Auditoría Energética de la Fábrica Acrilux S A

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(2) ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL. FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA. AUDITORÍA ENERGÉTICA DE LA FÁBRICA ACRILUX S.A. PROYECTO PREVIO AL TITULO DE INGENIERO ELÉCTRICO. PAÚL ALEJANDRO MONTERO BELTRÁN [email protected] DIRECTOR: Msc.Luis Elías Tapia Calvopiña [email protected] CO DIRECTOR: Dr. Carlos Fabián Gallardo Quingatuña [email protected]. Quito, Abril 2015.

(3) I. DECLARACIÓN. Yo Paúl Alejandro Montero Beltrán, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que he (hemos) consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo,. a la Escuela Politécnica Nacional, según lo. establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.. ______________________ Paúl Alejandro Montero Beltrán.

(4) II. CERTIFICACIÓN. Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Paúl Alejandro Montero Beltrán, bajo mi supervisión.. ________________________. MSc. Luis Tapia DIRECTOR DEL PROYECTO. ________________________. Dr. Carlos Gallardo CODIRECTOR DEL PROYECTO.

(5) III. AGRADECIMIENTO. A mis padres, por estar conmigo en momentos difíciles y ser un ejemplo para confrontar los retos difíciles de la vida.. A mis hermanos, por sus palabras de apoyo y motivación durante la realización de este proyecto.. Al Ing., Luis Tapia que con sus conocimiento y experiencia supieron guiarme en esta de etapa de estudio que acaba de llegar a su fin.. A mis compañeros y amigos que compartimos buenas y malas vivencias en las aulas.. A la empresa Acrilux por darme la oportunidad de realizar este proyecto en sus instalaciones.. EL AUTOR.

(6) IV. DEDICATORIA. El presente trabajo dedico a mi familia por su amor y confianza que tuvieron conmigo durante toda mi vida.. A mis amigos por sus consejos y apoyo durante la realización de este proyecto.. Paúl A. Montero B..

(7) V. RESUMEN EL presente proyecto de titulación tiene como meta evaluar el uso de la energía de la fábrica ACRILUX S.A ,encontrar las areas de producción donde se puede optimizar el consumo de energía y dar soluciones que sean viables tecnica y financieramente. Para el sector industrial implementar medidas para ahorrar energía representan un gasto mas que una inversión, ya que los costos energéticos son relativamente bajos,considerando el uso de la energía como un recurso poco importante a tomar en cuenta dentro del proceso productivo. Este trabajo aborda tres aspectos: la situacion energética actual de la planta, la calidad de energía y dar soluciones acorde a las necesidades de la empresa. Se hace una visitia técnica a la fabrica para conocer la situacion energética de los procesos productivos,modo de operación de la máquinaria, se realiza un levantamiento de carga y se recopila informacion de planillas energeticas en el periodo de un año. Se hace mediciones. en el transformador y en la planta, para conocer que. parametros eléctricos cumplen con las regulaciones del CONELEC. Finalmente con la evaluación de la situación actual de la fábrica y las mediciones realizadas en el transformador se establecen soluciones que sean viables en la empresa..

(8) VI. PRESENTACIÓN Con el presente proyecto se promueben los beneficios que se obtienen al optimizar el uso energético poniendo como ejemplo de aplicación a la fábrica ACRILUX S.A, estos beneficios no sólo son económicos,que es a lo que la mayoría de industrias les interesa ,sino también ambientales y ecológicas que son en determinados casos más importantes que la parte económica. El primer capítulo del presente proyecto se explica la importancia de la eficiencia energética en la industria, cuáles son los beneficios y la razón para que en el Ecuador se están implementando políticas energéticas, En este capítulo también se indica los objetivos de realizar una auditoría en la fábrica Acrilux S.A y una breve descripción de la misma. El objetivo del segundo capítulo es conocer la situación actual de la empresa, los consumos energéticos, levantamiento de carga, el proceso productivo y también el análisis del sistema de vapor y la evaluación energética de los procesos de producción. En el tercer capítulo se analiza la calidad del servicio eléctrico tanto del transformador que es compartido por las tres fábricas, una de ellas Acrilux S.A y la de la fábrica. La calidad del servicio eléctrico consta del análisis de perturbaciones, factor de potencia y variaciones de voltaje. En el cuarto capítulo una vez identificados los puntos donde puede existir menor eficiencia de energía, se dan alternativas de solución considerando aspectos técnicos y económicos. Finalmente se dan los criterios para establecer un sistema de gestión energética y las medidas administrativas a tomar para que el ahorro energético sea continuó. El último capítulo se emite las conclusiones y las recomendaciones que se deben hacer en la fábrica para mejor la eficiencia energética en la misma..

(9) VII. TABLA DE CONTENIDO DECLARACIÓN……………………………………………………………………………I CERTIFICACIÓN……………………………………………………………………….…II AGRADECIMIENTOS……………………………………………………………………III DEDICATORIA…………………………………………………………………………..IV RESUMEN…………………………………………………………………………………V PRESENTACION…………………………………………………………………………VI TABLA DE CONTENIDO………………………………………………………………VII. CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS…………………...………1 1.1INTRODUCCIÓN……………...…………………………………………………..........1 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...………………….……………………….....2 1.3 OBJETIVOS………………………………………………….........................................3 1.3.1. OBJETIVOS GENERALES……………………………………………………........3 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………………...3 1.4. ALCANCE DEL PROYECTO………………………………………………………..3 1.5 JUSTIFICACION DEL PROYECTO…………………………………………………..4 1.6. BREVE RESEÑA DE LA FÁBRICA ACRILUX …………………………................4. CAPITULO 2: DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO ACTUAL DE LA FÁBRICA ACRILUX………………………………....................................................5 2.1. MARCO TEÓRICO……………………………………………………..……………..5 2.1.1 AUDITORÍA ENERGÉTICA…………………………………………..………….…5 2.1.2 TIPOS DE AUDITORÍAS ENERGÉTICAS…………………………………………6 2.1.3 SISTEMA DE GESTIÓN ENERGÉTICA…………………………………………...7 2.1.4 HERRAMIENTAS PARA LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA……………..……..7 2.1.4.1 Consumo Anual……………………………………………………………………..8 2.1.4.2 Intensidad Energética………………………………………………………….........8.

