AUDITORIA ENERGETICA

5/21/2018 AUDITORIA ENERGETICA

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Ecuador.

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NACIONAL bajo el libre consentimiento del (los) autor(es).

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autores con el fin de no incurrir en actos ilegtimos de copiar y hacer pasar como

propias las creaciones de terceras personas.

Respeto hacia s mismo y hacia los dems.


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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y

ELECTRNICA

DESARROLLO Y APLICACIN DE UNA GUA PARA REALIZARAUDITORAS ENERGTICAS EN EL SECTOR INDUSTRIAL

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE

INGENIERO ELCTRICO

MUOZ SAONA ESTEBAN PAL

[email protected]

VERGARA REYES ANBAL EFRAN

[email protected]

DIRECTOR: DR. GABRIEL SALAZAR Y.

[email protected]

Quito, agosto 2011.


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DECLARACIN

Nosotros, MUOZ SAONA ESTEBAN PAL, VERGARA REYES ANBAL

EFRAN, declaramos bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de nuestra

autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacin

profesional; y, que hemos consultado las referencias bibliogrficas que se

incluyen en este documento.

A travs de la presente declaracin cedemos nuestros derechos de propiedad

intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional,

segn lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por

la normatividad institucional vigente.

MUOZ SAONA ESTEBAN PAL VERGARA REYES ANBAL EFRAN


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CERTIFICACIN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por MUOZ SAONA ESTEBAN

PAL, VERGARA REYES ANBAL EFRAN, bajo mi supervisin.

________________________

Dr. Gabriel Salazar Y.

DIRECTOR DEL PROYECTO


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AGRADECIMIENTO

A Dios, que con cada paso dado por m, me ha sabido guiar

firmemente en esta travesa para culminar con xito una meta ms en

mi vida.

A mis queridos Padres Martha y Marino, que siempre han confiado en

m entregndome todo su Amor y Cario, durante todo mi arduocamino durante mi carrera.

A mi hermana Susan, quien con su aura tan especial me ha sabido

dar un motivo de vida.

A mi Escuela Politcnica Nacional, y muchos de sus Profesores,quienes me han instruido no solo en mi profesin sino tambin como

ser humano.

A Confecciones Recreativas FIBRN, por la apertura brindada para

realizar en sus Instalaciones la implementacin del estudio.

Gracias Elctrica.

Esteban Pal Muoz Saona


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DEDICATORIA

A aquel Maravilloso ngel enviado por Dios, Mi Hermana Susan, quien

por ella y gracias a ella, Mi Vida Siempre poseer ese Amor y

Felicidad Especial.

A mi Madre Martha y mi Padre Marino, quienes con todo su Amor me

han llevado dentro de sus corazones, los que siempre me forjaron

desde mis inicios con Valor, Fortaleza, Coraje y Confianza, tanto en

mi Vida como Hijo, como durante mi carrera como Ingeniero, los Amo.

A ti Johanna, por ser la mujer a quien Amo, quien con su mgica

energa me ha dado una enorme felicidad y ha sabido manifestarme

esa fuerza de voluntad sincera para desarrollar mis ms anhelados

sueos.

A mis amigos Gabriel, Adrin, Jos, David, quienes con una poderosa

Amistad hemos forjado un lazo indestructible de Hermandad, llenando

de alegra cada momento durante la trayectoria de mi carrera y de mi

Vida.

A Efran quien se ha convertido en un hermano ms en mi duro

camino hacia el xito dentro y fuera de la Politcnica.

A todos mis amigos de la Poli.

Esteban Pal Muoz Saona


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AGRADECIMIENTO

A Dios, por darme la vida y la oportunidad de hacer realidad otro gran

sueo y culminar esta etapa de mi vida.

A mis padres, por ser mi soporte y apoyo en esos momentos de

debilidad, por darme la confianza a lo largo de mi vida estudiantil y

sobre todo su incondicional amor.

A mis hermanas, que son fuente de inspiracin, quienes a lo largo del

camino supieron llegar con palabras precisas para nunca darse por

vencido ante las pruebas de la vida.

A todos aquellos Ingenieros que durante estos aos supieroncompartir su conocimiento y me brindaron su amistad, ya que gracias

a sus enseanzas eh logrado culminar esta etapa de mis estudios.

A mis grandes amigos y compaeros con los que compart tantas

vivencias dentro y fuera de las aulas.

A Confecciones Recreativas FIBRN, por la apertura brindada para

realizar en sus Instalaciones el estudio de nuestra Tesis.

GRACIAS ELCTRICA

EFRAN VERGARA R.


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DEDICATORIA

Esta tesis se la dedico con todo amor y cario.

A mis padres, por darme todo lo que necesite en mi camino para ser

lo que soy ahora, a mis hermanas quienes me motivaron para

superarme y cada da ser mejor.

A ti Karlita, por ser el amor de mi vida y la madre de nuestro hermoso

hijo, gracias por el apoyo y comprensin que me brindaron, son parte

de mi vida y la inspiracin que me impulsa para seguir luchando

Por ti y para ti Alexander, hijo mo.

A Pal quien durante este proceso se convirti en un hermano ms,

quien supo comprender y apoyar en esos momentos difciles dentro y

fuera de las aulas.

A todos los Elctricos con los que formamos un lazo de amistad y

hermandad, que ms all de las puertas de la universidad seguirn

sinceros e irrompibles.

EFRAN VERGARA R.


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CONTENIDO

NDICE GENERAL...I

NDICE DE ILUSTRACIONES...VII

NDICE DE GRFICOS..VIII

NDICE DE TABLAS.IX

RESUMENXII

INTRODUCCINXIII

NDICE GENERAL

CAPTULO 1: ENERGA E INDUSTRIA EN EL ESTADO ECUATORIANO ......... 1

1.1. SITUACIN ACTUAL DEL SECTOR ENERGTICO ................................. 1

1.1.1. INECEL .................................................................................................... 31.1.1.1. Iniciacin ........................................................................................... 4

1.1.1.2. Desarrollo ......................................................................................... 4

1.1.1.3. Decadencia ....................................................................................... 5

1.1.1.4. Desintegracin .................................................................................. 5

1.1.2. FONDO DE SOLIDARIDAD ..................................................................... 5

1.1.3. SECTORES RURAL ................................................................................ 7

1.1.4. MEGA PROYECTOS ............................................................................... 81.1.4.1. Mazar .............................................................................................. 10

1.1.4.2. Coca Codo Sinclair ......................................................................... 11

1.1.4.3. Sopladora ....................................................................................... 12

1.2. IMPORTANCIA DEL AHORRO ENERGTICO EN LAS INDUSTRIAS ... 12

1.2.1. POR QU AHORRAR ENERGA? ...................................................... 14

1.2.2. EFECTO DE LA GLOBALIZACIN ....................................................... 15


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1.3. ACCIONES PRESENTES EN EL AHORRO DE ENERGA PARA EL

ECUADOR. .......................................................................................................... 16

CAPTULO 2: MARCO TERICO DESARROLLO DE LAS AUDITORASENERGTICAS ................................................................................................... 18

2.1. AUDITORA ENERGTICA ...................................................................... 18

2.1.1. TIPOS DE AUDITORA ENERGTICA .................................................. 19

2.1.1.1. AUDITORA Energtica Preliminar ................................................. 19

2.1.1.2. AUDITORA Energtica Detallada .................................................. 20

2.1.1.3. AUDITORA Energtica Especial .................................................... 20

2.1.2. QUIENES REALIZAN LAS AUDITORAS ENERGTICAS? ............... 20

2.1.3. OBJETIVOS DE LAS AUDITORAS ENERGTICAS ............................ 21

2.1.4. EVALUACIN O DIAGNSTICO DEL MBITO PARA AHORRO

ENERGTICO .................................................................................................. 22

2.1.4.1. Mantenimiento Predictivo o Basado en la Condicin, ..................... 22

2.1.4.2. Mantenimiento Preventivo o Basado en el Tiempo, ........................ 22

2.1.4.3. Mantenimiento Detectivo o Bsqueda de Fallas, ............................ 22

2.1.4.4. Mantenimiento Correctivo o A la Rotura, ........................................ 23

2.1.4.5. Mantenimiento Mejorativo o Rediseos, ......................................... 23

2.1.5. RESULTADOS Y BENEFICIOS DE LA AUDITORA ENERGTICA

PARA AHORRO ENERGTICO ....................................................................... 23

2.2. AUDITORA ENERGTICA EN LA INDUSTRIA ...................................... 24

2.2.1. POR QU UNA AUDITORA ENERGTICA EN LA INDUSTRIA? ...... 25

2.2.2. BARRERAS PARA UNA MEJOR EFICIENCIA ENERGTICA ............. 262.2.3. INDUSTRIA Y GESTIN ENERGTICA ............................................... 27

2.2.4. BENEFICIOS COMERCIALES .............................................................. 27

2.3. NORMAS CONSIDERADAS ..................................................................... 28

2.3.1. NORMAS ISO 9001 ............................................................................... 28

2.3.2. NORMAS ISO 50 001 ............................................................................ 29

2.3.3. ILUMINACIN INDUSTRIAL ................................................................. 29

2.3.3.1. Generalidades ................................................................................. 30


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2.3.3.2. Pautas para la seleccin se lmparas y luminarias ........................ 31

