Aspectos conceptuales por la que se debe realizar la Gestión Energética en un Hotel (página 3)
Enviado por Osmani Alvarez Bencomo
P1: potencia del equipo eléctrico, Kw.
N1: numero de equipo en el área.
Energía eléctrica consumida anualmente
E = P1 x N1 x H1 x D1
Donde:
E: energía eléctrica consumida anualmente, Kwh/ año.
H1: horas por día que funciona el área, h/d
D1: días por año que funciona el área, d/año.
Si se conoce cuales y cuantos equipos nuevos se van a instalar (reemplazo de anteriores), la potencia eléctrica demandada y la energía que consumirán una vez que entren en funcionamiento, se puede determinar el ahorro a lograr cuando se efectué dicho cambio a través de una comparación entre la situación actual y la propuesta, así:
Ahorro de energía:
DP = P actual – P propuesta
DE = E actual – E propuesta
Donde:
DP = ahorro en potencia, Kw.
P.Actual = potencia actual Kw.
P propuesta = potencia propuesta, Kw.
DE = ahorro en consumo de energía, Kwh/año
E actual = consumo actual, Kwh/año.
E propuesta = consumo propuesto, Kwh/año.
Ahorro en términos económicos:
P1= DP x $ D
E1 = DE x $E
Donde:
P1: ahorro económico por potencia, $/año
$D: costo de la demanda eléctrica, $/Kw.
E1: ahorro económico por consumo, $ / año
$E: costo del consumo eléctrico, $/Kwh.
Ahorro total:
DT = ( P1 + E1 ) x IVA.
Donde:
DT: ahorro total económico, $/año.
IVA: impuesto al valor agregado (por ejemplo 1.16 si es 16%)
Periodo de retorno de la inversión.
PR = $ I/DT
Donde:
PR: periodo de retorno de la inversión, año.
$I: costo de la inversión, $
DT: ahorro total económico, $/año.
El Agua
La disminución en el consumo de agua trae beneficios económicos directos:
Disminución de la facturación por el consumo y la disposición.
Menor consumo de energía para generar agua caliente.
Menor gasto de aditivos químicos para circuitos cerrados.
Es importante tener en cuenta que al presentarse un ahorro en el consumo de agua se produce también un ahorro por la disminución en la generación de aguas residuales. Igualmente, puede generar un ahorro de energía, ya que el almacenamiento y el transporte del agua generan un consumo de este recurso. Así mismo, una reducción en el consumo de agua caliente significa un ahorro en el consumo de combustible en la caldera.
Para iniciar un programa de ahorro de agua es necesario contar con unos dispositivos medidores de flujo, los cuales permiten establecer los consumos en las diferentes áreas del hotel y poder posteriormente efectuar un seguimiento a los ahorros obtenidos. De esta manera se puede priorizar la situación en los sitios donde el consumo de agua es alto y exista potencial de minimización.
La reducción del consumo de agua puede empezar con la instalación de unos sencillos economizadores en los grifos, duchas e inodoros, los cuales permiten ahorros de hasta un 40%, sin restar comodidad al usuario .Estos simplemente impide la salida de una cantidad de agua excesiva por medio de reductores de caudal, tales como microdispersores y aireadores.
En el caso de los inodoros se encuentran con que muchos modelos antiguos utilizan mas agua de la necesaria (12-22 litros) y el criterio ahorrador actualmente fija el requerimiento máximo por descarga en 6 litros.
Minimizar todas las fugas de agua con un mantenimiento apropiado de las conducciones y los grifos de duchas y lavabos. Estas perdidas, además de un mayor consumo de agua, provocan además un mayor número de horas de funcionamiento de los equipos de bombeo, con el consiguiente incremento del gasto energético y un mayor gasto en productos de tratamiento del agua.
CALCULO DE AHORRO.
El ahorro obtenido una vez implementada algunas de las anteriores recomendaciones se calcula de la siguiente manera:
Consumo de agua de los equipos convencionales:
CT1= Nx C2 x D x H x 60
Donde
CT1 = consumo total de agua de los equipos convencionales, m3 / año
N: numero de equipos convencionales en uso.
C2: consumo de agua de un equipo convencional, m3 / min.
D: días del año que el equipo esta en uso. D/año.
H: horas del día en que el equipo esta en uso h/día.
Una vez conocido el consumo de agua de los equipos ahorradores o la cantidad de agua que permite ahorrar un dispositivo instalado, se puede calcular, de igual manera, la cantidad de agua consumida. Para calcular el ahorro en términos económicos, se continúa con:
Ahorro en el consumo de agua.
