DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO INTEGRAL EN OFICINAS DEL CENTRO NACI ONAL DE LA TRANSFUSIÓN SANGUÍNEA.

CONTENIDO: PÁGINA 1

ANTECEDENTES……………………………………………………………………………………………………………………….…2

ANALÍSIS DE LA FACTURACIÓN ELÉCTRICA………………………………………………………………………………….2

GRAFICAS DE LA DEMANDA MAXIMA y EL FACTOR DE POTENCIA..……………………………………………3

CONSUMO DE ENERGIA, CARGAS PRINCIPALES……………………………………………………………………….4-5

ILUMINACIÓN………………………………………………………………………………………………………………...5 GRAFICA………………………………………………………………………………………………..5 EVALUACIÓN DE NORMAS EN ILUMINACIÓN………………………………………..6

NOM-007-ENER-2004..………………………………………….………………….6 NOM-025-STPS-2008…………………………………………………….………….7 % DE REFLEXIÓN EN PAREDES Y PLANO DE TRABAJO………………..7

CENSO DE CARGAS POR SISTEMA………..…..……………………………………………………….……………….8-9CALCULOS DE CONSUMO POR SISTEMA………….……………………………………………………………………10-12

CONSUMOS FACTURA CFE POR SISTEMA..……………………………………………………………….……13

EVALUACION DE LA NOM-023………………………………………………………………………………………14

ESTUDIO DE LAS TARIFAS DE CFE………………………………………………………………………………….15

TABLA DE LAS TARIFAS DE USO GENERAL……………………………………………………………………..16

EVALUACION DEL FACTOR DE POTENCIA Y CALCULO DE LA MAE CON BANCO DE

CAPACITORES…………………………………………………………………………………………..……………….16-20

MAE´S LUMINACIÓN……………………………………………………………………………..……………………….21 MEDIDAS OPERATIVAS SIN INVERSIÓN…………………………………………………………….…………....22 CONCLUISONES………………………………………………………………………………………………………………23

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DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO INTEGRAL .

“CENTRO NACIONAL DE LA TRANSFUSION SANGUINEA”

ANTECEDENTES

Un Diagnóstico Energético Integral tiene como objetivo determinar el nivel de eficiencia con la que es utilizada la energía.

Consiste en el análisis y estudio de las fuentes de energía para establecer la implementación de un programa de ahorro de la misma. El estudio determina dónde y cómo se utiliza, lo que nos ofrecerá información apropiada para establecer planes y procedimientos adecuados para lograr las metas de ahorro y eficiencia.

Las actividades más importantes son administrativas, este Inmueble (CNTS) se encuentra ubicado en; la calle de Othón de Mendizabal N° 195, en la colonia Zacatenco, Delegación Gustavo A. Madero, de esta Ciudad de México D.F. el Inmueble citado cuenta con 4 niveles, un área total construida de 8,434 m2 y un área total del terreno de 15,850m2.

Sus cargas principales son ocupadas por los siguientes sistemas: iluminación, aires acondicionados, equipo de cómputo, motores eléctricos, y el sistema de contactos.

Trabajan en un solo horario, este es 8:00 A.M. a 18:00, y el servicio de vigilancia opera las 24 horas; el servicio eléctrico es en Media tensión con una tarifa eléctrica HM, de CFE en la Región Centro.

ANALÍSIS DE LA FACTURACIÓN ELÉCTRICA:

En la siguiente tabla, se muestra el consumo mensual de energía eléctrica durante el año 2012. En ella se observa la Demanda máxima y el Consumo de energía.

Aquí se observa que el consumo kw/mes en promedio es de 34,395, y en la Demanda máxima el promedio mensual es de 61 KW, este último concepto eléctrico, se encuentra presente en todos los meses del año, de igual forma el promedio mensual del Factor de Potencia es de 89.6 (mal factor), el consumo total anual es de 751,078 Kwh. y el promedio por costo mensual en la facturación eléctrica es de: $ 62,590.00

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FORMATO RD2

C o n u e e DATOS DE FACTURACIÓN ELÉCTRICA @ Fecha: mar-13

Completar el año de facturación. Contraseña APF: ---Inmueble:

CENTRO NAL. DE LA TRANSFUSION SANGUINEAFactor de Factura

Mes potencia eléctricainicio fin Base Intermedio Punta Facturable Base Intermedio Punta Total [%] [$]

ENE 12-12-31 13-01-31 47 71 46 54 9,660 19,380 3,780 32,820 87.48 $63,291.2FEB 31-01-13 29-02-13 51 75 49 57 9,600 17,820 3,960 31,380 89.06 $61,333.4MAR 29-02-13 13-03-31 55 76 55 62 10,320 19,560 4,140 34,020 88.39 $63,129.0ABR 31-03-13 13-04-30 63 80 58 65 10,860 22,320 2,100 35,280 88.15 $62,498.1MAY 13-04-30 31-05-13 63 96 66 75 11,520 25,260 2,400 39,180 89.47 $70,152.9JUN 31-05-13 13-06-30 65 90 58 68 10,560 23,580 2,100 36,240 90.26 $64,190.8JUL 13-06-30 13-07-31 63 76 65 62 11,160 23,100 2,040 36,300 89.94 $64,815.6

