Metodología para Implementar un Sistema de Gestión de Energía en una Instalación Institucional, basado en la norma NTC ISO 50001(2011 11 30) Caso: Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas

Texto completo

(1)METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE GESTIÓN DE ENERGÍA EN UNA INSTALACIÓN INSTITUCIONAL, BASADO EN LA NORMA NTC-ISO 50001(2011-11-30) CASO: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS.. JULIÁN ORLANDO ARCE VELÁSQUEZ. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERIA ELECTRICA (CICLOS PROPEDEUTICOS) BOGOTÁ 2015.

(2) METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE GESTIÓN D ENERGÍA EN UNA INSTALACIÓN INSTITUCIONAL, BASADO EN LA NORMA NTC-ISO 50001(2011-11-30) CASO: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS.. JULIÁN ORLANDO ARCE VELÁSQUEZ TRABAJO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO ELECTRICISTA. TUTOR: HUGO CARDENAS. INGENIERO ELECTRICISTA. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERIA ELECTRICA (CICLOS PROPEDEUTICOS) BOGOTÁ 2015.

(3) Nota de aceptación ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ Director del proyecto ______________________________ Jurado. Bogotá D.C. 30 de Septiembre de 2015.

(4) Dedicado a La flor más hermosa en el jardín de Dios, mi esposa Vanessa D’Amato Orozco, quien conoce todo lo que soy capaz de hacer y de quien recibí toda la sabiduría para finalizar esta tesis. A mis padres Ana Isabel Velásquez de Arce y Orlando Arce Carvajal por brindarme todo el apoyo para poder finalizar mi carrera como Ingeniero Electricista y poder ser un ejemplo para mis hermanos Andrés Ricardo Arce Velásquez, Juan David Arce Velásquez y Cristian Camilo Arce Velásquez . A mis amigos de la Universidad que entendieron el valor de hacer una tesis para el beneficio de una comunidad y no para el beneficio propio. Y a Dios, el único Rey que sabe siempre que es lo mejor para uno y de quien siempre recibiré las mejores bendiciones para mi vida …. 3 Dijo. entonces Dios:. ¡Quiero que haya luz! ¡Y al instante hubo luz ! 4. Al ver Dios la belleza de la luz, La apartó de la oscuridad Génesis 1:3-4.

(5) Agradecimientos Al Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas por creer que en pequeños cambios podemos hacer grandes cosas en el ahorro de energía y el mejoramiento del bienestar de los alumnos funcionarios y profesores del colegio. Por querer ser la primera institución educativa que contará con la implementación de un Sistema de Gestión de Energía, siendo así un ejemplo para los demás instituciones educativa en Colombia. A la rectora del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas Mery Consuelo Luengas Panadero quien creyó que este proyecto podría ser una realidad para obtener grandes beneficios all colegio. Por todo el apoyo recibido por el Coordinador Académico Wilson Vivas quien fue el representante del Colegio para que todo este trabajo fuera una realidad a personal de mantenimiento del colegio quien aporto todos su conocimiento técnico de la institución para que los proyectos pilotos fueran implementados. Y a los alumnos que decidieron ser parte de este proyecto, quienes se interesaron en aprender, investigar y brindar todo su tiempo para obtener su grado como bachiller y dejar todos sus aportes a las futuras generaciones del colegio..

(6) CONTENIDO pág. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................13 RESUMEN DEL PROYECTO .............................................................................................................15 1. MARCO TEORICO .........................................................................................................................17 1.1 Definiciones: ................................................................................................................................................. 17 1.2 Gestión de los recursos energéticos de la institución.................................................................................. 22 1.2.1 Iluminación ............................................................................................................................................................ 22 1.2.1.1 Conceptos básicos para elegir una buena iluminación. ....................................................................... 22 1.2.2 Auditoria Energética. .......................................................................................................................................... 25 2. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA. CASO: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ..............28 2.1 Caso: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS .................................. 29 2.2 Capacitación............................................................................................................................................................. 32 2.3 Procedimiento para la implementación de un Sistema de Gestión de la Energía en una institución educativa. ...........................................................................................................................................33 2.3.1 Introducción .......................................................................................................................................................... 33 2.3.2 Que es un Sistema de Gestión de la Energía (SGE) y que beneficios trae su implementación en una institución educativa. ...................................................................................................................................... 33 2.3.3 Estructura de la norma NTC-ISO 50001 (2011). ....................................................................................... 34 2.4 Requisitos del Sistema de la Gestión de la Energía y ejemplo de aplicación en el I.T.I. FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS. Según el numeral 4 requisitos del Sistema de Gestión de la Energía de la norma NTC-ISO 50001(2011). ........................................................................................................ 37 2.4.1 (4.1.) Requisitos Generales. ............................................................................................................................ 37 2.4.1.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 38 2.4.2 Definición del alcance y límites del SGE en el I.T.I Francisco José de Caldas................................ 38 2.4.3 (4.2) Responsabilidad de la dirección ........................................................................................................... 39 2.4.3.1 (4.2.1) Alta dirección ....................................................................................................................................... 39 2.4.3.2 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 40 2.4.4 Alta dirección en el I.T.I Francisco José de Caldas .................................................................................. 40 2.4.5 (4.2.2) Representante de la dirección ........................................................................................................... 41 2.4.5.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 41 2.4.6 Representante de la alta dirección en el I.T.I Francisco José de Caldas .......................................... 43 2.4.7 (4.3) Política energética .................................................................................................................................... 44.

