Auditoría de aire comprimido libre frente a monitoreo permanente: ¿Cuál es su mejor opción?

El rendimiento óptimo del sistema de aire comprimido, definido por la eficiencia, la fiabilidad y la calidad del aire, se ha convertido en el objetivo principal al operar, instalar, comprar o diseñar productos de aire comprimido. Ya sea que sea el fabricante, distribuidor o usuario final del compresor de aire, todos en la industria del aire comprimido deben ser conscientes y trabajar para alcanzar estos objetivos.

Líneas de base desarrolladas por monitoreo permanente frente a auditorías temporales de aire comprimido

El rápido aumento de los costos de la energía, los tiempos económicos difíciles y la necesidad de reducir los costos son factores que afectan a todas las operaciones de las empresas. Esto está impulsando una ola de demanda de medidas y tecnologías de reducción de energía. Los sistemas de aire comprimido, una empresa de servicios públicos muy costosa, se han convertido en el primer objetivo de medidas de reducción de energía en la mayoría de las instalaciones industriales en la actualidad.

Las auditorías «gratuitas» basadas en ventas se han convertido en fácilmente disponibles, en la industria del aire comprimido, de muchas organizaciones que impulsan las ventas de productos. ¿Qué tan fiables son los resultados y las recomendaciones de estas auditorías gratuitas que duran un máximo de diez días? ¿Cuál es el valor real de la línea de fondo para un usuario final? Estas son las preguntas que normalmente se plantean en torno a las auditorías gratuitas. Como el free no existe, ¿cuál es la trampa? ¿Las fábricas tienen otra opción? Sí, lo hacen.

Airleader está muy involucrado en auditorías de aire comprimido, trabajando con varias empresas de servicios públicos en los Estados Unidos y en otros países alrededor del mundo. Para sistemas de aire comprimido más grandes, recomendamos a los proveedores de servicios públicos gastar el dinero adicional del incentivo para invertir en un sistema de monitoreo permanente- en lugar de diez días de medición temporal para una auditoría. Un sistema de monitoreo permanente puede proporcionar una línea de base muy sólida, desarrollada durante varias semanas o meses. También permite examinar y cuantificar varias métricas, como las tasas de fugas de fin de semana, y diferentes cargas basadas en muchos más perfiles de día de producción. La creación de un perfil de línea de base más sólido permite que una auditoría identifique mejor varias medidas correctivas, como el almacenamiento, los cambios en las tuberías, los sistemas de control o la reparación de fugas, y la cuantificación precisa del ROI para cada medida y la priorización con presupuestos o plazos.

Un proceso de auditoría utilizando dos meses de datos

Recientemente realizamos una auditoría de aire comprimido en una gran instalación de fabricación que ejecuta varios compresores de aire grandes en dos ubicaciones separadas en la planta. Se instaló un equipo de medición que incluye medidores de kW, medidores de flujo y sensores de presión en toda la instalación. También se realizó una auditoría exhaustiva de fugas para toda la instalación. El proceso de auditoría tardó poco menos de dos meses en recopilar los datos, encontrar las ineficiencias del sistema y hacer las recomendaciones adecuadas.

El informe de auditoría de aire comprimido fue presentado al cliente identificando ineficiencias sustanciales debido a tuberías deficientes, control inadecuado de los compresores de aire, tiempos excesivos de compresor descargado, enormes cantidades de fugas de aire, y para sorpresa de todos, el descubrimiento de que el sistema funciona a dos presiones diferentes, ya que los sistemas se separan a través de redes de tuberías subterráneas. Como se puede imaginar, llegar al fondo de un sistema como este iba a ser una empresa masiva. Tendría que hacerse por etapas, utilizando una enorme cantidad de instrumentación.

La primera medida tenía que ser un controlador maestro. Con el controlador maestro, entonces seríamos capaces de controlar los compresores y correlacionar los datos recopilados con las demandas de producción y las cargas de fugas. La primera etapa incluía el controlador maestro, grandes receptores de aire, un gran secador de aire comprimido de bajo consumo y un gran compresor de aire VFD para recortar las unidades cargadas en la base. Una vez instalado el sistema, los ahorros fueron inmediatos, la potencia del compresor de aire descargado pasó del 70% al 15%, mientras que disminuyó las ciclos del motor, ahorrando el motor y la vida útil del rodamiento de los compresores de aire.

Medición y monitoreo del flujo de aire comprimido – Haga clic aquí para ampliar.

Cinco meses después de la auditoría

Con el control adecuado del sistema de aire comprimido ahora en la mano, comenzamos la tarea de identificar nuevas medidas a través del sistema de recolección de datos y la medición permanente instalada. Esto identificó rápidamente una tasa de fugas > del 50%, que en un sistema que 10.000 cfm a veces, es un gran volumen de fugas. Identificamos la tasa de fugas al correlacionar los caudales durante el tiempo de inactividad los domingos y los sábados fuera de turnos. Estos datos se compararon con los datos de los medidores de kW (en los compresores de aire) que nos permitieron construir un RETORNO de la inversión adecuado para el cliente. Sin la medición permanente, no habríamos tenido forma de llevar a cabo esta tarea. La planta, sin embargo, necesitaba entender los datos para creer en el proyecto.

