Indicadores de desempeño energético (IDEns)

KAESER Carbón Cero

Eficiencia y Ecología juntas con el programa KAESER CARBÓN CERO

Los Indicadores de Desempeño Energético (IDEns) son utilizados en las Normas ISO 50001 e ISO 50006 para los sistemas de aire comprimido

Las organizaciones de todo el mundo están consiguiendo el control de sus gastos energéticos midiendo sus utilidades. Al hacerlo, podemos estar aplicando estándares como ISO 50001:2011 (sistemas de gestión de energía requisitos con orientación para su uso) para establecer un sistema de gestión de energía (EnMS) que mejorará el rendimiento energético.

Figura 1: Norma ISO 50001 – Etapas del Sistema de Gestión de la Energía.

Figura 2: Los indicadores de desempeño energético (IDEn) se utilizan para comparar un período de referencia con un período de informe para determinar si los objetivos de energía están siendo alcanzados.

Este rendimiento optimizado puede reducir facturas de energía, haciendo que los productos sean más accesibles en el mercado y mejorando la huella de carbono de una organización y del planeta. La puesta en marcha de un sistema de gestión de la energía es más que simplemente instalar instrumentación. Se trata de establecer un amplio sistema de gestión basado en una política energética establecida que contiene objetivos, metas y acciones determinadas, planes relacionados con el uso significativo de energía. Este SGEn debe contar con el apoyo de personal en todos los niveles de la organización y con lo más importante, el compromiso de la alta dirección.

Como parte del EnMS, los usos significativos de la energía (USE) se identifican al observar datos relevantes capturados por la medición sistemas. Los USE son usos de la energía que hacen una parte importante de la organización basados en el consumo de energía o representan potencial de ahorro aplicados en este caso en los sistemas de aire comprimido. En un sistema de aire comprimido se deben identificarse y establecer los usos significativos de la energía (USE) para luego obtener los indicadores de rendimiento energético (IDEn) con el objetivo de comparar el rendimiento del sistema de aire comprimido dentro de períodos específicos de medición frente a un período de referencia, llamada línea base de rendimiento energético (LBEn).

En la Figura 2 muestra cómo podemos realizarlo debido al consumo de energético. Esta comparación puede indicar cambios en el sistema basado en el incorrecto funcionamiento del control en el sistema, y nos ayudaría a identificarlo y tomar acciones correctivas. La comparación también nos puede mostrar el ahorro energético como resultado de mejoras, orientar en el establecimiento de la línea base de rendimiento energético (LBEn) y los indicadores de desempeño energético (IDENs) dentro de una instalación de aire comprimido.

Se ha establecido en la Norma ISO 5006:2014 (Gestión de sistemas de Energía, medición de la energía, desempeño utilizando línea base energética (LBEn) e indicadores de desempeño energético (IDENs), principios generales y orientaciones). Este estándar internacional ISO es compatible con la Norma ISO 50001 y ayuda a los equipos a definir indicadores que pueden tener variaciones estacionales o cambios normales en la combinación de diferentes productos debido a que el consumo de energía de un sistema de aire comprimido puede variar. Por ejemplo, el consumo de energía en un sistema de aire comprimido puede disminuir bajo ciertas condiciones, pero la potencia específica del sistema de aire comprimido (indicador de potencia en kW consumida por caudal de generación) aumenta, nos puede indicar que el sistema se ha vuelto ineficiente en la producción de aire comprimido.

Figura 3: Monitorear los indicadores de desempeño energético (IDENs), semanalmente por medio de un controlador maestro Kaeser Sigma Air Manager SAM 4.0, nos ayuda a identificar los períodos de tiempo en los que ocurren problemas en el sistema o aumentan los niveles de fuga.

Figura 4: La inspección de los datos y la comparación de varios días de la semana puede generar información valiosa sobre el funcionamiento del sistema mediante un controlador maestro Kaeser Sigma Air Manager SAM 4.0

Los Indicadores de rendimiento energético para los sistemas de aire comprimido en la medición del rendimiento energético del sistema es posible ajustarlos al marco de las Normas ISO 50001 y 50006. Este estándar ISO actualmente se encuentra en la etapa como aporte público. Al adoptarse en forma oficial, esta norma ayudará a los usuarios de aire comprimido en la creación de indicadores de desempeño energético y a la mejora continua.