(10) VIII. 2.1.4.3 Costo Energético……………………………………………………………………8 2.1.5 NORMAS ESTABLECIDAS…………………...........................................................8 2.1.5.1 Normas ISO 9001……………………………….......................................................8 2.1.5.2 Normas ISO 50 001 …………………………….......................................................9 2.1.5.3 Iluminación..…………………….............................................................................10 2.1.5.3.1Criterios Para La Selección de la Luminaria..........................................................10 2.1.5.3.2 Tipos de Luminaria………………………………...............................................11 2.1.5.3.3Normas IRAM –AADL 2006……………………….............................................12 2.1.5.4RegulaciónCONELEC – 004/01……………….......................................................13 2.1.6 INDICADORES FINACIEROS PARA LA EVALUACIÓN DE UN PROYECTO…………………………………………………………………………….....15 2.1.6.1 Valor Actual Neto…………………………………………………………………15 2.1.6.2 Tasa Interna de Retorno………………………………………………….……..…16 2.1.6.3 Relación Beneficio Costo………………………………………………………….16 2.1.6.4 Periodo de Recuperación de la Inversión……………………………….................17 2.1.6.5 Selección de un Proyecto Entre Varias Alternativas………………….…………...17 2.1.7 METODOLOGÍA PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA………19 2.2. EQUIPO DE MEDICIÓN Y PROTECCIÓN…..........................................................20 2.2.1 PARÁMETROS ELÉCTRICOS……………………….............................................20 2.2.1.1 Multímetro………………………………................................................................20 2.2.1.2 Analizador de Redes Eléctricas………....................................................................21 2.2.2 PARAMETROS TÉRMICOS………………….........................................................22 2.2.2.1. Analizador de Gases de Combustión…...................................................................22 2.2.2.2.Termómetro Digital………………………..............................................................23 2.2.3 PARAMETRO DE ILUMINACIÓN……………...…...............................................24 2.2.3.1 Luxómetro………………………………................................................................24 2.3 EQUIPO DE PROTECCIÓN………………….............................................................26 2.4 DESCRIPCION DE LA FABRICA ACRILUX............................................................27.

(11) IX. 2.5 PLANILLAS DE CONSUMO…………………..…………….....................................28 2.5.1 TARIFA ELÉCTRICA………………………………................................................28 2.5.2 PLANILLA DIESEL………………………………...................................................31 2.6 CONSUMOS ENERGÉTICOS………………............................................................32 2.6.1 CONSUMOS ELÉCTRICOS………………………..................................................32 2.6.2 CONSUMO COMBUSTIBLES………………………..............................................35 2.7 REDUCCIÓN DE UNIDADES……………….............................................................36 2.8 INSPECCIÓN VISUAL ATRAVES DE LA PLANTA ACRILUX S.A…………......38 2.9 DATOS DE PRODUCCION………………..…….………..........................................38 2.10 PORCENTAJE DE ASIGNACION POR PRODUCTO….........................................41 2.10.1PORCENTAJE DE ASIGNACION DE PRODUCTO POR POTENCIA INSTALADA ………………………………………………………………......................42 2.10.2. PORCENTAJE DE ASIGNACION DE PRODUCTO POR CONSUMO CCC MEDIDO CON ANALIZADOR DE REDES. ..................................................................43 2.11CALCULO DEL LOS ÍNDICES ENERGÉTICOS......................................................45 2.11.1 INTENSIDAD ENERGÉTICA…………………………………………………….45 2.11.2 COSTO ENERGÉTICO…………..…......................................................................46 2.12DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN................................................46 2.12.1RECEPCION Y ALMACENAMIENTO DE PRODUCCIÓN…………………….47 2.12.2DESTILACIÓN. ………………................................................................................47 2.12.3. CONTROL DEL DESTILADO……..……………….............................................47 2.12.4 AGITACIÓN…………………………………………………………………….....47 2.12.5 CARGADO DE MOLDES Y ARMADO DE MOLDES.........................................48 2.12.6 TRATAMIENTO TÉRMICO Y POLIMERIZACIÓN………………....................48 2.12.7 EMBALAJE……………….....................................................................................48 2.13 LEVANTAMIENTO DE CARGA…………………….……….................................50 2.13.1 NIVELES DE ILUMINACIÓN…...........................................................................50 2.13.2 MOTORES UTILIZADOS EN LA FÁBRICA ACRILUX S.A..............................52.

(12) X. 2.13.3EQUIPOS DE OFICINA………………....................................................................53 2.14 MEDICIONES EN EL TRANSFORMADOR DE 378 kVA………………………..53 2.14.1 RESULTADOS DE MEDICIONES EN EL TRANSFORMADOR DE 378 kVA………………..............................................................................................................54 2.14.2RESULTADOS DE MEDICIONES EN LA PLANTA ACRILUX..........................56 2.15 PÉRDIDAS EN REDES SECUNDARIAS……………….........................................59 2.16 TRABAJO DEL GENERADOR DE EMERGENCIA................................................60 2.17 ANALISIS DEL SISTEMA DE VAPOR………………...........................................61 2.17.1 EQUIPOS UTILIZADOS EN EL PROCESO..........................................................61 2.17.1.1Torre de Destilación................................................................................................62 2.17.1.2 Sistema de Enfriamiento........................................................................................63 2.17.1.3 Agitador..................................................................................................................63 2.17.1.4 Bombas de Recirculación.......................................................................................64 2.17.1.5 Horno Motores.......................................................................................................64 2.17.1.6 Extrusora................................................................................................................65 2.17.1.7 Tecles......................................................................................................................66 2.17.2 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA.....................................................66 2.17.3 CIRCUITO DE VAPOR DE LA EMPRESA ACRILUX S.A................................67 2.17.4 CONDICIÓN DE OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA FÁBRICA ACRILUX S.A........................................................................................................................................68 2.17.4.1 Calderos..................................................................................................................68 2.17.4.1.1Quemador.............................................................................................................70 2.17.4.1.2 Tanque de Almacenamiento del Combustible.....................................................71 2.17.4.1.3 Tanque de Almacenamiento del Agua................................................................71 2.17.4.1.4 Líneas de Distribución de Vapor.........................................................................72 2.17.4.2Equipos Consumidores de Vapor............................................................................72 2.17.5 MEDICIÓN DE CONSUMO DE VAPOR DE AGUA EN LOS JJJJJJJJJJJ CALDEROS……………………………………………………………………………….76.

(13) XI. 2.17.5.1 Método para Determinar el Flujo de Agua de Alimentación.................................77 2.17.6 MEDICIÓN DE CONSUMO DE VAPOR EN LOS EQUIPOS..............................79 2.17.6.1Consumo de Vapor Calentamiento Piscinas...........................................................79 2.17.6.2 Consumo de Vapor en los Hornos..........................................................................80 2.17.6.3 Consumo de Vapor en los Reactores.....................................................................81 2.17.6.4 Consumo de Vapor en la Torre de Destilación.....................................................82 2.17.7 EFICIENCIA DE LOS CALDEROS.......................................................................84 2.17.7.1 Método Directo.......................................................................................................84 2.17.7.2 Método Indirecto....................................................................................................85 2.17.7.2.1 Pérdida por Calor Sensible con los Gases de Salida Qcs…..…………………..85 2.17.7.2.2 Pérdidas de Calor por Radiación y Convección……………………………..…86 2.17.7.2.3 Perdidas por Purgas.............................................................................................87 2.17.8 ANÁLISIS DE LOS GASES PRODUCTO DE LA COMBUSTIÓN…..………...93 2.17.9 NUMERO DE HUMO…………………………………………………………..…94 2.17.10 CALCULO DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE EN LOS CALDERO…..…95 2.17.11 CALCULO DE PÉRDIDAS DE VAPOR…………………………….……….…97 2.17.11.1Pérdida de Calor en las Tuberías………………………………...........................98 2.17.11.2 Pérdidas de Calor por Fugas de Vapor……………………………………….…99 2.18 EVALUACIÓN ENERGÉTICA EN LAS DIFERENTES ÁREAS DE PRODUCCIÓN……………………..……………………………………………..……..101 2.18.1 BALANCE DE ENERGÍAS EN SISTEMAS CERRADOS……..……………....101 2.18.2 EVALUACIÓN ENERGÉTICA EN EL PROCESO DE DESTILACIÓN……....102 2.18.3 EVALUACIÓN ENERGÉTICA EN EL PROCESO DE PREPOLIMERIZACIÓN………………………………………………………..……….103 2.18.4 EVALUACIÓN ENERGÉTICA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL PERFIL DE PVC…………………………………………………………………...…….105 2.18.5 EVALUACIÓN ENERGÉTICA EN LOS PROCESO DE ARMADO DE MOLDES Y TÉRMICO………………………………………………………………………….….105 2.18.6 CÁLCULO DEL CONSUMO DE GALONES.…………………….……………107.

