesos
Distribuciónde Potencia
en unaIndustria
84
542
276
113
341
114
88
110
kW
VariosLaboratorioAlmacenesResinasSecadoEmulsionesMolinosEntintado
PARTICIPACION DE LOS EQUIPOS ACCIONADOS POR MOTORES
BOMBAS
67%
COMPRESORES
27%
VENTILADORES
6%
III. Evaluación del estado energético actual de la instalación.
Aplicación de medidas administrativas y prácticasoperacionales.
Implementar prácticas eficientes y programas demantenimiento.
Sustitución por equipos que aprovechen mejor la
energía, así como buscar una optimización energéticade sistemas.
Implementación de sistemas automáticos de control.
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
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Ejemplo: En una plantaindustrial se tiene unhorno de resistenciaseléctricas para el cual setienen dos propuestasde ahorro de energía:sustitución por unhorno de combustión o
por un horno infrarrojo.
Condiciones InicialesDemanda Máxima (kW) 62
Consumo de Energía Base (kW h/mes) 11,160
Consumo de Energía Intermedia (kWh/mes) 26,040
Consumo de Energía Punta (kW h/mes) 7,440
Consumo de Energía Total ( kW h/m es) 44,640
Condiciones PropuestasHorno de
CombustiónHorno
InfrarrojoDemanda Máxima (kW) 1 52
Consumo de Energía Base (kWh/mes) 180 6,120
Consumo de Energía Intermedia (kWh/mes) 420 14,280
Consumo de Energía Punta (kWh/mes) 720 4,080
Consumo de Energía Total (kWh/mes) 1,320 24,480
Potenciales de AhorroDemanda Máxima (kW) 61 10
Consumo de Energía Base (kWh/mes) 10,980 5,040
Consumo de Energía Intermedia (kW h/mes) 25,620 11,760Consumo de Energía Punta (kWh/mes) 6,720 3,360
Consumo de Energía Total (kWh/mes) 43,320 20,160
Energía AdicionalConsumo de Combustibles (litros/mes) 7,200 0
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
Ejemplo: En otra planta, se emplean 22 toneladas de vaporsaturado en un proceso, este vapor es generado inicialmente comosobrecalentado y posteriormente estrangulado en una válvulareductora, al sustituir esta válvula por una turbina se podrángenerar 880 kW aprovechables en forma de energía eléctrica ómecánica.
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
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Algunas Oportunidades de Ahorro
Aplicación de Convertidores de Frecuencia
Utilización de Motores Eléctricos de AltaEficiencia
Administración de Energía
Sistema de Aire Comprimido
Aire Acondicionado.
Iluminación
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
APAGAAPAGA
ADAPTAADAPTA
ADOPTAADOPTA
AUTOMATIZAAUTOMATIZA
Apagar iluminaciónParar máquinas y/o motores dejar sololo indispensableMejorar Hábitos 0.00 Inversión
Las instalaciones para poder Apagarlámparas, parar motores y/o máquinas(circuitos separados, etc.)Cumplir normas de instalaciones eléctricas.Evitar accidentes y fugas de energía. Baja Inversión
Las nuevas tecnologías son más eficientesRequiere inversión
En general para ahorrar dinero, energía y cuidar la ecología
•Iluminación con: Sensores de Presencia, Timers.•Motores con: Variadores de Velocidad, Control inteligente de Motores
(Power Boss).•Aire Comprimido con: Velocidad Variable, Administrador de red de aire.•Otros: Control de Demanda.Requiere inversión
IV. Determinación del potencial de ahorro de energía.
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Se procederá al análisis técnico con el personalindicado.
Para no afectar los lineamientos de calidad,producción y confort de la empresa.
V. Análisis de factibilidad técnica.
Ejemplo:
De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a unanálisis de factibilidad técnica.
En una planta productora de lácteos se pasteuriza a 86°C.
La propuesta a discutir es bajar la temperatura parapasteurizar a 76°C con un periodo de sostenimiento de 16segundos.
V. Análisis de factibilidad técnica.
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Ejemplo:
De Oportunidad de Ahorroque debe someterse a unanálisis de factibilidadtécnica.
Sustento de la propuesta
la NOM-091-SSA1-1994
Temperaturas en grados Celcius oC
Bacteria 65 70 75 80
MicrobacteriumTuberculosis
17-32 10-17 5 - 8 2-3
Brucela Melitensis(Fiebre de Malta)
