¿Te has preguntado alguna vez cuál es el flujo de energía de un edificio? ¿Quieres saber cómo un edificio puede ser más eficiente y amigable con el planeta? ¡Sigue leyendo, hoy te cuento sobre las auditorías energéticas en edificios!
En la era actual, observamos el incremento del interés en las auditorías energéticas, un fenómeno intrínsecamente ligado a nuestra creciente conciencia sobre el impacto humano en el calentamiento global y el cambio climático.
A medida que la urgencia por abordar los desafíos medioambientales se intensifica, las auditorías energéticas emergen como herramientas esenciales para evaluar y transformar nuestro consumo de energía.
¿Qué es una Auditoría Energética?
Desde la iluminación hasta el aislamiento, las auditorías energéticas son como rayos X que revelan oportunidades para optimizar el consumo de energía y crear edificios más inteligentes y sostenibles. Estas inspecciones son como detectives de la eficiencia, explorando los rincones para entender cómo se consume y se derrocha la energía.
Una auditoría energética es como una guía personalizada que nos permite saber dónde y cómo podemos hacer ajustes que permitan ahorrar energía y mejorar la eficiencia energética, ¡sin sacrificar la comodidad!
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¿Cómo se lleva a cabo una auditoría energética?
En simples palabras una auditoría energética conlleva los siguientes pasos:
- Recopilación de Datos: Se comienza reuniendo toda la información disponible.
- Mediciones en Terreno: Se realizan mediciones directas para obtener datos precisos.
- Revisión y Análisis: Se coteja la información recopilada con las mediciones tomadas, garantizando precisión.
- Propuestas y Evaluación: Se crean propuestas con el objetivo de potenciar la eficiencia y ahorro.
- Informe Final: Se realiza la redacción y presentación de un informe detallado de la auditoría con el objetivo de impulsar la eficiencia energética a nuevos niveles.
¿De qué se realiza un análisis durante una auditoría energética?
- Suministros energéticos: Se evalúan las facturas eléctricas, consumo de gas, gasóleo y más.
- Características constructivas: Se analiza el aislamiento, ventanas y otros aspectos del edificio.
- Aprovechamiento de recursos gratuitos y energías renovables: Se exploran las diferentes áreas de oportunidad para lograr el aprovechamiento de recursos, ejemplo la implementación de energías renovables.
- Instalaciones: Se revisa la iluminación, sistemas de agua caliente, climatización, calefacción y refrigeración, así como la ventilación y renovación de aire.
- Sistemas de control y gestión de la energía: Se evalúa la eficiencia de los sistemas de monitoreo y gestión energética.
¿Cuál es el valor/importancia de una auditoría energética?
La auditoría energética es crucial por diversas razones:
- Eficiencia y Ahorro: Identifica oportunidades para optimizar el uso de energía, resultando en ahorros económicos a largo plazo.
- Sostenibilidad Ambiental: Reduce emisiones y contribuye a la sostenibilidad al disminuir la huella de carbono.
- Cumplimiento Normativo: Asegura el cumplimiento de regulaciones y evita posibles sanciones.
- Optimización de Recursos: Mejora la gestión de recursos, crucial para hogares y negocios.
- Valor Inmobiliario: Aumenta la atractividad y valor de propiedades con sistemas eficientes.
- Conciencia Social y Ambiental: Demuestra responsabilidad social y ambiental.
Una auditoría energética para edificios va más allá de un análisis técnico; es un paso crucial hacia la eficiencia, el ahorro y la sostenibilidad.
Descubrir cómo optimizar el consumo de energía no solo beneficia tu bolsillo, sino también contribuye al bienestar del planeta. ¿Ya consideraste una auditoría para tu hogar o negocio?
Auditoría Energética Eléctrica en el Sector Industrial
La Auditoría Energética (AE) se ha convertido en una herramienta fundamental para la identificación y priorización de oportunidades para mejorar la eficiencia energética, reducir el desperdicio de energía y obtener beneficios ambientales relacionados. El mayor referente de la AE es la norma ISO 50002, que define el conjunto de requisitos mínimos que se deben desarrollar para la identificación de oportunidades de mejora de la EE. Ésta es útil para la revisión energética que plantea ISO 50001 y para facilitar el seguimiento, medición y análisis de los sistemas de gestión, o puede ser utilizada de manera independiente por una organización que desee identificar las oportunidades de mejora de la EE y desarrollar planes de acción puntuales mediante la contratación de una Empresas de Servicios Energéticos (ESEs) o de manera individual.