(14) XII. 2.19 OPURTUNIDADES DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA………………….108 2.19.1 OPURTUNIDADES DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA…………………………………………………………….…………….…108 2.19.1.1 Instalaciones Eléctricas………….………………………………………..…….109 2.19.1.1.1 Conductores Eléctricos………….…………………………………..……...…109 2.19.1.1.2 Tableros Eléctricos…………..………………………………………………..110 2.19.1.2 Iluminación en la Fábrica Acrilux………………………………………..……..111 2.19.1.3 Motores Eléctricos………………………………………………………..……..112 2.19.1.3.1 Como Optimizar el Consumo de Motores…………………………………….113 2.19.2 OPURTUNIDADES DE CONSERVACIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA….........114 2.19.2.1 Aislamiento Térmico………………………………………………………........114 2.19.2.2 Trampas de Vapor………………………………………………………………115 2.19.2.2.1Tipos de Trampas de Vapor…………………………………………………...115 2.19.2.2.2 Seleccionamiento de una Trampas de Vapor…………………………………117 2.19.2.3 Utilización de Intercambiadores de Calor………………………………………119 2.19.2.3.1 Tipos de Intercambiadores de calor…………………………………………...119 2.20 RESUMEN DE LOS PROBLEMAS DE DESPERDICIO DE ENERGÍA ECONTRADOS EN LA FÁBRICA ACRILUX S.A………………………….……...…122. CAPITULO 3: EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA FÁBRICA ACRILUX S.A …………….......................124 3.1 EVALUACIÓN DE CALIDAD………………..........................................................124 3.1.1 LA CALIDAD DEL PRODUCTO……………………………………..………….124 3.1.1.1 Niveles de Voltaje………………………………………………………………..124 3.1.1.1.1 Índice de Calidad……………………………………………………………….124 3.1.1.2 Perturbaciones Flicker……………………..……………………………………..125 3.1.1.3 Perturbaciones Armónicos………………………………………………...……..126 3.1.1.4 Factor de Potencia………………..………..……………………………………..127.

(15) XIII. 3.2 ESTUDIO Y ANALISIS DE LAS MEDICIONES……………….............................127 3.2.1 NIVELES DE VOLTAJE TRANSFORMADOR DE 378 kVA…………….……..127 3.2.2 FLICKER CORTA DURACIÓN TRANSFORMADOR………………………….129 3.2.3 DISTORSIÓN ARMÓNICOS DE VOLTAJE (THD) TRANSFORMADOR…....130 3.2.4 FACTOR DE POTENCIA TRANSFORMADOR…………………………….….131 3.2.5 POTENCIA DISPONIBLE DEL TRANSFORMADOR…………………………132 3.2.6 NIVELES DE VOLTAJE PLANTA ACRILUX……………………………..……133 3.2.7 FLICKER CORTA DURACIÓN PLANTA ACRILUX S.A…………………......133 3.2.8 DISTORSIÓN ARMÓNICOS DE VOLTAJE (THD) PLANTA ACRILUX.........135 3.2.9FACTOR DE POTENCIA PLANTA ACRILUX S.A……….……………………136 3.2.10 BALANCE DE CARGA EN LA PLANTA ACRILUX S.A……………….…..137 3.3 CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA……………..……………………..138 3.3.1 MÉTODO DEL TRIANGULO DE POTENCIAS…………………………...……138 3.3.2 CALCULO DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA PARA EL TRANSFORMADOR………………………………………………………………....…139 3.4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE LA CALIDAD DE ENERGÍA…….……141. CAPITULO 4: PROPUESTA DE SOLUCIÓN Y ANALISIS TÉCNICO ECONÓMICO………………......................................................................................142 4.1 MEDIDAS TECNOLÓGICAS………………................………………....................142 4.1.1ILUMINACIÓN………………………….………......……………….………..…...142 4.1.1.1 MEJORAR LA UTILIZACION DE LA LUZ NATURAL…..…………….……142 4.1.1.1.1Lucernario…………….………………………….…………………….…….…142 4.1.1.2Iluminación Usando Fluorescentes T5…………………….……….……………..142 4.1.1.3 Adaptadores T5…………….…………….…………………….…….…………..146 4.1.1.4 Instalación de Sensores de Presencia o de Movimiento……………………….…147 4.1.2MOTORES DE ALTA EFICIENCIA…………….………………………………...148.

(16) XIV. 4.1.3 UTILIZACIÓN DE UN SISTEMA SOLAR TÉRMICO PARA CALENTAMIENTO DE PISCINAS…………….………………………………….…………………………..152 4.1.3.1 CALENTADOR SOLAR INDUSTRIAL MODELO KE………………….…...153 4.1.4 CALENTAMIENTO DE PISCINAS USANDO INTERCAMBIADORES DE CALOR EN LAS PISCINAS…………….………………………………….…...............153 4.1.5 OPTIMIZACION DEL EXCESO DE AIRE EN LOS CALDEROS……..……….154 4.2 EVALUACIÓN FINACIERA DE LAS ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN...…….157 4.2.1 REDISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN…………..……….…………...157 4.2.1.1 Diseño de Iluminación Usando T5 de 28 [W] Mas Adaptador..............................157 4.2.1.1.1 Análisis Financiero Tubos T5 de 28 [W] Mas Adaptador T8/T12....................173 4.2.1.2 Rediseño de Iluminación Usando Tubos de Luz…………………………………175 4.2.1.2.1 Análisis Financiero Usando Tubos de Luz.........................................................181 4.2.1.2.2 Análisis Financiero Utilizando Sensores de Movimiento...................................184 4.2.3 MOTORES DE ALTA EFICIENCIA…………….……………….……………….186 4.2.3.1 Análisis Financiero Utilizando Motores de Alta Eficiencia……………………...187 4.2.4 CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE CALOR EN LOS GASES DE COMBUSTIÓN…………………………………………………………………..………189 4.2.5 UTILIZAR MATERIAL AISLANTE EN TUBERIAS…………………….……..191 4.2.5.1 Análisis Financiero Colocando Material Aislante en Tuberías…………………..194 4.2.6 CÁLCULO DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE USANDO INTERCAMBIADORES DE CALOR……………………………………………..……196 4.2.6.1Análisis Financiero Usando Intercambiadores de Calor…………..……………...197 4.2.7CALENTAMIENTO DE PISCINAS USANDO PANELES SOLARES……........199 4.2.7.1 Análisis Financiero Utilizando Paneles Solares…………………………….........201 4.3 SOLUCIONES APLICABLES A LA EMPRESA ACRILUX S.A…………………202 4.3.1 SOLUCIÓN DE AHORRO DE ENERGÍA PARA ILUMINACIÓN……………..202 4.3.2 SOLUCIÓN PARA CARGA DE MOTORES……………….…………………….202 4.3.3 SOLUCIÓN DE AHORRO ENERGÉTICO EN EL SISTEMA DE VAPOR…….203 4.3.3.1 Solución para calentamiento de piscinas…….………………..………….............203.

