Eficiencia energética en la industria, soluciones de accionamientos eléctricos M.Sc.Mauricio Gómez

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Juan Luis Córdoba Rey
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1 Santiago 2017 SIEMENS / Large Drives / CAMCHAL Santiago Enero 2017 Eficiencia energética en la industria, soluciones de accionamientos eléctricos M.Sc.Mauricio Gómez mauricio.gomez@siemens.com siemens.com

2 Agenda Contexto Metodología Beneficios Tecnologías Herramientas de software Referencias Page 2

3 Foco en la industria Nuestro foco Industria Proceso productivo oil & gas Energía renovable Generación de energía Energía consumida Transmisión de energía Distribución de energía Page 3

4 Demanda de energía por cliente en Chile Demanda de energía (promedio últimos 15 años) 10% 16% 10% 34% Minero Industrial Agrícola Comercial Residencial Otros 2% 28% Page 4 Fuente:

5 Consumo eléctrico chileno 2015 Estructura de consumo eléctrico chileno, por sectores y usos 3% 1% 4% 5% 5% 19% 7% 56% Accionamientos eléctricos Iluminación Electrólisis Refrigeración Climatización Procesos térmicos Distribución interna Otros usos Fuente: En base al Programa de Estudios e Investigación en Energía, Universidad de Chile Page 5

6 Aplicación de la eficiencia energética en la industria Page 6

7 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 7

8 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 8

9 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 9

10 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 10

11 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 11

12 Qué puedo ganar con la eficiencia energética Page 12

13 Beneficios de eficiencia energética Page 13

14 Page 14

15 Concepto Siemens Eficiencia Energética Un proceso con tres pasos: Identificar Evaluar Realizar. La tecnología SIEMENS para desarrollar esta metodología Basado en ISO Page 15

16 Nuestra completa tecnología para la Industria Apoyamos todos los procesos de valor agregado con productos de software integrado, mejorando los flujos de trabajo y aumentando la productividad y la eficiencia Page 16

17 Foco en la industria Nuestro foco Industria Proceso productivo oil & gas Energía renovable Generación de energía Energía consumida Transmisión de energía Distribución de energía Page 17

18 Ahorro de energía Tipo de cargas características Page 18

19 Consumo eléctrico chileno 2015 Estructura de consumo eléctrico chileno, por sectores y usos 3% 1% 4% 5% 5% 19% 7% 56% Accionamientos eléctricos Iluminación Electrólisis Refrigeración Climatización Procesos térmicos Distribución interna Otros usos Fuente: En base al Programa de Estudios e Investigación en Energía, Universidad de Chile Page 19

Tecnología Siemens: minimizar los costos durante el ciclo de vida Costo

000 Costos durante el ciclo de vida (%) Ciclo de vida en años Inversión

statistical motor lifetime DKI info brochure Potencia nominal (kw)

20 Tecnología Siemens: minimizar los costos durante el ciclo de vida Costo motor USD 572 Instalación. USD 220 Costos de la energía USD Costos durante el ciclo de vida (%) Ciclo de vida en años Inversión (compra) Costos de instalación y mantención Costos de energía *Fuente: statistical motor lifetime DKI info brochure Potencia nominal (kw) Consumo de energía típico hasta un 95% de los costos durante el ciclo de vida Page 20

Ahorros potenciales con accionamientos eléctricos Ahorros potencial: Componentes del sistema Motors Motores de eficiencias IE2 e IE3 Velocidad fija Fixed-speed drive Incrementando la eficiencia

21 Ahorros potenciales con accionamientos eléctricos Ahorros potencial: Componentes del sistema Motors Motores de eficiencias IE2 e IE3 Velocidad fija Fixed-speed drive Incrementando la eficiencia energética de motores Ahorros potenciales aprox. 10% Motores de imanes permanentes Puntos de operación óptimos Control de velocidad Velocidad variable Variable-speed drive Control de velocidad eléctrico en reemplazo del control mecánico aprox. 30% Regulación de velocidad a través de variador de frecuencia Aplicaciones de bombas, ventiladores Potencial de ahorro aprox. 30% de energía System optimization en reemplazo del control mecánico El accionamiento eléctrico completo debe ser analizado para alcanzar un consumo óptimo de energía Page 21 *) Fuente: ZVEI, Fachbereich elektrische Antriebe (2008)

22 Motores Siemens Alta Eficiencia Page 22

23 Motores Siemens Alta Eficiencia Page 23

24 Normativa Chilena Nch 3086 Page 24

25 Motores Siemens Alta Eficiencia Page 25

26 Motores Siemens de Imanes Permanentes Page 26

27 Motores de Imanes Permanentes SIEMENS Carga Gear Induction motor PEM Motor Carga 5 MW 140 kn rpm Siemens MV Permanet magnet motor (rotor) Page V - 6,6 kv

28 Ahorro de energía en aplicaciones regenerativas Aplicaciones de izaje Page 28

29 Ahorro de energía en aplicaciones regenerativas Aplicaciones de correas en bajada Page 29

30 Configuración de accionamientos requerida Page 30

31 Principio de operación Variador de frecuencia Page 31

32 Topología de variador de frecuencia requerida (1Q) Page 32

33 Topología de variador de frecuencia requerida (4Q) Page 33

34 Page 34

35 Ahorro de energía Tipo de cargas características Page 35

36 Ahorro de energía: Control de flujo utilizando estrangulación Page 36

37 Ahorro de energía: Control de flujo utilizando variador de frecuencia Page 37

38 Ahorro de energía: ventajas de utilizar variador de frecuencia Page 38

39 Conventional electric drive system Carga Gear Induction motor PEM Motor Carga Figure: Siemens induction motor Page 39

40 Permanet magnet motor Carga Gear Induction motor PEM Motor Carga 5 MW 140 kn rpm Figure: Siemens MV Permanet magnet motor (rotor) Page V - 6,6 kv

41 Herramientas para la eficiencia energética Page 41

42 Herramientas para la eficiencia energética SIMOTICS EE COMPARATOR Herramienta Link: Page 42

43 Herramientas para la eficiencia energética Page 43

44 Herramientas para la eficiencia energética Page 44

45 Herramientas para la eficiencia energética Page 45

46 Concepto Siemens Eficiencia Energética Un proceso con tres pasos: Identificar Evaluar Realizar. La tecnología SIEMENS para desarrollar esta metodología Page 46

47 Contacto M.Sc. Mauricio Gómez siemens.com Page 47

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