La utilizacin de los motores

de alta eficiencia

Procobre Centro Mexicano de Promocin del Cobre A.C.Av. Sor Juana Ins de la Cruz no. 14 Oficina 305Centro TlalnepantlaTlalnepantla, Edo. de Mxico, C.P. 54000Telfono: 1665.6562www.procobre.org

En conjunto con la implementacin de las medidas de ahorro la empresa SEZARIC desarroll adems un programa de sen-sibilizacin y buenas prcticas operativas con sus colabora-dores, lo cual ha incidido en lograr ahorros por un 40% sobre la facturacin anterior.Como medio de verificacin, se adjunta el Cuadro 1, que corresponde al recibo elctrico de la empresa, donde se muestra en la grfica de Datos histricos el descenso de la de-manda y consumo de la planta a travs del tiempo, adems como puede verse en la Tabla de Datos Histricos, al com-parar el consumo de energa de febrero 2007 con respecto a febrero 2008, se observa una reduccin en la demanda y en consumo por encima del 40%.

La Empresa Silvindustria General Emiliano Zapata, Asociacin Rural de Inters Colectivo -SEZARIC- actuando como una Empresa Socialmente Responsable, cuida la energa elctrica y el medio ambiente.

Los resultados globales muestran un ahorro en la facturacin elctrica del orden del 40%, siendo la apli-cacin de motores de alta eficiencia junto con varia-dores de frecuencia la oportunidad que ofrece los mayores ahorros.

Una vez implementadas las medidas de ahorro en Sezaric, se logr un ahorro total en la demanda elctrica de 292.57 kW y en el consumo de energa de 1,130,955

kWh al ao, equivalente a un ahorro econmico anual de $1634,818.87. Para obtener los ahorros se realiz una inver-sin de $5758,606.34, la cual fue finan-ciada por el Fideicomiso para el Ahorro de Energa Elctrica -FIDE-, inversin que se recuper en un perodo de 3.55 aos.

Monitoreo de Ahorros Conclusiones

Fuente: Facturacin Elctrica, SEZARIC, 2009

Cuadro 1. Recibo de Facturacin Elctrica

Agradecemos al Sr. Andrs Carrera Zepeda, Gerente General y al Ing. Reymundo Valdivia Acevedo, Gerente de Planta, por haber compartido su visin y permitir el uso de la informacin relativa al proyecto de ahorro de energa.

Documento elaborado por Ingeniera Energtica Integral para PROCOBRE Mxico.

Silvindustria GeneralEmiliano ZapataAsociacin Rural

de Inters Colectivo

La Empresa Silvindustria General Emiliano Zapata Asociacin Rural de Inters Colectivo -SEZARIC- Se encuentra ubicada en el Estado de Durango, y se dedica a la produccin de maderas y materiales triplay para la elaboracin de muebles.

Durante el ao 2006 solicit el apoyo tcnico y financiero al Fideicomiso para el Ahorro de Energa Elctrica -FIDE-quien, a travs de Ingeniera Energtica Integral, realiz el diagnstico energtico a fin de determinar las oportunidades de ahorro de energa con inversiones costo eficientes con periodos de recuperacin no mayores de 4 aos.

El servicio de energa elctrica en SEZARIC es suministrado por la Comisin Federal de Electricidad y esta contratado en la Tarifa Horaria Media Tensin HM- para clientes con demanda de 100 kW o ms, donde la empresa tuvo valores de demanda promedio mxima de 730 kW, consumos de 335.883 kWh, un factor de demanda de 47%, y un factor de poten-cia de un 91.52%.

A continuacin se presentan las ventajas ambientales y econmicas que ha obte- nido el Grupo Sezaric al implementar un programa de ahorro de energa, siendo un ejemplo a seguir por otras industrias. Este programa de ahorro de energa en-focado en la sustitucin de motores elc-tricos obsoletos representa una alterna-tiva para hacer ms eficiente el uso de la electricidad y por ende un uso adecuado de los recursos econmicos.

Una vez realizado el Diagnstico Energtico, se logr identificar la dis-tribucin del uso final de la energa, ver Grfica 1, donde se desprende que el uso intensivo de motores elctricos y bombas requiere un 83% de la po-tencia instalada en SEZARIC, seguido por el aire comprimido y los sistemas de iluminacin.

Oportunidades de ahorro de energa identificadas

Caractersticas tcnicassustitucin de motores elctricos estndar por motores de alta eficencia

Grfica 1. Potencia Total Instalada en kW

Los motores elctricos instalados en la planta consuman el 83% de la electricidad de la planta.

Se analizaron un total de 65 motores de los cuales, 48 motores presentaban perodos de recuperacin menores a los 3 aos (2.94 aos), y 17 con perodos de recuperacin que oscilan entre los 3 a los 6 aos.

Se sustituyeron 48 motores estndar por motores de alta eficiencia, de los cuales 15 motores corresponden al sistema de secado de la madera y 17 al sistema de bombeo y otros.

La diferencia primordial que existe entre los motores estndar y los de alta eficiencia radica en el diseo de las lminas del estator con lo que se logra incluir ranuras suficientemente grandes para admitir ms alambre de cobre, con ello se reducen las perdidas electromagnticas en el motor.

