CAPÍTULO I.6:

 

LA AUDITORÍA ENERGÉTICA

 

 

 

1.     GENERALIDADES

 

Consiste en la recolección de datos sobre el suministro y consumo de todas las formas de energía con el propósito de evaluar las posibilidades de ahorro de energía y la cuantificación de las mismas, así como para determinar la conveniencia de la oportunidad económica de ejecutarlas.

 

 

“Ahorrar la mayor cantidad de energía al menor costo”

 

 

 

2. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA

 

Paso 1.-        Recolección de información básica e inventario general de las instala-ciones.

 

-  Identificación del proceso productivo y/o áreas principales.

-  Identificación de las fuentes de energía.

-  Identificación de los consumidores de energía, capacidad instalada y horas de operación.

-  Información histórica de las facturas de los suministradores de energía

 

Paso 2.-        Elaborar balances de energía, con el objeto de conocer la distribución de energía en las diferentes fases del proceso productivo y/o áreas, es decir la caracterización de carga.

 

-  Toma de datos.

-  Registros y mediciones puntuales.

-  Las diferentes formas de energía que entran o salen del sistema deben estar referidas a un mismo período de tiempo y expresadas en las mismas unidades.

-  Los balances deben regirse por el principio de que la energía que se aporta al sistema es idéntica a la que éste cede.

 

Paso 3.-        Determinar la incidencia del consumo de energía de cada equipo o grupo de equipos en el consumo de energía total y por lo tanto en el costo total.

 

Paso 4.-        Obtener índices de consumo de energía los cuales pueden ser usados para determinar la eficiencia energética de las operaciones, y consecuen-temente, el potencial de ahorro de energía. Indices típicos:

 

-  Consumo específico de energía 

-  Factor de carga.

 

Paso 5.-        Determinar los potenciales de ahorro de energía por equipos, áreas o centros de costos, mediante una evaluación técnica detallada en los diferentes campos, como:

 

-  Sistemas eléctricos: evaluación de la transformación y distribución, cargas eléctricas, sistema tarifario, generación propia.

-  Sistemas mecánicos: evaluación de sistemas de aire comprimido, sistemas de bombeo, sistemas de manejo de aire, manejo de materiales sólidos.

-  Sistemas térmicos: generación de vapor, sistemas de recuperación de calor residual, redes de distribución de fluídos térmicos, sistemas de refrigeración y aire acondicionado, hornos industriales, sistemas de quemadores, etc.

 

Paso 6.-        Identificar las medidas apropiadas de ahorro de energía.

 

Paso 7.-        Evaluación de los ahorros de energía en términos de costos. Se lleva a cabo una evaluación económica que permite realizar un análisis en función de los desembolsos requeridos para poner en práctica las recomendaciones de la auditoría.

 

Luego de la Auditoría Energética teniendo como base las conclusiones y recomendaciones de la misma, se ejecutará un Plan de Acción. Estos resultados deben ser conocidos por todo el personal de la empresa porque de esa manera comienza a crearse un buen ambiente de motivación y concientización.

 

Las acciones correctivas deben iniciarse con las medidas de housekeeping, y divulgar sus resultados para una mayor motivación del personal. Asimismo, debe complementarse el programa con cursos de capacitación dirigidos al personal, y de incentivos. Lo que incidirá en mayores rendimientos del mismo.

 

 

 

Ejemplo: Auditoría energética en hospitales

 

 

Consideraciones:

 

-         Cada hospital es diferente en términos de tamaño, los servicios que provee y las funciones especializadas que ofrece.

 

-         Estos factores, junto con los diseños arquitectónicos y estructurales, inciden en el diseño de todos los sistemas de ingeniería para cada hospital en particular.

 

-         En todos los países se tienen estrictos códigos y normas en el diseño de hospital, construcción y operación, así como en los sistemas mecánicos y eléctricos.

 

-         En todo hospital pueden encontrarse sustanciales ahorros, en los diferentes sistemas  como:

 

-           Calefacción, ventilación y aire acondicionado.