2.3.3.3. NORMA IRAM-AADL 2006 ............................................................. 31

2.3.4. REGULACION 004/01 CONELEC ......................................................... 32

2.4. FACTORES DE EVALUACIN FINANCIERA PARA UN PROYECTO ... 33

2.4.1. VALOR ACTUAL NETO ......................................................................... 33

2.4.2. TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) ................................................... 34

2.4.3. PERIODO DE RECUPERACIN ........................................................... 35

2.5. EQUIPO DE MEDICIN Y PROTECCIN. ............................................... 35

CAPTULO 3: GUA DE DISEO PARA EL DESARROLLO DE AUDITORAS

ENERGTICAS EN EL SECTOR INDUSTRIAL ................................................. 39

3.1. INSTRUCCIONES GENERALES .............................................................. 39

3.2. AUTO DIAGNSTICO INDUSTRIAL ........................................................ 40

3.2.1. MEDIDAS TCNICAS ............................................................................ 413.2.2. MEDIDAS DE GESTIN Y FORMACIN ............................................. 41

3.3. MODELACIN DE LA GUA Y FORMULARIOS...................................... 41

3.3.1. DATOS GENERALES ............................................................................ 41

3.3.2. DATOS DE PRODUCCIN ................................................................... 41

3.3.2.1. Censo en reas de Produccin ...................................................... 41

3.3.2.2. Inventario de Producto Final ........................................................... 41

3.3.3. DATOS ENERGTICOS GENERALES ................................................. 42

3.3.3.1. Energa Elctrica ............................................................................. 42

3.3.3.2. Combustibles .................................................................................. 42

3.3.3.3. Otras Fuentes Energticas ............................................................. 42

3.3.4. CONTABILIDAD ENERGTICA ............................................................ 42

3.3.4.1. Consumo Anual .............................................................................. 43

3.3.4.2. Intensidad Energtica ..................................................................... 43

3.3.4.3. Costo Energtico ............................................................................ 43


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3.3.5. LEVANTAMIENTO DE CARGA ............................................................. 43

3.3.6. PROCESO ............................................................................................. 43

3.3.6.1. Diagrama de Bloques ..................................................................... 44

3.3.6.2. Proceso ........................................................................................... 45

3.3.6.3. Maquinaria ...................................................................................... 45

3.3.7. MEDICIONES ........................................................................................ 45

3.3.8. ANLISIS DE DATOS ............................................................................ 45

3.3.9. MEJORAS Y RECOMENDACIONES ENERGTICAS .......................... 45

3.3.10. RESUMEN Y CONCLUSIONES ......................................................... 46

CAPTULO 4: SITUACIN ENERGTICA ACTUAL DE LA INDUSTRIA

CONFECCIONES RECREATIVAS FIBRAN .................................................... 47

4.1. INTRODUCCIN ....................................................................................... 47

4.2. INFORMACIN GENERAL DE LA INDUSTRIA ...................................... 47

4.3. PLANILLAS DE CONSUMO ..................................................................... 50

4.3.1. TARIFA ELCTRICA ............................................................................. 50

4.3.2. PLANILLA DIESEL................................................................................. 52

4.3.3. PLANILLA GLP ...................................................................................... 52

4.4. CONSUMOS ENERGTICOS .................................................................. 53

4.4.1. USO Y CONSUMO ELCTRICO ........................................................... 53

4.4.2. USO Y CONSUMO DE COMBUSTIBLES ............................................. 544.4.3. REDUCCIN DE UNIDADES ................................................................ 56

4.5. DATOS DE PRODUCCIN ....................................................................... 58

4.5.1. PORCENTAJE DE ASIGNACIN POR PRODUCTO ........................... 59

4.5.2. INTENSIDAD ENERGTICA. ................................................................ 60

4.5.3. COSTO ENERGTICO .......................................................................... 60

4.6. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE PRODUCCIN ............................... 614.6.1. TEJEDURA ........................................................................................... 61


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4.6.2. TINTORERA ......................................................................................... 61

4.6.3. CORTE .................................................................................................. 61

4.6.4. ESTAMPADO ........................................................................................ 61

4.6.5. BORDADO ............................................................................................. 62

4.6.6. CONFECCIN ....................................................................................... 62

4.6.7. EMPAQUE ............................................................................................. 62

4.7. LEVANTAMIENTO DE CARGA ................................................................ 62

4.7.1. ILUMINACIN ....................................................................................... 63

4.7.2. FUERZA ................................................................................................. 64

4.7.3. EQUIPOS DE OFICINA ......................................................................... 65

4.8. MEDICIONES ............................................................................................ 66

4.8.1. RESULTADO DE MEDICIONES............................................................ 66

4.8.1.1. Transformador de 300 kVA ............................................................. 66

4.8.1.2. Transformador de 500 kVA ............................................................. 70

CAPTULO 5: APLICACIN DE LA METODOLOGA PARA AUDITORAS

ENERGTICAS EN LA INDUSTRIA CONFECCIONES RECREATIVAS

FIBRAN ............................................................................................................ 73

INVENTARIO DE MAQUINAS ELCTRICAS ..................................................... 92

RESUMEN DE MEDICIONES REALIZADAS TRAFO 300 kVA ........................ 107

RESUMEN DE MEDICIONES REALIZADAS TRAFO 500 kVA .......................1167

CAPTULO 6: PROPUESTAS DE SOLUCIN Y ANLISIS DE RESULTADOS

........................................................................................................................... 127

6.1. Medidas TECNOLGICAS .................................................................... 127

6.1.1. ILUMINACIN...................................................................................... 127


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6.1.1.1. Iluminacin Eficiente T5 ................................................................ 127

6.1.1.2. Adaptadores.................................................................................. 130

6.1.1.3. Sensor de luz del Da .................................................................... 131

6.1.1.4. Anlisis Base para Rediseo de Iluminacin ................................ 132

6.1.1.5. PROPUESTA 1 ............................................................................. 147

6.1.1.6. Resumen de la Propuesta 1 para Iluminacin Eficiente ................ 159

6.1.1.7. PROPUESTA 2 ............................................................................. 161

6.1.2. MOTORES EFICIENTES ..................................................................... 166

6.1.3. RESUMEN DE LAS PROPUESTAS DE AHORRO EN ENERGA

ELCTRICA. ................................................................................................... 169

6.1.4. COMBINACIN DE PROPUESTAS DE AHORRO ELCTRICAS. ..... 169

6.2. MEDIDAS ADMINISTRATIVAS .............................................................. 169

6.3. GESTIN ENERGTICA ........................................................................ 170

6.4. ANLISIS DE RESULTADOS COMPARACIN ENTRE SITUACIN

ACTUAL Y FUTURA ......................................................................................... 172

6.4.1. Reduccin de potencia instalada en iluminacin. ................................ 1726.4.2. Reduccin de costos energticos. ....................................................... 172

6.4.3. NDICES DE CONSUMO ELCTRICO ............................................... 174

CAPITULO 7: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................. 175

7.1. CONCLUSIONES .................................................................................... 175

7.2. RECOMENDACIONES ........................................................................... 177

BIBLIOGRAFA ................................................................................................. 179

ANEXOS ............................................................................................................ 183

ANEXO 1: Formularios para realizar una Auditora Industrial

ANEXO 2: Tablas de Conversin Energtica

ANEXO 3: Levantamiento de Carga

ANEXO 4: Diseo de Iluminacin en DIALux(archivo digital)


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NDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustracin 1.1 Cobertura Rural-Urbano-Marginal ................................................... 7

Ilustracin 1.2 Sector Elctrico 2002 ...................................................................... 8

Ilustracin 1.3 Sector Elctrico 2010 ...................................................................... 8

Ilustracin 1.4 Potencial Hidroelctrico del Ecuador .............................................. 9

Ilustracin 1.5 Emisiones de CO2 Promedio anuales .......................................... 13

Ilustracin 2.1 Alcance Gestin Energtica .......................................................... 27

Ilustracin 2.2 Decisiones a tomar segn el VAN ................................................. 34

Ilustracin 2.3 Decisiones a tomar segn el TIR .................................................. 35

Ilustracin 2.4 Analizador De Redes De Un Sistema ........................................... 36Ilustracin 2.5 Pinzas Amperimtricas ................................................................. 36

Ilustracin 2.6 Analizador De Gases De Combustin ........................................... 36

Ilustracin 2.7 Termgrafos .................................................................................. 37

Ilustracin 2.8 Luxmetro ..................................................................................... 37

Ilustracin 2.9 Cronmetro ................................................................................... 37

Ilustracin 2.10 Caja de Herramientas ................................................................. 37

Ilustracin 2.11 Equipo de Seguridad Elctrico y Trmico ................................... 38Ilustracin 3.1 Etiqueta De Eficiencia ................................................................... 40

Ilustracin 3.2 Diagrama de Procesos .................................................................. 44

Ilustracin 4.1 Ubicacin Referencial ................................................................... 48

Ilustracin 4.2 Placas Transformador 500 y 300 kVA ........................................... 48

Ilustracin 4.3 Planilla Elctrica ............................................................................ 51

Ilustracin 4.4 Planilla Combustible Diesel ........................................................... 52

Ilustracin 4.5 Planilla Combustible GLP ............................................................. 52

Ilustracin 4.6 Equipo de Medicin ....................................................................... 66

Ilustracin 6.1 Caractersticas del tubo T5 ......................................................... 128

