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Caso de éxito: Gestión de la
energía en una empresa mexicana
Lic. Antonio Muñoz Trejo
19 de abril de 2016
Contenido
2
• OBJETIVO GENERAL DE LA ISO 50001.
• ISO 50001 Y SU IMPLEMENTACIÓN EN DIVERSOS PAÍSES.
• CASO DE ÉXITO DE REEMPLAZO DE UN TRANSFORMADOR DE ALTA
EFICIENCIA .
 Situaciones a resolver.
 Diagnóstico energético inicial.
 Problemas identificados.
 Normatividad a cumplir.
 Características ambientales del proyecto.
 Cambios en la instalación eléctrica.
 Cambio en la tarifa.
 Análisis del factor de potencia.
 Conclusión del estudio.
Aviso Importante
Este informe, estudio y/o su presentación fue contratado por Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C.
para su realización y presentación a Antonio Muñoz Trejo y se ha procurado el mejor apego a obtener la información
precisa y confiable posible. Sin embargo existe la posibilidad de que no sea precisa o aplicable en todos los casos por
lo que se reserva a la revisión en cada caso de los temas expuestos.
Caso de éxito: Gestión de la energía en una
empresa mexicana
3
El presente estudio se hace con el apoyo
de (Procobre) Centro Mexicano de
Promoción del Cobre, esta empresa
promueve esta tecnología, impulsa la
investigación y el desarrollo de nuevas
aplicaciones, con el objetivo de contribuir
al mejoramiento de la calidad de vida, hacia
un desarrollo sustentable y progreso de la
sociedad.
Reemplazo de un transformador de alta eficiencia y cambios en la
instalación eléctrica
ISO 50001 – Gestión de la energía
4
¿Qué es la norma internacional ISO 50001?
5
Es una Norma que proporciona a las
organizaciones los requisitos para establecer
un sistema de gestión de energía.
Proporciona beneficios para las
organizaciones grandes y pequeñas, tanto en
el sector público y privado, en la industria
manufacturera y de servicios, en todas las
regiones del mundo.
Publicada por la ISO - 15 junio de 2011.
¿Qué impactos puede tener?
6
Estudios realizados por la Energy Information Administration en el
año 2010, estimaron que al implementar esta norma internacional;
podría influir para el ahorro de un 60% del consumo de energía del
mundo.
51 % En el sector industrial.
7 % En el sector comercial – Servicios.
3% En los sectores manufactura, agricultura y construcción.
¿Cómo se inició la Norma ISO 50001?
7
La solicitud a la ISO, fue efectuada por
la Organización de las Naciones Unidas
para el Desarrollo Industrial (ONUDI),
como respuesta efectiva al cambio
climático y a la proliferación de normas
nacionales de gestión de la energía.
Países que aportaron especificaciones y
regulaciones para la elaboración de la norma
internacional ISO- 50001
8
 China
 Dinamarca
 Irlanda
 Japón
 República de Corea
 Holanda
 Suecia
 Tailandia
 Estados Unidos
 Unión Europea
Objetivo general de la norma ISO 50001:2011
9
 Establece los requisitos para implementar, mantener y mejorar un
sistema de gestión de la energía.
 Proporciona al sector público y privado las estrategias de gestión para
aumentar la eficiencia energética, reducir costos y mejorar el
desempeño energético.
 Ayuda a las organizaciones a hacer un mejor uso de sus activos
disponibles que consumen energía.
Objetivos específicos
10
 Fomentar eficiencia energética en las organizaciones.
 Fomentar el ahorro de energía.
 Fomentar la mejora en el desempeño energético.
 Disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero que provocan
el cambio climático.
 Garantizar el cumplimiento de la legislación energética.
 Incrementar el aprovechamiento de energías renovables o excedentes.
¿Por qué es importante?
11
La energía puede imponer costos ambientales y sociales de agotamiento
de los recursos y contribuir a disminuir los problemas del cambio
climático.
Compañías manufactureras no pueden controlar los precios de la
energía, las políticas del gobierno o la economía global, pero si pueden
mejorar la forma de gestionar la energía.
Beneficios económicos al implementarla
12
1.- Conocer la cantidad de energía que consume en cada proceso, lo que
le permitirá tomar las medidas correctivas pertinentes.
2.- Mejorar la eficiencia energética de sus procesos, de una manera
sistemática.
3.- Incrementar el uso de energías renovables o energías excedentes
propias o de terceros.
4.- Asegurar su conformidad con su política energética y demostrar esta
conformidad a otros.
13
5.- Buscar la certificación de su Sistema de Gestión de Energía (SGE) por
una organización externa.
6.- Optimización del uso eficiente de la energía.
7.- Mejora de los conocimientos y competencias en la eficiencia
energética en la gestión de la energía en el personal de la organización.
8.- Disminución de emisiones de CO2 emitidos a la atmósfera.
