99
E E s s t t u u d d i i o o d d e e o o p p t t i i m m i i z z a a c c i i ó ó n n e e n n e e r r g g é é t t i i c c a a e e n n e e l l s s e e c c t t o o r r t t e e x x t t i i l l e e n n G G a a l l i i c c i i a a 2007 Proyecto GENER

Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

  • Upload
    lamnga

  • View
    230

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

EEssttuuddiioo ddee ooppttiimmiizzaacciióónn

eenneerrggééttiiccaa eenn eell sseeccttoorr

tteexxttiill eenn GGaalliicciiaa 22000077

Proyecto GENER

Page 2: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 2 de 99

INDICE

1 Introducción________________________________________________________________________________________ 4 2 Escenario del sector________________________________________________________________________________ 5

2.1 Introducción ______________________________________________________________________________________ 5 2.2 Situación en España ______________________________________________________________________________ 6 2.3 Situación en Galicia _______________________________________________________________________________ 8

3 Estructura y proceso productivo del sector textil _______________________________________________10 3.1 Estructura del sector textil ______________________________________________________________________ 10 3.2 Proceso productivo ______________________________________________________________________________ 12

4 Consumo de energía ______________________________________________________________________________17 4.1 Datos globales del sector ________________________________________________________________________ 17 4.2 Distribución del consumo energético ____________________________________________________________ 18

4.2.1 Energía eléctrica ___________________________________________________________________________ 19 4.2.2 Energía térmica____________________________________________________________________________ 21 4.2.3 Transporte_________________________________________________________________________________ 21

4.3 Representatividad del estudio ___________________________________________________________________ 22 4.4 Ratios energéticos del sector ____________________________________________________________________ 22

4.4.1 Análisis global del sector textil_____________________________________________________________ 22 4.4.2 Análisis particularizado____________________________________________________________________ 25

5 Medidas de ahorro energético____________________________________________________________________29 5.1 Energía eléctrica_________________________________________________________________________________ 29

5.1.1 Facturación eléctrica_______________________________________________________________________ 30 5.1.1.1 Elección idónea de la tarifa regulada_____________________________________________________ 30 5.1.1.2 Acceso al mercado libre ________________________________________________________________ 34 5.1.1.3 Optimización de la potencia contratada__________________________________________________ 37 5.1.1.4 Compensación de energía reactiva ______________________________________________________ 38

5.1.2 Iluminación ________________________________________________________________________________ 42 5.1.2.1 Sustitución de lámparas ________________________________________________________________ 42 5.1.2.2 Sustitución de balastos _________________________________________________________________ 48 5.1.2.3 Plan de mantenimiento_________________________________________________________________ 49 5.1.2.4 Sistemas de regulación _________________________________________________________________ 50

5.1.3 Aire comprimido___________________________________________________________________________ 52 5.1.3.1 Tipo de compresores___________________________________________________________________ 52 5.1.3.2 Coste y eficiciencia de la producción de aire comprimido__________________________________ 55 5.1.3.3 Presión de suministro __________________________________________________________________ 56 5.1.3.4 Aislamiento de ramales no utilizados ____________________________________________________ 57 5.1.3.5 Funcionamiento en vacío _______________________________________________________________ 57 5.1.3.6 Mantenimiento de filtros _______________________________________________________________ 57 5.1.3.7 Calor de refrigeración __________________________________________________________________ 57

Page 3: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 3 de 99

5.1.3.8 Reparación de fugas____________________________________________________________________ 57 5.1.4 Otros consumos eléctricos _________________________________________________________________ 58

5.1.4.1 Equipos de medida_____________________________________________________________________ 58 5.1.4.2 Automatización de paradas _____________________________________________________________ 58 5.1.4.3 Variadores de frecuencia _______________________________________________________________ 59 5.1.4.4 Cambio de horario del proceso productivo _______________________________________________ 59 5.1.4.5 Otras recomendaciones ________________________________________________________________ 60

5.2 Energía térmica__________________________________________________________________________________ 60 5.2.1 Generación de vapor _______________________________________________________________________ 60

5.2.1.1 Tratamiento de agua de alimentación y recuperación de condensados _____________________ 61 5.2.1.2 Control de nivel modulante para alimentación de agua____________________________________ 62 5.2.1.3 Regulación y control de la combustión___________________________________________________ 62 5.2.1.4 Recuperación de calor en los humos: turbuladores y economizadores ______________________ 67 5.2.1.5 Recuperación del calor de las purgas ____________________________________________________ 67 5.2.1.6 Sustitución de combustibles ____________________________________________________________ 68 5.2.1.7 Sustitución de calderas _________________________________________________________________ 70 5.2.1.8 Quemadores modulantes/todo nada_____________________________________________________ 70

5.2.2 Redes de distribución de vapor ____________________________________________________________ 71 5.2.2.1 Aislamiento ___________________________________________________________________________ 71 5.2.2.2 Purgadores____________________________________________________________________________ 71 5.2.2.3 Fugas de vapor ________________________________________________________________________ 72

5.2.3 Climatización ______________________________________________________________________________ 73 5.2.3.1 Control de sistemas de climatización ____________________________________________________ 73 5.2.3.2 Cerramientos y aislamientos____________________________________________________________ 74 5.2.3.3 Sistemas de refrigeración y ventilación __________________________________________________ 74

5.3 Transporte_______________________________________________________________________________________ 78 5.3.1 Turismos comerciales _____________________________________________________________________ 79 5.3.2 Vehículos industriales _____________________________________________________________________ 82

6 Recomendaciones prácticas y mantenimiento energético______________________________________85 6.1 Mantenimiento energético_______________________________________________________________________ 85 6.2 Mejores prácticas ________________________________________________________________________________ 87

6.2.1 Alumbrado y fuerza________________________________________________________________________ 87 6.2.2 Aire comprimido___________________________________________________________________________ 88 6.2.3 Generación de vapor _______________________________________________________________________ 88 6.2.4 Distribución de vapor y condensado _______________________________________________________ 89 6.2.5 Climatización ______________________________________________________________________________ 89 6.2.6 Transporte_________________________________________________________________________________ 90 6.2.7 Operaciones de proceso en planta _________________________________________________________ 90 6.2.8 Producción y capacidad de la instalación __________________________________________________ 90

7 Resultados y conclusiones ________________________________________________________________________91 7.1 Resultado de las auditorías ______________________________________________________________________ 91 7.2 Mejoras energéticas _____________________________________________________________________________ 94

Page 4: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 4 de 99

1 INTRODUCCIÓN

El presente estudio sectorial tiene su origen el Proyecto GENER. Este proyecto se enmarca en la iniciativa comunitaria INTERREG III-A, en el que participan nueve entidades e instituciones de Galicia y el Norte de Portugal. El Proyecto GENER pretende establecer vínculos de cooperación y articulación de apoyos entre las regiones del Espacio Transfronterizo en relación a la demanda de energía y en concreto sobre la potencialidad de gestionar de forma eficiente la misma. Este proyecto se dirige a los sectores de mayor consumo energético con el objetivo de reducir notablemente el nivel de consumo mediante el incremento de la eficiencia y del rendimiento energético. Una de las actividades concretas de este proyecto ha sido la realización de auditorías energéticas en empresas. Tras la evaluación de la situación energética de estas empresas se han emitido estudios de optimización que tienen como finalidad orientar sobre los avances concretos que se pueden adoptar para incrementar la eficiencia energética de las instalaciones. Las auditorías y estudios de optimización realizados en el sector textil han servido cómo base para la realización del presente estudio sectorial. En el sector se ha detectado un gran desconocimiento del consumo de energía ya que la mayor parte de las industrias no realizan un control exhaustivo del consumo energético ni forman a sus trabajadoes en materia de eficiencia energética. El objetivo de este estudio sectorial es conocer los perfiles de consumo energético de las industrias textiles gallegas para establecer los ratios más significativos del uso de la energía y posibilitar así su comparación con instalaciones y usos similares, y por otra parte, proporcionar a los responsables de las empresas una guía que les ayude a emprender actuaciones encaminadas a racionalizar y optimizar la eficiencia de las instalaciones. Los resultados obtenidos pueden servir cómo referencia para otros empresas textiles similares y facilitar la toma de decisiones que contribuyan a mejorar la eficiencia energética de este sector. La descripción de procesos se centrará en los dos subsectores que por peso económico y número de trabajadores tienen una mayor importancia dentro del sector, como son la confección y el género de punto.

Page 5: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 5 de 99

2 ESCENARIO DEL SECTOR

2.1 INTRODUCCIÓN

La industria textil es uno de los sectores más antiguos y complejos dentro de las industrias manufactureras. Es un sector muy fragmentado y heterogéneo, compuesto por un gran número de subsectores que cubren en conjunto todo el ciclo productivo, desde la producción de materias primas y productos intermedios, hasta la elaboración de productos finales. Algunas empresas están muy especializadas en determinados procesos, mientras que otras abarcan varias etapas del ciclo productivo. El sector produce artículos de vestuario, para el hogar y para usos industriales. Desde el punto de vista energético la industria textil pertenece al sector industrial que fue responsable en el año 2006 del consumo de 35.906 ktep, el 34% de la energía final a nivel nacional y del 56,8% del consumo eléctrico gallego en el año 2005 con 920 ktep. La industria textil demanda gran cantidad de energía térmica para procesos de baño (pretratamiento y tinte) y para operaciones de secado, curación, planchado… para lo que es necesario producir vapor. Además requiere energía eléctrica para el funcionamiento de la maquinaria y el suministro de servicios como la iluminación y el aire comprimido. En el contexto nacional la actividad industrial desarrollada por los sectores textiles, cuero y calzado constituyeron, con 957 ktep, el 2,52% del consumo de energía final en la industria en el año 2005. La actividad textil en Europa refleja en datos macroeconómicos una facturación de 186.400 millones de euros y empleo para 2.012.500 trabajadores, siendo el subsector de la confección (prendas de vestir) el que genera más empleo. La actividad se concentra fundamentalmente en cinco países: Italia, Alemania, Reino Unido, Francia y España. Estos países abarcan el 80 % de la industria textil comunitaria, y alcanzan una facturación de 149.120 millones de euros. En España, la industria textil está compuesta principalmente por PYMES, generalmente de origen familiar y de capital nacional. Esta industria se encuentra distribuida por todo el territorio nacional, concentrándose la actividad en el litoral mediterráneo, principalmente en Cataluña y la Comunidad Valenciana, y regiones de reciente desarrollo del sector como Castilla La Mancha, Andalucía y Galicia. En Galicia no se produjo el reconocimiento de este sector como prioritario dentro de la economía hasta principios de los años ochenta. En esta época el sector textil gallego se consolidó en el mercado caracterizándose por: una buena imagen, proyección mundial, alto grado de sensibilización hacia el diseño, adecuado nivel tecnológico, potente estructura de subcontratación y un alto nivel de flexibilización. Sus principales núcleos de implantación son:

Page 6: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 6 de 99

Arteixo, A Coruña, Vigo, Ferrol, San Cibrao das Viñas, Ourense, Lalín, Redondela y Santiago de Compostela. En la actualidad el sector textil europeo (al igual que el español y el gallego) se encuentra en un periodo de transición, en el que determinados subsectores industriales han desplazado sus actividades a otras zonas geográficas en busca, principalmente, de una reducción de costes, así como, en ocasiones, de una mayor permisividad legislativa. Los países que se han incorporado en mayor medida al mercado son China, India y Pakistán, así como países del este de Europa. Desde el punto de vista de la empresa, la energía supone un coste que incide directamentre sobre la cuenta de resultados. Por ello toda empresa industrial, para ser más competitiva, debe plantearse si sus instalaciones son eficientes desde el punto de vista energético. Una gestión energética adecuada dentro de la empresa conlleva un uso eficiciente de la energía y una reducción de los costes energéticos en los procesos de producción. Las posibilidades de ahorro energético en el sector industrial para el periodo 2008-2012 están cifrados en un 8,9% por el plan de acción 2008-2012 dentro de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España. Desde la Administración se impulsarán medidas que fomenten este ahorro energético en la industria: como la financiación de auditotías energéticas e inversiones en equipos de elevada eficiencia energética. 2.2 SITUACIÓN EN ESPAÑA

La actividad textil engloba una serie de procesos interrelacionados que comprenden la fabricación de fibras químicas, el textil de cabecera (hilados, tejidos y acabados), el género de punto y terminan con la confección. Atendiendo a la clasificación CNAE-93, el sector textil y de la confección comprende los subsectores de preparación e hilado de fibras textiles, fabricación de tejidos textiles, acabado de textiles, fabricación de tejidos de punto, fabricación de artículos en tejidos de punto, industria de la confección y otras industrias textiles, y fabricación de fibras artificiales y sintéticas. El sector textil y de la confección ocupa un lugar importante dentro de la estructura industrial española. En el año 2005 dio trabajo directo a 223.000 personas representando el 7,7% del empleo industrial y el 1,2% del empleo total. La actividad económica del sector constituye el 4% del Producto Industrial y el 0,6% del PIB nacional con una producción de 12.200 M€. En el marco europeo España representa el 9% de la producción textil y el 12% del empleo contituyendo el la quinta potencia europea tras Italia, Alemania, Francia y reino Unido. El sector textil de encuentra íntimamente relacionado con otros sectores como el químico y de la construcción de maquinaria en los cuales genera empleo para 10.000 personas.

Page 7: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 7 de 99

Además la distribución comercial de productos textiles proporciona empleo a 200.00 personas la mayoría de las cuales se encuentran en los 70.000 establecimientos minoristas que existen y que constituten el canal predominante en este tipo de distribución.

El Sector Textil / Confección en el año 2005 2005 % sobre industria Nº empresas 6.500 - Empleo 223.800 7,7% Producción (millones €) 12.200 - Valor añadido (millones €) 5.250 4,2% Exportaciones (millones €) 6.659 5,4 Fuente: CITYC

La actividad textil (sin confección) se encuentra concentrada en Cataluña y la Comunidad Valenciana. En cambio la confección se ha desarrollado en otras zonas, atendiendo a la proximidad geográfica (como es el caso de Madrid, Barcelona y Valencia) o a la abundancia de mano de obra (Andalucía, Castilla La Mancha y Galicia). La pequeña y mediana empresa es mayoritaría en la actividad textil. Existen muchas PYMES muy especializadas que sólo realizan una fase del proceso, generalmente en régimen de manufactera o subcontratación formando un complejo entramado industrial. La media de empleados se situa en 34. El 70% de empresas tienen menos de 20 trabajadores. Las más grandes (más de 500 trabajadores) sólo representan el 0,2% del total. La tecnología es un factor básico en la competitividad de la industria en los países industrializados. La inversión en el período 1995/2005 ronda los 4.200 millones de € a lo que se debe añadir 2.000 millones de € en actividades de I+D+i, en especial en el desarrollo de nuevos productos y sistemas organizativos. Estas inversiones no sólo se realizan en maquinaria sino que tienen prioridad las mejoras de instalaciones y sistemas organizativos de logística, calidad y diseño, etc. La entrada en la Unión europea en 1986 representó la incorporación de las empresas españolas en el mercado mundial de artículos de la confección. Las empresas españolas han ido cada año aumentando su presencia en el exterior llegando en 2005 a 6.600 M€ (el 50% de la producción). Los principales clientes son países europeos. De hecho la exportación española está dirigida en sus 2/3 partes a la UE. En concreto, los principales destinos de nuestras exportaciones son Portugal, Francia, Italia, Marruecos y Alemania.

Page 8: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 8 de 99

En el caso de las exportaciones, al igual que con las importaciones, la apertura del mercado europeo terminó con una tradición histórica de poca presencia de productos extranjeros. La tasa de penetración ha pasado del 14% al 65% entre 1986 y 2005. Entre los países que comercian con España destacan, aparte de los pertenecientes a la UE, los países mediterráneos (como Turquía, Marruecos y Túnez), a los que se les suele subcontratar la producción, y China que es el principal suministrador de productos textiles con casi un tercio del total importado. El sector se encuentra en proceso de adaptación al cambio en las condiciones de competencia de un mercado cada vez más globalizado. En este proceso las fortalezas del sector Textil-Confección español están siendo: la capacidad de ofrecer productos de calidad; el diseño; la innovación en productos, procesos y sistemas organizativos; así como la internacionalización, tanto de la demanda como de proveedores y algunas etapas de la cadena productiva. 2.3 SITUACIÓN EN GALICIA

En Galicia el sector textil y de la confección cuenta con más de cincuenta años de antigüedad. En los últimos años ha adquirido una importante relevancia. La labor de promoción de empresas y el buen hacer a nivel nacional e internacional, han convertido a este sector en uno de los de mayor proyección en los diferentes mercados de fuera de la Comunidad Gallega. En Galicia el conjunto de actividades que engloba el sector textil y de la confección es mucho menor, y se debe a las particularidades de la introducción y evolución que siguió este sector al largo de la historia En Galicia el sector textil tuvo una evolución descendente desde principios del siglo XIX hasta el despegue en la década de los 80 en el siglo XX. Hay que recordar que esta industria había tenido mucha importancia desde mediados del siglo XVIII, sobre todo en la producción de textiles de lino por medio de pequeños productores rurales, que tenían sus mercados en el resto de España y en las colonias de América. Pero entre finales del siglo XVIII y principios del XIX se producen una serie de transformaciones con la introducción del algodón que el sector gallego no es capaz de absorber. Las causas que llevaron la esta situación se pueden resumir en:

1. La fuerza de trabajo dispersa dificultaba la mecanización. 2. El sistema de producción no era el más idóneo para el avance de calidad y la estandarización de los lienzos. 3. La producción textil en medio rural se consideraba algo complementario. 4. La competencia del algodón y el proceso de industrialización que llevó asociado. 5. Las malas comunicaciones con el resto de España.

La situación desde esta recesión en el siglo XIX se mantiene estable hasta finales del siglo XX. Es

Page 9: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 9 de 99

a partir de la década de los años 80 cuando se produce el despegue del sector basándose en segmentos dinámicos de la industria de la confección, como son las empresas encabezadas por diseñadores y sobre todo el grupo Inditex, que al mismo tiempo crean un sistema de pequeñas empresas, talleres y cooperativas que se dedican a confeccionar para los primeros. Las causas de este crecimiento son:

1. La introducción en segmentos de la industria textil y de la confección con las barreras de entrada más bajas. 2. No requiere una gran inversión en capital fijo. 3. La tecnología que se utiliza es más sencilla que en otros subsectores. 4. No exige mano de obra excesivamente cualificada. 5. No existen gastos en I+D. 6. El descenso de los costes de transporte de mercancías y materias primas.

La explotación industrial del sector textil y de la confección es uno de los puntos fuertes de la estructura económica gallega. En el año 2006 generó unos ingresos de explotación de más de 2 M€ (2.099.304.000€) constituyendo el 9,88% de los ingresos del sector en el territorio español y el 5,71% de los ingresos del sector industrial gallego. El sector textil gallego está compuesto en su mayoría por Pymes. Existen unas pocas empresas de gran tamaño que cuentan con una importante cuota de mercado y un elevado número de empresas de escaso tamaño que caracterizan al sector. La mayoría de las empresas se encuentran ubicadas en las provincias de Pontevedra y A Coruña, que reúnen un 81,3% del total. La importancia del sector, en el conjunto de la industria de Galicia, se incrementa si tomamos como referencia la cifra de volumen de asalariados. En peso específico, representa el 12,4% de la cifra de empleo de la industria gallega para el año 2006. A nivel nacional esta cifra constituye una participación gallega del 9,8% de los asalariados del sector.