AGO 13-07-31 13-08-31 55 77 57 63 10,140 23,340 1,980 35,460 89.71 $64,283.2SEP 31-08-13 30-09-13 56 76 57 63 10,620 21,480 1,800 33,900 89.16 $59,535.5OCT 13-09-30 13-10-31 53 68 51 57 9,780 22,980 2,580 35,340 89.68 $60,261.1NOV 31-10-13 13-11-30 54 68 52 57 9,780 18,060 4,140 31,980 88.87 $59,523.3DIC 13-11-30 13-12-31 43 65 48 54 10,140 16,920 3,780 30,840 88.53 $58,063.7

Promedio mensual 56 77 55 61 10,345 21,150 2,900 34,395 89.06 62,590Total anual 668 918 662 737 124,140 253,800 34,800 412,740 89.06 751,078

Periodo Demanda máxima (kW) Consumo de energía (kWh)

EN LA PRESENTE GRAFICA SE OBSERVA EL COMPORTAMIENTO DE LA DEMANDA MAXIMA.

Demanda máxima trifásica

Tabla: Valores registrados.

Mínimo Promedio Máximo

Demanda máxima trifásica 33.48 46.83 77.32

La potencia activa instantánea o demanda máxima trifásica registró un valor máximo de 77 kW instantáneos con un mínimo de 33.48 y promedio de 46.83

Multigráfico: Demanda máxima periodo de medición y detalle por día:

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Consumo Mensual Promedio de energía

El consumo de energía durante el periodo de medición fue de 3,869 kWh.Cabe señalar que la parte poniente del edificio es la más perjudicada ya que se encuentra expuesta al sol durante toda la jornada laboral y la mayor parte del año, lo anterior trae como consecuencia aumentar el uso de los equipos de aire acondicionado; provocando con ello la elevación en el consumo de energía eléctrica.

El consumo de energía durante el periodo de medición fue de 4,074 kWh, de acuerdo a lo anterior se puede estimar la siguiente situación:

Consumo promedio día: 679 kWh

Consumo esperado semana: 4,753 kWh

Cálculo consumo esperado mes: 20,653 kWh

Resultados del análisis de la medición:

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1. En cuanto a las variables eléctricas atribuidas al suministrador CFE no se encontraron desviaciones que pueden representar un problema para la instalación particularmente frecuencia y tensión.

2. Existe un desbalanceo entre las corrientes de las fases del sistema el cual debe valorarse para disminuirlo.

3. En la demanda eléctrica se puede observar el perfil de operación de la instalación el cual es la situación actual será una herramienta de comparación al realizar acciones de eficiencia energética.

4. El perfil de carga muestra una carga base de operación (mínimos) durante todo el periodo de medición de alrededor de 15 kW, se deberá verificar las cargas que constituyen dicha demanda y valorarlas para realizar medidas de ahorro de energía.

5. NO se tienen problemas de bajo factor de potencia ya que se observa que este parámetro oscila en promedio, un valor de 93.85 en el recibo de CFE, en cuanto a aspectos de calidad de la energía, el parámetro que se tiene actualmente de la Distorsión Armónica en corriente, NO sobrepasa la Norma IEC 519, que indica que el valor máximo de distorsión armónica en corriente es de 40%, y el medido es de 22.53 %

CARGAS PRINCIPALESILUMINACIÓN:

La iluminación es el conjunto de dispositivos que se instalan para producir efectos luminosos, Con este sistema se consigue un nivel de iluminación adecuado (300 Luxes) para los de trabajos específicos de oficinas, ya que una buena iluminación interior y exterior produce más comodidad, y bienestar económico y personal.

La Carga eléctrica por concepto de iluminación la dividimos en dos grupos, en iluminación interior y exterior, la tabla anterior nos muestra la cantidad de potencia y consumo de cada uno de estos grupos, cabe mencionar que el concepto por iluminación exterior es de cero equipos instalados.

En lámparas T12, es conveniente el reemplazo a lámparas T5 o en su defecto por lámparas T8.

El % de carga instalada por el sistema de iluminación se muestra en el gráfico siguiente:

5

iluminación interior 15.12%

aire acondicionado 62.96%

fuerza 11.24%

equipo de computo 3.02%

contactos 7.63%

EVALUACIÓN DE LAS NORMAS EN ILUMINACIÓN

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NOM-007-ENER-2004, EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO RESIDENCIALES:

CARGA TOTAL EN WATTS INSTALADOS

DPEA = -----------------------------------------------------

M² de Construcción del inmueble.

Sustituyendo datos.