9.- Reducción de impactos ambientales derivados de fuentes de energía
altamente contaminantes.
Beneficios económicos al implementarla
Evolución de empresas certificadas en el mundo
14
Casos de éxito en el mundo
15
Costa Coffee - Londres - Empresa de la
Industria de alimentos certificada 16 %
de ahorro de energía en el primer año al
implementar ISO 50001.
En el secado del grano se mejoró el
proceso. Lo que permitió adquirir un
horno nuevo
Casos de éxito en el mundo
16
Bentley - Londres- Empresa de la
industria automotriz.
Certificada 14 % de ahorro de energía en
el primer año al implementar ISO 50001.
Caso de éxito: Gestión de la energía en una
empresa mexicana
17
Reemplazo de un transformador de alta eficiencia y cambios en la
instalación eléctrica
• Laboratorio de pruebas para
envases y embalajes.
• Dirección: Parque Industrial el
Trébol, Tepotzotlán Estado
de México.
• Actividad principal: Laboratorio de
pruebas para envases y embalajes
que transportarán mercancías
peligrosas.
Caso de éxito en México, reemplazo de un
transformador de alta eficiencia
18
El equipo que se encuentra instalado en
este laboratorio de pruebas es especial,
debido a que este tipo de laboratorios en
México es único.
Algunos de los equipos requieren estar
conectados a la corriente eléctrica las 24
horas del día ininterrumpidamente,
durante 40 días consecutivos.
El Laboratorio se encuentra instalado en
un parque industrial, donde las
variaciones de voltaje son frecuentes.
Caso de éxito en México, reemplazo de un
transformador de alta eficiencia
19
Con la instalación eléctrica que se tenía y
el transformador instalado se tenían
variaciones de voltaje y en ocasiones la
corriente eléctrica se interrumpía por las
cargas que se requerían.
Situaciones a resolver
20
 Las pruebas de laboratorio a las
cuales los envases se someten, a
diferentes temperaturas, durante 40
días no deben ser interrumpidas.
 Se estableció como objetivo reducir
el costo de la energía consumida
esto con el fin de ser más eficientes
en el uso.
 Eliminar las variaciones de voltaje
que se tenían y evitar daños a los
equipos instalados. El costo por
reparación de equipos es elevado.
Situaciones a resolver
21
 Reducir los costos para los clientes,
esto porque en caso de que si se
llegaba a interrumpir la energía
eléctrica con las muestras en
proceso, era necesario reiniciar la
prueba.
 Mejorar la instalación eléctrica que
se tenía con el fin de evitar pérdidas
de energía.
Diagnóstico energético inicial
22
• Debido a que el transformador instalado, se
encontraba fuera de servicio, el suministro de
servicio eléctrico era directo de la red de la
Comisión Federal de Electricidad.
• Por la ubicación del laboratorio en un parque
industrial, donde en horarios de trabajo de
las empresas que se encuentran instaladas
cerca de laboratorio, se tenía como resultado
variaciones de voltaje frecuentes.
• Se tenía contratada una tarifa de la
clasificación 02, la cual es más cara que una
tarifa denominada OM que es la tarifa que se
obtuvo al instalar un transformador nuevo de
alta eficiencia.
Diagnóstico energético inicial
23
Análisis de cambios en la instalación eléctrica
• La instalación eléctrica no tenían la conexión
a tierra, lo que hacía peligrosa la instalación
y podría provocar descargas eléctricas lo
que podía dar como resultado daños a los
equipos y un alto consumo de energía
eléctrica.
• El objetivo de una buena puesta a tierra no
solo es la seguridad; también sirve para
evitar daños en equipos y plantas
industriales. Un buen sistema de conexión a
tierra mejorará la confiabilidad de los
equipos y reducirá la posibilidad de daños
debidos a rayos o corrientes de fallo.
Problemas técnicos identificados
24
Los problemas técnicos identificados podrán dar
como resultado:
1.- Peligro de sufrir una descarga eléctrica.
2.- Incremento en el importe de la facturación.
3.- Mayor consumo de energía eléctrica.
4.- Aumento de las pérdidas en conductores.
5.- Desgaste prematuro de los conductores.
6.- Sobrecarga en las líneas de distribución.
7.- Incremento en caídas de voltaje, que ponía en
riesgo la instalación eléctrica y los equipos
instalados.
8.- Daños a los equipos instalados. Lo cual
generaba altos costos de operación y reparación
de equipos.
Normatividad a cumplir
25
Transformador de pedestal trifásico para sistemas
de distribución subterránea, PROLEC GE.
• Norma Oficial Mexicana - NOM-002-
SEDE/ENER-2014, Requisitos de seguridad y
eficiencia energética para transformadores de
distribución.
• Norma Mexicana - NMX-J-285-ANCE-2013,
Transformadores tipo pedestal, monofásicos y
trifásicos para distribución subterránea-
Especificaciones.
