PAPEL BLANCO. / Ayuda de decisión para la adquisición de sistemas de carga de baterías para vehículos industriales eléctricos

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1 / Sistemas de Carga de Baterías / Tecnología de Soldadura / Electrónica Solar PAPEL BLANCO / Ayuda de decisión para la adquisición de sistemas de carga de baterías para vehículos industriales eléctricos

2 2 TABLA DE CONTENIDO Los retos actuales en la intralogística... 3 Vehículos industriales de accionamiento eléctrico: un sistema en tres partes... 4 La adquisición de un vehículo industrial eléctrico... 5 Eficacia y rentabilidad en la intralogística... 7 Cuáles son los requisitos de su empresa?... 7 Vista general de las tecnologías de carga de baterías... 9 Chequeo gratuito de los costes de funcionamiento de baterías Perfil de la empresa Versión marzo 2011 Fronius International GmbH La información incluida muestra descripciones o características prestacionales de carácter general. Éstas pueden variar según el caso en cuestión o cambiar debido al perfeccionamiento de productos. Únicamente existirá obligación de garantizar determinadas características, en el caso de que éstas hayan sido afirmadas expresamente en base a un contrato. La disponibilidad y las especificaciones técnicas podrán sufrir modificaciones sin previo aviso.

3 3 LOS RETOS ACTUALES EN LA INTRALOGÍSTICA / La intralogística supone un elevado factor de costes para muchas empresas. A lo largo de los últimos años se ha producido un cambio hacia una mayor eficacia que se ha visto acelerado por la pasada crisis económica. Además, dentro de la cadena logística han surgido nuevos requisitos para las empresas como, por ejemplo, el tema de la sostenibilidad o Green Logistics. LOS RESPONSABLES DE LOGÍSTICA SE ENFRENTAN A LOS SIGUIENTES RETOS: / La optimización de los costes de funcionamiento corrientes (TCO - Total Cost of Ownership) de los vehículos industriales utilizados / Óptimo aprovechamiento de la infraestructura existente / Fiabilidad durante el servicio: la garantía de la disposición para el uso de un vehículo industrial es tanto más importante cuanto más difícil sea la aplicación y cuanto mayor sea la duración de uso / La optimización de la vida útil de la batería y la reducción al mínimo de la necesidad de mantenimiento en las baterías de accionamiento utilizadas / Ergonomía y manejabilidad intuitiva para el empleado / Sostenibilidad, reducción de CO 2 y Green Logistics Fuentes: dhf edición 4/2010 (encuesta de fabricantes), Verkehrsrundschau Quién es quién de la logística 2010

4 4 VEHÍCULOS INDUSTRIALES DE ACCIONAMIENTO ELÉCTRICO: UN SISTEMA EN TRES PARTES / Si se realiza la nueva adquisición de un vehículo industrial de accionamiento eléctrico como, por ejemplo, una carretilla elevadora de horquilla eléctrica, un tractor o un transpaleta para la producción o el almacén, siempre se habla de un sistema en tres partes que se compone de vehículo, batería de accionamiento y cargador de baterías. El cargador de baterías supone, con diferencia, el menor factor de costes. / No obstante, el denominado paquete de energía compuesto por batería de accionamiento y sistema de carga de baterías, repercute decisivamente sobre gran parte de los costes de funcionamiento corrientes de un vehículo industrial, lo que se debe principalmente a los crecientes costes energéticos y a los elevados costes de baterías. Pero el cargador de baterías también repercute decisivamente en caso de la puesta en servicio de un nuevo almacén o centro logístico. En este sentido, el paquete de energía influye sobre el dimensionamiento de la infraestructura técnica como, por ejemplo, las conexiones de corriente (230 V o 400 V o 16 A o 32 A), las medidas para la compensación de corriente ciega, las necesidades de espacio o las instalaciones de ventilación para los locales de carga de baterías. INFLUENCIA DEL SISTEMA DE CARGA DE BATERÍAS SOBRE LOS COSTES TOTALES DE UN VEHÍCULO INDUSTRIAL ELÉCTRICO Sistema de carga de baterías Batería Costes energéticos Vehículo industrial Costes de adquisición Batería de recambio Costes de mantenimiento de baterías COSTES DE ADQUISICIÓN COSTES TOTALES

