Auditoria energética

Transcripción

1 Auditoria energética Guillermo Tardillo H.

2 AUDITORIA ENERGÉTICA Primera edición Enero, 2012 Lima - Perú Guillermo Tardillo H. PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0536 Editor: Víctor López Guzmán guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopster twitter.com/guzlopster Lima - Perú

3 PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como e-book, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investigación de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura física como por el personal docente. El per sonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos

4 de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima - Perú, enero del 2011 El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor

5 AUDITORIA ENERGÉTICA Presentado por : Ing. Guillermo Tardillo H. Programa de Ahorro de Energía - MEM Lima, 19 de Noviembre de 2003

6 AUDITORIA ENERGETICA La AUDITORIA ENERGETICA consiste en efectuar un BALANCE DE ENERGIA con suficiente detalle para detectar las pérdidas de energía y a su vez identificar las posibles mejoras energéticas para decidir sobre la oportunidad económica de llevarlas a cabo.

7 METODOLOGIA DE UNA AUDITORÍA ENERGETICA OBJETIVOS Cuantificar el uso de la energía, con detalles suficientes para localizar las pérdidas. Identificar proyectos y mejoras para ahorrar energía y costos.

8 QUIÉN DEBE REALIZAR LA Alternativas: Personal Propio ó Personal Externo AUDITORIA? Lo ideal es que la auditoría la realice un equipo mixto formado por especialistas energéticos externos y los conocedores del proceso propio.

9 CONOCIMIENTOS PREVIOS DEL AUDITOR A Conocimiento de temas energéticos. B Conocimiento del proceso a analizar. C Conocimiento de los aparatos. D Conocimiento de las fuentes energéticas.

10 REALIZACION POR PERSONAL EXTERNO VENTAJAS Conocimiento de los aspectos energéticos y de la sistemática para su estudio. Amplitud de puntos de vista derivada de estudios anteriores en múltiples instalaciones. Experiencia sobre el resultado práctico de las modificaciones posibles. Independencia de criterios y libertad de exposición. Dedicación plena al estudio energético, sin que interfieran los problemas diarios. INCONVENIENTES Desconocimiento inicial de la instalación concreta a estudiar. Necesidad de estudiar los aspectos del proceso que son familiares al personal. Entrega al exterior de los datos de la institución.

11 REALIZACION POR PERSONAL VENTAJAS PROPIO INCONVENIENTES Familiaridad con el proceso, por cuanto reduce el periodo de estudio teórico del mismo. Mayor facilidad para disponer de los datos en diversas circunstancias. Familiaridad con el proceso, por cuanto se dificulta la crítica de condiciones de operación y datos normalmente aceptados. Constantes interrupciones por estar sometido a las exigencias perentorias de las labores propia Libertad de expresión limitada en aquellos puntos en contraposición con los criterios de los superiores, o que descubren la actuación inadecuada de compañeros. Desconocimiento de las técnicas específicas de los estudios energéticos.

12 METODOLOGIA Etapas : 1. Evaluación de los consumos y de la energía y sus costos 2. Cálculos de flujos de energía (mediciones y evaluaciones de campo). 3. Evaluación a los Flujos de energía. 4. Identificación de mejoras energéticas. 5. Evaluación de las mejoras 6. Informe técnico

13 FUENTES DE SUMINISTRO ENERGETICO ENERGIA ELECTRICA Suministrador, capacidad de transformación, tensión de suministro y de utilización. Consumos mensuales de fuerza y alumbrado durante los últimos 12 meses.

14 CONSUMOS DE ENERGIA Cuantificar los consumos para los 12 últimos meses Registros de poder caloríficos de los combustibles no estándares Costos de los combustibles anual y por mes. Precios de la energía eléctrica(*) * Estructura Tarifaria, Cargos por demanda, Carga conectada, Otras Penalidades,C ontrato

15 COSTOS DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Costos unitarios, Estructura tarifaria Potencias contratadas o Leídas Periodos estacionales Interrumpibilidad Calidad del servicio eléctrico, etc.

16 CONSUMOS DE ELECTRICIDAD Capacidad total de suministro? Total de cargas conectadas? Variaciones de consumos diarios y estacionales? Se cuentan con diagramas de carga? Cual es el factor de potencia? Se tienen compensación reactiva? Se administra la demanda? Existen cortes generales de energía

17 RESUMEN DE CONSUMOS Y COSTOS DE ENERGÍA Al final de la etapa 1, se deberá conocer: Costos totales Costos separados por energético Variaciones estacionales por energético Pactos de precios de los energéticos Áreas prioritarias de consumo

18 ETAPA 2 CÁLCULOS DE FLUJOS DE ENERGÍA (MEDICIONES Y EVALUACIONES DE CAMPO). OBJETIVOS : * Identificar a los usuarios mas importantes de cada energético en términos de: -Costos -Consumos * Identificar la distribución de energía en los principales usuarios.