Datos:

Carga total del sistema de iluminación

Watts Instalados = 62,470

M² de construcción = 8,434

CARGA TOTAL EN WATTS INSTALADOS 62,470 WATTS

DPEA = ----------------------------------------------------- = ------------------------- = 7.4 WATTS / M²

M² de Construcción del inmueble. 8,434.00 M²

DPEA “NORMA-007- ENER-2004” = 7.4 WATTS / M²

Conclusión: SI CUMPLE LA NORMA ya que: DPEA actual < DPEA DE LA NOM-007-ENER-2004

La norma establece los niveles de eficiencia energética en términos de la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) que deben cumplir los sistemas de alumbrado, haciendo uso eficiente de la energía eléctrica. Para dar cumplimiento con esta, los valores de la DPEA no deben exceder a los indicados en la DPEA-NOM-007; con el estudio realizado, se obtuvo el valor promedio de la DPEA, los resultados obtenidos no sobrepasan a lo establecido, por lo que el inmueble sí cumple con esta norma.

NOM-025-STPS-2008, “CONDICIONES DE ILUMINACIÓN EN LOS CENTROS DE TRABAJO”

Concepto

Zona

OficinasEstacio-

namiento cubierto

Pasillos, escaleras,

baños

Bodegas Salas Sanatorio Cafetería Servicios Talleres

Luxes Promedio Medidos

308 Luz de día 300 300 310 300 320 306 300

NOM-025 300 Luz de día 300 300 300 300 300 306 300

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CumpleNOM-025 SI Si SI SI Si Si Si SI SI

La norma menciona los requerimientos de iluminación en las áreas de los centros de trabajo, para contar con la cantidad de iluminación requerida en cada actividad; los niveles mínimos de iluminación que deben incidir en el plano de trabajo son los indicados en la fila NOM-025 de la tabla anterior, la evaluación realizada mostro un cumplimiento positivo en gran parte de las áreas de trabajo, Para cumplir con la norma, ninguna zona debe encontrarse por debajo de los valores establecidos, por lo que el edificio da cumplimiento con esta norma.

Los resultados del promedio total del inmueble en DPEA y niveles de iluminación son los siguientes:

DPEA REAL (W/m2)

DPEA NOM-007

Cumple NOM-007

Luxes Promedio Medidos (lx)

Luxes NOM-025 (lx)

Cumple NOM-025

7.4 14 Si 300 300 SI

Realizando la comparación con los niveles que le pertenecen al inmueble por estar clasificado como oficinas, se observa que sí se cumple con la NOM-007, y que lo mismo sucede con la NOM-025. la medida en luminosidad alcanza lo establecido para poder lograr su cumplimiento.

PORCENTAJE DE REFLEXIÓN EN PAREDES Y PLANO DE TRABAJO

Por la cercanía de las paredes y planos de trabajo los niveles de reflexión pueden afectar al trabajador, se considera que existe deslumbramiento en el área de trabajo cuando los niveles sobrepasan una reflexión del 60% en paredes y 50% en plano de trabajo. Se determinaron estos datos y los niveles fueron de 58% en paredes y 45% en plano de trabajo, se concluye que las instalaciones cumplen con los niveles permisibles de reflexión de la NOM-025.

CENSO DE CARGAS.

C.N.T.S. CENTRO NACIONAL DE LA TRANSFUSION SANGUINEA MARZO 2013

MOTORES 46.43 KW

AIRE ACONDICIONADO 260 KW

ILUMINACION 62.47 KW

CONTACTOS 44.08 KW

TOTAL: 412.97 KW

CENSO DE CARGAS

SISTEMA: EQUIPO INFORMATICO Y DE CONTACTOS.

EQUIPO CANTIDAD POTENCIA INSTALADA

8

COMPUTADORAS 104 120W C/U

MULTIFUNCIONALES 7 900 W C/U

COPIADORAS 1 1200W C/U

IMPRESORAS B/N 22 200W C/U

A COLOR 1 400W C/U

ENFRIADORES DE AGUA 15 1200W C/U

VENTILADORES 20 65W C/U

TOTAL WATTS INSTALADOS POR SISTEMA.

SISTEMA DE COMPUTO

COMPUTADORAS 12,480 W

SISTEMA DE CONTACTOS.

MULTIFUNCIONALES. 6,300 W

COPIADORAS 1,200 W

IMPRESORAS 4,400 W

COLOR 400 W

ENFRIADORES DE AGUA 18,000 W

VENTILADORES. 1,300 W

TOTAL: 44.08 KW

CENSO DE CARGAS C.N.T.S.

SISTEMA: AIRES ACONDICIONADOS.

14 MINISPLIT DE 4 T.R C/U

1 MINISPLIT DE 3 T.R

3 MINISPLIT DE 1 T.R C/U

1 MINISPLIT DE 2 T.R

2 REFRIGERADORES DE 2.5 T.R C/U

2 A.A. PAQUETE DE 2.5 T.R C/U

TOTAL DE EQUIPOS: 23

TOTAL = 74 T.R.