5 5 LA ADQUISICIÓN DE UN VEHÍCULO INDUSTRIAL ELÉCTRICO / A fin de cuentas, a la hora de adquirir un vehículo industrial eléctrico habitualmente sólo se habla al margen del cargador o de la tecnología de carga de baterías que se suministra. Muy a menudo, el fabricante de carretillas elevadoras es el único interlocutor para la empresa compradora ya que desde el punto de vista del usuario, el vehículo industrial, la batería de accionamiento y el cargador de baterías se perciben como una única unidad (similar a cuando se compra un teléfono móvil, en cuyo caso se suministran en el mismo embalaje el teléfono, la batería y el cargador). Habitualmente, no se cuestiona la confianza depositada en el fabricante de carretillas elevadoras en cuanto a que éste oferte la combinación óptima para las necesidades de la empresa. / Tanto para el fabricante de carretillas elevadoras como para el comprador, por regla general son el precio de compra o de alquiler o la cuota de leasing mensual los que están en el centro de las negociaciones. La discusión sobre los costes de funcionamiento corrientes se refiere muy a menudo sólo al vehículo industrial. / Según la aplicación, el fabricante de carretillas elevadoras tiene que asumir diferentes roles. Si se trata de una oferta de compra, es el precio de la oferta la que recibe la mayor atención y muy a menudo, los costes de funcionamiento corrientes pasan a un segundo plano. Precisamente cuando se trata de decidir finalmente entre varios fabricantes de carretillas elevadoras, debido a los esfuerzos por conseguir el precio más bajo, llega un momento en el que por motivo de costes, es necesario tildar la tecnología de alta calidad. Desde la perspectiva del fabricante de carretillas elevadoras, por supuesto, también existe un potencial de ahorro en lo que a la batería y al sistema de carga de baterías se refiere, ya que estos componentes habitualmente son suministrados por un tercer proveedor. / En el caso de una oferta de renting o de alquiler, habitualmente se prepara un paquete integral de servicios para un período de tiempo de 3 a 5 años que además de los costes de adquisición, incluye también los costes de funcionamiento corrientes. Debido al cálculo, el fabricante tiene un gran interés en que la vida útil de la batería sea lo más larga posible. La adquisición de una batería de recambio por varios miles de euros dentro del período de tiempo de renting o alquiler puede alterar significativamente el cálculo de costes. Además, el vehículo industrial es devuelto al fabricante una vez transcurrido el contrato y éste pasa al parque de vehículos de segunda mano. Por tanto, en las ofertas de renting o alquiler hay una tendencia a apostar por una mejor tecnología y mayor calidad. / Además del fabricante de carretillas elevadoras, muy a menudo también suele haber un fabricante de baterías que negocia con la empresa compradora. Habitualmente, el fabricante de baterías suministra también un cargador de baterías. Últimamente suele intentarse garantizar o prolongar el período de garantía sólo en el caso de que el usuario