• Norma de referencia CFE-K-0000-04-
Transformadores monofásicos tipo pedestal
hasta 100 kVA. Para distribución subterránea.
Normatividad a cumplir
26
Es importante que los transformadores
cumplan con la normatividad vigente, esto
garantiza que el producto cumpla con los
requerimientos de la Comisión Federal de
Electricidad y autorice los permisos
correspondientes para llevar a cabo su
instalación.
Esto de acuerdo al oficio de factibilidad que la
Comisión Federal de Electricidad entrega a las
empresas.
Ventajas al instalar un transformador de alta
eficiencia
27
 Requerimiento mínimo de espacio.
 Más seguro, ya que no presenta partes
energizadas accesibles a personas, por
lo que puede instalarse en lugares
públicos con acceso restringido.
 Constituye una subestación completa.
Ventajas al instalar un transformador de alta
eficiencia
28
• Mantenimiento mínimo por
contaminación.
• Auto protegido.
• Facilidad de restablecimiento de
servicio después de una falla en el
secundario (solo cuando lleva
interruptor termo magnético).
• Desconexión de la alimentación en
forma rápida y segura.
• Aspecto estético agradable.
Características ambientales del proyecto
29
 Procuraduría Federal de Protección al
Ambiente (PROFEPA).
 NOM-114-SEMARNAT-1998 (Antes NOM-114-
ECOL-1998) Que establece las
especificaciones de protección ambiental
para la planeación, diseño, construcción,
operación y medición.
 Adicional a lo anterior, se cumplió con todos
los requisitos requeridos por la Comisión
Federal de Electricidad.
Cambios en la instalación eléctrica
30
 De acuerdo al diagnóstico realizado, se instaló
sistema de tierra en la estructura del
transformador y equipos tales como
cortacircuitos, fusibles, seccionadores,
restauradores, cuchillas.
 Se empleó cable de cobre calibre No. 2 y se
instaló la varilla de cobre mediante soldadura
fundente tipo cadwell No. 90.
 Se realizaron cambios en la instalación
eléctrica para armonizar la carga lineal.
 Para realizar este cambio se utilizó cable de
cobre el cual es el más adecuado para
armonizar la carga lineal. Con esto se evita
daño a los equipos y se mantiene el voltaje
constante en toda la instalación.
Calibraciones
31
 La empresa y los equipos que realizaron la
instalación y puesta en marcha del transformador
y cambios en la instalación eléctrica cuentan con
los permisos vigentes de prueba de Laboratorio
de Pruebas Equipos y Materiales de la Comisión
Federal de Electricidad (LAPEM)
 El equipo a utilizar para la construcción de la obra
eléctrica tales como pinzas hidráulicas,
estuvieron debidamente calibradas conforme a
normas de la Comisión Federal de Electricidad.
Todo lo anterior con sello de calibración vigente.
Análisis de la inversión económica
32
ANALISIS DE LA INVERSIÓN ECONÓMICA REALIZADA
REEMPLAZO DE TRANSFORMADOR Y CAMBIO EN LA INSTALACIÓN
ELÉCTRICA
Concepto $
Costo del transformador instalado 60,000.00
Costo de trámites en la Comisión Federal de
Electricidad.
19,867.00
Costo de mano de obra de instalación del
transformador y cambio de instalación eléctrica
110,795.00
Costo de los materiales en la instalación eléctrica. 80,000.00
Total de la inversión: $ 270,662.00
Cambio de tarifa al reemplazar transformador
33
Uno de los beneficios más importantes que se
obtuvieron al reemplazar el transformador que se
tenía, por uno nuevo de alta eficiencia, los
beneficios económicos que se generaron son los
siguientes:
Se pudo contratar una tarifa OM1, que es una
tarifa preferencial por parte de la CFE cuando se
hace la instalación de un transformador de este
tipo, esto significa que la CFE, brindará una tarifa
más baja.
El costo de energía consumida se reduce en un
30 o 40 % esto debido a que es un servicio
exclusivo de media tensión y no se tiene el riesgo
que existe en la red general.