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Las AE, se pueden clasificar según los procesos estudiados, el tipo de energético utilizado (Auditoría eléctrica o térmica) así como del alcance de la misma:
- Nivel 1: Revisión rápida de las oportunidades de reducir consumos y costos energéticos.
- Nivel 2: Evaluación detallada de las oportunidades de reducir consumos y costos energéticos, requiere el uso de equipos de medida y su alcance puede abarcar la totalidad de los recursos energéticos de la empresa, o solo un tipo de recurso.
- Nivel 3: Evaluación profunda en una sección específica de la empresa llegando al detalle de toma de registros por equipo, medición de otros parámetros como calentamiento en el sistema de distribución del energético, inventario completo y ubicación en planos de los equipos consumidores de energía, análisis de fallas durante un período determinado y otros análisis que requiera la empresa auditada.
En este orden de ideas, las AE de nivel 2 y 3 requieren del desarrollo de un Diagnóstico Energético (DE) donde se hace una caracterización y cuantificación detallada de la manera en que se realiza el proceso de consumo energético en la organización. Tanto la AE como el DE tienen como fin determinar el grado de eficiencia con la que es utilizada la energía y actualmente no se hace diferencia entre las dos y generalmente se omiten algunos elementos importantes que se deben tener en cuenta en el entorno industrial, como los diferentes aspectos que inciden en el consumo energético, que no solo depende de los equipos y la calidad de la energía, sino también de los procesos, hábitos y prácticas industriales.
En este artículo se presenta una propuesta de AE de tipo eléctrica de nivel 2, orientada al sector industrial y se consignan los resultados obtenidos de su aplicación en una empresa del sector plástico de la ciudad de Cali, Colombia.
Etapas de la Auditoría Energética Propuesta
Se propone una AE de tipo eléctrica para el sector industrial que consta de cuatro (4) etapas:
- Revisión general de la organización
- Diagnóstico energético
- Identificación del potencial de ahorro
- Propuestas de mejora de la EE
Con una actividad extra de Implementación de medidas de EE, para evaluar el impacto de la auditoría. La AE propuesta, hace énfasis principal en el DE, donde se realiza la recolección y análisis de la información, teniendo en cuenta cuatro ejes principales:
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- Equipos industriales
- Instalaciones eléctricas y calidad de la energía
- Procesos industriales
- Hábitos y prácticas industriales
Considerados los de mayor impacto energético industrial, que permitirán a cualquier industria saber dónde enfocar las acciones de mejora de la eficiencia energética.
Revisión General de la Organización
Realizar una revisión general al inicio de la AE, permite conocer el tipo de organización y el sector industrial al que pertenece. La planta trabaja de lunes a sábado, 24 horas continuas aproximadamente, y la parte administrativa cumple con horarios de oficina.
Diagnóstico Energético (DE)
El DE permite conocer el estado energético real de la organización y de los procesos industriales. La clave para un DE exitoso radica en la cantidad y calidad de la información recolectada, ésta debe ser recogida de manera clara, ordenada y mediante procedimientos y equipos confiables, ya que información imprecisa dará resultados imprecisos. Información del uso y consumo de energía eléctrica: todo lo relacionado con el desempeño energético al interior y al exterior de la planta o empresa.
Cada uno de los cuatro ejes propuestos, en sí mismo, es un área difícil con muchas aristas que requiere un manejo especial. Por ejemplo, en el caso de los equipos y maquinaria industrial estos se encuentran disponibles con diversas fuentes energéticas de funcionamiento: vapor, gas, electricidad, etc. Para solventar esta situación, el DE propuesto se apoya en el uso de distintas herramientas y estrategias basadas en medición, observación, censos de carga, entrevistas, y principalmente en el uso de estándares ISA de modelado industrial que a partir de diagramas (ISA S-5: P&ID Process and Instrumentation Diagrams, PFD Process Flow Diagram) y modelos (ISA S-88.1: físico, procedimental y de proceso), para levantar de una manera clara y ordenada, toda la información del proceso productivo. De igual manera, es importante incorporar equipos especializados como analizadores de red, para recolectar información de variables que afectan el consumo y la calidad de la energía.
Procesos Industriales
Este eje se enfoca en levantar la información sobre los procesos industriales generando mapas de procesos energéticos, modelos y diagramas productivos. El consumo de energía del sistema de iluminación y de los equipos de oficina, en comparación con el consumo energético de las máquinas industriales, es mucho menor, por lo tanto, el DE se enfoca principalmente en los procesos y equipos de producción.
