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CURSO DE ECOEFICIENCIAI.E.E. BARTOLOMÉ HERRERA

Centro de Conservación de Energía y delAmbiente

Área de Capacitación

EFICIENCIA ENERGÉTICAExpositor: Ingº Alvaro Freddy Apaza Rios

EFICIENCIA ENERGÉTICA


La Unión Europea define:Edificio de consumo de energía casi nulo

• muy alto nivel de eficiencia energética• casi nulo o muy bajo uso de energía• uso de energías renovables

1. Conceptos básicos de eficienciaenergética

2. En el sector residencial3. En el sector público4. En el sector comercial y servicios5. Gestión de la energía6. La energía en el mundo

CAMPOS TEMÁTICOS

1.- CONCEPTOS BÁSICOS DEEFICIENCIA ENERGÉTICA

7

¿QUÉ ES ECOEFICIENCIA?

Es añadir cada vez más valor a losproductos y servicios

Consumiendo menos recursos ygenerando menos contaminación

ECOEFICIENCIA

Valor del producto y/o servicio

Suma de los impactos ambientales

¿QUÉ ES EFICIENCIA ENERGÉTICA?

Es añadir cada vez más valor a losproductos y/o servicios

Consumiendo menos energía


Valor del producto y/o servicio

Suma de la energía consumida


Se puede mejorar por implantación de:

• Medidas e inversiones a niveltecnológico

• Medidas de gestión y de buenoshábitos de consumo en la sociedad.


• No debe confundirse con ahorro deenergía o reducción del consumo.

• El servicio prestado por la energíadebe mantenerse o mejorarse.


+Reducción de GEI

Reducción de uso decombustibles

Menor frecuencia demantenimiento

Menor consuno deenergía eléctrica

EFICIENCIA ENERGÉTICAEficiencia energética

Ahorro económico

Costo de implementación

Ahorro deenergía

Reducción deemisiones

Retorno deinversión

+


+

MENOS CONTAMINACIÓN

MÁSSALUD

¿QUÉ ES UNA AUDITORIA ENERGÉTICA?

• Procedimiento sistemático para obtenerun adecuado conocimiento del perfil delos consumos energéticos en unainstalación

• Se identifica y valora las posibilidades deahorro de energía desde el punto de vistatécnico y económico

AUDITORIA ENERGÉTICA

OBJETIVOS:

• Mejorar la contratación de la energíaeléctrica y los combustibles

• Optimizar los consumos energéticos• Reducir las emisiones por unidad de

producción• Conocer la situación general y los puntos

críticos• Analizar la posibilidad de utilizar energías

renovables

42% 29% 25% 4%

Residencial/Comercio

Industria/Minería

OtrosTransporte

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA FINALPOR SECTORES

EL SECTOR ENERGÉTICO

Conservación de Energía

1985

1997

1973

Eficiencia Energética

2015

Energía e Impacto Ambiental

?

EL MODELO 3E

ENERGÍA

ECONOMÍA AMBIENTE

ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN

Impacto Ambiental

Eficiencia EnergéticaEnergías renovables

ESCENARIOS DEMITIGACIÓN

Energía

Tecnologías deeficiencia energética

Tecnologías actuales

Tecnologías avanzadas

Recomendacionesgenerales

Mejoras en elproceso

¿CÓMO MEJORAR EL RENDIMIENTO?

23

COSTO DEL INSUMO ENERGÉTICOIndustria Ratio

Hielo

Cemento

Aluminio

Acero

Vidrio

Papel

Metalurgia

Textiles

Alimentos

70%

55%

30%

30%

30%

25%

15%

12%

10%

Costo de Energía

Costo de Producción

kWh / ton

INTENSIDAD ENERGÉTICA INDUSTRIAL

Unidad producida

KJ / m

Energíafacturada

Energíaconsumida

Energíafinal

Energíaútil

Sistema

Consumo energético

?Pérdidas energéticas

m3 / lt

2.- EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR RESIDENCIAL

26

Tarifa BT5:• Consumo de energía eléctrica (kWh utilizados en un mes)• No establece distinción en el horario de consumo (horas

punta)• No registra la demanda de potencia (kW).