34
ANALISIS ECONÓMICO DEL CAMBIO DE TARIFA
RELACION CONSUMO kWh / COSTO
PERIODO ENERO 2015 A
ENERO 2016
DIAS Consumo
promedio
diario kWh
Consumo
mensual
kWh
Precio
Medio
kWh
Tarifa Factor
de
potencia
Pagado $
4 de enero al 02 de febrero
2016 30 51.58 1496 1.78 OM 83.52 1,502.92
2 de diciembre al 4 de enero
2016 33 51.58 2726 1.78 OM 95.02 2,656.52
27 de noviembre 2015 al 2 de
diciembre 2015 5 82.6 413 2.38 OM 92.71 422.00
4 de noviembre 2014 al 03 de
diciembre 2015 29 56.97 2150 2.71 02 No aplica 5,828.00
5 de octubre al 4 de noviembre
2015 31 50 3212 2.77 02 No aplica 9,187.00
3 de septiembre al 4 de octubre
2015 32 50 1737 2.8 02 No aplica 5,159.28
4 de agosto al 3 de septiembre
2015 31 50 1201 2.7 02 No aplica 3,522.23
2 de julio al 4 agosto de 2015 32 50 1518 2.68 02 No aplica 4,350.65
4 de junio al 2 de julio de 2015 29 51 2411 2.68 02 No aplica 6,464.00
5 de mayo al 4 de junio de
2015 31 50 1180 2.72 02 No aplica 3,485.17
6 de abril al 5 de mayo 2015 30 50 1878 2.73 02 No aplica 5,408.09
4 de marzo al 6 de abril 2015 34 50 702 2.80 02 No aplica 2,249.00
3 de febrero al 4 de marzo
2015 31 50 1296 2.87 02 No aplica 4,015.91
5 de enero 2015 al 3 de febrero
2015 30 50 959 2.91 02 No aplica 2,791.68
TOTAL 408 53.12357143 22,879.00 $ 57,042.45
35
Ahorros anuales por cambio de tarifa 02 a tarifa OM
36
Consumo anual del año 2015 (kWh) 22,879
Precio promedio actual kWh tarifa 02 $ 2.7291
Precio promedio actual kWh tarifa OM $ 1.78
Costo anual al año tarifa 02 $ 62,439.07
Costo anual al año tarifa OM $ 40,724.62
Ahorro anual proyectado por consumo de energía. $21,714.45
Ahorro anual proyectado por demanda $23,528.00
Ahorro económico esperado en 2016 considerando ahorro consumo de energía y demanda. $45,242.45
Costo de reparación de equipos por variaciones en el voltaje en el año 2015 $45,000.00
Inversión por cambio de transformador e instalación eléctrica. $ 270,662.00
Retorno de la inversión 3 años
.
Análisis del factor de potencia
37
El factor de potencia actual de laboratorio de
pruebas es de 83.52, lo que significa que aún se
pueden instalar equipo nuevo en el laboratorio.
Como resultado de esto en el mes de enero de
2016, se adquirió:
Una grúa polipasto con capacidad de 1 tonelada de
carga.
Equipo de refrigeración nuevo, lo que dio como
resultado que con la misma cantidad de energía
contratada se amplió la cantidad de servicios a
ofrecer y hacer la operación más eficiente.
Los cambios en la instalación eléctrica y el
reemplazo del transformador están brindando los
primeros resultados positivos.
Grúa polipasto con capacidad de 1000 kg
adquirida en enero de 2016.
38
Medidas adicionales de eficiencia energética
39
 Implementación de nuevos
hábitos en el personal, para
eliminar usos no necesarios del
consumo de energía.
 Uso de láminas traslucidas, con
el fin de aprovechar la luz del día.
 Las oficinas, se están pintando de
colores claros esto con el fin de
utilizar de manera eficiente la
energía eléctrica.
Conclusión del estudio
40
Una vez realizado el análisis anterior, se puede constatar que este es un
caso de éxito, debido a que se logró reducir el costo de la tarifa de kWh,
que se pagaba anteriormente.
Los ahorros económicos que se obtengan permitirán a este laboratorio
implementar medidas de eficiencia energética adicionales para realizar la
operación más eficiente y segura.
Con la misma demanda de energía contratada se logró instalar la grúa
polipasto con capacidad de operación de 1 tonelada. Para ampliar
servicios.
Conclusión del estudio
41
Lo más importante es que se logró eliminar las variaciones de voltaje lo
que ocasionaba daños a los equipos instalados y como consecuencia se
tenían altos costos de mantenimiento y operación. Principalmente, en los
equipos que requieren estar calibrados para las pruebas.
Un transformador de alta eficiencia, se considera que está siendo
eficiente cuando permite la reducción del consumo de energía eléctrica y
sus sistemas de distribución son eficaces, además de que existe una
reducción considerable en pérdidas técnicas y se disminuyen las
emisiones de gases de efecto invernadero y se está contribuyendo con el
medio ambiente para mitigar el efecto de calentamiento global. Lo que se
ha observado en este caso.
Conclusión del estudio
42
Los cambios que se hicieron en la instalación
eléctrica han asegurado una operación eficiente y
segura.
En la instalación que se hizo, se empleó cable de
cobre, el cual es el mejor conductor eléctrico y
que las instalaciones que emplean cobre operan
de forma más eficiente para índices de carga
superior.
Con el uso del cobre en los componentes
alrededor del núcleo del transformador, se puede
reducir la pérdida de energía en un 33 por ciento.