Personas Ocupadas en el Sector Textil 2002 2003 2004 2005 2006 Sector textil en Galicia 22.143 21.185 20.474 19.492 21.191 Sector textil en España 286.534 271.198 244.668 232.331 216.040 Proporción sobre el sector textil español 7,73% 7,81% 8,37% 8,39% 9,81% Total industria gallega 166.080 164.952 161.797 165.434 170.747 Proporción sobre la industria gallega 13,33% 12,84% 12,65% 11,78% 12,41% Fuente: INE

El sector textil gallego se encuentra muy afectado por el contexto internacional debido a la creciente representatividad que protagonizan los países en vías de desarrollo, principalmente asiáticos (liderados por China), que compiten con costes productivos mínimos, a veces inalcanzables.

Page 10: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 10 de 99

La estructura productiva se dirige hacia un modelo de deslocalización de la producción. Los países desarrollados concentran el diseño, la gestión, el marketing, I+D, la comercialización... mientras que progresivamente desvían la manufactura hacia países de mano de obra más barata, reduciendo de esta manera los costes laborales. Iniciarse hoy en día en el mundo téxtil y confección supone incorporarse a un sector con unas características definitorias consolidadas, enmarcadas en un contexto de globalización económica, liberalización de los mercados y deslocalización de la produción. En este conexto de creciente competitividad a escala mundial, y aprovechando las ventajas de la deslocalización productiva, el sector mira hacia el futuro buscando nuevos elementos o factores de desarrollo continuo. La apuesta por las actividades de mayor valor añadido dentro del sector, la aplicación a todos los niveles de grandes dosis de innovación (en proceso, producto, comercialización, formación...) es la vía alternativa por la que se decantan las empresas gallegas y sobre la cuál se dibuja un perfil de empresa de gran dimensión, con imagen de marca avalada con un diseño y calidad de producto, y la adopción de nuevas vías de comercialización que permitan mantener o incrementar márgenes comerciales. Aunque aún es necesario superar importantes fuentes de riesgo (estructura empresarial de tipo familiar, segmentación del mercado...), es importante reconocer que la confección gallega ha conseguido situarse en el mercado con una imagen propia: imagen de calidad, diseño y marca.

3 ESTRUCTURA Y PROCESO PRODUCTIVO DEL SECTOR TEXTIL

La adopción de medidas de conservación energética hace necesario llevar a cabo un análisis minucioso del procedimiento de fabricación correspondiente y del equipo empleado en el mismo. Con dicho análisis se trata de identificar la cantidad, tipo y calidad de la energía necesaria para identificar los posibles ahorros energéticos compatibles con el correspondiente análisis de costes y beneficios. 3.1 ESTRUCTURA DEL SECTOR TEXTIL

El ciclo completo textil comprende la producción de fibras naturales y químicas, las industrias propiamente textiles, es decir, las que realizan los procesos de hilatura, tejeduría y acabado y, finalmente, la industria de la confección. Las actividades del textil y la confección están configuradas por una serie de subsectores con peculiaridades específicas. Una de las características principales es la amplitud del proceso textil

Page 11: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 11 de 99

y la variedad de procesos técnicos, lo que hace que existan dentro del sector textil y de la confección subsectores dispares en cuanto a su estructura y a su composición empresarial. Para estructurar el sector, se hará una clasificación en función del flujo de materias primas y productos, y de las distintas transformaciones que sufren hasta que están listos para su venta. Las etapas en las que dividimos el sector son:

� Materias primas � Preparación e hilatura � Tisaje � Ennoblecimiento textil � Confección

Fuente: “Estudo de necesidades formativas do sector textil e da confección en Galicia”. Xunta de Galicia. En la etapa conocida como materias primas, se lleva a cabo la obtención y la transformación de las materias primas, que pueden ser fibras naturales, como la lana o el algodón; fibras químicas: artificiales y sintéticas y las fibras reprocesadas. La etapa de preparación e hilatura está formada por un primer proceso de transformación de materias primas: las fibras en bruto pasan por procesos sucesivos de lavado, cardado, peinado hasta conseguir una mezcla susceptible de ser transformada en hilo en el proceso de

Page 12: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 12 de 99

hilatura; y un segundo proceso de hilatura que consiste en transformar fibras en hilos. Este resultado se obtiene estirando y torciendo una mecha (de lana, algodón, mezclas, fibras, etc.) para obtener, progresivamente, un hilo. Después viene la etapa de tisaje, durante la cual se transforman series de hilos en una superficie uniforme (el tejido). Si el tejido se obtiene por medio del entrecruzamento, de acuerdo con un patrón o modelo prefijado, la tejeduría es de calada, mientras que si el tejido se obtiene mediante la formación de una malla la tejeduría es de género de punto. Los tejidos técnicos, napa, etc..., se realizan con telas no tejidas, mediante un proceso que puede ser de vía seca, de vía húmeda o de extrusión. A continuación, en la etapa de ennoblecimiento textil, se engloban los tintes, estampados y acabados. Son un conjunto de tratamientos químicos o mecánicos destinados a darle a los productos unas propiedades particulares que les confieren un aspecto definido (blanqueo, tinte, aprestos, estampado). En esta etapa se llevan a cabo operaciones que contribuyen a elevar el valor añadido del producto. Por último, tenemos la etapa de confección, en la cual el tejido se transforma en una pieza de ropa, o género de punto, para ser usada y comercializada. Comprende actividades como el corte, las costura y acabado de piezas. 3.2 PROCESO PRODUCTIVO

La exposición que a continuación se hace del procedimiento de producción en el sector textil y de la confección es de carácter general y debe dar al lector una idea general de los procedimientos de producción que entran en la industria textil y de la confección y de la función que en ella desempeña la energía. Como se ha comentado antes, el ciclo completo del sector textil y de la confección comprende una gran variedad de procesos, los cuáles se corresponden con una serie de actividades que se estructuran dentro de la Clasificación Nacional de Actividades Económicas de 1993. En Galicia el conjunto de actividades que engloba el sector textil y de la confección es mucho menor, y se debe a las particularidades de la introducción y evolución que siguió este sector a lo largo de la historia. Las actividades que se desarrollan en Galicia dentro del sector textil y de la confección se reducen respecto a las que se dan en el ámbito estatal, quedando encuadradas dentro de la Clasificación Nacional de Actividades Económicas de 1993 en las siguientes:

Page 13: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 13 de 99

• Etapa de preparación e hilatura - 1830 Preparación y tinte de pieles, fabricación de artículos de peletería - 1910 Preparación, curtido y acabado del cuero

• Etapa de tisaje - 1725 Fabricación de otros tejidos textiles - 1760 Fabricación de tejidos de punto - 1771 Fabricación de calcetería - 1772 Fabricación de otros artículos en tejidos de punto - 1740 Fabricación artículos de confección con textiles excepto piezas de ropa de vestir - 1751 Fabricación de alfombras y moquetas - 1752 Fabricación de cuerdas, cordeles y redes - 1754 Fabricación de otros artículos textiles

• Etapa de confección - 1810 Confección de piezas de ropa de vestir de cuero - 1821 Confección de ropa de trabajo - 1822 Confección de otras piezas de ropa exteriores - 1823 Confección de ropa interior - 1824 Confección de otras piezas de ropa de vestir y accesorios

Una vez establecidas las actividades que se desarrollan en Galicia, la decripción de procesos se centrará en los dos subsectores, que por peso económico y número de trabajadores, tienen una mayor importancia dentro del sector, como son la confección y el género de punto. En Galicia el subsector del género de punto está consituido por una parte de tejeduría y por otra de confección por lo que los dos subsectores comparten muchos de sus procesos productivos. La diferencia entre ambos subsectores radica en el proceso de tisaje que será exclusivo del género de punto. A continuación se representa de forma esquemática el diagrama de flujo que caracteriza a los subsectores estudiados:

Page 14: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 14 de 99

Proceso Productivo Confección

Proceso Productivo Género de Punto

• Diseño

El proceso de confección parte del proceso de diseño. Este proceso es una tarea creativa y sujeta a las leyes del mercado de moda, a las leyes de oferta y demanda y de costes de producción. El proceso de diseño tiene como objetivo crear un modelo que dé solución a una necesidad de moda.

Page 15: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 15 de 99

• Patronaje y escalado

A la etapa de diseño le sigue la de patronaje que consiste en organizar la fabricación de una prenda de vestir. Se desglosa por piezas separadas las diferentes áreas del cuerpo humano a vestir, de forma y manera que cada pieza de tela se adapte a esa área y que la unión de todas las piezas en un orden predeterminado produzca como resultado un modelo de prenda que se corresponda con el diseño del modelo propuesto.

El patronista necesita encontrar en el diseño de la prenda una definición completa de cómo ha de ser ésta, las dimensiones que ha de tener, situación de los cortes que lleva tanto en delantero como en espalda, tipo de manga, cuello, bolsillos, carteras, chavoletas, hombrera, cinturón, largo, etc; así como todas las precisiones técnicas que sean necesarias para realizar ese modelo. Cada pieza y el conjunto ordenado de todas ellas pueden copiarse en serie y reproducirse a escala. De hecho una vez dada la aprobación a un modelo, se decidirá la producción de un determinado rango de tallas de ese modelo. Al procedimiento de conseguir un rango de tallas a partir del patrón base del modelo se le llama escalado.

• Tisaje

Una vez terminadas las fases previas de preparación se procede a la fabricación propiamente dicha.

En el proceso de tisaje, en caso de existir, se transforma el hilo en tejido. Como se ha comentado el tejido se obtiene mediante la formación de una malla. Básicamente tricotar o hacer punto consiste en hacer pasar un lazo de hilo a través de otro lazo utilizando dos agujas. La base del género de punto es la malla, que puede formarse de dos maneras: en sentido transversal (género de punto por trama) y en sentido longitudinal (género de punto por urdimbre).

o Género de punto por trama: Uno o varios hilos juntos van formando la malla en

sentido transversal. Resulta bastante elástico y se emplea para jerseys, prendas deportivas, ropa interior, medias y calcetería. Si se rompe un hilo, tiene tendencia a formar la llamada "carrera". La malla se puede deshacer de arriba a abajo.

o Género de punto por urdimbre: En este caso la malla se va formando

longitudinalmente por varios hilos, pudiendo añadirse, además, unos hilos (pasadas) en sentido transversal y otros de urdimbre en sentido longitudinal que no formen mallas. El género de punto por urdimbre es el llamado indesmallable, porque es prácticamente imposible que se deshaga. En él no se forman "carreras". Resulta un género bastante estable, por lo que se emplea para

Page 16: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 16 de 99

lencería y corsetería, prendas en las que la elasticidad viene determinada más bien por el tipo de fibra que se emplea.

Las máquinas empleadas este procreso son las tricotosas y pueden ser de disposición rectilínea o circular, obteniéndose con ellas género abierto o tubular, y además piezas de formas determinadas.

• Corte

Una vez que se obtiene el tejido, del proceso de tisaje en las empresas de género de punto y de los proveedores en caso de las empresas de confección, éste pasa a la sección de corte. En el proceso de corte se realizan sobre los tejidos las tareas necesarias para que todas las piezas componentes de un modelo estén afinadas y dispuestas en bloques para pasarlas al proceso de preparación de la costura. Ante el tejido, los cortadores deberán adoptar una determinada técnica de corte, acorde con las características industriales de la empresa y de la prenda que confecciona.

La maquinaria más importante en este proceso son las mesas de corte y sus correspondientes cabezales. Estos mecanismos están situados en el brazo extensible y móvil sobre la mesa de corte. El elemento cortante puede ser cuchilla o sierra (circular o recta).

• Confección

Tras el proceso de corte las piezas son enviadas a la sección de cosido. En esta sección las diferentes piezas de una prenda se montan y se unen entre sí, dejando la prenda lista para el planchado y embalaje. La operación más importante en esta sección es el cosido de las partes que constituyen la prenda.

La máquina principal de esta sección es la máquina de coser. Su función genérica

consiste en entrelazar el hilo con uno o varios tejidos, para unirlos entre sí, adornarlos, recubrirlos o para que no se deshilen. La máquina de coser, después del telar, es la segunda máquina que mayor impulso ha dado a la industria del tejido y de la vestimenta en general.

• Planchado

En el final del proceso de confección está situada la sección de plancha, que tiene por finalidad conferirle a la prenda las características necesarias de acabado final y buena presentación para ser situada en el punto de venta. El planchado de una prenda debe producir en ella dos efectos:

Page 17: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 17 de 99

o Eliminar las arrugas resultantes de las distintas manipulaciones de montaje y costura.

o Darle la forma especial que la prenda debe llevar conforme al diseño de la misma, o formas especiales parciales en cuello, mangas, solapas, etc.

• Embalado y almacenaje

Las prendas confeccionadas son dobladas e introducidas en un embalaje. Normalmente antes de su embalaje se realiza un control final de calidad

Las prendas embaladas son enviadas al almacén de producto acabado donde se clasifican por cliente para su posterior expedición. Del almacén de producto terminado son enviadas por transporte a los clientes minoristas o mayoristas, quienes las ponen a disposición del cliente o consumidor final.

4 CONSUMO DE ENERGÍA

4.1 DATOS GLOBALES DEL SECTOR

Desde el punto de vista energético la industria textil pertenece al sector industrial que fue responsable en el año 2006 del consumo de 35.906 ktep, el 34% de la energía final a nivel nacional.

Consumo de energía final en España. Sectorización 2005 2006 2006/05 ktep Estruct ktep Estruct % Industria 38.031 35,5 35.906 34,0 -5,6 Transporte 38.964 36,4 40.361 36,2 3,6 Usos diversos 30.008 28,0 29.484 27,9 -1,7 Total 107.003 100,0 105.753 100,0 -1,2

Fuente: “La Energía en España 2006”, MITYC. En el ámbito gallego el sector industrial contribuyó al consumo eléctrico final en un 56,8% en el año 2005 con 920 ktep.

Consumo eléctrico por sectores en el año 2005 en Galicia

Sector Actividad ktep % Primario Pesca, Agricultura, Minas 28 1,7 Secundario Industria 920 56,8 Bombeo 36 2,2 Terciario Servicios 275 17

Page 18: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 18 de 99

Construcción 12 0,8 Transporte 4 0,2 Doméstico 346 21,3 Consumo final de electricidad 1.621 100 Pérdidas y exportación en baja tensión 101 Consumo bruto de electricidad 1.722 Fuente: “Balance Enerxético de Galicia 2005”, INEGA.

En el contexto nacional la actividad industrial desarrollada por los sectores textiles, cuero y calzado constituyeron, con 957 ktep, el 2,52% del consumo de energía final en la industria en el año 2005. La evolución del consumo de energía final total para las Agrupaciones de Actividad estudiadas en la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética (E4) se presenta en la tabla siguiente.

Consumo de Energía Final en las Agrupaciones de Actividad en ktep

2004 Proporción 2005 Proporción Evolución

04/05 Alimentación, Bebidas y tabaco 3.043 8,00% 2.877 7,56% -5,46% Textil, Cuero y Calzado 990 2,60% 957 2,52% -3,33% Madera, corcho y Muebles 538 1,41% 775 2,04% 44,05% Pasta, Papel e Impresión 2.358 6,20% 2.522 6,63% 6,96% Química 9.105 23,94% 8.481 22,30% -6,85% Minerales No Metálicos 6.468 17,01% 7.211 18,96% 11,49% Equipo de Transporte 1.008 2,65% 847 2,23% -15,97% Metalurgia y Productos Metálicos 8.314 21,86% 7.081 18,62% -14,83% Maquinaria y Equipo Mecánico 357 0,94% 356 0,94% -0,28% Equipo eléctrico, Electrónico y Óptico 260 0,68% 260 0,68% 0,00% Total Industria 37.354 38.031

Fuente: “E4:Plan de Acción 2008-2012”, IDAE. Las grupaciones anteriores constituyen el 92% del consumo energético industrial excluido el Refino de Petróleo y Tratamiento de combustibles nucleares. 4.2 DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO

La industria del sector textil y confección demanda fundamentalmente energía eléctrica para maquinaria y servicios y energía térmica para acondicionamiento de naves y para calor de proceso. Algunas empresas no tienen subcontratado el transporte por lo que puede llegar a constituir una fuente importante de consumo y gasto energético.

Page 19: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 19 de 99

A continuación se describen los principales equipos y procesos que demandan alguna de estas energías. 4.2.1 ENERGÍA ELÉCTRICA La energía eléctrica proviene de la red de distribución de la zona realizándose la conexión, en la mayoría de los casos, en alta tensión. La facturación eléctrica se realiza tanto con contrato a tarifa como con contrato en el mercado libre actuando como consumidores cualificados. Si se toma como referencia el conjunto de empresas analizado, se observa que los pequeños consumidores, potencia contratada menor a 100 kW, tienen contratos de suministro en el mercado eléctrico mientras que los grandes consumidores no muestran un patrón definido, optando, por la tarifa regulada o por el mercado libre en función de las ventajas ofrecidas en cada opción. Las empresas que se acogen al mercado regulado optan en su amplia mayoría por la tarifa A1.1, con discriminación horaria tipo 2 (DH2) y modo de facturación de potencia 2 (modo2). El precio medio de la unidad de energía eléctrica en las empresas estudiadas es de 12,54 c€/kWh (incluyendo el término de potencia). Si bien está cuantía oscila bastante en función del tipo de consumidor encontrándonos con valores extremos de 8,44 c€/kWh para empresas de gran consumo eléctrico (1.600MWh) hasta 15 c€/kWh para pequeños consumidores (48 Mwh). En términos genéricos las empresas analizadas tienen contratada una potencia acorde a sus necesidades. No se han apreciado excesos de consumo apreciables aunque sí alguna empresa con consumos de potencia bastante inferiores a los contratados. En el 90% de las empresas existen baterías de condensadores para compensar el consumo de energía reactiva. Las empresas de gran consumo no pagan ningún tipo de recargo e incluso, en ocasiones, obtienen bonifaciones por su factor de potencia. En contrapartida, en las empresas de menor consumo las baterías de condensadores se encuentran algo desfasasdas respecto a las necesidades reflejando factores de potencia del orden de 0,85. Las instalaciones consumidoras de energía eléctrica en el sector textil son principalmente:

• Iluminación

Las empresas visitadas cuentan con una tipología de luminarias diferente dependiendo de la zona de la empresa. Por un lado en la zona de producción y almacenes predominan los fluorescentes de 58W mientras que en las oficinas podemos encontrar tanto fluorescentes de menor potencia (36W), como halógenos y luminarias incandescentes (generalmente en vestíbulos y zonas de exposición). Estos fluorescentes cuentan, generalmente, con balastos de tipo electromagnético.

Page 20: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 20 de 99

En cuanto al sistema de regulación empleado se observa que sólo existe en la iluminación exterior. En algunos casos se realiza mediante programación horaria y en otros por comando por una célula fotoeléctrica. En cuanto a la instalación interior suele contar únicamente con interruptores manuales. A la hora de realizar algún plan de mantenimiento en el sistema de iluminación las empresas realizan únicamente tareas de sustitución de las luminarias sin observarse tareas de limpieza de las mismas.

• Aire comprimido

Los sistemas de aire comprimido son, por término general, centralizados formados por dos o más compresores. El aire de entrada no suele ser tratado y la tipología de compresor más empleada es la de compresores de émbolo y de tornillo. La gama de potencias de estos aparatos es diversa pudiendo encontrarnos con aparatos de 4 CV en industrias de pequeño tamaño y equipos de 22 CV en otras de mayor envergadura.

La presión de generación suele estar ajustada a las necesidades de las máquinas de producción y suelen realizarse revisiones periódicas para limpiar filtros y detectar fugas.

• Equipamientos en las oficinas En las oficinas además de existir un consumo eléctrico derivado de la iluminación y equipos ofimáticos puede existir un consumo eléctrico asociado a la climatización de las estancias. La climatización de las oficinas suele realizarse con bombas de calor e incluso en ocasiones con radiadores eléctricos. Cuando la calefacción se produce a través de una caldera de agua es frecuente que existan equipos de aire acondicionado para refrigerar las oficinas en verano.

