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MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGETICA EN EL

SECTOR DEL METAL

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EFICIENCIA ENERGÉTICA

• Reducir la factura energética

• Reducir la dependencia energética de los combustibles fósiles

• Reducir la emisión de gases de efecto invernadero

• Reducir el nivel de intensidad energética

• Ahorros económicos derivados de los ahorros energéticos

SER MAS COMPETITIVOS

BENEFICIOS

¿QUÉ ES LA EFICIENCIA ENERGÉTICA?

• EFICIENCIA ENERGÉTICA

Optimización de los consumos energéticos de tal manera que para realizar una misma operación se reduzca el consumo energético

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• EFICIENCIA EN EL SECTOR INDUSTRIAL

ACTUACIONES PARA MEJORAR LA EFICIENCIA

INDUSTRIAL

TECNOLOGÍAS ELÉCTRICAS

TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN Y UTILIZACIÓN DE CALOR

- Optimización de la factura eléctrica

- Iluminación

- Motores

- Sistemas de aire comprimido

- Bombas y ventiladores

- Producción industrial de frío

- Medidas de carácter horizontal

- Calderas

- Hornos de gas

- Secaderos

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AUDITORÍAS ENERGÉTICAS

• AUDITORÍA ENERGÉTICA

- Identificar dónde se consume la energía (mapa energético de una instalación / edificio)

- Obtener el balance energético global y la evolución del mismo

- Identificar las áreas de oportunidad que ofrecen potencial de ahorro de energía

- Determinar y evaluar económicamente los volúmenes de ahorro alcanzables y las medidas técnicamente aplicables

OBJETIVOS

Dónde?

Cómo?

Repercusión sobre costes?

Posibles mejoras para el ahorro?

CONSUMO

DE

ENERGIA

Ventaja competitiva

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- Ejemplo de documentación a requerir:

� Facturas eléctricas y de otros combustibles: permite conocer el orden de magnitud de los consumos y el porcentaje sobre el total. Optimización de potencias contratadas.

� Horarios y turnos: nos indica la periodicidad del uso que se hace de las instalaciones / edificio

� Equipos existentes: Inventario de equipos, características (potencia, fabricante, etc.).

� Procesos y planos: Características, tecnologías, modo de funcionamiento.

�Otros datos: Superficies, esquema de principio, esquemas unifilares, etc.

�Características constructivas: Cerramientas, carpinterías, huecos,..

METODOLOGÍA – PASO 1 Recopilación de la información y toma de datos

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METODOLOGÍA – PASO 2 Mediciones

• REALIZACIÓN DE MEDICIONES

Además de inventariar los diferentes elementos consumidores de energía, durante las visitas, se deben efectuar mediciones que nos ayuden a entender el funcionamiento de las instalaciones

� Suministros energéticos

- Medida curva de carga de la acometida general y de determinados equipos

- Instalación de equipos de medida para gas y otros combustibles

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• REALIZACIÓN DE MEDICIONES

� Tecnologías horizontales

- Sistema eléctrico: En puntos clave (compresores, bombas de impulsión, transformadores, etc.)

- Sistemas de acondicionamiento térmico, climatización y ventilación

- Análisis de combustión de calderas para determinar rendimiento

- Medición de temperaturas, caudales, presiones,…

� Procesos industriales

–Medición de los consumos de los distintos procesos y equipos

METODOLOGÍA – PASO 2 Mediciones

23,74%

3,33%

21,91%

9,53%

2,24%

26,13%

1,86%0,41%10,84%

REPARTO DE CONSUMOS

Alumbrado

Climatización

Compresores

Estampado

Corte

Hornos

Prensas

Transportadores

Varios

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Con la documentación y los datos y las medidas recopilados en la planta se puede realizar un análisis técnico de la situación energética de la instalación

METODOLOGÍA – PASO 3 Análisis y evaluación

Para un análisis metódico y eficiente:

� Clasificación del consumo energético en función de los diferentes usos. Es decir, clasificación según se use en iluminación, climatización, etc. De esta manera se

detectan dónde se focalizan los consumos más grandes

� Identificar ineficiencias y causas de las mismas (lámparas ineficientes, aislamientos insuficientes, fugas

compresores, etc.)