Ilustracin 6.2 Caractersticas del balasto .......................................................... 128

Ilustracin 6.3 Adaptador a T5 ........................................................................... 130

Ilustracin 6.4 Sistema de Integracin ............................................................... 131

Ilustracin 6.5 Sensor de Luz de Da LRF2-DCRB-WH ..................................... 132

Ilustracin 6.6 Ventajas e Inconvenientes .......................................................... 167

Ilustracin 6.7 Modelo de Sistema de Gestin Energtica ................................. 171


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NDICE DE GRFICOS

Grfico 4.1 Distribucin Carga Elctrica ............................................................... 53

Grfico 4.2 Porcentaje de combustibles asignado ............................................... 54

Grfico 4.3 Distribucin del Consumo Energtico ................................................ 57

Grfico 4.4 Costos Anuales .................................................................................. 57

Grfico 4.5 Produccin Anual Total ...................................................................... 58

Grfico 4.6 Distribucin de Luminarias ................................................................. 64

Grfico 4.7 Tendencia de antigedad en Motores ................................................ 64

Grfico 4.8 Distribucin de Motores ..................................................................... 65

Grfico 4.9 Equipos de Oficina ............................................................................. 65

Grfico 4.10 Da de Demanda Mxima ................................................................ 67

Grfico 4.11 Balance de Fases ............................................................................ 68

Grfico 4.12 Niveles de Voltaje ............................................................................ 69

Grfico 4.13 Factor de Potencia ........................................................................... 69

Grfico 4.14 Da de Demanda Mxima ................................................................ 70

Grfico 4.15 Balance de Fases ............................................................................ 71

Grfico 4.16 Niveles de Voltaje ............................................................................ 72

Grfico 4.17 Factor de Potencia ........................................................................... 72


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NDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Norma IRAM-AADL 20-06 .................................................................... 32

Tabla 2.2 Tabla de Rangos de Voltaje Norma 004/01 CONELEC ....................... 32

Tabla 2.3 Tabla de Tolerancias Regulacin 004/01 CONELEC ........................... 33

Tabla 4.1 Empleados Horas de Trabajo FIBRN .............................................. 49

Tabla 4.2 Empleados Horas de Trabajo CONPETENC .................................... 50

Tabla 4.3 Tarifa Horaria ....................................................................................... 51

Tabla 4.4 Resumen de Planillas Elctricas .......................................................... 54

Tabla 4.5 Tipos de Combustible ........................................................................... 54

Tabla 4.6 Resumen Planilla GLP ......................................................................... 55

Tabla 4.7 Resumen Planilla Diesel ....................................................................... 56

Tabla 4.8 Produccin Anual Total ........................................................................ 58

Tabla 4.9 Produccin Anual Detallada ................................................................. 59

Tabla 4.10 Ejemplo de Clculo ............................................................................. 59

Tabla 4.11 Niveles Actuales de Iluminacin ......................................................... 63

Tabla 4.12 Balance de Fases ............................................................................... 68

Tabla 4.13 Niveles de Voltaje ............................................................................... 68

Tabla 4.14 Factor de Potencia ............................................................................. 69

Tabla 4.15 Balance de Fases ............................................................................... 71

Tabla 4.16 Niveles de Voltaje ............................................................................... 71

Tabla 4.17 Factor de Potencia ............................................................................. 72

Tabla 6.1 Niveles de Luxes Industria ................................................................. 129

Tabla 6.2 Bordados ............................................................................................ 133

Tabla 6.3 Confeccin Planta .............................................................................. 133

Tabla 6.4 Confeccin Oficina ............................................................................. 134

Tabla 6.5 Planificacin ....................................................................................... 134

Tabla 6.6 Datos ERP .......................................................................................... 135

Tabla 6.7 Empaque ............................................................................................ 135

Tabla 6.8 Gerencia General y Secretaria ........................................................... 136

Tabla 6.9 Gerencia de Produccin ..................................................................... 136

Tabla 6.10 Corte Planta ..................................................................................... 137

Tabla 6.11 Corte Oficina .................................................................................... 137


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Tabla 6.12 Sala de Capacitacin ........................................................................ 138

Tabla 6.13 Ingeniera ......................................................................................... 138

Tabla 6.14 Sistemas ........................................................................................... 139

Tabla 6.15 Seguridad Industrial .......................................................................... 139

Tabla 6.16 Sublimacin y Estampado ................................................................ 140

Tabla 6.17 Transfer ............................................................................................ 140

Tabla 6.18 Pasillo Sublimacin .......................................................................... 141

Tabla 6.19 Directo .............................................................................................. 141

Tabla 6.20 Tintorera .......................................................................................... 142

Tabla 6.21 R.R.H.H. ........................................................................................... 142

Tabla 6.22 Compras y Ventas al Exterior ........................................................... 143

Tabla 6.23 Contabilidad ..................................................................................... 143

Tabla 6.24 Tejedura .......................................................................................... 144

Tabla 6.25 Bodegas Tintas y Repuestos ............................................................ 144

Tabla 6.26 Diseo .............................................................................................. 145

Tabla 6.27 Baos ............................................................................................... 145

Tabla 6.28 Resumen Propuestas Eficiente en Iluminacin ................................ 147

Tabla 6.29 reas Consideradas para Cambio de Iluminacin a T5 ................... 148Tabla 6.30 Inversin y Descuento ...................................................................... 148

Tabla 6.31 Clculo del Consumo Actual en reas de 24h de Utilizacin ........... 148

Tabla 6.32 Clculo del Consumo Actual en reas de 8h de Utilizacin ............. 149

Tabla 6.33 Resumen de Iluminacin Actual ....................................................... 149

Tabla 6.34 Relacin de Consumos entre Iluminacin Actual y Propuesta Eficiente

........................................................................................................................... 149

Tabla 6.35 Resumen de Ahorros Iluminacin Eficiente ...................................... 149Tabla 6.36 reas Consideradas ......................................................................... 152

Tabla 6.37 Clculo del Consumo con Adaptadores a T5 ................................... 152

Tabla 6.38 Relacin de Consumos entre Adaptadores y Fluorescentes ............ 153

Tabla 6.39 Ahorro e Inversin con Adaptadores a T5 ........................................ 153

Tabla 6.40 Clculo del Consumo con Adaptadores a T5 para Corte Planta ...... 155

Tabla 6.41 Relacin de Consumos entre Adaptadores y Fluorescentes ............ 155

Tabla 6.42 Ahorro e Inversin con Adaptadores a T5 ........................................ 155

Tabla 6.43 Clculo del Consumo Actual en Tejedura ....................................... 158


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Tabla 6.44 Clculo del Consumo con Iluminacin Eficiente T5 .......................... 158

Tabla 6.45 Relacin de Consumos entre Situacin Actual y Propuesta ............. 158

Tabla 6.46 Inversin Sensores ........................................................................... 159

Tabla 6.47 Resumen de la Propuesta 1 para Iluminacin Eficiente ................... 159

Tabla 6.48 Resumen de Ahorros Propuesta 1 ................................................... 159

Tabla 6.49 Asignacin Porcentual por horas de Utilizacin ............................... 161

Tabla 6.50 Clculo del Consumo Actual para 24 Horas de utilizacin ............... 162

Tabla 6.51 Clculo del Consumo Actual para 8 Horas de utilizacin ................. 162

Tabla 6.52 Resumen de Iluminacin Actual ....................................................... 162

Tabla 6.53 Asignacin Porcentual por horas de Utilizacin ............................... 163

Tabla 6.54 Clculo del Consumo Propuesto para 24 Horas de utilizacin ......... 163

Tabla 6.55 Clculo del Consumo Propuesto para 8 Horas de utilizacin ........... 164

Tabla 6.56 Resumen de Iluminacin Propuesto ................................................. 164

Tabla 6.57 Relacin de Consumos entre Situacin Actual y Propuesta 2 .......... 164

Tabla 6.58 Resumen de Ahorros por Implementacin de Adaptadores a T5 ..... 164

Tabla 6.59 Comparacin de costos de operacin de un motor de 50 hp ........... 168

Tabla 6.60 Comparacin de costos de operacin de un motor de 1000 HP (746

kW) ..................................................................................................................... 168Tabla 6.61 Resumen de las Propuestas de Ahorro en Energa Elctrica ........... 169

Tabla 6.62 Combinacin de Propuestas de Ahorro Elctricas ........................... 169

Tabla 6.63 Reduccin de potencia instalada en iluminacin .............................. 172

Tabla 6.64 Reduccin en Consumos Energticos .............................................. 172

Tabla 6.65 Reduccin Emisiones de CO2 .......................................................... 172

Tabla 6.66 Costo Anual de Energticos ............................................................. 173

Tabla 6.67 Reduccin en la Planilla Elctrica..................................................... 173Tabla 6.68 Costo por Unidades de Produccin .................................................. 173

Tabla 6.69 Porcentaje de reduccin I.E. ............................................................ 174

Tabla 6.70 ndices de Consumo Actuales .......................................................... 174

Tabla 6.71 ndices de Consumo Situacin Futura .............................................. 174


20/225

RESUMEN

El estudio que se presenta a continuacin tiene como objetivo

principal promover la eficiencia energtica en el sector industrial, al

tratar un anlisis sobre las posibles mejoras y su cuantificacin,

compartir el conocimiento sobre el posible uso de la energa y su

concientizacin acerca de su consumo responsable.

