Optimización de auxiliares al proceso productivo
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1. olcim O 2014 Holcim Espa a2. Aire comprimido e El caudal Q y el aumento de presi n dependen del dise o del equipo y de las condiciones de operaci n en particular de la velocidad de rotaci n e La demanda de potencia puede reducirse mediante la reducci n del caudal o la diferencia de presiones PN Q x P2 P1 e Las fugas en aire comprimido suponen unas p rdidas de entre el 20 y el 25 de la potencia del compresor El volumen de p rdidas aumenta con la presi n y las horas de operaci n del sistema e Las ca das de presi n son proporcionales a la longitud de las l neas y al cuadrado de la velocidad frontal del gas que se mueve dentro de ellas V Q A 40Q d2 O 2014 Holcim Espa a Aire comprimido Ahorro por el uso de un variador de velocidad Compresor de tornillo con inyecci n de aceite VSD Compresor de tornillo exento de aceite VSD Accesorios para ahorros energ ticos Secador frigor fico vs absorci n 2014 Holcim Espa a Aire comprimido Recuperaci n de energ a e El funcionamiento termodin mico de un compresor es muy ineficiente El 94 de la energ a se transtorma en calor recuperable y el 6 en energ a de presi n e Recuperaci n de calor de todos los componentes obteniendo agua caliente a 80 Low pressure High pressure element intercooler element Aftercooler gt ACS Calefacci n Alimentaci n calderas Vapor Atmospheric air at specific design conditions Dil cooler gt
3. Aplicaci n disponible en la WEB www siemens com sinasave Ssinasave gt olcim O 2014 Holcim Espa a Compensaci n de reactiva P W La potencia que transforma la energ a el ctrica en trabajo Potencia aparente S Potencia reactiva 0 Q Var La potencia reactiva es la encargada de generar el campo magn tico que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores Potencia activa P S VA La potencia aparente es la suma geom trica de las potencias efectiva y reactiva P Cos Q a P2 02 Dependiendo del tipo de carga el factor de potencia puede ser V P p gt V N Cargas capacitivas condensadores Cargas Resistivas l mparas incandescentes Cargas inductivas motores y transformadores Holcim O 2014 Holcim Espa a Compensaci n de reactiva Problemas t cnicos e Mayor consumo de corriente e Aumento de las p rdidas en conductores por efecto Joule P R I y Calentamiento de conductores acelerando el deterioro de los aislamientos reduciendo la vida til de los mismos y pudiendo ocasionar cortocircuitos y Calentamiento en los bobinados de los transformadores y Disparo de las protecciones sin causa aparente Sobrecarga de transformadores e Incremento de las ca das de tensi n al aumentar la intensidad e Disminuci n de la vida til de instalaciones Problemas econ micos e Incremento del coste el ctrico por m
4. T Jornada eficiencia energ tica en la industria Optimizaci n de auxiliares al proceso productivo O C l nm Fuerza Desempe o Pasi n Miguel Angel Serrano Director de Gesti n de Energ a Marzo 2014 CEDE O 2014 Holcim Espa a Holcim en el mundo datos 2013 3 plantas de cemento 1 molienda de cemento 15 plantas de rido 30 plantas de hormig n 1 plantas de mortero 1 planta de gesti n de residuos LTIFR n accidentes con baja por mill n de horas trabajadas E Holcim O 2014 Holcim Espa a ndice tem tico e Sistemas El ctricos y Motores el ctricos y Variaci n de velocidad y Compensaci n de reactiva gt Arm nicos gt Iluminaci n e Sistemas T rmicos gt Mejora de aislamientos y Calefacci n aire acondicionado y ventilaci n Sistemas hidraulicos y neum ticos gt Bombas y ventiladores gt Aire comprimido O 2014 Holcim Espa a Motores El ctricos P rdidas La potencia mec nica obtenida en el rbol del eje del rotor se obtiene luego de vencer su inercia y otras p rdidas adicionales obteni ndose una potencia P e P rdidas por efecto Joule por la resistencia de los devanados al Po Pmec APfric APadic paso de la corriente e P rdidas magn ticas asociadas a los campos magn ticos de la m quina p2 Eje del Red P1 PElmag uned Trif sica SON SO e P rdidas mec nicas debidas a rodamientos a la fricci n del A l S Z J Y