(17) XV. 4.3.3.2 Trampas de vapor en piscinas……………………………………………………204 4.3.3.3 Utilización de Material Aislante en Tuberías…………………………………….205 4.3.3.4 Arreglo de tubería ubicada entre calderos y hornos por fuga de vapor..................205 4.3.3.5 Reajuste de la boquilla del quemador…………………………………………….205 4.4 GESTIÓN ENERGÉTICA EN LA FÁBRICA ACRILUX S.A……………………..205 4.5ESTIMACIÓN DEL AHORRO ENERGÉTICO EN LA FÁBRICA ACRILUX........207. CAPITULO 5: CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES…….…210 5.1CONCLUSIONES…………….…………………….………….…………………..…210 5.2 RECOMENDACIONES……….………...……………...……….…………………..211 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA……..………………....….……..…….…..………214 ANEXOS…………………………………….………………………………………..…219 ANEXO A: ÍNDICES ENERGÉTICOS Y CENSO DE AREAS DE PRODUCCIÓN…220 ANEXO B: CARACTERÍSTICAS DEL DIESEL Y TABLAS UTILIZADAS………...226 ANEXO C: TABLAS DE CONVERSÓN ENERGÉTICAS…………………………….230 ANEXO D: LEVANTAMIENTO DE CARGA…………………………………………231 ANEXO E: DIAGRAMA UNIFILAR…………………………………………………...239 ANEXO F: ILUMINACIÓN……………………………………………………………..240.

(18) 1. CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 1.1.. INTRODUCCIÓN. El campo de la eficiencia energética y el uso de energías alternativas va ser dentro de pocos años unos de los pilares importantes para el desarrollo del Ecuador, países desarrollados ya han determinado políticas de eficiencia energética dándose cuenta de la necesidad. de la misma. El Ecuador. está. comenzando a dar importancia a la optimización de recursos energéticos y la implementación de políticas de eficiencia energética. La falta de difusión para el ahorro de energías a los ciudadanos, el poco interés que tienen los sectores productivos en invertir en eficiencia energética y políticas no tan claras de eficiencia energética son barreras que tiene el país en el uso óptimo de la energía. Los cambios climáticos también son una de las razones por la cual tarde o temprano el Ecuador como muchos países de Latinoamérica prestará más atención al uso óptimo de energía así como también a las energías alternativas, como pasó con la sequía del año 2009 que produjo cortes de energía eléctrica y por lo tanto pérdidas económicas al país. En el área industrial y comercial se está empezando a ver los beneficios de la eficiencia energética empezando con sectores grandes, pero para fábricas pequeñas no hay suficiente motivación para que este sector industrial opte por la optimización de recursos energético. Un aspecto importante para optimizar los recursos energéticos en una industria no es siempre la instalación de nuevas tecnologías, hacer una gestión energética puede dar iguales y posiblemente mejores resultados, el compromiso de las.

(19) 2. personas para el ahorro de energía a través de la concientización de los beneficios de una adecuada gestión energética puede dar resultados inmediatos y sobre todo sostenibles. La poca importancia que se le a la eficiencia energética en el sector industrial se debe a que las empresas se fijan más en la producción que en el ahorro de energía y no se dan cuenta de los beneficios no sólo económicos sino ambientales que se obtiene cuando se ahorra y se optimizan los recursos energéticos.. 1.2.. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. La eficiencia energética es un aspecto importante en las políticas energéticas en el país, los sectores industriales comerciales y residenciales tarde o temprano tendrán que acoplarse a las medidas de gestión energética que imponga en este caso el Ministerio de energías renovables, de este razonamiento nace realizar este proyecto en la fábrica ACRILUX S.A.. Otro motivo porque se planteó este estudio en la fábrica ACRILUX S.A fue porque los equipos son antiguos, la mayoría de motores, bombas tienen el mismo tiempo de operación de la empresa que es de casi 40 años, igual tiempo de antigüedad tiene uno de los calderos.. Por estas razones y sin necesidad de realizar ningún tipo de estudio previo se puede decir que realizar una auditoría energética en la fábrica es un proyecto viable y que puede ser beneficioso no sólo para disminuir costos de operación sino también en la parte ambiental, reduciendo gases contaminantes y ahorrando energía..

(20) 3. 1.3.. OBJETIVOS. 1.3.1. OBJETIVO GENERAL Mejorar la eficiencia energética usando como herramienta una auditoría energética en la fábrica ACRILUX S.A 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Los objetivos planteados son los siguientes: Analizar el consumo de energía de cada proceso industrial para tener una visión real de la fábrica ACRILUX S.A. Identificar las áreas donde se puede ahorrar energía. Análisis del factor de potencia. Encontrar el perfil de voltaje y curvas de corriente. Análisis de armónicos. Análisis de las pérdidas mecánicas, haciendo un estudio del sistema de vapor. (aislamiento. térmico,. trampas. de. vapor,. fugas. de. intercambiadores de calor). Dar soluciones considerando aspectos técnicos y económicos.. 1.4.. ALCANCE DEL PROYECTO. El presente proyecto se desarrolló en la fábrica ACRILUX S.A. con el fin de evaluar la situación energética real y proponer soluciones para mejorar la eficiencia energética en los puntos del proceso donde se requiera.. vapor,.

(21) 4. 1.5.. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO. El presente proyecto pretende mejorar la eficiencia energética de la empresa con lo cual se reducirá costos de operación y disminución de gases contaminantes en la atmósfera.. En el presente el Ministerio de Electricidad y Energías Renovables está implementando políticas de eficiencia energética en los sectores producticos, con el fin de mejorar el uso de la energía, el primer paso es la capacitación en sistemas de gestión de energía para luego implementar en las industrias ,otro objetivo de este proyecto es que la empresa no se retrase con las políticas de eficiencia que quiere implementar el gobierno y de esta manera ACRILUX S.A pueda estar mejor posicionada en el mercado.. 1.6.. BREVE RESEÑA DE LA FÁBRICA ACRILUX. La Empresa Acrilux se encuentra en funcionamiento en el mercado por más de cuarenta años, se encuentra ubicada en la Av. De las hiedras y Av. De los Granados.. ACRILUX se dedica a la fabricación de láminas acrílicas con una producción mensual de más de 2000 láminas que son de diferentes tamaños, de veinte colores distintos y seis diferentes texturas, existen tres tipos de láminas que fabrica UR (Uso General),MF(Manufacturas Finas) y XR (laminas Extra resistentes) en el capitulo dos se ampliara la información respecto a la fábrica Acrilux S.A..