En el presente proyecto se ha propuesto disminuir y mejorar el

consumo de energa elctrica, sin alterar las actividades normales de

la Industria, para lo cual se plantea una Metodologa para realizar una

Auditora Energtica.

A travs de la misma se facilita la obtencin de datos de los puntosclave a ser diagnosticados, para poder definir su situacin actual y

proponer las respectivas mejoras en donde exista potencial de ahorro,

con su respectivos anlisis tcnico econmico para verificar que las

propuestas son factibles.

Debido al constante desarrollo de nuevas tecnologas esindispensable fomentar y fortalecer los criterios de eficiencia

energtica y de equipos eficientes, ya que se disminuye el consumo

elctrico y por ende se ahorra dinero, logrando que la Industria mejore

su rendimiento y competitividad.


21/225

INTRODUCCIN

OBJETIVOS

Objetivo General

Lograr una mejor productividad al tener el control de los recursos energticos,

promover la eficiencia energtica en el sector industrial, al tratar un anlisis sobre

las posibles mejoras y su cuantificacin, compartir el conocimiento sobre el usoeficiente de la energa y la concientizacin acerca de su consumo responsable.

Objetivos Especficos

Realizar un levantamiento de la situacin actual acerca del consumo

energtico de la industria textil (CONFECCIONES RECREATIVAS

FIBRN).

Detectar los factores que afectan el consumo de energa y proponer

soluciones tcnicas viables para lograr un consumo eficiente.

Identificar, evaluar y ordenar las distintas oportunidades de ahorro de

energa, en funcin de su rentabilidad en la Industria Textil

(CONFECCIONES RECREATIVAS FIBRN).

Desarrollar formularios prcticos que permitan de una manera sencilla

realizar Auditoras Energticas en las diferentes Industrias.

ALCANCE

El presente estudio pretende establecer una gua para la realizacin deauditoras energticas en el sector industrial que nos permita:


22/225

Evaluar el consumo actual

Establecer las fuentes de suministro y consumo energtico

Localizar puntos crticos en los que exista deficiencia energtica y

potencial de ahorro

Proponer correctivos de carcter tcnico y social

Cuantificar la inversin y el beneficio requerido


23/225

1

CAPTULO 1

1.ENERGA E INDUSTRIA EN EL ESTADO

ECUATORIANO

1.1. SITUACIN ACTUAL DEL SECTOR ENERGTICO

Ecuador tiene un gran Potencial Hidroelctrico, el 80% de la Electricidad queconsume el pas es generado por instalaciones hidroelctricas, prcticamente

toda la produccin restante se obtiene de plantas trmicas que funcionan a base

de carbn o derivados del petrleo. A principios de 1990, Ecuador tena

capacidad para generar 2 millones de kW de energa elctrica, con 5.700 millones

de kWh de produccin anual.

El sector energtico ecuatoriano tiene una participacin mayoritariamente estatal,si bien se encuentra en discusin un proyecto de ley que permitira aumentar el

componente privado.

El sector energtico proporciona al Estado cerca del 50% de los ingresos

presupuestarios.

Hasta la dcada de los aos 60 el desarrollo elctrico del Ecuador fue

desordenado, contndose con 1.200 centrales elctricas y una capacidad de 120

MW.

En dicha dcada se promulg la Ley Bsica de Electrificacin y se dio

responsabilidad primaria al Estado en la Generacin Elctrica. Posteriormente en

1966 se estableci el Sistema Nacional Interconectado (SNI) y se establecieron

Empresas Elctricas Regionales. El Sistema Nacional Interconectado est

conformado por 1.300 km de redes radiales de lneas de transmisin a 138 kV con


24/225

2

25 subestaciones. Al anillo se conectan 18 empresas distribuidoras mediante un

sistema de subtransmisin de 3.200 KW. Estas empresas disponen de 23.000 km

de redes primarias de distribucin.

En la dcada de los 70, financiado por regalas del petrleo, el Estado empez la

ejecucin de "Megaproyectos Hidroelctricos", debido a que las centrales

hidrulicas son de mayor capacidad eficiente ante las trmicas.

El Sistema Elctrico Ecuatoriano est organizada a escala nacional y por

empresas, segn su actividad y siguiendo el orden natural del flujo de la energa

en un sistema elctrico de Potencia, esto es: Generacin, Transmisin yDistribucin de Energa.

El hecho de que la Generacin, Transmisin y Distribucin de Electricidad

estuviera en manos estatales ha generado deficiencias. Una de ellas es la baja

generacin de recursos internos debido al exceso de consideraciones polticas en

la fijacin de tarifas. Por otro lado, su capacidad de gestin administrativa es difcil

por requisitos de orden legal, administrativos y financieros que norman a lasentidades pblicas.

Existe un problema de falta de flexibilidad a la generacin. pocas de estiaje

causan estragos a la generacin. Lluvias excesivas, por otro lado, han causado

problemas de operacin en ciertas pocas.

La generacin total en 2011 es de 21 073.30 GWh, con una potencia efectivanacional de 4 835,8 MW, una demanda anual de 14 725,96 GWh y se tiene 4 077

615 clientes regulados, con un total de 64% en las ciudades de Quito y Guayaquil.

La hidro - energa posee un potencial lineal terico en Ecuador estimado en

93.500 MW. De esto, se puede aprovechar tcnica y econmicamente unos 23

MW. La potencia elctrica instalada en la actualidad es de unos 2000 MW, esto

es, un 9% del potencial tcnicamente aprovechable.


25/225

3

El sector elctrico ecuatoriano dio un nuevo giro a partir del 1 de Octubre de 1996

al expedirse una nueva ley de rgimen del mismo. Segn esta nueva ley el sector

elctrico quedo estructurado de la siguiente manera:

Un organismo regulador y planificador: CONELEC.

Un organismo administrador: CENACE.

Empresas de generacin.

Empresas de distribucin y venta de energa.

Una empresa transmisora de energa: TRANSELECTRIC S. A.

Las Instalaciones de Generacin y de Transmisin que eran de propiedad delEstado, por intermedio del ex INECEL fueron transferidas a favor del Fondo de

Solidaridad, constituyndose como sociedades annimas.

Mediante escritura pblica suscrita el 13 de enero de 2009, se constituye la

Corporacin Elctrica del Ecuador CELEC S.A, con la fusin de las

empresas HIDROPAUTE S.A., HIDROAGOYAN S.A., ELECTROGUAYAS S.A.,

TERMOESMERALDAS S.A., TERMOPICHINCHA S.A. y TRANSELECTRIC S.A.

CELEC EP al ser una Empresa Pblica y por su mbito de accin, se la define

como un servicio pblico estratgico.

Su finalidad es la provisin de servicio elctrico y ste debe responder a los

principios de obligatoriedad, generalidad, uniformidad, responsabilidad,

universalidad, accesibilidad, regularidad, continuidad y calidad.

1.1.1. INECEL

El Inecel vivi 4 etapas definidas: iniciacin, desarrollo, decadencia y

desintegracin.

En sus inicios este ente Nacional tuvo un equipo tcnico de primera. Gracias a l

se disearon los primeros procedimientos maestros nacionales de electrificacin,


26/225

4

la Ley Bsica de Electrificacin y los macro proyectos como Paute, Pisayambo y

Agoyn".

1.1.1.1. Iniciacin

Fue la de integracin del Sistema Nacional puesto que se encontraba disperso en

varias empresas elctricas. Al tiempo que se emitieron los primeros reglamentos y

normas para regir al sector.

El servicio elctrico estaba facultado a las municipalidades y cada municipio haca

lo que se encontraba a su alcance. Esto llevo a tener como resultado sistemas

aislados que no podan integrarse porque eran indiferentes con niveles de voltajey frecuencias.

Ecuador en sus inicios tena una poblacin de alrededor de seis millones de

habitantes y el ndice de servicio elctrico era del 17%, lo que quiere decir, de 100

personas 17 posean servicio elctrico.

Con esta grave situacin, se dicta la Ley Bsica de Electrificacin, despus deesta el Inecel elabora Plan Maestro de Electrificacin, donde su primer objetivo.

Integrar y Normalizar el Servicio, pero para lograr esto se demandaba gran

cantidad de dinero, pero para ese tiempo Ecuador no era sujeto de crdito.

1.1.1.2. Desarrollo

Comienza cuando el Inecel dispone de los recursos suficientes para desplegar

proyectos de electrificacin al recibir el 47% de las regalas del petrleo.

Con las regalas, Inecel dispona de ingresos suficientes para hacer todas las

inversiones necesarias, las que duraron hasta el ao 1984 y cuyos proyectos que

ya estaban financiados terminaron por el ao 1988.

Las regalas por la exportacin de crudo ascendan a unos 120 millones de

dlares anuales. As, a base de esos recursos se lanz a un macro programa de


27/225

5

equipamiento en: generacin, transmisin y distribucin y adems se volvi sujeto

de crdito.

Toda esta inversin, significo para el Ecuador, en la dcada de los noventa, una

poblacin servida con energa elctrica del 70%. Y se poda manifestar, Ecuador

tiene una infraestructura elctrica para desarrollarse.

