La agencia chilena de eficiencia energética proporciona medidas para mejorar la eficiencia en el sector industrial y minero. Se define un equipo térmico y se explican conceptos como calor, energía utilizada y suministrada. Se dan ejemplos de medidas como reducir el exceso de aire en calderas, regular la presión de vapor y evitar depósitos. Finalmente, se proponen medidas tecnológicas como instalar instrumentos de medición, economizadores y sistemas de cogeneración y trigeneración.

1. AGENCIA CHILENA DE
EFICIENCIA ENERGETICA

2. MEDIDAS DE MEJORA EN EL AREA
TERMICA, SECTOR INDUSTRIAL Y MINERO
CELSO TAPIA SANCHEZ INGENIERO CIVIL MECANICO PUCV
MINISTERIO DE ENERGIA
ctapia@minenergia.cl

3. DEFINICION DE UN EQUIPO TERMICO
Un Equipo Térmico es un maquina que trabaja
por el suministro de calor, que puede ser un
combustible convencional o una fuente de
energía renovable.
El cual se puede utilizar para generar agua
caliente o vapor.

4. UNIDADES TIPICAS TERMICAS
Kcal/h
Btu/h
Kw
Kjoule/seg
Toneladas de frío
Equivalencias :
1 Kcal/h = 3,96 Btu/h
1 Kw = 860 kcal/h
1 Kcal = 4,18 Kjoule
1 Ton = 12.000 Btu/h
1 Termia : 1000 Kcal

5. CALOR
Cantidad de energía suministrada o extraída
de un proceso.
Q = M * CP * D* ( TF- TI ) ( KCAL)
M = MASA KG
CP = CALOR ESPECIFICO KCAL/Kg C
TF = TEMPERATURA FINAL °C
TI = TEMPERATURA INICIAL °C

6. ENERGIA UTIL
• Es la energía que dispone el consumidor final
luego de su último proceso de conversión.

7. ENERGIA SUMINISTRADA
Es la cantidad energia entregada al equipo
térmico, que depende del caudal y del tipo
de combustible utilizado ( poder calorífico
inferior ).

8. PODER CALORIFICO INFERIOR
Es la cantidad de calor
generado por la
combustión de un
producto, descontado el
calor latente del vapor de
agua que se forma
en la reacción química.
Combustible Kw h/Kg
Gas natural 12,9
Gasolina 12
Diesel 11,9
Petróleo N°5 11,3

9. EFICIENCIA EQUIPOS TERMICOS
1.- Calderas agua caliente o
vapor.
2.- Equipos de climatización sólo
frío o bomba de calor ( generan
calor )

10. EQUIVALENCIA ENTRE RENDIMIENTO Y
COP
Donde :
Nc = Rendimiento de la caldera %
TE = Tarifado eléctrico $/ kw h
Pcinf = Poder calorífico inferior comb. ( Kcal/kg)
Vc = Costo del combustible $ /kg

11. MIDIENDO, NO COMO ALGUNAS EMPRESAS QUE
ANALIZAN LA FACTURACION ?
SABER DONDE MEDIR ES CLAVE?
COMO ANALIZO UNA MEDIDA DE MEJORA EN LA
PRACTICA REAL ?

12. EJEMPLOS DE MEDIDAS DE MEJORA DE GESTION Y
MANTENIMIENTO
1.- REDUCIR EL EXCESO DE AIRE EN CALDERAS.
2.- REDUCIR LA PRESION DE VAPOR, EN INDUSTRIAS CON CALDERAS
A VAPOR.
3.- REGULAR EL FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS DE FRIO O DE
AIRE ACONDICIONADO.
4.- EVITAR LA FORMACION DE DEPOSITOS.
5.- RECUPERAR CONDENSADOS DEL VAPOR
6.- REDUCCION DE FUGAS DE VAPOR

13. 1.- REDUCIR EL EXCESO DE AIRE EN CALDERAS
• El control del exceso de aire es una de las técnicas más efectivas para mejorar la eficiencia
de una caldera con inversiones que pueden ser entre bajas y moderadas, dependiendo del
sistema de control que se adopte.
• Consiste en regular los flujos de aire (mediante la apertura del “damper” del ventilador) y
combustible (mediante la válvula de ingreso al quemador ) de tal manera que se mantenga
una relación aire-combustible que logre un mínimo de exceso de aire (reflejado por la
concentración de Oxígeno – O2 en chimenea) a la potencia del quemador que se trabaje, y
con una mínima producción de inquemados (básicamente hollín y monóxido de carbono –
CO).

14. AHORROS POR COMBUSTIBLES

15. EJEMPLO ANALISIS DE GASES P5.

16. VALORES DE EXCESO DE AIRE

17. 2.- REDUCIR LA PRESION DE VAPOR
• En términos generales a medida que la presión del vapor en una caldera se incrementa,
también aumentan las pérdidas de energía debido a las altas temperaturas del gas de
chimenea, mayores fugas de vapor, pérdidas de calor a través de las paredes en la caldera y
tuberías de distribución y mayores pérdidas de vapor a través de trampas.