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR RESIDENCIAL

Equipos que contribuyen en mayor proporción a lafacturación eléctrica en el sector residencial: IluminaciónRefrigeradorasTermas eléctricasOtras cargas especiales

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR RESIDENCIAL

29

ILUMINACIÓN

100 W (IN) 23 W (CFL) 12 W (LED)1995 - 2010

50 W (MH) 12 (CFL) 6 W (LED)

REFRIGERADORAS

COEFFICIENT OF PERFORMANCE (COP)COP = Calor extraído (efecto refrigerante) /

Energía suministrada (al compresor)

Expresado sin unidades

ENERGY EFFICIENCY RATIO (EER)EER = Calor extraído / Energía eléctrica

Expresado en Btu / Wh

EQUIVALENCIA:

COP = EER / (3.412 Btu/Wh)

POTENCIAL DESTRUCTOR DEL OZONO(ODP) DE LOS REFRIGENATES

TERMAS ELÉCTRICAS

AAPLICACIONES Horas de Uso

ALTERNATIVAS: Termas a Gas Termas

Solares

TERMOSTATO Set Point

ETIQUETADO

Escala de eficienciaenergética usada en las

etiquetas de loselectrodomésticos y

equipos eléctricos y/oelectrónicos

MEDIDAS A TOMARCALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN

• Sellar las puertas y ventanas en invierno para no usarcalefactores eléctricos

• Mantener el aire acondicionado en torno a los 26° C• Ventilar la casa en verano para evitar el uso de equipos de

aire acondicionado• Cubrir tuberías y el calentador de agua con aislamiento

adecuado• Considerar la posibilidad de instalar ventanas

energéticamente más eficientes• Si es posible, implementar un “Techo Verde”

MEDIDAS A TOMAR

Techo verde

MEDIDAS A TOMAR

AHORRO DE AGUA

• Regular la temperatura del calentador de agua en 50º Co menos

• Instalar cabezales de ducha de bajo flujo• Cerrar la ducha mientras se jabona• Tomar duchas en menor tiempo• Usar calentadores solares para agua caliente• Realizar ciclos de carga completas en la lavadora• Usar la configuración de ahorro de energía en la

lavadora• Considerar la posibilidad de secado al aire de la ropa

MEDIDAS A TOMAR

Calentador solar hecho con manguera de polipropileno negro

MEDIDAS A TOMAREQUIPOS DE COMPUTACIÓN

• Aprender, instalar y configurar un administrador de energíaen el equipo

• Comprar computadoras más eficientes con certificado deahorro de energía (Etiquetado Energético)

• Conectar los periféricos (impresora, escáner, altavoces,equipo de fax, etc) en un estabilizador multitoma y apagarloscuando no estén en uso

• Apagar el monitor en lugar de utilizar un protector depantalla

• Compartir el hardware (impresoras, scaners, etc)• Cambiar el monitor antiguo por uno nuevo más eficiente.

MEDIDAS A TOMARELECTRÓNICA Y ELECTRODOMÉSTICOS

• Bajar el brillo del TV y monitor de la computadora• Buscar y comprar dispositivos electrónicos que cumplan

con la norma ENERGY STAR o Etiquetado Energético• Considerar la posibilidad de sustituir equipos antiguos• Conectar los dispositivos electrónicos en una multitoma y

apagarla cuando no estén en uso• Desenchufar los aparatos que se usan pocas veces• Fijar la temperatura de la refrigeradora entre los 2 y 4 °C• Fijar la temperatura del congelador entre los -17 y -15°C

MEDIDAS A TOMARELECTRÓNICA Y ELECTRODOMÉSTICOS

• Instalar el refrigerador o congelador lo más lejos posible de losfocos de calor (sol, horno, radiadores, etc)

• Abrir la puerta del refrigerador la menor cantidad de vecesposibles

• No introducir nunca alimentos calientes en el refrigerador o en elcongelador

• Comprar refrigeradoras y/o congeladoras de modelo eficiente yecológico (Etiqueta Energética)

