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EFICIENCIA DE MOTORES EL

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Bases de la Eficiencia Energ tica (EE) 2. Motores de Alta Eficiencia (MAE) 3. Ventajas t cnicas y econ micas de los MAE 4. Importancia del mantenimiento en la EE 5. – PowerPoint PPT presentation

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Title: EFICIENCIA DE MOTORES EL


1
  • EFICIENCIA DE MOTORES ELÉCTRICOS

2
EFICIENCIA DE MOTORES ELÉCTRICOS
  • Ing. Rubén Gómez Sánchez S.
  • Consultor en Sistemas Integrales de Gestión
  • e-mail ist_at_qnet.com.pe
  • Telef. 4226045, 4219645 Fax 4406732

3
CONTENIDO
  • INTRODUCCIÓN
  • 1. Bases de la Eficiencia Energética (EE)
  • 2. Motores de Alta Eficiencia (MAE)
  • 3. Ventajas técnicas y económicas de los MAE
  • 4. Importancia del mantenimiento en la EE
  • 5. Nuevo paradigma de compra
  • 6. Prioridades en la evaluación de alternativas
  • 7. Ejemplos de aplicación
  • 8. Recomendaciones y conclusiones

4
INTRODUCCIÓN
  • El mercado globalizado está caracterizado por la
    no existencia de barreras de protección de ningún
    tipo.
  • No hay impedimentos para que las empresas
    atiendan a cualquier cliente, las únicas
    limitaciones son las siguientes calidad,
    oportunidad, soporte técnico, garantías y precio.
  • La decisión de los clientes es por la mejor
    combinación de los factores mencionados.
  • Ésta es la caracterización de la lucha por los
    nichos de mercado y la competitividad.

5
CAPÍTULO 1
  • BASES DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

6
EFICIENCIA ENERGÉTICA (EE)
  • Es una opción tecnológica orientada a determinar
    las formas y los métodos que permitan usar mejor
    la energía.
  • No consiste en racionar o reducir los servicios
    que ésta presta.
  • Sólo tiene sentido en la medida que permita
    reducir los costos globales de la producción en
    las empresas.
  • Cada empresa deberá diseñar, a la medida de sus
    necesidades, sus propios Programas de Eficiencia
    Energética (PEE).

7
IMPLEMENTACIÓN DE LOS PEE
  • La eficiencia energética se logra mediante la
    aplicación de un PEE que tome en cuenta
  • Objetivos específicos y en cascada,
  • Gestión proactiva,
  • Articulación entre las funciones,
  • Manejo de parámetros de operación,
  • Medición de parámetros de operación,
  • Monitoreo sistemático de resultados.

8
OBJETIVOS EN CASCADA
  • Los objetivos de la empresa deben descender en
    cascada hacia las otras funciones de la empresa,
  • Cada área gerencial necesita fijar sus propios
  • objetivos, los cuales deben ser concordantes
  • con los de la empresa,
  • Debe implementarse el monitoreo para el control
  • del logro de los objetivos de la empresa.

9
CAPÍTULO 2
  • MOTORES DE ALTA EFICIENCIA (MAE)

10
MOTÓRES ELÉCTRICOS
Máquinas que transforman la energía eléctrica en
energía mecánica. Su eficiencia debería ser una
característica crítica de la selección ya que
afecta al costo de operación.
11
DIAGRAMA ENERGÉTICO M.E.
?Pel est ?Padic
? Pel rot
?Pfric ?Padic
P2 Pmec - ?Pfric - ?Padic
12
USOS DE LOS MOTORES
  • La industria nacional está afectada por la grave
    recesión y la crísis política reinante.
  • En consecuencia, cualquier intento o logro real
    con resultados positivos respecto de los PEE,
    tendrá un aporte significativo. Dentro de ello,
    los ahorros que puedan lograrse por el uso de los
    MAE será importante, además de reducir los costos
    de operación de las empresas.