9

TOTAL 260.258 KW

CENSO DE CARGAS C.N.T.S

SISTEMA: ILUMINACION (ELABORADO EN OTRA SECCION DE ESTE DIAGNOSTICO)

62.47 KW

CENSO DE CARGAS

SISTEMA: FUERZA (MOTORES ELECTRICOS)

22 PIEZAS DE MOTORES DE EXTRACTORES DE AIRE DE ¾ H.P. C/U = 16.5 H.P. F/OPN.

6 DE ½ HP: = 3 H.P. F/OPN.

1 DE ½ HP: = ½ H.P. F/OPN.

1 DE ½ HP:= ½ H.P. F/OPN.

1 DE ¼ HP: = ¼ H.P. F/OPN.

4 DE 5 HP: = 20 H.P. (BOMBEO DE AGUA) OPERAN 50 HRS/SEMANA

1 DE 10 HP: = 10 H.P. (BOMBEO DE AGUA) OPERAN 50HRS/SEMANA

1 DE 7.5 HP: = 7.5 H.P. (BOMBEO DE AGUA A JARDINES) OPERA 4 HORAS/SEMANA

2 DE 2 HP: = 4 H.P. COMPRESORES DE AIRE. OPERAN ENTRE 1 y 2 HORAS/SEMANA

TOTAL CANTIDAD DE MOTORES: 39

TOTAL POTENCIA INSTALADA = 62.25 H.P. = 46.43 KW

CARGA INSTALADA C.N.T.S.

CONSUMOS DE SISTEMA FUERZA

MOTORES ELECTRICOS (SUB ESTACION ELECTRICA)

CANTIDAD POTENCIA

SISTEMA DE BOMBEO HIDRAULICO. 1 10HP

1 5HP

1 5HP

1 5HP

1 5HP

TOTAL: 5 MOTORES POTENCIA TOTAL: 30 H.P. TOTAL KW= 22.38

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CANTIDAD POTENCIA

I MOTOR 7.5 H.P. = 6 KW (MOTOBOMBA PARA RIEGO DE AGUA)

2 MOTORES 2 H.P. (COMPRESORES DE AIRE) TOTAL 4H.P.= 2.98 KW

HORAS DE OPERACIÓN EN TOTAL DE ESTE SISTEMA DE FUERZA: 49.28

CONSUMO MENSUAL = 22.38 KW X 49.28 HORAS/SEMANA/MES = 1,103 KWH/MES.

CONSUMOS SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO

EQUIPOS CAMARAS DE CONGELACON = 5 TR= 17.6 KW

HORAS OPERACION: 24 HORAS DIARIAS, 744 HORAS/MES

CONSUMO MENSUAL

744 HRS/MES X 17.6 KW= 13,094 KWH/MES

13,094 KWH/MES X 12 MESES= 157,132 KWH/AÑO

CONSUMO MINI SPLIT

CANTIDAD EQUIPOS MINI SPLIT CAPACIDAD EER = 2.72 (PLACA)

14 4 T.R. C/U

TOTAL CARGA INSTALADA 56 T.R. = 196.952 KW

CONSUMO ANUAL

(UNICAMENTE OPERAN 4 EQUIPOS DE TODOS ESTOS)

ESTOS 4 EQUIPOS OPERAN UNA CANTIDAD DE 1,488 HORAS/AÑO (EN TOTAL)

4 EQUIPOS X 4 T.R.X 3.517 56 KW = 56.272 KW X 1488 Horas/año

TOTAL: 83,732 KWH/AÑO, o también: 6,977 KWH/MES.

CONSUMOS OTROS AIRES ACONDICIONADOS.

CARGA INSTALADA 10.5 TR

10.5 TR X 3.517 KW= 37 KW

CONSUMO ANUAL

37 KW X 744Horas/AÑO = 27,474 KWH/AÑO, o también: 2,289 KWH/MES

TOTAL CONSUMO AIRE ACONDICIONADO.

CAMARAS CONGELACION: 157,132 KWH/AÑO

MINISPLITS 6,977 KWH/AÑO

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OTROS EQUIPOS 2,289 KWH/AÑO

TOTAL: 166,398 KWH/AÑO

13,866 KWH/MES

CONSUMO SISTEMA DE CONTACTOS Y EQUIPO DE COMPUTO.

