Eficiencia energética industrial: Soluciones simples para proteger las ganancias

Consumimos energía todos los días. Desde encender la cafetera de la sala de descanso hasta hacer funcionar un sistema completo de calderas, la energía es fundamental para nuestras operaciones diarias. Pero ¿con qué frecuencia nos detenemos a pensar en cómo estamos consumiendo este recurso?

Aceptamos nuestra factura de la luz como algo inevitable. Pero, si los conceptos Lean han demostrado algo, es que el desperdicio existe en todas partes, y si hay desperdicio, puede identificarse y minimizarse. Nuestro consumo de energía no es una excepción.

Lean (Esbelto)

Una serie de métodos, filosofías y herramientas que minimizan el desperdicio en los procesos comerciales y de fabricación a la vez que maximizan la producción.

Fuente: ReliablePlant.Com

Las plantas de manufactura consumen más de un tercio de toda la energía de los Estados Unidos, con un costo de más de 100 mil millones de dólares al año. Aprovechar las oportunidades para aumentar la eficiencia energética no solo reduce nuestros gastos y aumenta la rentabilidad, sino que nos fortalece frente a la incertidumbre económica como entidades competitivas y con visión de futuro en el mercado.

¿Qué es la eficiencia energética eficiencia energética?

La eficiencia energética industrial es la práctica de reducir los niveles de consumo de energía de fabricación a través de una amplia gama de tecnologías, metodologías y prácticas comerciales.

Hay varias razones por las que una empresa puede volverse eficiente energéticamente, que incluyen:

Aumento de los costos de energía
Aumento de las tasas de inflación
Preocupaciones ambientales
Para aumentar la competitividad del mercado.
Para crear estabilidad económica.

Si bien no podemos eliminar los costos de energía, podemos reducir significativamente la cantidad de energía que consumimos. Según energy.gov, las instalaciones pueden “lograr reducciones prácticas de energía de alrededor del 20%, y alrededor del 30% de los ahorros se pueden lograr sin inversión de capital, utilizando solo cambios de comportamiento y de procedimientos”.

Al mejorar nuestra eficiencia energética, aumentamos la productividad y la rentabilidad mientras nos establecemos como líderes esbeltos. Otros beneficios incluyen:

Mayor confiabilidad y desempeño de la maquinaria
Disminución de los costos de mantenimiento
Reducción de gastos
Reducción de residuos
Mejora de la seguridad de los empleados
Mejora de las relaciones comunitarias
Reducción de emisiones de CO₂

Soluciones de eficiencia energética industrial

Si bien el consumo de energía varía, hay áreas en todas las instalaciones que presentan constantemente oportunidades de mejora, incluida la iluminación, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés) y los motores eléctricos.

Iluminación

La iluminación, que representa casi el 7% de nuestro uso eléctrico, presenta muchas oportunidades para ganancias rápidas.

Apagar las luces: Apagar las luces en las áreas desocupadas y al finalizar la jornada laboral. Si esto resulta inconveniente, considere instalar sensores de luz automáticos, que pueden ahorrar casi un 20% en costos de iluminación cada mes.

Regular los estándares de iluminación: Regular la intensidad de la iluminación también puede disminuir el consumo de electricidad. Por ejemplo, Toyota estableció una relación de lúmenes por área de superficie que asignaba la cantidad perfecta de luz para cada área específica, reduciendo sus costos de iluminación en un 30%.

Cambiar el tipo de iluminación: El tipo de iluminación utilizada puede tener un impacto significativo. Considere cambiar de tubos T-12 a T-8, que duran un 60% más y usan un 30% menos de energía. Otra opción es la “iluminación natural”, que coloca estratégicamente ventanas y tragaluces para aumentar la luz natural sin generar calor adicional. Se ha demostrado que la iluminación natural reduce los costos de iluminación hasta en un 70%.

Climatización

Los sistemas HVAC requieren un flujo constante de energía para mantener las instalaciones dentro de un rango de temperatura óptimo. Debido a esto, los sistemas HVAC son responsables del 53% del uso total de energía de una instalación. Con un solo sistema que consume más de la mitad de nuestra energía, incluso las pequeñas mejoras pueden tener un gran impacto.

Cuide los conductos: El mantenimiento adecuado de los conductos de aire requiere realizar inspecciones de rutina, que alertarán cuando se necesiten reparaciones. Todas las reparaciones deben realizarse lo antes posible. Por ejemplo, se ha demostrado que incluso una pequeña fuga aumenta el consumo mensual de energía HVAC en un 30%.

Instale termostatos programables: Los termostatos programables ajustan automáticamente la temperatura del edificio a niveles óptimos durante todo el día para maximizar la eficiencia de HVAC, lo que puede reducir el consumo de energía de HVAC en un 15%.

Agregue aislamiento: No importa la edad, todas las instalaciones pueden beneficiarse al agregar o mejorar el aislamiento. De hecho, la Agencia de Protección al Ambiente (EPA, por sus siglas en inglés) estima que un aislamiento adecuado puede reducir los costos de calefacción y refrigeración en un 15%.