• Maquinaria La maquinaria constituye la principal fuente de consumo eléctrico de la industria textil. Prácticamente todos los procesos productivos textiles demandan energía eléctrica: las sierras en la sección de corte, las máquinas de coser en la de costura, las planchas (sobre todo si obienen vapor por resistencias eléctricas) en la sección de planchado, las termofijadoras y por último las plataformas hidráulicas en las secciones de almacén y expedición. Es difícil caracterizar la tipología de maquinaria empleada bajo un patrón genérico dada la variedad de máquinas existentes en cuanto a aplicación, potencia y frecuencia de uso.

Page 21: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 21 de 99

En términos genéricos se puede decir que en los procesos no automatizados existen muchas máquinas de pequeña potencia (0,5 kW) y en los procesos automatizados existen centros de operación de gran potencia. Generalmente estás últimas las encontramos en las empresas de mayor tamaño. Los consumos (por potencia de máquina) más importantes los encontramos en los centros de corte (de unos 20kW), centros de planchado elécrico (potencia de unos 15kW) y en las máquinas termofijadoras (potencia de unos 15kW). Las máquinas de coser, aunque de potencia unitaria pequeña, representan también un gran consumo, encontrándose centros productivos hasta con unas 70 máquinas.

4.2.2 ENERGÍA TÉRMICA

La energía térmica es demanda en la industria textil como calor de proceso, en la sección de planchado, y como calor de acondicionamiento de espacios, en la nave de producción, almacenes y oficinas.

Como sistemas generadores de calor nos podemos encontrar calderas de vapor, calderas de agua caliente, generadores de aire caliente y equipos de consumo eléctrico ya mencionados en el apartado anterior (radiadores eléctricos, bombas de calor y equipos de aire acondicionado).

Las calderas de vapor suelen emplearse para generar vapor para el proceso de planchado y climatizar las naves de producción mediante fancoils. En ocasiones se utilizan exclusivamente para generar vapor, obteniéndose, en este caso, la calefacción de las naves mediante generadores de aire caliente.

Las calderas de agua caliente suelen emplearse para climatizar las oficinas al igual que los equipos eléctricos de climatización.

El combustible empleado por casi todas las industrias textiles visitadas es gasoil ya que ninguna de las empresas cuentra con acceso a la red de gas natural. El coste medio del gasoil fue en el periodo de estudio (facturas del 2006) de 63,02 c€/litro lo que representa un coste del kwh de 6,09 c€ o 708,02 € por tep.

4.2.3 TRANSPORTE

La mayoría de las empresas tienen el transporte subcontratado y sólo unas pocas poseen furgonetas de reparto. En estos casos, aunque se contabiliza el gasto total de combustible, no se controla el consumo de los vehículos y no se forma a los conductores materia de conducción eficiente.

Page 22: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 22 de 99

4.3 REPRESENTATIVIDAD DEL ESTUDIO

El presente estudio parte de la realización de 15 auditorías energéticas en diversas empresas representativas del sector textil. Debido a la diversidad empresarial existente en el sector textil no se ha pretenido que la muestra estudiada sea representativa desde el punto de vista estadístico pero sí que los resultados obtenidos sean aplicables, en mayor o menor medida, a otras empresas textiles similares. Los estudios energéticos se han centrado en los subsectores más importantes dentro del sector, como son la confección y el género de punto. Los procesos que se han analizado en mayor profundidad son los que se han considerado más representativos del sector, cuya mejora presenta una mayor replicabilidad en otras empresas del sector.

4.4 RATIOS ENERGÉTICOS DEL SECTOR

A partir de las auditorías energéticas se han recogidos datos suficentes para la creacción de ratios energéticos que permiten relacionar variables productivas de la empresa con el consumo energético y el gasto económico asociado. A la hora intentar generalizar los resultados obtenidos para cada empresa particular existe la dificultad de homogeneizar la gran disparidad de datos. Para intentar clarificar la estructura de consumo energético y gasto económico de la industria textil se realizará una doble clasificación. En un primer término se analizarán las empresas auditadas en su conjunto para posteriormente realizar un análisis de sensibilidad clasificando cada uno de los diferentes colectivos empresariales utilizando el consumo energético como criterio de segmentación. Se establecerán tres grupos empresariales en función de su consumo energético. Empresas con un consumo anual menor a 50 tep, empresas con un consumo anual comprendido entre 50 y 100 tep y empresas con un consumo anual mayor a 100 tep.

• Grupo 1: Industrias textiles con consumo inferior a 50 tep. • Grupo 2: Industrias textiles con superior a 50 tep e inferior a 100 tep. • Grupo 3: Industrias textiles con consumo superior a 100 tep.

4.4.1 ANÁLISIS GLOBAL DEL SECTOR TEXTIL

El conjunto de las empresas auditadas suman un consumo energético anual de 653,59 tep al cual se asocia un gasto energético de 579.696,87 €/año. Este gasto energético representa por

Page 23: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 23 de 99

término medio un 1,48% de la facturación encontrándose los valores obtenidos en el rango del 0,20% al 4,75%. La facturación media anual ronda los 4,5 millones de euros, el número de empleados medio es de 63 y el número de prendas confeccionadas cerca de 530.000 ud/año. Por término medio una empresa del sector consume anualmente 59,42 tep de energía gastando para ello algo más de 67.000 €.

Distribución del consumo energético y económico medio

Consumo anual Estruc Gasto anual Estruc tep/año % €/año % Energía Eléctrica 31,77 53,47% 46.341,79 69,06% Consumo Térmico (Gasóleo C) 24,82 41,77% 17.570,84 26,18% Transporte (Gasóleo A) 2,83 4,76% 3.190,93 4,76% TOTAL 59,42 67.103,56

El consumo energético se centra principalmente en energía eléctrica que contribuye en más de un 50% al consumo total. Este alto consumo indica que la operación de las máquinas de produción demanda mayor cantidad de energía que la climatización de naves y la generación de vapor de proceso. El consumo de gasóleo, con un 41,77%, representa la segunda fuente de energía demandada por delante del transporte que participa con un 4,76% en el consumo medio global.

Se debe tener en cuenta que el presente análisis oculta particularidades de cada empresa, como pueden ser que la mayoría de empresas tienen el transporte subcontratado y que algunas emplean electricidad para producir vapor para el planchado.

Page 24: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 24 de 99

De hecho si se analizan por separado las empresas que poseen red de transporte propia se observa que el consumo energético de gasoil A puede llegar a participar hasta en un 33% en el consumo global. Del mismo modo existen empresas que no emplean gasoil para la producción de vapor (produciéndose mediante resistencias eléctricas en el centro de planchado) viéndose reducido el consumo de este combustible. En ocasiones la demanda de gasoil C puede llegar a desaparecer en empresas que únicamente emplean electricidad para climatizar y producir vapor (generalmente en empresas de pequeña envergadura). La repercusión económica de los gastos energéticos recae sobre todo en el consumo eléctrico que, si bien su consumo era ya representativo, aumenta su notoriedad debido al mayor coste por unidad de energía de la electricidad. El gasóleo C figura como segundo partícipe del gasto energético con algo más del 25% del gasto total. El transporte se encuentra en último lugar de contribución con 5% del gasto medio global. Análogamente al consumo energético cabe destacar que en las empresas con transporte propio el gasto energético generado por el mismo puede aumentar hasta el 30% del total. En las empresas que no empean gasoil para el proceso de planchado ni para climatizar la contribución eléctrica puede aumentar hasta el 100%.

Si se analizan los costes energéticos por unidad de energía consumida se observa que una industria textil gasta, por término medio, 886,95€ por tep consumido. La energía más costosa es la electricidad con 12,54 c€/kWh seguida del combustible para el transporte 9,70 c€/kWh y del gasóleo C con 6,09 c€/kWh.

Page 25: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 25 de 99

Costes medios unitarios de las fuentes de energía

Energía Electricidad Gasóleo C Gasóleo A c€/kWh 9,71 12,54 6,09 9,70 €/tep 1.129,37 1.458,59 708,02 1.128,12

Se debe tener en cuenta que a la hora de analizar un cambio entre fuentes de energía sustitutivas, como pueden ser el gasóleo C y la electricidad en aplicaciones de climatización y producción de vapor, deberán tenerse en cuenta los rendimientos de los equipos implicados además del coste energético de dichas energías. A partir de datos de facturación, empleados y producto final elaborado pueden obtenerse otros ratios energéticos además del consumo energético (59,42 tep/año), gasto energético (67.103 €) y porcentaje sobre facturación 1,48% que se enuncian en la siguiente tabla.

Ratios sobre consumo y gasto energético Variable Ratios consumo energético Ratios gasto energético facturación 13,12 tep/M€ fact 1,48% gasto/fact empleado 0,94 tep/empleado 276,90 €/empleado prendas elaboradas 0,12 tep/miles de prendas 13,33 c€/prenda

4.4.2 ANÁLISIS PARTICULARIZADO

A continuación se analizarán las empresas clasificándolas en tres grupos en función de su consumo energético. Como se ha mencionado se establecerán tres niveles de consumo energético. Empresas con un consumo anual menor a 50 tep, empresas con un consumo anual comprendido entre 50 y 100 tep y empresas con un consumo anual mayor a 100 tep.

• Empresas con consumo energético anual inferior a 50 tep. Grupo 1

El número de empresas que presentan un consumo energético anual inferior a 50tep constituyen el 63,6% de las empresas auditadas. Su facturación media anual ronda el millón y medio de euros, el número de empleados es de 22 y el número de prendas confeccionadas cerca de 530.000 ud. Por término medio una empresa de este segmento consume anualmente 10,34 tep de energía gastando para ello algo más de 13.000 €. Este gasto energético representa por término medio un 0,92% de la facturación. El consumo energético se centra principalmente en energía eléctrica que contribuye en un 64,19% al consumo total. El consumo de gasóleo, con un 31,02%, representa la segunda fuente de energía demandada por delante del transporte que participa con un 4,79% en el consumo medio global.

Page 26: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 26 de 99

La repercusión económica de los gastos energéticos recae sobre todo en el consumo eléctrico que, consituye un 78,91% del gasto total. El gasóleo C figura como segundo partícipe del gasto energético con el 16,6%.

Distribución del consumo energético y económico medio. Empresas Grupo 1

Consumo anual Estruc Gasto anual Estruc tep/año % €/año % Energía eléctrica 6,64 64,19% 10.573,77 78,91% Consumo Térmico (Gasóleo C) 3,21 31,02% 2.224,94 16,60% Transporte (Gasóleo A) 0,50 4,79% 601,81 4,49% TOTAL 10,34 13.400,52

Si se analizan los costes energéticos por unidad de energía consumida se observa que una industria textil de este subsector gasta, por término medio, 1.295,42 € por tep consumido. La energía más costosa es la electricidad con 13,70 c€/kWh seguida del combustible para el transporte 10,45 c€/kWh y del gasóleo C con 5,96 c€/kWh.

Costes medios unitarios de las fuentes de energía. Empresas Grupo 1

Energía Electricidad Gasóleo C Gasóleo A c€/kWh 11,14 13,70 5,96 10,45 €/tep 1.295,42 1.592,45 693,31 1.214,73

Los ratios calculados a partir de datos de facturación, empleados y producto final elaborado se muestran en la siguiente tabla.

Ratios sobre consumo y gasto energético. Empresas Grupo 1 Variable Ratios consumo Ratios gasto facturación 7,11 tep/M€ fact 0,92 % gasto/fact empleado 0,43 tep/empleado 91,62 €/empleado prendas elaboradas 0,02 tep/miles de prendas 2,38 c€/prenda

• Empresas con consumo energético anual entre 50 tep y 100 tep. Grupo 2 El número de empresas que pertenecen al grupo 2 constituyen el 27,27% de las empresas auditadas. Su facturación media anual ronda los seis millones y medio de euros, el número de empleados des de 90 y el número de prendas confeccionadas ronda las 150.000 ud.

Page 27: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 27 de 99

Por término medio una empresa de este segmento consume anualmente 61,76 tep de energía gastando para ello algo más de 58.500 €. Este gasto energético representa por término medio un 0,89% de la facturación. El consumo energético se centra principalmente en el gasóleo C que contribuye en un 59,35% al consumo total. El consumo eléctrico, con un 34,37%, representa la segunda fuente de energía demandada por delante del transporte que participa con un 3,88% en el consumo medio global. Por otra parte el gasto energético primordial deriva del consumo eléctrico y constituye un 47,32% del total. El gasóleo C figura como segundo partícipe con algo más del 45% del total.

Distribución del consumo energético y económico medio. Empresas Grupo 2

Consumo anual Estruc Gasto anual Estruc tep/año % €/año % Energía eléctrica 21,23 34,37% 27.711,32 47,32% Consumo Térmico (Gasóleo C) 36,65 59,35% 26.808,10 45,78% Transporte (Gasóleo A) 3,88 6,28% 4.039,83 6,90% TOTAL 61,76 58.559,25

Si se analizan los costes energéticos por unidad de energía consumida se observa que una industria textil de este subsector gasta, por término medio, 948,15 € por tep consumido. La energía más costosa es la electricidad con 11,23 c€/kWh seguida del combustible para el transporte 8,96 c€/kWh y del gasóleo C con 6,29 c€/kWh.

Costes medios unitarios de las fuentes de energía. Empresas Grupo2

Energía Electricidad Gasóleo C Gasóleo A c€/kWh 8,15 11,23 6,29 8,96 €/tep 948,15 1.305,33 731,39 1.041,51

Los ratios calculados a partir de datos de facturación, empleados y producto final elaborado se muestran en la siguiente tabla.

Ratios sobre consumo y gasto energético. Empresas Grupo 2 Variable Ratios consumo Ratios gasto facturación 9,43 tep/M€ fact 0,89% % gasto/fact empleado 0,69 tep/empleado 298,98 €/empleado prendas elaboradas 0,40 tep/miles de prendas 38,19 c€/prenda

Page 28: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 28 de 99

• Empresas de consumo mayor a 100tep. Grupo 3

El número de empresas que pertenecen al grupo 3 constituyen el 9,09% de las empresas auditadas. Su facturación media anual ronda los 20 millones de euros, el número medio de empleados es de 237 y el número de prendas confeccionadas ronda las 1.200.000 unidades. Por término medio una empresa de este segmento consume anualmente 395 tep de energía gastando cerca de 320.000 €. Este gasto energético representa por término medio un 1,60% de la facturación. El consumo energético se centra principalmente en el gasóleo C que contribuye en un 64,24% al consumo total. El gasóleo C, con un 56,57%, representa también la primera fuente de gasto relegando a la electricidad a la segunda posición.

Distribución del consumo energético y económico medio. Empresas Grupo 3

Consumo anual Estruc Gasto anual Estruc tep/año % €/año % Energía eléctrica 141,57 35,76% 138.936,33 43,43% Consumo Térmico (Gasóleo C) 254,32 64,24% 180.943,00 56,57% TOTAL 395,89 319.879,33

Si se analizan los costes energéticos por unidad de energía consumida se observa que una industria textil de este subsector gasta, por término medio, 808 € por tep consumido. La energía más costosa es la electricidad con 8,44 c€/kWh seguida del combustible gasóleo C con 6,29 c€/kWh.

Costes medios unitarios de las fuentes de energía. Empresas Grupo 3

Energía Electricidad Gasóleo C c€/kWh 6,95 8,44 6,12 €/tep 808,00 981,40 711,48

Los ratios calculados a partir de datos de facturación, empleados y producto final elaborado se muestran en la siguiente tabla.

Ratios sobre consumo y gasto energético. Empresas Grupo 3 Variable Ratios consumo Ratios gasto facturación 19,79 tep/M€ fact 1,60% % gasto/fact empleado 1,60 tep/empleado 1.295,06 €/empleado prendas elaboradas 0,33 tep/miles de prendas 26,66 c€/prenda

Page 29: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 29 de 99

5 MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO

El sector textil y de la confección constituye, en la región de estudio, una actividad industrial de gran importancia para la economía, tanto por número de empresas y empleo generado como por facturación. Para garantizar la competitividad y continuidad de este sector es fundamental una estrategia de mejora continua y de reducción de los costes, entre los que se encuentra la energía. En base a las auditorías energéticas realizadas en el sector, se presentan a continuación una serie medidas y recomendaciones que tienen el objeto de optimizar el consumo energético de estas instalaciones. Mediante este proceso sistemático de Auditoría Energética se obtiene un conocimiento fiable del consumo energético de una empresa y se detectan los factores que afectan a dicho consumo lo que permite identificar y evaluar las distintas oportunidades de ahorro y priorizarlas en función de su rentabilidad y del período de retorno de la inversión. A continuación se formulan una serie de avances de diseño y operación con el objeto de optimizar el consumo energético de estas instalaciones, las cuáles se estudian de forma independiente con el fin de poder evaluar su viabilidad técnico-económica. 5.1 ENERGÍA ELÉCTRICA

La eficiciencia energética eléctrica se concibe como una reducción de las potencias y energías demandadas al sistema eléctrico buscando una reducción de costes técnicos y económicos sin que se afecte a las actividades normales realizadas en la industria. Los costes técnicos son producidos por la saturación técnica de las instaciones a causa de puntas de demanda de energía, excesos de energía reactiva, existencia de armónicos y por existencia de cargas con procesos de arranque duros con balastos convencionales. Como consecuencia se produce una pérdida de la capacidad de transporte, mayores pérdidas energéticas en la distribución y caídas de tensión relevantes en instalaciones y sistemas eléctricos. Una reducción de este tipo de costes repercute en un mayor rendimiento de las instalaciones (reducción de averías y continuidad del suministro eléctrico) así como una reducción de los costes económicos. Los costes económicos son propios de una factura no optimizada y consecuencia de los costes técnicos. Algunos de estos costes se detectan al analizar la factura eléctrica como una potencia contratada inadecuada, puntas de demanda, consumos de reactiva y la elección de una tarifa eléctrica poco apropiada. Otros costes son más complicados de detectar y pueden presentarse en la instalación eléctrica (ampliación de instalaciones como consecuencia de sobrecarga de líneas o de transformadores, pérdidas por efecto Joule o averías en máquinas) o en el proceso productivo (paradas de instalaciones o pérdidas de producto finalizado). Reducir este tipo de costes permite reducir la factura eléctrica así como mejorar la productividad al tener menor número de averías y paradas.

Page 30: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 30 de 99

Para tener una instalación eléctricamente eficiente se necesitan sistemas que permitan gestionar y optimizar la contratación de energía (mediante contadores y equipos analizadores de la calidad de suministro), gestionar la energía mediante sistemas de supervisión (permitan identificar cuándo, cómo, dónde y cuánta energía eléctrica se consume), gestionar la demanda (mediante la reducción o “reubicación” de las potencias y energías demandadas) y mejorar la productividad (mediante la eliminación de perturbaciones, armónicos y corrientes de alta frecuencia con la finalidad de evitar paradas y averías). 5.1.1 FACTURACIÓN ELÉCTRICA

En este apartado se presentan las posibilidades de ahorro en la facturación del suministro eléctrico en las empresas. Entre estas medidas se incluyen la correcta selección de las tarifas reguladas o la negociación del suministro con compañías comercializadoras que operan en el mercado liberalizado. En cualquier caso el objetivo es ajustar, en la medida de lo posible, las condiciones de suministro a las pautas de consumo de la industria. También se contemplan medidas que aún siendo dependientes de la empresa consumidora afectan a términos de la factura eléctrica como son la potencia contratada y el consumo de reactiva. En resumen, las medidas de optimización recomendadas serán:

• Elección idónea de la Tarifa Regulada • Acceso al Mercado Libre • Optimización de Potencia Contratada • Compensación de Energía Reactiva

5.1.1.1 Elección idónea de la tarifa regulada Las tarifas eléctricas para consumidores pueden clasificarse en dos grandes grupos según la tensión de suministro: Baja Tensión (por debajo de 1.000V) y Alta Tensión (más de 1.000V). Los precios de las tarifas de aplicación correspondientes a Baja y Alta Tensión se actualizan periódicamente mediante Real Decreto. Básicamente las facturas eléctricas constan de dos términos fijos, que son el coste de la potencia y el coste de la energía, y de una serie de complementos aplicables en función del tipo de tarifa: complemento por energía reactiva, complemento por discriminación horaria, alquiler de equipos de medida, impuesto sobre la electricidad e IVA.