6 6 / En caso de utilizar más de diez vehículos industriales, tiene sentido contemplar o sacar a concurso por separado el vehículo industrial, la batería de accionamiento y el sistema de carga de baterías para la adquisición de los mismos. final adquiera el cargador de baterías ofertado. Como argumento se utiliza que únicamente es posible garantizar una vida útil óptima de la batería cuando la batería y el cargador se ajustan entre sí perfectamente. Desde el punto de vista técnico, esta afirmación es cierta únicamente en determinados casos especiales. Uno también podría preguntarse qué fabricante de baterías mantiene una producción propia para los sistemas de carga de baterías. El hecho de lograr una vida útil de la batería lo más larga posible depende principalmente de la tecnología y de la inteligencia del sistema de carga de baterías que se utilice. Según la ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.v. Fachverband Batterien ( la Asociación Central de la Industria Electrotécnica y Electrónica, asociación profesional para baterías, la calidad de la carga es el factor decisivo de una vida útil de la batería lo más larga posible. Un moderno sistema de carga de baterías de estas características es capaz de cargar cualquier batería de accionamiento de forma óptima y cuidadosa. / Cada vez son más las empresas que contemplan por separado el vehículo industrial, la batería de accionamiento y el cargador de baterías. Adicionalmente negocian con un distribuidor de baterías y un fabricante de cargadores de baterías. Aunque está vía es un poco más compleja a la hora de efectuar la compra, aporta la ventaja de tener una competencia más en la mesa de negociaciones para encontrar la solución óptima para la exigencia concreta. Precisamente cuando se encuentra en la fase de las negociaciones finales con varios fabricantes de carretillas elevadoras, es un modo de conseguir que las ofertas resulten más transparentes y comparables.

7 7 EFICACIA Y RENTABILIDAD EN LA INTRALOGÍSTICA / También se está produciendo un cambio en el modo de pensar de las empresas. Ahora la atención se centra sobre el análisis económico integral del nuevo vehículo industrial y el tema de la sostenibilidad adquiere una relevancia cada vez mayor. De este modo, se sustituye por un nuevo planteamiento la idea preconcebida que tienen las diferentes áreas de la empresa como el departamento de compras (conseguir los bienes de inversión de la forma más económica posible) o el responsable de logística (optimizar los costes de funcionamiento corrientes en el área de responsabilidad). Debido a que las empresas están cada vez más orientadas hacia una mayor sostenibilidad y al manejo cuidadoso de los recursos naturales, cada vez se comprueban con mayor detenimiento las inversiones y las adquisiciones con el fin de saber si la empresa cumple globalmente en este sentido. / También se promueve con mayor énfasis el tema de la medibilidad de los costes. Sólo si el tomador de decisiones conoce, por ejemplo, el consumo de corriente del almacén o de la producción es posible detectar los potenciales de optimización y poner en marcha las correspondientes medidas. El concepto Green Logistics ha pasado de ser tema de moda a convertirse en una tendencia sostenible. CUÁLES SON LOS REQUISITOS DE SU EMPRESA? / Hay empresas que por su actividad comercial tienen automáticamente un enfoque determinado en lo referido a la optimización de los costes de funcionamiento corrientes de los vehículos industriales utilizados. / En el caso de un prestador de servicios de logística que mantiene un almacén central, los costes energéticos representan un alto porcentaje de los costes totales, por lo que la optimización de los mismos empleando unos sistemas de carga de baterías energéticamente eficaces puede dar lugar a unos ahorros considerables. / En caso de empresas industriales con un número sinfín de máquinas de producción, los costes energéticos de los vehículos industriales utilizados a menudo apenas tienen relevancia ya que suponen menos del uno por ciento de la necesidad total de energía. Aquí, por ejemplo, el tema de la disponibilidad está en el primer plano, lo que significa que la garantía de los procesos logísticos internos tiene una prioridad máxima. / En caso de empresas que utilizan vehículos industriales más bien grandes (por ejemplo, carretillas elevadoras de horquilla eléctrica con baterías de 80 V) o un mayor número de vehículos industriales, la vida útil de la batería tiene una gran relevancia debido a los elevados precios de las mismas. Si la adquisición de una batería supone varios miles de euros, ésta debería funcionar el mayor tiempo posible. Es precisamente aquí donde existe un enorme potencial de ahorro para los gestores de flotas. / En el caso de los empresarios de estaciones de carga de baterías esto mismo es aplicable a la vida útil de los cargadores y a su disponibilidad ya que los cargadores a menudo funcionan de manera ininterrumpida en servicio de tres turnos. En este caso, a largo plazo merece la pena realizar una inversión en auténtica calidad industrial.