(22) 5. CAPITULO 2 DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO ACTUAL DE LA FABRICA ACRILUX 2.1 MARCO TEÓRICO 2.1.1. AUDITORÍA ENERGÉTICA. Una auditoria energética sirve para evaluar el estado actual ya sea en edificios o industrias o en cualquier sector que consuma energía eléctrica es decir conocer detalladamente cuál son los. consumos energéticos y en qué áreas existe. pérdidas energéticas. La definición de auditoría energética en la industria no es más que el estudio para lograr optimizar los. recursos energéticos y de esta manera bajar costos de. operación. Cuál es la razón de hacer una auditoria energética industrial? En primer lugar para disminuir las emisiones de CO2 producidas por las fábricas. Para ahorrar recursos energéticos que son escasos y que su demanda crece con el tiempo. Por qué a mediano y largo plazo la información obtenida por una auditoria energética provoca menor costo de operación a las empresas auditadas. Para disminuir el uso de combustible y mejorar la eficiencia de maquinaria..

(23) 6. Existen diferentes tipos de auditorías dependiendo de la profundidad del estudio, puede ser un simple informe donde indica la situación actual de la fábrica hasta la implementación de nuevas tecnologías para reducir el consumo de energía. 2.1.2. TIPOS DE AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. “Las auditorías energéticas se clasifican. de acuerdo al grado de detalle de. estudio que se requiere y del campo que se requiera evaluar. Sise clasifican por el campo de acción serán: Edificios Industrias. Según la profundidad del estudio las auditorías se clasifican en: AUDITORÍA ENERGÉTICA PRELIMINAR Este tipo de auditoría recolecta información de facturas una. breve. descripción de la instalación, sé evalúa de forma breve como optimizar los recursos en las áreas donde existan mayor desperdicio energético. Los resultados que se obtiene en este tipo de auditorías sirve para conocer el estado actual del campo, analizar y proponer soluciones para el ahorro de energía. AUDITORÍA ENERGÉTICA DETALLADA Se evalúan todos los aspectos anteriores que se obtiene de la auditoría preliminar pero incluye un estudio sobre el proceso productivo. y las. mejoras que podrían ser utilizar nuevas tecnologías. Los auditores buscan información histórica detallada de los recursos energéticos, su duración es más larga que la anterior y puede durar semanas hasta meses. por lo general este tipo de auditoría es costosa..

(24) 7. AUDITORÍA ENERGÉTICA DINAMICA Y CONTINUA Es la que se realiza de modo continuo asociado a la gestión energética en la industria.”[28] 2.1.3. SISTEMA DE GESTIÓN ENERGÉTICA. “El objetivo de un sistema de gestión energética es optimizar el consumo energético sin disminuir la producción en el caso de la industria, utilizando procedimientos organizados de prevención y control del consumo energético. Para realizar una gestión energética se necesita realizar las actividades que se describen a continuación: Realizar una Auditoría Energética. Definir políticas energéticas y procedimientos a seguir para mantenimiento de equipos y pronósticos de consumos y costos energéticos. Capacitación y motivación por parte de la empresa para los operadores para el uso racional de la energía.”[49] En el presente proyecto se trabajará con la norma ISO 50001 que se encuentra “vigente en plan de normalización y etiquetado del Ecuador y que se utilizará para la gestión energética en la industria”. [29] 2.1.4. HERRAMIENTAS PARA LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA. Son herramientas que sirven para controlar y evaluar los costos energético en la industria y sobretodo como y donde se. utiliza la energía, para facilitar la. evaluación de consumos energéticos se trabajará con una sola unidad de energía (MWh) utilizando tablas de conversión que se encuentran en el Anexo 3..

(25) 8. 2.1.4.1. CONSUMO ANUAL. Es el consumo energético que se necesita para el funcionamiento de la empresa y también la cantidad de emisiones de CO2 que genera la empresa. 2.1.4.2. INTENSIDAD ENERGÉTICA. “Es la cantidad de energía utilizada para producir un bien o servicio. Para establecer la relación entre el consumo y producción se toma en cuenta que no todos los productos poseen el mismo consumo energético por lo que se hace un ponderado porcentual”. [41] 2.1.4.3 COSTO ENERGÉTICO “Este índice que permite conocer cuánto cuesta hacer un bien o producto en relación con el consumo de energía total consumida”. [41] 2.1.5. NORMAS ESTABLECIDAS. Las normas técnicas tienen como finalidad establecer estándares de calidad y especificaciones técnicas que pueden ser de medición y evaluación a los que debe someterse un determinado producto en caso de procesos industriales o un servicio, por ejemplo la energía eléctrica. 2.1.5.1 NORMAS ISO 9001. Norma internacional que hace referencia a un sistema de gestión de calidad sin importar el tipo de producto, de esta manera lograr un sistema eficiente para mejorar la calidad del producto, esta norma puede ser utilizada si se relaciona con el ahorro de energía. Esta norma utiliza la metodología que puede aplicarse a cualquier método conocida como “Planificar –Hacer –Verificar-Actuar”.[35].

(26) 9. PLANIFICAR Establece los objetivos y procesos necesarios para conocer los resultados de acuerdo al cliente y a las políticas de la organización. HACER Implementar los procesos VERIFICAR Realizar el seguimiento y la medición de los procesos y los productos respecto a las políticas, los objetivos y los requisitos para el producto, e informar sobre los resultados. ACTUAR Tomar acciones para el mejoramiento continuo del proceso. 2.1.5.2 NORMAS ISO 50 001. El objetivo de esta norma es dar la “posibilidad de implementar sistemas y procesos para mejorar la eficiencia energética en una industria reduciendo gases contaminantes y para disminuir los costos de la energía”.[33] Otro punto clave es la monitorización medida y análisis de los resultados. Es necesaria la implementación de equipos de medida que cumplan con la norma. En la figura 2.1 se representa el esquema de planificación energética de la norma ISO 50001.. Figura 2.1- Esquema de Planificación Energética (Norma ISO 50 001, 2012).

(27) 10. 2.1.5.3. ILUMINACIÓN. “La iluminación es una parte importante en el área industrial, una correcta iluminación ayuda la seguridad, rendimiento y productividad. Un diseño de iluminación debe tener las siguientes condiciones. Suministrar una cantidad de luz suficiente. Eliminar todas las causas de deslumbramiento. Prever el tipo y cantidad de luminarias apropiadas para cada caso particular teniendo en cuenta su eficiencia. Utilizar fuentes luminosas que aseguren una satisfactoria distribución de los colores o reproducción cromática.”[20] 2.1.5.3.1 CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE LA LUMINARIA. “EFICIENCIA DE LA LUMINARIA la eficiencia de la luminaria es importante para el ahorro de energía, la eficiencia en una luminaria viene expresada en lumen/wat.. VIDA UTIL La vida útil es un aspecto. importante a considerar en la. optimización del uso de la energía eléctrica siempre y cuando se relacione con el costo beneficio.. EL RENDIMIENTO DEL COLOR Se refiere a la capacidad que tiene la luminaria de reproducir el color real de un objeto, en tipos de industrias como la textil o plástica es importante esta característica para la comparación de colores, opacidad etc..