A1= CT1 – CT2
Donde:
CT1: consumo total de agua de los equipos convencionales. m3/ año.
CT2: consumo total de agua de los equipos o dispositivos ahorradores, m3 / año.
Ahorro en términos económicos:
A2= A1 x $C
Donde
A2: ahorro en términos económicos, $/año
A1: ahorro en el consumo de agua , m3/año.
$C: costo del agua, $/m3
Periodo de retorno e la inversión.
PR = $I/A2
Donde
PR: periodo de retorno de la inversión, año.
$I: costo de la inversión, $
A2: ahorro en términos económicos, $/año.
El empleo de los grupos electrógenos en los hoteles como alternativa de ahorro.
Como utilizar la energía de manera eficiente en los hoteles ha llevado a muchos expertos a señalar que la planta de cogeneración es una de las mejores formulas destinadas a este objetivo. Un sistema de cogeneración es un sistema de generación conjunta de electricidad y de energía térmica útil, a partir de un único combustible.
Este sistema ha supuesto para las empresas que lo ha implantado una reducción notable de la factura energética, debido al menor coste de la energía generada con este sistema. Esta tecnología permite además una mayor calidad y continuidad del suministro eléctrico. Por parte, la cogeneración permite un uso mas racional de la energía respecto a las tecnologías convencionales ya que disminuye la demanda energética y supone una disminución de las emisiones de dióxido de carbono.
La cogeneración es un sistema conocido que ha demostrado durante décadas su fiabilidad y eficiencia técnica, aunque su viabilidad económica ha ido fluctuando según la estructura de los precios y la oferta energética disponible.
Debido al aprovechamiento del calor residual, los sistemas de cogeneración presentan rendimientos globales muy altos, en algunos casos del 85%, lo cual implica un importante ahorro de energía primaria debido a este uso mas racional de la energía.
Este ahorro de energía primaria supone una reducción del imparto ambiental de esta tecnología. Si tenemos en cuenta que para producir una unidad eléctrica por medios convencionales se necesitan tres unidades térmicas, mientras que en cogeneración se necesitan 1.5 unidades, la cantidad total de agentes contaminantes emitidos se vera disminuida en un 50%. La cantidad de cada uno de los contaminantes dependerá del combustible utilizado. Debido a que frecuentemente se utiliza el gas natural como combustible en las plantas de cogeneración, la reducción en las emisiones de óxidos de azufre y cenizas provocadas por el uso del carbón y del fuel óleo en las centrales eléctricas es prácticamente total. Asimismo, el efecto invernadero asociado a las emisiones de CO2 se reduce notablemente, dependiendo el nivel de reducción del combustible utilizado, siendo la reducción más alta cuando el combustible es el gas natural.
En la actualidad teniendo en cuenta la categoría como consumidor de energía eléctrica que tiene un hotel, en los mismos se instala un grupo electrógeno con el objetivo de garantizar la continuidad del servicio ante averías o fallos de la red nacional, por lo que siempre se han considerado plantas de emergencia. Sin embargo, en ocasiones se ha valorado la posibilidad de explotar estas instalaciones como una medida de ahorro de energía, sobre todo en el horario de máxima demanda. Al tomar esta decisión, debe tenerse en cuenta algunos inconvenientes de la misma: producción de los indeseables y molestos gases en el proceso de combustión de hidrocarburos dentro de la propia instalación hotelera, los cuales en no pocas ocasiones carecen de una adecuada solución en cuanto a su emisión a la atmósfera, además de producirse en un área pequeña con elevada concentración de personas (turistas y empleados); contaminación del suelo con grasas y residuos de combustible que inevitablemente se producen durante la explotación; altas temperaturas locales; ruido de una magnitud molesta para las personas que se encuentran en el entorno. Además, las emisiones de CO2 mantienen una persistencia alta en la atmósfera debido a la relativamente escasa vegetación en una zona turística. Las instalaciones de cogeneración son relativamente complejas de operar y mantener, y por lo general el personal técnico de los hoteles tiene otras prioridades que atender durante su tiempo de servicio. Es por esta razón que en no pocas ocasiones se producen averías en estas plantas, cuya reparación resulta relativamente costosa y que además se pierde la disponibilidad en caso de una falla del suministro eléctrico.