8 8 / Muchas de las empresas que disponen de una flota de vehículos industriales eléctricos tienen que afrontar el problema de la tarifa de la corriente de pico. Durante un cambio de turno son muchos los vehículos industriales que se conectan simultáneamente a las estaciones de carga de baterías, provocando así un fuerte aumento del consumo de corriente. Si el consumo de corriente excede el máximo grado contratado con la empresa de suministro de energía, se producen elevados costes para la empresa ya que tiene que abonar un plus (de penalidad) por el consumo de corriente adicional. / Las empresas cuya flota de vehículos industriales ha sido optimizada desean poder utilizar los cargadores de baterías para diferentes vehículos industriales de diferentes tamaños de batería, o desean poder cargar una batería a pesar de que se produzca una avería de determinado cargador de baterías asignado de manera fija. Y es que disponer de la mayor flexibilidad posible para la carga de las baterías de accionamiento es primordial. / En el caso de los campos de aplicaciones con condiciones ambientales extremas para vehículos industriales y baterías, aumentan también las exigencias de potencia y calidad de la tecnología de carga de baterías utilizada. / Las empresas que mantienen locales de almacenamiento de baterías deben ocuparse de temas como la ventilación y la desaireación. Cuanto menor sea el gaseado durante la carga de las baterías de accionamiento, menor se dimensionará la costosa instalación de ventilación. / En cuanto a las empresas que quieran utilizar sus estaciones de carga de baterías de forma descentralizada en el almacén o en la producción, surge la pregunta referente al espacio requerido por los cargadores de baterías (aparato horizontal o posibilidad de montaje mural o en estantería) o referente al tamaño de los mismos. / Cada vez son más las empresas que apuestan por la sostenibilidad y que toman amplias medidas a tal fin. La reducción del consumo de corriente durante la carga de las baterías no sólo permite reducir los costes de energía, sino también las emisiones de CO 2.

9 9 VISTA GENERAL DE LAS TECNOLOGÍAS DE CARGA DE BATERÍAS LA TECNOLOGÍA DE TRANSFORMADOR DE 50 HERCIOS / Para las aplicaciones para las que pueden obviarse los costes de funcionamiento corrientes de los vehículos industriales, puntúan los cargadores de baterías con la antigua tecnología de transformador de 50 hercios por su económico precio de adquisición, su robustez y su larga vida útil. El económico precio de adquisición resulta imbatible para aplicaciones con 1-2 ciclos de carga por semana. La robustez y larga vida útil de los cargadores se explica en base a la sencilla tecnología montada que apenas muestra debilidades. / La tecnología de transformador de 50 hercios alcanza rendimientos entre el 70 y el 85 por ciento. Esto quiere decir que para cargar la batería se emplea únicamente del 70 al 85 por ciento de la corriente de la caja de enchufe. Los cargadores con tecnología de transformador de 50 hercios disponen habitualmente de poca inteligencia y cargan la batería de accionamiento con un programa de carga estandarizado. Estos programas de carga trabajan a menudo con un factor de carga de 1,2, es decir, la curva característica no regulada sobrecarga la batería con un 20% a fin de asegurar una plena carga. Precisamente en el caso de oscilaciones en la tensión de la red se genera un calentamiento claramente mayor de la batería de accionamiento, reduciendo así su vida útil. Los cargadores inteligentes consiguen reducir este factor de carga a 1,08 lo que corresponde a un ahorro del 12% de la energía de carga. / En lo que a las indicaciones de potencia de cargadores de baterías con tecnología de transformador de 50 hercios se refiere, debe tenerse en cuenta que la potencia indicada es alcanzada por poco tiempo y posteriormente desciende de manera considerable. Debido a la tecnología, los equipos son relativamente grandes y necesitan mucho espacio. En comparación con los cargadores de inversor, los cargadores con tecnología de transformador de 50 hercios resultan ser muy pesados y de poca movilidad. LA TECNOLOGÍA DEL INVERSOR CONVENCIONAL O LA TECNOLOGÍA DE ALTA FRECUENCIA (TECNOLOGÍA AF) / En caso de aplicaciones con tiempos de carga periódicos, es decir, con una carga diaria de las baterías de accionamiento, debe apostarse por la tecnología Inverter. Esta tecnología dispone de cierta inteligencia, controla la batería y supervisa el proceso de carga durante toda la carga. La carga de la batería se realiza de forma cuidadosa. Con un rendimiento de entre el 75 y el 90 por ciento, estos cargadores tienen un consumo de corriente inferior. / Como en el caso de la tecnología Inverter los transformadores son mucho más pequeños, los cargadores son claramente más compactos y tienen un peso inferior. LA MODERNA ACTIVE INVERTER TECHNOLOGY / La moderna Active Inverter Technology de Fronius es un perfeccionamiento de la tecnología Inverter o AF convencional. Durante el desarrollo de la Active Inverter Technology, Fronius apostó por las experiencias de más de 60 años en la construcción de sistemas de carga de baterías. Entre 1946 y 1988 se construyeron también cargadores con tecnología de transformador de 50 hercios y desde 1991 se está apostando exclusivamente por la tecnología AF o Inverter. En el 2005 Fronius presentó en el mercado la Active Inverter Technology, hecho que permitió aunar las ventajas de ambas tecnologías. La robustez y la larga vida útil de la tecnología de transformador de 50 hercios, la eficacia de la tecnología AF o Inverter, así como la máxima flexibilidad es lo que caracteriza a la Active Inverter Technology. / Esta tecnología se recomienda especialmente para aplicaciones en las que además de la reducción del consumo de energía se busca una vida útil de la batería lo más larga posible, una reducción de la necesidad de mantenimiento de las baterías y una alta flexibilidad. Empresas con un servicio de varios turnos y flota consiguen amortizar la mayor inversión en un tiempo relativamente breve, ya que los costes de funcionamiento corrientes descienden claramente.