1.1.1.3. Decadencia

Abarca la era descendente del Inecel, que comienza en 1983, despus de que se

congelan las regalas del petrleo a una uniformidad cambiaria del dlar de 76,50

sucres, al igual que las tarifas elctricas. Momento en que se empieza a sentir losefectos del mal manejo econmico. Comienzan a generarse iliquideces y se le

quitan los recursos al Inecel sin ni siquiera darle el beneficio de la tarifa. Ah, el

modelo termin.

Cuando le congelaron al Inecel sus regalas petroleras, los primeros aos no se

vio muy afectada porque en aquel tiempo el dinero fluctuante era ms que

suficiente, luego bajo a ser nada. Por ello la congelacin de las regalas se

convirti en una estocada mortal para el sector elctrico.

1.1.1.4. Desintegracin

Es ah que se produce el desastre econmico sobre las deudas del Inecel, surge

el problema financiero interno del pas y se comienzan a incrementar las deudas

de las empresas elctricas al instituto. Donde se contempla la transicin del Inecel

a manos privadas, para la cual ya se trasladaron 96.000 millones de sucres en

acciones al Fondo de Solidaridad.

1.1.2. FONDO DE SOLIDARIDAD

Es un ente pblico del Ecuador. Recibe utilidades de las compaas telefnicas y

elctricas de capital pblico y las invierte en obras para sectores econmicamente

deprimidos, as como en pagar pensiones jubilares.

La constitucin de 1998 propuso la creacin de un fondo de los recursos

provenientes de la privatizacin de las empresas elctricas y telefnicas, de ah


28/225

6

que en los activos del Fondo de Solidaridad consten los activos de las empresas

elctricas y telefnicas que no han sido privatizadas, en la constitucin de 2008,

se elimina el Fondo de Solidaridad y se mantiene la propiedad pblica sobre los

considerados sectores estratgicos de la economa, entre ellos la electricidad y

las telecomunicaciones.

Los activos totales de la banca pblica de desarrollo, son sustancialmente

menores que aquellos del sector privado por lo que cumplen una funcin

subsidiaria y complementaria a las decisiones de arbitraje realizadas desde la

banca privada. Hasta el momento no existe un marco jurdico que armonice y

permita la coordinacin de la banca pblica de desarrollo de una maneracoherente y estructurada. En ese sentido, una de las tareas a futuro ser la de

crear un marco jurdico e institucional que permita la convergencia de las

diferentes instituciones pblicas en una sola banca pblica de desarrollo. **

A partir de abril de 1999, el Directorio del CONELEC decidi iniciar el

funcionamiento del Mercado Elctrico Mayorista MEM con la administracin

tcnica y econmica del Centro Nacional de Control de Energa, CENACE.

Este mercado abarca la totalidad de las transacciones del suministro elctrico que

se celebren entre generadores, generadores y distribuidores, entre generadores y

grandes consumidores; y las transacciones de exportacin e importacin de

energa y potencia. Como parte del mercado mayorista se encuentra la nica

empresa de transmisin TRANSELECTRIC S.A. y las empresas generadoras y

distribuidoras.

Sin embargo, este mercado ha presentado varias dificultades, ocasionadas por

bajo nivel de pago de los distribuidores y la gestin empresarial.

El Fondo de Solidaridad es accionista mayoritario o nico de las empresas del

sector, asumiendo la responsabilidad de supervisar su administracin con todas

las consecuencias que implica una participacin de esa naturaleza.


29/225

7

El sector rural ecuatoriano rene buena parte de las comunidades nativas poco

desarrolladas, que se caracterizan por consumos de energa bajos y que en

general carecen de servicios bsicos, entre ellos el de Electricidad.

1.1.3. SECTORES RURAL

La Electrificacin Rural tiene sus orgenes all por el ao 1973, con la creacin

del Fondo de Electrificacin Rural, regulado por la Ley de Rgimen de Sector

Elctrico (LRSE), y a su vez este ltimo creando el Fondo de Electrificacin Rural

y Urbano-Marginal (FERUM) que funciona ya desde 1998. FERUM es el principal

gestor de la electrificacin rural puesto que de l se derivan Proyectos y

Programas para la zona rural de Ecuador.

Desde la creacin del FERUM se ha podido aumentar la cobertura en la zona

rural en un 6%, Segn las estadsticas de censo y vivienda del ao 2010 la

electrificacin en el sector rural alcanza el 85,7 %.

El Fondo de Electrificacin Rural y Urbano-Marginal FERUM-, se financiar con recursos del

Presupuesto General del Estado, por lo que a partir de la expedicin del presente Mandato, el

Ministerio de Finanzas entregar al Fondo de Solidaridad, los recursos necesarios, de conformidad

con los planes de inversin aprobados de conformidad con el procedimiento previsto en el

Mandato No. 9

Fuente Plan Maestro de Electrificacin (2009-2020) CONELEC

Ilustracin 1.1 Cobertura Rural-Urbano-Marginal

Fuente: Cobertura Sectores Rural-Urbano-Marginal. CONELEC


30/225

Fuente: Boletn 2001. CON

Fuente: Boletn 2010. CON

1.1.4. MEGA PROY

Latinoamrica es una

mundo y con enormes

energtica, para mucho

apagones dejan de ser

Cuba hasta Brasil, pasa

2

Se

Re

Se

Re

Ilustracin 1.2 Sector Elctrico 2002

LEC

Ilustracin 1.3 Sector Elctrico 2010

LEC

CTOS

e las regiones con mayor potencial

eservas de hidrocarburos pero est al

s latinoamericanos, la crisis energtica

excepcionales y se convierten en algo

do por Venezuela o Ecuador, la situaci

38,3%

19,4%

5%

,8% 11,5%

ctor Elctrico Ecuatoriano2002

idencial Comercial Industrial

40%

21%

25%

7% 9%

ctor Elctrico Ecuatoriano2010

idencial Comercial Industria

8

hidroelctrico del

borde de la crisis

significa que los

cotidiano. Desde

n se repite. Pero,

l


31/225

9

cmo es esto posible en una de las regiones con mayores recursos energticos

del mundo?

Ilustracin 1.4 Potencial Hidroelctrico del Ecuador

Pensar que los problemas se deben principalmente a efectos meteorolgicos y

ambientales sera ignorar los avances socio-econmicos que nos obligan a

adaptarnos a ms y mejores condiciones de vida, asegur a BBC Mundo Nstor

Luna, director de Planificacin y Proyectos de la Organizacin Latinoamericana de

la Energa (OLADE).

Bajo la crisis energtica subyacen problemas estructurales compartidos por

muchos de los pases de la regin, entre los cuales la causa comn es la falta de

polticas de largo plazo en el sector energtico. En este sentido, a nivel regional

existe un claro dficit de inversiones en materia energtica. La falta demodernizacin de infraestructuras se repite, con variaciones, a lo largo del

continente.

En medio de este paisaje difcil, algunos pases -Chile, Uruguay, Per y Brasil, por

ejemplo fueron capaces de desarrollar polticas energticas a largo plazo.

Chile pudo sustituir la dependencia del gas argentino y la falta de gas boliviano

con importaciones de gas lquido de pases como Indonesia. Algo similar hizo

Fuente: Seminario Internacional Energa Renovable y Cambio Climtico 2010


32/225

10

Uruguay, mientras que Per est realizando exploraciones en alta mar y

desarrollando el gas

Fuente: El mundo al instante 19 de noviembre 2010

Polticas energticas estables y multiplicar las fuentes de energa son la receta de

los expertos.

La solucin pasa por planificar y diversificar las matrices energticas,

considerando de forma importante la contribucin de las energas renovables

En este contexto, pocos se atreven a poner un plazo a los apagones. Mientrastanto, millones de latinoamericanos tendrn que seguir comprando velas y

mirando con desconfianza la luz de la bombilla.

Una de las metas propuestas por el Presidente Correa es alcanzar la Soberana

Energtica, para lo cual se ha estudiado y financiado algunos megaproyecto para

obtener el mayor aprovechamiento del recurso hdrico del ecuador, con un mayor

nfasis en la vertiente oriental como es el caso de los siguientes proyectos:

1.1.4.1. Mazar

El Proyecto Hidroelctrico Mazar est ubicado al sur - este del Ecuador entre los

lmites de las Provincias de Azuay y Caar. El sitio de las obras se encuentra

aproximadamente en el Km. 105 de la va Cuenca - Paute Guarumales.

El Proyecto constituye la segunda etapa del desarrollo del potencial hidro -

energtico del tramo medio del ro Paute en el sector de la Cola de San Pablo,

con un Volumen a embalsar 410 hm3, nivel mximo de operacin cota 2.153

msnm, nivel mnimo de operacin cota 2.098 msnm, previsto finalmente en 4

etapas.

La primera etapa se cumpli con la ejecucin del proyecto Paute Molino que se

encuentra en operacin desde 1983, con 1.075 MW de capacidad instalada en la

central molino.


33/225

11

El Proyecto Mazar, que se ubica inmediatamente aguas arriba del embalse

Amaluza, tiene una capacidad instalada de 160 MW. Su embalse de 410 Hm3de

volumen total permitir una mayor regulacin del caudal del ro Paute,

incrementar la energa firme la Central Molino ya existente; y, adems, retendr

los materiales slidos que arrastra el ro, contribuyendo a la continuidad operativa

del embalse Amaluza, en lo que resta de su vida til.