(28) 11. LAMPARA El tipo de lámpara que se utiliza podría mejorar la iluminación y el ahorro de energía”[20] 2.1.5.3.2 TIPOS DE LUMINARIA “Las lámparas pueden ser divididas en cuatro grupos principales: INCANDECENTES Son las de más baja eficiencia solo el 5% de energía se usa para la iluminación. DESCARGA DE GAS Tiene una buena eficiencia y un buen rendimiento de color se dividen en de alta presión y baja presión. INDUCCIÓN Su mayor característica es la vida útil de la lámpara 60000 horas. ILUMINACIÓN EN ESTADO SOLIDO Normalmente conocido como led, tiene un buen rendimiento de 45lm/wat y se espera que mejore.”[20] TABLA2.1- Tipo de lámparas TIPO DE LAMPARA. VIDA UTIL. EFICIENCIA. HORAS. (lm/watt). COLOR. RENDIMIENTO DEL COLOR. 1. LAMPARAS INCANDECENTES LAMPARAS NORMALES. 1000. 6-15. Blanco. muy bueno. LAMPARAS HALOGENAS. 2000-40000. 10-24. Blanco. muy bueno. 2. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE BAJA PRESION (LAMPARAS FLURECENTES) LAMPARA TUBULAR (TL) LAMPARA COMPACTA (CFL). 12000-20000. 45-105. Blanco. Excelente. 10000-12500. 40-80. Blanco. Excelente. 3LAMPARA DE ALTA PRESION Continua.

(29) 12. Conclusion. TIPO DE LAMPARA. VIDA UTIL. EFICIENCIA. HORAS. (lm/watt). 12000. 30-60. 25000. 46-150. 12000-18000. 72-110. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE ALTA. COLOR. blanco cálido a blanco frio. PRESION DE SODIO DE ALTA PRESION HALOGENUROS METÁLICOS. Amarillo. blanco cálido a blanco frio. DEL COLOR. Moderada. muy mala. Excelente. blanco cálido a. 4 LAMPARAS DE. 60000. INDUCCIÓN. 50-80. un blanco. Bueno. neutral. 5 LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE BAJA. RENDIMIENTO. 18000. naranja. 100-200. monocromático. PRESION. Ninguno. Fuente: Heur Rob, (2007). 2.1.5.3.3 NORMA IRAM –AADL 2006. Esta norma indica los niveles de iluminación de acuerdo al tipo actividad. En la siguiente tabla se detalla los límites de iluminación según el tipo de tarea visual. TABLA 2.2- Norma IRAM –AADL TIPO DE TAREA. NIVEL DE ILUMINACION. VISUAL. (lux). Visión ocasional. 100. Tarea intermitente, ordinaria y fácil Continua. 100-300.

(30) 13. Conclusión TIPO DE TAREA. NIVEL DE. VISUAL. ILUMINACION (lux). Tareas moderadamente 300-750. críticas y prolongadas ,contrastes medios Tareas severas y. 700-1500. prolongadas, poco contraste Tareas muy severas con. 1500-3000. detalles minuciosos Tareas excepcionales,. 3000-10000. difíciles e importantes. Fuente: IRAM –AADL, (2006). 2.1.5.3.4 REGULACIONCONELEC – 004/01. Esta regulación consiste en garantizar a los consumidores un suministro eléctrico continuo. y. confiable,. estableciendo. estándares. mínimos. de. calidad. y. procedimientos técnicos de medición y evaluación a los que deben someterse las empresas distribuidoras del servicio eléctrico. Las variaciones de voltaje admitidas con respecto al valor del voltaje nominal se señalan a continuación. TABLA 2.3-Valoresde límites de voltaje Subetapa Alto Voltaje. ±5,00%. Medio Voltaje. ±8,00%. Bajo Voltaje. Urbanas. ±8,00%. Bajo Voltaje. Rurales. 10,00%. Fuente: Regulación CONELEC – 004/01,(2012).

(31) 14. Los límites de voltaje para zona industrial pueden estar entre ± 8%. La siguiente tabla indica los valores limites voltajes de armónicos y los THD expresado en porcentaje. Para efectos de esta regulación se consideran los armónicos comprendidos entre la segunda y la cuadragésima, ambas inclusive. TABLA 2.4-Tablade valores de límites de tolerancia TOLERANCIA |Vi´| o |THD´| (% respecto al voltaje nominal del punto de ORDEN (n) DE LA. medición). ARMONICA Y THD V > 40 Kv. V. 40 kV. (otros puntos). (trafos de distribución). 5. 2.0. 6.0. 7. 2.0. 5.0. 11. 1.5. 3.5. 13. 1.5. 3.0. 17. 1.0. 2.0. 19. 1.0. 1.5. 23. 0.7. 1.5. 25. 0.7. 1.5. > 25. 0.1 + 0.6*25/n. 0.2 + 1.3*25/n. 3. 1.5. 5.0. 9. 1.0. 1.5. 15. 0.3. 0.3. 21. 0.2. 0.2. Impares no múltiplos de 3. Impares múltiplos de tres. Continua.

(32) 15. Conclusión ORDEN (n) DE LA. V > 40 Kv. ARMONICA Y THD. (otros puntos). V. 40 kV. (trafos de distribución). Mayores de 21. 0.2. 0.2. 2. 1.5. 2.0. 4. 1.0. 1.0. 6. 0,5. 0,5. 8. 0.2. 0.5. 10. 0.2. 0.5. 12. 0.2. 0.2. Mayores a 12. 0.2. 0.5. THD. 3. 8. Pares. Fuente: Regulación CONELEC – 004/01, (2012). 2.1.6. INDICADORES FINACIEROS PARA LA EVALUACIÓN DE UN PROYECTO. 2.1.6.1 VALOR ACTUAL NETO “Es la diferencia entre la suma de ingresos actualizados y los costos actualizados. El VAN refleja la ganancia neta que se obtiene durante la vida útil del proyecto en el valor actual. El valor actual neto (VAN) se calcula con la siguiente fórmula: (1).

(33) 16. Donde: Vt: representa los flujos de caja en cada periodo t (Ingresos y Costos). I0: Valor del desembolso inicial de la inversión. : Es el número de períodos considerado. k: Tasa de renta utilizada. Si el VAN>0 el proyecto es viable ya que la inversión produciría ganancias por encima de la rentabilidad exigida. Si el VAN<0 el proyecto no es viable ya que la inversión no produciría ganancias al contrario habría pérdidas por encima de la rentabilidad exigida. Si el VAN=0 esto determinaría que no exista ni ganancias ni perdidas. Para aprobar el proyecto tendría que fijarse en otros criterios”. [7] 2.1.6.2 TASA INTERNA DE RETORNO. “Llamado también TIR, es la taza que iguala a cero al valor actual neto. La TIR se asocia a la tasa de rendimiento mínima aceptada. Si el TIR. TRMA Se aceptará el proyecto. La razón es que el proyecto tiene un. rendimiento mayor al rendimiento mínimo requerido (el coste de oportunidad). Si el TIR <TRMA Se rechaza el proyecto”. [7] 2.1.6.3. RELACIÓN BENEFICIO COSTO. La relación beneficio costo es un indicador financiero que se utiliza para evaluar si un proyecto es viable, el criterio depende si el valor de ingresos es mayor al valor de costos durante la vida útil del proyecto..