(7) 2.4.7.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 44 2.4.7.1 Ejemplo de la política energética del I.T.I Francisco José de Caldas.............................................. 46 2.4.8 (4.4) Planificación energética.....................................................................................................47 (4.4.1) Generalidades ................................................................................................................................................... 47 2.4.8.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 47 2.4.9 (4.4.2) Requisitos legales y otros relacionados ......................................................................................... 48 2.4.9.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ................................................................................. 48 2.4.9.2 Ejemplo formato de identificación de requisitos legales del I.T.I Francisco José de Caldas .... 50 2.4.10 (4.4.3) Revisión energética ............................................................................................................................ 51 2.4.10.1 Actividades, responsables, evidencia y registros. ............................................................................... 51 2.4.10.2 Balance general de energía de la institución educativa en los límites del SGE. ...................... 52 2.4.10.3 Caracterización energética de la institución educativa. ..................................................................... 53 2.4.10.3.1 CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA DEL I.T.I FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS, SEDE A............. 56 2.4.10.3.2 CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA DEL I.T.I FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS, SEDE B............. 88 2.4.10.3.3 CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA DEL I.T.I FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS, SEDE C Y D. .... 95. 2.4.10.4 Revisión de los usos significativos......................................................................................................... 111 2.4.10.5 Variable significativa del uso de la energía. ........................................................................................ 111 2.4.10.6 Análisis de consumos de energía .......................................................................................................... 111 2.4.10.7 Identificar, priorizar y registrar oportunidades de mejora del desempeño energético............ 118 2.4.10.8 (4.4.4) Línea de base energética............................................................................................................ 118 2.4.10.9 (4.4.5) Indicadores de desempeño energético ................................................................................... 120 2.4.10.10 (4.4.6) Objetivos energéticos, metas energéticas y planes de acción para la gestión de la energía. ............... 124. 2.5 (4.5) Implementación y operación.................................................................................................................... 127 2.5.1 Explicación General.......................................................................................................................................... 127 2.5.2 (4.5.2) Competencia, formación y toma de conciencia .......................................................................... 127 2.5.3 (4.5.3) Comunicación ....................................................................................................................................... 128 2.5.6 (4.5.4) Documentación .................................................................................................................................... 128 2.5.7 (4.5.5) Control Operacional ............................................................................................................................ 128 2.5.8 (4.5.6) Diseño ..................................................................................................................................................... 128 2.5.9 (4.5.7) Compra de servicios de energía, productos equipos y energía. ........................................... 130 2.5.9.1 Evaluación técnica y financiera salones de clase ................................................................................ 132 2.5.9.2 Evaluación técnica y financiera taller de mecánica industrial .......................................................... 138 2.5.9.3 Evaluación técnica y financiera alumbrado publico............................................................................. 144 2.6 (4.6) Verificación ................................................................................................................................................... 148 2.6.1 (4.6.1) Seguimiento, medición y análisis.................................................................................................... 148 2.6.2 (4.6.2) Evaluación de requisitos legales y otros requisitos................................................................... 148 2.6.3 (4.6.3) Auditorías internas del sistema de gestión de la energía ........................................................ 149 2.6.3.1 Metodología para realizar una auditoría energética completa en una institución educativa. . 149 2.6.3.2 Formas de ahorro .......................................................................................................................................... 161 2.6.3.3 Metodología para realizar una auditoría energética completa en una institución educativa. . 165 2.6.3.3.1 Preparación de la auditoria. .................................................................................................................... 165 2.6.3.3.2 Reunión de lanzamiento ......................................................................................................................... 166 2.6.3.3.3 Diagnóstico preliminar. ............................................................................................................................. 166.

(8) 2.6.3.3.4 Inspección inicial. ....................................................................................................................................... 167 2.6.3.3.5 Medición/ control/ pruebas. ..................................................................................................................... 167 2.6.3.3.6 Medidas e inspección del sistema de iluminación. .......................................................................... 168 2.6.3.3.7 Resultados antes de implementar el plan piloto. .............................................................................. 168 2.6.3.3.8 Resultados de la implementación del plan piloto salones de clase primer piso. .................... 172 2.6.3.3.9 Resultados de la implementación del plan piloto taller de mecatrónica primer piso. ............ 179 2.6.3.3.10 Resultados de la implementación del plan piloto taller de mecánica industrial, automatización de tornos. ......................................................................................................................................... 184 2.6.3.3.11 Verificación de consumo. ...................................................................................................................... 188 2.6.3.3.12 Medición de carga actual ...................................................................................................................... 188 2.6.3.3.13 Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede A........................................... 189 2.6.3.3.14 Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede B........................................... 191 2.6.3.3.15 Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede C. ......................................... 191 2.6.3.3.16 Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede D. ......................................... 192 2.6.3.3.17 Condiciones generales y energéticas................................................................................................ 193 2.6.3.3.18 Análisis de estado ................................................................................................................................... 195 2.6.3.3.19 Informe de inspección e informe de auditoría energética. .......................................................... 195 2.6.4 (4.6.4) No conformidades, corrección, acción correctiva y acción preventiva. ............................... 197 2.6.5 (4.6.7) Control de registros............................................................................................................................. 197 2.7 (4.7) Revisión por la dirección. ......................................................................................................................... 197 2.7.1 (4.7.2) Información de entrada para la revisión por la dirección ......................................................... 197 2.7.2 (4.7.3) Resultados de la revisión por la dirección.................................................................................... 197 RESULTADOS.............................................................................................................................................................. 198 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 201 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................................. 203 ANEXOS DE RESULTADOS (FORMATO DIGITAL)........................................................................................ 204.

(9) LISTA DE TABLAS pág. Tabla 1. Temperatura de Color y Apariencia de color. .......................................................................23 Tabla 2. Requisitos de la norma NTC -ISO 50001:2011 (Continua) ...................................................35 Tabla 3. Requisitos Generales. Actividades, responsables, evidencia y registros..............................38 Tabla 4. Alta dirección. Actividades, responsables, evidencia y registros. .........................................40 Tabla 5. Represéntate de la dirección. Requisitos Generales. Actividades, responsables, evidencia y registros. .............................................................................................................................................42 Tabla 6. Roles del equipo ...................................................................................................................44 Tabla 7. Política energética. Requisitos Generales. Actividades, responsables, evidencia y registros. ............ 45. Tabla 8. Planificación energética. Requisitos Generales. Actividades, responsables, evidencia y registros. .............................................................................................................................................47 Tabla 9. Requisitos Legales y otros relacionados. Requisitos Generales. Actividades, responsables, evidencia y registros. ..........................................................................................................................49 Tabla 10. Ejemplo formato de identificación de requisitos legales del I.T.I Francisco José de Caldas ............. 50. Tabla 11. Planificación energética. Actividades, responsables, evidencia y registros. .......................51 Tabla 12. Cuadro de cargas, tablero principal. Sede A, ITI Fran. José de Caldas .............................60 Tabla 13. Caracterización energética taller de mecánica industrial ....................................................63 Tabla 14. Mediciones puntuales en el taller de mecánica industrial. ..................................................64 Tabla 15. Caracterización energética taller de dibujo técnico. ............................................................66 Tabla 16. Caracterización energética taller de electricidad y electrónica ...........................................68 Tabla 17. Mediciones puntuales en el taller de electricidad y electrónica...........................................69 Tabla 18. Caracterización energética del taller de fundición. .............................................................71 Tabla 19. Mediciones puntuales en el taller de fundición ...................................................................72 Tabla 20. Caracterización energética del taller de ebanistería y modelos ..........................................74 Tabla 21. Mediciones puntuales en el taller ebanistería y modelos ....................................................75 Tabla 22. Caracterización energética del taller mecánica automotriz uno ..........................................77 Tabla 23. Caracterización energética del taller mecánica automotriz dos ..........................................79 Tabla 24. Caracterización energética en los salones de sistemas, profesores, asociación de padres y sala de deportes............................................................................................................................................................. 81. Tabla 25. Caracterización energética en biblioteca, coliseo, auditorio, teatro, alumbrado público, salas de sistemas, salones de clase y pasillos, salón de tecnología, taller de metalmecánica, taller de neumática, salón informática, circuitos e idiomas, y cafetería. ..........................................................85 Tabla 26. Cuadro de cargas, tablero principal. Sede B, ITI Fran. José de Caldas .............................92 Tabla 27. Caracterización energética sede B, del I.T.I Francisco José de Caldas .............................93 Tabla 28. Cuadro de cargas, tablero principal. Sede C, ITI Fran. José de Caldas .............................99 Tabla 29. Cuadro de cargas, tablero principal. Sede D, ITI Fran. José de Caldas ...........................102 Tabla 30. Caracterización energética sede D, del I.T.I Francisco José de Caldas ...........................103 Tabla 31. Caracterización energética sede D, del I.T.I Francisco José de Caldas ...........................104 Tabla 32. Consumo energético- Sede A, Número de cuenta No 07632256. Tablero principal área salones de clase y pasillos ...............................................................................................................112 Tabla 33. Consumo energético- Sede A, Número de cuenta 22521333.Tablero principal ITI. .........113 Tabla 34. Consumo energético- Sede B, Número de cuenta 763228-2. .........................................114 Tabla 35. Consumo energético- Sede C, Número de cuenta 762365-5. .........................................115.