� Propuestas de mejora para solucionar las ineficiencias detectadas

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OPTIMIZACIÓN DE LOS CONTRATOS ENERGÉTICOS

POTENCIAS MAXIMAS DIARIAS

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

POTENCIA MÁXIMA DIARIA POTENCIA CONTRATADA POTENCIA OPTIMIZADA

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

Qd Aplicada

Qd Máxima

Qd contratada

105%

85%

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MAXIMIZAR LA EFICIENCIA

� Mantenimiento preventivo: Menor Coste

– Filtros, aceites y grasas

– Limpiar intercambiadores

– Condiciones de uso de motores

– Optimización rendimientos de combustión

� Tecnología

– Alumbrado (lámparas de bajo consumo, LED)

– Equipos de alta eficiencia (Calderas, motores, máquinas de frío)


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OPTIMIZAR EL USO DE LA ENERGÍA

� Recuperación calores residuales

� Considerar el uso de energías renovables y/o alternativas de alta eficiencia

– SOLAR TÉRMICA

– SOLAR FOTOVOLTAICA

– MICROCOGENERACIÓN O COGENERACIÓN


Caldera Maquina Absorción

TorreRefrigeración

Demanda frío

Caldera Maquina Absorción

TorreRefrigeración

Demanda frío

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EJEMPLO DE EQUIPOS DE PROCESO

Ejemplo: Equipos de proceso

� Reducir pérdidas– Mantener y mejorar los calorifugados

– Reemplazar equipos sobredimensionados

– Eliminar fugas de aire comprimido

� Maximizar eficiencia– Motores de alta eficiencia

– Introducir variadores de velocidad

– Filtros de armónicos


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EJEMPLOS DE MEJORA

Medida curva demanda compresor 90kW

Instalación de un variador de frecuencia en un compresor

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EJEMPLOS DE MEJORA

Instalación de un variador de frecuencia en un compresor

ESTUDIO ECONOMICO

Consumo energético anual 266649,35 kWh

Emisiones 173055,43 Kg CO2/año

Coste económico anual 30718,00 €

Fase de ciclo

Carga Descarga TOTAL

Ciclo de funcionamiento 50,00% 50,00% 100,00%

Potencia consumo kW 94,00 32,00 63,00

Potencia útil kW 75,00 0,00 37,50

Producción de aire (Nm3/min) 12,30 0,00 6,15

Consumo específico (Wh/Nm3) 127,37 170,73

ESTUDIO ECONOMICO

Consumo actual 266649,35 kWh

Consumo optimizado 195520,00 kWh

Ahorro consumo 26,68 %

Ahorro energía anual 71129,35 kWh

Ahorro económico anual 8194,1 €/año

Ahorro emisiones 46162,95 Kg CO2/año

Inversión de la medida 9589 €

P.R.S. 0,77 años

Instalación del variador

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EJEMPLOS DE MEJORA

Sustitución del motor del ventilador de la aspiración deldesengrasado por otro de menor potencia nominal de alta eficiencia

Se trata de un motor que trabaja a carga parcial, y se propone una acción alternativa a instalar un variador de frecuencia

Motor de 30 kW que consume 18 kW.

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EJEMPLOS DE MEJORA

Sustitución del motor del ventilador de la aspiración deldesengrasado por otro de menor potencia nominal de alta eficiencia

CARACTERISTICAS Motor actual Motor propuesto

Marca LEROY SOMER SIEMENS

Modelo - 1LG4 183-2AA

Potencia nominal (kW) 30,00 22,00

Rendimiento ŋ 0,860 0,91

Cos φ (placa) 0,93 0,86

R.P.M. 2.940,00 2.945,00REGIMEN FUNCIONAMIENTO Motor actual Motor propuesto

Potencia nominal (kW) 30,00 22,00

Factor de carga 52,00% 71,54%

Potencia Absorbida (kW) 18,50 17,24

Rendimiento 0,85 0,91

Potencia Util 15,74 15,74

Energía consumida (kW/h) 178.365,73 169.304,68

Coste económico (€) 14.076,55 13.361,45

ESTUDIO ECONOMICO MEDIDA

Consumo actual 178.365,73 kWh

Consumo optimizado 169.304,68 kWh

Ahorro energía anual 9.061,05 kWh/año

Ahorro energía anual 5,08% %

Ahorro económico anual 715,09 €/año

Ahorro emisiones 3.533,81 Kg CO2/año

Inversión de la medida 2.980,00 €

P.R.S. 4,17 años

Se trata de un motor que trabaja a carga parcial, y se propone una acción alternativa a instalar un variador de frecuencia

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EJEMPLOS DE MEJORA

Ajuste de los parámetros de combustión de un horno

Horno de oxidación reducción, para tratamiento térmico del acero

HORNO – RESULTADO ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN

Temperatura de humos 274 º C

Contenido de O2 12,4 % O2

Dióxido de Carbono 4,9 % CO2

Monóxido de Carbono 80 Ppm

Exceso de aire 2,45 λ

Rendimiento de la combustión 78 %

Valor de λ objetivo 1,31Tª de humos 274,00 ºC

CO2 9,16 %

O2 4,97 %CO 80,00 ppmTª ambiente 24,20 ºC

PÉRDIDAS POR CALOR SENSIBLE 12,76%PÉRDIDAS POR INQUEMADOS 0,06%RENDIMIENTO DE LA COMBUSTIÓN

87,18%

0123456789

101112

CO

2

O2

DIAGRAMA OSTWALD

Línea comb. completa Línea exceso-def de aire Punto de trabajo actual Punto de trabajo regulado