• Eliminar del congelador la capa de hielo antes de que alcancelos 3 milímetros de espesor

• Aprovechar el calentamiento de la plancha para planchargrandes cantidades de ropa de una vez

MEDIDAS A TOMAR

Ejemplos de certificados deahorro de energía

MEDIDAS A TOMARILUMINACIÓN

• Instalar interruptores divididos• Sustituir bombillas tradicionales por focos LED• Aprovechar la iluminación natural, usando luz artificial sólo

cuando sea necesario• No dejar luces encendidas en habitaciones que no se usen• Utilizar colores claros en paredes y techos para aprovechar

mejor la iluminación natural y reducir la artificial• Si está dentro de las posibilidades, usar detectores de

presencia (garajes y zonas de bajo tránsito)• Adaptar la iluminación a las necesidades (iluminación

localizada)• Mantener lámparas y pantallas limpias para aumentar la

luminosidad, sin aumentar la potencia

MEDIDAS A TOMAR

MEDIDAS A TOMAREN LA COCINA

• Aprovechar el calor residual, apagando la hornilla unos 5 minantes de retirar el recipiente (3 min en vitrocerámicas)

• Usar recipientes de diámetro ligeramente mayor que la zonade cocción y con fondo difusor de calor (salvo para cocinasde inducción)

• Utilizar ollas a presión: menos energía y ahorro de tiempo.• Procurar no abrir el horno innecesariamente• No es necesario precalentar el horno para cocciones

superiores a una hora• Apagar el horno un poco antes de finalizar la cocción: el calor

residual será suficiente para acabar el proceso• Utilizar el microondas para calentar pequeñas porciones.

MEDIDAS A TOMAR

3.- EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR PÚBLICO:

48

• OFICINAS• HOSPITALES• I.E.

4.- EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR COMERCIAL Y SERVICIOS

49

Clasificación de los usuarios:• Regulados• Libres (demanda mayor a 200 kW)

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ELSECTOR SERVICIOS

TARIFAS:BT (baja tensión) y MT (media tensión)

Planes tarifarios incluyen:• Consumo de energía eléctrica (kWh utilizados en un

mes)• Generación de energía reactiva (inductiva y capacitiva)• Distinción en el período de consumo (horas punta)• Demanda de potencia (kW)


Equipos que contribuyen en mayor proporción a lafacturación eléctrica en el sector servicios: Iluminación Aire Acondicionado Otras cargas especiales


DIAGRAMA DE CARGA

EHFP EHP

MDHFP

MDHP

54

ILUMINACIÓN EFICIENTEFL (LED)FL (T8)

MV MH HPS

55

ILUMINACIÓN EFICIENTE

LÁMPARAS DEINDUCCIÓNELECTRO-

MAGNÉTICA

56

ILUMINACIÓN EFICIENTE

SENSORES

ILUMINACIÓN NATURAL

AIRE ACONDICIONADO

SISTEMA CON RED DE DUCTOS

6.- GESTIÓN DE LA ENERGÍA

59

GESTIÓN DE LA ENERGÍA

• Concepto• Centros de costos energéticos• Monitoreo de energéticos• Indicadores energéticos• Potencial de ahorros• Secuencia de implementación• Herramienta informática

60

CONCEPTOOptimización de los recursos energéticos en lasdistintas actividades económicas que utilizanenergía mediante:

• Sectorización• Monitoreo• Determinación de estándares• Fijación de metas

Objetivo: Logro de beneficios económicospara las empresas

CONCEPTO

ANALISIS DE RESULTADOS DEL DIAGNOSTICO ENERGETICO

DIAGNOSTICO ENERGETICO (ESQUEMA OPERACIONAL)