5. alre y elementos fijos sobre las partes m viles P rdidas APel est APadic A Pa rot AP ric APadic Potencia Mecanica de Salida EF x100 Potencia El ctrica de Entrada T olcim 2014 Holcim Espa a Motores El ctricos P rdidas Potencia HP 5 50 100 200 Tipo de p rdidas P rdidas P rdidas P rdidas P rdidas Conductores Estator o 33 23 3 o 40 Conductores Rotor 20 22 18 _ wa N cleo Magn tico 29 20 13 15 Fricci n y Ventilaci n 4 8 _ 4 10 Eficiencia 83 905 95 93 Fuente Andreas Jhon Energy Efficient i Holcim 2014 Holcim Espa a Motores El ctricos Motores de alta eficiencia Electric Motors 4 pole 50 Hz 95 4 f f qa l L f a 0 A 4 4 b 85 4 SHAH b ea cs ES E2 4 z Nominal efficiency Yo so 70 Pt e A to 0 1 1 10 100 1000 Motor output kW Hay tres niveles de eficiencia que se clasifican como lE1 IE2 IE3 e IE4 seg n IEC o Eff3 Eff2 Eff1 seg n CEMEP gt olcim O 2014 Holcim Espa a Motores El ctricos Motores de alta eficiencia CEMEP NEMA e IEC 60034 30 COMPARATIVA CEMEP MEN IEC 60034 30 Super Premium Efficiency Premium Efficiency NEMA Premium Standard Efficiency EFF2 ARS Below Standard Efficiency EFF3 CEMEP declar que a partir del Junio
6. LED son el acr nimo de Light Emitting Diode diodo de emisi n de luz Es un dispositivo electr nico semiconductor fabricado de dos materiales conductores diferentes que permiten circular la corriente en una sola direcci n Este paso de corriente libera energ a que en el caso de los led se encuentra dentro del espectro visible de luz gt E e Eficacia Muy elevada entorno a 90 Im W e Vida til Larga 100 000 50 000 h e Disminuci n de costes de O amp M e Color Amplia gama de colores e IRC Alto RA 80 e Permite encendidos frecuentes e Mejor funcionamiento a bajas temperaturas Holcim 2014 Holcim Espa a Calefacci n aire acondicionado y ventilaci n Los gastos de calefacci n acondicionamiento de aire y ventilaci n representan una proporci n significativa del dinero que las empresas gastan en energ a La calefacci n puede llegar a representar una parte muy importante de la energ a consumida ya que dependiendo del tipo de energ a utilizada puede significar m s del 50 de los costes energ ticos totales En algunas industrias principalmente las electrointensivas con grandes potencias instaladas la potencia instalada en aire acondicionado puede ser muy significativa y por tanto suele existir un potencial de ahorro Importante O 2014 Holcim Espa a Esquema de red aire comprimido fitro regulador y lubricador EN Fuente Manual T cnico de Aire Comprimido JCL Holcim O 2014 Holcim Espa a
7. ayor consumo de corriente e Recargos en la factura el ctrica Th olcim 2014 Holcim Espa a Arm nicos Son frecuencias m ltiplos de la frecuencia fundamental de trabajo y cuya amplitud va decreciendo conforme aumenta el m ltiplo En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz pueden aparecer arm nicos de 100 150 200 HZ Fundamental 5 arm nico 50 K XS so 3 arm nico 70 Equipos que generan arm nicos e Fuentes de alimentaci n de funcionamiento conmutadas Estabilizadores electr nicos de dispositivos de iluminaci n fluorescente e Sistemas de Alimentaci n Ininterrumpida SAI o UPS e Motores el ctricos LA Holcim O 2014 Holcim Espa a Arm nicos a l Problemas producidos por los arm nicos Sobrecarga de los conductores