Caracterización electro energética. Temas especiales de suministro eléctrico industrial (página 2)

Mientras que la gestión de la calidad (Quality Management) y la gestión ambiental (Enviromental Management), son criterios aceptados en el mundo corporativo, el manejo integral de la energía como área gerenciable dentro de una instalación, es un concepto todavía poco difundido y se encuentra como acápites de algunas de ellas. Aunque desde el punto de vista teórico, la estructura, la implementación y la organización de un sistema integral de gestión energética están definidas y presenta muchos elementos en común a la gestión de la calidad y la gestión ambiental, la gestión energética debe ser oficializada por sí sola.

El objetivo primario de la gestión de la energía es en todo momento una reducción de costos ocasionados por el consumo de energía de la corporación y de esa forma mejora la competitividad de la misma.

Los beneficios indirectos de la gestión energética también contribuyen a la productividad y al mejoramiento de la calidad. En particular, la buena calidad causa menos gastos energéticos al existir menor número de retrocesos, menor uso de las máquinas y espacios iluminados o refrigerados, mientras más alto es el aprovechamiento de las capacidades, menor es el índice de consumo energético por producto elaborado o servicio entregado, mayor productividad de los empleados debido a una mejor calidad de la iluminación y niveles suficientes de iluminación y climatización en el turno de trabajo.

Para la realización del trabajo se contó con el uso de un analizador de redes eléctricas de manera que se pudo conocer las variaciones de los parámetros del sistema, a fin de analizar los resultados puesto que como la tarifa es la B1 hay datos con los que no se cuentan.

La División Territorial Sancti Spíritus de la corporación Copextel S, A. surge como diminuta célula aproximadamente en 1996.

Dicha empresa ha tenido logros significativos en el incremento de las ventas acompañado del incremento de la estructura de recursos humanos y de recursos técnicos, aumentando considerablemente la cantidad de consumidores principalmente en computadoras y equipos de climatización, que conlleva a la adición de circuitos secundarios, debido a la diversificación del mercado tanto en la venta de mercancías como en la venta de los servicios que hizo necesario la división en cuatro gerencias comerciales y el incremento de los recursos humanos para esta actividad y para la actividad de los programas priorizados de la revolución.

Sin embargo la estructura del sistema eléctrico, no ha tenido variaciones en cuanto a la dimensión de la Pizarra General de distribución, y la capacidad de alimentadores principales.

Para el análisis de dicho sistema, nos trazamos una serie de tareas, tales como:

• a) Toma de datos continuos mediante un analizador de redes con el objetivo de obtener la información necesaria para saber el estado de la carga instalada en los dos puntos principales, es decir el consumo total y el área de oficinas nuevas.

• b) Diagrama monolineal del sistema de fuerza del centro.

• c) Análisis de la facturación eléctrica a fin de conocer los principales datos

• d) Análisis del equipamiento instalado, periodos de funcionamiento, mayores consumidores.

La carga esta distribuida en los diferentes departamentos de la siguiente forma:

El consumo principal del centro está localizado en cuatro direcciones fundamentales:

Como se observa en la tabla anterior la climatización y los equipos informáticos representan el 78% de la carga instalada, por lo que en este estudio se tuvo en cuenta a la hora de emitir las medidas encaminadas al ahorro de energía.

El gasto de una instalación depende no solo de la potencia de los equipos instalados, del tiempo de trabajo de esos equipos, sino también de la cantidad numérica de ellos. De lo anterior podemos afirmar que a pesar de los equipos informáticos se ubican dentro de los equipos de bajo consumo, estos por su gran cantidad representan el segundo lugar después de la climatización.

Análisis de la facturación eléctrica

La entidad que estamos analizando se le aplica la tarifa B-1 por ser un consumidor con demanda inferior a 99 kW, de baja tensión, ubicado en un circuito de distribución secundaria.

El procedimiento para la facturación de la energía depende de varios factores entre ellos:

P = precio del kWh, en los periodos del día (0.0944)

K = Coeficiente de ajuste por variación del precio del combustible (1.486)

F = Precio del cargo variable de la tarifa a 95.00 USD la tonelada de combustible (0.04908)

Fpb = Factor de potencia base normalizado (0.9)

Fpr = Factor de potencia real (es el factor de potencia medio pesado calculado según la relación de las energías activas y reactivas medidas en el período)

Kwh = consumo de energía en el mes.

La expresión que se emplea para calcular el importe real es la siguiente:

Importe = Kwh x (F x K + (P – F) x (Fpb / Fpr)

Como se puede observar, si el factor de potencia es inferior al normalizado se penalizará en la misma proporción, resultante de la relación entre el factor de potencia normalizado y el factor de potencia real.

Por encima de 0.9 y hasta 0.92 no se penaliza, ni se bonifica y por encima de 0.92, hasta 0.96 se bonifica proporcionalmente al aumento del factor de potencia real. Por encima de 0.96 se toma como factor 0.96, es decir que este es el máximo factor de potencia que se bonifica.

A continuación se ofrece la facturación eléctrica de los últimos doce meses

El comportamiento del consumo de energía eléctrica en los últimos doce meses se muestra en el gráfico siguiente:

El consumo máximo fue de 2121 kWh y el medio de 1287 kWh.