Maquinaria y Equipos
Este eje se enfoca en levantar información de la maquinaria y equipos utilizados en la empresa, principalmente los involucrados en los procesos industriales. Para levantar en detalle la información de los activos físicos, principalmente los de la planta de producción, se parte de los modelos ISA-88.01.
Instalaciones Eléctricas y Calidad de la Energía
Este eje se centra en analizar el estado de las instalaciones eléctricas de la organización, principalmente en áreas donde hay mayor concentración de equipos y procesos, así como de la calidad de la energía suministrada al interior y al exterior de la organización.
Análisis de calidad de energía: con un analizador de red para detectar el estado de los circuitos eléctricos, la calidad interna de la energía y descartar una posible relación entre consumos energéticos y variables de calidad (como un bajo factor de potencia, armónicos, etc.). El levantamiento de información se hace en dos partes, una correspondiente a las instalaciones eléctricas y la otra correspondiente a la calidad de la energía. Se siguieron algunas condiciones de calidad sugeridas en el RETIE, a partir de las cuales se encontraron situaciones como: conductores no estandarizados, no existe tablero de distribución, no hay sistema de puesta a tierra, existe una combinación de conductores de diferentes calibres, etc.).
En la calidad de la energía se enfatiza en la calidad de potencia eléctrica suministrada, este factor se relaciona con el aumento de la productividad y la mejora en la EE. Se utiliza el analizador de red Dranetz HDPQ VISA recopilando 21 días de datos de la red eléctrica de EPO.
El análisis se basa en la calidad de potencia eléctrica suministrada, centrado en la forma de onda en tensión y corriente, niveles de tensión, desequilibrio en tensión y corriente, distorsión armónica y factor de potencia. Encontrando que:
- Formas de onda en tensiones: son perfectamente sinusoidales, resultado de una buena calidad de potencia eléctrica suministrada.
- Formas de onda en corrientes: no son sinusoidales, debido a la presencia de distorsión armónica, a la naturaleza de las cargas y al desbalance de las fases.
- Bajos niveles de tensión: se registraron en eventos causados por el arranque de motores grandes y una pobre calidad del factor de potencia, sin embargo, estos niveles de tensión no representaron peligro para los equipos, principalmente a causa de la duración de los eventos.
El historial de consumo de energía eléctrica presenta un comportamiento creciente, con un consumo promedio mensual de 14308.33kWh. A principios de 2016 aumentó drásticamente el consumo, pero debido al deficiente registro de información de producción y del desempeño energético de la planta, no se cuenta con documentación necesaria para comprender las causas de dicho comportamiento.
Hábitos y Prácticas Industriales
Observar y entrevistar a los operarios para identificar cómo interactúan con los procesos y equipos, y determinar su influencia en excesos de consumo energético.
Gráficos de Consumo de Energía
Gráfico de consumo de energía vs tiempo: proporciona un promedio de la demanda energética en periodos de mayor y menor consumo de energía. Gráfico de línea de consumo energético: Resulta de la combinación de los gráficos de consumo de energía vs tiempo y consumo de energía vs producción. Con la línea de consumo energético se conoce el comportamiento de los recursos energéticos utilizados en la empresa, si las áreas y/o equipos cuentan con medidores de energía eléctrica también es posible conocer su comportamiento.
Indicadores Energéticos (IEs)
Con los resultados del DE, especialmente el gráfico de línea de consumo, se elabora una serie de indicadores energéticos (IEs) que caracterizan el comportamiento del uso y consumo de la energía en la organización. Estos IEs dependerán en gran parte del grado de agregación o des-agregación de la información que permita evaluar el uso de la energía de forma cualitativa o cuantitativa.
La energía no asociada a producción es mínima, por lo que el consumo energético es directamente proporcional a la producción.
Identificación del Potencial de Ahorro
La información recolectada y procesada durante las etapas anteriores permite identificar cómo se distribuye el consumo de energía eléctrica entre los distintos procesos, equipos, líneas de producción, etc., insumo principal para identificar cuáles son los potenciales de ahorro energético de la organización.
Se propone el uso de guías especializadas organizadas para cada eje:
- Guía de equipos
- Guía de procesos industriales
- Guía de instalaciones eléctricas y calidad de la energía (IE&CE)
- Guía de hábitos y practicas industriales (H&P), para facilitar la identificación de potenciales de ahorro y generar planes de acción para mejora del desempeño energético de la organización
Propuestas de Mejora
Se organizan las propuestas de mejora. Se identifican las acciones de bajo costo que pueden ser implementadas fácilmente y cuyo beneficio se evidenciará inmediatamente.