Este documento describe un caso exitoso de eficiencia energética en una empresa textil peruana. Se realizaron evaluaciones de los sistemas térmico, de aire comprimido, de enfriamiento y eléctrico que permitieron identificar oportunidades de ahorro. Mediante ajustes operativos en los calderos y la optimización de otros sistemas auxiliares, la empresa logró reducir significativamente sus consumos energéticos y costos.

1. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
Expositor: Ing. CIP Manuel Bocanegra Alayo
Centro de Tecnologías Ambientales - CTA
Lima, 27 de abril del 2012

2. CONTENIDO
I. DESCRIPCIÓN GENERAL
II. SISTEMA TÉRMICO
III. SISTEMAS AUXILIARES
IV. SISTEMA ELÉCTRICO
V. MEDIDAS A IMPLEMENTAR
VI. CONCLUSIONES

3. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
I. DESCRIPCIÓN GENERAL

4. Descripción de la empresa
• La empresa pertenece al sector Textil Confecciones y el
código CIIU principal es el 1723 que corresponde a la
Fabricación de cuerdas, cordeles, bramantes y redes.
• Se dedica a la fabricación de redes con nudo, hilo
torcido y braided, redes raschel (sin nudo), hilos, cabos
de nylon, poligareta y flotadores para mercados como
Perú, Chile, Ecuador, México, Canadá e Italia.
• El número de empleados y obreros en la planta de
Ventanilla tiene un promedio de 450 personas.
• El área total construida en la Planta es de 21 760,18 m2.
• Trabaja dos turnos de 12 horas cada una y opera 8 760
horas al año.

5. Descripción del Sistema Eléctrico
• El suministro de energía eléctrica es alimentado por la concesionaria de
distribución EDELNOR, la tensión de suministro es de 10 kilovoltios, tiene
tres fases en Media Tensión, con las siguientes características:
– Número de suministro : 0505495
– Tipo de tarifa : MT4
– Potencia Máxima Contratada : 390 kW
– Modalidad de Facturación : Potencia Contratada
– Vigencia de Opción Tarifaria : Abril 2 001
– Código de Alimentador : V – 07
– Cuenta : 32 – 553 – 1001
– Tipo de Conexión : Subterránea
– Medidor Trifásico No. : 1616421
• Cuenta con dos transformadores trifásicos operativos (Principal y
Elevador), y dos transformadores trifásicos fuera de servicio.

6. Descripción del Sistema de Vapor
• Las instalaciones de la planta poseen dos calderos piro
tubulares.
• Los calderos en mención cubren los requerimientos
totales de vapor en la planta, trabajando
alternadamente, manteniendo siempre uno de ellos
operativo y el otro en Stand by.
• Los calderos producen vapor saturado que normalmente
oscila entre 90 y 125 psig.
• El vapor saturado es utilizado para suministro de calor, y
se efectúa cuando cambia de fase vapor a fase líquida
entregando su calor latente de vaporización.

7. Características de los calderos

8. Características del vapor producido

10. PLANCHADORA
FILAMENTOS CABOS
Uso de EE TELARES CON
TRENZADO
NUDO
TELARES SIN
FLOTADORES
NUDO
FUERZA M OTRIZ
ALQUITRANADO SISTEMA DE
Y RESINADO CALDERAS
SECADORAS CHILLER
TEÑIDO
TENSIÓN
380
VOLTIOS
ALUMBRADO
OFICINAS
ALUMBRADO
ILUM INACIÓN PLANTA
TOMACORRIEN
TES

11. Uso de P.I. 500

12. Consumo de EE
250 000
ENERGÍA ELÉCTRICA (kWh , kVARh)
200 000
150 000
100 000
50 000
0
Jul-01 Ago-01 Sep-01 Oct-01 Nov-01 Dic-01 Ene-02 Feb-02 Mar-02 Abr-02 May-02 Jun-02
TIEMPO (meses)
Energía Activa Energía Reactiva

13. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
II. SISTEMA TÉRMICO

14. SISTEMA DE ENERGÍA TÉRMICA
• Las evaluaciones energéticas realizados en los calderos de 700
BHP y 400 BHP, permitieron identificar las principales causas de
pérdidas de energía en cada uno de ellos.
• Mediante los ajustes operativos de relaciones aire / combustible
efectuados en los calderos redujo los consumos de combustible
• Se denominó llama baja, llama media y llama alta a la operación
con niveles de carga cercanos al 20%, 50% y 80% de la potencia
instalada total de los calderos, respectivamente.
• Los análisis de combustión fueron llevados en dos etapas,
denominándose "antes" a la condición inicialmente encontrada (sin
modificaciones) y "después" luego de efectuar los ajustes
operativos aire / combustible.

16. Caldero de 400 BHP
Llama Baja Llama Media Llama Alta
Descripción Antes Después Antes Después Antes Después
Temp. de gases (°C) 180.3 175.1 219.2 215.1 229.3 247.0
Temp. de aire de combustión (°C) 34.1 34.1 34.1 34.1 34.1 34.1
Composición de gases
Oxígeno (%O2 vol.) 5.9 3.6 7.4 4.6 8.5 6.5
Bióxido de Carbono (%CO2 vol.) 11.4 13.1 10.2 12.3 9.4 10.2
Monóxido de Carbono (ppm CO vol.) 222.0 201.0 218.0 199.0 205.0 234.0
Óxido Nítrico (ppm NO vol.) 271.0 288.0 271.0 235.0 222.0 259.0
Óxidos de Nítrógeno (ppm NOx vol.) 285.0 303.0 285.0 247.0 233.0 271.0
Índice de Opacidad Bacharach 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
Resultados
Nivel de Carga (%) 20.3 20.5 51.3 52.9 80.5 81.6
Exceso de Aire (%) 58.8 43.9 51.9 26.9 64.8 42.8
Eficiencia de Combustión (%) 90.5 91.0 87.1 89.5 85.3 86.4
Eficiencia Térmica (%) 80.6 81.2 80.8 83.2 79.9 81.0

17. Caldero de 700 BHP
Llama Baja Llama Media Llama Alta
Descripción Antes Después Antes Después Antes Después
Temp. de gases (°C) 153.7 161.9 186.0 170.4 184.3 183.1
Temp. de aire de combustión (°C) 23.7 28.0 23.7 23.7 30.6 30.5
Composición de gases
Oxígeno (%O2 vol.) 8.0 6.6 7.4 7.0 7.9 6.5
Bióxido de Carbono (%CO2 vol.) 9.8 10.9 10.4 10.6 9.9 10.2
Monóxido de Carbono (ppm CO vol.) 25.0 19.0 14.0 28.0 24.0 45.0
Óxidos de Azufre (ppm SOx vol.) 529.0 595.0 593.0 570.0 540.0 546.0
Índice de Opacidad Bacharach 4.0 3.0 4.0 3.0 4.0 3.0
Resultados
Nivel de Carga (%) 20.0 20.1 51.8 52.5 83.0 81.1
Exceso de Aire (%) 58.8 43.9 52.0 47.8 57.6 42.9
Eficiencia de Combustión (%) 90.5 91.0 89.1 90.3 88.7 89.9
Eficiencia Térmica (%) 79.9 80.5 82.0 83.1 82.4 83.5

18. Ahorro de energía 400 BHP
85
84
83
82
Eficiencia (%)
81
80
Antes
Después
79
78
77
76
75
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Consumo (gal/h)

19. Ahorro de energía 700 BHP
85
84
83
82
Eficiencia (%)
81
80 Antes
Después
79
78
77
76
75
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
Consumo (gal/h)

20. Eficiencia (%) vs. Consumo (gal/h)
85
84
83
82
Eficiencia (%)
81
700 BHP
80 400 BHP
79
78
Rango de
Consumos
promedio
77
76
75
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
Consumo (gal/h)

21. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
III. SISTEMAS AUXILIARES

22. SISTEMAS AUXILIARES
1. AIRE COMPRIMIDO
• El sistema de aire comprimido es alimentado por dos
compresores SULLAIR:
– Compresor Encapsulado Modelo ES – 6
– Compresor Encapsulado Modelo ES – 8
• Es importante indicar que en ambos compresores, las
condiciones normales de referencia son las siguientes:
– Presión absoluta de entrada: 14,5 psig (1 bar)
– Temperatura de entrada de aire: 68 F (20 C)

24. PRESIÓN ABSOLUTA (psig)
130
135
140
145
150
155
160
165
170
175
0,00
182,00
366,00
547,00
731,00
912,00
1096,00
1277,00
1461,00
1643,00
1827,00
2008,00
2192,00
2373,00
2557,00
2738,00
TIEMPO (segundos)
2922,00
3104,00
3288,00
3469,00
3653,00
3834,00
4018,00
4199,00
4383,00
Diagrama de carga y descarga en vacío
4565,00
4749,00
4930,00

25. 2. ENFRIAMIENTO DE AGUA
• Es utilizado para refrigerar
el sistema de teñido a
presión (Autoclave), y el
sistema de prensado
ubicadas en el área de
flotadores.
• Se utiliza agua en
circulación a baja
temperatura.
• Se utiliza un Chiller BOHN
de 25 TR con R-22.

27. POTENCIA (kW , kVAR)
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
17/09/02 18:15
17/09/02 18:19
17/09/02 18:23
17/09/02 18:27
17/09/02 18:31
17/09/02 18:35
17/09/02 18:39
17/09/02 18:43
17/09/02 18:47
TIEMPO (minutos)
17/09/02 18:51
17/09/02 18:55
17/09/02 18:59
Diagrama de carga del Chiller
17/09/02 19:03
Potencia Activa
Potencia Reactiva
17/09/02 19:07

28. 3. ILUMINACIÓN
Proporción de Consumo de Energía Activa
TOTAL MAQUINAS vs. TOTAL ILUMINACION
21,0%
79,0%
Total Iluminación Total Máquinas

29. Distribución del Consumo de Energía Eléctrica
25,3% 22,5%
4,6%
14,0%
5,6%
8,7% 9,2% 10,2%
Filamentos Trenzado Telar con Nudo
Telar sin Nudo Autoclave Caldero Nº 2
Compresor de 30 HP Otras áreas o máquinas

30. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
IV. SISTEMA ELÉCTRICO

31. SISTEMA ELÉCTRICO
CAMBIO TARIFARIO CONTROLANDO EL FACTOR DE
CALIFICACIÓN
• Los equipos que podrían ser controlados en horas punta
en la planta son:
– Motor y ventilador de Autoclave (80 kW durantes 3 horas diarias)
– Motores de Cabos (12 kW durante 2 horas diarias)
– Máquinas Unidoras de Telar sin Nudos (8 kW durante 5 horas
diarias)

32. Factor de Calificación
• La calificación se efectúa de acuerdo al grado de
utilización de la potencia en horas punta o en horas
fuera de punta.
• El cliente será calificado como presente en punta
cuando el cociente entre la demanda media del cliente
en horas de punta y su demanda máxima es mayor o
igual a 0,5.
Energía Activa en horas punta del mes
FC 0,5
Máxima Demanda x Horas punta del mes

33. Interpretación del FC

34. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
V. MEDIDAS A IMPLEMENTAR