Page 31: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 31 de 99

En una factura de Baja Tensión pueden aparecer todos o algunos de estos complementos, mientras que una factura de Alta Tensión, pueden aparecer además complementos por estacionalidad o interrumpibilidad. En función de los consumos y potencias demandadas, es posible conocer si la tarifa utilizada es la óptima, pudiéndose proceder, en caso contrario, a su cambio. Por supuesto, deben tenerse en cuenta posibles variaciones futuras de la demanda eléctrica. A continuación se enuncian algunas recomendaciones a la hora de elegir tipo de tarifa y discrminación horaria. Término de discriminación horaria: En función de la carga laboral a lo largo de todas las horas de trabajo del proceso productivo se deben estudiar los coeficientes de recargo y bonificación aplicados para poder definir que discriminación horaria resulta más ventajosa. A continuanción se indican los coeficientes de recargo existentes entre las diferentes posibilidades de discriminación horaria (no se tendrán en cuenta DH1 y DH5 debido a la escasez de existencia del uso de estas opciones). DH2:

Periodo Horario Duración Recargo (%)

Punta(de 18h a 22h en invierno y de 11h a 15h en verano) 4h/día 40%

Valle+Llano(restode horas) 20h/día 0

Hp2 x 0,4

DH3:

Periodo Horario Duración Recargo (%)

Horas Punta 4 horas/día 70

Horas Llano 12 horas/día 0

Horas Valle 8 horas/día -43

INVIERNO VERANO

PUNTA LLANO VALLE PUNTA LLANO VALLE

De 8h a 18h De 8h a 11h ZONA 1 (Galicia)

De 18h a 22h

De 22h a 24h

De 0h a 8h De 11h a15h

De 15h a 24h

De 0h a 8h

Page 32: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 32 de 99

Hp3 x 0,7 –Hv3 x 0,43

DH4:

Periodo Horario Duración Recargo (%)

Horas Punta 6 horas de lunes a viernes 100

Horas Llano 10 horas de lunes a viernes 0

Horas Valle 8 h. De lunes a viernes + fin de semana+ fest.Nac

-43

INVIERNO VERANO

PUNTA LLANO VALLE PUNTA LLANO VALLE

De 8h a 17h ZONA 1 (Galicia)

De 17h a 23h

De 23h a 24h De 0h a 8h De 9h a15h De 8h a 9h

De 15h a 24h De 0h a 8h

Hp4 –Hv4 x 0,43

Considerando:

Hp= Horas punta Hv= Horas valle

En el caso de que la empresa tenga un horario de oficina diferente al del proceso productivo, se considerará a efectos de cálculo que el horario en el que se producen los mayores consumos es el que corresponde al proceso productivo, y por ello será con el que se establezca la comparativa de las diferentes discriminaciones horarias. Una vez obtenidos los resultados de facturación según la discriminación horaria elegida se determinará cual resulta más ventajosa para la empresa. Tipo de tarifa: En función de las horas de trabajo anuales y del voltaje contratado se puede estimar la tarifa más adecuada: Para potencias de más de 100kW se recomienda estudiar la posibilidad de contratar en alta tensión.

• Corta duración= Tarifa 1.1 • Media duración=Tarifa 2.1 • Larga duración= Tarifa 3.1

Page 33: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 33 de 99

Rango Horario Tipo Utilización < 6000h/año Corta duración=Tarifa 1.1

Entre 6000h/año y 8000h/año

Estudio de posibilidad de Media Duración=Tarifa 2.1

Alta Tensión (<36 kV)

>8000h/año Estudio de posibilidad de Larga Duración=Tarifa 3.1

En baja tensión se decidirá cuál es la tarifa más adecuada en función de la potencia contratada:

Baja Tensión

Tarifa Potencia contratada

1.0 (*) <=1kw 2.0.1 (*) 1kw< P <=2,5kw 2.0.2 (*) 2,5kw< P <=5kw 2.0.3 (*) 5kw< P <=10kw 3.0.1 (*) 10kw< P <=15kw

3.0.2 >15kw 4.0 >15kw

En el caso de la tarifa 3.0.2 y la 4.0 se atenderán a los siguientes criterios:

Rango Horario Tipo Utilización

< 2300h/año Tarifa 3.0.2 Baja Tensión

>2300h/año Tarifa 4.0

Ejemplo: Optimización de la facturación eléctrica mediante reajuste de la tarifa contratada Una empresa del sector textil se encuentra actualmente en el mercado libre con las siguientes características de consumo:

Facturación de energía eléctrica De Marzo 2006 a Febrero 2007

Empresa suministradora …………….. hc energíaTarifa …………….. Consumidor cualificadoPotencia contratada(Kw) …………….. 451Total de energía activa(Kwh/año) …………….. 951111Energía rectiva (KVArh/año) …………….. 265083Coste medio del kwh/año …………….. 0,1Factor de potencia …………….. 0,96Tiempo de cálculo …………….. 1 año

TOTAL (€/año) …………….. 95526,31€ IVA incluído

Al realizar el estudio de las tarifas del mercado regulado en vigor se observa que se

Page 34: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 34 de 99

conseguirían unas mejores condiciones de facturación con una tarifa de alta tensión 1.1 con 1 maxímetro (modo 2) y discriminación horaria tipo 3 (DH3). Consiguiéndose un ahorro de unos 4300€/año.

COSTE TOTAL(Tarifa A1.1, DH3, Modo2)

Pc=451kw Facturación

Actual

mar-06 9.958,10 € 9.132,59 €

abr-06 8.364,88 € 8.391,64 € may-06 9.517,03 € 10.308,25 €

jun-06 8.860,94 € 9.539,99 €

jul-06 6.542,50 € 6.893,77 € ago-06 4.867,68 € 4.821,74 €

sep-06 7.897,80 € 8.225,98 €

oct-06 7.326,02 € 7.702,83 € nov-06 7.385,81 € 8.109,61 €

dic-06 4.770,13 € 5.222,96 €

ene-07 7.938,39 € 8.773,39 € feb-07 7.779,14 € 8.398,63 €

TOTAL 91.208,43 € 95.521,39 €

Ahorro por cambio al mercado regulado

Inversión Ahorro Económico Amortización

0 € 4300 €/año inmediato

5.1.1.2 Acceso al mercado libre Desde el 1 de enero de 2003, todos los consumidores de energía eléctrica pueden elegir el suministrador y pactar con él las condiciones y precios del suministro. Para comprar energía eléctrica, un consumidor cualificado tiene las siguientes opciones: a) Continuar siendo suministrado la tarifa por su distribuidor habitual. b) Contratar el suministro de electricidad a precio pactado libremente (a un comercializador, productor, autoprodutor o agente externo). c) Comprar la energía en el mercado eléctrico (pool) a precio de mercado (haciéndose agente del mercado y cumpliendo, por tanto, con sus reglas de funcionamiento). En los dos últimos casos, el precio del suministro se descompone de la siguiente manera:

Page 35: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 35 de 99

• Precio de la energía

Se compra la energía a un comercializador, se deberá pactar con él el precio, para lo cual es conveniente pedir previamente ofertas a distintos comercializadores. La facturación de la energía está grabada secuencialmente con los siguientes impuestos:

- El impuesto especial sobre el consumo de electricidad (IEE), con el tipo del 5,113 % (1,05113 x 4,864%). - El impuesto general IVA, con el tipo del 16%, una vez repercutido el impuesto sobre el consumo de electricidad.

• Precio del uso de las redes eléctricas (tarifas de acceso)

Las tarifas de acceso constituyen el cargo por el uso de las redes de transporte y distribución, por lo que incluyen el peaje y las cuotas con destinos específicos. Estas tarifas se pagarán al distribuidor al que físicamente se está conectado, o formarán parte del precio pactado con el comercializador. En el caso de alta tensión, se establecen unos precios por los términos de energía y de potencia para cada uno de los bloques horarios en que se divide el año. Estos precios serán diferentes según el nivel de tensión del suministro. En el caso de baja tensión, las tarifas de acceso tienen una estructura similar a la de la tarifa eléctrica integral.

La facturación por acceso a la red está grabada con un IVA del 16%.

Antes de solicitar oferta a un suministrador, se deben conocer las características actuales del suministro, nivel de consumo anual, necesidades de potencia y tensión del suministro así como la distribución temporal del consumo. En este aspecto, cuanto más se pueda desagregar el consumo (cuanto más se pueda prever la demanda al largo del día y del año), más ajustada será la determinación del precio que pueda ofrecer el suministrador. El siguiente paso, con las características del suministro es solicitar ofertas a distintos suministradores y comparar el precio resultante entre las dos alternativas: mantener el contrato de suministro a tarifa o contratar el suministro libremente y pagar la tarifa de acceso correspondiente. Evidentemente, existen otros factores distintos del precio, a considerar en el servicio eléctrico proporcionado por un suministrador: atención comercial, asesoramiento,

Page 36: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 36 de 99

formas de pago, otros servicios,... Pero en ningún caso entra en juego a calidad del suministro, que tendrá que ser garantizada por el distribuidor habitual.

Ejemplo: Optimización de la factura por contratación en el mercado libre. Una empresa del sector textil tiene las siguientes características de facturación: Tarifa Consumidor cualificado Potencia contratada(Kw) 120 Total de energía activa(Kwh/11meses) 245270 Energía rectiva (KVArh/11meses) 33 Factor de potencia medio 1 Coste medio del kWh(€/kWh) 0,091 Tiempo de cálculo 11meses TOTAL 22.335,35€ IVA incluído

Es interesante hacer una comparativa de la situación actual con la tarifa 1.1 de alta tensión, en modo 2 con discriminación horaria tipo 2. Ya que sería de entre todas las tarifas la que podría reportar un coste menor.

TARIFA USO TENSIÓN CONTRATADA Tp(€/Kw y mes)1.1 General corta duración <=36Kv 2,205746 0,073853

Te(€/Kwh )

A continuación se refleja en una tabla el coste mensual con ambas situaciones de facturación eléctrica y los ahorros que se están consiguiendo en la situación actual:

Facturación

Actual

Tarifa A1.1

Modo1 DH2

Pc=120kw

Ahorro en la situación actual respecto a la

comparativa con la Tarifa 1.1 Modo 1 DH2

ago-05 1.959,59 € 2.068,15 € 108,56 € sep-05 1.834,28 € 1.979,16 € 144,88 € oct-05 1.911,78 € 1.976,56 € 64,78 €

nov-05 - € - € dic-05+ene-06 3.884,78 € 3.835,73 € 49,05 €-

feb-06 1.806,58 € 1.768,75 € 37,83 €- mar-06 2.239,12 € 2.246,67 € 7,55 € abr-06 1.284,41 € 1.397,11 € 112,70 €

may-06 1.960,59 € 2.097,56 € 136,97 € jun-06 1.783,60 € 1.925,98 € 142,38 € jul-06 1.772,80 € 1.884,68 € 111,88 €

ago-06 1.897,82 € 2.057,29 € 159,47 € Total 22.335,35 € 23.237,64 € 902,29 €

Tras esta comparativa se llega a la conclusión de que con la tarifa que tienen la empresa en estos momentos se ahorra casi un 4% respecto a la opción con la que se compara (Tarifa 1.1 en alta tensión).

Page 37: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 37 de 99

5.1.1.3 Optimización de la potencia contratada

Al analizar la potencia máxima demandada ha de tenerse en cuenta que esta no sea fruto de un pico de demanda, si no que sea representativa del consumo. Si la potencia demandada es mayor que 1,05 veces la contratada es recomendable incrementar la potencia contratada. Si está entre 1 y 1,05 se deben vigilar posibles incrementos ya que está muy ajustada, y en caso de que sea menor de un 60% se recomienda reducir la potencia contratada.

Ejemplo: Optimización de la potencia contratada Una empresa del sector textil presenta las siguientes características en cuanto a la potencia contratada: Potencia contratada = 100 kW y modo 2: con 1 maxímetro. Definido el margen: � P min. = 0,85 * Pc = 85 kW � P máx. = 1,05 * Pc = 105 kW

Existen tres casos posibles: � Pd < Pc, entonces se factura el mínimo, Pf = 0,85 * Pc (se paga más de lo demandado). � P mín. ≤ Pd ≤ P máx. (se paga lo demandado). � Pd > P máx, fuerte penalización, Pf = Pd + 2 * (Pd -1,05xPc) lo que pasa del límite se paga

al doble. Con la potencia contratada actual de 100 kW, en la mayoría de los períodos la potencia registrada en el maxímetro no supera en ningún caso el 85% de la potencia contratada, excepto en el mes de diciembre.

Page 38: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 38 de 99

0

40

80

120

En-07 feb-07 mar-07 abr-07 may-07

jun-07 jul-07 ago-07 sep-07 oct-07 nov-07 dec-07

kW

P.maxímetro (kW) 85% potencia contratada (kW) 105% potencia contratada (kW)

Distribución de potencia facturada. Año 2007

Considerando el término de potencia del segundo semestre del año 2007 (2,315084 €/kWmes), para este perfil, la potencia óptima sería de 67 kW. De acuerdo a la situación actual y al término de potencia considerado en este estudio, la facturación por este término es de 2.350 €/año. En el nuevo escenario planteado, contratando 67 kW, la facturación por potencia alcanzaría 1.660 €/año, lo que supondría un ahorro del 29,36%. Por tanto se propone ajustar la potencia a un valor entre 57-70 kW, así como hacer un seguimiento durante los próximos años, para confirmar que el perfil de consumos es similar al de este año. Cambio de la potencia eléctrica contratada

Inversión Ahorro económico Amortización

Nula 690€/año Inmediata

5.1.1.4 Compensación de energía reactiva Todas las equipaciones eléctricas necesitan energía activa (kWh) para su funcionamiento, y ésta es suministrada fundamentalmente por las compañías eléctricas. Muchas de estas equipaciones necesitan además para su funcionamiento energía reactiva (kVArh). Este suministro puede realizarla también la compañía distribuidora que debe transportarla por sus redes de distribución o bien puede producirla, totalmente o en parte, la propia instalación mediante baterías de condensadores.

Page 39: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 39 de 99

La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos, es necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos tales como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución exagerada del factor de potencia.

• Para consumidores a tarifa Con objeto de reducir los costes energéticos de la instalación, deben realizarse controles periódicos del factor de potencia, ya que si este es menor de 0,9 en la facturación eléctrica, aparece el recargo de reactiva, que incide proporcionalmente sobre los términos de potencia y energía pudiendo llegar a ser incluso de un 50,7%. Por lo tanto, es aconsejable la medición del factor de potencia (FP) y su posterior corrección, mediante la instalación de baterías de condensadores con regulación automática, con la finalidad de evitar pagar el recargo de reactiva citada y, dado el caso, beneficiarse de la bonificación máxima del 4% que se puede obtener para un factor de potencia igual a 1. El recargo por exceso de demanda de energía reactiva se refleja en la siguiente tabla y es calculado a partir del factor de potencia:

Cos φ %Recargo % Descuento

1 4% 0,97 1,70% 0,95 0% 0,9 0% 0%

0,85 4,40% 0,8 9,60%

0,75 15,80% 0,7 23,50%

0,65 33% 0,6 45%

0,58 50,70%

Page 40: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 40 de 99

• Para consumidores cualificados Se penaliza fuertemente el exceso de consumo de energía reactiva para factores de potencia por debajo de 0,95, con valores actualizados anualmente.

El hecho de que exista un bajo factor de potencia en su industria produce los siguientes inconvenientes:

• A la empresa consumidora de energía

o Aumento de la intensidad de corriente o Pérdidas en los conductores y fuertes caídas de tensión o Incrementos de potencia de las plantas y transformadores, reducción de su vida útil y

reducción de la capacidad de conducción de los conductores o La temperatura de los conductores aumenta y esto disminuye la vida de su

aislamiento. o Aumentos en sus facturas por consumo de electricidad.

• A la empresa distribuidora de energía

o Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en KVA debe ser

mayor, para poder entregar esa energía reactiva adicional. o Mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución así como en

transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva. o Elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje, lo cual puede afectar la

estabilidad de la red eléctrica.

Ejemplo: Ahorro en la facturación eléctrica mediante la compensación de energía reactiva En el siguiente cuadro se muestran los valores mensuales de la energía reactiva consumida por una empresa del sector textil con los factores de potencia correspondientes.

Período Consumo Reactiva (kVAr)

cos φ % Recargo

Reactiva Recargo

Reactiva (€)

dic-06 2853 0,89 0,56% 4,34 € ene-07 3905 0,88 3,01% 27,99 €

feb-07 3782 0,88 3,07% 27,19 €

mar-07 4882 0,85 5,86% 60,10 € abr-07 3435 0,83 7,20% 50,60 €

may-07 4011 0,84 5,05% 42,03 €

Page 41: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 41 de 99

jun-07 3701 0,79 9,98% 70,72 € jul-07 3936 0,78 10,73% 85,02 €

ago-07 3957 0,82 5,11% 43,40 €

sep-07 4320 0,78 10,44% 91,23 € oct-07 4135 0,79 10,35% 87,42 €

nov-07 3332 0,87 2,85% 23,57 €

Total 613,61€

Es por ello que se recomienda instalar una batería de condensadores que reduzca este exceso de consumo de reactiva. La potencia de necesaria se calcula en base a la siguiente expresión:

Dónde, FP1 es el factor de potencia actual y FP2 el que deseamos obtener. El término KW se corresponde con la potencia media demandada. Puesto que no se conocen de modo detallado los horarios de funcionamiento de cada uno de los elementos consumidores de energía eléctrica para estimar un consumo medio, se considerará la potencia media igual a la potencia contratada.

Según esto la potencia de la batería de condensadores necesaria y sus costes serán:

F.P.Actual 0,84 0,84 0,84 0,84

F.P. Deseado 0,9 0,95 0,97 1

Potencia Activa kW 36,34 36,34 36,34 36,34

Condensador necesario kVar 6 12 14 23

Condensador mercado kVar 7,5 15 15 25

Coste(€) 750 840 840 965 Bonificación sobre facturación 0% 0% 1,70% 4%

Teniendo en cuenta la tabla anterior se recomienda instalar una batería de condensadores de 25kVAr con regulador automático. Con esta elección se estima un ahorro, entre la eliminación de las penalizaciones y las bonificaciones que se percibirán con esta medida, del orden de los 780 €. El coste de llevar a cabo esta medida se estima en unos 1.000 € con un período de retorno de la inversión del orden de los 1,3 años.

Inversión Ahorro anual Amortización

980 760 € 1,3 años

Page 42: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 42 de 99

5.1.2 ILUMINACIÓN

En toda industria textil la iluminación es un servicio de vital importancia tanto para el alumbrado de las oficinas como de la nave de producción. Las empresas textiles cuentan con una tipología de luminarias diferente en función de la zona de la empresa estudiada. Por un lado en la zona de producción y almacenes predominan los fluorescentes de 58W mientras que en las oficinas podemos encontrar tanto fluorescentes de menor potencia (36W) como halógenos y luminarias incandescentes (generalmente en vestíbulos y zonas de exposición). Estos fluorescentes cuentan, generalmente, con balastros de tipo electromagnético. A continuación se enumeran las principales medidas recomendables para conseguir ahorros en el sector de textil. 5.1.2.1 Sustitución de lámparas La finalidad básica de cualquier instalación de iluminación consiste en proporcionar la iluminancia adecuada a la tarea visual, con el objeto de que las personas vean de manera idónea y confortable, realizando sus actividades con la precisión y velocidad requerida. En todo sistema de iluminación se distinguen tres elementos básicos: luminaria (equipo que distribuye la luz proporcionada por la lámpara), lámpara (todo aparato que transforma la energía eléctrica en luz y calor) y equipo auxiliar de regulación y control. • Tipos de lámparas

Los tipos de lámparas más utilizados en instalaciones textiles son las siguientes:

Lámparas incandescentes:

Es la fuente de luz comercial más antigua y de uso más generalizado. Su funcionamiento se basa en el calentamiento eléctrico del filamento a alta temperatura emitiendo de esta forma una radiación visible.