El comportamiento del importe del consumo de energía eléctrica en los últimos doce meses se muestra en el gráfico siguiente:

El importe máximo fue de 284.60 $ y el medio de 174.97 $ Kwh.

La demanda máxima contratada en la entidad es de 50 kVA, pero no se cuenta con un metro contador en la medición puesta por la O.B.E. con reloj para la lectura que registre la máxima demanda ni el factor de potencia. Por lo que estos parámetros aunque se tienen en cuenta en la facturación se mantienen constantes. Basados en lo dicho se desprende que no hay posibilidades de ahorro por concepto de factor de potencia

Características fundamentales del sistema eléctrico

El centro se encuentra ubicado en una zona residencial la cual esta alimentada de un circuito de distribución, este proviene de un trasformador trifásico conectado en estrella aterrada el cual se alimenta por alta de un circuito primario de 13.2 kV

La medición general del centro se realiza con un metro contador con las características siguientes.

MC Chino

Tipo DT862 5 A

750 r/kWh

Con un factor de 40

Los TC son de 200/5

ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES

Voltaje de línea

A-B =208 V

B-C=206 V

C-A=206 V

Voltaje de fase

A-N=113 V

B-N=123 V

C-N=124 V

Corrientes de fase

IA=101 A

IB=123 A

IC= 94 A

Factor de potencia = 0.87 – 0.93

Potencia activa máxima = 33.64 kW

Potencia Aparente máxima = 36.5 kVA

Energía Consumida de 10.00 PM a 06.00 AM = 19.09 Kwh

Energía consumida de 06.00 AM a 06.00 PM = 232.3 Kwh

Energía Consumida en 24 horas = 260.5 Kwh

No contamos con grupo electrógeno para el respaldo pero como se puede apreciar en el diagrama monolineal las carga sensibles estan respaldadas por 2 inversores de la marca XANTREX modelo DR3624 de 3600 W y 120 V a la salida cada uno con una autonomía de 8 h.

Estructura del sistema (diagrama monolineal simplificado) se encuentra en el

Anexo 1

La entidad no cuenta con bancos de capacitores.

No existe plan de acomodo de carga.

Conclusiones

En el transcurso del estudio de eficiencia energética que se analizó en la División de Sancti Spíritus, se pudo llegar a las siguientes conclusiones que constituyen medidas concretas para el ahorro de energía.

• 1) Proceder al apagado de todas las máquinas en el horario de 12.00 M a 1.00 PM (Horario de almuerzo) y apagar el monitor cuando se salga del local por un tiempo prolongado. El consumo de una computadora para muchos cálculos se toma igual a 250 W, no obstante considerando que el consumo es de 150 W y teniendo en cuenta que existen en el centro 37 máquinas computadoras. Si se logra ahorrar una hora de trabajo diaria por cada máquina, se obtendrá una ahorro diario de 5.55 kWh, un ahorro mensual 824 días laborales) de 133.2 kWh, que significa un ahorro anual de 1598.4 kWh, valorados aproximadamente en 175.82 USD.

• 2) Evitar el funcionamiento de la climatización antes de las 8.00 AM en el horario de 11AM a 1PM y después de las 5.00 PM, teniendo en cuenta que existen en el centro 11 Split que como promedio consumen 1.33 kW cada uno. Si se logra ahorrar una hora diaria se ahorrará 14.65 kwh diarios, un ahorro de 351.6 kWh al mes, lo que implica un ahorro de 4 219.20 kWh anualmente, valorados en 506.30 USD.

• 3) Se propone remodelar la pizarra general de distribución, así como su ubicación en otro lugar más idóneo, ya que en el lugar donde se encuentra, puede provocar accidentes en caso de fallas e incendios, lo que deberá ser objeto de análisis en futuras inversiones. Además, consideramos que la PDG está sobrecargada de desconectivos que se han ido añadiendo por el crecimiento de distintos circuitos, que dificultan cualquier operación en su interior y provocan calentamientos internos que se traducen en pérdidas de energía.

• 4) Se recomienda el apagado de la iluminación y la climatización en los locales donde no se está trabajando.

• 5) Encender el alumbrado estrictamente necesario y aprovechar la luz solar cuando sea necesario.

• 6) Controlar el uso racional de equipos como fotocopiadoras e impresoras láser.

• 7) Instrumentar la automatización del tiempo de operación del clima mediante sistemas inteligentes.

• 8) Colocación de papel energético en la cristalería frontal del show room a fin de evitar la penetración de radiaciones solares al interior del salón, lo que sin dudas provoca pérdidas de energía.

Recomendaciones

• 1) Se recomienda que administrativamente se nombre un responsable por local que responda por el uso racional de los equipos.

• 2) Se recomienda que los resultados de este informe sean dados a conocer a todos los trabajadores y sea objeto de evaluación sistemática en el consejo de dirección y de la comisión de energía que funciona en el centro.

Bibliografía

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• 2. Romero Romero, Osvaldo (MSc. Ing.); Metodología de la investigación científica; CENTRO UNIVERSITERIO JOSÉ MARTÍ DE SANCTI SPIRITUS; CEEPI.

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Autor:

Lic. Juan Carlos Gil Santos

Especialista en Asistencia Técnica

Gerencia Energía, División Territorial Copextel, S.A. Sancti Spíritus Cuba

Sancti Spíritus, Marzo 2006.