Ahorro y usos eficiente de energía eléctrica en procesos industriales : caso de estudio: fabricación de papel reciclado [recurso electrónico] / José Juan Vázquez Ugalde ; director, Carlos Pérez Tello

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Maestría) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2018.

Incluye referencias bibliográficas.

En el presente trabajo se realizó un diagnóstico energético en una planta industrial dedicada a la fabricación de papel reciclado, para conocer el estado actual sobre la eficiencia en el uso de la energía eléctrica y determinar áreas de oportunidad así como recomendaciones para hacer un mejor uso de la energía.
El propósito de esta tesis es desarrollar, adaptar e integrar una metodología sistemática de análisis y diagnóstico energético, que pretende ser general y flexible aplicable al sector de la industria del papel reciclado, para recabar información valiosa y adecuada que permita detectar áreas de oportunidad en el ahorro de energía eléctrica y de esta manera tomar decisiones e implementar estrategias y/o alternativas eficaces con el propósito de ahorro y uso eficiente de energía.
Para lograr esto se buscó la integración de múltiples factores que intervienen o se ven afectados por el nivel de eficiencia en el uso de la energía eléctrica, como lo es energético, medio ambiental, económico, industrial, social. Para de esta manera crear una herramienta de concientización, desarrollo y aplicación de una metodología para el ahorro y uso eficiente de la energía en un determinado proceso industrial.
Esta tesis se desarrolla con la colaboración de una de las principales empresas dedicadas a la fabricación de papel reciclado de la región. Una investigación de tipo cuantitativo ya que se emplea información histórica y estadística así como análisis de causa-efecto con un proceso secuencial, deductivo y predictivo.
Para realizar el diagnostico energético se empleó un sistema de recolección de información y datos por medio de entrevistas con el personal de distintas áreas evaluando conocimiento del tema, acciones previas tomadas para hacer un mejor uso de la energía, conocimiento de datos de consumo, conocimiento de la situación general actual del sistema eléctrico y sus dispositivos y por medio de formatos de recolección de datos en campo.
Además se utilizó un software simulador de facturación eléctrica desarrollado por el laboratorio de sistemas térmicos y eléctricos del Instituto de Ingeniería, el cual calcula la
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facturación mensual siguiendo los conceptos y precios establecidos por CFE en esquema tarifario el cual fue vigente hasta 2017.
Se realizaron corridas de prueba en el simulador, con los datos obtenidos dentro de los recorridos en planta y los consumos calculados para compararlos con los datos reales obtenidos de la empresa y verificar la convergencia de los valores, lo cual fue aceptable.
Derivado del análisis y diagnóstico energético se logró detectar áreas de oportunidad dentro del proceso de fabricación de papel reciclado, cabe mencionar que se analizó una de las 7 áreas de producción con las que cuenta la empresa, ya que la mayoría de los equipos y procesos son muy similares.
Los resultados obtenidos fueron que, es recomendable controlar 10 motores de los aproximadamente 100 que componen el sistema lo cual representa el 69% de la carga.
Se detectaron equipos que operan a media carga a pesar de que la maquina opera cerca del 90%, lo cual pudo haber incrementado la inversión inicial además de provocar un bajo factor de potencia.
Se recomendó una acción para la corrección del factor de potencia, la cual se paga con el ahorro obtenido en un periodo de 3 meses.
Se calculó que el sistema consume aproximadamente un 13% más de energía que los que debería consumir en condiciones ideales.
Se calculó que de aplicar las recomendaciones hechas en las 7 máquinas, se obtendría una reducción de aproximadamente 56 Ton de CO2 eq diarias.
El sistema opera de manera continua por lo que se recomienda un control manual de la demanda al arranque de las plantas lo que sucede cada 35 días aproximadamente.
Se recomienda además, instalar contadores de energía individuales por máquina de papel para tener un conocimiento adecuado y poder dar seguimiento así como validar el impacto de las acciones, así como capacitación del personal e implementar un sistema de mejora continua.