13
CLASIFICACION DE MOTORES
  • De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, los
    motores se clasifican por su nivel de eficiencia
    y número de polos.
  • De acuerdo con su eficiencia
  • Motor de eficiencia estándar (EF3)
  • Motor de alta eficiencia (EF2)
  • Motor de muy alta eficiencia (EF1)
  • De acuerdo al número de polos
  • Motores de 2, 4, 6 y 8 polos

14
EFICIENCIA DE LOS MOTORES
  • De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se define
    como la potencia de salida y la potencia de
    entrada expresada en las mismas unidades y
    generalmente expresada en porcentaje. Se calcula
    mediante alguna de las siguientes fórmulas
  • (Potencia de salida / Potencia de entrada) x 100
  • (Potencia de entrada Pérdidas) / Potencia de
    entrada x 100
  • Potencia de salida / (Potencia de salida
    Pérdidas) x 100

15
MEDICIÓN DE LA EFICIENCIA
  • De acuerdo a la Norma Técnica Peruana, se
    recomiendo uno de los siguientes métodos para
    medir la eficiencia de un motor
  • El método directo, en caso de alimentación por
    convertidor de corriente o convertidor de
    tensión, para los motores de potencia menor o
    igual a 50 kW.
  • 2. El método de totalización de pérdidas en caso
    de alimentación por un convertidor de corriente o
    un convertidor de tensión, para los motores de
    potencia mayor a 50 kW.

16
MEDICIÓN DE LA EFICIENCIA
3. El método de la totalización de las pérdidas
con una fuente sinusoidal y un ensayo en vacío en
caso de alimentación por un convertidor de
tensión para los motores ensayados en un banco de
ensayos (independiente de la potencia de los
motores). 4. El método calorimétrico aplicable a
todas las potencias, con convertidores de
corriente y tensión.
17
CAPÍTULO 3
  • VENTAJAS TÉCNICAS Y ECONÓMICAS DE LOS MAE

18
VENTAJAS TÉCNICAS DE LOS MAE
Fuente Industrial Assessment Centers, US-DOE
19
(No Transcript)
20
MOTOR ELÉCTRICO DE ALTA EFICIENCIA
21
COSTO ANUAL DE UN MOTOR ESTÁNDAR
El precio del kWh considerado es US 0,05
22
COSTO ANUAL DE UN MOTOR DE ALTA EFICIENCIA
El precio del kWh considerado es US 0,05
23
AHORRO ANUAL EN US POR USAR LOS MAE
El precio del kWh considerado es US 0,05
24
CAPÍTULO 4
  • IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO EN LA EE

25
LA EE ES EFECTO O CAUSA?
  • Como es evidente todo equipo o máquina eléctrica
    debe estar sujeto a mantenimiento. Por lo que
    debemos preguntarnos, qué tipo de mantenimiento
    correctivo (reactivo), preventivo, predictivo o
    proactivo debería efectuarse?.
  • Es claro que la EE depende del rendimiento total
    del equipo, y éste depende de la eficacia de la
    gestión de la función de mantenimiento. En
    consecuencia, la EE es efecto del rendimiento, y
    es también efecto de la gestión de mantenimiento.

26
MANTENIMIENTO 1
  • Atender al mercado actual requiere ser altamente
    competitivo por lo que las empresas no pueden
    darse el lujo de que sus equipos fallen o salgan
    de operación (frecuente, ni esporádicamente), ya
    que esto dará como efecto mayores costos de
    operación, mayores costos de mantenimiento, y
    pérdidas en la producción. Por tanto, se hace
    necesaria la implementación de Planes de
    Mantenimiento Preventivo (PMP), como mínimo.

27
MANTENIMIENTO 2
Representación gráfica de los efectos de las
fallas en equipos eléctricos.
RECUPERACIÓN DEL RITMO DE PRODUCCIÓN
Ingresos
PRODUCCIÓN
PARADA
Tiempo
28
MANTENIMIENTO 3
  • Sí las industrias no tienen planes de
    mantenimiento preventivo (PMP), las salidas de
    servicio de los equipos mecánicos y eléctricos
    podrán generar los siguientes costos
  • 1. Mayores costos de reparaciones CDM
  • 2. Pérdidas de productos CNP
  • 3. Mayores costos de producción CNP
  • 4. Mayores costos de mantenimiento CDM
  • 4. Inconformidad de productos CNC

29
MANTENIMIENTO 4
  • En consecuencia, el costo de las pérdidas totales
    (CDP), debido a las fallas de los equipos podría
    ser calculado por la siguiente relación
    matemática

CDP CDM CNP CNC
CDP costos de las pérdidas totales CDM costos
de mantenimiento CNP costos de no
producción CNC costos de no calidad
30
MANTENIMIENTO 5
31
CAPÍTULO 5
  • NUEVO PARADIGMA APLICABLE A LAS COMPRAS