35. Sistema Eléctrico
Ahorro de Ahorro Periodo de
Inversiones
Item Medidas a Implementar Energía Económico Retorno
(US $)
(kWh/año) (US $/año) (meses)
Desconectar el ventilador del motor
1 del Autoclave cuando no esté en 1 225,00 61,93 --- ---
funcionamiento
Reparación de la válvula de aire
2 comprimido de la línea de f 8" en el 16 560,00 837,20 (*) (*)
Autoclave
Cambio progresivo de los 585
3 fluorescentes de 40 W por 20 434,00 1 033,05 657,00 7,63
fluorescentes de 36 W
Cambio de las calaminas actuales por
calaminas transparentes en las áreas
4 de Telares con Nudos, Telares sin 61 440,00 3 106,13 (*) (*)
Nudos, Trenzado, Reparación y
Almacenes
Cambio a la tarifa MT3 - FP y traslado
5 --- 18 111,00 1 200,00 0,80
del 25% de carga de las HPP a HFP
Reclamo de la facturación de Mayo
6 --- 171,00 --- ---
del 2 002
TOTAL AHORROS ENERGÉTICOS 99 659,00 5 038,32 (*) (*)
TOTAL AHORROS DE GESTIÓN --- 18 282,00 1 200,00 0,79
(*) : No determinado

36. Sistema Térmico
Ahorro Vapor Ahorro Vapor Ahorro Vapor Ahorro de PI 500 Ahorro de PI 500
ÁREA
(%) Mín. (kg/h) Max. (kg/h) Mín. (gal/h) Máx. (gal/h)
ÁREA DE PLANCHADO
PLANCHADORA 40.0 136.0 166.3 2.30 2.82
ÁREA DE TEÑIDO
TINA 1 10.0 107.5 131.4 1.82 2.23
TINA 2 10.0 118.6 144.9 2.01 2.45
TINA 3 10.0 113.4 138.5 1.92 2.35
AUTOCLAVE 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
ÁREA DE SECADO
SECADOR 1 6.7 18.3 33.6 0.31 0.57
SECADOR 2 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
ÁREA DE RESIN. Y ALQUITRAN.
CÁMARAS 1 Y 2 4.0 10.8 18.9 0.18 0.32
ÁREA DE FLOTADORES
PRENSA 1 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
PRENSA 2 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
PRENSA 3 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
PRENSA 4 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
ÁREA DE FLOTADORES
HORNO 1 10.0 7.1 9.1 0.12 0.15
HORNO 2 10.0 8.0 12.2 0.14 0.21
HORNO 3 10.0 8.1 12.2 0.14 0.21
HORNO 4 5.4 4.7 7.0 0.08 0.12
HORNO 5 11.6 9.6 14.4 0.16 0.24
HORNO 6 10.0 8.0 12.1 0.13 0.20
HORNO 7 10.0 8.1 12.2 0.14 0.21
ÁREA DE CABOS
CALENTADOR 1 60.0 0.8 48.6 0.01 0.82
CALENTADOR 2 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00
ÁREA AGUA DE ALIMENTACIÓN
DESGASIFICADOR 45.0 36.5 44.6 0.62 0.75
ÁREA COMBUSTIBLES
CALENTAMIENTO PI 500 9.0 2.8 3.5 0.05 0.06
La empresa alcanzaría un ahorro térmico factible entre 16 940 y 23 100 US $ / año.

37. CURSO: “EFICIENCIA ENERGÉTICA”
Tema 6.1: Caso Exitoso de PEE
VI. CONCLUSIONES

38. CONCLUSIONES
• Los ahorros de energía logrados por el ajuste operativo en calderos
es equivalente a 3 200 galones/año (US $ 2.240,00 al año).
• Existe un beneficio potencial por ahorros de energía eléctrica y
térmica de fácil implementación que oscila entre 13,65% y 16,05%
(entre US $ 35 200,00 y US $ 41 380,00 al año).
• Para producciones con demandas menores o iguales a 4 150 kg/h
de vapor utilizar el Caldero de 400 BHP. Caso contrario utilizar el
caldero de 700 BHP.
• La reducción del consumo de energía incrementa la productividad
en la empresa, reduce la emisión de CO2 al ambiente, conservar los
recursos naturales y colaborar con el desarrollo sostenible.