(10) Tabla 36. Consumo energético- Sede D, Número de cuenta 762368-1. .........................................116 Tabla 37. Análisis de consumos de energía I.T.I Fran. José de Caldas. .........................................117 Tabla 38. Identificar, priorizar y registrar oportunidades de mejora del desempeño energético. ......118 Tabla 39. Formato de plan de acción, plan piloto salón de clase, taller de mecatrónica y salones, tornos paralelos del taller de mecánica industrial y alumbrado público. . .........................................125 Tabla 40. Plan de formación I.T.I Francisco José de Caldas ............................................................127 Tabla 41. Programa de diseño I.T.I Francisco José de Caldas ........................................................129 Tabla 42. Compra de servicios de energía, productos equipos y energía del I.T.I Fran. José de Caldas para la implementación del plan piloto en los salones de clase. ..........................................131 Tabla 43. Presupuesto implementación plan piloto en los 24 salones de clase ...............................132 Tabla 44. Cálculo y resultado de la evaluación del sistema de iluminación más económico ............135 Tabla 45. Compra de servicios de energía, productos equipos y energía del I.T.I Fran. José de Caldas para la implementación del plan piloto en el taller de mecatrónica y los salones de clase. ..137 Tabla 46. Presupuesto implementación plan piloto en los 8 tonos paralelos del taller de mecánica industrial ...........................................................................................................................................138 Tabla 47. Compra de servicios de energía, productos equipos y energía del I.T.I Fran. José de Caldas para la implementación del plan piloto en el taller de mecánica industrial............................142 Tabla 48. Presupuesto implementación plan piloto en el alumbrado público....................................144 Tabla 49. Seguimiento, medición y análisis planes pilotos, sede A del ITI Fran. José de Caldas. ...148 Tabla 50. Clasificación de perturbaciones de calidad de potencia. ..................................................155 Tabla 51. Valores de iluminancia promedio para el salón de clase primer piso................................170 Tabla 52. Valores de iluminancia promedio para el salón de clase segundo piso. ...........................170 Tabla 53. Valores de iluminación promedio y uniformidad en el tablero del salón de clase. ............171 Tabla 54. Niveles de iluminancia recomendados para los salones. Índice de UGR máximo y niveles de iluminación exigibles para salones de clase y tableros................................................................175 Tabla 55. Valores de iluminación promedio y uniformidad en el salón de clase, después de implementar el plan piloto. ................................................................................................................177 Tabla 56. Valores de iluminación promedio y uniformidad en el tablero de clase, después de implementar el plan piloto. ................................................................................................................177 Tabla 57. Comparativo iluminación promedio antes y despues de implementar el plan piloto y versus el diseño en DIALUX. Salones de clase. ..........................................................................................178 Tabla 58. Niveles de iluminancia recomendados para los salones. Índice de UGR máximo y niveles de iluminación exigibles para salones de clase y tableros................................................................182 Tabla 59. Valores de iluminación promedio y uniformidad en el salón de clase, después de implementar el plan piloto. ................................................................................................................184 Tabla 60. Comparativo iluminación promedio antes y despues de implementar el plan piloto y versus el diseño en DIALUX. Salones de clase. ..........................................................................................184 Tabla 61. Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede A. ..................................189 Tabla 62. Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede B. ..................................191 Tabla 63. Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede B. ..................................191 Tabla 64. Mediciones puntuales en el tablero principal del colegio, Sede B. ..................................192 Tabla 65. Comparación resultados antes y después de implementar el plan piloto .........................194 Tabla 66. Consumo mensual total para el usuario ITI. Francisco José de Caldas. .........................200.

(11) LISTA DE FIGURAS pág. Figura 1. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede A. ............................29 Figura 2. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede B .............................30 Figura 3. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede C y D ......................31 Figura 4. Estructura de la norma NTC-ISO 50001 .............................................................................34 Figura 5. Organigrama I.T.I Fran. José de Caldas.............................................................................43 Figura 6. Balance energético aproximado del I.T.I Fran. José de Caldas ..........................................52 Figure 7. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede A, ITI Fran. José de Caldas ..............................56 Figura 8. Foto Taller Mecánica Industrial...........................................................................................61 Figura 9. Foto Taller Dibujo Técnico. .................................................................................................65 Figura 10. Taller Electricidad y Electrónica........................................................................................67 Figura 11. Foto Taller de fundición ...................................................................................................70 Figura 12. Foto Taller Ebanistería y Modelos. ...................................................................................73 Figura 13. Foto Taller Mecánica Automotriz. .....................................................................................76 Figura 14. Foto Taller Mecánica Automotriz. .....................................................................................78 Figura 15. Foto Coliseo .....................................................................................................................82 Figura 16. Foto Auditorio y teatro ......................................................................................................83 Figura 17. Sede B del I.T.I Francisco José de Caldas ........................................................................88 Figura 18. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede B, ITI Fran. José de Caldas ............................89 Figura 19. Sede C del I.T.I Francisco José de Caldas........................................................................95 Figura 20. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede C, ITI Fran. José de Caldas............................96 Figura 21. Sede D del I.T.I Francisco José de Caldas......................................................................100 Figura 22. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede D, ITI Fran. José de Caldas..........................100 Figura 23. Consumo de energía anual Sede A. ...............................................................................105 Figura 24. Diagrama de Pareto. Sede A del I.T.I Fran. José de Caldas ...........................................106 Figura 25. Comparativo centros de consumo contra iluminación. Consumo de energía anual Sede A ......... 107 Figura 26. Comparativo centros de consumo contra motores trifásicos. Consumo de energía anual Sede A. ......................................................................................................................................................................... 108. Figura 27. Consumo de energía anual Sede B ................................................................................109 Figura 28. Consumo de energía anual Sede C ...............................................................................110 Figura 29. Consumo de energía anual Sede D ...............................................................................110 Figura 30. Comportamiento energético. Sede A, Número de cuenta No 07632256. Tablero principal área salones de clase y pasillos .......................................................................................................112 Figura 31. Comportamiento energético Sede A, Número de cuenta 22521333.Tablero principal ITI ............. 113. Figura 32. Comportamiento energético Sede B, Número de cuenta 763228-2. .............................114 Figura 33. Comportamiento energético Sede C, Número de cuenta 762365-5. .............................115 Figura 34. Comportamiento energético - Sede D, Número de cuenta 762368-1. ...........................116 Figura 35. Línea base energética Sede A Salones de clase y pasillos............................................119 Figura 36. Indicadores de Desempeño energético. Sede A Salón de clase antes y después de implementar el plan piloto. Eprom en el plano de trabajo. ................................................................121 Figura 37. Indicadores de Desempeño energético. Sede A Taller de mecánica industrial, automatización 8 tornos paralelos. ...................................................................................................122 Figura 38. Indicadores de Desempeño energético. Sede A Alumbrado público Sede A del I.T.I. ...123.

