Practicas Para El Ahorro de Energia en La Industria

8/18/2019 Practicas Para El Ahorro de Energia en La Industria

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MEJORES PRÁCTICAS PARAEL AHORRO DE ENERGÍA EN

LA INDUSTRIA

on la Eficiencia Energética no

solo se logra un mejor flujo de

aja, también se ayuda al Medio

Ambiente.

Jorge E.Balaguera I.E.


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PRESENTA! "or#

ENTRA$ES E$% TR& AS

del N!RTE de SANTANER S.A. E.S.P.

RESEAR ' ( SER)& ES $tda.

onsultor &ndustrial


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ANTE EENTES

El consumo energético mundial es de*+.. barriles de "etr-leo

+... "ies cbicos de gas /+.. Toneladas de Carb-n

cada +0 1oras.Para los "r-2imos + a3os el consumode energ4a se incrementar5 en un 06,

estima la Agencia &nternacional deEnerg4a7A&E,Esto nos obliga a tomar 8medidases"eciales9 "ara estimular el :so

Eficiente de las Energ4as.


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ANTE EENTES

Con base en esta situaci-n en Colombiase tienen entre otras las siguientesacciones#Resoluci-n /*7;/; de


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!NTEN&!

&ntroducci-n #

once"tos generales

Prim era "arte

#

@esti-n administratia "ara un

manejo eficiente de la energ4a.

Segunda "arte #

@esti-n o"eratia "ara un

manejo eficiente de la energ4a.


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&ntroducci-n

#

once"tos

@enerales.


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El a1orro de energ4a debe ser un"roceso continuo Bue im"lica#

ME& &CN de insumos y "roductos.

E)A$:A &CN y aloraci-n de lascondiciones actuales.

&MP$EMENTA &CN de ideas

"ro"uestasAND$&S&S de nueos resultados,com"arados contra las condiciones

iniciales mejoramientoF


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Este "roceso im"lica#

E &S&!NES AM&N&STRAT&)AS "or lasim"licaciones en el "roceso.

EG:&P! E TRAHA

&MP$EMENTA &CN de actiidades,tiem"o, recursos y "ersonal.


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El "roceso de E.E. tiene dos elementosfundamentales#

/.&N& A!RES ENER@%T& !S comola 1erramienta de car5cter gerencialBue "ermite el seguimiento y control alos resultados del "roceso de mejora.

+. ARA TER&JA &CN ENER@%T& A es

la medici-n ejecutada sobre loseBui"os "ara saber cuanta energ4a seconsume y cu5l es el grado deeficiencia en ese consumo.


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&ndicadores de consumo energético

El indicador de consumo "ermitemedir el costo energético de la

"roducci-n$os indicadores energéticos m5s

usuales son#

!NS:M! I&

est5 de"endiendo de la "roducci-n.

!NS:M! )AR&AH$E, es aBuel Bue

si de"ende de la "roducci-n.


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!NS:M! ESPE KI& !, es larelaci-n entre el consumo de uninsumo energético contra la"roducci-n Bue éste origina

El consumo es"ec4fico se "uedea"licar a cada secci-n "roductia dela em"resa, de tal forma Bue serealice un mejor an5lisis a cadasituaci-n.

Se debe detallar el seguimiento a los"rocesos o eBui"os Bue tienen una

Mayor intensidad energética.


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C E

!NS:M! ENER@ET& !

E L 77777777777777777777777777777777777777777

:N&A E PR!: &!N

C Emí!ma

Pro"u##!$ Pro"u##!$ O%&!ma

!NS:M! ESPE &I& !


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&ndicadores de consumo energético

&N& A!R E !NTR!$ debe sermedible f5cilmente y re"resentar unarelaci-n directa y de"endiente entre dos

"ar5metros.&N& E E !NS:M! "ermite unarelaci-n e2acta entre unidades de energ4a

y unidades de "roducci-n.&N& E E @AST! ENER@ET& ! relaci-n entre el costo del consumo deenerg4a contra el total de gastos de la

em"resa.


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'ERRAM&ENTAS

/. &A@RAMA E &SPERS&CN#• Presenta relaci-n entre dos ariables• Precisa si el indicador es 5lido o no.•

Permite generar nueos indicadores.• &dentifica la influencia de los factoressobre los consumos energéticos.

+. @RDI& ! E !NTR!$#Permite ealuar la estabilidad de un"roceso, tiene limites su"erior e inferior.


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?. @RDI& ! ENER@KA

PR!: &CN

Permite establecer una relaci-nentre el consumo de energ4a y la"roducci-n de igual forma debe"ermitir la identificaci-n de aBuellaenerg4a N! asociada a la "roducci-n,debe "ermitir se"arar la energ4aconsumida "or "roducci-n.