32-55 22-29 10 - 12 2-4
CorynenacteriumDiphtheriae
(Difteria)9 -10 3 2 2
SolmonellaTyphosa (Fiebre
Tifoidea)17-19 6-7 2-3 2
Streptococus
Pyogenes(intoxicación) 58-63 12-15 5-7 3-4
Escherichla Coli 18 ------- 2 2
V. Análisis de factibilidad técnica.
Ejemplo:De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a un análisis defactibilidad técnica.Beneficios
Pasteurización 75 86oC Ahorros
cantidad litros/hr 4000 4000 0
cp Leche kJ/(kg K) 3.90 3.90 0.00
Tent C 35.00 35.00 0.00
Tint C 75.00 86.00 11.00
q kJ/hr 624,000 795,600 171,600
q kcal/hr 149,040 190,026 40,986
q TR 49.28 62.84 13.55
REE kW/TR 1.90 1.90 0.00
q kW 93.64 119.39 25.75
Tiempo horas base 0 0 0.00
horasintermedia
260 260 0.00
horas punta 0 0 0.00
q kWh base 0.00 0.00 0.00
kWh inter 24,345.51 31,040.52 6,695.01
kWh punta 0.00 0.00 0.00
kWh total 24,345.51 31,040.52 6,695.01
q $/base $0.00 $0.00 $0.00
$/inter $14,636.52 $18, 661.56 $4,025.04
$/punta $0.00 $0.00 $0.00
q $/mes $14,636.52 $18, 661.56 $4,025.04
Ultrapasteurización 75 86oC Ahorros
cantidad litros/hr 14000 14000 0
cp Leche kJ/(kg K) 3.90 3.90 0.00
Tent C 35.00 35.00 0.00
Tint C 75.00 86.00 11.00
q kJ/hr 2,184,000 2,784,600 600,600
q kcal/hr 521 ,63 9.44 665 ,09 0.28 1434 50.85
q TR 172.49 219.92 47.43
REE kW/TR 1.90 1.90 0.00
q kW 327.73 417.85 90.13
Tiempo horas base 120 120 0.00horasintermedia
260 260 0.00
horas punta 78 78 0.00
q kWh base 39,327.36 50,142.38 10815.02
kWh inter 85,209.27 108,641.82 23,432.55
kWh punta 25,562.78 32,592.55 7029.76
kWh total 150 ,09 9.41 191 ,37 6.75 41 ,2 77.34
q $/base $19 ,65 1.88 $25 ,05 6.15 $5 ,4 04.27
$/inter $51 ,22 7.81 $65 ,31 5.46 $14,087 .6 5
$/punta $49 ,20 5.80 $62 ,73 7.39 $13,531 .5 9
q $/año $ 12 0, 08 5.4 9 $ 15 3, 10 9.0 0 $ 33 ,0 23 .5 1
V. Análisis de factibilidad técnica.
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Ejemplo:
De Oportunidad de Ahorro que debe someterse a un análisis defactibilidad técnica.
Beneficios
Ahorros económicos posiblesPasteurización $4,025.04Ultrapasteurización $33,023.51Total mes $37,048.55Al año $444,582.64
Temperaturas en rados Celcius oC
Bacteria 65 70 75 80MicrobacteriumTuberculosis
17-32 10-17 5 - 8 2-3
Brucela Melitensis(Fiebre de Malta)
32-55 22-29 10 - 12 2-4
CorynenacteriumDiphtheriae
(Difteria9 -10 3 2 2
SolmonellaTyphosa (Fiebre
Tifoidea)17-19 6-7 2-3 2
StreptococusPyogenes
(intoxicación)58-63 12-15 5-7 3-4
Escherichla Coli 18 ------- 2 2
V. Análisis de factibilidad técnica.
Conversiones de ahorros de energía a su equivalenteeconómico.
Medidas de ajuste y corrección de los diferentes equipos ysistemas.
Evaluación económica de los aditamentos incorporadospara el ahorro de energía.
Determinar ahorros económicos por aplicar equipos demejor eficiencia energética.
Cuantificar económicamente los ahorros productos de lamodernización tecnológica.
VI. Evaluación económica.
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El Costo Real de Equipos y Procesos.
El costo real de cualquier equipo es la integración dedos bloques fundamentales:
– El costo de operación. – El costo de inversión.Costo de operación:C.O.= C energía + C materiales + C manto
Costos por energía eléctrica:C energía = C potencia + C consumo
Costos por potencia:
C potencia = Demanda (kW) x (costo kW)Costos por consumo:C consumo = Energía consumida (kWh) x (costo kWh)
VI. Evaluación económica.
Tiempo de Recuperación. consiste en medir el tiempo quetarda un inversionista para recuperar el capital invertido,mediante los ingresos que produce el proyecto.
Una recuperación rápida puede ser un criterio importante parajuzgar una inversión cuando se dispone de recursosfinancieros para invertir por sólo un corto periodo.
El inversionista especulativo, que tiene un horizonte de tiemporelativamente limitado, generalmente desea una rápidarecuperación de la inversión inicial.
Período o Tiempo de Recuperación =anualesCostosanuales Beneficios
Inversion
⋅−⋅
VI. Evaluación económica.
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Ejemplo 13
Si un proyecto requiere una inversión inicial de USD$1,000,000.00 y genera ingresos por USD $400,000.00anuales (en moneda constante) durante 6 años, el periodode recuperación es de 2.5 años
(1,000,000/400,000)=2.5.
Nótese que si el proyecto tuviera ingresos por dos años
más, el periodo de recuperación sería el mismo.
VI. Evaluación económica.
Se ha determinado instalar un convertidor de
frecuencia en una máquina de inyección para ahorrar
energía.
Esta medida tiene como resultado un ahorro
económico de USD $3,319.26 pesos anuales y la
inversión necesaria es de USD $4,914.
Esto significa que la inversión se recuperará en 1.48
años.