(12) Figura 39. Flujo de caja del plan piloto que se realizara en los salones de clase. Sede A I.T.I Francisco José de Caldas. ...............................................................................................................134 Figura 40. Flujo de caja del plan piloto que se realizara en el taller de mecánica industrial. Sede A I.T.I francisco José de caldas. ..........................................................................................................141 Figura 41. Flujo de caja del plan piloto que se realizara en el alumbrado público. Sede A I.T.I Francisco José de Caldas. ...............................................................................................................147 Figura 42. Salón de clase antes de implementar el plan piloto. .......................................................168 Figura 43. Ubicación de puntos de medición en áreas con una fila de iluminación. ........................169 Figura 44. Ubicación de puntos de medición en el salón de clase. .................................................171 Figura 45. Salón de clase después de implementar el plan piloto. ..................................................172 Figura 46. Diseño del salón piloto primer piso hecho en DIALUX. ..................................................173 Figura 47. Diseño del salón piloto segundo piso hecho en DIALUX. ................................................174 Figura 48. Ubicación de puntos de medición en áreas regulares con más de 2 filas de iluminación ............. 176. Figura 49. Ubicación de puntos de medición en el salón de clase, después de implementar el plan piloto. ................................................................................................................................................178 Figura 50. Taller de Mecatrónica después de implementar el plan piloto. .......................................179 Figura 51. Diseño del taller de mecatrónica primer piso hecho en DIALUX. ...................................180 Figura 52. Diseño de los salones segundo piso taller de mecatrónica hecho en DIALUX. ...............181 Figura 53. Ubicación de puntos de medición en áreas regulares con más de 2 filas de iluminación ............. 183. Figura 54. Implementación plan piloto, motores trifásicos taller de mecatrónica. .............................185 Figura 55.Ejemplo corriente de arranque de un torno paralelo sin conexión estrella - triangulo.......186 Figure 56. Corriente de arranque torno paralelo con conexión estrella-triangulo. ............................187 Figure 57. Diagrama eléctrico tablero principal de la sede A, ITI Fran. José de Caldas y medidas realizadas en el tablero.....................................................................................................................188 Figura 58. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede B, ITI Fran. José de Caldas ..........................190 Figura 59. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede C, ITI Fran. José de Caldas..........................191 Figura 60. Diagrama eléctrico tablero principal. Sede D, ITI Fran. José de Caldas..........................192 Figura 61. Consumo mensual total para el usuario ITI. Francisco José de Caldas. .........................200.

(13) INTRODUCCIÓN La energía se ha convertido en la base fundamental para el desarrollo económico y social tanto del país como del mundo. El buen aprovechamiento de ésta genera grandes beneficios en cualquier ámbito social. El consumo de energía eléctrica aumenta con el crecimiento de la población y la necesidad del uso racional, se relaciona con la necesidad de mejora tecnológica; hay agravantes y es que en poco tiempo se afrontarán aumentos en nuestras cuentas de consumo de energía, pero más que eso, habrá grandes riesgos y consecuencias del cambio climático. Por ello, implementando programas de concientización acerca de la utilización de productos de bajo consumo de energía y políticas de ahorro, la población en general consumirá menos energía eléctrica lo que resultaría en un equilibrio entre la oferta y la demanda y un consecuente ahorro energético. En el lado de la demanda, en todos los segmentos hay tecnologías que pueden aplicarse actualmente para aumentar la eficiencia y reducir costes. Una institución educativa, como se aborda en este estudio, puede tener las herramientas y los conocimientos necesarios para ser un ejemplo para Colombia y el mundo en eficiencia energética. No obstante, sin una estrategia clara de gestión energética, junto con personal motivado, formado e informado y una estructura organizacional que apoye las iniciativas de gestión de la energía, el resultado final será mejor al esperado. Una instalación con fines académicos centrada en la gestión de la energía es crucial para garantizar la implementación de oportunidades de mejora identificadas y para el sostenimiento de la mejor eficiencia energética. Existen muchos factores positivos para una institución pedagógica en los que un sistema de gestión de la energía puede contribuir: reducción de costes, reducción de impactos ambientales, replicación de las prácticas a nivel residencial e innumerables oportunidades de mejora económica son tan solo algunas de las ventajas que se pueden generar con la implementación de un Sistema de Gestión de la Energía – SGE, en adelante. La administración de la información es otra de las grandes debilidades que se encuentran constantemente en las instituciones educativas. Para hacer una gestión energética se requiere de una buena administración de la información relacionada con las mediciones de consumo y uso final de la energía. Por tanto, los objetivos de las mediciones y los informes de consumo de energía deben encontrarse bien orientados hacia la creación de una base de datos históricos que sirvan como herramienta para la generación de indicadores energéticos que permitan identificar oportunidades de eficiencia energética, las cuales con el tiempo, demuestren la eficacia de las acciones implementadas, así como la mejora del desempeñó energético. Para orientar al lector en el seguimiento de este estudio, las referencias y teoría necesarias se aplican de manera específica en el capítulo 5: Caso analizado; a su vez, en los capítulos previos se indica dónde (posteriormente) se aplican los conceptos y teoría mostrados.. 13.

(14) Por el volumen de la información generada al realizar esta tesis, se entrega un CD con copias digitales que complementan la realización de esta propuesta de grado, generando enlaces para el lector de este documento pueda remitirse al formato digital, por ejemplo para la caracterización energética se puede acceder al mismo por medio del siguiente enlace ITI-F-01-03. Caracterización energética ITI Sede A-2013 (FINAL 29-5-2014). Además en la tabla de contenido en el ítem de lista de resultados a los mismos se puede acceder de manera directa al realizar la consulta digital.. 14.