COMPUTADORAS: 12.5 KW X 160 HRS/SEM.MES = 2000 KWH/MES = 24,000 KWH/año

MULTIFUNCIONALES: 6300 X 40 HORAS/SEM.MES = 252 KWH/MES= 3024 KWH/AÑO

COPIADORAS:

1.20 KW X 40 HORS/SEM.MES = 48 KWH/SEM. MES X 12 = 576 KWH/AÑO

IMPRESORAS. B/N Y COLOR:

4.8 KW X 40 HRS/MES =192 KWH/MES X 12 Meses= 2304 KWH/AÑO

EFRIADORES DE AGUA KW INSTALADOS: 18

18 KW X 20 HRS.SEM/MES = 360 KWH/MES X 12 = 4320 KWH/AÑO

VENTILADORES

1.3 KW CARGA INSTALADA

1.3 KW/ X 20 HRS/MES= 26 KWH/MES, 26 X 12 =312 KWH/AÑO

TOTAL CONSUMO EQUIPO DE COMPUTO.

2000 KWH/MES 24,000 KKWH/AÑO.

TOTAL CONSUMO CONTACTOS

492 KWH/MES, 5,904 KWH/AÑO

RESUMEN FINAL DE CONSUMOS POR SISTEMA.

SISTEMA KWH/MES KWH/AÑO

ILUMINACION 16,934 203,209

COMPUTO 2,000 24,000

CONTACTOS 492 5,904

Aire Acondicionado. 13,866 166,398

FUERZA (Motores eléctricos) 1,103 13,236

TOTAL 34,395 412,747

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En la siguiente grafica se muestran los porcentajes finales de consumo kwh/mes por sistema:

iluminación 49.23 %computo 5.81 %contactos 1.43 % A.A. 40.31 %fuerza 3.2 %

CONSUMOS FACTURA CFE

KWH/MES= 34,395 PROMEDIO

KWH/AÑO= 412,740.00

FACTURACION CFE PROMEDIO MES= $ 62,590.00

FACTURACION CFE ANUAL= $ 751,078.00

F.C (FACTOR DE CARGA PROMEDIO ANUAL) = 62.77

CALCULO DE LA DEMANDA MAXIMA POR SISTEMA.

DEMANDA MAXIMA EN ILUMINACION = 16934/0.627 X 730 = 16934/457 = 37 KW

DEMANDA MAXIMA EN SISTEMA de Aire Acondicionado = 13,866/457 = 30.3 KW

DEMANDA MAXIMA EN SISTEMA DE FUERZA (MOTORES) = 1,103/457= 2.4 KW

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DEMANDA MAXIMA EN COMPUTO = 2000/457 = 4.3 KW

DEMANDA MAXIMA EN CONTACTOS = 492/457 = 1.07 KW

AIRE ACONDICIONADO:

El Acondicionamiento del Aire, se considera que es el proceso más completo de tratamiento de aire- ambiente del lugar habitado; este consiste en regular las condiciones de la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza y el movimiento del aire dentro de la zona habitada. Un equipo minisplit puede enfriar una oficina a determinada temperatura y lo hará repitiendo ciclos de encendido/apagado, en cambio un equipo de aire con tecnología inverter llevará más rápidamente la oficina a la temperatura deseada sin necesitar esos ciclos.

En el siguiente gráfico, la línea roja representa la temperatura en una oficina empleando un sistema minisplit, y la verde la de uno con Inverter, en el área sombreada están las temperaturas de confort y es donde se encontrará trabajando un equipo inverter. La persona se sentirá cómoda pues no se notaran las fluctuaciones de los sistemas convencionales. Un equipo no inverter enfriaría la oficina a 23°C o más, pararía hasta que la habitación se calentara a temperaturas más allá de 25°C, y luego arrancaría para empezar así un nuevo ciclo.

EVALUACIÓN DE LA NOM-023-ENER-2010

NOM-023-ENER-2010, EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ACONDICIONADORES DE TIPO DIVIDIDO, DESCARGA LIBRE Y SIN CONDUCTOS DE AIRE. LÍMITES,

MÉTODO DE PRUEBA Y ETIQUETADO.

PROMEDIO DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA REQUERIDA (EER) DE LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO

Eficiencia EER promedio calculada

en los Minisplit actuales.NOM-023-ENER Cumple con la NOM-023-ENER

2.72 2.72 SI (ver anexos en DEI)

NOM- 023-ENER-2010

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Tabla 1.-Nivel mínimo de Relación de Eficiencia Energética (REE), en

acondicionadores de aire tipodividido, descarga libre y sin conductos de aire (tipo minisplit y

multisplit).

CAPACIDAD DE ENFRIAMIENTORelación deeficienciasEnergéticas

Watts BTU/h Wt/We BTU/Wh

Menor o igual a 19,050

De 3,413 hasta 65,001

2,72 9,3

En el anexo de los cálculos se puede observar que el promedio de los equipos Tipo Minisplit, de 4 toneladas cada uno SI Cumplen con la Norma 023, es necesaria esta condición de aprobación; los equipos en NO cumplimiento tienen en promedio 6 años de uso, por lo que se hace la recomendación de su cambio por aires tipo minisplit inverter que ayudara a mantener las condiciones requeridas en el área pero con un mejor uso de la energía eléctrica.