La central Paute Mazar se conectara al SNI por medio de una lnea de

transmisin de 230 kV vinculando la subestacin de la planta con la subestacin

de Shoray

La ejecucin del Proyecto Mazar es vital para mantener la concepcin original del

aprovechamiento ptimo del ro Paute mediante el incremento de la regulacin de

sus caudales naturales, lo cual beneficiar a todas las etapas de generacin

ubicadas, o que se ubicarn aguas abajo, facilitndoles una mayor capacidad de

generacin de energa y potencia elctricas.

1.1.4.2. Coca Codo SinclairEste proyecto est considerado como prioritario y de alto inters nacional, con el

objeto de cubrir en forma adecuada la demanda de potencia y energa en los

prximos aos, e incluso tener la posibilidad de exportar energa a los pases

vecinos.

El caudal promedio del Ro Coca en el sitio Salado (sitio de ubicacin de las obras

de captacin) es de 222 m3

/s, lo que corresponde a una contribucin especficasuperior a 80 l/s/km2. El caudal diario con una garanta del 90% del tiempo es de

127 m3/s.

El Proyecto Coca Codo Sinclair de 1500 MW, es un proyecto ecolgicamente

limpio, con muy pocos efectos negativos sobre el ambiente.


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12

1.1.4.3. Sopladora

Sumar al sistema integrado de electrificacin del Ecuador, una produccin de

487 MW, segn las proyecciones que se aspiran con el rediseo; los estudios de

factibilidad prevn inicialmente 312 MW.

El proyecto utilizar el potencial energtico del ro Paute, en el tramo comprendido

entre la descarga de la central Paute Molino, en la cota de los 1.310 metros

sobre el nivel del mar, y la desembocadura del ro Cardenillo Chico, es decir, se

aprovechar el agua turbinada de la central Paute Molino, similar a los

proyectos hidroelctricos de los pases europeos.

1.2. IMPORTANCIA DEL AHORRO ENERGTICO EN LAS

INDUSTRIAS

La energa es un factor determinante para el crecimiento, la competitividad de las

empresas y el empleo en Ecuador. En los ltimos aos, nuestro Pas ha

experimentado aumentos significativos de los consumos de la energa motivados

por el continuo crecimiento de nuestra economa y el aumento de la calidad de

vida de nuestros ciudadanos.

Por ello, se realizan planes en una poltica energtica que nos permitir afrontar

las previsiones de aumento de la demanda de la energa con totales garantas,

consolidando al mismo tiempo un modelo energtico propio, ms competitivo, con

mayores niveles de calidad y comprometido con el desarrollo sostenible.

Pero igualmente, junto al aumento de la oferta energtica, adquiere una

relevancia significativa realizar un uso racional y eficiente de la energa. En este

mbito, se viene desempeando una labor esencial en la promocin e impulso de

una cultura de ahorro en todos los mbitos de la sociedad, favoreciendo las

tecnologas ms eficientes, la diversificacin energtica y el empleo de energas

renovables.


35/225

13

El Ahorro Energtico contribuir a una mayor proteccin del medio ambiente y a la

consecucin de los objetivos sealados por el Protocolo de Kioto*, ya que las

acciones previstas en el Plan de Ahorro permitirn reducir las emisiones de CO2

por unidad de energa consumida, evitando que dichas emisiones entren en la

atmsfera.

Durante los ltimos aos la reduccin de costos de energa en la industria ha sido

objeto de cuidadosa atencin. Esto se ha venido logrando con la aceptacin e

incorporacin de medidas que permitan implementar los proyectos de ahorro y

establecer un programa sostenible a travs de los estudios de Optimizacin del

Uso de la Energa Trmica y Elctrica.

Ilustracin 1.5 Emisiones de CO2 Promedio anuales

Fuente: Estudios de simulacin en sistemas latinoamericanos - Matriz Energtica (2010)

PSR

Antes de la dcada de los aos 70, los consumidores de petrleo y sus derivados

no se preocupaban del significado de los costos de estos energticos en su

produccin, ya que desde 1,900 el aumento del precio era prcticamente del 50%


36/225

14

con relacin al de principios de siglo; adems, se daba por hecho que se trataba

de una fuente inagotable.

Nada pareca perturbar el futuro del suministro del oro negro, ni siquiera la

formacin de la organizacin de pases exportadores del Petrleo (OPEP),

iniciada el 9 de septiembre de 1960, que slo caus como reaccin general en el

hemisferio occidental un poco menos que indiferencia. El impacto en el costo del

petrleo y sus derivados a partir de 1973, ha sido la causa que la industria busque

desesperadamente fuentes de ahorro.

En pases industrializados como Estados Unidos, hay organizaciones que conmucha visin tienen bastantes aos de estar investigando la forma de ahorrar

energa, tales como Dow Chemical Co, Exxon, General Motors, etc.

Desde el punto de vista de disponibilidad del petrleo, sabemos que es un recurso

no renovable y a pesar de los problemas internacionales relacionados con el

crudo de petrleo y la OPEP, no se le ha dado la importancia necesaria a pesar

de que desde finales de la segunda dcada del Siglo XX fue reconocida estasituacin

1.2.1. POR QU AHORRAR ENERGA?

El incremento de los precios de la energa, as como la incertidumbre de su

suministro, ha hecho que los Estudios integrales de energa sea una importante

estrategia para las Industrias.

Despus de realizado el Estudio de Energa se desarrolla e implementa un

programa sistemtico para la gestin de la energa. El estudio aporta dos ventajas

importantes: una mayor proteccin ante los problemas de suministro de la energa

y beneficios superiores por reduccin de costos de energa.

Una planificacin cuidadosa puede minimizar los riesgos de un futuro energtico

cambiante. Todas las industrias deben prepararse ante la posible escasez o


37/225

15

interrupciones en el suministro de energa. (Recurrir al carbn o desechos

Agroindustriales).

Primeramente, los problemas potenciales de suministro deben ser vigilados para

determinar la probabilidad de que ocurran realmente y qu impacto podrn tener

en las actividades de la industria. Despus, deben establecerse planes

especficos para asegurarse el suministro de energa ante los casos previstos de

mxima emergencia. Con estas estrategias, la Industria puede ayudar a mantener

los niveles de produccin y evitar la prdida de ventas derivados de estos

problemas de suministro de energa.

El control del costo de la energa es una estrategia importante para mejorar la

rentabilidad.

En algunas industrias los costos de energa representan un gran porcentaje del

costo de produccin total. Pero la energa es el aparato cuyos costos crecen ms

rpidamente y uno de los pocos costos que pueden ser realmente controlados por

expertos en el uso de la energa.

A travs de los Estudios de Energa, las industrias pueden implantar un programa

sistemtico para utilizar eficientemente la energa y ahorrar dinero. Se puede

ahorrar de un 7% a un 24% de la energa dependiendo de la actividad industrial y

la automatizacin del proceso productivo

1.2.2. EFECTO DE LA GLOBALIZACINEl proceso de globalizacin econmica exige que las industrias redefinan sus

estrategias y sus procesos con la finalidad de lograr un uso eficiente de sus

recursos y aumento de su productividad, de modo que puedan competir con xito

en el mercado.

Existen mecanismos que promueven el logro de la eficiencia y reduccin de

costos, en los sistemas de produccin de las empresas.


38/225

16

A travs de los estudios del uso eficiente de la energa se establece una serie de

pautas y patrones que las empresas eficientes debern seguir con la finalidad de

implementar un sistema de gestin y aseguramiento de la energa en el desarrollo

de sus procesos. Como consecuencia de los estudios del uso eficiente de la

energa, se logra tambin una mejora en la productividad de la empresa.

La implementacin de estos estudios genera las condiciones precisas para una

gestin de costos ms efectiva y contribuye a lograr mayor participacin en el

mercado.

Representa adicionalmente una ventaja competitiva y un factor de diferenciacinfrente a las empresas que hasta el momento no han adoptado estas exigencias.

El modelo a seguir para la implementacin del sistema de gestin de la energa

depender de las caractersticas del proceso.

1.3. ACCIONES PRESENTES EN EL AHORRO DE ENERGA

PARA EL ECUADOR.

Por parte del Ministerio de Electricidad y Energa Renovable (MEER) existen a

consideracin planes piloto y ya establecidos para el ahorro de energa elctrica

motivando la eficiencia energtica

Reduccin de horarios de funcionamiento de bares, discotecas y centros

nocturnos, suspensin de programaciones nocturnas en escenariosdeportivos.

Implementacin de programas de ahorro de energa, como:

Instalacin de 10.000.000 de focos ahorradores.

Campaa de comunicacin para ahorro de energa.


39/225

17

Auditoras Energticas en edificios pblicos.

Cocinas de induccin en la frontera norte.

Reduccin en un 50% del consumo de alumbrado pblico, especialmente

de alumbrado ornamental y publicitario.

Uso obligatorio en entidades pblicas de equipos de autogeneracin, e

implementacin de medidas de ahorro en el consumo de energa no menor

a un 20%.

Implementacin por parte de las empresas de distribucin, de

procedimientos y estrategias necesarios para alcanzar un 10% de ahorro

en el suministro elctrico.

