SEMINARIO ENERGIA EN MAGALLANES AL 2020 FACULTAD DE INGENIERIA UNIVERSIDAD DE MAGALLANES

Transcripción

1 Eficiencia Energética en el Sector Residencial, Comercial y Público SEMINARIO ENERGIA EN MAGALLANES AL 2020 FACULTAD DE INGENIERIA UNIVERSIDAD DE MAGALLANES Punta Arenas, 15 y 16 Noviembre 2012 María Luisa Ojeda Almonacid Ingeniero de Proyectos - CERE maria.ojeda@umag.cl

2 CENTRO DE ESTUDIOS DE LOS RECURSOS ENERGETICOS FACULTAD DE INGENIERIA - UMAG Misión Aportar al desarrollo de la Región de Magallanes y Antártica Chilena, y de Chile por medio de promover la explotación racional de los recursos energéticos, ayudar al uso eficiente de la energía y liderar en la planificación energética utilizando herramientas de información espacial de los recursos naturales.

3 Algunos Proyectos CERE. ( ) Auditoría Energética a Colegios del Sistema Nacional de Certificación Ambiental Escolar (SNCAE) de la Región de Magallanes. Programa País Eficiencia Energética. ( ) Ahorro Térmico en la XII Región mediante Reacondicionamiento Térmico de Viviendas. Convenio GASCO. Aplicación en Puerto Williams. ( ) Uso Sustentable y Eficiente de la Energía en la Patagonia.Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Concurso 2010 dentro del Programa en Energías MINENERGIA-CONICYT 2010). (2011) Desarrollo de Talleres Aplicados de Eficiencia Energética en la Región de Magallanes. Asesoría solicitada por la Agencia Chilena de Eficiencia Energética Subsecretaria de Energía. ( ) Proyecto de Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en la Región de Magallanes. Convenio con Agencia Chilena de Eficiencia Energética. (2012) Evaluación de la calidad Higrotérmica de las Viviendas Reacondicionadas para la Comuna de Punta Arenas. Gobernación de Magallanes y Antártica Chilena FOSIS Proyecto de Investigación y aplicación de Eficiencia Energética en el Sector Educacional y Residencial de la Región de Magallanes. Convenio Agencia Chilena de Eficiencia Energética.

4 Agencia chilena de Eficiencia Energética UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes

5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Generar competencias en el Centro de Estudio de los Recursos Energéticos de la Universidad de Magallanes, para implementar proyectos de asesoría técnica en Eficiencia Energética, que respondan a las necesidades y problemáticas energéticas regionales o zonales. Generar competencias en el Centro de Estudio de los Recursos Energéticos de la Universidad de Magallanes, para implementar proyectos de asesoría técnica en Eficiencia Energética, que respondan a las necesidades y problemáticas energéticas regionales o zonales. Desarrollo de asesorías técnicas en eficiencia energética al sector comercial, público y residencial. Potenciar el desarrollo de las investigaciones aplicadas dirigidas a soluciones técnicas de eficiencia energética, que respondan a las necesidades y problemáticas energéticas, principalmente, del sector residencial y público de la región de Magallanes y Antártica Chilena. Desarrollar actividades de capacitación y difusión en Eficiencia Energética para el fortalecimiento de capital humano especializado en la región.

6 Agencia Chilena de Eficiencia Energética Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes GENERACIÓN DE COMPETENCIAS EN EL CENTRO DE ESTUDIO DE LOS RECURSO ENERGÉTICOS CAPACITACION A PROFESIONALES Y TÉCNICOS DEL CERE Capacitación en Conceptos de Eficiencia Energética, 8 y 9 de Septiembre de 2011 (16 horas), adjudicada por licitación pública al DICTUC, y dictada por el Ing. Fabián Hormazábal, Subgerente del Área Energía Sustentable de DICTUC y, además, es Profesor Instructor Adjunto de la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Capacitación, Desarrollo de Auditorías Energéticas, 3 y 4 de Octubre de 2011 (16 horas ), dictada por el Ing. Daniel Gómez, miembro de la Asociación de Ingenieros Tecnológicos de Uruguay (A.I.T.), con estudios de especialización en desarrollo de políticas y estrategias energéticas.