ESTUDIO DE TARIFAS

Actualmente en México existen 37 tarifas eléctricas, las cuales se pueden clasificar en:

Uso específico (17) Servicios generales (20)

La CONAMED, se ubica dentro de la Tarifa 3, en baja tensión por lo que pertenece al grupo de Servicios Generales.

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A continuación se describen estas tarifas:

Tarifas de Uso General (20)

• Baja Tensión (2 y 3) • Media Tensión (O-M, H-M y H-MC) • Alta Tensión, Nivel Sub transmisión (H-S y H-SL) • Alta Tensión, Nivel Transmisión (H-T y H-TL) • Servicio Interrumpible en Alta Tensión (I-15 y I-30)• (Auto Abastecedores) Servicio de Respaldo para Falla y Mantenimiento en Media y Alta

Tensión (HM-R, HM-RF, HM-RM, HS-R, HS-RF, HS-RM, HT-R, HT-RF y HT-RM)

Los diferentes valores de tensión de suministro son los siguientes:

NIVELES DE TENSION:

• Baja tensión: tensión <= 1000 volts• Media tensión: 1 kV < tensión < 35 kV • Alta tensión (nivel sub transmisión): 35 kV < tensión < 220 kV • Alta tensión (nivel transmisión): tensión >= 220 kV

El inmueble requiere para su subestación una alimentación de 23,000 V, lo que el suministro al que debe encontrarse es de media tensión, entre los 1,000 y 35,000 V.

Las tarifas generales manejadas por CFE en media tensión son OM, HM y H-MC. Donde:

OM: Tarifa ordinaria para servicio general en media tensión con demanda menor a 100 kW.HM: Tarifa horaria para servicio general en media tensión con demanda de 100 kW o más.H-MC: Tarifa horaria para servicio general en media tensión con demanda de 100 kW o más, para corta utilización. En la región Baja California, Sinaloa y Sonora.

El siguiente cuadro muestra el costo por los cargos de demanda en energía:

TARIFAS GENERALES

Tensión Tarifa Demanda Concepto Cargo por energía ($/kWh)

En baja tensión

2 Hasta 25 kWEnergía ($/kWh) $2.61Cargo fijo ($) $52.42

3 Más de 25 kWCargo por demanda ($/kW) $236.96Cargo por energía ($/kWh) $1.67

En media

O-M Menor a 100 kW Demanda ($/kW) $163.41Energía ($/kWh) $1.37

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tensiónH-M 100 kW o más

Demanda Facturable ($/kW) $178.19Energía ($/kWh) $1.44

H-MC NO APLICA PARA LA REGION CENTRO

De acuerdo con la tabla de balance energía, la demanda máxima es mayor a 100 kW, por lo que las tarifas 2 y OM no cubrirían el total de la demanda, en cambio la tarifa 3 y H-M si suministran lo requerido por la institución, comparando estas dos, la tarifa H-M resulta ser más rentable en el costo económico, la tarifa H-MC no es aplicable para la región centro del país.

El edificio tiene contratada la tarifa 3, se considera muy óptima y rentable por lo que no se necesita realizar algún tipo de cambio dentro de este campo.

EVALUACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA EN EL CNTS

El factor de potencia es un indicador sobre el correcto aprovechamiento de la energía, de forma general es la cantidad de energía que se ha convertido en trabajo. El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil. Considerando lo anterior el factor de potencia por debajo del 90% significa energía desperdiciada y en consecuencia un incremento innecesario en el importe de facturación por este concepto.

De acuerdo al comportamiento del factor de potencia la Comisión Federal de Electricidad aplica una penalización cuando el f.p. es < al 90% o bonificación cuando el f.p. es > al 90% conforme a lo siguiente:

La mayoría de los equipos eléctricos utilizan potencia activa o real que es la que hace el trabajo real y utilizan también la potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse a consecuencia de:

Un gran número de motores. Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado. Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una

mala planificación y operación en el sistema. mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos.

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Para poder corregir el factor de potencia en las instalaciones se necesitaría compensar el consumo reactivo con bancos de capacitores y/o filtros. Se pueden manejar 3 tipos de arreglos para esta aplicación:

1. Compensación individual: Únicamente estaría en servicio cuando opere la carga a controlar.

2. Compensación en grupo: Varias cargas de igual capacidad y periodo de trabajo, se pueden compensar con un capacitor en común, en un punto único como un centro de carga.

3. Compensación central: Cargas distintas que operan a diferentes períodos pueden ser compensadas, con un banco único de capacitores, conectado usualmente a la entrada de la instalación, el cual mejora el nivel de voltaje pero no reduce las pérdidas.

Beneficios al corregir al factor de potencia:

Disminución de pérdidas en los conductores. Reducción de las pérdidas de las caídas de tensión. Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores y líneas. Incremento de la vida útil de las instalaciones eléctricas. Reducción del costo de facturación de energía eléctrica.

