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Eficiencia energética en la industria, soluciones de
accionamientos eléctricos M.Sc.Mauricio Gómez
E-mail: [email protected]
SIEMENS / Large Drives / CAMCHAL Santiago Enero 2017
Santiago
2017
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Agenda
• Contexto
• Metodología
• Beneficios
• Tecnologías
• Herramientas de software
• Referencias
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Foco en la industria
oil & gas
Generación de energía
Transmisión de energía
Distribución de energía
Energía renovable
Energía consumida
Nuestro foco
Industria
Proceso productivo
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Demanda de energía por cliente en Chile
34%
28%
2%
10%
16%
10%
Demanda de energía (promedio últimos 15 años)
Minero
Industrial
Agrícola
Comercial
Residencial
Otros
Fuente: http://www.ine.cl/canales/chile_estadistico/estadisticas_economicas/estadisticas_economicas.php
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Consumo eléctrico chileno 2015
56%
19%
5%
5%
1% 4%
3% 7%
Estructura de consumo eléctrico chileno, por sectores y usos
Accionamientos eléctricos
Iluminación
Electrólisis
Refrigeración
Climatización
Procesos térmicos
Distribución interna
Otros usos
Fuente: En base al Programa de Estudios e Investigación en Energía, Universidad de Chile
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Aplicación de la eficiencia energética en la industria
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Qué puedo ganar con la eficiencia energética
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Beneficios de eficiencia energética
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Concepto Siemens Eficiencia Energética
Un proceso con tres pasos:
Identificar – Evaluar – Realizar.
La tecnología SIEMENS para
desarrollar esta metodología
Basado en ISO 50001
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Nuestra completa tecnología para la Industria
Apoyamos todos los procesos de valor agregado con productos de software integrado,
mejorando los flujos de trabajo y aumentando la productividad y la eficiencia
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Foco en la industria
oil & gas
Generación de energía
Transmisión de energía
Distribución de energía
Energía renovable
Energía consumida
Nuestro foco
Industria
Proceso productivo
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Ahorro de energía
Tipo de cargas características
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Consumo eléctrico chileno 2015
56%
19%
5%
5%
1% 4%
3% 7%
Estructura de consumo eléctrico chileno, por sectores y usos
Accionamientos eléctricos
Iluminación
Electrólisis
Refrigeración
Climatización
Procesos térmicos
Distribución interna
Otros usos
Fuente: En base al Programa de Estudios e Investigación en Energía, Universidad de Chile
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Tecnología Siemens: minimizar los costos durante el
ciclo de vida
Costo motor
USD 572
Instalación.
USD 220
Costos de la
energía USD
24.000
Consumo de energía típico hasta un 95% de los costos durante el ciclo
de vida
*Fuente: statistical motor lifetime DKI info brochure
Costos durante el ciclo de vida (%)
Potencia nominal (kW)
Ciclo de vida
en años
Inversión (compra)
Costos de
instalación y
mantención
Costos de
energía
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Ahorros potenciales con accionamientos eléctricos
El accionamiento eléctrico completo debe ser analizado para alcanzar un
consumo óptimo de energía
*) Fuente: ZVEI, Fachbereich elektrische Antriebe (2008)
Motors
• Motores de eficiencias IE2 e IE3
• Motores de imanes permanentes
• Puntos de operación óptimos
Control de velocidad
• Regulación de velocidad a través de variador de
frecuencia
• Aplicaciones de bombas, ventiladores
• Potencial de ahorro aprox. 30% de energía
Velocidad fija
Velocidad variable
System optimization … en reemplazo del control mecánico
Ahorros potencial:
Componentes del sistema
Fixed-speed drive
Variable-speed
drive
Ahorros potenciales
Incrementando la
eficiencia energética de
motores
Control de velocidad
eléctrico
en reemplazo del
control mecánico
aprox. 10%
aprox. 30%
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Motores Siemens Alta Eficiencia
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Motores Siemens Alta Eficiencia
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Normativa Chilena Nch 3086
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Motores Siemens Alta Eficiencia
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Motores Siemens de Imanes Permanentes
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Motores de Imanes Permanentes SIEMENS
Induction
motor
Gear
Carga
Carga
PEM Motor
Siemens MV Permanet magnet motor (rotor)
5 MW
140 kN
0- 800 rpm
690 V - 6,6 kV
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Ahorro de energía en aplicaciones regenerativas
Aplicaciones de izaje
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Ahorro de energía en aplicaciones regenerativas
Aplicaciones de correas en bajada
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Configuración de accionamientos requerida
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Principio de operación
Variador de frecuencia
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Topología de variador de frecuencia requerida (1Q)
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Topología de variador de frecuencia requerida (4Q)
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Ahorro de energía
Tipo de cargas características
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Ahorro de energía: Control de flujo utilizando
estrangulación
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Ahorro de energía: Control de flujo utilizando
variador de frecuencia
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Ahorro de energía: ventajas de utilizar variador de
frecuencia
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Conventional electric drive system
Figure: Siemens induction motor
Induction
motor
Gear
Carga
Carga
PEM Motor
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Permanet magnet motor
Figure: Siemens MV Permanet magnet motor (rotor)
Induction
motor
Gear
Carga
Carga
PEM Motor
5 MW
140 kN
0- 800 rpm
690 V - 6,6 kV
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Herramientas para la eficiencia energética
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Herramientas para la eficiencia energética
SIMOTICS EE COMPARATOR
Herramienta Link:
www.siemens.com/SINASAVE
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Herramientas para la eficiencia energética
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Herramientas para la eficiencia energética
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Herramientas para la eficiencia energética
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Concepto Siemens Eficiencia Energética
Un proceso con tres pasos:
Identificar – Evaluar – Realizar.
La tecnología SIEMENS para
desarrollar esta metodología
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Contacto
M.Sc. Mauricio Gómez
E-mail:
siemens.com