32
CUAL ES EL CRITERIO DE COMPRA?
  • En la mayor parte de las organizaciones, en la
    actualidad, se aplica un criterio de decisión de
    compra que toma en cuenta el precio del producto
    (inversión inicial).
  • Bajo este escenario, en ningún caso se podría
    elegir los MAE, ya que su precio es mayor. Por lo
    que, el nuevo criterio de compra sería comparar
    la sumatoria actualizada de la inversión inicial
    más los costos de operación (consumos de energía
    eléctrica, como mínimo) durante la vida útil
    estimada (10 años).

33
EJEMPLO DE APLICACIÓN
34
CAPÍTULO 6
  • PRIORIDADES EN LA EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS

35
(No Transcript)
36
(No Transcript)
37
(No Transcript)
38
CAPÍTULO 7
  • EJEMPLOS DE APLICACIÓN

39
EJEMPLO 1 MOTOR DE 50 HP
  • Una empresa debe reemplazar un motor que está
    llegando al término de su vida útil, se requiere
    evaluar los ahorros potenciales por el uso de un
    MAE.
  • Datos técnicos
  • Operación continua (8760 horas/año)
  • Precio MAE US 1580,75, motor estándar US
    1206,20, el costo adicional asciende a US 374,55
  • Del cuadro de beneficios, se obtiene un ahorro
    anual de US 566,80 por usar un MAE. En
    consecuencia, la inversión adicional se recupera
    en 8 meses.

40
EJEMPLO 2 INCREMENTO E (1)
  • El incremento de 1 en la E (de 94 a 95) en un
    motor de 500 HP que opera a un 80 de factor de
    carga representaría un ahorro en energía de
  • Energía 94 (0,746x500x0,80)/0,94 317,45 kW
  • Energía 95 (0,746x500x0,80)/0,95 314,11 kW
  • Entonces un MAE de 95 consume menos energía, el
    ahorro es de kW 317,45-314,11 3,34 kW, sí el
    motor trabaja 6000 horas/año, y con costo de
    energía eléctrica de 5 centavos por kWh, entonces
    el ahorro por año será 3,34x6000x5 US 1002.

41
CÁLCULO DEL AHORRO ANUAL
  • Empleo de una fórmula para el cálculo del ahorro
    anual
  • S 0,746xHPxLxCxNx(100/Eb-100/Ea)
  • S ahorro anual, en US
  • HP potencia del motor, en HP
  • L factor de utilización del motor
  • C tarifa de la energía eléctrica
  • N horas de operación anual
  • Eb eficiencia de un motor estándar
  • Ea eficiencia de un MAE

42
HOJA DE CÁLCULO DE BENEFICIOS ANUALES
43
CAPÍTULO 8
  • RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

44
RECOMENDACIONES
  • Sí en su empresa se deben adquirir nuevos
    equipos, o se deben repotenciar máquinas, tome en
    cuenta lo siguiente
  • 1. Revise las horas de funcionamiento por año de
    los motores que tiene en su instalación.
  • 2. Verifique el tiempo de vida de los motores.
  • 3. Establezca prioridades entre los motores,
    según los procesos, emplee las curvas ABC.
  • 4. Evalúe las condiciones de operación, mida y
    registre los parámetros eléctricos.

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RECOMENDACIONES
  • 5. Solicite ofertas a sus proveedores de motores
    eléctricos.
  • 6. Evalúe las características y el
    dimensionamiento de los cables de alimentación.
  • 7. Obtenga los registros de las mediciones de los
    parámetros eléctricos del motor en evaluación.
  • 8. Evalúe los problemas de mantenimiento de los
    motores eléctricos, historial y tipo de fallas.

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CONCLUSIONES
  • 1. El costo de los MAE es mayor en un 25-30 que
    los motores estándar.
  • 2. La recuperación de la inversión adicional se
    da normalmente en menos de un (01) año.
  • 3. Sí tiene que implementar nuevos equipos en su
    empresa, no deje de evaluar la alternativa de los
    MAE puede tener sorpresas gratas e importantes.
  • 4. Aplique el nuevo paradigma a sus nuevas
    compras.

47
YA ES HORA DE DECIDIRSE
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