SELECCIÓN DECENTROS DE

COSTOSENERGETICOS

INSTALACIONDE NUEVOS

MEDIDORES OADICIONALES

SELECCIONARENERGETICOS DE

MAYORESCONSUMOS Y

COSTOS

DEFINIRESTANDARES

DE CONSUMOSENERGÉTICOS

ESTABLCERMETAS DECONSUMOS

ENERGÉTICOS

REVISAR Y ACTUALIZAR CUANDOSEA NECESARIO (POR LO MENOS

UNA VEZ AL AÑO)

CENTROS DE COSTOS ENERGÉTICOS

• Similares a los CC que se aplican encontabilidad

• En los CCE se contabilizan los consumosde energía y la producción

• Se complementarse con los costos deproducción

• Los CCE pueden llegar a dividir a la plantadesde la configuración básica (áreas seproducción y servicios) hasta por equipos ycomponentes

CENTROSDECOSTOSENERGÉTICOS

GAS E.ELECTRICA SE.1 SE.2 SE.3

RECEPCION

SECADORES Y SILOS

PLANTA DE VAPOR

PREPARACION No.1

PREPARACION No.2

PROCESO DE HARINA No.1

PROCESO DE HARINA No.2

EXTRACCION No.1

EXTRACCION No.2

REFINACION No.1

REFINACION No.2

FAB. DE ENVASES

ENVASADO DE ACEITE

SERV: ILUMINACION

NOTA:

MEDIDORES ADICIONALES

MEDIDORES EXISTENTES

E E EE

A

A

E

E

E

E

E

E

E

E

E

A

A

E

A

E

A

E

64

MONITOREO ENERGÉTICO El monitoreo de los consumos energéticos se realiza

con:- Medidores simples o sofisticados- Medidores fijos o portátiles- Los datos se reunen en forma manual o automática.

El objeto es realizar la medición y contar coninformación confiable.

También es necesario registrar la información de laproducción (por tipos, por batch, semana, etc)

INDICADORES ENERGÉTICOS

Se consideran como ratio técnico-económico, que seutilizan a niveles de usos finales y otros

Es la relación de un consumo de energía (kWh, gal,etc.) con un indicador de actividad medido entérminos físicos (ton, l, etc.)

También se le denominan ¨Consumos Específicos¨ Representan factores de normalización que posibilitan

la comparaciones intersectoriales e internacionales

INDICADOR ENERGÉTICO

EMPRESAMateriaPrima

Energía Trabajo Humano

Producto

Agua Agentes

CEE = Energía consumida dentro de la fronteraProducción útil final67

POTENCIAL DE AHORRO

18.515.9

10.9

7.6

1.3 1.10

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Electricidad (kWh/hl) Agua (Hl/hl) Combustible (gal/hl)

1995 1997

EMPRESA CERVECERA

Año Base +2 años UnidadesElectricidad 18.46 15.93 KWh/hlAgua 10.88 7.55 Hl/hlCombustible 1.32 1.06 Gl/hl

Consumos Específicos

14%

31%

20%

Consumo / hl

68

IMPLEMENTACIÓN

SIN CAMBIO TECNOLOGICO CON CAMBIO TECNOLOGICO1ra FASE 2da FASE

UNIID

AD (e

nerg

ía)/

UNID

AD (p

rodu

cto)

TIEMPO

Estandar 1

Estandar 2Ahorros por operación y control Ahorros por operación y control

2-10 % de ahorro

10- 40% de Ahorro

2-10 % de ahorro

69

IMPLEMENTACIÓNPRIMERA FASE

• Control del exceso de aire en calderas, hornos, etc.• Reducción de fugas de vapor en trampas, válvulas, tuberías, etc.• Reducción de fugas de aire o mejor uso de este.• Control de operación de compresores.• Control en los sistemas de iluminación.• Control de temperaturas de calentamiento.• Reutilización de agua y eliminación de fugas.• Control de operación de máquinas en vacío.• Reducción de pérdidas eléctricas en distribución.

SEGUNDA FASE• Uso de recuperadores de calor en calderas y hornos.• Cambio de motores y bombas estándares por eficientes.• Cambio de lámparas y luminarias ineficientes por eficientes.• Uso de tecnologías de proceso más eficientes.