El factor de carga ptimo para motores estndar se ubica en un rango del 65 al 85%, mientras que los motores de alta eficiencia se ubican entre el 70% al 90%.

Los motores estndar antes de la sustitucin tenan una demanda de 817.20 kW con un consumo anual de 2,847,974 kWh/ao.

Los motores de alta eficiencia instalados tienen una demanda de 695.92 kW y un consumo de 2,391,500 kWh/ao.

Con la sustitucin de los motores se obtiene un ahorro en demanda de 121.28 kW y en consumo de 456,475 kWhora/ao.

Inversin y RentabilidadEn total, en la Tabla 3, se presentan los ahorros obtenidos; con respecto a la demanda se logr un ahorro de 121.28 kW, y en consumo de 456,475 kWh/ao. Para la aplicacin de esta medida de ahorro se necesit una inversin de $1,872,020.03 (IVA incluido), de la cual se obtiene un ahorro anual por concepto de facturacin de $434,910.45 al ao (IVA incluido), con un tiempo de recuperacin de 2.94 aos.

# de Motores sustituidos

Ahorros obtenidos Inversin $ IVAincludo

Perodo de Recuperacin AosDemanda

kWCosto kWh/ao

Econmico$ IVA

48 121.28 456,474.91 637,294.32 1,872,020 2.94

Tabla 3. Ahorros obtenidos con la sustitucin de motores estndar

Fuente: Diagnstico Energtico SEZARIC, 2006

Como puede verse la inversin total asciende a $5,758,605.34 con un perodo de recuperacin de 3.55 aos.

Resumen de medidas de ahorro de energa elctrica y beneficios obtenidosDebido a que el proyecto de sustitucin de motores forma parte de un proyecto integral de ahorro de energa elctrica, se realizaron adems una serie de acciones de ahorro a saber: Aplicacin de variadores de frecuencia en motores y bombas Sustitucin de los sistemas de iluminacin Sustitucin de los compresores de la planta Llevar a cabo el programa de manejo de la demanda

En la Tabla 4, se presenta un resumen de todas las oportunidades de ahorro identificadas as como losahorros energtico y econmicos totales obtenidos al final del proyecto.

Medida Ahorro de Energa Elctrica Cantidad

Ahorro Energa Elctrica Ahorro Econmico

Anual$ IVA includo

Inversin Total$ IVA includo

T.S.R

AosDemanda kW

Costo kWh/ao

Compresores de tipo tornillo con capacidad variable 1 10.32 68,607 74,912.54 306,232.35 4.09

Aplicacin de variadores de velocidad 20 80.46 554,382 723,670 3,362,207.03 4.65

Lmparas y balastros ahorradores 177 13.08 39,133 72,656.49 141,892.93 1.95

Motores de alta eficiencia NEMA Premium 48 121.27 456,468 637,272.77 1,872,020.03 2.94

Control de Demanda 67.44 12,365 126,307.07 76,254 0.60

Total 292.57 1,130,955 1634,818.87 5758,606.34 3.55

Tabla 4. Ahorros energticos y econmicos totales

Ahorros obtenidos por sustitucin de motores elctricos

situacin inicialFueron seleccionados 48 motores de eficiencia estndar con operacin constante para sustituirse por motores de alta efi-ciencia, estos motores se encontraron principalmente en las reas de secado, lijado y bombas, en la Tabla 1, se presenta la demanda, consumo y costos antes de realizarse la sustitucin.

An cuando existan ms motores (65 en total), slo se evaluaron los que operaban la mayor cantidad de horas al ao y se seleccionaron aquellos que aportaron los mayores ahorros de electricidad.

Demanda (kW)

Consumo (kWh/ao)

Costo Demanda ($/ao)

Costo Consumo ($/ao)

Costo Econmico Anual

817.20 2,847,974 1,185,784.35 2,318,501.06 3,504,285.41

Tabla 1. Situacin inicial, costos y consumos

situacin finalSe consider factible para SEZARIC el sustituir motores estndar por motores de alta eficiencia bajo las siguientes condiciones.

Aplicacin de Motores de Alta Eficiencia de Menor Tamao: Cuando el motor estndar estaba trabajando con bajo factor de carga.

Aplicacin de Motores de Alta Eficiencia del Mismo Tamao: Cuando el motor estndar estaba trabajando con un factor de carga entre 60 y 90%.

Aplicacin de Motores de Alta Eficiencia de Mayor Tamao: Cuando el motor estndar estaba trabajando con un factor de carga mayor al 90%.

Una vez realizada la sustitucin la Tabla 2, muestra los nue-vos valores en demanda, consumo, as como los nuevos costos econmicos obtenidos.

Demanda (kW)

Consumo (kWh/ao)

Costo Demanda ($/ao)

Costo Consumo ($/ao)

Costo Econmico Anual

695.91 2,391,500 1,009,798.39 1,940,318.06 2,950,116.44

Tabla 2. Situacin final, ahorros en consumo y costos obtenidos

Iluminacin 4%

Aire Comprimido 9%

Motores y Bombas 83%

Varios 4%