Una medida conveniente se basa en incrementar
el diámetro del conductor de cobre porque
aumenta la eficiencia eléctrica.
PARA MAYOR INFORMACIÓN:
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Procobre México
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43
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Caso éxito. Gestión de la energía en una empresa mexicana, (ICA-Procobre, 19-abr-2016)

  • 1. Caso de éxito: Gestión de la energía en una empresa mexicana Lic. Antonio Muñoz Trejo 19 de abril de 2016
  • 2. Contenido 2 • OBJETIVO GENERAL DE LA ISO 50001. • ISO 50001 Y SU IMPLEMENTACIÓN EN DIVERSOS PAÍSES. • CASO DE ÉXITO DE REEMPLAZO DE UN TRANSFORMADOR DE ALTA EFICIENCIA .  Situaciones a resolver.  Diagnóstico energético inicial.  Problemas identificados.  Normatividad a cumplir.  Características ambientales del proyecto.  Cambios en la instalación eléctrica.  Cambio en la tarifa.  Análisis del factor de potencia.  Conclusión del estudio. Aviso Importante Este informe, estudio y/o su presentación fue contratado por Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C. para su realización y presentación a Antonio Muñoz Trejo y se ha procurado el mejor apego a obtener la información precisa y confiable posible. Sin embargo existe la posibilidad de que no sea precisa o aplicable en todos los casos por lo que se reserva a la revisión en cada caso de los temas expuestos.
  • 3. Caso de éxito: Gestión de la energía en una empresa mexicana 3 El presente estudio se hace con el apoyo de (Procobre) Centro Mexicano de Promoción del Cobre, esta empresa promueve esta tecnología, impulsa la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones, con el objetivo de contribuir al mejoramiento de la calidad de vida, hacia un desarrollo sustentable y progreso de la sociedad. Reemplazo de un transformador de alta eficiencia y cambios en la instalación eléctrica
  • 4. ISO 50001 – Gestión de la energía 4
  • 5. ¿Qué es la norma internacional ISO 50001? 5 Es una Norma que proporciona a las organizaciones los requisitos para establecer un sistema de gestión de energía. Proporciona beneficios para las organizaciones grandes y pequeñas, tanto en el sector público y privado, en la industria manufacturera y de servicios, en todas las regiones del mundo. Publicada por la ISO - 15 junio de 2011.
  • 6. ¿Qué impactos puede tener? 6 Estudios realizados por la Energy Information Administration en el año 2010, estimaron que al implementar esta norma internacional; podría influir para el ahorro de un 60% del consumo de energía del mundo. 51 % En el sector industrial. 7 % En el sector comercial – Servicios. 3% En los sectores manufactura, agricultura y construcción.
  • 7. ¿Cómo se inició la Norma ISO 50001? 7 La solicitud a la ISO, fue efectuada por la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), como respuesta efectiva al cambio climático y a la proliferación de normas nacionales de gestión de la energía.
  • 8. Países que aportaron especificaciones y regulaciones para la elaboración de la norma internacional ISO- 50001 8  China  Dinamarca  Irlanda  Japón  República de Corea  Holanda  Suecia  Tailandia  Estados Unidos  Unión Europea
  • 9. Objetivo general de la norma ISO 50001:2011 9  Establece los requisitos para implementar, mantener y mejorar un sistema de gestión de la energía.  Proporciona al sector público y privado las estrategias de gestión para aumentar la eficiencia energética, reducir costos y mejorar el desempeño energético.  Ayuda a las organizaciones a hacer un mejor uso de sus activos disponibles que consumen energía.
  • 10. Objetivos específicos 10  Fomentar eficiencia energética en las organizaciones.  Fomentar el ahorro de energía.  Fomentar la mejora en el desempeño energético.  Disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero que provocan el cambio climático.  Garantizar el cumplimiento de la legislación energética.  Incrementar el aprovechamiento de energías renovables o excedentes.
  • 11. ¿Por qué es importante? 11 La energía puede imponer costos ambientales y sociales de agotamiento de los recursos y contribuir a disminuir los problemas del cambio climático. Compañías manufactureras no pueden controlar los precios de la energía, las políticas del gobierno o la economía global, pero si pueden mejorar la forma de gestionar la energía.
  • 12. Beneficios económicos al implementarla 12 1.- Conocer la cantidad de energía que consume en cada proceso, lo que le permitirá tomar las medidas correctivas pertinentes. 2.- Mejorar la eficiencia energética de sus procesos, de una manera sistemática. 3.- Incrementar el uso de energías renovables o energías excedentes propias o de terceros. 4.- Asegurar su conformidad con su política energética y demostrar esta conformidad a otros.