Fuente: Ministerio de Electricidad y energas Renovables (MEER)


40/225

18

CAPTULO 2

MARCO TERICO

2.DESARROLLO DE LAS AUDITORAS ENERGTICAS

INFORMACIN PREVIA

Los costos de energa constituyen uno de los factores de mayor peso dentro de

los costos totales de los procesos productivos. Un correcto consumo energticopermite a las empresas alcanzar una mayor productividad y calidad en su

produccin

Por ello, el conocimiento de cmo la empresa contrata su energa, cmo la

consume en sus procesos, y cunto repercute en sus costos, su posicin relativa

respecto a otras empresas similares y las posibles mejoras para disminuir el costo

energtico, son aspectos fundamentales en la optimizacin econmica y

productiva en las industrias dando origen al desarrollo de las auditoras

energticas.

2.1. AUDITORA ENERGTICA

La auditora energtica detecta las prdidas de energa y a su vez permite

identificar lugares en donde exista potencial de ahorro para poder realizar

posibles mejoras energticas y decidir sobre la oportunidad econmica de

llevarlas a cabo.

El trmino abarca un campo muy amplio en funcin de la profundidad con que se

realice el estudio, pudiendo llegar desde un simple informe del diagnstico

energtico actual, hasta un estudio detallado de mejoras, que incluyen

modificaciones y cambios importantes para reducir el consumo energtico.


41/225

19

La auditora energtica es un proceso sistemtico mediante el que:

Se obtiene un conocimiento suficientemente fiable del consumo energtico

de la empresa.

Se detectan los factores que afectan al consumo de energa.

Se identifican, evalan y ordenan las distintas oportunidades de ahorro de

energa, en funcin de su rentabilidad.

Ahorrar la mayor cantidad de energa al menor costo

2.1.1. TIPOS DE AUDITORA ENERGTICA

El trmino auditora energtica es comnmente utilizado para describir un amplio

espectro de estudios energticos que van desde un rpido paseo a travs de un

procedimiento para identificar los principales problemas, a un anlisis exhaustivo

de las implicaciones de otras medidas de eficiencia energtica suficientes para

satisfacer los criterios financieros solicitados por los inversores.

2.1.1.1. Auditora Energtica Preliminar

Es el ms simple y ms rpido tipo de auditora, una breve resea de instalacin,

de facturas de servicios pblicos y otros datos de explotacin, es una inspeccin

visual de la Planta que pretende visualizar las oportunidades ms evidentes de

conservacin de energa de la misma, dando una caminata a travs de la

instalacin para familiarizarse con la construccin y operacin para identificarcualquier zona de desperdicio de energa o de ineficiencia.

Tpicamente, slo las principales reas problemticas se descubren durante este

tipo de auditora. Las medidas correctivas se describen brevemente y las acciones

son de bajo costo.

Este nivel de detalle, aunque no suficiente para llegar a una decisin final sobre la

ejecucin de un proyecto de medidas, es suficiente para dar prioridad a proyectos


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de eficiencia energtica y para determinar la necesidad de una auditora ms

detallada

2.1.1.2. Auditora Energtica Detallada

Es una evaluacin detallada de las oportunidades de reducir consumos y costos

energticos.

Requiere el uso de equipos de medida y su alcance puede abarcar la totalidad de

los recursos energticos de la empresa, o solo un tipo de recurso.

Requiere un levantamiento completo de los consumos histricos de los diferentesenergticos a considerar. Su costo puede ser apreciable y su duracin pude ser

de algunas semanas o hasta unos pocos meses dependiendo de la complejidad

del sector a ser evaluado.

2.1.1.3. Auditora Energtica Especial

Es una evaluacin ms profunda a la obtenida en la AED, llegando al detalle de

toma de registros por aparato, medicin de otros parmetros en diferentes partesde la distribucin del energtico, anlisis de fallas durante un perodo determinado

y su efecto en las horas hbiles de trabajo.

Estas AE se vuelven permanentes, durante un periodo de tiempo que pude ser de

un ao y en el cul se deben efectuar los correctivos necesarios para el xito de

los cambios e inversiones efectuadas. Su costo es alto y requiere de una firma

auditora que tenga todos los instrumentos requeridos para una AE sofisticada.

2.1.2. QUIENES REALIZAN LAS AUDITORAS ENERGTICAS?

La auditora energtica se realiza generalmente por un equipo multidisciplinario de

especialistas, por la amplitud o complejidad de las instalaciones.

La diversidad de tipo de empresas con procesos muy diferentes, hace

aconsejable que los Auditores tengan una formacin amplia que les permita

visualizar las tcnicas desde las diferentes caractersticas de las empresas.


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La base terica de formacin debe ir acompaada de una experiencia profesional

prctica. El auditor deber tener la experiencia necesaria para realizar clculos

tcnicos y econmicos y preferentemente deber tener un perfil profesional de

ingeniero.

Reglas Fundamentales Para La Realizacin De Una Auditora:

Para poder proporcionar a otros la informacin que desean, las auditoras de

calidad deben seguir estas cuatro reglas bsicas:

Las auditoras deben proporcionar informacin para tomar decisionesfundamentadas.

Los auditores deben estar calificados para realizar su labor.

Las mediciones deben realizarse de acuerdo con los requisitos definidos.

Las conclusiones deben estar basadas en hechos.

2.1.3. OBJETIVOS DE LAS AUDITORAS ENERGTICAS

La implementacin de una de auditora energtica permite:

Obtener conocimiento de la situacin actual, datos sobre consumos, costos

de energa y de produccin para mejorar el rendimiento de los factores que

contribuyen a la variacin de los ndices energticos de las instalaciones

consumidoras de energa. Obtener reduccin de los consumos energticos.

Identificar las reas de oportunidad que ofrecen potencial de ahorro deenerga.

Determinar y evaluar econmicamente los puntos de ahorro alcanzables y

las medidas tcnicamente aplicables para lograrlo.

Analizar la posibilidad de utilizar energas renovables.


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2.1.4. EVALUACIN O DIAGNSTICO DEL MBITO PARA AHORRO

ENERGTICO

La evaluacin y el diagnostico son herramientas de conocimiento y reflexin que

permiten identificar aquellos aspectos del sistema que funcionan bien y aquellos

otros que pueden y deben mejorarse.

La evaluacin est, por tanto, al servicio de la mejora segn ciertas estrategias

como:

Predictivo

Preventivo Detectivo

Correctivo

Mejorativo

2.1.4.1. Mantenimiento Predictivo o Basado en la Condicin,

Se basa fundamentalmente en detectar una falla antes de que suceda, estos

controles pueden llevarse a cabo de forma peridica o continua, en funcin detipos de equipo, sistema productivo, etc. para dar tiempo a corregirla sin perjuicios

al servicio, ni detencin de la produccin.

A travs de tcnicas de anlisis predictivo (anlisis espectral de seales, ensayos

de carcter elctrico, etc.), se puede determinar la condicin de los equipos

crticos de una planta, con el fin de optimizar las actividades de mantenimiento.

2.1.4.2. Mantenimiento Preventivo o Basado en el Tiempo,

Consiste en reacondicionar o sustituir a intervalos regulares un equipo o sus

componentes, independientemente de su estado en ese momento.

2.1.4.3. Mantenimiento Detectivo o Bsqueda de Fallas,

Consiste en la inspeccin de las funciones ocultas, a intervalos regulares, para

ver si han fallado y reacondicionarlas en caso de falla (falla funcional).


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2.1.4.4. Mantenimiento Correctivo,

Consiste en el reacondicionamiento o sustitucin de partes en un equipo una vez

que han fallado, es la reparacin de la falla (falla funcional), ocurre de urgencia o

emergencia.

2.1.4.5. Mantenimiento Mejorativo o Rediseos,

Consiste en la modificacin o cambio de las condiciones originales del equipo o

instalacin.

No es tarea de mantenimiento propiamente dicho, aunque lo hace mantenimiento.

2.1.5. RESULTADOS Y BENEFICIOS DE LA AUDITORA ENERGTICA

PARA AHORRO ENERGTICO

Mayor respeto y conservacin del medio ambiente, ya que, al no

consumirse ms energa que la necesaria, se disminuyen las emisiones de

CO2, tanto en la planta como en la produccin de la electricidad

consumida. Todo esto se traduce en una contribucin a la mejora del

calentamiento global y en una mejora de la imagen de la empresa alcontribuir al bienestar social.

Optimizacin del consumo energtico, lo que se traduce en una importante

reduccin de costos.

Aumentar el tiempo de vida de los equipos, ya que se asegura que estos

trabajan en las condiciones ms adecuadas, evitandosobredimensionamientos o sobrecargas.

Reduce los tiempos de parada.

Permite seguir la evolucin de un defecto en el tiempo.

Optimiza la gestin del personal de mantenimiento.


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La verificacin del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma

peridica como de forma accidental, permite confeccionar un archivo

histrico del comportamiento mecnico.

Conocer con exactitud el tiempo lmite de actuacin que no implique el

desarrollo de un fallo imprevisto.

Toma de decisiones sobre la parada de una lnea de mquinas en

momentos crticos.

Confeccin de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos

equipos.

Permitir el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por

el mantenimiento correctivo.

Facilita el anlisis de las averas.

Permite el anlisis estadstico del sistema.

Mejorar la competitividad de la empresa al reducirse los costos de

produccin.

2.2. AUDITORA ENERGTICA EN LA INDUSTRIA

Las Auditoras Energticas en la Industria fueron desarrolladas en los pases

industrializados, debido a la necesidad imperiosa de establecer programas de

ahorro de energa, que luego se denominaron Programas de Conservacin de

Energa. Por tanto, cuando una Compaa opta por una Auditora Energtica (AE)

adquiere el compromiso de mantener programas de conservacin de bienes

escasos (agua, recursos naturales, energa, etc.), de manera sostenida.