Su vida media es de unas 1.000 horas y su rendimiento luminoso medio de entre 10 y 12 lúmenes/vatio. Estas lámparas emiten un 20% de la energía que consumen en forma de luz y el 80% restante se pierde en forma de calor, aumentando la temperatura de la estancia.

Page 43: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 43 de 99

Lámpara halógena:

La lámpara halógena es una variante de la lámpara de incandescencia a la que se le incluye un componente halógeno (iodo, cloro, bromuro) al gas inerte de la ampolla. Además se sustituye el vidrio de la ampolla por otro de cuarzo que soporte la temperatura que se alcanza. Las ventajas de esta lámpara son:

- Mayor durabilidad - Mayor rendimiento lumínico (18/22 lúmenes/vatio) - Menor tamaño

Lámpara de descarga de vapor de mercurio:

Las lámparas de descarga disponen de un tubo que contiene vapor de mercurio. Dentro de este tipo de lámparas se incluyen las siguientes:

o Fluorescente

Lámpara de descarga en vapor de mercurio de baja presión, en la que la luz se produce predominantemente mediante polvos fluorescentes activados por la energía ultravioleta de la descarga.

o De mercurio de alta presión

La descarga se produce en un tubo de descarga de cuarzo que contiene una pequeña cantidad de mercurio y un relleno de gas inerte, generalmente argón, para ayudar al encendido. La luz que emite es de tonalidad azulada.

Lámpara de descarga de vapor de sodio:

En este caso, en el tubo de descarga se introduce vapor de sodio. Se clasifican en lámparas de sodio de alta presión y en lámparas de sodio de baja presión. La diferencia de las de mercurio, la luz visible se produce por descarga directa del sodio. Lámpara de bajo consumo:

Es una variante de los tubos fluorescentes que fueron adaptadas para sustituir las lámparas incandescentes sin necesidad de realizar ninguna obra.

Las ventajas de esta lámpara son:

- Mayor durabilidad (hasta 15.000 horas)

Page 44: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 44 de 99

- Mayor rendimiento luminoso - Menor tamaño

El diseño de la instalación de iluminación debe adaptarse al nivel de iluminación de cada zona y a la actividad que se va a realizar adecuándola especialmente en la zona de trabajo (iluminación localizada). A continuación se incluye una tabla con los niveles de iluminación recomendada para los distintos usos que pueden existir en el sector textil:

Iluminancia media en servicio (lux) Tareas y clases de local Mínimo Recomendado Óptimo

Zonas generales de edificios

Zonas de circulación, pasillos 50 100 150 Escaleras, escaleras móviles, roperos, lavabos, almacenes y archivos 100 150 200

Oficinas

Oficinas normales, mecanografiado, salas de proceso de datos, salas de conferencias 450 500 750

Grandes oficinas, salas de delineación, CAD/CAM/CAE 500 750 1000

Industria (en general)

Trabajos con requerimientos visuales limitados 200 300 500 Trabajos con requerimientos visuales normales 500 750 1000 Trabajos con requerimientos visuales especiales 1000 1500 2000

Lux: es la unidad que mide la cantidad de flujo luminoso emitido por una fuente de luz que incide, atraviesa o emerge de una superficie por unidad de área

• Recomendaciones Se recomienda el uso lámparas de elevada eficiencia luminosa y larga vida útil. En general, en ambientes interiores se recomienda utilizar lámparas fluorescentes de elevado rendimiento en alturas inferiores a 5 m, y vapor de sodio a alta presión o halogenuros metálicos en función del índice de reproducción cromático requerido, en zonas de más altura. En ambientes exteriores se recomienda emplear lámparas de vapor de sodio. En el siguiente gráfico se hace un resumen de cada una de las lámparas en función de su eficacia y su índice de reproducción cromática. Del mismo modo se adjunta una referencia gráfica que permita al lector reconecer la tipologia de lámpara a simple vista.

Page 45: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 45 de 99

Fuente: Guia de ahorro energético en instalaciones industriales (Centro de Ahorro y Eficiencia Energética de Madrid)

Halógena

Incandescente

Fluorescentes tubulares

Fluorescentes compactas Vapor de mercurio Halogenuros metálicos

Vapor de sodio de alta presión Vapor de sodio baja presión LED

A continuación se incluye una tabla de características de los diferentes tipos de lámparas utilizadas en iluminación interior y exterior en la que se indica también su campo de utilización recomendado.

Page 46: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 46 de 99

Interior Exterior

Tipo lámpara

Eficacia (lumen/W)

Vida útil (horas)

IRC (*) Encendido en

caliente Uso

recomendado Uso

recomendado

Halógenas (**) 13 a 25 2.000 – 5.000 100 Instantáneo

Iluminación localizada, decorativa

Iluminación de seguridad y de monumentos

(**) Fluorescentes

tubulares 40 a 100 6.000 - 79.000 60 - 90 Instantáneo General

Túneles, pasos inferiores,

puentes Fluorescentes

compactas 65 a 90 6.000 – 15.000 80 Instantáneo

General, localizada, decorativa

No se emplea

Inducción 65-80 (***) 60.000 80 - 89 Instantáneo General Calles urbanas Vapor de mercurio 35 a 60 8.000 -

16.000 50 - 60 10 minutos General Parques y jardines

Halogenuros metálicos 70 a 120 10.000 -

16.000 60 - 95 15 minutos General, localizada

Calles urbanas, zonas

comerciales, monumentos

Vapor de sodio de alta

presión 66 a 150 12.000 -

18.000 20 - 65 1 a 15 minutos General

Calles urbanas , carreteras y autopistas,

grandes espacios,

monumentos

Vapor de sodio de baja

presión 100 a 200 12.000 NULO 0,2 minutos No se emplea

Carreteras y autopistas,

túneles, pasos inferiores,

balizamiento LED 10 a 20 100.000 75 - 80 Instantáneo Balizamiento,

señalización Balizamiento, señalización

*IRC: índice de reproducción cromática. **Debido su bajo rendimiento este tipo de lámpara so conviene utilizarla para iluminaciones de corta duración (iluminación de monumentos -de encendido con monedas-; iluminación de seguridad acompañando a lámparas de descarga -funcionamiento solo durante el tiempo de reencendido de las de descarga-). ***Teniendo en cuenta el consumo del sistema (lámpara, antena, generador de HF) Los ahorros que se pueden llegar a conseguir con la sustitución de determinadas lámparas por otras más eficientes están reflejados de forma aproximada en la tabla que se muestra a continuación:

Page 47: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 47 de 99

Ejemplo: Ahorro por sustitución de lámparas de vapor de mercurio de alta presión por otras de vapor de sodio de alta presión. La iluminación interior de una empresa del sector textil se compone principalmente de tubos fluorescentes de 36 W y 58 W pero una de sus zonas de producción cuenta con 4 lámparas de vapor de mercurio de alta presión. Por ser esta tipología de iluminación muy ineficiente se propone la sustitución de las lámparas de vapor de mercurio de 400W por vapor de sodio de alta presión de 250W. El ahorro energético logrado es en torno al 37%. Las características de la lámpara actual instalada y su equivalente por la que se propone la sustitución, se resumen a continuación:

Tipo de lámpara Potencia W Rendimiento de color (Ra) Flujo (lm) Vida media

Lámpara de vapor de mercurio de alta presión 400 60 21.000 16.000 Lámpara de vapor de sodio de alta presión 250 80 25.000 20.000

Para realizar el estudio técnico económico se ha tenido en cuenta un funiconamiento anual de la instalaciónde iluminación de 2.000 h, un precio del kWh de 0,08 € y una inversión de 210€. Como resultado de la aplicación de esta medida se han obtenido los siguientes resultados: Ahorro por sustitución de lámparas de VMAP por otras de VSAP

Inversión Ahorro económico Amortización

220 € 96 €/año 2,3 años

Lámpara Sustitución % Ahorro energético

Vapor de mercurio Vapor sodio Alta Presión 45

Halógena convencional Vapor sodio Alta Presión 78

Halógena convencional Halogenuros metálicos 70

Halógena convencional Fluorescentes compactas 70

Incandescencia Fluorescentes compactas 80

Page 48: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 48 de 99

5.1.2.2 Sustitución de balastos

Las reactancias o balastos son accesorios para utilizar en combinación con las lámparas de descarga y fluorescentes, limitan la corriente que circula por ellas para un funcionamiento adecuado. Suministran además la corriente y tensión de arranque necesarias en cada caso. Los balastos pueden ser electrónicos o electromagnéticos. La mayoría de las instalaciones emplean reactancias electromagnéticas. Sustituyendo estas reactancias por balastros electrónicos se aportarían las siguientes ventajas:

� Un ahorro aproximado del 10-15 % en el consumo eléctrico de cada luminaria, y un 45% en gastos de mantenimiento.

� Se evita la fluctuación o pestañeo de los tubos fluorescentes, lo que conlleva una mejor calidad en la iluminación de los locales y una reducción de la fatiga visual de los trabajadores.

� Se incrementa la vida útil de las lámparas debido a que se consigue una mejor regulación del voltaje, lo que se traduce en un menor desgaste de las mismas.

� No requieren corrección del factor de potencia con condensadores, puesto que no demandan energía reactiva como las reactancias electromagnéticas.

Total 146w Total 127wDisminución del consumo energético 13%

COMPARACIÓN ENTRE BALASTO CONVENCIONAL Y BALASTO ELECTRÓNICOLuminaria con tubos fluorescentes de 2x58w con

balasto convencionalLuminaria con tubos fluorescentes de 2x58w con

balasto electrónicoPotencia absorbida Potencia absorbida

Lámparas (2x58w) 116w Balasto convencional 30w

Lámparas (2x58w) 116w Balasto electrónico 11w

Fuente:Guia de ahorro energético en instalaciones industriales (Centro de Ahorro y Eficiencia Energética de Madrid)

En el siguiente cuadro se observa el porcentaje de pérdidas de estos equipos, sobre la potencia da lámpara, en función del tipo de lámpara y de balasto:

Pérdidas en la potencia según el tipo de lámpara y de balasto

Tipo de balasto Tipo de lámpara Electromagnético

estándar Electromagnético de bajas pérdidas

Electrónico

Fluorescentes 20-25% 14-16 % 8-11 % Lámpara de descarga 14-20% 8-12 % 6-8 % Halógenas de baja tensión

15-20% 10-12 % 5-7 %

Page 49: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 49 de 99

Equipo Inversión adicional Retorno

Balasto electrónico para lámpara de halogenuros metálicos Balasto electrónico para lámpara de vapor de sodio a alta presión Balasto electrónico para lámpara de vapor de sodio a baja presión Balasto electrónico para lámpara de vapor de mercurio

100 euros 4-6 años

(Valores medios para un funcionamiento de 4300 horas/año).

Ejemplo: Sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos En una empresa textil se ha observado que la totalidad de sus luminarias poseen balastos de tipo electromagnético por lo que se propone la sustitución de las reactancias actuales por balastos electrónicos. La empresa dispone de 184 tubos fluorescentes de 58W funcionando una media de 3000h/ año. Con la instalación de balastos electrónicos (sin regulador de flujo lumínico) el ahorro anual es de unos 770€/año. Y el coste de la instalación es de unos 3.200€, de forma que la amortización de la inversión se llevaría a cabo en un entorno de 4,2 años. Sustitución de balastos

Inversión Ahorro anual Amortización

3.200 € 720 € 4,2 años

5.1.2.3 Plan de mantenimiento La pérdida más importante del nivel de iluminación está causada por el ensuciamiento de la luminaria en su conjunto (lámpara + sistema óptico). Es fundamental la limpieza de sus componentes ópticos como reflectores o difusores; estos últimos, si son de plástico y se encuentran deteriorados, se deberían sustituir. Según el CTE (Código Técnico de Edificación) se debe proceder a la limpieza general de luminarias, como mínimo, 2 veces al año. Con esta periodicidad de limpieza se recupera un 20% de la iluminancia de las luminarias.

Page 50: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 50 de 99

Es importante tener en cuenta que la depreciación de la iluminación después de 6 meses de la limpieza de la luminaria es del orden del 30%, y al cabo de un año casi del 40%. El flujo lumínico de las lámparas disminuye con el tiempo de utilización y una lámpara aunque puede seguir funcionando después de la vida útil marcada por el fabricante, su rendimiento lumen/watio puede situarse por debajo de lo aconsejable y se tendría una instalación consumiendo más energía de la recomendada. Se recomienda que el período de reposición de luminarias no exceda de los 3 años, de este modo se evita el quedarse sin iluminación durante la jornada de trabajo y permitirá aplicar las mejoras existentes en ese momento en eficiencia energética, que no existían hace tres años. Un buen plan de mantenimiento significa tener en explotación una instalación que produzca un ahorro de energía, y para ello será necesario sustituir las lámparas al final de la vida útil indicada por el fabricante. Habrá que tener en cuenta que cada tipo de lámpara (y en algunos casos según potencia) tiene una vida útil diferente. 5.1.2.4 Sistemas de regulación

Los sistemas de regulación y control apagan, encienden y regulan la luz según interruptores, detectores de movimiento y presencia, células fotosensibles o calendarios y horarios preestablecidos. Permiten un mejor aprovechamiento de la energía consumida, reduciendo los costes energéticos y de mantenimiento, además de dotar de flexibilidad al sistema de iluminación. El ahorro energético conseguido al instalar este tipo de sistemas puede ser de hasta un 70 %. Como no todas las zonas requieren el mismo tratamiento, es importante controlar las luminarias de cada zona mediante circuitos independientes. Por ejemplo, las luminarias que se encuentren próximas a las ventanas deben poder regularse en función de la luz natural de distinta forma que el resto de las luminarias de una sala o habitación. El sistema de control más sencillo es el interruptor manual. Su uso correcto, apagando la iluminación en periodos de ausencia de personas, permite ahorros significativos, más aún cuando en una misma sala hay varias zonas controladas por interruptores distintos, de forma que una pueda estar apagada aunque otras estén encendidas. Existen interruptores temporizados que apagan la iluminación tras un tiempo programado y que son más convenientes en lugares dónde las personas permanecen un tiempo limitado. Por ejemplo, el hall de un edificio de viviendas o los servicios o escaleras de un edificio de oficinas. Los detectores de presencia o movimiento encienden la iluminación cuando detectan movimiento y lo mantienen durante un tiempo programado. Son muy útiles para zonas de paso o permanencia de personas durante poco tiempo.

Page 51: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 51 de 99

En los edificios en los que existe un horario definido, es posible encender y apagar la iluminación automáticamente por control horario, en función de los distintos días de la semana, incluyendo los tiempos libres (comidas, etc.), haciendo distinción entre fines de semana y días laborables, o incorporando periodos festivos. A continuación se incluyen los costes y el período de retorno de la inversión en sistemas de regulación y control da iluminación (mano de obra e IVA incluido):

Equipo Inversión adicional Retorno*

Detector de presencia 30 euros 2 años Balasto electrónico regulable (A1) + fotocélula (regulación en función do aporte de luz natural) 65 euros 4 años

Temporizador 20 euros 1 años

Interruptor horario 90 euros 2 años *Valores medios para un funcionamiento de 4000 horas/ano

Ejemplo: Ahorro por instalación de detectores de presencia La iluminación interior de una empresa del sector textil se compone principalmente de tubos fluorescentes de 36 W y 58 W con balastos electromagnéticos. En la nave del almacén existen hasta 6 zonas de iluminación diferenciadas mientras que le taller está dividido en dos zonas de trabajo.

Conforme a la utilización actual cabe destacar que no se está realizando un uso eficiente de la iluminación interior de la nave pues las luminarias permanecen encendidas la mayor parte de la jornada. Se observa que un mismo interruptor enciende luminarias de dos zonas distintas. Así mismo, en la zona con mayor tránsito, pasillo central del almacén desde la puerta principal de la fábrica hasta la puerta de acceso a la nave de proceso, las luminarias no pertenecen a un mismo grupo de maniobra. Se recomienda la instalación de detectores de presencia en las zonas de almacén de producto, donde la frecuencia de paso diaria es menor. El número total de detectores a instalar es seis, y el número de luminarias afectadas por esta medida es dieciocho.

Para realizar el estudio técnico económico se ha tenido en cuenta un funiconamiento anual de la instalaciónde iluminación de 2.000 h, un precio del kWh de 0,08 € y una inversión de 550€. Como resultado de la aplicación de esta medida se han obtenido los siguientes resultados:

Page 52: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 52 de 99

Ahorro por instalación de detectores presencia

Inversión Ahorro económico Amortización

550 € 116 €/año 4,7 años

5.1.3 AIRE COMPRIMIDO Se considera un sistema neumático a todo aquel que funciona en base a aire comprimido, esto es, aire a presión superior a una atmósfera, el cual puede emplearse para empujar un pistón, como en una perforadora neumática; hacerse pasar por una pequeña turbina de aire para mover un eje, como en los instrumentos odontológicos o expandirse a través de una tobera para producir un chorro de alta velocidad, como en una pistola para pintar. El aire comprimido se obtiene sometiendo aire a presión por medio de un compresor. El aire no sólo se comprime sino que también suele deshumidificarse y filtrarse. Una gran instalación neumática se compone de diferentes dispositivos sencillos de trabajo. El siguiente cuadro muestra los diferentes agentes que intervienen en la producción, tratamiento, distribución, regulación y actuación del aire comprimido.

5.1.3.1 Tipo de compresores En la actualidad existen diferentes tipos de compresores empleados en la industria, que se diferencian principalmente en la forma de comprimir el aire atmosférico. En función de la aplicación final del aire comprimido y el rango de operación (caudal y presión de descarga) será recomendable emplear un tipo u otro de compresor.

Tipología de los compresores de aire

Desplazamiento fijo Desplazamiento variable

(Turbocompresores)

Alternativos Rotativos Piston Membrana Paletas Tornillo Roots

Radial Axial

Generalmente los compresores alternativos son capaces de un rendimiento mayor a carga nominal y los compresores de tornillo permiten una mejor regulación de carga con lo cual en

Page 53: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 53 de 99

función de las demandas de aire compensará el empleo de uno u otro. Si se consume el 100% de la potencia nominal será mejor elegir un compresor alternativo y en caso contrario de tornillo. A continuación se puede apreciar los rangos de operación recomendados para diferentes tipos de compresores: Compresores a pistón Para altas presiones es necesario recurrir a varias etapas de compresión. Un compresor lubricado durara más que uno que no lo está. Hay que tener cuidado de no lubricar en exceso, porque la carbonización del aceite en las válvulas puede ocasionar adherencias y sobrecalentamiento. Además, los tubos de descarga saturados con aceite son un riesgo potencial de incendio, por lo que se debe colocar corriente abajo un separador para eliminar el aceite. Los problemas más grandes en los compresores con cilindro lubricado son la suciedad y la humedad, pues destruyen la película de aceite dentro del cilindro.