neutros 3er Arm nico Sobrecalentamiento de los transformadores por las p rdidas que producen las corrientes par sitas Sobrecalentamiento en cables y motores Debilitamiento de aislamientos Disparos intempestivos de los interruptores diferenciales Sobrecarga de los condensadores de compensaci n del factor de potencia Ruido y da os en circuitos electr nicos Alteraciones en la forma de onda Fallos en rel s Fallos de aut matas M todos para reducir los arm nicos Filtros pasivos dise ados para arm nicos concretos Filtros activos que est n basados en un generador de corriente que produce los mism
8. de 2011 que la marca Eff no ser a utilizada Th olcim 2014 Holcim Espa a Motores El ctricos C mo mejorar la eficiencia energ tica 8 Resto 23 Ventiladores 15 Cintas transportador as En la industria cerca del 42 de la energ a el ctrica se consume por motores el ctricos 14 Otros compresores 2 32 Bombas Compresores de aire e Correcto dimensionamiento entre el 5 y el 15 de la potencia necesaria Alimentaci n adecuada con niveles de tensi n similares al nominal y eliminando la distorsi n arm nica de la red e Transmisi n mediante reductores adecuados a la potencia y a la relaci n de velocidades mediante correas en V y preferentemente dentadas e Motores de alta eficiencia Utilizaci n de variadores de velocidad para asegurar el funcionamiento en el punto ptimo e Reparaci n o sustituci n El rebobinado conduce a un aumento de las p rdidas de aprox 2 En todas las nuevas instalaciones se montar n motores de alta eficiencia para aquellas m quinas cuyo funcionamiento gt XXX h a o gt olcim O 2014 Holcim Espa a Variaci n de velocidad El punto optimo de operaci n es aquel en que el motor acciona la carga a la velocidad necesaria para que el consumo de energ a sea el minimo Su uso a ade un enorme potencial para el ahorro de energ a disminuyendo la velocidad del motor en muchas aplicaciones Ventiladores 60 Bombas centr fugas 60 Compreso
9. ectar o desconectar el alumbrado de un local en respuesta a la presencia o ausencia de ocupantes en el mismo Se activan mediante c lula fotoel ctrica interior que detecta variaci n brusca de luz movimiento o sensor de infrarrojos detecta una temperatura corporal Reguladores de luz 8 Energy consumplicn tilo AA AU Sg l Tme 002 m 12 00 p m 8 00 p m La luz natural disponible en una habitaci n es complementada por luz artificial proporcionada por luminarias equipadas con equipos electr nicos regulables Los grupos de luminarias son controlados de acuerdo con los niveles de iluminaci n prefijados previamente en el sensor manteniendo este nivel con el aporte de luz artificial en funci n de la luz natural o Holcim O 2014 Holcim Espa a Iluminaci n Otras medidas de ahorro en iluminaci n e Proceder a la sectorizaci n Separando por interruptores las zonas de iluminaci n indirecta de la directa Un simple interruptor manual es una poderosa herramienta para ahorrar energ a e Realizaci n de un plan escrito de sustituci n y mantenimiento de l mparas e Crear un procedimiento de apagado de la iluminaci n del edificio que se ajuste a los horarios de desocupaci n e Convendr a la realizaci n de programas de divulgaci n difusi n y concienciaci n de la plantilla trabajadores de limpieza seguridad subcontratas visitantes etc O 2014 Holcim Espa a Iluminaci n LED Las siglas de