(15) RESUMEN DEL PROYECTO El principal objetivo de realizar una metodología para implementar un Sistema de Gestión de Energía (SGE) en una instalación institucional es propiciar la importancia del ahorro de energía eléctrica. Esto se logrará mediante la inclusión de criterios de rentabilidad económica de las acciones propuestas con el fin de promover e inducir resultados concretos en el ahorro de energía eléctrica mediante la realización de Auditorías Energéticas. También se tendrá en cuanta la estandarización de algunas metodologías y procedimientos a seguir para la implementación de soluciones en el campo de la eficiencia y el uso de la energía los cuales son elementos imprescindibles para la reducción de costes energéticos. Se consolidará un sistema que garantice un óptimo aprovechamiento de la energía y la evaluación real de la recuperación del dinero invertido. Este proyecto de uso eficiente de energía será aplicado a Instituciones Educativas interesadas en controlar sus consumos energéticos. Adicional a esto se conocerán los beneficios que tiene el uso eficiente de la energía para la institución. En una institución educativa se realizan trabajos de aprendizaje en cada uno de los talleres y salas de clase. En estos, los usos eléctricos más utilizados son iluminación y maquinaria para realizar trabajos específicos, en caso de que el colegio cuenta con ellos. Además de esto se cuenta con factores determinantes en el ahorro de energía como son el estado y mantenimiento de las instalaciones, el balance de cargas y factor de potencia. Para lograr óptimos niveles de seguridad y calidad de la educación en la institución está debe ser consciente de lo influyente que puede ser el estado de equipos maquinarias y las instalaciones eléctricas en general. Lo anterior con el fin de evitar riesgos eléctricos fijan parámetros mínimos para garantizar la seguridad del personal. Así se evitarán accidentes por contactos eléctricos, la prevención de incendios causados por la electricidad; evitar daños de equipos por sobretensiones o sobrecorrientes; minimizar las deficiencias en las instalaciones eléctricas y la utilización de características esenciales de seguridad de productos eléctricos como son la señalización adecuada para cada equipo. Así mismo sacar provecho del ahorro de energía eléctrica para optimizar el uso de los recursos en cuanto al mejoramiento de equipos, instalaciones eléctricas y las maquinarias de la institución. Se identificarán las áreas que existen en materia de eficiencia energética, lo que permitirá plantear posibles opciones, cuyos resultados a largo plazo propiciarán el ahorro de energía eléctrica. La aplicación de este proyecto permitirá demostrar la efectividad de las acciones propuestas, comparando la relación beneficio-costo de las medidas consideradas en los proyectos de uso eficiente de energía eléctrica.. 15.

(16) Los pasos a seguir hacia el cambio de hábitos sostenidos del uso de la energía se componen de la implementación de un sistema de gestión de la energía. Esto con el fin de realizar un diagnóstico por medio de la realización de una Auditoría Energética y la generación de cultura de todos los usuarios de la energía. Con la demostración de cambios de hábitos que representan ahorros, se implementan los proyectos donde la mejora tecnológica tiene cabida, aumentando los beneficios. El usuario no tiene conocimiento del uso adecuado de energía. Por eso mismo se propone una metodología para implementar un Sistema de Gestión de Energía (SGE) con base en análisis que permite mediante herramientas documentadas y con mediciones, evaluar los niveles de eficiencia de energía, lugares donde se produce las pérdidas y la reducción de estas. También sirve para conocer las oportunidades de mejora en cuanto al uso de energía por parte del beneficiario, desde su obtención hasta el uso final de esta. Se realizará la metodología para implementar un Sistema de Gestión de Energía (SGE) en una instalación institucional; tomando en cuenta al Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas. Estableciéndose un cronograma de actividades en el que se realizará un censo de carga general. Así, generar en un aproximación de carga instalada para cada taller y de esta manera obtener demás instalaciones como son las áreas administrativas, salones de clase y áreas deportivas; y de esta manera obtener un valor discriminado del consumo de energía por unidad de tiempo (día, hora, mensual, etc.). Paso seguido, se identificará el uso con mayor consumo de energía y se definirán los mejores mecanismos para monitorear el consumo. Se dejara evidencia documentada que demuestre la mejora, para finalizar en la identificación de una tecnología apropiada y con la mejor tasa de retorno que propenda el uso racional de la energía. A su vez, se requiere promover la conciencia en el personal relacionado con el uso significativo de energía e informar a la alta dirección de la institución sobre los avances y los resultados de la gestión de la energía. De sus decisiones y confianza en la implementación se derivarán resultados proporcionales. Con esta metodología se quiere dar el primer paso para motivar el interés del debido consumo de energía en la institución. Además comprender las ayudas que implica el ahorro de energía eléctrica. Se espera alcanzar los mejores resultados con respecto a desempeño y eficiencia energética en la institución Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas.. 16.

(17) 1. MARCO TEORICO 1.1 Definiciones: A continuación se incluyen algunas definiciones necesarias para el desarrollo de este proyecto como lo establece la NTC-ISO 50001:2011 (1) según numerales 3,1 a 3,24: Límites: Límites físicos o de lugar y/o límites organizacionales tal y como los define la organización. EJEMPLO: Un proceso; un grupo de procesos; unas instalaciones; una organización completa; múltiples lugares bajo el control de una organización. Mejora continua: Proceso recurrente que tiene como resultado una mejora en el desempeño energético y en el sistema de gestión de la energía. NOTA 1. El proceso de establecer objetivos y de encontrar oportunidades de mejora es un proceso continuo. NOTA 2. La mejora continua logra mejoras en el desempeño energético global, coherente con la política energética de la organización. Corrección: Acción tomada para eliminar una no conformidad (véase el numeral 3.21) detectada NOTA Adaptada de la norma ISO 9000:2005, definición 3.6.6. Acción correctiva: Acción para eliminar la causa de una no conformidad (véase el numeral 3.21) detectada NOTA 1 Puede haber más de una causa para una no conformidad. NOTA 2 La acción correctiva se toma para prevenir que algo vuelva a producirse mientras que la acción preventiva se toma para prevenir que algo suceda. NOTA 3 Adaptada de la Norma ISO 9000:2005, definición 3.6.5. Energía: Electricidad, combustible, vapor, calor, aire comprimido y otros similares NOTA 1 Para el propósito de esta Norma Internacional, la energía se refiere a varias formas de energía, incluyendo la renovable, la que puede ser comprada, almacenada, tratada, utilizada en equipos o en un proceso o recuperada. NOTE 2 La energía puede definirse como la capacidad de un sistema de producir una actividad externa o de realizar trabajo. 17.