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@r5fico consumo Producci-n, "ermiteanaliOar un com"ortamiento.


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@r5fico consumo Producci-n, "ermiteanaliOar un com"ortamiento.

=/; QT

>+ QT=?? QT

=? QT

>=* QT


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Primera Parte

#

@esti-n

administratia "ara

un manejo eficiente

de la energ4a.


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No muc1as eces en el manejo de

los diferentes eentos

"roductios se realiOa @esti-n de

la Energ4a consumida, esto

debido a Bue no es costumbre en

nuestro medio.

Pero al realiOar este ti"o de

@esti-n, se logra tener "lena

consciencia de la magnitud del

consumo y de la forma como se


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Esta nuea isi-n llea a

relacionar un consumo energético

con una "roducci-n lograda.

8$a energ4a es un elemento fundamental "ara

las o"eraciones de una em"resa y "uede

re"resentar un costo muy im"ortante "ara

las mismas, inde"endientemente de su

actiidad.

Se "uede tener una idea, al considerar el uso

de la energ4a dentro de la cadena de

suministro de una em"resa, desde las

materias "rimas 1asta el reciclaje.9

&S! =/F


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$a o"timiOaci-n en el uso de los

recursos ENER@%T& !S inolucra

el consumo de insumos, su

demanda, su dis"onibilidad y la

ada"tabilidad de los mismos.

Para llear a cabo un "rograma

de EI& &EN &A, se debe entender

Bue este es continuo, Bue se debe

medir "ermanentemente y Bue

im"lica un ciclo de mejoramiento.


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$a energ4a m5s econ-mica es la Bue

no se consume, "ara ello se define

el esBuema de Eficiencia Energética

de una em"resa en cuatro 0F

factores.


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Es im"ortante tener identificadas

las condiciones actuales o

iniciales y la 8causa ra4O9 Bue

"ermitir5 obtener a1orros en el

uso de los diferentes energéticos.

Es igualmente im"ortante "oder

definir unos 8indicadores9 de f5cil

medici-n "ara "oder cuantificar

los diferentes logros.


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$as diferentes acciones "ara la

o"timiOaci-n en el consumo de la

energ4a no deben afectar el

"roceso "roductio y las mismas

se deben "royectar

consecuentemente#

•

ambio de cultura en el

"ersonal

• :so de fuentes naturales.

• :so de nueas tecnolog4as.

• ambio en los "rocesos.


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El "roceso de mejora "ara lograr

8a1orro de energ4a9 debe

identificar#

• $as nueas condiciones

o"eratias a las cuales se Buiere

llegar.

•

El tiem"o en el cual se Buiere

lograr resultados.

• Ealuar los a1orros a lograr.

• Estimar las inersiones

• Estimar el tiem o de


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El "roceso inicial im"lica el uso

de una base de datos de "or lo

menos +0 meses de informaci-n

de cada d4a, donde se encuentre

"roducci-n y el consumo de los

diferentes energéticos

relacionados.

El manejo estad4stico de esta

informaci-n "ermite identificar la

@esti-n Energética en el sistema

roductio.


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Esta informaci-n genera un

gr5fico de Energ4a EF s

Producci-n PF.

En el eje se ubica la Energ4a y

en el eje se ubica la

Producci-n.

:tiliOando el método de los

m4nimos cuadrados se "uede

determinar el coeficiente de


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E L mP U E

o

onde,

E L

onsumo de energ4a del

"eriodo.

P L

Producci-n asociada al

"eriodo.

m L

Pendiente de la recta.

Eo L

&nterce"to de la recta con eje

Esto significa la energ4a N!

asociada con la "roducci-n.

mP L

Energ4a S& relacionada con la


29/73

/

+

?

0


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&nformaci-n inicial sin filtrar

Q717

d4a

Ton


31/73

Primer filtro, estudia y elimina

ER!S


32/73

Se definen l4mites en el "roceso


33/73

Se define $4nea Hase de Energ4a


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VGué es la l4nea baseW

Es un indicador Bue determina elconsumo energético actual. Es elreferente contra el cual se 1ar5n las

com"araciones de las medicionesfuturas.Es una ariable Bue determina elconsumo es"ec4fico de energ4a de lainstalaci-n ealuada.Se "uede definir una $4nea base "or"roceso o "roducto.


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An5lisis de las situaciones

&nicial

y L +,*0>2

Q1dF

Iinal y L /,=>>2 U +/>?,

Q1dF

Esto "royecta un beneficio

econ-mico

+,*0> X /,=>> L /,+00 QTon

isminuci-n de costos

Y

Z?;=,;?Ton


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$a :PME define en +/ la 8$4nea

Hase9 en "royectos M$ con

,+;/ g de !+ [\1 generado.