10-1 1 10 102 103 104

105 104 103 102 10

AXIAL

MEMBRANA

CENTRÍFUGO SIMPLE ETAPA

CENTRÍFUGO MULTIETAPA

TORNILLO

ALTERNATIVO SIMPLE ETAPA

ALTERNATIVO MULTIETAPA

ROT. PALETAS

ROT. LÓBULO

ROT. ANILLO

CAUDAL DE ENTRADA [m3/min]

PR

ESIÓ

N D

ESCA

RG

A [

kP

a]

RANGOS DE OPERACIÓN PARA COMPRESORES DE GAS

Page 54: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 54 de 99

Compresores de membrana Permiten la producción de aire comprimido absolutamente exento de aceite, puesto que el mismo no entra en contacto con el mecanismo de accionamiento, y en consecuencia el aire presenta gran pureza. Utilizados en medicina y ciertos procesos químicos donde se requiera aire sin vestigios de aceite y de gran pureza. No utilizados en general para uso industrial. Los compresores de diafragma accionados mecánicamente, se fabrican únicamente para pequeñas capacidades y presiones moderadas, además como bombas de vacío. Las unidades con accionamiento hidráulico son más apropiadas para la producción de altas presiones. Compresores de paletas De requerirse aire exento de aceite, las paletas deben ser hechas de materiales autolubricantes, tipo teflón o grafito. Alcanzan una vida útil de 35.000 a 40.000 horas de funcionamiento dado el escaso desgaste de los órganos móviles (paletas) por la abundante presencia de aceite. Este tipo de compresores suministran un flujo casi sin pulsaciones y en forma continúa utilizando un depósito de dimensiones reducidas que actúa de separador de aceite. Compresores de tornillo Los dos rotores no están en contacto entre sí, de modo tal que tanto el desgaste como la lubricación resultan mínimos. Esto se logra a través de un juego de engranajes que mantiene el sincronismo de giro de los rotores y evita que estos presionen unos contra otros, asegurándose la estanqueidad necesaria por la estrecha tolerancia de los juegos que existen entre ellos y la de estos con la carcasa. Se construyen de 1, 2 o más escalones de compresión y entregan un flujo casi continuo por lo que las dimensiones del depósito son reducidas, cumpliendo más bien funciones de colector y separador de aceite que de acumulador. Compresores Roots Solo transportan el volumen de aire aspirado del lado de aspiración al de compresión, sin comprimirlo en este recorrido. No hay reducción de volumen y por lo tanto tampoco aumento de presión. El volumen que llega a la boca de descarga, todavía con la presión de aspiración, se mezcla con el aire ya comprimido de la tubería de descarga y se introduce en la cámara llegando este a la presión máxima siendo luego expulsado. Resultan apropiados cuando se requiera aire comprimido a bajas presiones completamente libre de rastros de lubricante. Turbocompresores radiales Pueden ser de una o varias etapas de compresión consecutivas. Son maquinas de alta velocidad, siendo esta un factor fundamental en el funcionamiento ya que está basado en principios dinámicos, siendo la velocidad de rotación del orden de las 15.000 a 20.000 rpm, incluso

Page 55: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 55 de 99

mayores. Ofrece una variación bastante amplia en el flujo con un cambio pequeño en la carga. La ausencia de piezas en rozamiento en la corriente de compresión permite trabajar un largo tiempo entre intervalos de mantenimiento, siempre y cuando los sistemas auxiliares de aceites lubricantes y aceites de sellado estén correctos. Se pueden obtener grandes volúmenes en espacio reducido. Su característica es un flujo suave y libre de pulsaciones. Un aumento pequeño en la caída de presión en el sistema de proceso puede ocasionar reducciones muy grandes en el volumen del compresor. Se requiere un complicado sistema para aceite lubricante y aceite de sellado. Turbocompresores axiales La alta eficiencia y la capacidad más elevada son las únicas ventajas importantes que tienen los compresores de flujo axial sobre las maquinas centrífugas, para las instalaciones estacionarias. Su tamaño y su peso menores no tienen mucho valor, teniendo en cuenta, sobre todo, el hecho de que los precios son comparables a los de las maquinas centrífugas diseñadas para las mismas condiciones. Las desventajas incluyen una gama operacional limitada, mayor vulnerabilidad a la corrosión y la erosión y propensión a las deposiciones. Se destinan a aquellas aplicaciones, en que es preciso disponer de un caudal constante a presiones moderadas. Los compresores axiales son más adecuados, para aquellas plantas que precisen grandes y constantes caudales de aire. Una aplicación muy frecuente es el soplado de los altos hornos.

5.1.3.2 Coste y eficiciencia de la producción de aire comprimido La producción de aire comprimido en la industria es un proceso costoso. Estudios energéticos del funcionamiento del aire comprimido en la industria cifran el gasto económico en 1 céntimo de €/ minuto por cada m3/minuto de aire aspirado por el compresor lo que implica un coste medio diario de 14,4 € y anual de 3.500 € por la energía eléctrica consumida. El siguiente gráfico muestra el gasto económico al emplear un compresor por minuto de funcionamiento en función de la potencia del aparato.

Page 56: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 56 de 99

Se debe tener en cuenta que estos datos son orientativos y que han calculado a partir de un consumo del compresor de 6,5 m3/min/kW y un coste de la energía eléctrica 9c€ kWh) Desde el punto de vista termodinámico el proceso de compresión del aire es muy ineficiente por el bajo rendimiento de los compresores pues la mayor parte de la energía se convierte en calor. En el siguiente gráfico se muestra mediante un diagrama de SANKEY el flujo energético y económico en el proceso de compresión.

Fuente:Guia de ahorro energético en instalaciones industriales (Centro de Ahorro y Eficiencia Energética de Madrid)

A continuación se enumeran algunas recomendaciones prácticas para la producción y mantenimiento del aire comprimido en la industria. 5.1.3.3 Presión de suministro Conviene comprobar la presión mínima de trabajo de los equipos conectados y las pérdidas de presión en la red. La presión de compresión puede ajustarse fácilmente y conviene consultar el manual de instrucciones de la máquina o al suministrador del compresor. El consumo de energía se incrementa al aumentar la presión del aire comprimido. Por ejemplo, si se trabaja a 6 bar en lugar de a 7 bar el ahorro de costes energéticos supone un 4%. Por todo esto se recomienda que las herramientas neumáticas se empleen a la menor presión posible

Page 57: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 57 de 99

5.1.3.4 Aislamiento de ramales no utilizados Es interesante localizar e identificar las tuberías de aire no utilizadas en la actualidad. Si está seguro de que no se van volver a usar, es recomendable desmantelar los circuitos. Si no, cortar la conexión y hácerla estanca. (CAP soldado, brida ciega. etc). Las tuberías y ramales no utilizados y que no están aislados, se presurizan y vacían cada vez que presuriza/despresuriza el sistema de aire. Estas tuberías y ramales pueden ser una fuente potencial de fugas.

5.1.3.5 Funcionamiento en vacío Se debe evitar el funcionamiento en vacío de los compresores ya que supone un coste muy elevado. Para ello se recomienda:

o Un ajuste correcto de los temporizadores o Puesta en marcha de los compresores sólo cuando hay demanda o Parada de los compresores cuando no hay demanda durante un tiempo prolongado

5.1.3.6 Mantenimiento de filtros Es importante comprobar periódicamente el estado de limpieza de los filtros de aire ya que los filtros sucios incrementan el consumo energético y el consumo de aire. El mantenimiento incorrecto del sistema de tratamiento de aire implica un aumento del consumo de energía que puede ascender hasta un 30%. 5.1.3.7 Calor de refrigeración En los compresores refrigerados por aire analizar si es fácil conducir el aire templado y recuperar el calor para ayudar en operaciones de secado o en la calefacción de las naves en invierno, actuando indirectamente como una cortina de aire. 5.1.3.8 Reparación de fugas También es recomendable el empleo de instalaciones centralizadas (ya que funcionan mejor a cargas parciales), el tratamiento de aire se aspiración y realizar inspecciones en las tuberías de distribución periódicamente (detección de fugas).

Ejemplo: Reparación de fugas en una instalción de aire comprimido Una industria textil posee un compresor de 15 CV que presenta una fuga en su sistema de

Page 58: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 58 de 99

distribución. Las pérdidas generadas en este sistema resultan significativas teniendo en cuenta que son pérdidas en proceso continuo. Se debe tener en cuenta que una fisura de 1mm provoca un consumo extra de un kW. En el siguiente recuadro podemos ver el ahorro anual que representa reparar la fuga así como el coste de llevar cabo la medida y su periodo de amortización. Reparación de fugas de aire comprimido

Inversión Ahorro anual Amortización 100 € 750 € 1,6 meses

5.1.4 OTROS CONSUMOS ELÉCTRICOS

En industria textil existe multitud de maquinaria consumidora de energía eléctrica como son las sierras en la sección de corte, las máquinas de coser en la de costura, las planchas (sobre todo si obienen vapor por resistencias eléctricas) en la sección de planchado, las termofijadoras o las plataformas hidráulicas en las secciones de almacén y expedición. En algunas ocasiones estas máquinas son de elevada potencia y representan un consumo eléctrico muy notable en la empresa. Por lo anterior cualquier actuación que implique una reducción en el consumo de estos aparatos de gran potencia representará una reducción de la factura eléctrica. Es importante conocer cuáles son estos equipos, evitar que funcionen en vacío, intentar que funcionen con la potencia adecuada e incluso desplazar su horario de funcionamiento a aquellos en los que la economía sea más barata. A continuación se indican las medidas de actuación a realizar sobre esta maquinaria de gran consumo: 5.1.4.1 Equipos de medida Para conocer que maquinaria demanda una mayor cantidad de energía se recomienda instalar equipos de medición de consumo energético. De este modo se sabrá hacia qué servicios hay que dirigir medidas de ahorro y eficiencia energética (variadores de frecuencia, filtros de armónicos, baterías de condensadores…). Además estas mediciones permitirán establecer ratios de consumos y realizar comparaciones a lo largo del tiempo para estudiar su variación. 5.1.4.2 Automatización de paradas De este modo se evitará que la maquinaria funcione cuando a cadena de producción esté parada como puede ser el caso de cintas transportadoras o embaladoras.

Page 59: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 59 de 99

5.1.4.3 Variadores de frecuencia Es recomendable emplear variadores de frecuencia en máquinas con continuos arranques y paradas (Ventiladores y soplantes, Transportadoras con velocidad variable (cintas, rodillos,…..), Grúas y montacargas, Bombas centrífugas, Tornos y fresadoras) así como en aquellas que empleen diferentes niveles de velocidad durante su funcionamiento. Resulta recomendable emplearlos en máquinas de más de 1kW de potencia. Se estiman ahorros de entre el 10% y el 30% en su consumo energético. El objetivo de incorporar variadores de frecuencia en los motores de elevada utilización o potencia es ajustar, de forma continua y automática, la velocidad de giro del motor a la carga del equipo, modificando la corriente que se le aplica a los bobinados del motor. Este circuito electrónico evita consumos excesivos de electricidad en el arranque y regula la velocidad del motor, pudiendo funcionar a menor potencia En el caso de bombas y soplantes, el par motor es proporcional al cuadrado de esta velocidad, y la potencia lo es al cubo. Por esta razón, una pequeña reducción de este parámetro puede derivar en un ahorro importante de energía, que puede ser del orden del 25% al 30% del consumo eléctrico, e incluso más, para motores de elevada potencia y uso anual. Con estos ratios, aunque son equipos que requieren una inversión importante, se obtiene una buena rentabilidad. Ejemplo: Instalación de variadores de frecuencia Una empresa del sector textil cuenta con un sistema de corte de 30 kW. Este sistema está dimensionado para poder trabajar de modo eficiente en los picos de demanda pero el resto del tiempo podría trabajar a menor carga. La instalación de un regulador de carga permitiría reducir la potencia nominal un 20% lo que supondría al cabo del año (suponiendo un funcionamiento de 4.000h) un ahorro de 25.000 kWh que se traduciría en ahorro económico de 2.000€/año (8c€/kWh). Ahorro por instalación de variadores de frecuencia

Inversión Ahorro económico Amortización 3.000 € 2.000 €/año 1,5 años

5.1.4.4 Cambio de horario del proceso productivo

En las horas centrales del día la energía eléctrica es más cara que en otras franjas horarias por lo que se deberá tratar de, siempre y cuando lo admita el proceso productivo, desplazar los consumos a períodos horarios en los que la energía eléctrica sea más barata. Esta medida aunque no supone un ahorro energético para la empresa sí que supone un ahorro económico.

Page 60: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 60 de 99

5.1.4.5 Otras recomendaciones

Además se recomienda:

• Distribuir la electricidad en el interior de la empresa al mayor voltaje posible. • No ajustar demasiado la potencia eléctrica del transformador a la potencia eléctrica

necesaria. Se recomienda que la potencia sea aproximadamente un 50% de la potencia media demandada.

• Los cables eléctricos no han de ir sobrecargados. Ha de tenerse especial cuidado a la hora de realizar ampliaciones en las instalaciones eléctricas respetando la normativa de agrupación de conductores.

• Instalar filtros de armónicos para minorar los efectos nocivos de estos, especialmente perniciosos en equipos electrónicos e iluminación.

• Los motores han de estar lo menos sobredimensionados posibles • Instalar los sistemas de protección lo más cercanos posibles a la máquina

5.2 ENERGÍA TÉRMICA

5.2.1 GENERACIÓN DE VAPOR

En la industria textil objeto de estudio se demanda vapor para el proceso de planchado. En las empresas pequeñas este servicio se obtiene mediante resistencias eléctricas incorporadas a los centroo de planchado mientras que en las empresas de mayor envergadura el vapor se genera de modo centralizado a través de calderas de combustibles fósiles (gasoil). En los siguientes apartados enumeran diferentes medidas orientadas al ahorro energético y económico en la producción de vapor.

• Eficiencia en el proceso de producción vapor

o Tratamiento del agua de alimentación y retorno de condensados o Control de nivel modulante para alimentación de agua o Control de la combustión o Recuperación de calor en los humos o Elección de combustible o Sustitución de calderas o Cambio de quemadores

Page 61: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 61 de 99

5.2.1.1 Tratamiento de agua de alimentación y recuperación de condensados

El agua de la red, de los pozos o de cualquiera otra fuente trae una serie de impurezas que deben ser depuradas antes de su utilización en el proceso de generación de vapor por los siguientes motivos:

- Minimizar la corrosión en la caldera, en el sistema de distribución del vapor y en el sistema de retorno de condensados.

- Evitar la formación de incrustaciones en la caldera que perjudicarán el intercambio de calor.

- Minimizar la formación de espumas y arrastres de agua de caldera con el vapor, con el fin de obtener un vapor limpio y seco.

Las principales técnicas de tratamiento del agua son las siguientes:

- Reducción de nivel de sólidos disueltos por desmineralización, ósmosis inversa. - Eliminación térmica o química del oxígeno para evitar oxidaciones y bolsas de gases

(malos conductores del calor). - Química para evitar incrustaciones. - Química para mantener condiciones un poco alcalinas y prevenir la corrosión.

En la industria textil el circuito que realiza el vapor es de tipo cerrado lo que minimiza la aportación de agua nueva al proceso y por tanto se reduce el coste de pretratamiento. El agua condensada sique siendo apta para un nuevo ciclo; únicamente es preciso eliminar los gases disueltos. Esta operación se realiza principalmente por eliminación térmica, esto es, al elevar la temperatura del agua el contenido de oxígeno disuelto se reduce. La elevación de temperatura del tanque de alimentación se hace aprovechando el calor disponible del propio condensado y en ocasione se inyecta vapor vivo procedente de la caldera. En función del volumen de condensados recuperados y de la temperatura conseguida en el tanque de alimentación a la caldera se debe de prestar atención a realizar una adecuada mezcla del retorno de condensados y del agua de aportación, evitando que la energía térmica disponible en el condensado se disipe en forma de revaporizado a la atmósfera. Para evitar este revaporizado bastará con una disposición adecuada de los entubados de entrada y de los condensados.

Page 62: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 62 de 99

Fuente: Inega 5.2.1.2 Control de nivel modulante para alimentación de agua Fuente: INEGA

El nivel de agua en el interior de una caldera se debe mantener entre unos valores límite. Si el nivel baja del límite inferior los entubados se pueden recalentar por encima de la resistencia del acero. Si, por el contrario, el nivel del agua supera el límite superior existe riesgo de arrastre del agua con vapor que se está enviando al proceso. En las calderas antiguas cuando la evaporación reducía el nivel del agua por debajo de un valor programado, se ponían en funcionamiento la bomba y se inyectaba agua hasta llegar al nivel programado. Esta incorporación brusca de agua a menor temperatura de la interior rompe el equilibrio agua-vapor de la caldera, haciendo que parte del vapor recién generado condense y provoque niebla, por lo que el vapor enviado a proceso irá empapado de agua, y transportará una menor energía. Los controles modulantes del sistema de alimentación de agua a la caldera regulan su entrada de forma casi continua, impidiendo que se rompa el equilibrio interior y presentando, por lo tanto, las siguientes ventajas respecto a un control todo/nada: -Presión y caudal de vapor más estable -Mayor eficiencia en la operación del quemador -Menor fatiga térmica sobre la pared de la caldera -Menor arrastre de agua con vapor Por todos estos motivos es recomendable la instalación de estos controles modulantes. Hay que destacar, finalmente, que en salas con varias calderas se puede implementar una estación central de bombeo.

5.2.1.3 Regulación y control de la combustión

Las principales causas que disminuyen el rendimiento de las calderas son las siguientes:

RETORNO DE CONDENSADOS AL TANQUE DE ALIMENTACIÓN

Page 63: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 63 de 99

-Exceso de aire en la combustión. -Exceso de la temperatura de salida de humos por la chimenea. El exceso de aire se corrige regulando correctamente la entrada de aire en el quemador, mientras que el exceso de temperaturas de la salida de humos se pode solucionar instalando un turbulador, limpiando la suciedad o regulando el tiro de la chimenea. Para mantener un adecuado rendimiento de los generadores de vapor se deben realizar controles periódicos (por lo menos trimestrales) de los parámetros de la combustión. Además del control de la combustión, es muy importante a aplicación del programa de mantenimiento preventivo que se detalla a continuación, dependiendo, en todo caso, del tipo de caldera y de las recomendaciones particulares del fabricante:

Purga de niveles Diaria Revisión de quemadores Semanal Anotación consumo eléctrico motor quemador Mensual Disparo manual de válvulas de seguridad Semanal Limpieza de entubados Mensual Revisión de bombas y ventiladores Mensual Revisión de instrumentación Mensual Inspección del aislamiento de la caldera Trimestral Verificación inexistencia de fugas Semestral Inspecciones y pruebas reglamentarias Anual

La eficiencia en la combustión será máxima cuando las pérdidas sean mínimas, para lo cual la combustión debe ser lo más perfecta posible. Las pérdidas principales se concentran en: -Calor sensible de los gases. Son más elevadas según aumenta el exceso de aire (menor porcentaje de CO2 en gases) y la temperatura de salida de gases. -Calor latente de los gases con combustibles sólidos y líquidos. Aumentan con la presencia de inquemados gaseosos (principalmente CO), consecuencia de un defecto de aire o de un mal reparto de este. -Calor sensible en cenizas: Son prácticamente inevitables. -Calor latente en cenizas con combustibles líquidos y gaseosos: Se deben a inquemados sólidos. Para minimizar las pérdidas se deben corregir:

• Exceso de aire: el mantenimiento de la correcta relación aire-combustible es el factor más importante en la eficiencia de la combustión. El aire en exceso por encima de lo

Page 64: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 64 de 99

requerido para la combustión completa, aumenta la pérdida por calor sensible en humos y reduce la temperatura de la llama. Para controlar este exceso de aire se mide el porcentaje de CO2 o de O2 de los humos, de forma que a mayor CO2 menor exceso de aire, y a mayor O2 mayor exceso de aire. Los valores correctos de CO2 o de O2 de los gases de combustión dependen de: tipo de combustible empleado y tamaño de este, en el caso de los sólidos; tipo de equipación de combustión empleado; tipo del hogar de la caldera... A título orientativo es válida la siguiente tabla:

Combustible Exceso de aire (%) CO2 (%)

C. líquido 15-25 14-12 C. gaseoso 5-15 10-8 Carbón 30-50 17-13 Madera 40-70 16-11

• Defecto de aire: la combustión con defecto de aire debe ser evitada siempre, pues da

lugar a la aparición de inquemados (principalmente CO) y crea depósitos en las superficies de intercambio de calor que reducen la transferencia térmica, originando además obstrucciones en los conductos. La medida de opacidad en los gases permite determinar el grado de inquemados en la combustión. El índice opacimétrico en la escala de Bacharach debe mantenerse en valores 1 y 2, no superando en ningún caso el valor 3. La graduación, segun las características de la combustión y la producción de deposiciones, es la siguiente:

IB (*) Combustión Deposición producida

1 Excelente Inapreciable

2 Buena Ligera. No aumenta la temperatura de gases apreciablemente

3 Media Hay cierta cantidad. Se necesita limpieza una vez al año. 4 Pobre Condiciones límite. Limpieza frecuente

5 Muy pobre Mucha deposición y muy pesada

(*) IB = Índice de Bacharach

• Una temperatura de gases alta puede ser debida a:

-Exceso de tiro. -Suciedad en las superficies de intercambio de calor. -Deterioración da cámara de combustión. -Equipo de combustión desajustado. -Cámara de combustión mal diseñada.