El factor de potencia en la que se encontró la institución durante el año 2012 se representa en la siguiente gráfica:

En la gráfica se pudo observar que el factor de potencia en el CNTS es bajo, por manejarse cerca del 89.06 % viéndose reflejado en la penalización de los recibos de energía, en 11 meses del año facturado (2012)

El monto del cargo total calculado con respecto al consumo realizado, y como consecuencia de esto, se derivó en un cargo en la facturación en estos 11 meses del 2012, que fue de $ 4,611.00

La siguiente tabla muestra los promedios del porcentaje y su bonificación respectiva de acuerdo con el consumo realizado en el inmueble de CNTS, también muestra el beneficio máximo que podría obtener si se realizará una corrección en el F.P. hasta llevarlo a un 95%

Porcentaje actual de la

Penalización promedio

Porcentaje máximo de Bonificación

Bonificación económica en

Beneficio económico anual total por corrección de F.P. al

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PENALIZACIÓN

BONIFICACIÓN

penalización mensual actual en pesos.

pesos mensual máxima si se

tuviera el F.P. = 0.95

pasar de 89.06 a 95.0

1.5 % $ 384.25.00 aprox., 2.5% $ 938.85 ,.00

aprox. $ 11,266.17

CENTRO NACIONAL DE LA TRANSFUSION SANGUINEA.

MAE, MEDIDAS DEAHORRO DE ENERGIA.

Objetivo:

SUBIR EL FACTOR DE POTENCIA DEL CNTS DE 0.896 a UN VALOR DE 0.950

DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA: NECESIDAD DE LA MEJORA

Problema detectado: Cargos en la facturación eléctrica de CFE del CNTS por tener un bajo Factor de Potencia

FORMA DE APICAR LA MEJORA EN EL CNTS

Proceso básico de implantación

Instalar un Banco de Capacitores para elevar el factor de potencia, aplicando las tablas de los fabricantes para determinar la capacidad del banco requerido.

FORMA DE MEDIR LA IMPLANTACION DE LA MEJORA

En función del costo mensual del cargo aplicado, comparar con el costo del banco de capacitores y su instalación, para efectuar el cálculo del tiempo de recuperación de la inversión y si esta es justificable.

El cargo de CFE por Bajo Factor de Potencia (FP) se evalúa conforma a la siguiente formula:

CARGO % = 3/5 (90/ FP) – 1 X (100%)

BONIFICACIÓN % = ¼ (1 – 90 / FP) X (100%)

Para el caso del CNTS, que viene teniendo un bajo FP, por lo cual es penalizado mes con mes y durante el periodo del mes de ENERO-DICIEMBRE 2012, este Inmueble del CENTRO NACIONAL DE LA TRANSFUSIÓN SANGUÍNEA, tuvo un cargo por $ 4,611. 32, ya que tuvo un promedio anual de bajo FP de 0.896, en tarifa HM, con un consumo total anual de 412,740 kwh/año, y un costo aproximado promedio de energía de $1.66 el Kw/h, durante el periodo analizado.

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Si se instala un banco de capacitores para mejora el factor de potencia de 0.896 a 0.950 %, se tendrá una bonificación de aproximadamente:

CALCULO DEL BANCO DE CAPACITORES

EL C.N.T.S TUVO ONCE MESES DURANTE EL 2012 CON EL CARGO EN FACTURACION POR BAJO F.P

$ 912 ENERO

$ 315 FEBRERO

$ 592 MARZO

$ 691 ABRIL

$ 240 MAYO

$ 305 JULIO

$ 110 AGOSTO

$ 306 SEPTIEMBRE

$ 238 OCTUBRE

$ 407 NOVIEMBRE

$ 495 DICIEMBRE

TOTAL CARGO ANUAL POR BAJO FACTOR DE POTENCIA = $ 4,611.00

PROMEDIO ANUAL DEL F.P. = 89.06

AHORRO ANUAL POR PASAR DE: F.P.1= 89.06 a; F.P.2 = 95% = $ 751,058 X 1.5% = $ 11,266.17

CONSUMO EN KWH/AÑO = 412, 740 KWH/AÑO

COSTO PROMEDIO DE ENERGIA KWH = $ 1.66 (TARIFA ACTUAL: HM)

IMPORTE TOTAL ($) POR CONSUMO DE ENERGIA 2012 = $ 751, 078.00

CALCULO DEL BANCO DE CAPACITORES PARA EL C.N.T.S.

CARGA INSTALADA = 414.93KW, VALOR DE “k” = 0.184 DEL BANCO DE CAPACITORES

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KVAR NECESARIOS = 414.93 KW X 0.184 = 75.97 KVAR, POR LO TANTO: SE DEBERA COMPRAR UN BANCO DE CAPACITORES DE 80 KVAR, CUYO COSTO ES DE $ 48,500.00 IVA INCLUIDO.

EL AHORRO ANUAL EN FACTURACION ES DE $ 11,266.00/AÑO.