18. 3.- REGULAR LA PRESION DE EVAPORACION EN LOS
SISTEMAS DE REFRIGERACION

19. CIRCUITO DE REFRIGERACION

20. AHORROS APROXIMADOS
COPr : COEFICIENTE DE OPERACIÓN : QABS/ Wc
COPr : CALOR ABSORBIDO/ TRABAJO COMPRESOR
8- 10 % DEL CONSUMO ELECTRICO

21. 4.- EVITAR LA FORMACION DE DEPOSITOS

22. PORCENTAJE DE AUMENTO DE CONSUMO DE PETROLEO

23. 4.- RECUPERAR CONDENSADOS DEL VAPOR

24. 6.- REDUCCION DE FUGAS DE VAPOR

25. MEDIDAS DE MEJORA EN TECNOLOGIA
1.- REEMPLAZAR QUEMADORES MODULANTES POR TIPO
ON- OFF
• EL AHORRO CONSEGUIDO PUEDE LLEGAR A UN MAXIMO DE UN
10-15%.
• LA INVERSION REQUERIDA PUEDE SER CUANTIOSA, SE DEBE
TENER EN CUENTA LAS HORAS DE OPERACIÓN DE LA CALDERA.

26. EJEMPLO DE UNA CALDERA CON QUEMADOR ON-OFF ?

27. 2.- UTILIZACION DE BOMBAS DE CALOR, PARA
ABSORVER LA CARGA BASE, SISTEMA TRIVALENTE

28. EJEMPLO SISTEMAS BOMBA DE CALOR

29. EJEMPLO PRACTICO PLANTA DE ELECTROLITO
PARTE 1 ANALISIS PRELIMINAR SIN MEDICIONES

30. EJEMPLO PRACTICO PLANTA DE ELECTROLITO
PARTE 2 ANALISIS DE AHORROS

31. EJEMPLO PRACTICO PLANTA DE ELECTROLITO
PARTE 3 ANALISIS DE INVERSION

32. EJEMPLO PRACTICO PLANTA DE ELECTROLITO
PARTE 4 DIAGRAMAS DE FUNCIONAMIENTO

33. PARTE 5 DETERMINACION DE LINEA BASE Y
MONITOREO

34. 3.- INSTALAR INSTRUMENTOS DE MEDICION EN LA
PLANTA
1.-MANOMETROS
2.- TERMOMETROS
3.- MEDIDORES DE CAUDAL DE
AGUA
4.- MEDIDORES DE VAPOR DE
AGUA
5.- SONDAS DE OXIGENO
6.- MEDIDOR DE HUMEDAD
RELATIVA
7.- MEDIDOR DE CAUDAL DE
AIRE
8.- ANALIZADOR DE GASES
9.- ETC, INSTRUMENTOS DE
CAMPO, IDEAL ON-LINE

35. 4.- ECONOMIZADORES DE AIRE

36. 5.- ECONOMIZADORES DE AGUA

37. 6.- SISTEMA DE COGENERACION Y TRIGENERACION
a.- De forma simplificada podemos decir que la cogeneración es la
producción simultánea, en un mismo proceso, de electricidad y calor
útil.
b.- El rango de potencias de las instalaciones de cogeneración es
muy amplio y puede variar desde unos pocos kilovatios a más de 100
megavatios.

39. EQUIPOS UTILIZADOS

40. ESQUEMA TRIGENERACION

41. CONCLUSIONES
1.- OBTENER LINEA BASE ES FUNDAMENTAL PARA ANALIZAR MEJORAS EN EL TIEMPO.
2.- SI NO EXISTE MEDICION, TODOS LOS DATOS OBTENIDOS, PUEDEN SER ERRONEOS.
3.- MONITOREAR LOS PROCESOS EN FORMA CONTINUA, .
4.- OBTENGA INDICES DE DESEMPEÑO ENERGETICO.
5.- NO EVITE LAS ERNC, SIEMPRE SON UN GRAN APOYO A LA EFICIENCIA ENERGETICA.
6.- CONTRATE UNA DIAGNOSTICO PRELIMINAR, ANTES DE PROCEDER A REALIZAR UNA AUDITORIA.
7.- UTILICE CALDERAS DE ALTA EFICIENCIA, GASTAN MENOS COMBUSTIBLE.
8.- UTILICE BOMBAS DE CALOR, CUANDO SUS TEMPERATURAS DE CALENTAMIENTO SEAN
MENORES A 60 GRADOS CELSUIS.
9.- EVITE MEDIDAS DE ALTO COSTO, COMIENCE CON LAS MEDIDAS SIN COSTO Y VEA COMO SE
COMPORTA SU PROCESO
10.- CONTRATE UN BUEN INGENIERO CON EXPERICIENCIA EN EFICIENCIA ENERGETICA Y CON LA
CERTIFICACION EN MEDICIONES.
11.- RECUERDE LA EFICIENCIA ENERGETICA TIENE MUCHOS PARADIGMAS.

42. ctapia@minenergia.cl
09-224 55 88
MUCHAS GRACIAS