Ejemplo 14VI. Evaluación económica.
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Ahorros Económicos Horno deCombustión
HornoInfrarrojo
Costo por Demanda $2,920 $479
Costo por Consumo de Energía Base $2,653 $1,218
Costo por Consumo de Energía Intermedia $7,412 $3,402
Costo por Consumo de Energía Punta $6,076 $3,038
Costo Mensual por Demanda y Energía $19,061 $8,137
Costos AdicionalesCosto por Coimbustible a Consumir $11,520 $0
Ahorros NetosCosto Mensual $7,541 $8,137
Costo Anual $90,491 $97,640
Regresando al ejemplo de sustitución de un horno deresistencias, a continuación se presentan los ahorroseconómicos por el cambio a otras tecnologías:
VI. Evaluación económica.
Los ahorros económicos y energéticos de la sustitución dela válvula de estrangulación por una turbina de vapor sonlos siguientes:
Ahorros ValorMensual
CostoMensual
Costo Anual
por Demanda 880 $42,125 $505,497por Consumo de Energía Base 158,400 $38,273 $459,271por Consumo de Energía Intermedia 369,600 $106,925 $1,283,103por Consumo de Energía Punta 105,600 $95,481 $1,145,777
Total $282,804 $3,393,648
VI. Evaluación económica.
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Deben determinarse
La Tasa Interna de Retorno (TIR).
La Relación Beneficio - Costo (B/C).
VI. Evaluación económica.
Ahorros EconómicosHorno de
GasCosto por Demanda $18,669
Costo por Consumo de Energía Base $16,962
Costo por Consumo de Energía Intermedia $47,387
Costo por Consumo de Energía Punta $42,316
Costo Mensual por Demanda y Energía $125,334
Costos AdicionalesCosto por Combustible a Consumir $56,773
Ahorros NetosCosto Mensual $68,561
Costo Anual $822,728Análisis Económico
Inversión $1,193,534
Tiempo de Recuperación en años 1.45
Tasa Interna de Retorno 69%
Relación Beneficio / Costo 1.97
Por ejemplo, en una plantadonde se fabrican losetasde Vinilo se tienensecadores de resistenciaseléctricas, la propuesta escambiarlos por otros de gas
L.P.
VI. Evaluación económica.
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Clasificación jerárquica en función del tiempo derecuperación:
Proyectos
Inmediatos. Corto Plazo (menos de 2 años).
Mediano Plazo (entre 2 a 4 años). Largo Plazo (más de 4 años).
VII. Selección de las medidas a implementar.
Inmediatos. Aquellos que no requieren inversiones.
Eliminación de desperdicios como producto de cambio de hábitos ysimilares.
Reducción del tiempo de acondicionamiento del aire en una hora ymedia, para algunas zonas.
Aprovechamiento de la luz natural al máximo, apagando los sistemasde iluminación que la reciban.
Reubicación de fotocopiadoras y equipos generadores de calor azonas separadas de la alta concentración de personal.
Limpieza de serpentines, turbinas y filtros de manejadoras de aire. Ajuste de las presiones de succión y descarga de compresores. Adopción de un método de mantenimiento permanente que sea
predictivo y preventivo. Ajuste del funcionamiento de válvulas de control de capacidad en
compresores refrigerantes.
VII. Selección de las medidas a implementar.
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A corto plazo. Son aquellas cuya inversión es mínima y se recuperaen menos de dos años.
Corrección del factor de potencia.Eliminación de pérdidas y fugas de aire.Instalación de persianas, cortinas o películas altamentereflejantes en cristales.Instalación de un sistema de control eficaz en la distribución deaire acondicionado.Regulación de temperatura del agua de enfriamiento decondensadores.Optimización de la torre de enfriamiento.
Separación de circuitos eléctricos para el control de sistemas deiluminación.Redimensionamiento del sistema de bombeo.
VII. Selección de las medidas a implementar.
Mediano plazo. Son acciones en las cuales la inversión es tal quelos beneficios con ahorro de energía permiten un tiempo derecuperación no mayor a 4 años.
Instalación de Compresores Tornillo en Aire comprimidoAplicación de Motores Eléctricos de Alta EficienciaAcoplamiento de equipos de iluminación ahorradores de energía.Control y automatización de los sistemas de iluminación.
Rediseño de la iluminación.Instalación de convertidores de frecuencia en las bombas.Automatización de los sistemas de control y tracción deelevadores.
VII. Selección de las medidas a implementar.
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Largo plazo. Son acciones en las cuales el beneficio por ahorro deenergía es importante, sin embargo, la inversión es de unamagnitud que ocasiona tiempos de recuperación no menores a 4años.
Por ejemplo:
Cambio de la tarifa eléctrica.Modificación de las computadoras actuales a Energy Star oadquisición de nuevos equipos con esta característica.Sustitución de los motores actuales por equipos de alta eficienciaen bombas y elevadores.Modernización tecnológica del equipo generador de aire
acondicionado.Implementación de Bancos de Hielo para aire acondicionado.
VII. Selección de las medidas a implementar.
¡GRACIAS!alfredo.aguilar@usa.net
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