Por esta raO-n "ara esta em"resa,

se tiene Bue "uede disminuir su

niel de contaminaci-n en

/,+00 QTon ] ,+;/ gQ L

,?>+; g de !+ Ton


37/73

En el an5lisis estad4stico se

ace"ta una desiaci-n, la cual se

conoce como 8esiaci-n de

onsumo7

9.

Esta , determina la ariaci-n

del consumo energético

"lanificado res"ecto al consumo

real y sus causas, considerado en

el mismo "er4odo "roductio.


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L " X r L & " P" X PrF U Pr & " X & r

F

onde#

" L consumo "lanificado

r L consumo real

& " , &cr L Kndice de consumo "lanificado y

real

P" , Pr L Producci-n "lanificada y real

& "P"XPrF L efine la

ariaci-n "or cambios

en la "roducci-n .

Pr&c"X&crF L efine la

ariaci-n "or cambios

en la eficiencia .


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MANTEN&M&ENT! CENTRA! EN $AEI&C&ENC&A ENER@%T&CA

:n correcto y eficiente mantenimientodebe mantener el consumo de energ4a

dentro de un l4mite 8raOonable9 1asta Buetermine la ida til de los eBui"os.:n reem"laOo o"ortuno de un eBui"o "oruno nueo, m5s eficiente en el dise3o

energético, ayuda a o"timiOar el consumode energ4a "ermitiendo al sistemasostener su est5ndar de EficienciaEnergética.


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E2isten cinco dimensiones "ara elaborar

un correcto Programa deMantenimiento dirigido a la EficienciaEnergética.

!METAF

/. !PERAT&!N !"eraci-n.

+. MA&NTENANCE Mantenimiento.?. EN@&NEER&N@ &ngenier4a.0. TRA&N&N@ Entrenamiento.=. AM&N&STRAT&!NAdministraci-n.


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!H


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Segunda Parte

#

@esti-n o"eratia

"ara un manejo

eficiente de la

energ4a.


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Se analiOar5n desde la -"tica de E.E.$os sistemas m5s incidentes en los"rocesos industriales#

Sistema Eléctricos. Sistemas mec5nicos. Sistemas térmicos. Sistemas de aire com"rimido.

Sistemas de refrigeraci-n. Sistemas de entilaci-n. sistemas de iluminaci-n.


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S&STEMAS E$% TR& !S#

Para "oder identificar como eficiente unsistema eléctrico de "otencia, se debe1acer seguimiento al com"ortamiento delos siguientes elementos# Cargabilidad en los transformadores. Coordinaci-n de "rotecciones. Huen Sistema de Puesta a tierra.

Halance del sistema de "otencia. Control sobre la Regulaci-n de oltajesen los diferentes alimentadores. Calidad del sistema de Potencia.


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argabil idad en los

transformadores.


46/73

Re" "eal!me&a#!$ a

me"!a Te'!$()*.+,, -ol&!o'.Me"!#!$ eme"!a Te'!$ a)*.+,, -ol&!o'.

Tra'orma"or "e)*+,, -ol&!o' a//, -ol&!o'.

Carga e 0a1aTe'!$2 a //,

-ol&!o'.

PROTECCIONES.

COORDINACI3N DE

PROTECCIONES.


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Huen S istema de Puesta a tierra.

• La #ara#&erí'&!#a &ra'!&or!a "e ua"e'#arga a&mo'4r!#a o alla a &!erra2 'o

e$meo' &ra'!&or!o'. • El CHO5UE T6RMICO 78& 9 "DT:"&;2 < el

CHO5UE MECÁNICO 78- 9 "-:"&; 'oe$meo' !elu"!0le' %or la mag!&u" "e

la #orr!e&e =ue 'e %re'e&a e ua"e'#arga e >A e &!em%o' #or&o'7m!#ro'egu"o';.

• El CHO5UE EL6CTRICO 7L."!:"&;2 o0l!ga a la

eergía a #am0!ar 'u orma %a'a"o "eal&a #orr!e&e?0a1o -ol&a1e a al&o -ol&a1e?0a1a #orr!e&e2 4'&o #au'a lo' '!!e'&ro'.