(18) Línea de base energética: Referencia cuantitativa que proporciona la base de comparación del desempeño energético. NOTA 1 Una línea de base energética refleja un período especificado. NOTA 2 Una línea de base energética puede normalizarse utilizando variables que afecten al uso y/o al consumo de la energía, por ejemplo, nivel de producción, grados-día (temperatura exterior), etc. NOTA 3 La línea de base energética también se utiliza para calcular los ahorros energéticos, como una referencia antes y después de implementar las acciones de mejora del desempeño energético. Consumo de energía: Cantidad de energía utilizada. Eficiencia energética: Proporción u otra relación cuantitativa entre el resultado en términos de desempeño, de servicios, de bienes o de energía y la entrada de energía. EJEMPLO Eficiencia de conversión; energía requerida/energía utilizada; salida/entrada; valor teórico de la energía utilizada/energía real utilizada. NOTA Es necesario que, tanto la entrada como la salida, se especifiquen claramente en cantidad y calidad y sean medibles. Sistema de gestión de la energía (SGE): Conjunto de elementos interrelacionados mutuamente o que interactúan para establecer una la política y objetivos energéticos, y los procesos y procedimientos necesarios para alcanzar dichos objetivos. Equipo de gestión de la energía: Persona(s) responsable(s) de la implementación eficaz de las actividades del sistema de gestión de la energía y de la realización de las mejoras en el desempeño energético. NOTA El tamaño y naturaleza de la organización y los recursos disponibles determinarán el tamaño del equipo. El equipo puede ser una sola persona como por ejemplo el representante de la dirección. Objetivo energético. Resultado o logro especificado para cumplir con la política energética de la organización y relacionado con la mejora del desempeño energético Desempeño energético. Resultados medibles relacionados con la eficiencia energética (3.8), el uso de la energía (3.18) y el consumo de la energía (3.7) NOTA 1 En el contexto de los sistemas de gestión de la energía los resultados pueden medirse respecto a la política, objetivos y metas energéticas y a otros requisitos de desempeño energético. NOTA 2 El desempeño energético es uno de los componentes del desempeño de un sistema de gestión de la energía. 18.

(19) Indicador de desempeño energético IDE. Valor cuantitativo o medida del desempeño energético tal como lo defina la organización NOTA Los IDEs pueden expresarse como una simple medición, un cociente o un modelo más complejo. Política energética. Declaración por parte de la organización de sus intenciones y dirección globales en relación con su desempeño energético, formalmente expresada por la alta dirección NOTA La política energética brinda un marco para la acción y para el establecimiento de los objetivos energéticos y de las metas energéticas. Revisión energética. Determinación del desempeño energético de la organización basada en datos y otro tipo de información, orientada a la identificación de oportunidades de mejora NOTA En otras normas regionales o nacionales, conceptos tales como la identificación y revisión de los aspectos energéticos o del perfil energético están incluidos en el concepto de revisión energética. Servicios energéticos. Actividades y sus resultados relacionados con el suministro y/o uso de la energía Meta energética. Requisito detallado y cuantificable del desempeño energético, aplicable a la organización o parte de ella, que tiene origen en los objetivos energéticos y que es necesario establecer y cumplir para alcanzar dichos objetivos Uso de la energía. Forma o tipo de aplicación de la energía EJEMPLO Ventilación; iluminación; calefacción; refrigeración; transporte; procesos; líneas de producción. Parte interesada. Persona o grupo que tiene interés, o está afectado por, el desempeño energético de la organización Auditoría interna. Proceso sistemático, independiente y documentado para obtener evidencia y evaluarla de manera objetiva con el fin de determinar el grado en que se cumplen los requisitos NOTA Véase el anexo A para mayor información. No conformidad. Incumplimiento de un requisito. [ISO 9000:2005, definición 3.6.2] 19.

(20) Organización. Compañía, corporación, firma, empresa, autoridad o institución, o parte o combinación de ellas, sean o no sociedades, pública o privada, que tiene sus propias funciones y administración y que tiene autoridad para controlar su uso y su consumo de la energía NOTA Una organización puede ser una persona o un grupo de personas. Acción preventiva. Acción para eliminar la causa de una no conformidad (3.21) potencial NOTA 1 Puede haber más de una causa para una no conformidad potencial. NOTA 2 La acción preventiva se toma para prevenir la ocurrencia, mientras que la acción correctiva se toma para prevenir que vuelva a producirse. NOTA 3 Adaptado de la Norma ISO 9000:2005, definición 3.6.4. Procedimiento. Forma especificada de llevar a cabo una actividad o proceso NOTA 1 Los procedimientos pueden estar documentados o no. NOTA 2 Cuando un procedimiento está documentado, se utilizan con frecuencia los términos ―procedimiento escritoǁ o ―procedimiento documentadoǁ. NOTA 3 Adaptado de la Norma ISO 9000:2005, definición 3.4.5. Registro. Documento que presenta resultados obtenidos o proporciona evidencia de actividades desempeñadas NOTA 1 Los registros pueden utilizarse, por ejemplo, para documentar la trazabilidad y para proporcionar evidencia de verificaciones, acciones preventivas y acciones correctivas. NOTA 2 Adaptado de la Norma ISO 9000:2005, definición 3.7.6. Alcance. Extensión de actividades, instalaciones y decisiones cubiertas por la organización a través del SGE, que puede incluir varios límites NOTA El alcance puede incluir la energía relacionada con el transporte. Uso significativo de la energía. Uso de la energía que ocasiona un consumo sustancial de energía y/o que ofrece un potencial considerable para la mejora del desempeño energético NOTA La organización determina el criterio de significación.. 20.

(21) Alta dirección. Persona o grupo de personas que dirige y controla una organización al más alto nivel NOTA 1 La alta dirección controla la organización definida dentro del alcance y los límites del sistema de gestión de la energía. NOTA 2 Adaptado de la Norma ISO 9000:2005, definición 3.2.7. 1 Y la NTC-ISO 5001:2011 (2) en el numeral 3,4: “Calidad de la potencia: Conjunto de características de la electricidad en un punto dado de un sistema de potencia en un momento determinado, que permiten satisfacer las necesidades requeridas por el usuario de la electricidad. Estas características son evaluadas con respecto a un conjunto de parámetros técnicos de referencia”2. 1. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN. Sistemas de gestión de la energía. Requisitos con orientación para su uso. NTC-ISO 50001. Bogotá: El Instituto, 2011. 2 p.. 2. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN. Calidad de la potencia eléctrica. Límites y metodología de evaluación en punto de conexión común. NTC 5001. Bogotá: El Instituto, 2008. 2 p.. 21.

