ARTÍCULO TÉCNICO Eficiencia Energética en la Industria

El esfuerzo de implementar “eficiencia energética” (EE) es clave en un sector industrial, la primera motivación está originada por la necesidad de reducir los costos de operación.  A pesar que la energía es vital para muchos procesos, esto no era, hasta ahora,  necesariamente un componente crítico en los gastos de la operación de la planta. Los incrementos de los precios de los servicios públicos hacen necesario tomar conciencia de estos temas y más aún conocer en forma detallada en qué  parte del proceso de negocio tiene más impacto…

Actualmente, la EE es vista de forma fragmentada debido a la ausencia de una metodología establecida.  Estos artículos técnicos que periódicamente se publicarán en la revista del “Parque Industrial”, tiene como  objetivo, brindar un marco de actuación y recomendaciones que sirva  a las empresas para desarrollar en forma efectiva un proceso de EE.

Motores Eléctricos

La importancia del motor en la Industria

Motor es toda máquina que transforma una energía de otro tipo en la entrada, en energía de salida mecánica. El elemento de salida es un eje normalmente. Entre los diferentes tipos de motores se encuentran los motores eléctricos, los cuales reciben energía eléctrica y la transforman en mecánica.

Más del 80% de la energía eléctrica consumida en las industrias está destinada a transformarse en energía motriz en los motores eléctricos, utilizados en infinidad de aplicaciones como son el accionamiento de bombas, compresores, ventiladores y todo tipo de maquinaria en general. Por esta razón, conseguir una elevada eficiencia en estos equipos supone unos ahorros importantes, tanto energéticos como económicos.

Acciones que la industria debe implantar para reducir el consumo de energía en Motores.

El primer axioma que debe cumplirse es que un motor eléctrico debe utilizarse sólo el tiempo que sea necesario.

La fórmula que rige la eficiencia de un motor es

n =Potencia mecánica útil / potencia eléctrica

Entonces qué provoca la falta de rendimiento de un motor eléctrico:

  • Alto costo económico de funcionamiento del mismo.
  • Las pérdidas de todo tipo se transforman en calor, el cual ha de ser evacuado del motor.

Por lo cual para mejorar el rendimiento de un Motor Eléctrico se debe:

Ajustar la velocidad de operación del motor

Esta es una de las medidas de ahorro de energía más importantes,  que se puede aplicar de manera simple y concreta. En cargas centrífugas un pequeño cambio en la velocidad del motor a plena carga se transforma en un significativo cambio en el consumo de energía.

Operar el motor en su carga nominal

Se verifica que la realidad instalada, pocos motores  trabajan a su carga nominal, por lo que la eficiencia, el factor de potencia y la corriente de placa no son óptimos.

Es clave fijarse en la curva característica de carga y corroborar cuál es la carga nominal con que está  trabajando el motor.

Cambiar a motores de alta eficiencia

Existe una nueva generación de motores eléctricos, con más alta eficiencia, generalmente ronda un 5 a 10%  y tienen una vida útil de más de 10 años.

Instalación de dispositivos de arranque de motores

El transitorio de arranque en un motor, es generalmente  7 veces mayor que la corriente nominal.  Además, cuando el motor arranca directamente a plena carga, se producen problemas de tipo mecánico asociados a los sobre esfuerzos de torsión.  Los sobre esfuerzos en la caja de engranajes.

Se han desarrollado dispositivos especiales y configuraciones que ayudan a resolver ese transitorio:

Arrancadores Suaves: Permiten ajustar en incrementos pequeños el esfuerzo de torsión y regular el arranque del motor, evitando el pico de corriente.

Configuración Estrella Triangulo: Históricamente utilizada en los motores trifásicos, permitiendo al motor arrancar en triangulo y luego pasarlo a estrella.

Variadores de velocidad

En la actualidad existen configuraciones específicas de control de equipos industriales que permiten variar la velocidad y por lo tanto mejorar los rendimientos energéticos. Sin embargo debe tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

  • El ahorro se da en función de la variación de velocidad pero también con la variación de la carga.
  • Hay límites que deben tenerse en cuenta. Para motores con potencia superiores a 15 HP la inversión es muy costosa.

Ingeniero Marcelo Espeche

Asesor del Municipio de Alte. Brown. Ing. Industrial especializado en el mercado de la tecnología de la información, eficiencia energética y mejoras de procesos