Seamos realistas, la energía no es barata y encontrar formas de reducir los costos de energía es fundamental para el resultado final.



En nuestro último artículo, le mostramos formas de mejorar el rendimiento de su sistema de aire y maximizar la eficiencia para ahorrar dinero.


Ahora, le mostraremos dónde puede ahorrar dinero auditando sus operaciones de aire comprimido. Este artículo presenta un enfoque paso a paso sobre cómo realizar una auditoría, qué buscar y cómo implementar los cambios necesarios.



¿Por qué realizar una auditoría?

Las investigaciones han demostrado1 que más del 75% de los costos del aire comprimido provienen de la electricidad utilizada para alimentar su compresor durante su vida útil. Siempre que un compresor trabaja más o más de lo necesario, está desperdiciando energía y no funciona de manera eficiente. En la economía actual, eliminar cada caída de presión, fuga y tecnología obsoleta es fundamental para reducir los costos finales, que pueden significar millones de dólares para instalaciones de producción a gran escala.



Lo más importante que debe recordar es que todas las partes de su sistema de compresor de aire funcionan juntas. Si una parte no funciona de manera eficiente, otras partes trabajan más para compensar la holgura, lo que significa que está desperdiciando dinero en energía y acortando la vida de las partes individuales y de todo el sistema.



La mejor manera de comprender cuánto le está costando a su empresa su sistema de aire es realizar una auditoría exhaustiva para determinar cuánta energía y potencia consumen sus compresores a diario, y descubrir dónde se pueden realizar mejoras.



¿Cuánto cuesta el aire comprimido?
El aire comprimido representa más de $ 5 mil millones por año en costos de energía solo en los Estados Unidos, y representa aproximadamente el 10% de todo el consumo de electricidad en América del Norte. El aire comprimido no es barato ni la fuente de energía más eficiente, por lo que es fundamental asegurarse de que solo está usando su compresor para los trabajos necesarios.



Cómo calcular los costos del aire comprimido
Para calcular su costo de aire comprimido, primero deberá determinar cuántos kilovatios hora (kWh) está usando su compresor. Para hacer esto:

1. Determine cuántas horas al día se usa el compresor. Recuerde registrar solo el tiempo de ejecución real en horas y, para hacerlo con precisión, use un cronómetro para monitorear y registrar los ciclos de "encendido". Repita esto durante una semana laboral para obtener mejores resultados
2. Determine cuánta energía (o vataje) está usando el compresor mientras está en funcionamiento (esto se puede encontrar en la placa de identificación del compresor). Si no aparece en la lista, multiplique Amperios x Voltios para determinar la potencia nominal.
3. Determine el total de kilovatios hora utilizados. Para hacer esto, multiplique la potencia nominal por la cantidad de horas que se usa el compresor y divida eso por 1000.     

3000 vatios x 4 horas por día / 1000 = 12 kilovatios hora (kWh / día)

A continuación, deberá calcular el costo por kWh para hacer funcionar su compresor durante el día (que son 4 horas en nuestro ejemplo). Para hacer esto, multiplique su kWh de arriba con la tarifa cobrada por su compañía de servicios públicos por kilovatio. Si la empresa cobra 14 centavos por kWh, su cálculo se verá así:

$ 0.14 x 12 kWh = $ 1.68 / día (4 horas de tiempo de ejecución)


Cómo calcular el costo por año

Costo de la fórmula de aire comprimido

Ahora es el momento de multiplicar el número anterior para determinar cuánto gasta en aire comprimido durante un año. Hay varias formas de calcular esto, sin embargo, hemos enumerado la fórmula2 más simple a continuación.



* Consejo profesional: la mayoría de los números necesarios a continuación se pueden encontrar en la placa de identificación de su compresor. También deberá realizar este cálculo dos veces; una vez por el costo del compresor a plena carga y una vez por el costo del compresor a carga parcial.


Costo total / año = HP del motor x (0,746) x horas de funcionamiento totales (por año) x tarifa eléctrica ($ / kWh) x (% de tiempo de carga) x (% de carga completa) / eficiencia del motor.

Ex. 1: Costo / año completamente cargado = 250HP x (0.746) x 8000 x ($ 0.14 por kwh) x (.85) x (1) / eficiencia del motor (.95) = $ 186,892.63

Ex. 2: Costo de carga parcial / año = 250HP x (0.746) x 8000 x ($ 0.14 por kwh) x (.15) x (.25) / eficiencia del motor (.90) = $ 8.703,33

Costo de energía anual combinado: ($ 186,892.63 + $ 8,703.33) = $ 195,595.96



Clave de fórmula:

HP: potencia nominal total del motor. Este número puede ser más alto que el que figura en la placa de identificación, por lo que también verifique las especificaciones del equipo).

Factor de servicio: qué tan por encima de la potencia nominal que el compresor puede funcionar sin dañar el motor. Se puede encontrar en la placa de identificación.

Total de horas de funcionamiento: total de horas que el compresor está funcionando por año. Tome el número que encontró para determinar los kWh por día, multiplicado por el número de días por año que el compresor funciona cada año. Ejemplo: 4 horas al día, 6 días a la semana, 52 semanas al año (4 x 6 x 52) = 1248 horas al año.
Tarifa eléctrica: lo que cobra la empresa de servicios públicos por kilovatio hora (kWh) de energía ($ por kWh).
Porcentaje de tiempo cargado: cantidad total de tiempo que el compresor está funcionando.

Eficiencia del motor: clasificación dada a nivel operativo; se puede encontrar en la placa de identificación.

Es probable que este número sea más alto de lo que esperaba, pero está bien. Nunca es demasiado tarde para auditar su sistema de aire, implementar cambios y cosechar los beneficios del ahorro de energía. Sin embargo, le recomendamos que empiece a examinar su sistema de compresores hoy mismo.