Recuerdo haber regresado al sitio, cinco meses después de la auditoría, para hacer algo de capacitación de clientes en el controlador maestro. Justo cuando me preparé para irme, me dijeron que tenía que esperar a que bajara su analista del sistema. Le pregunté al gerente de mantenimiento, «¿Qué analista?» Respondió diciendo que el analista era del departamento de contabilidad, pero no sabía lo que el analista quería. Pronto llegó el caballero, llevando algunos gráficos impresos del sistema de monitoreo, similares al gráfico 1. Me preguntó: «¿Puedo confiar en los datos proporcionados desde su sistema?» Miré los datos y dije: «Sí puedes, ¿por qué preguntas?»

El analista se sorprendió de que los domingos, cuando la planta fue cerrada, el caudal era de 3500 CFM y aún más sorprendido cuando se dio cuenta de que la planta se filtra la misma cantidad 365 días al año. La siguiente pregunta del Analista fue: «¿Cómo puede confirmar que este es el caudal correcto?» A continuación, utilicé los datos de kW, para mostrar que sí, tres compresores de aire estaban funcionando cargados – de nuevo confirmando que las tasas de fugas eran correctas.

Tabla 1: Rendimiento del compresor de aire durante una semana completa – Haga clic aquí para ampliar.

Imprimimos la tabla de rendimiento semanal (tabla 1) y una tabla de rendimiento del día de fin de semana (tabla 2), lo que nos permite realizar los siguientes cálculos.

Fuga: 16.789 kWh (de sábado a viernes) a 117.523 kWh/semana

Demanda Total de Aire (De sábado a viernes) a 206.666 kWh/semana

• • El 56,9% del aire comprimido se pierde por fugas
  • A 10 centavos/kWh – las fugas representan US$611,120 anuales

Tabla 2: Rendimiento del compresor de aire durante el fin de semana – Haga clic aquí para ampliar.

Dentro de unos pocos semanas de nuestra conversación, se estableció un plan para instalar múltiples medidores de flujo y sensores de presión en toda la instalación para encontrar las pérdidas en la vasta red de tuberías. La identificación de las pérdidas de fugas de 6,1 millones de kWh activó la instalación inmediata de los sensores, lo que a través del software del servidor web en el controlador maestro, permitió al cliente identificar primero las áreas de la planta que deben ser dirigidas a la reparación de fugas. Utilizando las herramientas ahora disponibles para el cliente, se implementa una estrategia de prevención de fugas a largo plazo estableciendo límites al flujo a través de los medidores de flujo que activan un correo electrónico o alarma si el flujo (CFM) debe comenzar a subir más allá de los valores de «mejores prácticas» existentes.

Conclusión

Al estar involucrados en cientos de auditorías de instalaciones, como la descrita, vemos lo mismo repetidamente. Normalmente se realiza una auditoría gratuita y se instala un gran compresor de aire VFD. El cliente continúa con la producción sin darse cuenta de lo que está pasando con el sistema. La instalación de un compresor de aire VFD es una adición del lado de la oferta, que puede o no generar ahorros, dependiendo de cómo se dimensione y se aplica.

Un nuevo compresor de aire VFD no cambia el lado de la demanda del sistema de aire comprimido, donde el aire se está utilizando y/o desperdiciado. El nuevo compresor de aire VFD puede ayudar a suministrar las fugas de aire comprimido y las ineficiencias a una potencia más específica, pero no corregirá los problemas todavía presentes en el sistema. Optar por una auditoría más costosa, pero mucho más detallada de todo el sistema de aire comprimido es la única manera de encontrar este tipo de ahorros. La combinación de este tipo de auditoría con la medición y el monitoreo permanentes es una solución sostenible a largo plazo y no sólo una forma de comprar un nuevo compresor de aire.

La medición y el monitoreo permanentes también proporcionarán una auditoría continua las 24/7 que ayudará a mantener los ahorros, después de que se realicen mejoras en el sistema de aire comprimido. Esto proporciona a la planta las herramientas para adherirse a las directrices energéticas ISO 500001, proporcionar los datos para incentivos de servicios públicos sin los costos de una auditoría posterior, así como justificar el ROI para llevar a cabo cualquier actualización de eficiencia futura.

«No puedes manejar lo que no mides.»

Este artículo fue publicado en Compressed Air Best Practices. Para leer el artículo original o artículos similares de Air Compressor System Assessment, visite: https://www.airbestpractices.com

 

 

 

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