ESTUDIO ECONOMICO

Ahorro de combustible 11,57% %

Consumo energético 113.487.004,29 kWh / año

Ahorro energético 13.130.344,26 kWh / año

Ahorro económico 443.951,21 € / año

Ahorro emisiones 2.639.199,20 kg CO2 / año

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EJEMPLOS DE MEJORA

Aislamiento del cuerpo de una caldera

Se trata de una caldera de tipo pirotubular, en la que el fluido frío absorbe el calor de convección procedente de los gases, para agua sobrecalentada

ESTUDIO ECONÓMICO

Ahorro 4,87 kW

Ahorro energético 42.074,59 kWh/año

Ahorro energético 0,21%

Ahorro económico* 1.422,59 €/año


Inversión 1.000,00 €

Periodo de retorno simple 0,70 años

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EJEMPLOS DE MEJORA

Mejora del aislamiento de los conductos de recuperación de losgases del horno

En la industria existe una recuperación parcial de calor sobre los gases de escape del horno paracalentar, a través de un intercambiador de calor aire-aire, el aire de aporte tanto a los quemadores delpropio horno de oxidación reducción como al quemador de la caldera

ESTUDIO ECONÓMICO

Ahorro 9,72 kW

Ahorro energético 84.014,36 kWh/año

Ahorro energético 0,43%

Ahorro económico* 2.840,62 €/año


Inversión 511,88 €

Periodo de retorno simple 0,1802 años

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EJEMPLOS DE MEJORA

Recuperación térmica de unos gases de proceso

Estúdio para la recuperación de la energía contenida en los humos de escape de un horno de revenido

ZONA 1

HORNO REVENIDO

Entrada

piezasZONA 2ZONA 3ZONA 4ZONA 5ZONA 6ZONA 7

LAVADO

PINTADO CURADOHORNO DEGANCHOS

Tª 400 ºcTª 400 ºc Tª 400 ºcTª 400 ºc Tª 400 ºcTª 300 ºcTª 300 ºc

Chimenea 1(Foco 5)

Chimenea 2

(Foco 6)

SECADO

Chimenea

(Foco 12)

Chimenea

(Foco 13)

Chimenea

(Foco 14)

Chimenea

(Foco 15)

Chimenea

(Foco 16)

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EJEMPLOS DE MEJORA

Recuperación térmica de unos gases de proceso

ZONA 1

HORNO REVENIDO

Entrada

piezasZONA 2ZONA 3ZONA 4ZONA 5ZONA 6ZONA 7

LAVADO

PINTADO CURADO HORNO DEGANCHOS

Tª 400 ºcTª 400 ºc Tª 400 ºcTª 400 ºc Tª 400 ºcTª 300 ºcTª 300 ºc

Chimenea 1

(Foco 5)

Chimenea 2

(Foco 6)

SECADO

Chimenea

(Foco 12)

Chimenea(Foco 13)

Chimenea(Foco 14)

Chimenea

(Foco 15)

Chimenea(Foco 16)

Consumo cubierto en zonas 6 y 7 1.140.973,08 kWh / año

Consumo cubierto en zonas 6 y 7 100 %

Contenido en gases tras 1er aprovech. (1 y 2 a 6 y 7)

502.960,62 kWh / año

% disponible consumo sobre curado 37,19%

Energía a aportar al curado mediante quemador tras aprovech. 1 y 2

849.594,94 kWh / año

Energía TOTAL a aportar mediante quemador tras aprovechar gases

1.633.486,27 kWh / año

Si además se aprovecha la energía del horno de ganchos…..% energía disp. Horno ganchos 28,12%Energía a aportar al curado mediante quemador tras aprovech. ganchos

610.671,54 kWh / año

Energía TOTAL a aportar mediante quemador tras aprovechar gases

1.394.562,87 kWh / año

Potencia térmica disponible (ahorrada)

348,78 kW

Correspondencia energía térmica real

36,36 m3 GN

Energía térmica disponible (ahorrada)

1.882.857,11 kWh / año

m3 de GN ahorrado 159.564,16 m3 GN / añoCoste 0,03532 € / kWhAhorro económico 66.503,31 € / añoAhorro económico 13,12%

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GRACIAS POR SU ATENCIÓNFrancisco Martí

[email protected]

SGS TECNOS S.A.

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