El estándar ISO reconoce que la complejidad de la recopilación de datos varía según el tamaño y la composición de cada sistema individual. Para sistemas de aire comprimido de menor potencia instalada y menor retorno en la inversión en los dispositivos de medición de energía, los métodos para determinar estos indicadores de desempeño energético (IDEns) deberán ser simples y utilizarse sistemas de control maestros y/o auditorías energéticas realizadas por gestores de parte. En los sistemas de aire comprimido de gran potencia que representan grandes gastos de energía con mayores potenciales ahorros del sistema, son apropiados la aplicación de sistemas de medición permanentes y administrada por responsable energético de la organización o gestores de parte.

Control Maestro Sigma Air Manager SAM 4.0 para gestión energética ISO 50001 e ISO 50006, sus funciones: Carga de/los compresores/es, Entrega de aire, Potencia específica, Costos totales, Consumo de energía, Gráfico de costos (con la posibilidad de entrada manual de valores, por ejemplo: mantenimiento y reparaciones), memoria de datos durante un periodo renovable de un año.

Algunos indicadores de rendimiento energético (IDEn) relevantes que se deben incluir son:

Potencia específica del sistema (PeS): Esta es una medida de la eficiencia de producción de un sistema de aire comprimido, y es una relación de la potencia de entrada en comparación con la salida de aire comprimido.

Consumo total de energía: Esto es simplemente el consumo de energía en kW-h de un sistema de aire comprimido.

Consumo específico de energía: Esta métrica es el consumo por unidad de producto. Es la medida más exacta de consumo de energía del sistema de aire comprimido, ejemplo: kilowatt-hora por metros cuadrado de producto, kilowatt-hora por hectolitro de producto. Cantidad de energía necesaria para producir una unidad de producto. El consumo de energía puede ser de un energético o de varias fuentes.

Porcentaje de Uso No Productivo: Esta es la proporción del caudal de aire durante los períodos improductivos dividido por el caudal de aire promedio, calculado en porcentaje.

El estándar ISO propone permitir que el usuario desarrolle sus propios indicadores de rendimiento energético (IDEn) basados en datos que sean relevantes para las necesidades de la organización.

Aplicaciones utilizando los indicadores rendimiento energético (IDEn) de la ISO 50001-50006 y el control maestro Kaeser Sigma Air Manager SAM 4.0

1. Hallazgos
Laboratorio medicinal instaló un controlador maestro Kaeser SAM 4.0 conectado al sistema de aire comprimido. La generación de aire tiene dos compresores de tornillo que suministraban aire a un secador de alúmina activada con regeneración en caliente. El sistema de medición registraba el consumo de energía y calculaba la potencia específica. La potencia específica promedio, registrada aumentó a un mayor nivel que el promedio con referencia a las semanas anteriores, y permaneció esos valores durante un mes. El análisis de los datos registrados indicó que el sistema de control del punto de rocío del secador disecante de aire fallaba debido a un problema de calibración y causaba que el secador regenerara repetidamente en lugar de hacerlo en el tiempo programado.

2. Monitoreo
Empresa metalúrgica instaló un sistema maestro de control Kaeser Sigma Air Manager SAM 4.0 para medir el consumo de energía de los compresores, así como los caudales y monitorear la presión del aire de la planta. Se registran promedios semanales de la potencia específica del sistema, el consumo de energía y el porcentaje de fugas mediante un muestreo automático del sistema cuando la producción de la planta ha sido parada. En ocasiones, después de las actividades de mantenimiento se omitía de poner los compresores en el control maestro en forma automática, lo que permitía que uno o más de las unidades funcionaban durante períodos prolongados en forma manual con un registro anormal de la operatividad, encontrando la solución al tema. Con el monitoreo tenemos la posibilidad de auditar los caudales de fugas e iniciar actividades de detección y reparación de fugas.

3. Evaluación
Carpintería industrial ha configurado un registro manual de los contadores de horas en sus dos compresores. Semanalmente, el personal revisa las horas de carga y horas de operación y de este modo calculan el estimado consumo de energía y caudal generado. La potencia específica se utiliza para garantizar que la operatividad de los compresores y mantenga la eficiencia adecuada del sistema y puede ser comparada con la producción generada en la planta. Un cambio en este valor indica que los niveles de fuga y los usos inapropiados de aire comprimido pueden ser controlados y corregidos. Las horas de fin de semana desde el final de producción a inicio de producción pueden ser observados, lo que ayuda indagar el uso no productivo de aire en la planta con su registro histórico.

Para más información sobre el tema, por favor escríbanos a nuestro correo electrónico ingenieria.argentina@kaeser.com
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