El &erreo o &!ee #a%a#!"a" "e "ar0ala#e a&ural a la eergía %o&e#!al %ara#o-er&!rla e #alor2 "a"o 'u al&í'!mo


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Lo =ue NO"e0e 'er

Como

SI "e0e'er


49/73

Halance del sistem a de "otencia.La orma amer!#aa IEEE ))@2

re#om!e"a u lím!&e "e + "e "e'0ala#ee&re líea'2 'u #l#ulo a%ro!ma"o 'elogra "e la '!gu!e&e orma( "e De'0ala#e 9

7Ma F De'-!a#!$ 7D)2 D+2 D*; :Prome"!o;),,

Prome"!o 9 7)+*;:*D)9A0'. 7Prome"!o ? );D+9A0'. 7Prome"!o ? +;

D*9A0'. 7Prome"!o ? *; La a'!me&ría "e &e'!oe'2 'e #oo#e #omoel "e'e=u!l!0r!o "e &e'!oe'. U '!'&ema&r!'!#o e'& e=u!l!0ra"o #ua"o lo

#o'&!&u


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esbalance de oltaje, "roduce "arasistemas "olif5sicos, dificultades en lascorrientes.$as corrientes desbalanceadas origina

"ulsaciones del Par motor ibraciones"érdida de eficiencia incremento detem"eratura.:n desbalance de solo ?,=6 "uedeincrementar las "érdidas en un +6esbalances su"eriores al =6 son ya"roblemas mayores segn.

Iuente NEMA M@&/7/0.?=

Halance del sistem a de "otencia.


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Regulaci-n de oltajes en los

diferentes alim entadores.


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Iactor de carga

L emanda media . M52ima

L

Pot.medida.\,0>F Pot.nomin.'P_ nominalF

El

Iactor de arga

define la

eficiencia o"eratia de un motor y

el I de P de funcionamiento del

mismo .

:n motor con Ic. menor del =6

no es aconsejable utiliOar.

Motores de Alta Efic. son +6

m5s costosos "ero =6 m5s

eficientes y con buen Mtto, "ueden


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)eamos un ejem"lo de I.C.

:n motor de + 'P, tiene los siguientesdatos de "laca#

` L *=6&n L =0 am"erios)n L ++ oltios

Potencia de la red L++]/,?+]?+,*],*/ L /,/+ Q.

I.C. L /,/+,0>F +,*=F L =,>6


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PARÁMETRO VOLTAJE + 10 % VOLTAJE - 10%

TORQUE INCREMENTA 20 % DISMINUYE 2 %

EFICIENCIA INCREMENTA 1 % DISMINUYE 2 %

FACTOR DEPOTENCIA

DISMINUYE 3 % INCREMENTA 2 %

CORRIENTE DE

ARRANQUE

INCREMENTA 10 % DISMINUYE 10 %

CORRIENTE A PLENACARGA

DISMINUYE 7 % INCREMENTA 10 %

TEMPERATURA DISMINUYE 4 % INCREMENTA 7 %

Efectos de la ariaci-n de l

oltaje en M otores Eléctricos


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alidad del sistem a de Potencia.

El #a'o "e arm$!#a' e'or!g!a"o %or '!'&ema'ele#&r$!#o' "e #o&rol =ueor!g!a "e'%ere#&o' e el'!'&ema "e eergía


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Sistemas

mec5nicos.

POTENCIA PARA ACCIONAMIENTO DE TRASLACI3N

9 7 -; : 7+ 2@@, ; 9 %o&e#!a e > 9 Pe'o &o&al e N 9 %er"!"a' ? ,2,, #o1!e&e' "e ro"!llo ,2,+, #o1!e&e' "e r!# 9 -elo#!"a" "e &ra'la#!$ m : m!u&o

9 re"!m!e&o me#!#o


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Sistemas de Bombeo

! "# + "$ + # + $ +& V'V ( 2') *

"# ! ,./, #. #.$,), .$,"$ ! ,./, #. $56# ! .##,$ 8 56 .6 .9,$ #. #.$,),$ ! .##,$ 8 56 .6 .9,$ #. $56V'V(2) ! ,./, 8 :.;8#,# #.; ;9


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Sistem as térm icos.


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El a1orro de combustible obtenido conuna buena regulaci-n de la combusti-n"uede a"ortar un = a 6 de a1orro enconsumo de combustible.

$as "érdidas de calor sobre las"aredes "ueden a"ortar un a1orro del/ al + 6 del combustible.Si la tem"eratura de los gases dec1imenea su"era los +?C, "uede ser"or un deficiente intercambio de caloren el interior de la caldera.



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El l4mite "or debajo del cual no esbeneficioso enfriar los gases, est5 enlos /C, ya Bue se "uede originarcorrosi-n en los conductos "or la

condensaci-n de 5cido sulfrico.A esta tem"eratura se le denominatem"eratura de roc4o.Esta restricci-n no es a"licable encombustibles con bajo contenido enaOufre, tales como gas natural ogases licuados del "etr-leo @$PF.