19 CONOCIMIENTO DE LOS PROCESOS Reconocimiento de la planta Diagrama de flujo de procesos Listado de los usuarios mayores de la energía Calcular los consumos de cada uno. Efectuar mediciones para precisar los consumos. Análisis de los principales usuarios

20 IMPORTANTES USUARIOS DE ELECTRICIDAD Iluminación Aire acondicionado / calentamiento de áreas Compresoras de aire Compresoras de refrigeración Bombas de proceso /bombas de agua Sistema de ventilación / ventiladoras Calentamiento. Bombas hidráulicas.

21 PRINCIPALES USUARIOS DE COMBUSTIBLES Calderos de vapor Calentadores de agua Incineradores Calentadores de ambiente Generadores

22 CÁLCULOS DE CONSUMOS ELÉCTRICOS Item Nominal (kw) Factor de Carga (%) Horas/s Semana Semanas/año Uso anual (kwh) % Compresores de aire , Ventiladores Horno Bombas de Agua Iluminación Conveyor Otros , , , , , TOTAL 4 755,

23 DISTRIBUCION DEL USO ELECTRICIDAD EN UNA PLANTA Bombas 16% Otros 3% Iluminación 5% Ventilación Malta 3% Casa Calderas 13% Compr. Refrig. 33% Compr. Aire 11% Aux. Refrigerac. 16%

24 ETAPA 3 EVALUACIÓN A LOS FLUJOS ENERGETICOS EVALUACIÓN A LOS FLUJOS ENERGETICOS OBJETIVOS: Identificar: - Usos inapropiados de energía - Áreas de derroche y energías residuales - Bajas eficiencias de conversión (calderas, compresoras, motores etc.) IDENTIFICAR MEJORAS Y FORMULAR PROYECTOS

25 CRITICAS A LOS FLUJOS DE ENERGÍA No aceptar los sistemas tradicionales sin un análisis. Se debe descubrir: Son los flujos razonables? Hay mejores formas? (indicadores) Se requiere: conocimiento de los procesos creatividad conocimiento de tecnologías adecuadas

26 USO DE LA ENERGÍA - PÉRDIDAS Los usos finales de la energía son menores a las entradas totales al sistema, dependen de las pérdidas en la generación y distribución: Eficiencia de generación Ineficiencia del sistema de distribución

27 ORDEN PARA LA EVALUACIÓN Usuarios de energía Eficiencias de los sistemas de distribución Eficiencia de la conversión

28 ANALISIS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION Son apropiados los sistemas de distribución Vapor agua caliente Fluidos enfriados Energía eléctrica Resultados Comparación de cargas útiles y parásitas (pérdidas) Dimensionamiento de tuberías, cableado eléctrico Tecnología utilizada en Bombeo Presión de Vapor Retorno de condensados Nivel de voltaje eléctrico

29 EFICIENCIA EN CONVERSION DE ENERGIA Conocimiento de adecuadas tecnologías y métodos óptimos Datos de diseño Evaluar rendimientos y comparar con rendimientos estándares Combustión en calderas, hornos Rendimientos en tipos de iluminación Eficiencia de motores eléctricos Eficiencia de grupos electrógenos Eficiencias de sistemas de bombeo Eficiencias de compresores a diversas cargas

30 ETAPA 4 GENERACION DE PROYECTOS Objetivos: Identificar todos los proyectos potenciales de eficiencia energética Recopilación de ideas Elaborar un listado

31 IDENTIFICACION DE PROYECTOS Evaluar las iniciativas de mejoras con las personas responsables de la planta Que medidas de conservación de energía se han realizado? Medidas no prosperadas? causas y limitaciones Que proyectos están listos para su implementación? Que proyectos están planificados?

32 ETAPA 5 EVALUACIÓN DE PROYECTOS Objetivos: Verificar que proyectos son viables Para estudiar la interacción entre proyectos Establecer los costos de los proyectos Calcular los beneficios de los proyectos Comparar alternativas y prioridad Llegar a conclusiones para determinar que proyectos se implementarán.

