Calidad y Administración de la Energía

Jun 4, 2021 9:13:00 AM

art-778.2-1En el mercado industrial, el consumo de energía es un factor fundamental pero frecuentemente ignorado.

No es solo el material y la mano de obra de un producto lo que necesita ser rastreado, también es la energía utilizada en el proceso, la que debe ser contabilizada.

 

Contenido de este artículo:
Gestión energética
Calidad de la energía
¿Cuál es la diferencia entre Administración de la Energía y Calidad de la Energía?
Niveles de Medición y Precisión
Localización de unidades de medición
Resumen 

 

Gestión energética

El seguimiento de los recursos WAGES (Agua, Aire, Gas, Electricidad y Vapor) a menudo no se contabiliza a pesar de ser responsables de una parte significativa del costo del producto final.

Sobre la gestión de la energía:

  • Se debe recopilar información sobre la cantidad, la tasa y el tiempo de uso de los recursos de WAGES para poder rastrear, comprender y tomar medidas.
  • Toda la información de WAGES se puede monetizar para comprender el costo real de fabricación.
  • El gas natural y la electricidad son los datos de SALARIOS más complicados de monetizar.
  • Requiere información sobre el consumo, la demanda y el factor de potencia para determinar el costo real de la energía dentro de una instalación.
  • El gas natural también suele requerir una revisión precisa e información sobre precios en tiempo real.
  • El costo de uso se puede asignar a la instalación / departamento / línea de proceso / etc. que generó el costo del análisis de costo real de fabricación.

 

Calidad de la energía

Todos los usuarios industriales requieren energía de una forma u otra, pero lo que a menudo se pasa por alto es la calidad de la energía que el usuario recibe y experimenta. 

La gestión de la calidad de la energía es fundamental para comprender el impacto de la misma en los equipos y los costos asociados que vienen con su calidad:

  • Tiempo de inactividad
  • Daños al equipo
  • Riesgo para el personal 
  • Actividades de mantenimiento
  • Paros no programados 
  • Pérdida de producción 

Se debe recopilar ciertos datos sobre los eventos que presenta la energía como:

  • Voltaje 
  • Corriente 
  • Armónicos 
  • Transitorios
  • Ruidos

 

Esto nos ayudará a determinar qué impacto están teniendo en la instalación y hacer una toma de acción para corregir / prevenir / mitigar los problemas en el futuro.

Un aspecto clave que debes conocer sobre la calidad de la energía:

La mala calidad de la energía puede ser una causa directa de tiempos de inactividad inexplicable y es difícil de detectar a menos que se mida la longevidad del equipo, la cual puede verse atrofiada por problemas de calidad de la energía a largo plazo.

Los problemas de calidad de la energía se pueden encontrar en el lado de la red pública y se generan dentro de la instalación. La calidad de la energía debe ser mitigada / prevenida por el usuario.

 

¿Cuál es la diferencia entre Administración de la Energía y Calidad de la Energía?

Administración de la Energía:

  • Suministra soluciones que habilitan al usuario para optimizar el consumo de energía en su planta o en un proceso específico.

 

Administración de la Calidad de Energía:

  • Suministra soluciones que minimizan el impacto de eventos/condiciones de calidad de energía externos e internos que pueden afectar el tiempo productivo de una planta o proceso específico. 

 

Ambas Soluciones tienen aspectos similares o partes:

  • Monitoreo de Energía
  • Organización de datos o análisis a través de una herramienta o software, 
  • Optimización del sistema
  • Soluciones de remediación muy diferentes (Resolviendo un problema diferente)

 

Niveles de Medición y Precisión

Al usar dispositivos inteligentes de monitoreo de energía en la industria, los datos de potencia y energía están fácilmente disponibles. Estos datos proporcionan la información necesaria para que las empresas tomen medidas para reducir el uso de energía mientras consideran la energía como un ingrediente de producción y un costo variable.

Para gestionar la energía de forma eficaz, se requiere un conocimiento profundo de lo que sucede. A veces la energía se considera un costo oculto, porque a menudo no se tiene en cuenta al considerar el costo que implica la fabricación de productos. 

La mano de obra y los materiales son solo parte de la ecuación de costos y cuando no se administran adecuadamente, la energía puede convertirse en una parte significativa del costo de hacer negocios. 

 

Como consumidor de energía, es importante comenzar a investigar los siguientes problemas:

  • ¿Están tus procesos funcionando de la manera más eficiente posible?
  •  ¿Tienes mucha demanda?
  •  ¿Qué tan consistente es la carga energética?
  • ¿Está distribuida uniformemente o hay picos dónde la carga es excesivamente alta?

La implementación de soluciones de monitoreo de energía proporciona una ventana de información sobre lo que está sucediendo y el conocimiento para hacer algo al respecto.

 

Localización de unidades de medición

 

Power Monitor 500

 

Posee un sistema de configuración avanzada el cual incorpora una pantalla LCD, la cual hace que esta unidad sea ideal para la medición en piso. Los operadores pueden ver fácilmente los datos de potencia y energía en la máquina y tomar decisiones en el proceso utilizando datos en tiempo real. 

La unidad está diseñada para medir parámetros eléctricos en varios circuitos trifásicos y monofásicos. El equipo está encerrado en una carcasa modular para montaje en panel, con grado de protección IP65 en la parte frontal del panel. El monitor de potencia está provisto de salidas analógicas o digitales. Estas salidas se seleccionan para emitir un pulso proporcional a la energía real y reactiva que se mide, o para anunciar alarmas. 