 

Cómo realizar una auditoría

Para obtener los resultados de auditoría más precisos, recomendamos obtener un diagnóstico profesional: un técnico de diagnóstico utilizará un equipo de registro de datos para medir su perfil de carga (el CFM y PSI que está usando versus lo que realmente necesita para hacer el trabajo).

A partir de estos datos, podrá ver gráficos que muestran exactamente dónde está desperdiciando energía (y dinero). Estos datos son críticos para señalar cualquier irregularidad o pérdida de aire que esté causando que su sistema de aire trabaje en exceso y se compense en exceso.


Una auditoría constará de muchas mediciones y factores3, y una evaluación completa se puede realizar en tan solo 8 horas o hasta unos pocos días, según la complejidad y el tamaño de su sistema. Se recomienda comprobar los elementos enumerados a continuación para realizar un análisis exhaustivo de su sistema de compresor.



1. Eliminar fugas y caídas de presión
Estos son los culpables de la mayoría de los costos de energía desperdiciados, así que asegúrese de identificar y reparar cualquier fuga que se encuentre en las tuberías de su sistema de aire. Incluso un orificio de 1/8 de pulgada de diámetro en un sistema de 100 PSI puede sumar hasta $ 1,200 en energía desperdiciada durante un año.4 Los lugares comunes donde se pueden encontrar fugas son:

• Tubería envejecida: a lo largo de las líneas de aire, especialmente juntas corroídas
• Acoplamientos: compruebe los sellos, podrían dañarse por la instalación / uso
• Válvulas de drenaje: observe los receptores, filtros y todos los demás equipos con válvulas
• Accesorios: es posible que los accesorios se hayan aflojado con el tiempo.
• Conectores de brida: cerca de donde las juntas deberían reemplazarse
• Mangueras flexibles: podrían tener cortes o rajaduras causadas por la abrasión.
• Colectores: conexiones cercanas cerca
• Extremos de herramientas neumáticas: verifique si hay fugas en los conectores y sellos

Además de eliminar las fugas, piense en formas de reducir las caídas de presión en todo su sistema de aire, especialmente en aquellos con tramos largos de tuberías de aire. Una solución podría ser reducir el diámetro de su tubería de 3 "a 2", disminuyendo efectivamente las caídas de presión al aumentar la PSI. Otra solución podría ser acortar la distancia (recorrido) entre su compresor y su unidad de aire.



2. Revise los filtros de aire
Filtro de línea de aire eficiente Los filtros obstruidos aumentan los costos de energía al reducir las tasas de flujo y eliminar menos partículas con el tiempo, lo que obliga al compresor a trabajar más duro y a pasar aire dañino y mal filtrado a través de todo el sistema. Si no se controla, esto puede causar costosas reparaciones en el futuro.



Ofrecemos filtros de línea de alta eficiencia para maximizar los ahorros en el extremo del aire. Limpia o reemplaza regularmente todos tus filtros y asegúrate de usar los correctos en primer lugar. Recuerde, el aire sucio y sin filtrar dañará su sistema de compresor, tuberías y herramientas neumáticas.



3. Eliminar la demanda artificial
Los fabricantes utilizarán presiones más altas (PSI) para compensar en exceso las caídas de presión, las fugas y las fluctuaciones de flujo para asegurarse de que se puedan cumplir las demandas de flujo (CFM). Esto crea una capacidad de demanda artificial que a menudo es un 25 por ciento más alta o más de lo que realmente se necesita. Esto puede deshacer sus costos calculados y forzar a su compresor a trabajar más de lo necesario y desperdiciar aire en el proceso.



Operar a la presión más baja posible reducirá en gran medida el desperdicio de energía, por lo que en lugar de aumentar manualmente la presión para satisfacer la demanda, considere un controlador de flujo o regulador de presión para ayudar a aumentar la eficiencia del aire que ya está produciendo.



4. Considere un regulador de presión
Los reguladores de presión controlan estrictamente la presión de aire y mantienen sus herramientas de cabezal de aire funcionando de manera eficiente con un mínimo de aire desperdiciado. Algunos reguladores incluso tienen filtración incorporada incluida para una máxima protección. Considere usarlos en las ubicaciones de su terminal de aire.



5. Evaluar los gastos de calefacción y secadoras de aire
Secador de aire de alta eficiencia La compresión del aire crea rápidamente calor y condensación. Los secadores de aire defienden la longevidad de sus máquinas y herramientas neumáticas al enfriar y eliminar la humedad del aire que, de otro modo, contaminaría el aire y dañaría el tanque, las líneas y otros componentes de su compresor con el tiempo. Use el tipo incorrecto de secador de aire y desperdiciará mucho dinero si trabaja demasiado el secador para cumplir con un propósito para el que no fue construido.



Un secador de aire refrigerado funcionará perfectamente con compresores scroll o con un compresor de pistón o tornillo rotativo diseñado con un postenfriador incorporado. De lo contrario, un secador de aire refrigerado regular funcionará durante más tiempo y el doble de difícil para enfriar el aire a alta temperatura, lo que resultará en un desperdicio de energía, una vida útil más corta del secador y una pérdida de dinero. Hay secadores de aire de alta temperatura diseñados para este propósito y funcionan de manera eficiente con esas cargas de trabajo pesadas.



La mayor parte de la energía eléctrica que genera un compresor se convierte en energía térmica, que a menudo se desperdicia. Las aplicaciones inteligentes (como una unidad de recuperación de calor) en su sistema pueden permitirle aprovechar esa energía para compensar los costos del compresor. Tome la calefacción de espacios, por ejemplo. Para edificios comerciales grandes, es posible usar el calor generado por su compresor para calentar el edificio, o incluso para calentar agua para varios