Análisis energético - medición caudal - Cálculo fugas

Análisis energético – medición caudal cálculo fugas
DS 500 mobile – energy analysis according to DIN EN.
16001. Si hablamos de costos de operación de plantas
de aire comprimido, en realidad estamos hablando de los
costos de la energía, ya que representan alrededor del 70
al 80 % de los costos totales de una planta de aire comprimido. Dependiendo del tamaño de la planta, esto sigQL¿FDFRQVLGHUDEOHVFRVWHVRSHUDWLYRV,QFOXVRHQSODQWDV
pequeñas, esto puede suponer, fácilmente, desde 10 000
a 20 000 € por año. Esta cantidad puede ser considerablemente reducida, incluso en instalaciones con buen
mantenimiento. ¡ Ocurre esto también en su planta de aire
comprimido! ¿Cuales son los costos actuales de producción por m³ aire generado de su instalación? ¿Qué energía
se gana debido a la recuperación de calor residual? ¿Cuál
iento de su planta
plantta de aire?
es el rendimiento
WOLFGANG BLESSING
¿ A cuánto asciende la presión diferencial de los filtros? ¿Cómo de alta
es la humedad del sistema?(presión
pto rocío)? ¿Cuanto aire comprimido
consume?
Aunque el aire comprimido es uno
de los recursos energéticos más
caros en las compañías, la experiencia nos muestra que hay enormes
pérdidas energéticas en este sector.
Estas son principalmente causadas
por los siguientes factors:
• No uso calor residual
• Fugas de hasta el 50 50%
• Falta de control en los compresores
• Caídas de presión
Un montón de las plantas no se
adaptan a la demanda real o
están en necesidad de reparación.
Programas de fugas podrían ahorrar
hasta alrededor de 1,7 millones de
toneladas de Emisiones de dióxido de carbono por año. (Fuente:
Fraunhofer Institut, Karlsruhe). Así
que hay una cantidad considerable de posibles ahorros de energía,
que dormitan en las líneas de aire
comprimido de una gran cantidad de
empresas. Con el fin de comenzar
a ahorrar, el calor residual que se
produce durante la generación de
aire comprimido debe ser utilizado
para calentar las habitaciones o
para la generación de agua caliente.
Además, es importante optimizar
el control de las estaciones de aire
comprimido porque esto conducirá
a un ahorro considerable de energía
en todo caso. También, el reestablecimiento de un enfermo o no
adecuado suministro de aire comprimido dará sus frutos en un corto
espacio de tiempo. Las pérdidas por
fugas en las tuberías pueden causar
costos extremos.
Esta tabla muestra los costos anuales de energía por fugas:
)XHQWH'UXFNOXIW(I¿]LHQWN:[¼[
8000 horas de trabajo por año)
Fuentes de energía como la electricidad, agua o gas, son habitualmente
monitorizadas y por lo tanto, los
costes son transparentes. Al contrario del aire comprimido, una fuga
de agua es fácilmente de localizar,
debido a la visibilidad de la fuga. Por
ese motivo, rápidamente son arregladas. Las fugas de aire comprimido
habitualmente son silenciosas y no
localizadas, por lo que provocan
costes innecesarios, includo durante
la parada de producción o durante el
fin de semana.
Es habitual tener los compresores
funcionando constantemente para
mantener estable la presión del
sistema.En el caso de sistemas de
aire comprimido que han ido creciendo a lo largo de los años, el ratio de
fuga puede estar entre 25 y 35 %.
Son los mejores clientes de los compresores de aire, trabajando siempre, 365 días al año.
No incluidos están los gastos ocultos
de la producción del aire comprimido limpio y seco. Los secadores
de refrigeración y adsorción están
produciendo aire seco, con altos
costes de funcionamiento. Ese aire,
que más adelante, se pierde por las
fugas del circuito de tuberías.
Hoy en día, en constante aumento de los costos energéticos, este
potencial de ahorro energético, tiene
que ser aplicado para mantener la
competitividad de la empresa en el
mercado. Sólo si el consumo de las
máquinas individuales o plantas es
claramente conocido por todos, será
posible plantear planes de ahorro
energético. Cuando se implanta un
sistema de gestión energética según
la norma DIN EN 16001, en la prime-
ra etapa, todas las diferentes zonas
o consumidores o clientes, tienen
que ser registrados. De esta manera, el usuario obtiene un informe de
los consumos individuales de cada
departamento. Sólo esta transparencia de datos, permite una acción
específica y un ahorro de energía.
Para los sistemas de aire comprimido, esto significa que el primer paso
es detectar fugas y eliminarlas.
Especialmente para el seguimiento
completo y análisis de consumo
de las estaciones de compresores
y líneas de aire comprimido CS
Instruments ha desarrollado un sistema de medición portátil, el móvil DS
500.
DS 500 cumple con todos los requisitos para el análisis de un sistema
de aire comprimido.
Además de la evaluación de los
sensores estándar, como por ejemplo el flujo, punto de rocío, presión,
presión diferencial, sensores de
presión y temperatura absolutas,
también la conexión de todo tipo
de sensores de terceros como e. g.
PT100, PT1000, 0 / 4..20 mA, 0-1 /
10 V, pulsos, RS 485 Modbus, etc es
posible.
Una de las principales ventajas del
DS 500 móvil es la posibilidad de
conectarle, no sólo pinzas amperimétricas sino también medidores de
corriente externos, contadores de
agua o contadores de energía. Así,
los costos actuales se pueden incluir
con mucha precisión en el análisis.