  • 13. 13 5.- Buscar la certificación de su Sistema de Gestión de Energía (SGE) por una organización externa. 6.- Optimización del uso eficiente de la energía. 7.- Mejora de los conocimientos y competencias en la eficiencia energética en la gestión de la energía en el personal de la organización. 8.- Disminución de emisiones de CO2 emitidos a la atmósfera. 9.- Reducción de impactos ambientales derivados de fuentes de energía altamente contaminantes. Beneficios económicos al implementarla
  • 14. Evolución de empresas certificadas en el mundo 14
  • 15. Casos de éxito en el mundo 15 Costa Coffee - Londres - Empresa de la Industria de alimentos certificada 16 % de ahorro de energía en el primer año al implementar ISO 50001. En el secado del grano se mejoró el proceso. Lo que permitió adquirir un horno nuevo
  • 16. Casos de éxito en el mundo 16 Bentley - Londres- Empresa de la industria automotriz. Certificada 14 % de ahorro de energía en el primer año al implementar ISO 50001.
  • 17. Caso de éxito: Gestión de la energía en una empresa mexicana 17 Reemplazo de un transformador de alta eficiencia y cambios en la instalación eléctrica • Laboratorio de pruebas para envases y embalajes. • Dirección: Parque Industrial el Trébol, Tepotzotlán Estado de México. • Actividad principal: Laboratorio de pruebas para envases y embalajes que transportarán mercancías peligrosas.
  • 18. Caso de éxito en México, reemplazo de un transformador de alta eficiencia 18 El equipo que se encuentra instalado en este laboratorio de pruebas es especial, debido a que este tipo de laboratorios en México es único. Algunos de los equipos requieren estar conectados a la corriente eléctrica las 24 horas del día ininterrumpidamente, durante 40 días consecutivos. El Laboratorio se encuentra instalado en un parque industrial, donde las variaciones de voltaje son frecuentes.
  • 19. Caso de éxito en México, reemplazo de un transformador de alta eficiencia 19 Con la instalación eléctrica que se tenía y el transformador instalado se tenían variaciones de voltaje y en ocasiones la corriente eléctrica se interrumpía por las cargas que se requerían.
  • 20. Situaciones a resolver 20  Las pruebas de laboratorio a las cuales los envases se someten, a diferentes temperaturas, durante 40 días no deben ser interrumpidas.  Se estableció como objetivo reducir el costo de la energía consumida esto con el fin de ser más eficientes en el uso.  Eliminar las variaciones de voltaje que se tenían y evitar daños a los equipos instalados. El costo por reparación de equipos es elevado.
  • 21. Situaciones a resolver 21  Reducir los costos para los clientes, esto porque en caso de que si se llegaba a interrumpir la energía eléctrica con las muestras en proceso, era necesario reiniciar la prueba.  Mejorar la instalación eléctrica que se tenía con el fin de evitar pérdidas de energía.
  • 22. Diagnóstico energético inicial 22 • Debido a que el transformador instalado, se encontraba fuera de servicio, el suministro de servicio eléctrico era directo de la red de la Comisión Federal de Electricidad. • Por la ubicación del laboratorio en un parque industrial, donde en horarios de trabajo de las empresas que se encuentran instaladas cerca de laboratorio, se tenía como resultado variaciones de voltaje frecuentes. • Se tenía contratada una tarifa de la clasificación 02, la cual es más cara que una tarifa denominada OM que es la tarifa que se obtuvo al instalar un transformador nuevo de alta eficiencia.
  • 23. Diagnóstico energético inicial 23 Análisis de cambios en la instalación eléctrica • La instalación eléctrica no tenían la conexión a tierra, lo que hacía peligrosa la instalación y podría provocar descargas eléctricas lo que podía dar como resultado daños a los equipos y un alto consumo de energía eléctrica. • El objetivo de una buena puesta a tierra no solo es la seguridad; también sirve para evitar daños en equipos y plantas industriales. Un buen sistema de conexión a tierra mejorará la confiabilidad de los equipos y reducirá la posibilidad de daños debidos a rayos o corrientes de fallo.
  • 24. Problemas técnicos identificados 24 Los problemas técnicos identificados podrán dar como resultado: 1.- Peligro de sufrir una descarga eléctrica. 2.- Incremento en el importe de la facturación. 3.- Mayor consumo de energía eléctrica. 4.- Aumento de las pérdidas en conductores. 5.- Desgaste prematuro de los conductores. 6.- Sobrecarga en las líneas de distribución. 7.- Incremento en caídas de voltaje, que ponía en riesgo la instalación eléctrica y los equipos instalados. 8.- Daños a los equipos instalados. Lo cual generaba altos costos de operación y reparación de equipos.
  • 25. Normatividad a cumplir 25 Transformador de pedestal trifásico para sistemas de distribución subterránea, PROLEC GE. • Norma Oficial Mexicana - NOM-002- SEDE/ENER-2014, Requisitos de seguridad y eficiencia energética para transformadores de distribución. • Norma Mexicana - NMX-J-285-ANCE-2013, Transformadores tipo pedestal, monofásicos y trifásicos para distribución subterránea- Especificaciones. • Norma de referencia CFE-K-0000-04- Transformadores monofásicos tipo pedestal hasta 100 kVA. Para distribución subterránea.