El instrumento también está equipado con un puerto serie RS-485 / RS-232, un puerto EtherNet / IP ™ y salidas analógicas. El monitor de energía está completamente integrado en el software FactoryTalk EnergyMetrix.

Las siguientes son características clave de la unidad PowerMonitor 500:

  • Medición de voltaje, corriente, factor de potencia, energía y demanda.
  • Múltiples tipos de comunicación, incluido Modbus RTU o EtherNet / IP.
  • Dos salidas analógicas opcionales para procesos de velocidad variable control.
  • Dos salidas de relé digitales opcionales.
  • Cuatro alarmas configurables para notificación de condiciones específicas.

 

Power Monitor 1000

 

Dispositivo de medición de energía eléctrica compacto y rentable, diseñado para usar en aplicaciones como centros de distribución, paneles de control industrial y centros de control de motores. 

El PM 1000 mide la potencia, el voltaje y la corriente en un circuito eléctrico, cumpliendo con los estándares de precisión, puede llevar esta información a una interfaz como FactoryTalk EnergyMetrix, Power BI y VantagePoint a través de Ethernet o redes seriales.

El PM 1000 puede servir como un medidor de alimentación de servicios públicos, pero también es ideal para sistemas donde se requiere submedición. 

Disponible en tres modelos distintos: 

  • El modelo básico (BC3) presenta una recopilación de datos de nivel de entrada como el consumo y la energía. 
  • El modelo de rango medio (TS3) recopila voltaje y corriente, así como el conjunto de datos del modelo básico.
  • El modelo avanzado (EM3) recopila todos los datos para los informes de consumo, demanda y factor de potencia. 

Las siguientes son características clave de la unidad PowerMonitor 1000:

  • Opciones de comunicación EtherNet / IP, Serial DF1, Modbus RTU, Modbus TCP
  • Tamaño compacto con pantalla LCD integrada
  • Certificaciones UL, c-UL, CE
  • Diagnóstico de cableado
  • Tiempo de uso (en horas pico, fuera de horas pico)
  • Registros: energía, mín. / Máx., Estado y carga
  • Precisión del medidor de ingresos
  • Dos entradas de estado
  • Salida KYZ configurable
  • Factor de potencia
  • Alarmas

 

PowerMonitor 5000 

Es el principal medidor de calidad de energía de Rockwell Automation. Basándose en las capacidades centrales de medición de potencia y energía, este medidor lleva el monitoreo al siguiente nivel con características adicionales que incluyen:

  • Capacidad de corrección de cableado virtual
  • Alerta de detección de SAG / SWELL
  • Hasta 20 puntos de ajuste con programación condicional, lógica y relacional
  •  Medición de ciclo único

Este medidor es una solución escalable que puede integrarse completamente en la red de toda la planta. Cuando se conecta con otros medidores PowerMonitor 5000, la función de herramienta de instantánea de eventos del sistema ofrece una imagen de eventos de todo el sistema, que permite ver el proceso aguas arriba y aguas abajo para obtener una mejor comprensión de su estructura energética y el impacto potencial en su equipo. 

Este medidor de vanguardia proporciona datos detallados sobre la calidad de la energía que cuando se utilizan con el software FactoryTalk EnergyMetrix, Power BI y VantagePoint, pueden ofrecernos un poderoso conjunto de análisis de datos para comprender y tomar medidas al respecto.

La unidad PowerMonitor 5000 es ideal para la medición de alimentación de servicios públicos.

  • El producto de la plataforma Scalable Power Quality monitorea cuatro canales de voltaje y cuatro de corriente para cada ciclo eléctrico.
  • Proporciona 1024 muestras en ocho canales en cada ciclo.
  • Mide hasta el 127º armónico.
  • La página web interna del medidor simplifica la configuración y permite ver datos en tiempo real.
  • La capacidad de corrección de cableado virtual puede corregir errores de cableado durante la puesta en servicio, lo que reduce la necesidad de apagarlo para corregir.
  • Las alarmas configurables para hasta 20 eventos ayudan a prevenir problemas o daños al equipo.
  • Cuatro entradas para la recopilación de datos de SALARIOS (agua, aire, gas, electricidad, vapor).
  • Cuatro salidas para conexión a SCADA o sistemas de control.
  • Puerto de comunicación nativo EtherNet / IP incluido (tarjetas opcionales DeviceNet y ControlNet).

 

Resumen 

Con la implementación de las unidades de monitoreo y el uso del software, podremos llegar al punto donde las plantas industriales tendrán mejor control y visibilidad sobre la energía y potencia que maneja cada departamento para ajustar los costos de los productos.

Algunas acciones para comenzar a implementar con la potencia y energía con el objetivo de administrar los recursos de manera adecuada y precisa:

 

1.- Reducir el Consumo

  • Apagar el equipo cuando no esté en uso.
  • Instalar equipos con mayor eficiencia.
  • Reparar/Reemplazar equipos con mal funcionamiento.

 

2.- Reducir la Demanda

  • Escalonar el arranque de equipos.
  • Realizar arranques durante horas no pico.
  • Reducir frecuencia de arranques.

 

3.- Corregir el Factor de Potencia

  • Instalar bancos de capacitores para balancear la carga.
  • Reducir la operación de cargas inductivas.

4.- Reducir los Tiempos Improductivos

  • Optimizar el mantenimiento preventivo.
  • Diagnosticar problemas de calidad de energía que puedan estar impactando la salud del equipo y la estabilidad de la red eléctrica.

 

Acércate a nuestros expertos para conocer más de nuestras soluciones o agendar una consultoría técnica.

 

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