Calidad de la energía para no iniciados (IV)

Auditorías energéticas a fondo

 

Las actividades que se desarrollan en una primera etapa de la auditoría energética tienen que ver con:

• Análisis de la facturación de la empresa suministradora local para determinar si es adecuada. Para ello, se deben conocer las tarifas y sus consideraciones aunque, en términos generales, es un ejercicio que el cliente no suele hacer pues no maneja conceptos tales como: energía consumida, demanda o penalización por bajo factor de potencia (por lo tanto, este es un trabajo para el auditor energético).

 

• Comparar los datos que arrojan los equipos de medición de la empresa suministradora. Con esto se determina si la medición es adecuada con respecto a los niveles de tensión eléctrica y/o intensidad de corriente (y sus derivados), que se han programado en los equipos electrónicos de medición propios de la auditoria energética externa. A efectos de reclamo o aclaración, en caso de encontrarse errores en la medición, la clase del equipo de contrastación (que puede ser una analizador industrial con registro horario de demanda) debe ser de la misma clase que la del equipo a contrastar, típicamente clase 0.2.

 

• Análisis de las condiciones de trabajo en tableros de distribución y conductores eléctricos para determinar el nivel de pérdidas energéticas, caídas de tensión inusuales y bajos valores en el factor de potencia. Un alternativa muy útil es un análisis termográfico pues ayuda a detectar determinados puntos de la instalación que estén trabajando a temperaturas mayores a las normales ya sea por:

• malos contactos o conexiones defectuosas en tableros, conductores y equipos en general.
• subdimensionamiento de protecciones, equipos, conductores eléctricos, barras, entre otros.
• crecimiento de la carga sin planificación y sin registro de eventos.

 

 

• Análisis de la demanda y balance energético. Para determinar cómo, dónde, cuándo y qué equipos consumen energía eléctrica para hacer una administración de la demanda, especialmente en las llamadas "horas pico". Además de lo anterior, también se determinan los consumos energéticos por unidad de producción con lo cual se puede hacer un seguimiento de proceso y una reducción de los consumos sin reducir el nivel de producción.

 

 

Áreas de análisis (y de oportunidades), para una auditoria energética en su segunda etapa

Los grandes grupos de consumo en una industria pueden ser algo así:

• Motores de inducción. La mayor eficiencia de estos equipos se obtiene cuando se encuentra trabajando a potencia nominal. Cuanto más se aleje de su potencia nominal,  menos eficiente será el motor (esto se contrarresta un poco utilizando variadores de velocidad).

 

• Equipos de proceso como son: compresores de aire, sistemas de enfriamiento, tolvas, máquinas de control numérico, máquinas de procesos aplicadas, entre otras. Aquí se buscará comparar su consumo energético en un determinado lapso contra producción.

 

• Equipos de electrónica de potencia. Además de monitorear consumo energético y tiempo de uso, el dato más importante será saber qué cantidad de armónicos introducen al sistema. Hay que tomar en cuenta, de forma adicional, el tipo de tecnología de esos equipos para determinar su nivel de obsolescencia.

 

• Equipo electrónico de control, como son los PLC, computadores de proceso, etc. Aquí se buscará determinar consumo energético y la susceptibilidad de estos equipos a los problemas generados por otros equipos (por ejemplo, una mínima perturbación en la tensión eléctrica es capaz de bloquear un PLC y echar a perder un determinado proceso en su totalidad).

 

• Sistemas de iluminación. Al contar con balastros electrónicos y otros sistemas de control, por mínimos que sean, deben ser considerados en una auditoria energética.

Aquí se puede ahorrar bastante dado en muchos casos el grado de obsolescencia de las fuentes de luz. Basta tener en cuenta que una lámpara incandescente transforma en luz visible sólo el 5% de la energía que recibe. En el caso de alumbrado con lámparas de descarga, (fluorescentes, HQI, SAP) es útil el reemplazo de los balastos por balastos electrónicos pues se pueden producir ahorros de hasta el 30% (tener en cuenta sólo los balastos con filtros de armónicas, para evitar que salga más caro el caldo que las albóndigas). Aquí se debe considerar, como efecto colateral positivo, que con estos balastos mejoramos el factor de potencia.

También se debe considerar el mantenimiento de las luminarias y el recambio de las lámparas, pues, por ejemplo, un tubo fluorescente termina su vida útil cuando se encuentra por debajo del 80% en su flujo luminoso y no cuando directamente se apaga.

Cambiar los tubos en forma programada no sólo hace más eficiente el uso de la energía sino que además ahorra gastos en mantenimiento.

 

 

• Equipos electrónicos de oficina como son computadoras e impresoras. Aquí, los equipos mencionados vienen de la mano con reguladores de tensión y con unidades de potencia no-interrumpible (UPS). Sin importar si se trata de tecnología PWM o ferro sonante, hay que vigilar si, a determinado nivel de carga, existe la presencia de armónicos.

PWM (pulse-width modulation): modulación por ancho de pulsos. Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica -senoidal o cuadrada, por ejemplo-, para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

Ferro resonancia: propiedad del diseño de un transformador en el cual el mismo contiene dos patrones magnéticos separados con acoplamiento limitado entre ellos. La salida contiene un circuito resonante paralelo que toma su potencia del primario para reemplazar la potencia entregada a la carga. En un circuito no lineal, como el que se usa en los transformadores ferros resonantes, la resonancia se usa para reducir los cambios en la tensión de alimentación para suministrar una tensión más constante a la carga.

 

 

 

• Sistemas de refrigeración o aire acondicionado. En la auditoria energética, además del análisis de parámetros eléctricos, se debe tener en cuenta hasta la posición del sol con respecto a la colocación de un sistema acondicionado o refrigerado. Por ejemplo, si se tiene un equipo de aire acondicionado empotrado en una ventana a la cual le da directamente el sol, no dude ni un instante que ese equipo estará mayor tiempo encendido y consumirá, obviamente, más energía.

 

• Transformadores de potencia y de distribución. Si la carga de un transformador se encuentra por debajo del 50%, el mismo se vuelve un sistema ineficiente y, por lo tanto, susceptible al ahorro.

 

Conclusiones

Siempre es bueno tener presentes las premisas básicas de una auditoria energética:

• Determinar qué tan eficiente es nuestro sistema para consumir energía. Un análisis de todo el sistema (considerando procesos y horarios), permite saber si hay posibilidades, de primera instancia, de corregir horarios de trabajos puntuales para ajustarse a mejores costos tarifarios.

 

• Determinar qué parámetros pueden ser medidos para comprobar esa eficiencia y contra qué hay que compararlos. No se trata de medir por medir; se trata de analizar esas mediciones para determinar: 1) si las condiciones de trabajo se encuentran en un rango aceptable y 2) si hay opciones de ahorrar de forma considerable tras un análisis minucioso del estado general de equipos y dispositivos.

 

• Empezar por analizar lo más grueso primero (Etapa I), para encontrar por dónde drena la mayor parte de dinero y, recién después, en una segunda etapa analizar más finamente el problema.