7 Agencia Chilena de Eficiencia Energética Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes DOTACIÓN DE EQUIPOS E INSTRUMENTACIÓN PARA REALIZAR ASESORÍAS TÉCNICAS EN EFICIENCIA ENERGÉTICA Analizador de Gases de Combustión TESTO 340 Analizador de Calidad de Aire Interior TESTO 435 Medidor de Flujo de Aire FLUKE 922 Medidor de Flujo no Invasivo PTTN-100 Analizador de Calidad de Energía AEMC 3945-B Cámara Termográfica FLUKE Ti 32 Multímetro Digital Fluke 117 Multímetro de Tenaza Fluke 376 Detector de Voltaje Fluke 1AC-A1-II Termómetro Infrarrojo Luxómetro Detector fugas de gas Datalogger de medición de temperatura y humedad

8 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes

9 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes DIAGNÓSTICO Análisis Histórico Análisis de Parámetros Eléctricos Identificación Sistema de Calefacción Construcción del Edificio Análisis de Radiadores y Calefactores Análisis de FANCOIL Análisis Funcionamiento Calderas Análisis Funcionamiento de UMAS Análisis Funcionamiento Piscina Análisis de Confort

10 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Consumos Anual Electricidad (kw h) Establecimientos Educacionales Consumos Anuales de Electricidad (kw h) Edificios IND AGRO CENTRO HDA ACHS

11 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre kw h kw h Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Consumo Electricidad Escuelas CORMUPA Consumo Electricidad Escuelas Particulares Subencionadas

12 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Consumo Anual (m3) de Gas Natural Establecimientos Educacionales Consumo Anual de Gas Natural (m3) Edificios IND AGRO CENTRO HDA ACHS

13 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Consumo Anual de Gas Natural (m3) Establecimientos Educacionales

14 Agencia Chilena de Eficiencia Energética Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes PARAMETROS ELECTRICOS ANALIZADOS Estado Tablero General Potencia Consumida Total Potencia Consumida por Fases Intensidades de Corriente Factor de Potencia Demanda de Potencia Reactiva Tensión de Línea y de Fase Frecuencia

17 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Edificio Temperatura Humedad Relativa CO 2 Escuela Argentina Colegio Juan Bautista Contardi Escuela Patagonia Escuela Padre Alberto Hurtado Liceo Experimental UMAG Instituto Don Bosco Escuela La Milagrosa Instituto Nacional Deporte Edificio AGRO Centro de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur Hotel Diego de Almagro ACHS Punta Arenas

18 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes PRINCIPALES PROBLEMAS Calderas Falta de Sistemas de Tratamiento de Aguas Falta de Capacitación Falta Regulación de Calderas Problemas de Combustión Fallas o Falta de Sistemas de Control Adecuado Falta Mantención Preventiva Bombas Incrustaciones tuberías, conexiones, radiadores, etc. Obstrucción flujo de agua caliente

19 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes PRINCIPALES PROBLEMAS Unidades Manejadoras de Aire Falta de Sistemas de Tratamiento de Aguas Falta de Capacitación

20 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes PRINCIPALES PROBLEMAS Piscinas Condiciones de Temperatura y Humedad inadecuados según uso. Pérdidas por evaporación y por la renovación del agua.

21 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes PRINCIPALES RECOMENDACIONES Cambio de Tableros General Equilibrar Fases de Corrientes Instalación de Bancos de Condensadores Instalación Sistemas de Tratamiento de Agua Capacitación Medidas Operacionales para mejorar Ciclos de Encendido-Apagado en Calderas Limpieza/Sustitución de Inyectores Limpieza de Quemadores Limpieza de Calderas Implementación/Mejora de Sistemas de Control (Termostatos Temporizadores) Buenas Práctica en uso de Radiadores Buenas Prácticas en uso de Puertas y Ventanas Aumento de Resistencia Térmica en paredes y muros Estudio de Condiciones de Confort

22 Agencia Chilena de Eficiencia Energética Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Convencional Propuesta Eficiencia Energética Ahorro anual estimado Sin manta térmica Con manta térmica Sin intercambiador de calor Con intercambiador de calor de placas Total $ Convencional Propuesta EE Ahorro anual estimado Temperaturas fuera de norma Temperaturas conforme norma Sin manta térmica Con manta térmica Sin intercambiador de calor Con intercambiador de calor de placas Total $ Convencional Propuesta Eficiencia Energética Ahorro Anual Estimado Sin manta térmica Con manta térmica Sin intercambiador de calor Con intercambiador de calor de placas Total $

23 Agencia Chilena de Eficiencia Energética UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Potenciar el desarrollo de las investigaciones aplicadas dirigidas a soluciones técnicas de eficiencia energética, que respondan a las necesidades y problemáticas energéticas, principalmente, del sector residencial y público de la región de Magallanes y Antártica Chilena. Realizar ensayos con quemadores disponibles comercialmente (mercado nacional o extranjero) para determinar experimentalmente su eficiencia térmica, por ejemplo, para aplicarlos y adaptarlos en cocinas magallánicas. Determinar mejoras en el funcionamiento y rendimiento térmicos de las cocinas magallánicas, mediante la incorporación de un sistema de encendido eficiente y un sistema de regulación tipo termostato.