(22) 1.2 Gestión de los recursos energéticos de la institución. 1.2.1 Iluminación Los sistemas de iluminación constituyen generalmente una de las formas sencillas y prácticas de ahorrar energía, por lo tanto debe ser considerada como un área que ofrece un gran potencial de ahorro en el proceso de mejorar la eficiencia en el consumo energético para el usuario. Se tendrán como factores para un buen sistema de iluminación: la instalación de sistemas de iluminación que sean eficientes, conservación de buen estado de muros, pisos y techos, la selección del nivel de iluminación de acuerdo a la labor que se desarrolle en cada área de trabajo, utilización de la luz natural, revisión y ajuste (de ser necesario) de alturas de las luminarias, Esto con el fin de generar una buena calidad de iluminación, obteniéndose un confort visual, ambientes más agradables, seguridad y cumplimiento con la legislación aplicable (RETILAP). 1.2.1.1 Conceptos básicos para elegir una buena iluminación. En base a la página web de Phillips (3). •. Temperatura de Color. El área de trabajo debe ser un lugar en donde sea agradable trabajar y esto se puede lograr estableciendo un sistema de iluminación adecuado. Para cada tipo de trabajo, teniendo en cuenta el nivel de iluminación de las lámparas se puede establecer como la luz emitida por cada clase de lámpara y como puede repercutir en los colores y el aspecto en el área de trabajo. Las lámparas fluorescentes tienen la propiedad de tener diferentes temperaturas de color las cuales pueden establecer la calidad de color que ella da al ambiente refiriéndose a apariencias de color como cálida, neutra y fría. Se definen tres grados de apariencia según la tonalidad de la luz: luz fría para las que tienen un tono blanco azulado dando mayor bienestar y relajación, luz neutra para las que dan luz blanca y luz cálida para las que tienen un tono blanco rojizo las cuales se utilizan cuando en el área de trabajo se realiza mayor actividad. En las lámparas esta temperatura de color es medida en grados Kelvin (°K) y cuanto mayor sea el número, más frío es el color de la luz de la lámpara como se puede evidenciar en la tabla 1. Para realizar la elección de estos tipos de tonalidad se debe tener en cuenta las áreas en donde se va a utilizar la fuente luminosa.. 22.

(23) Tabla 1. Temperatura de Color y Apariencia de color. Temperatura de color correlacionada. Apariencia de color. Tc > 5000 ºK. Fría. 2500 ºK ≤ Tc ≤ 5000 ºK. Neutra. Tc < 2500 ºK. Cálida. Fuente 1. Extraído de Philips. Conceptos básicos para elegir una buena iluminación. [En línea] 01 de 01 de 2007. [Citado el: 17 de 08 de 2012.] http://www.luz.philips.com/por talNewsDetail. do?par=3390:2_1:7928:3390.. •. Reproducción de Colores. La reproducción de colores de una lámpara es la calidad que tiene esta para reproducir los colores en el área de trabajo, la cual es medida por una escala llamada IRC (Índice de Reproducción de Colores) con la cual se compara una muestra normal de colores iluminada con luz natural con una iluminada por una lámpara. Cuanto más próximo este IRC a 100 más fielmente los colores serán vistos. La capacidad de las lámparas para reproducir bien los colores (IRC) es independiente de su temperatura de color. Existen tipos de lámparas con tres temperaturas de color diferentes y el mismo IRC. •. Eficacia. La eficacia de una lámpara es la manera como ella consume energía eléctrica. En las lámparas incandescentes y halógenas, 80% de la energía utilizada es transformada en calor y apenas 15% genera luz. Toda esta energía transformada en calor es lanzada al ambiente, causando aumento de temperatura e incomodidad. Las lámparas fluorescentes y las fluorescentes compactas (economizadoras de energía) tienen otra manera de funcionar. Una lámpara es más eficiente a medida que la mayor parte de la energía consumida por ella es destinada a la producción de luz, más no la disipación de esta energía en calor debido a que el propósito es producir luz no calor. •. Niveles de iluminación recomendados.. Los niveles de iluminación recomendados para un local dependen de las actividades que se vayan a realizar en él. En general podemos distinguir entre tareas con requerimientos luminosos mínimos, normales o exigentes.. 23.

(24) Requerimientos luminosos mínimos: Las zonas de paso (pasillos, vestíbulos, etc.) o los locales poco utilizados (almacenes, cuartos de maquinaria...) con iluminancias entre 50 y 200 lx. Requerimientos luminosos normales: Zonas de trabajo y otros locales de uso frecuente con iluminancias entre 200 y 1000 lx. Requerimientos luminosos máximos: Lugares donde son necesarios niveles de iluminación muy elevados (más de 1000 lx) porque se realizan tareas visuales con un grado elevado de detalle. 3 En Colombia se establecen los niveles de iluminancia según la Norma ISO 8995 adoptados por el RETILAP (Ministerio de Minas y Energía, 2010), los cuales son tenidos en cuenta en nuestro estudio para realizar una selección entre los niveles de iluminancia remendados de acuerdo a la labor que se desarrolle en cada área de trabajo y tipo de recinto.. 3. Philips (2010). Conceptos básicos para elegir una buena iluminación. [En línea] 01 de 01 de 2007. [Citado el: 17 de Agosto de 2012.]. Recuperado de http://www.luz.philips.com/portalNewsDetail. do?par=3390:2_1:7928:3390.. 24.

(25) 1.2.2 Auditoria Energética. Con base a la página web de Schneider Electric (4) se encontró lo siguiente: •. ¿Qué es una auditoria energética?. Las auditorías energéticas son evaluaciones completas del comportamiento real de una instalación. Que incluye detalles sobre el consumo actual de energía, el ahorro energético potencial y los datos para clasificar las acciones por orden de importancia. •. ¿Qué informa una Auditoria Energética?. Una auditoría energética debe informarle tres cosas: 1. Le informará sobre su consumo actual de energía. 2. Le informará sobre su ahorro potencial de energía. 3. Y le ayudará a clasificar sus acciones por orden de importancia. •. ¿Qué se requiere para realizar una Auditoria Energética?. Para realizar una Auditoria Energética apenas se requiere la siguiente información disponible en cualquier institución: Por parte del cliente: Preparar la información correspondiente Asegurarse el acceso a las personas adecuadas Por parte del Auditor: Conocer las instalaciones y recopilar información Medir y probar Valoración de la situación Propuesta de un plan de acción Las cuatro fases de una auditoría: Reunión de Lanzamiento Inspección in situ Análisis de datos Informe de resultados. 25.