 

-           Sistema sanitario de agua caliente

 

-           Sistema de agua fría

 

-           Cocinas

 

-           Lavandería

 

-           Sistema eléctrico

 

La definición, implantación y administración de un programa de eficiencia energética requiere de un cuadro y soporte adecuados para identificar y evaluar las oportunidades de ahorro.

 

Se requiere responder a estas preguntas:

 

¿Cuánto de energía se consume?

 

¿Dónde se consume?

 

¿Cómo se consume?

 

Y se podrá responder, ¿cuándo y dónde su eficiencia puede ser mejorada?

 

Para ello se requiere una inspección comprensiva y detallada de los usos y pérdidas de energía, conocida como Auditoría Energética.

 

El personal de mantenimiento puede efectuar lo que denominamos una Auditoría Energética Preliminar (AEP).

 

La AEP utiliza sólo los datos disponibles y no requiere instrumentación sofisticada; se realiza en un corto período de tiempo.

 

La AEP da énfasis en identificar fuentes obvias de posible mejoramiento en el uso de la energía. Por ejemplo, la falta de aislamiento, fugas de vapor, instrumentación defectuosa y equipos que operan innecesariamente.

 

El típico resultado de la AEP es un conjunto de recomendaciones de bajo costo y acción inmediata, así como una recomendación de un análisis más profundo de la situación energética, es decir una auditoría energética detallada.

 

AEP en el sistema eléctrico:

 

-         Record global de demanda de energía y potencia máxima y promedio.

 

-         Record de demanda de energía por secciones del hospital.

 

-         Medir los niveles de iluminación de los ambientes de las diferentes secciones.

 

-         Chequear la operación y consumo de energía de todos los equipos médicos como rayos X, equipos de laboratorio, etc.

 

-         Chequear la correcta y segura operación de los ascensores.

 

-         Chequear la correcta operación de los equipos de medición.

 

-         Chequear la correcta operación del sistema de generación eléctrica de emergencia.

 

 

 

 

Fig. I.6.1. Diagrama de Carga típico de un Hospital de Apoyo


 

 

 

 

 

 

 

 


RESUMEN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS MEDIDOS Y CALCULADOS

 

PARÁMETROS REGISTRADOS

MÁXIMA DEMANDA

DEMANDA PROMEDIO

H.P.

32.00

kW

H.P.

21.16

kW

H.F.P.

48.60

kW

H.F.P.

26.86

kW

DÍA

48.60

kW

DÍA

25.67

kW

ENERGÍA ACTIVA

ENERGÍA REACTIVA

H.P.

105.78

kWh

H.P.

71.54

kVARh

H.F.P.

510.33

kWh

H.F.P.

360.64

kVARh

DÍA

616.10

KWh

DÍA

432.18

kVARh

FACTOR DE POTENCIA (PROMEDIO)

0.83

PARÁMETRO CALCULADO

FACTOR DE CARGA TOTAL

(Demanda promedio/Demanda máxima)

0.53

 

Nota:  La planta opera los 3 turnos

H.P.: Horas Punta (18 a 23 h)

H.F.P.: Horas Fuera de Punta

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3.     DIAGRAMA DE FLUJO DE ENERGÍA

 

 

                                                                      

 

 


 


Fig. I.6.5.

 

 

 

 

 

4. ÍNDICES DE CONSUMO ENERGÉTICO

 

Son indicadores que pueden ser usados para determinar la eficiencia energética de los procesos y operaciones, y subsecuentemente, el potencial de ahorro de energía.

 

Los indicadores son una referencia de cómo los sistemas consumidores de energía pueden funcionar; aunque debe tenerse en cuenta que, nunca operan dos sistemas de la misma manera y las variaciones de consumo son inevitables. Por esta razón, los índices energéticos son desarrollados internamente a lo largo de cierto período de tiempo usando como información una gran base de datos.

 

Los índices pueden ser desarrollados tanto a nivel macro (planta) como micro (equipo).

 

A nivel macro son generalmente los consumos específicos de energía (c.e.e.), por ejemplo:

 

 

 

   consumo  de   energía

consumo específico de energía    =  

                                                             unidad de producto final

 

 

 

A nivel micro se desarrollan índices por equipo operando individualmente, por ejemplo, para un secador es la humedad evaporada por unidad de energía consumida.