(34) 17. (2). “Donde: Vt: representa los flujos de caja en cada periodo t (Ingresos). I0: representa los flujos de caja en cada periodo t (Costos). : Es el número de períodos considerado. k: Tasa de renta utilizada. Si la relación B/C>1 o B/C= 1 el proyecto es viable ya que la inversión produciría ganancias por encima de la rentabilidad exigida”. [7] 2.1.6.4 PERIODO DE LA RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN “Es un mecanismo que nos puede ayudar, igual que los conceptos anteriores a tomar una decisión para la viabilidad de un proyecto, permite medir el plazo de tiempo que se requiere para recuperar la inversión inicial. Para determinar el periodo de recuperación se utiliza la siguiente formula”. [7] (3). 2.1.6.5 SELECCIÓN DEL PROYECTO ENTRE VARIAS ALTERNATIVAS. Para escoger la mejor. alternativa entre varios proyectos simplemente se. seleccionaría la alternativa de menor costo de inversión y que produzca resultados funcionales, el problema se da cuando la vida útil de vida es mayor o los ingresos son mejores de una alternativa donde el costo de inversión es mayor. Para resolver este inconveniente se crearon cuatro métodos para poder escoger la opción más viable tomando en cuenta vidas útiles, ingresos costos de inversión, etc..

(35) 18. METODO DE LA TIR “Se debe escoger el proyecto con la TIR mas baja, sirve para flujos de ingresos y costos variables o constantes, en caso de vidas útiles diferentes se deben igualar las mismas”. [8] METODO DEL VA. “EL método del valor anual considera los flujos de. entrada y salida con una tasa de interés que generalmente es la TRMA, se escoge el proyecto de menor valor anual. VA = (OδM+D+C*TRMA). (4). Donde: OδM: son costos de operación y mantenimiento D: depreciación a valor futuro C: Inversión inicial D=(C-CL)(A/F; TRMA,n). (5). Donde: CL: valor residual n: tiempo de vida útil”. [8] METODO DEL VALOR PRESENTE “Se debe encontrar el valor presente o actual neto de todas las alternativas de inversión con la ecuación 2.1 y escoger la de menor valor presente, hay que considerar que para este método se debe igualar la vida útil de todos los proyectos”. [8].

(36) 19. 2.1.7 METODOLOGÍA PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA La metodología. que se usará para el estudio de eficiencia. energética está. basada en el programa de ahorro de energía que quiere implementar el Ministerio de Energías y Minas en Ecuador. “El procedimiento para realizar una auditoría energética se divide en varias etapas que son: Cálculo de los consumos y costos de la energía. Cálculo de los flujos de energía. Evaluación de los flujos de energía. Identificación de mejoras energéticas. Evaluación de las mejoras. Informe Técnico”. [30] En la primera etapa (cálculo de los consumos y costos de la energía) se cuantifica detalladamente los consumos de energía en un periodo de 12 meses, registro del poder calorífico y costos de los combustibles, inventario de la maquinaria y precios de la energía eléctrica. El cálculo de los flujos de energía consiste en calcular el consumo de energía de cada proceso, modo de operación de la planta, diagramas de flujo y conocimiento del proceso de producción. El objetivo de la tercera etapa es determinar las áreas donde existe derroche de energía, bajas eficiencias de conversión (motores, calderos)..

(37) 20. En la cuarta etapa se determina que iniciativas pueden optimizar el consumo de energía con las personas responsables de la planta. Por último se evalúan qué mejoras son viables, se establecen los costos del proyecto, se calculan los beneficios de las mejoras, se definen que proyectos se van a ejecutar y finalmente se presenta un informe donde conste el diagnostico de la auditoría y las mejoras energéticas encontradas.. 2.2 EQUIPO DE MEDICIÓN Y PROTECCIÓN. 2.2.1 PARÁMETROS ELÉCTRICOS Para medir los parámetros eléctricos se usan los siguientes equipos. 2.2.1.1 MULTÍMETRO. Se utiliza para medir parámetro de voltaje, corriente y resistencia.. Figura 2.2- Multímetro PCE (Catalogo PCE,2012). Las especificaciones técnicas son las siguientes:.

(38) 21. TABLA2.5-Especificaciones técnicas multímetro PCE MARCA: RANGOS DE TEMPERATURA: RANGO DE RESISTENCIA: RANGO DE VOLTAGE: RANGO DE CORRIENTE: TEMPERATURA DE TRABAJO:. PCE - DE 22. MENOS 50 °C A 1000°C. 0 a 40 MΩ. 0 A 750V. 400μA-50ª. 0°C a 50°C. Fuente: Catalogo PCE,(2012). 2.2.1.2 ANALIZADOR DE REDES ELECTRICAS. Figura 2.3- Analizador de Redes Eléctricas (Catalogo fluke,2012) En la siguiente tabla se muestra las especificaciones técnicas del analizador de redes eléctricas..

(39) 22. TABLA2.6-Especificaciones técnica analizador de redes eléctricas FLUKE 43B. MARCA: RANGOS DE. 250W-1,56GW. POTENCIA: RANGO DE. 51er ARMÓNICO. ARMONICOS: RANGO DE. 50 A,500 A, 5 kA,50 kA. CORRIENTE: RANGO DE. 5 V, 50 V, 500 V. VOLTAJE: TEMPERATURA DE TRABAJO:. 0°C-50°C. Fuente: Catálogo Fluke,(2012). 2.2.2 PARAMETROS TÉRMICOS 2.2.2.1.ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN Mide que sustancias se generan en la combustión de un determinado equipo y la cantidad de esas sustancias.. Figura 2.4- Analizador de Gases (Catalogo Testo,2012).

(40) 23. TABLA 2.7-Característicastécnicas del analizador de gases PARAMETROS. RANGO DE. DE MEDICIÓN. MEDICIÓN. O2. 0-25Vol%. PRECISIÓN. ±0.2 Vol% ±10ppm(0…199ppm). CO,H2-COMP. 0-10000ppm. ±5% promed.(200…2000ppm) ±10% promed.(resto de la gama). COBW,H2-COMP. 0-500ppm. ±2ppm(0…39.9ppm CO) ±5% promed.(resto de la gama) ±5ppm(0…99ppm). NO. 0-4000ppm. ±5% promed.(100…1999ppm) ±10% promed.(resto de la gama). NOlow. 0-300ppm. NO2. 0-500ppm. MARCA. ±2ppm(0…39.9ppm CO) ±5% promed.(resto de la gama) ±5ppm(0…99.9ppm) ±5% promed.(resto de la gama) TESTO 350XL. Fuente: Catalogo testo 350XL,(2012). 2.2.2.2 TERMOMETRO DIGITAL Registra las tempuraturas que existan de equipos y medio ambiente.. Figura 2.5- Termómetro Infrarrojo (Catalogo fluke,2012).