La cogeneración debe producirse en un medio adecuado, con soluciones integrales para limitar la contaminación ambiental relacionada con este proceso. Realmente la producción de energía eléctrica en un hotel no debe formar parte de los objetivos de la instalación, que está claro que son otros. La solución de los problemas energéticos no debe enmarcarse en el reducido espacio de una instalación hotelera. Por ejemplo, los centrales azucareros tienen magnificas posibilidades de desarrollar la cogeneración, en un medio adecuado para ello, pero donde se hace necesario elevar la eficiencia del proceso así como aumentar el número de instalaciones destinadas con este fin. Tal vez pudiera pensarse que el sistema del turismo pudiera financiar el perfeccionamiento de los sistemas de cogeneración de los centrales azucareros y recibir en pago parte de la electricidad producida en condiciones mutuamente ventajosas.
La implantación de sistemas de cogeneración supone ventajas importantes
El rendimiento en producción eléctrica puede ser superior al 40% ( según tipo de motor , potencia y combustible)
Mejor eficiencia en el uso de la energía primaria frente a sistemas convencionales (el rendimiento global puede superar el 90%)
Aumento de la diversificación energética (gas natural, biogás, gases residuales, gas de vertedero, gas de choque, gases de industriales químicos y otros.)
Utilización de combustibles menos contaminantes.
Los sistemas de cogeneración suponen importantes ventajas para el usuario
Reducción de la factura energética.
Aumento de la fiabilidad en el suministro energético.
Incorporación de tecnologías innovadoras.
Mayor sensibilización a la gestión energética.
Automatización de producción.
Los sistemas de cogeneración se clasifican normalmente dependiendo de la maquina motriz responsable de la generación de energía eléctrica. Según este criterio, las opciones de cogeneración son:
Cogeneración con turbina de gas.
Turbinas de vapor.
Ciclo combinado.
Motores alternativos.
La elección de un sistema u otro de cogeneración viene determinado por una serie de factores, entre los que cabe destacar:
Tamaño de la instalación. Normalmente la potencia eléctrica es la variable que suele decir. Las turbinas de gas no son competitivas por debajo de 1 Mw.
Eficiencia (sobre todo en la generación de energía eléctrica). Los motores tienen rendimientos del 35% hasta el 43%, mientras que las tuberías varían del 25% al 36%.
Flexibilidad (cargas parciales). Los motores trabajando a una carga de 50% de la nominal consiguen mantener casi el 88% de la eficiencia a plena carga. Los motores soportan mejores que las tuberías las paradas y arrancadas continuas.
Costes del capital.
Costes de operaciones y mantenimiento. En general los costes puede aplicar un valor del 90 al 95 %, mientras que a los motores alternativos del 90 al 92 %.
Combustibles disponibles esta sobre el 60%, la elección del tiempo de combustible es fundamental.
Espacio disponible .La turbina de gas ocupa menor espacio que los motores.
Una de las aplicaciones de la cogeneración es producir energía en distintas formas simultáneamente, habitualmente producción conjunta de calor y electricidad. En el sector servicio tiene un importante punto de aplicación.
1- Generación de energía térmica.
Un sistema de cogeneración produce energía térmica que se puede utilizar en diversos focos térmicos de la instalación.
Lavandería
En la lavandería se emplea vapor y agua caliente que se obtiene normalmente de una caldera de vapor. Por lo que se puede emplear los afluentes de la planta de degeneración para precalentar el agua de la caldera o bien emplear directamente el vapor de un ciclo de tubería.
Calefacción y aire acondicionado.
Es la aplicación más inmediata y al mismo tiempo la más sencilla ya que solo requiere de una caldera de recuperación de gases e intercambiadores de calor. En el caso de calefacción se genera agua caliente que se extrae mediante sistemas de intercambiadores de gases o bien de fluidos, y se aplica directamente al sistema de climatización o a la caldera de agua caliente. Si por el uso está destinado a la producción de aire acondicionado, se puede generar frío acoplando el compresor de una bomba de calor al eje de un grupo motor o empleando agua caliente en una maquina de ciclo de absorción.
Agua caliente sanitaria
El calor de recuperación se puede emplear en la generación de agua caliente sanitaria supliendo las funciones de una caldera. Los depósitos acumuladores hacen de sistema de regulación y acumulación de energía.
2- Generación de energía eléctrica
La generación de energía eléctrica se dedica al consumo propio de la instalación, aunque parte se puede utilizar para vender a la red eléctrica. En casos en que se genera energía eléctrica se requiere de una serie de requisitos para el acoplamiento de la instalación eléctrica desde el centro de transformación del abonado hasta la red de la compañía suministradora.
Sin duda el modelo de cogeneración es uno de los más eficientes para lograr ahorrar energía. Una gran cantidad de hoteles han acometido ya esta reforma en sus instalaciones como es el caso de España y otros países de Europa.
Autor:
Ing. Ariel Álvarez Bencomo.
País: Cuba
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