  • 26. Normatividad a cumplir 26 Es importante que los transformadores cumplan con la normatividad vigente, esto garantiza que el producto cumpla con los requerimientos de la Comisión Federal de Electricidad y autorice los permisos correspondientes para llevar a cabo su instalación. Esto de acuerdo al oficio de factibilidad que la Comisión Federal de Electricidad entrega a las empresas.
  • 27. Ventajas al instalar un transformador de alta eficiencia 27  Requerimiento mínimo de espacio.  Más seguro, ya que no presenta partes energizadas accesibles a personas, por lo que puede instalarse en lugares públicos con acceso restringido.  Constituye una subestación completa.
  • 28. Ventajas al instalar un transformador de alta eficiencia 28 • Mantenimiento mínimo por contaminación. • Auto protegido. • Facilidad de restablecimiento de servicio después de una falla en el secundario (solo cuando lleva interruptor termo magnético). • Desconexión de la alimentación en forma rápida y segura. • Aspecto estético agradable.
  • 29. Características ambientales del proyecto 29  Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA).  NOM-114-SEMARNAT-1998 (Antes NOM-114- ECOL-1998) Que establece las especificaciones de protección ambiental para la planeación, diseño, construcción, operación y medición.  Adicional a lo anterior, se cumplió con todos los requisitos requeridos por la Comisión Federal de Electricidad.
  • 30. Cambios en la instalación eléctrica 30  De acuerdo al diagnóstico realizado, se instaló sistema de tierra en la estructura del transformador y equipos tales como cortacircuitos, fusibles, seccionadores, restauradores, cuchillas.  Se empleó cable de cobre calibre No. 2 y se instaló la varilla de cobre mediante soldadura fundente tipo cadwell No. 90.  Se realizaron cambios en la instalación eléctrica para armonizar la carga lineal.  Para realizar este cambio se utilizó cable de cobre el cual es el más adecuado para armonizar la carga lineal. Con esto se evita daño a los equipos y se mantiene el voltaje constante en toda la instalación.
  • 31. Calibraciones 31  La empresa y los equipos que realizaron la instalación y puesta en marcha del transformador y cambios en la instalación eléctrica cuentan con los permisos vigentes de prueba de Laboratorio de Pruebas Equipos y Materiales de la Comisión Federal de Electricidad (LAPEM)  El equipo a utilizar para la construcción de la obra eléctrica tales como pinzas hidráulicas, estuvieron debidamente calibradas conforme a normas de la Comisión Federal de Electricidad. Todo lo anterior con sello de calibración vigente.
  • 32. Análisis de la inversión económica 32 ANALISIS DE LA INVERSIÓN ECONÓMICA REALIZADA REEMPLAZO DE TRANSFORMADOR Y CAMBIO EN LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA Concepto $ Costo del transformador instalado 60,000.00 Costo de trámites en la Comisión Federal de Electricidad. 19,867.00 Costo de mano de obra de instalación del transformador y cambio de instalación eléctrica 110,795.00 Costo de los materiales en la instalación eléctrica. 80,000.00 Total de la inversión: $ 270,662.00
  • 33. Cambio de tarifa al reemplazar transformador 33 Uno de los beneficios más importantes que se obtuvieron al reemplazar el transformador que se tenía, por uno nuevo de alta eficiencia, los beneficios económicos que se generaron son los siguientes: Se pudo contratar una tarifa OM1, que es una tarifa preferencial por parte de la CFE cuando se hace la instalación de un transformador de este tipo, esto significa que la CFE, brindará una tarifa más baja. El costo de energía consumida se reduce en un 30 o 40 % esto debido a que es un servicio exclusivo de media tensión y no se tiene el riesgo que existe en la red general.
