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Ahorro de energía con mitigación de armónicos usando PowerFlex 755TL para empresa procesadora y comercializadora de pollo

Solución en el ahorro del consumo de energía con variadores de velocidad sin afectación de armónicos a la red eléctrica..

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SOBRE NUESTRO CLIENTE

Empresa del sector alimenticio, líder en el procesamiento y comercialización al por mayor de pollo vivo y procesado.

Brinda transporte local y foráneo de productos agrícolas fundada en 1939 con presencia en el norte y sur de la república mexicana.

SOBRE LA PROBLEMÁTICA INICIAL DE LA EMPRESA

El cliente contaba con altos gastos en el consumo de energía eléctrica, mayormente por el tipo de arranque utilizado. 

Empleaban un arranque a tensión plena en 4 molinos de un alto caballaje, 500HP, los cuales no requerían funcionar al 100% de su capacidad durante todo su proceso, desperdiciando energía de más.

RETOS 

El cliente buscaba, primordialmente, un ahorro en el consumo de energía eléctrica ya que entre los 4 molinos de 500hp consumían el 60% de su gasto energético total.

Así mismo, estaban preocupados por su calidad de energía, por lo que su primera opción era sustituir los arrancadores a tensión plena por variadores de velocidad.

Sin embargo también se preocupan por la generación de armónicos que estos podrían causar y cómo afectarían la calidad de la energía de su red eléctrica, ya que como bien sabemos, al utilizar drives convencionales la distorsión armónica sería un tema a considerar por el porcentaje de carga que representan esos 4 molinos.

NUESTRA SOLUCIÓN 

Como se mencionó con anterioridad, los variadores convencionales provocarían una generación de armónicos que afectaría a toda la red del cliente, por lo que se optó por variadores bajos en armónicos PowerFlex 755TL. 

Los variadores PowerFlex 755TL proporcionan mitigación de armónicos y corrección del factor de potencia, mediante el uso de la tecnología de sección de entrada activa (AFE).

EQUIPOS UTILIZADOS

2 variadores de velocidad PowerFlex 755TL

Al reducir los efectos adversos de la distorsión armónica, los variadores contribuyen a mejorar la eficiencia energética, reducir los costos energéticos y minimizar los problemas de distribución de la alimentación eléctrica en la planta.

Características:

  • Bajo nivel de armónicos, lo cual además ayuda a minimizar perturbaciones en otros equipos.

  • Corrección del factor de potencia.

  • Se reduce la necesidad de sobredimensionar el equipo de alimentación eléctrica.

  • El control adaptativo de la tecnología TotalFORCE se encarga de monitorear las características de la máquina y compensar automáticamente los cambios que puedan surgir con el tiempo.

  • Funcionamiento del sistema durante la mayoría de las perturbaciones de la línea, gracias al control del período de autonomía en caso de pérdida de alimentación.

  • Diagnóstico avanzado y mantenimiento predictivo.

  • El mantenimiento simplificado reduce tanto el costo como el tiempo dedicado al mantenimiento.

BENEFICIOS 

Dentro de la propuesta se realizó un estudio de retorno de inversión, con el cual se justificó la inversión de un drive de bajos armónicos. Además se observó el ahorro que se tendría con respecto al precio de un Drive de convencional.

Datos de entrada
Meetering Type KVA
Cost per KVAH $0.10
Motor Horsepower 500
Average Running Motor Load 100%
Daily Motor Operating Hours 24
Days Operating per Month 25
VFD 6P vs AFE Difference $4,000.00
Calculos intermedios
KVA due to Power Factor Without Filter 293.1
KVA due to Power Factor With Filter 14.4
KVA Reduction 278.7
KVA % Drop 2.73%
Input Current Without Filter 534.3
Input Current With Filter 519
Input Current Reduction 15.3
Asunciones
Motor Voltage 460
Motor Efficiency 93.00%
Drive Efficiency 97.00%
Drive Displacement Power Factor 98.00%
Harmonic Filter Efficiency 100.00%
THID Without Filter 24.40%
THID 5.00%
Potenciales Ahorros de Energía
$696.70 per Month
Datos de salida
Daily KWH Without Filter 9,923.51
Daily KVAH Without Filter 10,216.57
Daily Energy Cost Without Filter $1,021.66
Daily KWH With Filter 9,923.51
Daily KVAH With Filter 9,937.89
Daily Energy Cost With Filter $993.79
Retorno de inversión estimado
5.7 Meses

El cliente lleva 3 meses con 2 equipos instalados con grandes ahorros obtenidos posteriores a la instalación. Ahora se preparan para la siguiente fase, en la que se espera que en aproximadamente 11 años los equipos se paguen solos.


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