AHORRO ECONÓMICO $ 37,997

TIEMPO DE RECUPERACIÓN 2.49

En resumen con la aplicación de esta medida obtenemos los siguientes ahorros de

5.24 kW en demanda, 26,178 kWh/anual en consumo, y económicamente de

$37,997.62 al año, por lo tanto se requiere una inversión de $94,631.15, con un

tiempo de recuperación de 2.49 años.

Para la bomba anterior se propone la instalación de un variador de velocidad que opere en conjunto con la bomba ya mencionada y así obtener un mayor ahorro de energía. A continuación se muestra la evaluación.

Situación con Convertidor de Frecuencia Variable (Variador).

Para el análisis de la instalación de una variador de velocidad en la bomba propuesta, se seguirá el mismo procedimiento ya mencionado en el capítulo de Variadores.

Marcos Cornelio Nopaltitla 117

Tomando en cuenta la aplicación de un variador en nuestro sistema propuesto, sería posible obtener un ahorro del 14.27% adicional al ya contemplado por la sustitución de la bomba.

Tabla 3.6.19 Valores de Demanda y Ahorro Obtenidos con la Aplicación del Variador de Velocidad.

Complemento Frecuencia Velocidad _RPM Demanda _kW Ahorro _{kW ahorro} %

100% 60 3,600 22.26

97% 58 3,480 20.10 2.16 9.69% 95% 57 3,420 19.08 3.18 14.27% 93% 56 3,360 18.09 4.17 18.72%

Debido a que en este caso el proceso es centrífugo es posible utilizar las leyes de afinidad para obtener un 14.27% de ahorro equivalentes a 3.18 kW como se observa en la Tabla anterior, sin que el proceso sea afectado.

En la Tabla 3.6.20 se presenta la evaluación del motor con Variador.

Tabla 3.6.20 Consumo Eléctrico y Costo de Operación Propuesto.

Evaluación del Motor con Convertidor de Frecuencia Variable

Potencia del Motor 40.0 HP Potencia total demandada 19.08 kW Consumo en Periodo Punta 9,158 kWh/año Consumo en P. Intermedio 51,287 kWh/año Consumo en Periodo Base 34,802 kWh/año Consumo Total 95,247 kWh/año

Importes al Año

Importe en Demanda $29,681.23 Importe en Consumo Punta $19,955.24 Importe en Consumo

Intermedia $57,800.49 Importe en Consumo Base $30,813.62 Importe Total $138,250.58

Considerando las mismas horas de operación, se tiene que el costo anual será de

$138,250.58

Ahorros.

Los ahorros de energía eléctrica obtenidos son de 15,854.28 kWh/año en consumo y

3.18 kW en demanda, equivalentes a un ahorro económico de $23,012.33 (ver Tabla

Marcos Cornelio Nopaltitla 118 Tabla 3.6.21 Relación de Ahorros.

Ahorros por Aplicación del Convertidor de Frecuencia Variable

En Potencia 3.18 kW Consumo en Periodo Punta 1,524.45 kWh/año Consumo en Periodo Intermedia 8,536.92 kWh/año Consumo en Periodo Base 5,792.91 kWh/año Ahorro total en Consumo 15,854.28 kWh/año

Ahorros Económicos al Año

En Demanda $4,940.55 En Consumo Punta $3,321.62 En Consumo Intermedia $9,621.11 En Consumo Base $5,129.04 Total $23,012.33

La inversión necesaria para la aplicación de un variador de 40HP en la bomba Peerless propuesta, es de $76,622.95 la cual es recuperable con los mismos ahorros en un tiempo de 3.33 años.

Resumen Total.

A continuación se presentan los resultados totales que se obtendrían con la implementación de bombas de mejor eficiencia energética operando en conjunto con variadores de velocidad.

Tabla 3.6.22 Ahorros Totales por Implementación de Bombas.

No. Equipo

Ahorros

Inversión Amortización _(años) Ahorro en demanda (kW) Ahorro en consumo (kW/H)/año Ahorro Total Anual

1 Bomba Peerless Operando con

Variador de Velocidad 8.42 42,033 $61,009.95 $171,254.10 2.81 2 Bomba a Filtros Operando con

Variador de Velocidad 2.26 11,282 $16,375.59 $54,108.42 3.30

TOTAL 10.68 53,314.56 $77,385.55 $225,362.52 2.91

Como se puede observar los ahorros en demanda propuestos serán de 10.68 kW, en consumo de 53,314.56 kWh/año, y económicamente hablando de $77,385.55 al año. Para alcanzar dichos ahorros se requiere una inversión de $225,362.52, mismos que serán recuperados en 2.91 años (ver Tabla 3.6.22)

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3.7 Sistema de Refrigeración.

El Sistema de Refrigeración se cuenta con 8 compresores, de los cuales dos son tipo Reciprocantes y otros seis son de tipo Tornillo.

Definiciones del compresor tipo reciprocante y del compresor tipo tornillo.

Compresores Reciprocantes: Los compresores alternativos (reciprocantes) son

máquinas de desplazamiento positivo en las que un pistón o émbolo con movimiento reciprocante dentro de un cilindro, comprime y desaloja al gas. Por sus características pueden construirse de simple o doble efecto y con pistones lubricados o no lubricados.

Compresores de Tornillo: Los compresores de tornillos helicoidales o en espiral

son máquinas rotatorias de desplazamiento positivo en las cuales dos rotores engranados, cada uno de forma helicoidal asimétrico, comprimen y desplazan el gas desde el puerto de succión hasta la descarga en el otro extremo del compresor. Pueden producir gases exentos de aceite, o como en los otros casos, utilizar el aceite para lubricar, sellar y enfriar la máquina. Actualmente este tipo de compresor está siendo muy empleado desplazando en cierta magnitud a los compresores de pistón, ya que a diferencia de los otros compresores rotatorios, en estos si se producen altas presiones.

En el cuarto de compresores se obtuvo que las presiones de operación de los compresores son de 2. kg/cm2 en la succión y 11.60 kg/cm2 en la descarga.

A continuación se muestran los datos de placa de cada uno de los compresores. Ver tabla 3.7.1

Tabla 3.7.1 Datos de Placa de Compresores.

Compresor _Compresor Tipo de Modelo Potencia Nominal HP Capacidad de Refrigeración TR Relación Eficiencia kW/TR Observaciones

1 Tornillo 160-LDU-MX 200 155.5 0.96 Encendido 2 Tornillo 160-LDU-MX 200 155.5 0.96 Encendido 3 Reciprocante ---- 100 --- ---- Fuera de servicio 4 Reciprocante ---- 100 70 1.07 Encendido 5 Tornillo 160-LDU-MX 200 155.5 0.96 Apagado 6 Tornillo 160-LDU-MX 200 155.5 0.96 Encendido 7 Tornillo N200-VLD-L1-400 400 328 0.91 Pocas horas en _operación 8 Tornillo N200-VMD-Y-350 350 272 0.96 Pocas horas en _operación

Los 8 compresores están conectados al mismo cabezal para dar servicio a todas las líneas de producción. Durante el estudio realizado se encontró que en algunos momentos se operan de manera simultánea hasta con cuatro compresores.

Marcos Cornelio Nopaltitla 120 Comportamiento de Compresores.

Se realizó un monitoreo eléctrico de los compresores, para visualizar de forma gráfica el comportamiento de demanda eléctrica de cada uno de ellos. Ver gráficas 3.7.1 – 3.7.6