62/73

Sistemas de aire

com"rimido.

PR!: &CN

!NS:M!

APA &A

A$MA ENAM&ENT!

M!T!R

!MPRES!R

!NS:M!

MANTE N&M&ENT! A$ S&STEMA

ENTRA! EN $A EI& &EN &A


63/73

Sistemas de aire

com"rimido.

•

ada 0 de incremento de tem"eratura del

aire as"irado se incrementa el consumo de

energ4a en un /6 "ara el mismo caudal

• ada ? de disminuci-n en la tem"eratura

del aire as"irado origina un beneficio de un

/ 6 "ara el mismo caudal

•El aire as"irado se debe tomar de un medio

abierto no cerrado

•Reducir / "sig en la "resi-n de descarga a

> 'P re"resenta disminuir / Q1 de

consumo.

•Se considera "eBue3o un com"resor de

menos de ? 'P y grande a uno mayor a esta

ca"acidad.


64/73

•$os "untos de fugas mas frecuentes

son#

y / ms. y en las

Sistemas de aire

com"rimido.


65/73

Sistemas de

refrigeraci-n.

EI& &EN &A

EN $A I:ENTE

SEER !P

I$:

!NI!RT

I:@AS

MANTEN&M&ENT!

EI& &EN &A


66/73

!bjetios de la )entilaci-n ( Aire Acondicionado

• PR!M!C&!N E $A SA$: Mejora del aireinterno, eliminando to2inas, C!+ y sustanciasnocias

•

PR!M!C&!N E C!NI!RT

Tem"eraturas"romedio de +?C y 'umedad relatia de >6

Se "uede 1ablar de#

MeOcla, Cambio, Acondicionamiento de aire.

Manejando creatiamente estos conce"tos se"uede lograr a1orros significatios


67/73

:n sistema de )entilaci-n ( Aire Acondicionadose "uede 1acer m5s eficiente si#

Se tiene "resente el conce"to del sericio.

Se combina y maneja eficientemente efectos de

tem"eratura y elocidad de aire. Ti"o de ductos. Se usa racionalmente el sistema. Eficiencia del

eBui"o.

Se tiene "resente el conce"to de conseraci-n

de la energ4a. Se utiliOa estrategias l-gicas de o"eraci-n.

Se efecta un Mtto., Eficiencia del sistema.


68/73

Sistem as de

entilaci-n.

As"ectos de Eficiencia

Ti"o A2ial Ti"o Centr4fugo

POTENCIA PARA UN ENTILADOR

P 9 75 % ); : 7)2,,, ; P 9 %o&e#!a e >. 5 9 Cau"al e m&'.* : 'g"o. % 9 %re'!$ e mm #.".a7#oluma "e agua;

9 re"!m!e&o me#!#o


69/73

Sistemas de i lum inaci-n.

:na fuente $uminosa, consume una"otencia eléctrica atiosF.Produce un flujo medido en lmenes.Este flujo luminoso incide sobre una

su"erficie originando un niel deiluminaci-n o $uminancia, medido en$u2es.

Eficiencia de la Iuente se mide en#

$m enes atios


70/73

Sistemas de iluminaci-n.

:na forma de medir la Eficiencia en elsistema de iluminaci-n de da "or la,ensidad de Potencia eléctrica dealumbrado atiosmetro cuadradoF7PEA

AREA DPEA

AREA DPEA

CORREDOR *2@* OICINA )+2*

ESCALERAS @2@ ESTUDIO )2

BODEGAS @2 BAO /2)


71/73

VEn su em"resa SE !N! E cu5l es

la l4nea base energéticaW

V u5l es la cantidad de energ4a N!

asociada a la "roducci-nW

V u5l es la cantidad de energ4a S&

de"endiente de la "roducci-nW

V u5l es el "otencial de a1orro en

cada una de estas energ4asW


los PR! ES!SW


los EG:&P!SW

REI$ET&!NES


72/73

VEn su em"resa SE !N! E cuanto

se "uede a1orrar en la factura de

energ4aW

V u5nto se "uede a1orrar sin 1acer

inersi-nW

V u5nto se "uede a1orrar con

inersi-n recu"erable a SE&S >F

mesesW

V u5nto necesita inertir "ara lograr

a1orros significatios y cu5l su

tiem"o de recu"eraci-nW

V u5ntos gr. de !+ dejar4a de

REI$ET&!NES


73/73

@RA &AS

P!R S:

ATEN &CN

Practicas Para El Ahorro de Energia en La Industria

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