 

Las instalaciones como oficinas, escuelas, hospitales y edificios, no tienen un producto final como tal. Por esta razón se utiliza un tipo diferente de índice denominado índice de perfomance normal. Por ejemplo: kWh / m2   de piso acondicionado

 

En el caso de hospitales:

 

kWh / cama; gal combustible / cama; kWh / paciente; gal combustible / paciente.

 

En una lavandería puede ser:

 

kg de vapor / kg de trabajo procesado

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. IDENTIFICACIÓN DE MEDIDAS DE AHORRO DE ENERGÍA

 

 

 

5.1 MEDIDAS SIN INVERSIÓN

 

Comúnmente denominadas de “housekeeping”, relacionadas con los modos operati-vos, seguimiento y control. Por ejemplo:

 

-         Ajustes de los controles de relación aire-combustible en calderas y hornos.

 

-         Desconexión de equipos que no están en producción.

 

-         Programación correcta de la producción evitando tiempos muertos.

 

-         Sustitución de fluorescentes T12 (40 W) por fluorescentes T8 (36 W) a medida que se vayan quemando (tienen el mismo precio).

 

 

 

5.2. MEDIDAS CON BAJA O MEDIANA INVERSIÓN

 

También denominados de "retrofitting", generalmente tienen retorno menor a un año. Por ejemplo:

 

-           Recuperación de condensados de vapor.

 

-           Corrección del factor de potencia.

 

-           Uso de controladores de velocidad.

 

 

 

5.3. MEDIDAS CON ALTA INVERSIÓN

 

Se refieren a “cambio de tecnologías y/o procesos” con tiempos largos do retorno de capital. Por ejemplo:

 

-           Instalación de equipos de alta eficiencia (motores, calderos).

 

-           Uso de controlador automático de demanda.

 

-           Cambio de procesos químicos, métodos de secado, etc.

 

 

 

 

 

 

 

6. EJEMPLO DE PLAN DE ACCION (caso típico de hospitales)

 

FASE

MEDIDA

TIEMPO DE IMPLANTACIÓN

ACCIÓN REQUERIDA

1

Establecer Organización

Inmediato

Designar un Responsable y el

 

Energética

 

Comité de Energía

1

Programa de

Inmediato

a. Pegar carteles

 

Motivación al

 

b. Realizar reuniones

 

Personal

 

c. Comparar rendimientos

 

 

 

d. Solicitar aportes e ideas

1

Retorno de

Inmediato

Instalar tuberías para conectar

 

Condensados

 

tanques receptores de conden-

 

 

 

sados con sistema de retorno

1

Fugas de Vapor

Inmediato

Localizar las fugas y hacer un

 

 

 

plan para repararlas como

 

 

 

parte de programa de manto.

1

Fugas de Aire

Inmediato

Localizar las fugas y hacer un

 

Comprimido

 

plan para repararlas como

 

 

 

parte de programa de manto.

1

Aislamiento de Tuberías

Inmediato

a. Identificar falta aislamiento

 

 

 

b. Contactar proveedores

 

 

 

c. Solicitar materiales

 

 

 

d. Instalar

1

Optimización Tarifaria

Inmediato

a. Solicitar cambio de tarifa

 

 

 

b. Instalar medidor electrónico

 

 

Mediano plazo

c. Cambio de tensión

1

Uso de Fluorescentes

Progresivo

a. Solicitar compra de fls T8

 

T8 (36 W)

 

b. Sustituir fls deteriorados

 

 

 

    o al final de su vida útil

2

Corrección del Factor

Inmediato

a. Contactar proveedores

 

de Potencia

 

b. Especificar condensadores

 

 

 

c. Solicitar materiales

 

 

 

d. Instalar

2

Monitoreo de Energía

A la instalación

a. Establecer metodología

 

Eléctrica

de medidores

b. Preparar hoja de cálculo

 

 

 

   o software

3

Redistribución de Cargas

Progresivo

a. Identificar cargas y tableros

 

Eléctricas

 

b. Determinar necesidades de

 

 

 

    materiales y servicios

 

 

 

c. Ejecutar acciones