Determinación de las figuras
clave de una estación de aire
comprimido
DS 500 mobile permite un análisis energético inteligente de una
forma rápida y sencilla. Los datos
se mostrarán inmediatamente en el
display.
How is this done in practice?
Paso 1: Medición
Medición de hasta 12 compresores
al mismo tiempo con 1 DS 500.
Para este propósito, sólo los costes
en € por kWh (por favor considere
tarifa día y noche) tienen que ser
introducidos.
Según las estadísticas, incluso si
la producción se lleva a cabo día y
noche hay al menos un corto período de tiempo durante el cual toda la
carga está desconectada. Por medio
de estos datos, el software define
una tasa de fuga y calcula los costos
en € incurridos en fuga €.
• Por medio de una función
matemática, cálculos típicos se
pueden llevar a cabo, como por
ejemplo
Paso 3: Evaluación en el PC con
gráficos y estadísticas
• Costes en € por m³ generado
de aire comprimido
• 3RWHQFLDHVSHFt¿FDHQN:KPñ
Paso 2: Análisis
• Consumo de líneas de aire comprimido individuales incluyendo
suma
2.1) Análisis del compresor (medición corriente/potencia)
• Indicación de valores Min-Max ,
valores promedio
Si los valores mínimos se elevan
continuamente en los últimos años
esta es una clara señal de que la
tasa de fugas aumenta. Esto puede
ser fácilmente determinada por la
realización de las mediciones en
intervalos regulares.
Análisis Consumo incluido
estadísticas con sólo el toque de
un botón
Además del aire comprimido también
todos los otros costos de la energía,
como electricidad, agua, etc vapor
se pueden grabar en esta evaluación. Esto crea transparencia.
Así que todos los contadores de
energía y de caudal de aire comprimido, gas, agua, vapor y así sucesivamente pueden ser registrados
y evaluados. El cliente obtiene los
costes en € uro. En la gran pantalla
de 7 "a color con panel táctil, toda
la información está visible a simple
vista. Mediante el software de evaluación CS Soft básic todos los datos
se pueden evaluar en línea en el PC,
con una memoria USB o por ethernet. Alarmas por email o GMS en
caso de superación de valores límite.
El caudalimetro VA 400 mide la cantidad de aire suministrada. Durante
el periodo de parada, el compresor
suministra aire comprimido con el fin
de mantener la presión constante.
El consumo de energía de cada
compresor se mide por medio de
un amperímetro de pinza. La cantidad de aire comprimido producido
se calcula por el software sobre la
base de los datos de rendimiento
del compresor, los cuales deben ser
introducidos.
Los siguientes parámetros son calculados adicionalmente: Consumo
energía en (kWh), carga-, descarga-,
tiempo parada, carga compresor en
%, número de ciclos de carga/descarga, energía específica en kWh/
m³, costos para 1 m³ en €.
2.2) Análisis del sistema (medición
de corriente y caudal real)
El análisis del sistema tiene la
misma función del análisis del compresor, sin embargo, ofrece además
la posibilidad de medir la cantidad
utilizada de aire comprimido por
medio del sensor de flujo VA 400.
Mediante "la medición de caudal
real", las fugas, y de esa forma, la
participacion en los costos de las
fugas pueden ser determinados en
comparación con los costos totales
en €.
2.3) Cálculo de fugas
Los cálculos de fugas se realizan
durante las paradas de producción
(fines de semana, vacaciones, etc..
3.1) Introducción de los parámetros necesarios
Los siguientes datos se deben
introducir antes de llevar a cabo el
análisis:
• Selección del tipo de compresor
(todo-nada, velocidad variable)
• datos de rendimiento del compresor según hoja técnica
• Periodo de medición
• Costes en € por 1 kWh
3.2) Evaluación gráfica con vista
diaria o semanal
Todo de un vistazo: El usuario
obtiene una vista diaria o semanal
de todos los datos de medición
almacenados con su logotipo de la
empresa (puede ser integrado fácilmente) con sólo tocar un botón.
Obtención de valores pico.
3.3) Costos del aire comprimido
en €
Con sólo pulsar un botón, el usuario
obtiene todos los datos importantes
como:
• Costes de energía
• Costes del aire comprimido
• Costes de fugas en €
• Datos del compresor con tiempos de carga y descarga
• (QHUJtDHVSHFt¿FDHQN:KPñ
4) Medidas
Tras analizar los datos obtenidos,
algunas medidas deben llevarse a
cabo con el fin de optimizar el sistema de aire comprimido. Estas medidas pueden variar de un sistema a
otro, sin embargo, normalmente existen las siguientes posibilidades:
• Por favor, compruebe si hay fugas
en el sistema de aire comprimido y
localicelos. Por lo general ocurren en los cordones de soldadura
y uniones. (50 agujeros con un
diámetro inferior a 1 mm pueden
causar costos de 11 000 euros al
año).
• Mediante el análisis de carga/ descarga y la presión, la regulación
del sistema de control debería ser
optimizada. Sistemas de operación del compresor modernos
ayudan a minimizar los tiempos de
descarga. (Durante el tiempo de
descarga, el compresor consume
aproximadamente el 30% de la
energía a plena carga, sin embargo, no libera el aire).
• Por favor, reduzca - si es posible - la presión (una reducción de
presión de aproximadamente 100
kPa ahorra 8% de la energía).
• Reduzca la temperatura de
entrada (una reducción de 10 ºC,
puede ahorrar en torno al 3 % de
la energía).
• Costes por m³ en €
• Optimizar el sistema de tuberías,
evitando caídas de presión innecesarias.
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