10 10 / Los sistemas de carga de baterías con Active Inverter Technology garantizan una carga optimizada y prolongan de este modo la vida útil de la batería. Gracias a un rendimiento de hasta el 96% y a las curvas características de carga inteligentes, logran reducirse los costes de energía. La posibilidad de programar los tiempos de conexión en la pantalla del sistema de carga de baterías permite que puedan impedirse los valores de corriente de pico. / En el caso de la Active Inverter Technology, el gran número de funcionalidades garantiza la máxima seguridad para las personas, la batería y el sistema de carga de baterías. De este modo, los cables de carga sin tensión (contacto piloto) permiten el desenchufado sin chispas después del proceso de carga, reduciendo así considerablemente el peligro de explosión de gas detonante. En células de batería defectuosas, la función de desconexión inteligente protege frente a sobrecargas de la batería. Todo el proceso de carga se monitoriza de forma activa. De este modo, la batería se carga siempre en función de su estado de carga, permitiendo evitar el calentamiento excesivo provocado por sobrecargas. Las oscilaciones en la tensión de la red se compensan automáticamente. El equipo se desconecta automáticamente si la tensión de red sobrepasa o no alcanza determinado margen de tolerancia. COMPARACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE CARGA DE BATERÍAS TECNOLOGÍA DE TRANSFORMADOR DE 50 HERCIOS VENTA JAS Robustez Fiabilidad Precio de adquisición económico TECNOLOGÍA AF (INVERTER) VENTA JAS Vida útil más larga de la batería Mayor eficacia energética Compacta forma constructiva ACTIVE INVERTER TECHNOLOGY VENTA JAS Vida útil más larga de la batería Mayor eficacia energética Fiabilidad Flexibilidad Robustez Compacta forma constructiva En lo que a los sistemas de carga de baterías se refiere, se diferencia entre la tecnología de transformador de 50 hercios, la tecnología AF y la Active Inverter Technology.