(26) •. Tipos de Auditoria. Se darán a conocer las siguientes dos tipos de auditoría, para que así la institución determine qué tipo de auditoría energética que es mejor para la institución educativa: Auditoria de reconocimiento Un reconocimiento es una auditoría superficial que consiste en una inspección relativamente breve de las instalaciones para identificar problemas de mantenimiento, operativos o de equipos deficientes e identificar áreas que necesitan una evaluación posterior. En esta fase se pueden identificar algunas soluciones rápidas y hacer algunas estimaciones financieras. Auditoría completa Se trataría de una auditoría exhaustiva que evaluará en detalle los sistemas de la institución educativa que consumen energía. Puede incluir controles, mediciones o pruebas específicas para identificar el consumo real y las pérdidas de energía. También incluye una evaluación económica de las oportunidades identificadas, incluyendo costes y beneficios. Las auditorías completas pueden perfeccionarse incluyendo mejoras detalladas. Como por ejemplo: Modelización por PC para determinar el consumo y/o ahorro anual Análisis financiero adicional para fundamentar las decisiones de inversión También incluiría la evaluación de riesgos en los cálculos económicos. Este tipo de auditoría puede ser necesaria para obtener financiación para el proyecto identificado y a veces se denomina "auditoría del grado de inversión". •. ¿Determinar qué tipo de auditoría energética es mejor para la institución educativa?. La respuesta depende de muchos factores como: Financiación disponible para la auditoría Coste y potencial de la Oportunidad de Ahorro de la Energía (OAE) Exactitud necesaria de la información de auditoría Tipo de instalación Función de la instalación Procesos dentro de la instalación Las auditorías energéticas pueden ser autoevaluaciones realizadas por personal de la empresa, auditorías externas por parte de profesionales de servicios de energía o una combinación de ambas. 26.

(27) Con independencia del tipo de auditoría, se recomienda que el equipo de auditoría represente distintos campos de conocimiento como ingenieros de procesos, expertos en mantenimiento, gestores de sistemas, especialistas en energía, etc. La ayuda externa puede resultar extremadamente útil y proporcionar un punto de vista ajeno a las instalaciones así como conocimientos profesionales en muchas áreas4.. 4. Schneider Electric (2011). Energy University by Schneider Electric. Auditorías Energéticas. [En línea] 01 de Mayo de 2011. [Citado el: 17 de Agosto de 2012.]. Recuperado de http://www2.schneiderelectric.com/corporate/en/products-services/training/energy-university/energy-universit.. 27.

(28) 2. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA. CASO: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS La metodología descrita a continuación se basa en la NTC – ISO 50001:2011 (1), la cual presenta en primer lugar una orientación general que puede ser aplicar en cualquier institución educativa, y en segundo lugar, una aplicación específica o estudio de un caso en particular. De esta manera, se determinara la posibilidad de implementar un sistema de gestión energética que cumpla con los requisitos establecidos en dicha norma y que sean pertinentes en una institución educativa. La implementación de un Sistema de Gestión de la Energía tiene como objetivo la mejora del Desempeño Energético, el cual incluye el uso de la energía, la eficiente energética y el consumo energético de la institución educativa. Es por esto que se propone en la metodología comenzar realizando una capacitación de la norma a los delegados del SGE que nombre la Institución educativa. Lo anterior con el fin de simplificar y optimizar el proceso de acompañamiento a la institución educativa para definir los criterios a tener en cuenta para poder implementar un SGE. En segundo lugar se propone realizar un procedimiento para implementar un sistema de gestión de la energía, explicando los requisitos contemplado en la norma NTC – ISO 50001:2011 (1), tomando como caso el INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS. Y en tercer lugar se propone realizar una Auditoria Energética. Este es el punto de partida para efectuar una revisión detallada del Desempeño Energético de la institución educativa. Lo que se obtendrá, es un resultado la información sobre el consumo, el desempeño actual de la institución educativa y las recomendaciones para mejorar del Desempeño Energético. La ejecución de los objetivos planteados se realizará bajo la siguiente metodología:. 28.

(29) 2.1 Caso: INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS Esta metodología para implementar un sistema de gestión de energía en una instalación educativa, basado en la norma NTC-ISO 50001(2011-11-30) fue realizado en las instalaciones del Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede A,B,C y D. La sede A esta ubicado en la Carrera 68f #63b-02 del barrio Bosque Popular de la localidad de Engativá como se describe en la figura 1. Este consta de diferentes talleres como: Automatización y robótica, Mecatrónica, Electricidad y Electrónica, Mecánica Industrial, Ebanistería, Fundición, Dibujo Técnico, Metalistería y Mecánica automotriz, salones de clases, un teatro, salas de reuniones, coliseo y cafetería entre otros. Se encontró en ellos un ejemplo óptimo para implementar un sistema de gestión de energía en una instalación institucional, basado en la norma NTC-ISO 50001(2011-1130). Figura 1. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede A.. FUENTE: Google Earth 2015. 29.

(30) Para las sede B del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas, la cual es una Institución de educación distrital, con grado de básica primaria, ubicada en la Calle 64F Bis #68B-16 del barrio Estradita de la localidad de Engativá, como se describe en la figura 2. Figura 2. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede B. FUENTE: Google Earth 2015. 30.

(31) Y la sede C del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas, la cual es una Institución de educación distrital, con grado de básica primaria Esta está ubicada en la Carrera 68F #67-84 del barrio Bellavista Occidental de la localidad de Engativá y sede D del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas, la cual es una Institución de educación distrital, con grados de preescolar y básica primaria, La anterior está ubicada en la Calle 68A #68D-51 del barrio Bellavista Occidental de la localidad de Engativá, como se describe en la figura 3. Figura 3. Ubicación Instituto Técnico Distrital Francisco José de Caldas, sede C y D. FUENTE: Google Earth 2015. Se evaluará la posibilidad de realizar la implementación del SGE en dichas sedes por parte de la institución educativa, decisión que será tomada por parte de la alta dirección del colegio. Al realizar este estudio se pretende motivar a la institución como consumidor de energía a entender los beneficios que conllevan la utilización de equipos de alta eficiencia para la institución, además de un buen estado de las instalaciones eléctricas del colegio, consiguiendo no solo la reducción de pérdidas de energía sino seguridad para las personas que trabajan en las diferentes áreas del colegio.. 31.

(32) 2.2 Capacitación Se iniciará realizando una capacitación a los delegados del SGE de la Institución educativa donde se dará a conocer el alcance de la norma, su forma de interpretación, y las ventajas de implementar un Sistema de Gestión de la Energía en una institución educativa. Después se realizará un acompañamiento de la Institución educativa para definir el alcance, límites, indicadores de desempeño energético, objetivos energéticos, y metas energéticas que enmarque la implementación de un piloto de Sistema de Gestión de la Energía. Por parte de los profesores de Electricidad y Electrónica, el representante de la alta dirección, y el coordinador académico y técnico del Instituto Técnico Industrial Francisco José de Caldas, fue seleccionado un grupo de estudiantes de grado decimo de Electricidad y Electrónica para ser el equipo de gestión de la energía de la institución educativa. A este grupo de estudiantes se les realizó un taller de capacitación (Para mayor información dirigirse al CD1 en la carpeta R.1.1_Taller de capacitación) bajo la norma NTC-ISO 50001:2011, en la cual se trataron los siguientes temas: Introducción a los Sistemas de Gestión de Energía (SGE), norma NTC ISO 50001:2011. Conceptos fundamentales sobre SGE. ¿Por qué sería necesario un SGE en una institución educativa? La Auditoria Energética como herramienta en la gestión energética ¿Cómo diseñar e implementar un SGE?. 32.