Page 65: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 65 de 99

A continuación, se recogen unas tabla que indican las pérdidas por chimenea en función da temperatura de salida de gases de combustión y del porcentaje de exceso de aire. A continuación se muestra la tabla del gasóleo C y gas natural.

Gasóleo C

O2 CO2+SO2 Exceso de Aire Gases

Pérdidas en gases de combustión(%) en función de: (T gases-T ambiente)(ºC)

(%) (%) (por uno) (kg/kg) 100 140 180 220 260 300 0 16 1 14,73 3,8 5,4 6,9 8,5 10,1 11,8 1 15,23 1,04 15,38 4 5,6 7,2 8,9 10,6 12,3 2 14,46 1,09 16,11 4,1 5,8 7,6 9,3 11 12,8 3 13,7 1,15 16,91 4,3 6,1 7,9 9,7 11,6 13,4 4 12,93 1,22 17,8 4,6 6,4 8,3 10,2 12,1 14,1 5 12,16 1,29 18,81 4,8 6,8 8,8 10,8 12,8 14,8 6 11,4 1,38 19,96 5,1 7,2 9,3 11,4 13,6 15,7 7 10,63 1,47 21,27 5,4 7,6 9,9 12,1 14,4 16,7 8 9,86 1,58 22,78 5,8 8,2 10,6 13 15,4 17,9 9 9,1 1,71 24,55 6,2 8,8 11,4 14 16,6 19,2 Gas Natural

O2 CO2+SO2 Exceso de Aire Gases

Pérdidas en gases de combustión(%) en función de: (T gases-T ambiente)(ºC)

(%) (%) (por uno) (kg/Nm3) 100 140 180 220 260 300 0 11,97 1 14,22 4 5,7 7,4 9,1 10,8 12,5 1 11,4 1,04 14,83 4,2 5,9 7,7 9,4 11,2 13 2 10,82 1,09 15,5 4,4 6,1 8 9,8 11,7 13,5 3 10,25 1,15 16,25 4,6 6,3 8,3 10,3 12,2 14,1 4 9,68 1,21 17,09 4,8 6,6 8,7 10,7 12,8 14,8 5 9,1 1,32 18,03 5 6,9 9,2 11,3 13,4 15,5 6 8,53 1,4 19,1 5,3 7,3 9,7 11,9 14,1 16,4 7 7,95 1,5 20,32 5,6 7,7 10,3 12,6 15 17,4 8 7,38 1,62 21,73 6 8,2 10,9 13,4 16 18,5 9 6,81 1,75 23,39 6,4 8,8 11,7 14,4 17,1 19,8

• Una temperatura de gases alta puede ser debida a:

-Exceso de tiro. -Suciedad en las superficies de intercambio de calor. -Deterioración da cámara de combustión. -Equipo de combustión desajustado. -Cámara de combustión mal diseñada.

• Baja proporción CO2: se puede deber a:

Page 66: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 66 de 99

-Exceso o defecto de aire -Falta de estanquidad en la cámara de combustión -Exceso de tiro -Llama desajustada -Quemador actuando en períodos de tiempo cortos o mal regulado -Boca de pulverización deteriorada o sucia -Mala atomización

• Gases opacos: las concentraciones de CO no deben exceder de 400 ppm (0,04 %), valor especificado en algunas legislaciones. Valores por encima se pueden deber a: -Defecto de aire -Mezcla no homogénea de combustible y aire -Mal diseño o ajuste de la cámara de combustión. -Llama incidiendo en superficies frías

• Otros puntos de interés: -Adecuar la regulación del trabajo en instalaciones con varias calderas para que trabajen con un rendimiento lo más cercano posible al óptimo. -Comprobar que la caldera no trabaja a una presión excesiva innecesaria para el proceso. -Control de purgas: si estas son excesivas, pueden ser debidas a un mal tratamiento da agua de entrada.

Ejemplo: Ajuste del aire de combustión En una industria se emplea para la generación de vapor una caldera de gasoil de 870.000 kcal/h el consumo anual de cobustible asciende a 296.000 litros año, valorados en 181.000€. Realizada la medición de los gases de chimenea, se observó que la caldera trabaja con un importante exceso de aire provocando una pérdida de rendimiento del 2,4 %. Para corregir esta situación, llega con ajustar la entrada de aire en el quemador, reduciendo el citado exceso. A continuación se resumen los parámetros económicos de esta inversión: Ahorro por ajuste del aire de combustión

Inversión Ahorro en

combustible Ahorro económico Amortización

450 € 8.000 litros 4.880 € 1 mes

Por lo tanto se recomienda hacer análisis de gases de combustión para evitar desviaciones del punto óptimo de funcionamiento.

Page 67: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 67 de 99

5.2.1.4 Recuperación de calor en los humos: turbuladores y economizadores

Economizadores En algunos casos puede ser de interés recuperar el calor de los gases de escape por debajo de la temperatura de generación de vapor. La solución consiste en poner un economizador o intercambiador gases-agua o gases-aire, por el que se hacen pasar los gases producto de la combustión por un lado y el fluido a calentar por el otro. Estas instalaciones son altamente recomendables en calderas con fluidos gaseosos por el importante aumento de rendimiento que se puede alcanzar (superior a 4 %) sin problemas de corrosión. Turbuladores En las calderas pirotubulares, en caso de que la temperatura de humos sea excesivamente alta, estando los otros parámetros de la combustión próximos a los valores recomendados, es aconsejable a instalación de turbuladores en los entubados de un de los pasos de humos de la caldera, para aumentar la transferencia de calor de los humos al agua. El período de amortización de este avance es de 8 a 12 meses. Conviene tener en cuenta que el ventilador del quemador tiene que ser adecuado para vencer la pérdida de carga adicional debida a los turbuladores, lo que puede ser un problema importante sobre todo en calderas con entubados largos y de tres pasos, aunque en este tipo de calderas no suelen tener problemas de temperaturas excesivas en la salida de gases. 5.2.1.5 Recuperación del calor de las purgas

Las operaciones de purga consisten en la extracción del interior de la caldera de los sólidos disueltos y en suspensión que tenga el agua de alimentación, ya que, al vaporizarse esta, aumenta la concentración de sólidos en el agua que queda sin vaporizar, dando lugar a la aparición de importantes problemas. Es preciso llegar a un adecuado equilibrio entre el caudal de purga y los problemas asociados a los sólidos disueltos. Una purga insuficiente provocaría el aumento de sólidos y su arrastre por el vapor, así como fangos e incrustaciones en el interior de la caldera. Una purga excesiva daría lugar a una elevada pérdida de calor, al precisarse más agua de alimentación, además de una mayor demanda de energía eléctrica para o accionamiento de las bombas de alimentación. Si se conoce la concentración de sales da agua de alimentación (Sa, expresado en mg/l), y la recomendada para el agua del interior de la caldera (Sc, expresado en mg/l, siendo su valor máximo de 4.000), y admitiendo que no haya pérdidas de vapor en la distribución, es fácil

Page 68: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 68 de 99

determinar el caudal óptimo de la purga (el mínimo preciso para mantener el equilibrio necesario entre la entrada y salida de las sales) mediante la siguiente expresión:

Qp = ac

cv

SSQQ

− · Sa

Donde:

Qv = caudal de vapor producido, Qc = caudal de condensado retornado, Qp = caudal óptimo de purga,

dados los tres en kg/h.

Es usual que las calderas de alta presión trabajen con purgas del 2 al 5 % del agua de alimentación, las de media presión con porcentajes del 5 al 10 %, y las de baja presión con valores del 10 al 15 %. De la ecuación del caudal óptimo de purga, se deduce que este puede reducirse aumentado a recuperación de condensados o reduciendo la salinidad del agua de alimentación. La mejor opción para materializar la solución de equilibrio antes comentada consiste en la instalación de un control automático de purgas. Las ventajas de esta solución son las siguientes:

• Mantenimiento del nivel de sólidos disueltos en la caldera, cerca del valor máximo permitido para minimizar la pérdida de calor y costes de tratamiento.

• Prevención de un valor de concentración de sales demasiado alto que causaría arrastres de agua sucia con el vapor.

• Ayuda al mantenimiento de la caldera limpia de incrustaciones. • Minimización de atención personal.

5.2.1.6 Sustitución de combustibles En el panorama actual de tendencia de precios alcista de los productos derivados del petróleo el gas natural aparece como la solución más atractiva para absorber una buena parte de la demanda energética del sector textil. El gas natural es una fuente de energía poco contaminante y con bajo contenido en dióxido de carbono en comparación la otros combustibles fósiles, característica que le permite contribuir a la merma del efecto invernadero, además de implicar un ahorro energético si se sustituyen combustibles fósiles como gasóleo C o fuel.

Page 69: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 69 de 99

El desarrollo de la red de gas gallega abre la posibilidad en muchas industrias texiles de sustituir gasóleo C por gas natural. Ventajas que presenta el relevo de gasóleo C por gas natural:

- Ahorro energético. Mayor rendimiento de los equipos de gas natural. - Ahorro económico. El precio del gas natural es, en general, inferior al del gasóleo. - Ventajas medioambientales. Práctica eliminación de las emisiones de SO2 y reducción de

las de CO2. - Reducción del coste de mantenimiento de la instalación.

Desde el punto de vista energético, para la misma potencia existen equipos de gas en el mercado con un rendimiento superior a los de gasóleo. Esto en parte es debido la que se consiguen menores porcentajes de inquemados como consecuencia de que la mezcla entre combustible y carburante es más homogénea que con el gasóleo. De este modo se reduce el consumo de combustible, y se consigue un importante ahorro energético y económico. En caso de que una industria cuente con una caldera que utilice como combustible gasóleo C, y tenga la posibilidad de disponer de gas natural, se recomienda analizar su reemplazo, que consistirá en el cambio del quemador o de la caldera completa.

Ejemplo: Cambio de caldera de gasóleo C por una caldera de gas natural En una empresa del sector textil se utiliza como combustible gasóleo C. Recientemente ha llegado hasta su ubicación la red de gas natural por lo que la empresa ha estudiado la posibilidad de adaptar las calderas de gasóleo a gas natural (GN) previo estudio del ahorro en el consumo energético de la caldera. Las características que permiten realizar la comparativa entre ambos combustibles son las que siguen a continuación:

Poder calorífico Densidad Coste

(€/kWh) Emisiones de CO2

(g/kWh)

Gasóleo C 11,55 kWh/kg 890kg/m3 0,0617 270,00 Gas Natural 10,83kWh/Nm3 0,828kg/Nm3 0,0351 160,00

La caldera en cuestión consume 21.300 litros/año, que según los datos de la tabla anterior se corresponden con una energía de 219.317 kWh/año. Para este consumo energético, se obtienen para cada combustible los siguientes datos:

Cantidad Coste (€) Emisiones de CO2 (Ton)

Gasóleo C 18.988 kg 13.257 € 59,21 Gas Natural 20.250 Nm3 7.698 € 35,09

Page 70: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 70 de 99

De tal forma que el ahorro económico en combustibles, con el empleo de Gas Natural en lugar de Gasóleo es de 5.559 € anuales. Además, el cómputo de emisiones de CO2 por kWh de energía consumida en la generación de energía con Gas Natural en lugar de Gasóleo se verá reducido en un 41%. El coste de sustitución del quemador existente en la caldera por otro con control de estanqueidad y centralita modulante que permita quemar gas natural está presupuestado en 6.442€, estimándose el coste total de adaptar las instalaciones en unos 9.000€.

Con estos valores se llegaría a amortizar la inversión en un período de 1,6 años.

Ahorro por empleo de caldera de gas natural

Inversión Ahorro económico Amortización

9.000 € 5.600 €/año 1,6 años

5.2.1.7 Sustitución de calderas

Cuando las calderas cuentan con más de 15 años de antigüedad se considera interesante realizar un estudio de la sustitución de las mismas. De modo genérico una instalación nueva puede ahorrar más de un 10% de energía respecto a una instalación de más de 15 años. 5.2.1.8 Quemadores modulantes/todo nada

El quemador modulante reduce el consumo de combustibles ya que inyecta combustible en función de la demanda teniendo múltiples posiciones a diferencia del todo/nada que como su propio nombre indica sólo tiene dos posiciones de funcionamiento, consumiéndose en muchas ocasiones más combustible del necesario. Se recomienda que en el caso de que sea necesario sustituir el quemador actual se haga por uno modulante ya que se conseguirá un ahorro del orden del 8% sobre el combustible consumido.

Ejemplo: Sustitución de quemadores todo/nada por quemadores modulantes Una empresa del sector textil cuenta con una caldera de gasoil de 800.000 kcal/h en la que los quemadores son del tipo todo/nada. Se recomienda que se sustituyan por uno de tipo modulante ya que se conseguiría una reducción de consumo de combustible del orden del 8% puesto que inyecta combustible en función de la demanda, a diferencia del todo/nada que como su propio nombre indica sólo tiene dos posiciones de funcionamiento, consumiéndose en muchas ocasiones más combustible del necesario.

Page 71: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 71 de 99

El coste de sustitución del quemador todo/nada en la caldera es del orden de 7.000€. El ahorro que se conseguiría en combustible sería del orden de 1.800€/año. El retorno de la inversión dependería mucho del estado del quemador existente. En caso de que el quemador estuviera en perfectas condiciones el período de retorno de la inversión es casi de 4 años (suponiendo un precio más o menos estable del gasóleo en los próximos años). Ahorro por empleo de quemadores modulantes

Inversión Ahorro económico Amortización

7.000 € 1.800 € 4 años Esta medida se vería amortizada mucho antes en caso de que el quemador no estuviera en unas condiciones óptimas de funcionamiento y estuviera prevista una futura sustitución del mismo.

5.2.2 REDES DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR

Del mismo modo que es importante producir el vapor de modo eficiente se debe prestar atención al sistema de distribución del mismo. 5.2.2.1 Aislamiento Los elementos a elevada temperatura pierden calor por radiación y convección, mayor cantidad cuanto más elevada sea la diferencia de temperatura entre el foco caliente y su entorno. En función del número de horas de utilización anual de la instalación, las pérdidas de energía pueden llegar a ser significativas, por lo que se hace necesario aislarlas convenientemente con coquilla, lana de roca,... Se estima que un aislamiento adecuado consigue ahorros energéticos entre el 2 y el 4% con unos períodos de amortización del sistema de aislamiento inferiores a 3 años. Se añaden a continuación diferentes tablas relativas a pérdidas de calor en tuberías sin aislar, refiriéndose la Dif de Tª a la existente entre la que se presenta en el interior de la tubería y la que hay en el exterior. 5.2.2.2 Purgadores

Los purgadores son unos elementos imprescindibles en toda red de vapor, dado que, al eliminar el vapor condensado, permiten el óptimo aprovechamiento da calor latente del vapor. El

Page 72: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 72 de 99

purgador es, por lo tanto, un elemento que crea una zona de separación entre el vapor y el condensado. Su objetivo principal es descargar el condensado sin permitir el escape de vapor vivo. En consecuencia, los purgadores con un funcionamiento defectuoso o inadecuado, son importantes puntos de pérdida de energía. El primer factor que hay que considerar es la adecuada selección del purgador para el tipo de aplicación a que va ser destinado, y su correcta instalación. Un purgador que trabaje defectuosamente, bien sea por mala instalación, inadecuación o deterioración, puede originar unas pérdidas de vapor de hasta un 45 % da calor entrante si purga a la atmósfera, y hasta un 25 % si purga a la línea de retorno. En la red de distribución de vapor, el mal funcionamiento y deterioración de los purgadores puede producir pérdidas superiores al 10 % del total de vapor producido por las calderas. Por todo lo anterior, es evidente la importancia de realizar el mantenimiento preventivo de los purgadores de una forma regular, con una periodicidad máxima de seis meses. El período de amortización de la inversión de la sustitución de purgadores en mal estado es de unos ocho meses. Desde el punto de vista del rendimiento energético, los purgadores bimetálicos y de cubeta invertida son más interesantes que los termostáticos y termodinámicos, por lo que debe priorizarse su utilización siempre que sea posible. 5.2.2.3 Fugas de vapor Cualquier fuga de vapor en entubados, válvulas y accesorios en general, representa una pérdida de energía. Este tema debe ser objeto de campañas de mentalización entre el personal, ya que en ocasiones no se le da la importancia que realmente tiene. Incluso es aconsejable establecer un programa de reducción de fugas, para evitarlas o repararlas cuanto antes. En este sentido, cabe señalar que existen empresas especializadas que eliminan las fugas sin necesidad de parar la producción de vapor. El método consiste en inyectar un material plástico antitérmico, que produce el sellado de la fuga. Si esta se produce en la prensa de una válvula también se puede emplear este método. Estos materiales son capaces de trabajar con temperaturas de hasta 500 ºC y presiones de 150 kg/cm2. En una fuga de vapor es imposible calcular las pérdidas exactas, no obstante, pueden aproximarse empleando la siguiente fórmula empírica:

W = D2 · P · 0,2473

Donde:

Page 73: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 73 de 99

W = Fuga de vapor en kg / h D = diámetro orificio de fuga en mm P = presión absoluta en bares Fuente: Spirax Sarco

5.2.3 CLIMATIZACIÓN Aunque no existe ninguna normativa, de obligado cumplimiento, que regule las condiciones interiores de temperatura y humedad en establecimientos industriales es recomendable que las construcciones, sobre todo las oficinas, mantengan unos criterios de eficiencia similares a los del sector doméstico y terciario (actualmente regulados por el CTE DB HE). 5.2.3.1 Control de sistemas de climatización La importancia del control de los sistemas de climatización es fundamental para garantizar el confort necesario para los trabajadores y ajustar la demanda de energía a las necesidades concretas de la nave industrial. Para esto es necesario sectorizar por zonas, y realizar el control de cada una de ellas en función de la ocupación y del uso que se le esté dando. Instalando sondas de temperatura y de calidad de aire interior en zonas comunes, se puede permitir el control de la entrada de aire exterior en función de la demanda de ventilación, logrando un acoplamiento de las necesidades y el correspondiente ahorro de energía. Utilizando sistemas autónomos de control de temperatura por zonas, y regulando las velocidades de los ventiladores o de las bombas de agua, se pueden obtener ahorros que varían entre un 20-30%. Hay que tener en cuenta que por cada grado que aumente la temperatura ambiental, el consumo energético aumenta entre un 5 y un 7%. En lo que se refiere a la regulación se recomienda que:

• Exista una zonificación de los espacios a climatizar • Se instalen termostatos de regulación • El control de temperatura sea accesible al usuario • Las temperaturas se ajusten a los niveles mínimos de confort • Los termostatos estén lejos de las fuentes de frío o calor, y a 1,5m aproximadamente del

suelo.