11 11 CHEQUEO GRATUITO DE LOS COSTES DE FUNCIONAMIENTO DE BATERÍAS / Fronius le ofrece la posibilidad de solicitar un chequeo gratuito de los costes de funcionamiento de baterías personalizado para su empresa. Este chequeo de los costes de funcionamiento de baterías es gratuito y transmite una contemplación económica integral de los costes de funcionamiento corrientes en relación con el tema de carga de baterías. Con la ayuda de una herramienta de cálculo especial se determina el potencial de ahorro posible de la Fronius Active Inverter Technology frente a otras tecnologías de carga, así como el plazo de amortización para la inversión. / Encontrará información más detallada en

12 S OMOS TR E S DIV I S IONES CON U NA MIS MA P A S I Ó N : SUPE R A R LÍMIT E S. / L o qu e c omenz ó G ü nter F roniu s en 1945 en la loc alidad au striac a de Pettenb ac h, se h a c onv e rti d o e n u n a h i sto r i a de é x i t o : h o y c ont a mos c on m á s de e m p l e a d o s e n t o d o e lmu n d o y somos t i t u l a r e s de u n a s pa t e n t e s a c t i v a s. N u e stro ob j e t i v o si e m- pre ha si d o e lmi s mo: se r líder e n te c nolog í a y c a lid a d. S u p e r a mos e llímit ede lo po s i- b l e. O tro s se de s a rrolla n pa s o a pa s o. N o s o tro s si e m preda mos sa l t o s de g i g a n t e. S I STEMAS DE CAR GA DE BAT E R ÍAS / C on l a A c t i v e I n v e rte r T e c h nolog y inic i a mos u n a re v olu c ión te c nológ i c a y s omos u no de los pro v eedo r e s líder e s e n E u r o p a. E lob j e t i v o qu e nos imp u l- s a : pro p o r c iona r si ste m a s int e ligen t e s de gestión de e n e r g í a qu ega r a n t i c e n u n a re n t a b ilid a d m á x ima pa r a u n a mov ilid a d moder n a. T ECNOLOGÍA DE S OLDADURA / D e s a rrolla mos te c nolog í a s de s old a d u r a ta l e s c omo si ste m a s int egr a l e s pa r a l a sold a d u r a po r a r c o e l é c tri c o y re s i ste n c i a po r pu n t o s, a dem á s de h a c e r po s i b l e s l a s u nione s de sold a d u r a qu e pa r e c í a nim p o s i b l e s. E lob j e t i v o : dec o d i f i c a r e l» ADN del a r c o e l é c tri c o «. S omos e llí der m u n d i a l e n te c nolog í a y líder del m e r c a d o e n E u r o p a. ELECTRÓNICA S OLA R / E l g r a n re t o de n u e stra é p o c a e s d a r e l sa l t o h a c i a u n su ministro de e n e r g í a re nov a b l e. N u e stra v i s ión: a pro v e c h a r l a e n e r g í a re nov a b l e pa r a a l c a n z a r l a indep e n den c i a e n e r gét i c a. G r a c i a s a n u e stro s inv e rso r e s de c one x ión a red y n u e stro s pro d u c t o s p a r a l a monit o r i z a c ión de insta l a c ion e s f o t o v olt a i c a s, e sta mos h o y e n tre los f a b r i c a n t e s líder e s e n e l c a m p o de l a e l e c trónic a sola r. v E S E l te x t o y l a s ilu str a c ion e s c ont i e n e nin f o r m a c ión a c t u a liz a d a e n e lmome n t o de l a impre s ión. R e s e r v a d o e l der e c h o a mod i f i c a c ion e s. Q u eda pro h i b i d o c u a l q u i e r ti p o de c o p i a o re pro d u cción, y a se a pa r c i a lo to t a l, de e ste do c u m e n t o sin a u t o r i z a c ión e s c r i t a de F r oni u s I n t e r n a t iona l G m b H. Par a o b t e n e r inf o r m a c ión m á s det a lla d a so b r e to d o s los pro d u c t o s de F r oniu s y n u e stro s d i stri b u i d o r e s y re pre s e n t a n t e s e n to d o e lmu n d o v i s i t e r oniu s.c om Fronius International GmbH Froniusplatz Wels Austria Teléfono Fax battery.chargers@fronius.com ES v ab07