24 Agencia Chilena de Eficiencia Energética UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes

25 Agencia Chilena de Eficiencia Energética UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Realizar ensayos con quemadores disponibles comercialmente (mercado nacional o extranjero) para determinar experimentalmente su eficiencia térmica, por ejemplo, para aplicarlos y adaptarlos en cocinas magallánicas.

26 SISTEMAS DE REGULACIÓN Y ENCENDIDO Encendido del Quemador

27 LA LLAMA PILOTO - Pequeña llama de gas permanentemente encendida. - Consumo constante de gas - Problemas de seguridad (se puede apagar por ráfagas de viento o corrientes de aire)

28 SISTEMA DE VÁLVULA DE SEGURIDAD, LLAMA PILOTO Y TERMOPAR Componentes Termopar Conjunto electroimán - válvula de paso Un pulsador generador de chispa por efecto piezoeléctrico

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30 MONTAJE DEL SISTEMA DE ENCENDIDO C/LLAMA PILOTO CONTROLADO POR VÁLVULA DE SEGURIDAD

31 ANÁLISIS Y CONCLUSIONES Ventajas - Se reduce la cantidad de intentos de encendidos. - Mayor seguridad Desventajas - Se tiene llama piloto permanente. (gasto evitable) - Sistema no posee capacidad de regulación.

32 ENCENDIDO MEDIANTE CONTROL ELECTRÓNICO SIN LLAMA PILOTO a) Una electroválvula, con bobina de 3 V. b) Caja porta pilas. c) Interruptor de encendido y apagado (ON/OFF). d) Bujías de encendido. e) Sensor de ionización. f) Módulo de control electrónico. Adicionalmente, el control lleva una válvula de paso de gas regulable entre un mín y un máx.

33 ENCENDIDO MEDIANTE CONTROL ELECTRÓNICO SIN LLAMA PILOTO

34 MONTAJE DEL SISTEMA MEDIANTE ENCENDIDO ELECTRÓNICO S/LLAMA PILOTO C/REGULACIÓN

35 MONTAJE DEL SISTEMA MEDIANTE ENCENDIDO ELECTRÓNICO S/LLAMA PILOTO C/REGULACIÓN Dispositivo de regulación de llama.

36 ANÁLISIS DEL SISTEMA MEDIANTE ENCENDIDO ELECTRÓNICO S/LLAMA PILOTO C/REGULACIÓN Ventajas - Operación segura - No tiene llama piloto permanente (ahorro de gas) - Encendido cómodo y eficiente - Tiene capacidad de regulación de llama (min, máx) Desventajas - Componentes fueron adaptados (calefont tipo «ionizado»)

37 IMPLICANCIAS DEL PILOTO - Consumo piloto app. 0,5 m 3 /día - N de usuarios residenciales de GN en Magallanes Consumo de gas por llama piloto en Magallanes m 3 /día m 3 /mes 8,64 millones de m 3 /año -Consumo prom. anual de 1 usuario residencial m 3 /año Eliminando el piloto: Ahorro serviría para abastecer a más de hogares por todo 1 año

38 IMPLICANCIAS DEL PILOTO Considerando solo eliminación de pilotos en estufa magallánica: - Suponiendo que sólo un 25% de usuarios residenciales poseen estufa magallánica - N de estufas magallánicas Consumo de gas por llama piloto en estufa magallánica 2,2 millones de m 3 /año -Consumo prom. anual de 1 usuario residencial m 3 /año Eliminación del piloto Ahorro serviría para abastecer a más de 500 hogares por todo 1 año.

39 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Un sistema con inyector de 2,0 mm y con sistema de encendido y regulación electrónico. Emplearlo en lugar del compuesto por dos quemadores con inyector de 1,5 mm cada uno Se podría aceptar el mayor tiempo que puede emplear el subir la temperatura del horno a un valor de referencia de 100 C, es decir, unos 30 minutos más? El quemador sugerido: es el de 33,5 mm de diámetro externo, de 28,5 mm de diámetro interno, de 440 mm de largo con un inyector de 2 mm y adicionando un laberinto.

40 RECOMENDACIONES ESPECÍFICAS - Realizar catastro para cuantificar la cantidad de artefactos que existen en Magallanes usando el sistema de encendido con llama piloto, en particular en estufas magallánicas - Perfeccionar el sistema de encendido electrónico que fue propuesto en el presente trabajo, con el objetivo de llegar a un sistema de encendido eficiente, confiable, seguro y con una relación costo/beneficio razonable para la estufa Magallánica. - Evaluar económicamente un plan de implementación masivo del sistema de encendido electrónico propuesto para ser adaptado en la estufa magallánica

41 Agencia Chilena de Eficiencia Energética - UMAG Proyecto N Investigación y Desarrollo en Eficiencia Energética en Magallanes Muchas Gracias.