(41) 24. TABLA2.8-Carácterísticas del fluke 566 infrarrojo FLUKE 566. MARCA RANGO DE. DE -40 °C a 650 °C. TEMPERATURA PRECISIÓN. <0°C;±(1,0°C(±2,0°F )+0,1° /1 °C o °F ). RESOLUCIÓN DE LA 0,1 °C PANTALLA TIEMPO DE. < 500 ms. RESPUESTA RANGO DE TEMPERATURA DE. DE -270 °C a 1372 °C. ENTRADA PARA EL TERMOPAR TIPO K TEMPERATURA DE. DE 0 °C a 50 °C. TRABAJO TEMPERATURA DE. DE 20 °C a +60 °C. ALMACENAMIENTO. Fuente:Catalogo Fluke,(2012). 2.2.3 PARAMETRO DE ILUMINACIÓN 2.2.3.1 LUXOMETRO Este equipo se utiliza para medir la cantida de luzemitida por una fuente luminosa..

(42) 25. Figura 2.6- Luxómetro (Catalogo PCE,2012). TABLA 2.9 -Características específicas del luxómetro pce-174 MARCA. RANGO. PRESICIÓN. REPRODUCIBILIDAD CONDICIONES AMBIENTALES. PCE-174 400/4000/lux 40/400klux 40/400/4000/fc 40kfc ± 5% del valor de medición ±10 dígitos (<10000 lux) 3%. 0…40°C/80% Hr Seguridad:IEC-1010-1;EN 61010-. NORMATIVA. 1 EMV:EN 50081-1;EN 50082-1 correspondiente DIN 5031;DIN 5032. Fuente: Catalogo PCE, (2012).

(43) 26. 2.3 EQUIPO DE PROTECCIÓN Para realizar cualquier actividad que genera algún riesgo se tiene que utilizar equipos de protección personal para de esta forma evitar posibles accidentes que se puedan generar.. Figura 2.7- Equipo de Protección (INECPRO,2012). El cuadro siguiente explica el equipo de protección personal que se necesita para hacer una auditoría energética en una fábrica. TABLA 2.10-Elementos de protección personal EEP ZAPATOS DIELÉCTRICOS GUANTES DIELÉCTRICOS GUANTES TÉRMICOS. CARACTERISTICAS. NORMA. <500 Vac. UNE EN ISO 20345. Resistencia: 0, 5, 10, 15 mil Voltios. IEC 60903. Resistencia: de 600 °C. ------------------. 5-20 db. ANZI-S3-19 y CE-EN 352-2. CINTURON DE ARNES. Peso de resistencia de 1200 kg. ------------------. GAFAS DE SEGURIDAD. Marca:Perkson. ANSI Z. 87.1. TAPONES PARA LOS OIDOS. Fuente:Catalogo Inecpro.(2012).

(44) 27. 2.4 DESCRIPCIÓN DE LA FABRICA ACRILUX La Empresa Acrilux se encuentra en funcionamiento en el mercado por más de cuarenta años, se encuentra ubicada en la Av. de las Hiedras y Av. de los Granados y las Oficinas y bodega se encuentra en el pasaje N44 E10-26 y 6 de diciembre. ACRILUX se dedica a la fabricación de láminas acrílicas con una producción mensual de más de 2000 láminas que son de diferentes tamaños , de veinte colores distintos y seis diferentes texturas, existen tres tipos de láminas que fabrica. UR(Uso. General),MF(Manufacturas. Finas). y. XR. (laminas. Extra. resistentes).. . Figura 2.8- Ubicación Acrilux (Propia de autor, 2012) La fábrica Acrilux comparte tanto el transformador como el espacio físico con otras dos empresas que son FIX y ROBOT, este transformador capacidad de 378 kVA.. tiene una.

(45) 28. En la empresa trabajan 30 personas que operan en diferentes áreas de trabajo, el horario de trabajo de la empresa es desde las 7:00 AM hasta las 7:30 PM. La tabla 2.11 indica cómo está distribuido el personal según su área de trabajo, a veces el horario puede variar dependiendo de las necesidades de la fábrica. TABLA 2.11-Número de trabajadores fabrica Acrilux S.A ÁREA. TRABAJADORES. HORAS. Planta. 18. 12. Laboratorio. 2. 12. Mantenimiento. 1. 8. Jefe planta. 2. 10. Gerencia general. 1. 8. Contabilidad. 3. 8. Bodega. 2. 8. Total. 30 Fuente: Acrilux S.A. 2.5. PLANILLAS DE CONSUMO. 2.5.1 TARIFA ELÉCTRICA La tarifa eléctrica depende del tipo de cliente y se factura de acuerdo al horario de atención, en este caso se encuentra en la categoría G7 que es TARIFA DE MEDIA TENSIÓN CON DEMANDA, se aplica a los consumidores industriales que disponen de un registrador de potencia máxima o para aquellos que tienen potencia calculada. Los cargos tarifarios de acuerdo al horario para la categoría G7 es la siguiente:.

(46) 29. TABLAJ2.12 -Costo de energía RANGO DE CONSUMO. ENERGIA [USD/kWh]. L-V 08H00 hasta 18h00. 0,058. L-V 18h00 hasta 22h00. 0,072. L-V 22h00 hasta 08h00. 0,042. S,D,F 18h00 hasta 22h00. 0,058. S,D,F 22h00 hasta 08h00. 0,042. Fuente: Empresa Eléctrica Quito,(2012). Se observa que los valores tarifarios de la tabla coinciden con la factura que emite la Empresa Eléctrica Quito. En el siguiente gráfico se muestra la factura eléctrica para el transformador de 378kVA..

(47) 30. Figura 2.9- Planilla Eléctrica (Empresa Eléctrica Quito, 2012).

(48) 31. 2.5.2. PLANILLA DIESEL. La fábrica Acrilux utiliza diesel industrial tipo 2 para generar vapor que sirve en el calentamiento de piscinas, hornos, reactores y torre de destilación. En la Figura 2.10 se observa la factura de diesel para el mes de julio del 2012.. Figura 2.10- Planilla Diesel (Acrilux,2012).

(49) 32. 2.6 CONSUMOS ENERGÉTICOS. En el sector industrial existen varios tipos de fuentes de energía, en el caso de la fábrica Acrilux son energía eléctrica y térmica que consiste en la utilización de diesel industrial tipo 2. 2.6.1 CONSUMOS ELÉCTRICOS La fábrica utiliza. para su funcionamiento. motores, lámparas. y artefactos. electrónicos (computadoras, balanzas electrónicas, radio etc.) .Por esta razón se realizó el levantamiento de carga (más detallado en el Anexo 4) como ilustra la siguiente gráfica.. LEVANTAMIENTO DE CARGA 120,00. kW INSTALADOS. 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 POTENCIA kW. MOTORES. ILUMINACION. EQUIPOS DE OFICINA. 113,95. 13,54. 1,63. Figura 2.11- Levantamiento de Carga (Propios del Autor, 2012). Uno de los problemas es determinar el consumo energético anual del periodo Enero –Diciembre 2012, el motivo es que la fábrica ACRILUX comparte el medidor de energía y el transformador con dos empresas más que son Robot y Fix. Para determinar el valor que debería pagar cada empresa decidieron.