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Durante los procesos industriales de flujo de materia prima y de Energa de la

Planta, se producen prdidas que son tantos menores, cuanto mejor es el control

de los procesos individuales.

Desafortunadamente, la optimizacin del control de los procesos individuales, va

ms all del simple mantenimiento de mquinas, herramientas y equipos. Tiene

que ver con una buena administracin departamental de gestin de manejo de los

diferentes entes que integran la Compaa. Efectivamente, las Empresas

modernas poseen sistemas de manejo ambiental, financiero, de calidad, de

energa, etc. que colaboran entre s para objetivisar la misin y la visin de la

Compaa.

2.2.1. POR QU UNA AUDITORA ENERGTICA EN LA INDUSTRIA?

El uso de combustibles en los procesos industriales provoca emanaciones

contaminantes que deben ser minimizados.

El manejo no sostenible de recursos naturales est conduciendo a cambios

climticos alarmantes.

Algunos insumos energticos utilizados, son escasos y su demanda crece

a mayor ritmo que la capacidad de oferta.

Los manejos inadecuados de los sistemas energticos de la industria

representan un peligro potencial para los operadores de la Planta.

Ayuda a definir los planes de contingencia exigidos por la ordenanza

municipal con respecto a los sistemas de almacenamiento, manejo de

sustancias peligrosas, seguridad, etc.

Ayuda a elaborar los programas para la prevencin y control de la

contaminacin producida por las descargas lquidas y las emisiones al aire

de fuentes fijas utilizadas en la Industria.


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Optimiza el uso de combustibles aumentando el rendimiento y la eficiencia

de mquinas y equipos.

Una Industria que demuestra ahorros de energa, en la mayora de los

pases, recibe incentivos del Estado.

Permite optimizar el uso de residuos de procesos.

Las Normas de Energa, exigen el manejo de ndices para las Plantas

Industriales.

Una Industria que posee una buena administracin energtica incrementa

sus utilidades.

2.2.2. BARRERAS PARA UNA MEJOR EFICIENCIA ENERGTICA

La gerencia se enfoca en la produccin y no en la eficiencia energtica.

Falta de incorporacin y comprensin de los beneficios financieros y

cualitativos.

Falta de capacitacin tcnica sobre la eficiencia energtica de sistemas

(energa y gestin).

El conocimiento tcnico existente est ms bien en los individuos y no en la

organizacin, riesgo de sustentabilidad.

Sistema de monitoreo e informacin deficiente para las operaciones en

general.


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2.2.3. INDUSTRIA Y GESTIN ENERGTICA

La mayor parte de la eficiencia energtica en la industria se logra a travs de

cambios en la forma en que se gestiona la energa en una instalacin industrial

y no a travs de la instalacin de nuevas tecnologas.

La gestin activa de la energa requiere un cambio organizacional en la

cultura.

La gerencia superior debe estar comprometida en la gestin de la energa

sobre una base permanente.

En su esencia, la gestin energtica requiere que un grupo de personas

cambien su conducta y sustenten el cambio.

Ilustracin 2.1 Alcance Gestin Energtica

FUENTE:ISO 50001- Sistemas de gestin de la energa2.2.4. BENEFICIOS COMERCIALES

La implementacin de un plan de gestin energtica ayuda a:

Gestionar activamente el uso de la energa y reducir la exposicin a los

crecientes costos de la misma.

Reducir emisiones sin un efecto negativo en las operaciones.

Mejorar continuamente la intensidad energtica (uso de la

energa/producto).


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Archivar documentos para uso interno y externo (crditos por emisiones,

por ejemplo).

Usar el personal y recursos de la empresa de manera inteligente.

2.3. NORMAS CONSIDERADAS

Para todo estudio tcnico deben existir lineamientos y parmetros establecidos

que faciliten estandarizar resultados y obtener los mejores beneficios. Para ello se

recomienda tener en cuenta en el presente estudio las siguientes normas:

2.3.1. NORMAS ISO 9001

Toda organizacin puede mejorar su manera de trabajar, lo cual significa un

incremento de sus clientes y gestionar el riesgo de la mejor manera posible,

reduciendo costos y mejorando la calidad del servicio ofrecido.

La gestin de un sistema de calidad aporta el marco que se necesita para

supervisar y mejorar la produccin en el trabajo.

Con mucha diferencia, en cuanto a calidad se refiere, esto establece una norma

no slo para la Gestin de Sistemas de calidad sino para cualquier sistema en

general.

La ISO 9001:2008 es vlida para cualquier organizacin, independientemente de

su tamao o sector, que busque mejorar la manera en que se trabaja y funciona.

Adems, los mejores retornos en la inversin, vienen de compaas preparadas

para implantar la citada normativa en cualquier parte de su organizacin.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/ISO_9001


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2.3.2. NORMAS ISO 50 001

La norma del sistema de gestin energtica ISO 50001 establecer un marco

para que las plantas, instalaciones y organizaciones industriales gestionen la

energa.

Objetivo de ISO 50001

..Habilitar a las organizaciones para que establezcan los sistemas y procesos

necesarios para mejorar el rendimiento energtico...

Alcance de ISO 50001

.. Especifica los requerimientos aplicables al suministro, usos y consumo de

energa, incluidas las mediciones, documentacin en informes, el diseo y

prcticas de adquisicin de equipos, sistemas, procesos y personal que utilizan

energa

Es aplicable a todas las organizaciones

Metas: Impulsar el mejoramiento continuo de la intensidad energtica

Desarrollar un sistema transparente para validar los mejoramientos de

intensidad y prcticas de gestin energtica

Estimular una amplia participacin en toda la industria

Apoyar y construir el mercado y fuerza de trabajo de eficiencia industrial

Fuente: ISO/DIS 50001

2.3.3. ILUMINACIN INDUSTRIAL

Hay varias maneras de encarar una iluminacin industrial , principalmente

observamos gran cantidad de factores a tener en cuenta, que varan segn el tipo


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de industria, el proceso de fabricacin, los materiales con que se trabajan, las

terminaciones, etc.

Para simplificar un poco y permitir un anlisis ms generalizado se centra la

atencin en caractersticas generales a las naves industriales.

Esto deja abierto el camino para un anlisis mucho ms profundo cuando la

situacin as lo requiere.

2.3.3.1. Generalidades

Proteccin y Seguridad

Se debe tener en cuenta si las luminarias debern estar protegidas contra polvo o

humedad u otro tipo de protecciones segn los requerimientos.

Requerimientos ambientales

Hay distintos tipos de ambientes que requieren proteccin como por ejemplo:

bajas temperaturas en cmaras frigorficas o proteccin contra desprendimiento orotura de lmparas en industrias alimenticias.

Nivel de iluminacin

Se basa en las normas IRAM-AADL 2006 en la que se indica los niveles

necesarios segn el tipo de industria, aunque aqu a veces es necesario fijar

niveles segn el tipo de tarea visual ya que en una misma nave industrial se

pueden realizar tareas visuales diferentes.

Sistemas de iluminacin

El sistema de iluminacin puede depender de varios aspectos, pero como ya se

establece para simplificar se recomienda los sistemas de iluminacin segn el tipo

de edificio.


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2.3.3.2. Pautas para la seleccin se lmparas y luminarias

Luminarias

Alta eficiencia: luminarias que tengan un buen rendimiento y una

distribucin luminosa acorde a los requerimientos, esto se relaciona

a un menor consumo.

Luminarias apropiadas: Esto implica por ejemplo con proteccin o

sin difusor por el ensuciamiento, etc. Lo que da como resultado un

menor costo de mantenimiento

Lmparas

Buen rendimiento: lmparas con altos rendimientos lm/w darn

como respuesta una menor cantidad de lmparas para lograr el

mismo nivel de iluminacin, como consecuencia menor consumo.

Larga vida til: La vida til prolongada de las lmparas nos implica

que sern reemplazadas con menor frecuencia y por lo tanto menorcosto de mantenimiento.

2.3.3.3. NORMA IRAM-AADL 2006

Intensidad Media de Iluminacin para

Diversas Clases de Tarea Visual

(Basada en Norma IRAM-AADL Junio - 2006)

Clase de tarea visual

Iluminacin

sobre el plano de

trabajo

(lux)

Ejemplos de tareas visuales

Visin ocasional solamente 100

Para permitir movimientos seguros por ej.

En lugares de poco trnsito: Sala de

calderas, depsito de materiales

voluminosos y otros.


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Tareas intermitentes ordinarias

y fciles, con contrastes

fuertes.

100 a 300

Trabajos simples, intermitentes y

mecnicos, inspeccin general y contada

de partes de stock, colocacin de

maquinaria pesada.

Tarea moderadamente crtica y

prolongadas, con detalles

medianos

300 a 750

Trabajos medianos, mecnicos y

manuales, inspeccin y montaje; trabajos

comunes de oficina, tales como: lectura,

escritura y archivo.

Tareas severas y prolongadas

y de poco contraste750 a 1500

Trabajos finos, mecnicos y manuales,

montajes e inspeccin; pintura extrafina,

sopleteado, costura de ropa oscura.

Tareas muy severas y

prolonga

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