Considere la posibilidad de volver a poner en servicio el sistema: Antes de reemplazar parte o la totalidad de su sistema HVAC, considere volver a ponerlo en servicio. Este proceso evalúa su sistema HVAC y los procedimientos de mantenimiento para identificar las áreas que afectan su eficiencia energética. Esta información ayuda a determinar si el equipo se puede modificar o reparar en lugar de reemplazarlo, ahorrando mano de obra y dinero.

Considere la recuperación de calor: Los sistemas de recuperación de calor, como las tuberías de calor y los circuitos circulares, capturan el calor térmico y lo hacen circular por toda la instalación. En total, estos sistemas son casi un 65% efectivos en la recuperación de calor y la reducción del uso de energía HVAC.

Motores eléctricos

Los motores son parte integral del proceso de fabricación. Como consecuencia, más del 90% de todos los motores instalados funcionan continuamente a toda velocidad. Si no se les da el mantenimiento adecuado, los motores se vuelven ineficientes y pueden representar hasta el 55% del consumo total de electricidad de una instalación.

Realice el mantenimiento del motor: El mantenimiento del motor reduce el consumo de energía y prolonga su vida útil al evitar fallas. La realización periódica de mantenimiento preventivo o predictivo puede reducir el uso de energía en casi un 30%.

Instale unidades de velocidad ajustable: Una unidad de velocidad ajustable (ASD, por sus siglas en inglés) es un motor eléctrico industrial; la velocidad del motor está regulada por un controlador externo, lo que ayuda a conservar energía y aumentar la eficacia de la máquina.

Los ASD también se utilizan para arranques suaves, lo que reduce el estrés eléctrico durante los arranques de motores. Los ASD crean hasta un 60% de ahorro de energía y la recuperación de la inversión se puede lograr en tan solo ocho meses.

Caso de estudio

General Dynamics Armament Systems, una instalación de placas en Burling, Virginia, instaló ASD en sus motores eléctricos críticos y ahorró más de $68,000 en un año.

Fuente: http://energystar.com/

Considere rebobinar: Durante un rebobinado, el devanado del motor se retira, se rebobina y se vuelve a instalar. Se debe considerar el rebobinado antes del reemplazo; no solo optimiza el consumo de energía, sino que devuelve los motores a los niveles máximos de eficiencia energética con menos del 0.5% de pérdida de eficiencia. Sin embargo, si el rebobinado cuesta el 60% o más del costo de comprar e instalar un motor nuevo, se recomienda reemplazar el motor.

Adquiera estratégicamente sus motores: Su selección de motores tiene un impacto significativo en sus niveles de consumo de energía. Si bien muchos solo consideran los costos de compra e instalación, los costos del ciclo de vida del motor deben recibir la mayor consideración. De hecho, el 95% de los costos del ciclo de vida están directamente relacionados con el consumo de energía del motor durante su vida útil.

Casos de estudio de eficiencia energética industrial

En toda la industria, las instalaciones han reducido su consumo de energía, entendiendo que presenta una gran cantidad de oportunidades y beneficios únicos. Los cambios de energía no necesitan ser exhaustivos o costosos para tener un gran impacto, como muchos han descubierto.

Volvo Trucks realizó cambios que redujeron su consumo de energía en un 25%. Esto incluyó apagar las luces de los muelles por la noche, ajustar la temperatura del edificio en cinco grados, lo que ahorró USD $30,000 cada mes, e instalar sistemas de calefacción por radiación en los edificios de embarque, lo que ahorró casi USD $500,000 al año.

Six Sigma

Conjunto de metodologías, herramientas y técnicas que buscan mejorar la calidad del producto eliminando defectos y minimizando la variabilidad en los procesos de fabricación y de negocio.

Fuente: http://reliableplant.com/

Sherwin-Williams superó su objetivo de eficiencia energética de diez años en un solo año al realizar pequeños cambios. Actualizaron las válvulas de su sistema de vapor y utilizaron el calor producido para calentar su fábrica. También descubrieron que su caldera principal tenía un exceso de capacidad que solo se utilizaba dos meses al año y cambiaron a su caldera de respaldo de menor capacidad durante el resto del año. En total, estos cambios redujeron su consumo anual de energía en un 26%.

Si bien estos programas hicieron cambios de diferentes maneras, todos tenían varios factores en común que contribuyeron a su éxito, entre ellos:

Contar con la aceptación de todos los niveles de la gerencia y el personal.
Comprometer el personal y los recursos adecuados.
Definir y comunicar claramente los objetivos del programa.
Empoderar a los miembros del equipo.
Desarrollar equipos para tratar directamente los problemas o inquietudes del programa de eficiencia energética.
Implementar estrategias de mejora continua.
Realizar auditorías periódicas de eficiencia energética para identificar áreas de alto consumo.

Conclusión

Los desperdicios existen en todos los niveles de nuestra operación. Si bien nunca se eliminarán por completo, es nuestra responsabilidad minimizar sus efectos en nuestro negocio. Al identificar cómo producimos desperdicios, como en el caso de nuestro consumo de electricidad, y tomar medidas activas para minimizar su presencia y sus consecuencias, podemos aumentar nuestra rentabilidad y productividad al mismo tiempo que aseguramos nuestro lugar como líderes competitivos en el mercado.

Breanna Moll, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América

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