33 VERIFICACION TECNICA DEL PROYECTO Riesgos técnicos Trabajo del equipo sin restricciones Operación a condiciones de diseño Dimensionamiento correcto? Efectos Contaminación ambiental Incremento de mantenimiento Confiabilidad Para evitar falsas expectativas

34 VERIFICAR LA ADECUACION DEL PROYECTO Efectos medioambientales Mejores soluciones de corto y largo plazo Soluciones aceptables al 100% Aproximar los Costos

35 CALCULOS DE COSTOS DE PROYECTO Estimación real de los presupuestos de acuerdo a precios de mercado Cotizaciones de equipos de proveedores Referencias de trabajos similares

36 CÁLCULOS DE LOS BENEFICIOS DEL PROYECTO Calcular los ahorros de costos operativos Evaluación financiera Relación Beneficio Costo B/C Sensibilidad a los cambios de precios Riesgos Otros Medio ambientales Confiabilidad etc.

37 ETAPA 6 REPORTE Objetivo: Presentar el sustento técnico económico del diagnóstico y las mejoras energéticas encontradas.

38 REPORTE RESUMEN EJECUTIVO Entendible para personas ejecutivas Lectura en 10 minutos Puntos claves y recomendaciones REPORTE Para los interesados en los detalles Leíble en 1 a 2 horas Describir la situación encontrada Describir las recomendaciones complementadas con sus costos ANEXOS Cálculos detallados, descripciones, costos estimados, data de mediciones, catálogos, tablas, etc.

39 ESTRUCTURA DEL INFORME RESUMEN EJECUTIVO DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES Descripción de los procesos, régimen de trabajo y las instalaciones FUENTES DE ENERGIA Y COSTOS ANALISIS ENERGETICO DE LA INSTALACION Balances de materia y energía Distribución de cada energético Distribución de cada sistema prioritario Resumen de costos y consumos ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE MEJORAS RESULTADOS FINALES Clasificación de las mejoras CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ANEXOS

40 ELABORACIÓN DE LOS TÉRMINOS DE REFERENCIA

41 TERMINOS DE REFERENCIA I. OBJETIVO. II. ENTIDAD SOLICITANTE III. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. EVALUACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO 1. Consumo de Potencia y Energía: Máxima Demanda (kw) Potencia Reactiva (kvar) Factor de Potencia Energía Activa (kwh) Energía Reactiva (kvarh)

42 TERMINOS DE REFERENCIA 2. Evaluación de Consumo de Energía en Áreas de trabajo, Pisos y Equipos Eléctricos. 3. Compensación Reactiva. 4. Sistema de Iluminación. 5. Evaluación Física y de Seguridad de las Instalaciones Eléctricas de la Institución. 6. Evaluación del Sistema de Protección de Puesta a Tierra.

43 TERMINOS DE REFERENCIA EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO EVALUACIÓN TÉCNICO- ECONÓMICA DE LAS MEJORAS Evaluación de Opción Tarifaria. Identificar equipos de mayor potencia. Desplazamiento de cargas Establecer ratios o indicadores

44 TERMINOS DE REFERENCIA INSTRUMENTACIÓN REQUERIDA (Homologados y Calibrados) Analizador de calidad de energía con registro hasta el 40avo armónico. Analizador de parámetros eléctricos (Potencia, energía, factor de potencia, etc). Luxómetro. Multimetro digital (tensión, corriente) Secuencimetro. Meghometro. Telurómetro.

45 TERMINOS DE REFERENCIA PERSONAL REQUERIDO IV. CRONOGRAMA Y PLAZO DE EJECUCIÓN. V. PRESUPUESTO REFERENCIAL. VI. MODALIDAD DE PAGO. VII. FORMA DE PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA

46 1. Ejecución de la Auditoria energética 2. Recomendaciones 3. Ejecución de las Recomendaciones

47 REQUERIMIENTO Compensación Reactiva. Transformadores de Distribución Equipos de Iluminación Eficientes. Remodelación total de Cableado Eléctrico. Cables y Accesorios. Remodelación de Tableros Eléctricos. Celdas de protección. Equipos de protección. Equipos de medición de Parametros Eléctricos. Etc, etc, etc...

48 AHORRAR LA MAYOR CANTIDAD DE ENERGIA AL MENOR COSTO

49 Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco Asociación Peruana de Energía Solar (APES) Universidad Nacional de Ingeniería X Simposio Peruano de Energía Solar Seminario Internacional sobre Tecnologías Económicas para la Descontaminación y Desinfección de Agua Cusco, 17 al 22 de noviembre de 2003 Seminario Internacional Energía Solar, Medio Ambiente y Desarrollo Cusco, de abril de 2004 Editado por: Manfred Horn Juan Rodriguez Patricia Vega Auspician Salir Ministerio de Industria y Turismo Municipalidad Provincial del Cusco Ministerio de Energía y Minas