10. nidades RA y se cuantifica entre O y 100 correspondiendo el ndice 100 a una reproducci n de colores perfecta Temperatura de color podr a definirse como la sensaci n que percibe el ojo humano ante una luz siendo c lida si predomina el color mbar o fr a si predomina el azul Se expresa en kelvin a pesar de no reflejar expresamente una medida de temperatura 1800K 4000K 5500K 8000K 12000K 16000K Holcim 2014 Holcim Espa a Iluminaci n Fuentes CLASIFICACI N SEG N TIPO DE TRANSFORMACI N DE LA ENERG A EL CTRICA EN LUZ TERMORESISTENCIA DESCARGA EN GAS Co 200 2 INCANDFESCFNTE HAL GENA FLUORESCENTE FLUORESCENTE DESCARGA TUBULAR COMPACTA ALTA INTENSIDAD t gt olcim O 2014 Holcim Espa a Iluminaci n Tipos de l mparas Tipo Vida til Eficacia Imagen luminosa me on Observaciones Coste de l mpara TT Im W auxilia Arrancador El balasto electr nico reduce Fluorescente Hal gena Hal gena de bajo consumo Fuente Manual de Eficiencia Energ tica GNF gt olcim O 2014 Holcim Espa a Iluminaci n L mparas mas utilizadas en la industria repro Imagen crom tica Coste m Fuente Manual de Eficiencia Energ tica GNF gt olcim O 2014 Holcim Espa a Iluminaci n Sistemas de control y gesti n e Programadores horarios Interruptores temporizados Cierran el circuito durante un tiempo determinado Detectores de presencia Sirven para con
11. os arm nicos contrarios Transformadores de aislamiento O 2014 Holcim Espa a Arm nicos P rdidas en m quinas rotativas 94 UL ISLA AINILISAdWIA PLUONIPpY 2 2132Z2Z 00 a PEF sl gt i AA po Ao os nos AOS e UI ISSO PUONIPPY Fuente Schneider Electric O 2014 Holcim Espa a K holeim Iluminaci n Fuentes La secci n HE 3 del C digo T cnico de la Edificaci n establece como exigencia b sica que los edificios tanto los nuevos como los que se reformen dispongan de instalaciones de iluminaci n adecuadas a las necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energ ticamente Jolcim 2014 Holcim Espa a Iluminaci n Conceptos Flujo luminoso Cantidad de luz que radia una fuente de luz en todas las direcciones que es capaz de ver el ojo humano 400 700 nm S mbolo Unidad lumen Im Intensidad luminosa de una fuente de luz es el flujo luminoso emitido por unidad de ngulo s lido en una direcci n determinada S mbolo Unidades candela cd luminancia Es el flujo luminoso que recibe una superficie por unidad de rea S mbolo E S Unidades lux IX Rendimiento luminoso Relaci n entre el flujo luminoso que emite una fuente y la potencia el ctrica que consume S mbolo n P W Unidades Im W Indice de reproducci n crom tica se refiere al aspecto del color que presentan las superficies iluminadas Este ndice se expresa en u
12. res 10 40 Elevadores ascensores gr as Prensas Transportadores O 2014 Holcim Espa a Variaci n de velocidad Tipos de cargas Par T 1 Par constante independiente de la velocidad T K P w Puentes gr a montacargas y cintas transportadoras 2 Par lineal T proporcional a la velocidad Compresor de tornillo tratamiento de papel T w Pau 4 Par inverso T inversamente proporcional a velocidad M quina herramienta cidad l 1 0 P K 3 Par cuadr tico T proporcional al cuadrado de la velocidad T w2 P w Ventiladores bombas centr fugas compresores soplantes gt olcim O 2014 Holcim Espa a Variaci n de velocidad ventajas e La red no ve la carga inductiva de los motores e Ahorro en mantenimiento por funcionar las m quinas a menor velocidad Mayor vida de las m quinas por funcionar a menor r gimen e Ahorro en potencia activa E olci 2014 Holcim Espa a Variaci n de velocidad a SIEMENS SinaSave Software de c lculo de ahorro energ tico Mediante SinaSave se puede determinar el potencial de ahorro energ tico con accionamientos SINAMICS y Motores de Alta Eficiencia Calcular el potencial de ahorro con accionamientos E A NU SINAMICS y MOTORES de alta eficiencia con detalles de aplicaci n y de proceso Genera el Periodo de Retorno de los accionamientos seleccionados Disponible en 10 idiomas y ajuste de unidades internacionales
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