La ceguera de los CFO ante la mina de oro escondida en el departamento de producción

Figure 1 Sistema de monitoreo VPVision con medidores de flujo VPFlowScope 3 in-1

El aire comprimido es caro, muy caro

El aire comprimido se usa en prácticamente cada compañía de producción, para controlar maquinaria, para mover productos, para limpiar materiales de embalaje, etcétera. Se genera en compresores, que toman aire del exterior a través de filtros y lo comprimen de tal forma (de ahí su nombre) que pueda pasar bajo altas presiones (normalmente de 6 a 8 bar) a través de un sistema de tuberías hasta maquinaria (o a las ruedas de tu coche). Esta compresión es un tema de alto coste. Mucho ha mejorado en las últimas décadas, y sin embargo el 75% de la energía consumida se pierde aún en forma de calor. Y por tanto, el aire comprimido es uno de los portadores de energía más caros: ¡de 10 a 20 veces más caro que la electricidad! Y precisamente esto convierte al aire comprimido en un tremendo candidato para el ahorro de energía. Este es el caso especialmente en grandes fábricas, donde a menudo hay varios compresores. Pero incluso si hay solo dos (ver ejemplo aritmético) los costes son notables, en cualquier caso, y a menudo mucho, mucho más altos de lo que cualquier CFO sospecha.

Hechos y figuras

Del total coste del ciclo de vida de un sistema de aire comprimido, los costes energéticos suponen un 75%. El otro 25% son los costes de acquisición y mantenimiento. Mundialmente, aproximadamente el 5% de toda la energía eléctrica se va en generar aire comprimido. Dentro de la industria, esta cantidad asciende al 10%.Pero esto puede reducirse severamente, a veces hasta un 50%. Para conseguirlo, se requiere un procedimiento sistemático. En él, se distinguen tres fases  en sistemas de aire comprimido: monitoreo y análisis, gestion de fugas, y optimización del sistema.

Monitoreo y análisis

Para poder ahorrar, primero debe determinarse el potencial de reducción de coste y las áreas de optimización. Con un sistema de gestión de energía moderno enfocado a los sistemas de aire comprimido, como VPInstruments VPVision, se genera un mapeo del sistema y  reportes automáticos. En los reportes se muestran la eficiencia, los costes totales y el consumo por áreas. Tras esto, uno puede trabajar de forma sistemática en el ahorro de energía. El resultado será directamente visible en el siguiente reporte. La consciencia entre los empleados juega un papel importante también. Presentando resultados a los empleados, pueden ser más conscientes y de esa forma reducir el desperdicio. A través de un navegador web, VPVision realiza un mapeo complete del sistema de aire comprimido, desde compresores a usuarios finales. El monitoreo permanente y análisis son el primer paso en identificar oportunidades de ahorro, y más importante aún, en mantenerlos. De esta forma, los costes se reducen subsecuentemente año tras año.

Optimización

A lo largo del tiempo y tras la primera fase, puede y debe haber cambios importantes en el uso del aire comprimido. Llegados a este punto las fugas se han reducido, pero la producción puede fluctuar o la composición del inventario de maquinaria alterarse mediante expansión o modificación. Gracias al monitoreo permanente, el impacto de esos cambios es inmediatamente visible y por tanto, se toman decisiones correctas de inversión en optimización del sistema. Por ejemplo, piensa en el control o la instalación de compresores: la presión de trabajo puede reducirse debido al reemplazo de maquinaria de alta presión o a la reparación de pérdidas. Uno puede también pensar en términos de recuperación de calor, a través de la explotación del calor generado por el compresor y su reutilización en el sistema de calefacción central. Colaborando con especialistas, se pueden efectuar mejoras adiciones resultando en un sistema de aire comprimido óptimo y rentable.

Periodo de recuperación y rendimiento

Hay muy pocas situaciones en las cuales una inversión en medidas de ahorro de energía se recupera tan rápido como en la optimización de sistemas de aire comprimido. Este es el caso del ejemplo en el siguiente caso práctico, donde el Área de Interés fue aproximadamente 6 meses en una fábrica con un sistema de aire comprimido de tamaño modesto: dos compresores. Uno de ellos, de 125 kW, está en funcionamiento durante 7000 horas al año y el otro, de 75 kW, durante 5000 horas al año. Con la electricidad a 10 céntimos por kWh (o en muchos casos, más alta), los costes energéticos de esta instalación ascienden a los 125,000 Euros al año. Gracias al sistema de monitoreo VPVision, un gran número de pérdidas pudieron contabilizarse, y el esquema de mantenimiento ajustarse en consecuencia. Ahorros: 15%, o 18,750.00 al año. Inversión: algunos adaptadores para mangueras y dos horas de tiempo de reparación. En consecuencia, se observó que un número de línea de producción usaban aire continuamente durante periodos de parada. Apagando las máquinas durante el cambio de producto (cierre de válvula) se consiguió ahorrar otro 5%, o 6250 Euros. Los ahorros totales en este caso práctico son, por tanto, 25,000 Euros al año. Esto significa que la inversión en el sistema de análisis y medida (aproximadamente 12,500 Euros en este ejemplo) se recuperaron en aproximadamente medio año, quedando aún más que suficiente presupuesto para invertir en materiales de reparación. Muchos sistemas de aire comprimido son más grandes (de 3 a 5 compresores), así que los ahorros en estas situaciones son también notablemente más altos, y la inversión se recupera en dos o tres meses.