70

IMPLEMENTACIÓN

1ª Fase:• A. Conformación del Comité de Energía• B. Efectuar un diagnóstico energético• C. Identificación de los Centros de Costos• D. Monitoreo de los energéticos en condiciones actuales• E. Determinación de estándares y metas2ª Fase• F. Formulación y aplicación de acciones• G. Monitoreo permanente (con instalación de equipos de

medición) incluyendo cambios tecnológicos

HERRAMIENTA INFORMÁTICA

CENTRO DECOSTOS

ENERGÉTICO

ENER

GÍA

DATA DEENERGÍA

DATA DEPRODUCCIÓN

VARIABLESEXTERNAS

GESTIÓN

ACCIÓN

PROYECTOS

EVALUACIÓNDE

PERFORMANCE

MET

A

INFORMACIÓNHISTÓRICA

ESTÁ

ND

AR

PRO

DU

CTO

REPORTES

72

HERRAMIENTA INFORMÁTICA

Empresa

Planta

Centro Costo

Centro Costo

Medidor

Medidor

Planta

Producción

Energía eléctrica

Combustible

Producto 1

...

Desde el punto de vista degestión de la energía, la

fábrica es representada bajouna estructura jerárquica que

en términos de software seconoce como TreeView

74

SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA

NTP-ISO 50001: 2012

75

Sistemas de Gestiónde la Energía

ISO 50001 2012 - REQUISITOS DE LOSSISTEMAS DE GESTIÓN ENERGÉTICA CON

ORIENTACIONES PARA SU UTILIZACIÓN• El propósito de esta Norma Técnica Peruana (NTP) es facilitar a las

organizaciones establecer los sistemas y procesos necesarios paramejorar su desempeño energético, incluyendo la eficiencia energética,el uso y el consumo de la energía.

• La implementación de esta NTP está destinada a conducir a lareducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y de otrosimpactos ambientales relacionados, así como de los costes de laenergía a través de una gestión sistemática de la energía.

• Esta NTP es aplicable a organizaciones de todo tipo y tamaño,independientemente de sus condiciones geográficas, culturales osociales. Su implementación exitosa depende del compromiso detodos los niveles y funciones de la organización y, especialmente, dela alta dirección.

6.- LA ENERGIA EN EL MUNDO

77

LA PRODUCCION DE ENERGIAEN EL MUNDO

CONSUMO EN EL MUNDO PORTIPO DE ENERGETICO

• LA MAYOR PRODUCCION DE ENERGÍA ES EN BASE ACOMBUSTIBLES FÓSILES (PETRÓLEO, CARBÓN, GAS)

• LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA DE FUENTESHIDROELÉCTRICAS (LIMPIAS) ES CASI IGUAL A LA DEFUENTE NUCLEAR (PELIGROSA)

• POR SER MUY INCIPIENTE, LAS ENERGÍASRENOVABLES NO CONVENCIONALES (ENERGÍASLIMPIAS) NO APARECEN COMO UNA PRODUCCIÓNSIGNIFICATIVA DE ENERGÍA

CONCLUSIONES DE LA PRODUCCIÓN YCONSUMO DE ENERGÍA EN EL MUNDO

- CONTAMINACIÓN AMBIENTAL INTENSA

- EXCESO DE GENERACIÓN DE GASES DE EFECTOINVERNADERO (GEI)

- CALENTAMIENTO GLOBAL

- CAMBIO CLIMATICO

- DESASTRES ECOLÓGICOS

CONSECUENCIAS DE LA PRODUCCIONY CONSUMO DE ENERGIA EN EL MUNDO

ENERGÍA E IMPACTO AMBIENTALLa temperatura global se incrementa en función a la concentración de CO2.

ENTONCES…

Efectoinvernadero

(intensificado)

Calentamientoglobal

Cambioclimático

Gas

es d

e ef

ecto

inve

rnad

ero

Con

secu

enci

a de

lef

ecto

inve

rnad

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Cal

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glob

al y

sus

cons

ecue

ncia

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MUCHAS GRACIAS

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