  • 34. 34 ANALISIS ECONÓMICO DEL CAMBIO DE TARIFA RELACION CONSUMO kWh / COSTO PERIODO ENERO 2015 A ENERO 2016 DIAS Consumo promedio diario kWh Consumo mensual kWh Precio Medio kWh Tarifa Factor de potencia Pagado $ 4 de enero al 02 de febrero 2016 30 51.58 1496 1.78 OM 83.52 1,502.92 2 de diciembre al 4 de enero 2016 33 51.58 2726 1.78 OM 95.02 2,656.52 27 de noviembre 2015 al 2 de diciembre 2015 5 82.6 413 2.38 OM 92.71 422.00 4 de noviembre 2014 al 03 de diciembre 2015 29 56.97 2150 2.71 02 No aplica 5,828.00 5 de octubre al 4 de noviembre 2015 31 50 3212 2.77 02 No aplica 9,187.00 3 de septiembre al 4 de octubre 2015 32 50 1737 2.8 02 No aplica 5,159.28 4 de agosto al 3 de septiembre 2015 31 50 1201 2.7 02 No aplica 3,522.23 2 de julio al 4 agosto de 2015 32 50 1518 2.68 02 No aplica 4,350.65 4 de junio al 2 de julio de 2015 29 51 2411 2.68 02 No aplica 6,464.00 5 de mayo al 4 de junio de 2015 31 50 1180 2.72 02 No aplica 3,485.17 6 de abril al 5 de mayo 2015 30 50 1878 2.73 02 No aplica 5,408.09 4 de marzo al 6 de abril 2015 34 50 702 2.80 02 No aplica 2,249.00 3 de febrero al 4 de marzo 2015 31 50 1296 2.87 02 No aplica 4,015.91 5 de enero 2015 al 3 de febrero 2015 30 50 959 2.91 02 No aplica 2,791.68 TOTAL 408 53.12357143 22,879.00 $ 57,042.45
  • 35. 35
  • 36. Ahorros anuales por cambio de tarifa 02 a tarifa OM 36 Consumo anual del año 2015 (kWh) 22,879 Precio promedio actual kWh tarifa 02 $ 2.7291 Precio promedio actual kWh tarifa OM $ 1.78 Costo anual al año tarifa 02 $ 62,439.07 Costo anual al año tarifa OM $ 40,724.62 Ahorro anual proyectado por consumo de energía. $21,714.45 Ahorro anual proyectado por demanda $23,528.00 Ahorro económico esperado en 2016 considerando ahorro consumo de energía y demanda. $45,242.45 Costo de reparación de equipos por variaciones en el voltaje en el año 2015 $45,000.00 Inversión por cambio de transformador e instalación eléctrica. $ 270,662.00 Retorno de la inversión 3 años .
  • 37. Análisis del factor de potencia 37 El factor de potencia actual de laboratorio de pruebas es de 83.52, lo que significa que aún se pueden instalar equipo nuevo en el laboratorio. Como resultado de esto en el mes de enero de 2016, se adquirió: Una grúa polipasto con capacidad de 1 tonelada de carga. Equipo de refrigeración nuevo, lo que dio como resultado que con la misma cantidad de energía contratada se amplió la cantidad de servicios a ofrecer y hacer la operación más eficiente. Los cambios en la instalación eléctrica y el reemplazo del transformador están brindando los primeros resultados positivos.
  • 38. Grúa polipasto con capacidad de 1000 kg adquirida en enero de 2016. 38
  • 39. Medidas adicionales de eficiencia energética 39  Implementación de nuevos hábitos en el personal, para eliminar usos no necesarios del consumo de energía.  Uso de láminas traslucidas, con el fin de aprovechar la luz del día.  Las oficinas, se están pintando de colores claros esto con el fin de utilizar de manera eficiente la energía eléctrica.
  • 40. Conclusión del estudio 40 Una vez realizado el análisis anterior, se puede constatar que este es un caso de éxito, debido a que se logró reducir el costo de la tarifa de kWh, que se pagaba anteriormente. Los ahorros económicos que se obtengan permitirán a este laboratorio implementar medidas de eficiencia energética adicionales para realizar la operación más eficiente y segura. Con la misma demanda de energía contratada se logró instalar la grúa polipasto con capacidad de operación de 1 tonelada. Para ampliar servicios.
  • 41. Conclusión del estudio 41 Lo más importante es que se logró eliminar las variaciones de voltaje lo que ocasionaba daños a los equipos instalados y como consecuencia se tenían altos costos de mantenimiento y operación. Principalmente, en los equipos que requieren estar calibrados para las pruebas. Un transformador de alta eficiencia, se considera que está siendo eficiente cuando permite la reducción del consumo de energía eléctrica y sus sistemas de distribución son eficaces, además de que existe una reducción considerable en pérdidas técnicas y se disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero y se está contribuyendo con el medio ambiente para mitigar el efecto de calentamiento global. Lo que se ha observado en este caso.
  • 42. Conclusión del estudio 42 Los cambios que se hicieron en la instalación eléctrica han asegurado una operación eficiente y segura. En la instalación que se hizo, se empleó cable de cobre, el cual es el mejor conductor eléctrico y que las instalaciones que emplean cobre operan de forma más eficiente para índices de carga superior. Con el uso del cobre en los componentes alrededor del núcleo del transformador, se puede reducir la pérdida de energía en un 33 por ciento. Una medida conveniente se basa en incrementar el diámetro del conductor de cobre porque aumenta la eficiencia eléctrica.
  • 43. PARA MAYOR INFORMACIÓN: Síganos en redes sociales: Escriba a: Visite: www.procobre.org Procobre México Procobre México Procobre en Español 43 antonio-munoz@hotmail.com