T.S.R= $ 48,500/11, 266.00 AÑO= 4.3 AÑOS = 51.6 MESES

CONCLUSION: LA INVERSION ES RENTABLE.

MAE´S (MEDIDAS DE AHORRO DE ENERGÍA)

MAE´S SISTEMA DE ILUMINACIÓN:

CNTS, ILUMINACIÓN

SITUACIÓN ACTUAL

Actualmente se tienen instalados 936 sistemas de iluminación, la carga total instalada por este concepto es de 62.47 kW. El consumo estimado mensual asciende a 16,934 kWh.

Desglosando la información por tecnología se obtiene:

TABLA: Resumen de Sistemas de iluminación actuales en el CNTS

Descripción de Equipo CantidadCarga

instalada kW

Consumo de energía mensual

kWh

Facturación $ mensual ACTUAL

LUM FLUORESCENTE LINEAL 1X32W T8 34 1.1 188.9 $296.37

LUM FLUORESCENTE LINEAL 2X32W T8 325 20.8 2708.2 $4,249.37

LUM FLUORESCENTE LINEAL 2X39W T12 406 34.5 12730.7 $19,975.80

LUM FLUORESCENTE U 2X40W T12 10 0.9 258.2 $405.19

LUM FLUORESCENTE COMPACTA NO INT 2PIN 13 W 79 1.0 178.3 $279.75

LUM FLUORESCENTE COMPACTA NO INT 4PIN 13 W 26 0.3 58.7 $92.07

LUM INCANDESCENTE SPOT 150W 19 2.9 618.5 $970.41

LUM INCANDESCENTE SPOT 20W 19 0.4 82.5 $129.39

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LUM FLUORESCENTE COMPACTA INT 20W 13 0.3 45.1 $70.82

LUM FLUORESCENTE COMPACTA INT 75W 5 0.4 65.1 $102.15

TOTAL 936 62.478 16,934.1158 $26,571.32

Las medidas de ahorro de energía corresponden a la actualización de los sistemas ineficientes instalados actualmente con sistemas de mayor eficiencia que permitan obtener ahorros por concepto de energía y ahorros económicos por facturación eléctrica.

Para el caso de CNTS encontramos que actualmente se tienen sistemas de alta eficiencia como lámparas fluorescentes lineales T8 y fluorescentes compactas, por lo cual se recomiendan únicamente las siguientes MAES (medidas de ahorro de energía rentables.)

Equipo ActualEquipo

propuestoCantidad

Costo total (sin

instalación)

Ahorro energía

Ahorro económico

anual

ROI años

Relación Beneficio

/costo

LUM FLUORESCENTE LINEAL 2X39W T12

LUMINARIO EMP PLAFON 2X28 T5 CON BALASTRO ELECTRONICO

406 $406,000.00 52,121.1$81,783.2

95.0 1.1

LUM FLUORESCENTE U 2X40W T12

LUMINARIO EMP PLAFON 2X28 T5 CON BALASTRO ELECTRONICO

10 $12,000.00 1,567.6 $2,459.73 4.9 1.4

LUM INCANDESCENTE SPOT 150W

LUMINARIO TIPO LED 50W

19 $34,200.00 4,700.2 $7,375.12 4.6 1.9

LUM INCANDESCENTE SPOT 20W

LUMINARIO TIPO LED 7W

19 $4,560.00 593.7 $931.59 4.9 1.8

454 $456,760.0058,982.68

3$92,549.7

34.9 1.2

MEDIDAS OPERATIVAS SIN INVERSIÓN para el CNTS

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Este tipo de medidas están en función con una cultura de ahorro de energía que involucra al personal del inmueble, consiste en programas de difusión de ahorro de energía eléctrica y concientizar al personal de la importancia que tiene este ahorro.

Dentro del inmueble del CNTS se han llevado a cabo este tipo de difusiones, campañas de ahorro de energía, solicitando el apoyo de todo el personal e informan al mismo los logros que se alcanzan gracias a su colaboración; esta medida es muy óptima para la reducción del consumo energético y se sugiere seguir comunicando y concientizando a la gente sobre el uso racional de energía.

AHORRO energético MENSUAL POR APAGAR LAS COMPUTADORAS 2 HORAS DIARIAS DURANTE EL HORARIO DE COMIDAS = 12.48 KW X 40 Hrs/mes = 499.2 Kwh/mes, el Ahorro anual sería de 5,990 Kwh/año, ahorro económico mensual = $ 1,253.00, ahorro económico anual = $ 15,036.00

CONCLUSIONES.-

Como hemos podido ver en el informe ejecutivo anterior, se han expuesto todos los conceptos de cálculo, tablas, gráficas, costos, etc. Por cada sistema estudiado, lo que nos permitirá darle seguimiento a las instrucciones y recomendaciones vertidas en las MAES presentadas, con el fin de obtener los resultados esperados, para el debido ahorro de energía en el Centro Nacional de la Transfusión Sanguínea.

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