Page 74: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 74 de 99

5.2.3.2 Cerramientos y aislamientos La normativa actual de aplicación en los proyectos de edificación para calcular el aislamiento térmico es el DB HE-1 Limitación de la demanda energética. El objetivo que pretende es un uso racional de la energía necesaria para al uso de los edificios, reduciendo a límites sostenibles el consumo. Según cálculos previos, puede suponer un ahorro energético del orden del 15-35% respeto el consumo que había con la normativa anterior, dependiendo del tipo de edificio y de la zona geográfica. En lo referente al aislamiento una construcción mal aislada necesita más energía para mantener la temperatura interior. Un aislamiento deficiente genera puentes térmicos y puede provocar la aparición de condensaciones. Para evitar puentes térmicos la mejor solución es dar continuidad al aislamiento en los encuentros entre forjado y fachadas. En los cerramientos dónde el problema es el sobrecalentamiento en verano (fachadas este y oeste y cubiertas) es más eficiente utilizar cámaras de aire ventiladas que mejoran la transmisión térmica y facilitan el control energético. Para conseguir los efectos de enfriamiento dentro de la cámara de aire tiene que estar realmente ventilada y asegurar el tiro térmico. El consumo energético en una instalación de aire puede reducirse mediante un aislamiento térmico adecuado, tanto del local a acondicionar como de los conductos y tuberías de distribución de fluídos (aire y agua). En lo que respecta al aislamiento térmico en las redes de conductos, éste depende del producto utilizado para aislamiento, de su espesor, y de las fugas de aire en el sistema de conductos. Es importante que las tuberías de distribución de fluidos calientes o fríos estén correctamente aisladas y se disponga de un plan de inspecciones periódicas del estado del aislamiento. 5.2.3.3 Sistemas de refrigeración y ventilación En la industria madera se necesia climatizar la estancias para que los trabajadores se encuentren en un ambiente de confort. La forma de climatizar los diferentes departamentos varía según la empresa visitada. Se puede distinguir entre calefacción y refrigeración en la zona de producción y en oficinas. En oficinas generalmente el calor se obtiene por un sistema independiente al generador de proceso. En ocasiones se emplea una caldera de agua dedicada, en otras radiadores eléctricos y más frecuentemente un sistema de climatización por bomba de calor. En las naves de producción se suelen emplear sistemas que aprovechan el calor de proceso a través de aerotermos o bien se emplean generadores de aire caliente.

Page 75: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 75 de 99

Enfriamiento Evaporativo

En cuanto a las necesidades refrigeración se satisfacen con enfriadoras o con combas de calor en las oficinas y mediante enfriamiento evaporativo o ventilación en las naves de producción.

• Enfriamiento evaporativo

El enfriamiento evaporativo es un proceso de transferencia de masa de agua en una corriente de aire por contacto directo, en la que se obtiene el enfriamiento sensible del aire por evaporación del agua. El principio de refrigeración evaporativa, aplicado entre otros en las torres de enfriamiento y condensadores evaporativos, desempeña un papel fundamental en la industria actual. Entre sus ventajas se cuentan el ahorro energético, el respeto hacia el medioambiente, la seguridad y una inmejorable relación entre la inversión y el rendimiento. El enfriamiento evaporativo es uno de los métodos energéticos más eficientes para enfriar un recinto. Además es considerado respetuoso con el medio ambiente, ya que el proceso no requiere de agentes químicos que dañen la capa de ozono. Basado en el fenómeno físico de la evaporación, sólo es necesaria una pequeña aportación de agua para iniciar el proceso. El aire caliente se hace pasar a través de unos filtros de celulosa de alta eficacia y larga duración, por donde circula el agua en un circuito cerrado. La temperatura exterior se reduce por el proceso evaporativo, y el aire así enfriado lo introducimos en el edificio mediante el ventilador. Ventajas:

• Ahorro en el consumo energético • Aumento de la eficiencia del proceso • Sistema más seguro • Reducción del impacto acústico

Page 76: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 76 de 99

• Reducción del consumo de agua, al circular ésta en circuito cerrado • Instalación con menor inversión frente a sistemas de condensación por aire para las

mismas prestaciones a niveles similares de calidad (compresor y motor de accionamiento eléctrico y condensador más pequeño y por lo tanto más barato)

Los equipos de enfriamiento evaporativo son adecuados para casi todas las aplicaciones en las que se requiere refrigeración: aire acondicionado para edificios, industrias petroquímicas y farmacéuticas, industria alimentaria, industria automovilística, producción de acero, fabricación de componentes de electrónica y semiconductores, centrales eléctricas, plantas de cogeneración, frío industrial y comercial, refrigeración de maquinaria. • Ventilación

Ventilación Natural

Ventajas Inconvenientes

� No demanda energía

� Insuficiente si en el local hay más focos de contaminación que las personas ocupantes.

� Dificultad de regulación (la renovación depende de las condiciones climatológicas y de la superficie de las aberturas con el exterior).

Ventilación forzada

Ventajas Inconvenientes

� Fácil regulación (la tasa de renovación es fácilmente ajustable y controlable).

� Puede aplicarse a locales interiores de edificios (sin comunicación directa con el exterior

� Necesita aporte de energía

Una de las formas de reducir el consumo energético es el empleo del sistema economizador denominado free-cooling de aire exterior, para aprovechar su baja entalpía cuando las condiciones exteriores son favorables como en verano, para disminuir el uso de los equipos de aire acondicionado.. Este dispositivo supone un gran ahorro energético en climatologías suaves, como las que existen en casi todas las regiones de la geografía de la península ibérica.

Page 77: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 77 de 99

En la figura se describe el sistema más usual para llevar a cabo el free-cooling. Consta de un ventilador en la línea de retorno, que puede canalizar el aire hacia el exterior, o recircular hacia la unidad de tratamiento de aire. La regulación del ratio de aire expulsado o recirculado se realiza mediante un juego de compuertas en función del grado de apertura o cierre. Una tercera compuerta en la toma de aire opera conjuntamente con la de aire evacuado. Cuando aumenta el caudal de aire exterior a medida que la compuerta se abre, se va cerrando la de aire recirculado y se abre la de aire expulsado. Control por temperatura

CONSIDERACIONES TRETORNO LOCAL = 25 ºC TAIRE IMPULSIÓN MÍNIMA = 15 ºC El pico de carga del local se produce a las 14:00 horas

Compuertas para sistema free-cooling

Page 78: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 78 de 99

▪ Intervalo horario AB: TAIRE EXT < TAIRE IMPULSIÓN, el sistema modula las compuertas hasta lograr que la mezcla del aire exterior con el aire recirculado alcance el valor determinado por la curva de temperatura de impulsión, siendo innecesaria la producción de frío, con lo cual, el enfriamiento es gratuito. ▪ Intervalo horario BC: TRETORNO LOCAL> TAIRE EXT > TAIRE IMPULSIÓN, en este intervalo el sistema frigorífico debe operar parcialmente para bajar la temperatura del aire exterior hasta alcanzar la temperatura de impulsión requerida por el local. Cuando la temperatura del aire exterior alcanza la del local, constituye el límite del enfriamiento gratuito. ▪ Intervalo horario CD: TRETORNO LOCAL< TAIRE EXT, la instalación funciona de forma convencional. Los intervalos DE y EF son similares a los BC y AB. Control por entalpía Si el control del free-cooling es por temperatura, existe una zona comprendida entre la temperatura de bulbo seco del local, la temperatura de bulbo húmedo y la curva de saturación rayada en el gráfico, donde TSECA AIRE EXT < TRETORNO LOCAL y por lo tanto puede absorber calor sensible del mismo, la entalpía del aire exterior es mayor que la del aire del local. En este caso es contraproducente el sistema de enfriamiento gratuito. Por ello, en zonas en las que un elevado número de días se produce esa circunstancia debe siempre efectuarse un control entálpico del sistema. El mismo consiste en determinar en todo momento los parámetros de temperatura y humedad, integrando automáticamente la entalpía y cantidad de calor del aire exterior y el de retorno de los locales. 5.3 TRANSPORTE

En las empresas del sector textil se distinguen vehículos industriales para el transporte de mercancías y turismos empleados con fines comerciales, en su conjunto pueden representar un consumo importe de combustible y constituir una fuente importante de gastos. En alguna de las empresas estudiadas los gastos en combustible pueden alcanzar hasta un 30% del gasto energético.

Page 79: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 79 de 99

En la actualidad existen técnicas de conducción eficiente contrastadas que garantizan la reducción del consumo de combustibles tanto en turismos como en vehículos industriales en porcentajes del orden del 10%. Estas técnicas pueden ser útiles para la empresa como a nivel personal para los empleados. A la hora de comprar un vehículo el consumo energético debe de ser uno de los factores prioritarios. Debe tenerse en cuenta de que esa elección va a depender su consumo energético durante la vida útil del vehículo. Se recomienda que en el momento de renovar el parque automovilístico se considere el etiquetado energético como referencia del consumo de combustible y de las emisiones contaminantes dos distintos vehículos y se adquieran vehículos de clase energética A. A continuación se distinguen las recomendaciones realizadas para turismos y para vehículos industriales 5.3.1 TURISMOS COMERCIALES 1.-Control de Neumáticos y del motor Mantener la presión correcta y un correcto alineado. Ya que una presión de 0,3bar por debajo de la establecida supone un 3% de sobreconsumo. Cambiar filtros, aceite y bujías en el momento indicado y mantener a punto el motor ya que un motor mal reglado puede incrementar su consumo en un 9%. 2.-Arranque y puesta en marcha Arrancar el motor sin pisar el acelerador En motores de gasolina, iniciar la marcha inmediatamente después del arrancar. En motores diesel, esperar unos segundos antes de comenzar la marcha 3.-Primera marcha Usarla únicamente para el inicio de la marcha; cambiar la 2ª a los dos segundos ó 6 metros aproximadamente. 4.-Cambios de marcha Varían en función de la pendiente y de las circunstancias del tráfico. En terreno llano y buenas condiciones de la circulación se recomiendan los siguientes cambios en un turismo:

Page 80: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 80 de 99

Aceleración: Acelerar tras la realización del cambio.

• Según revoluciones -En motores de gasolina: Entre 2.000 y 2.500 R.P.M.

-En motores diesel: Entre 1.500 y 2.000 R.P.M.

• Según velocidad

-A 2ª marcha la partir de 6 metros ó dos segundos -A 3ª marcha la partir de unos 30 KM/H -A 4ª marcha la partir de unos 40 KM/H -A 5ª marcha la partir de unos 50 KM/H

En caso de que la circulación lo permita y en carreteras llanas cambiar directamente de 2 ª la 4ª marcha si se prevé llegar a esa marcha. Lo mismo puede aplicarse para pasar de 3 ª la 5ª. Deceleración: Levantar el pie del acelerador y dejar rodar el vehículo con la marcha engranada en ese momento. Frenar de forma suave con el pedal del freno. Reducir de marcha lo más tarde posible, con especial atención en las bajadas.

• Según revoluciones

-Reducir de 5ª la 4ª marcha por bajo de 1.500 R.P.M. -Reducir de 4ª la 3ª marcha por bajo de 1.000 R.P.M.

-Reducir de 3ª la 2ª marcha por bajo de 1.000 R.P.M. Detención: Siempre que la velocidad y el espacio lo permitan, detener el coche sin reducir previamente de marcha. Circulando a más de 20 KM/H con una marcha engranada, si no pisa el acelerador, el consumo de carburante es nulo. En cambio, al ralentí, el coche consume entre 0,5 y 0,7 litros/hora.

Page 81: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 81 de 99

5.-Utilización de las marchas Circular el mayor tiempo posible en las marchas más largas y a bajas revoluciones Es preferible circular en marchas largas con el acelerador pisado en mayor medida que en marchas cortas con el acelerador menos pisado. En ciudad, siempre que sea posible, utilizar la 4ª y 5 ª marchas. 6.-Velocidad de circulación Debe mantenerse lo mas uniforme posible; buscar fluidez en la circulación, evitando las frenadas, aceleraciones y cambios de marcha innecesarios. Guardar una suficiente distancia de seguridad para evitar acelerar y frenar al ritmo del anterior. 7.-Paradas En paradas prolongadas (por encima de 60 segundos), es recomendable apagar el motor. 8.-Anticipación y previsión -Conducir siempre con una adecuada distancia de seguridad y un amplio campo de visión que permita ver 2 ó 3 vehículos por delante. -En el momento en el que se detecte un obstáculo o una reducción de velocidad de circulación en la vía, levantar el pie del acelerador para anticipar las siguientes maniobras. 9.-Seguridad En la mayoría de las situaciones, aplicar las reglas de la conducción eficiente contribuye al aumento de la seguridad vial. Pero obviamente existen circunstancias que requieren acciones específicas distintas, para que la seguridad no se vea afectada. B) BENEFICIOS ASOCIADOS:

• Disminución global de la contaminación ambiental. • Disminución de la contaminación acústica. Un solo coche la 4.000 R.P.M. produce tanto

ruido como 32 coches la 2.000 R.P.M. • Reducción del estrés del conductor. Disminución del riesgo de accidentes • Mayor confort de conducción.

Page 82: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 82 de 99

• Ahorro medio del 5 % del carburante, y ahorro en los costes de mantenimiento del vehículo: sistema de frenado, embrague, caja de cambios y motor.

C) RESULTADOS DE APLICACIÓN PRÁCTICA: A modo de ejemplo, a continuación se reflejan los resultados de un estudio realizado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía) del que fueron extraídas las anteriores recomendaciones. ANTECEDENTES: 320 profesionales del transporte por carretera participaron en un curso sobre conducción económica de tres días. Cada un de estos profesionales realizó un circuito de 40 KM antes y después de la realización del curso. RESULTADOS:

• Reducción del 33,6 % en la utilización del embrague. • Reducción del 56,4 % en la utilización del freno. • Aumento de un 4,9 % de la velocidad. • Disminución de un 6,5 % del consumo energético.

5.3.2 VEHÍCULOS INDUSTRIALES 1.- Control de neumáticos Se recomienda el control de la presión de todos y cada uno de los neumáticos:

Diariamente: de manera visual Cada pocos días o cada 5.000 Km: midiendo su presión

Una reducción de la presión de un neumático de 0,2 bares, aumenta el consumo un 2 % y reduce su vida útil en torno a un 15 %. 2.- Control del Motor La realización de un mantenimiento adecuado al motor del vehículo tiene una gran repercusión en su consumo de carburante. Se deben revisar:

Page 83: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 83 de 99

El filtro de aceite: Su mal estado puede aumentar el consumo del vehículo hasta un 0,5%, además de tener influencia en la adecuada lubricación del motor. Un mal estado de este elemento, incrementa el riesgo de sufrir graves averías en el motor.

El filtro del aire: Su mal estado, habitualmente por un exceso de suciedad, provoca

mayores pérdidas de carga de las deseables en el circuito de admisión, lo que hace aumentar también el consumo hasta un 1,5%.

El filtro de combustible: Su mal funcionamiento puede causar aumentos en el

consumo de hasta un 0,5%, además de que, en caso de bloqueo, pararía el motor. Es importante controlar la cantidad de agua en el filtro.

3.-Freno motor

El freno motor es un sistema muy útil para las frenadas prolongadas por el descanso que proporciona al freno de servicio, evitando su desgaste prematuro y su calentamiento en exceso; efectos que restan eficacia a su acción de frenado.

4.- Carga del Vehículo

La manera de cargar el vehículo tiene una influencia importante en cuanto al ahorro de combustible se refiere. Se debe intentar distribuir la carga de manera que el peso sobre cada eje sea aproximadamente el mismo, y que el contorno exterior del camión sea lo más uniforme posible, de tal forma que se reduzcan al mínimo las pérdidas de potencia debidas a la resistencia aerodinámica.

5.- Arranque del motor e inicio del movimiento

• Arrancar el motor sin pisar el acelerador • En motores de gasolina, iniciar la marcha inmediatamente después del arrancar. • En motores diesel, esperar unos segundos antes de comenzar la marcha • Para iniciar el movimiento de un vehículo con el motor ya caliente, se utilizarán cargas

parciales de acelerador y regímenes de revolucione relativamente bajos, dentro de la zona verde del cuentarrevoluciones.

• Si se requieren aceleraciones fuertes, se usarán cargas mayores de acelerador y regímenes de revoluciones más elevados, intentando llegar lo antes posible a la velocidad de crucero, y a situar el motor en la parte inferior de la zona verde, o de consumo económico.

Page 84: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 84 de 99

6.-Cambios de marcha Los cambios de marcha se llevarán a cabo en función de las condiciones de carga del vehículo, de la circulación, de la pendiente de la vía y del propio motor del vehículo. En condiciones favorables se ejecutará el cambio en el entorno del final de la zona de par máximo, que se suele corresponder con el intervalo medio alto de la zona verde del cuentarrevoluciones, de tal forma que tras la realización del cambio, las revoluciones que indica el cuentarrevoluciones sean las correspondientes al inicio de la zona verde. Así pues, se puede cambiar a la siguiente media marcha (motores de grandes cilindradas, de 10-12 litros), aproximadamente a las 1.400 r/min.

Mientras que los cambios de marchas enteras se realizarán en torno a: 1.600 r/min en motores de 10-12 litros y entre las 1.700-1.900 r/min en los de menores cilindradas. En un vehículo con caja de cambios de 8 relaciones de marchas, se podrá cambiar de 2ª a 4ª y luego de 4ª a 6ª y de 6ª a 7ª, para cambiar finalmente a 8ª. En un vehículo con caja de cambios de 12 relaciones de marchas, se podrá cambiar de 2ª corta a 4ª corta, luego a 5ª larga para pasar después a 6ª larga. En todo caso, los saltos de marchas se realizarán de forma que no se caiga nunca por debajo de la zona verde del cuentarrevoluciones.

Ejemplo: Ahorro por conducción eficiente Una empresa del sector textil tiene unos gastos en transporte de 11.040 €/año que participa en cerca del 30% del gasto total en energía de la empresa. Como medida de reducción de consumo se recomienda que envíe a sus conductores a cursillos de conducción eficiente. El coste de estos cursos para los tres conductores de la empresa asciende a 450 € esperándose una reducción en el consumo de combustible de un 5%.

Ahorro por participar en cursos de conducción eficiente Inversión Ahorro económico Amortización

450 € 552 €/año 0,9 años

Page 85: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 85 de 99

6 RECOMENDACIONES PRÁCTICAS Y MANTENIMIENTO ENERGÉTICO

6.1 MANTENIMIENTO ENERGÉTICO

En las empresas industriales es de carácter obligatorio que se realicen inspecciones de mantenimiento técnico-legal. Estas inspecciones han de ser realizadas por un organismo de control, y de las cuales la delegación de industria correspondiente recibe y archiva una copia que se adjunta al expediente de la instalación autorizada. Así, una vez han transcurrido los años desde su puesta en servicio, permite comprobar que se conserva en buen estado de uso y sigue conservando las condiciones de seguridad y funcionalidad con las que se ha autorizado su puesta en servicio inicial. Estas inspecciones vienen recogidas en cada uno de los reglamentos y en general aquellas instalaciones que necesitan una autorización inicial, son objeto de estas inspecciones periódicas. El mantenimiento energético no representa algo distinto del mantenimiento general de la fábrica debiendo de trarar de buscar el equilibrio entre el mantenimietno preventivo y correctivo. El mantenimiento energético y mejoras de operación son dos conceptos que engloban un conjunto de importantes posibilidades de ahorro de energía cuya puesta en marcha no requiere en general de importantes desembolsos económicos. Las principales fases para llevar a cabo un mantenimiento son:

1. Identificar los equipos de mayor consumo de energía. 2. Identidicar aquellos equipos que indirectamente tienen repercusión sobre el consumo de

energía. 3. Identificar las partes de las instalaciones sobre las que no se realiza normalemnte

mantenimiento. 4. Analizar los sistemas de mantenimiento existentes y la necesidad de ampliarlos o

modificarlos. 5. Mejorar el mantimiento existente y la necesidad de ampliarlo o modificarlo. 6. Mejorar el mantenimiento energético y los modos de operación. La implantación de un mantenimietno preventivo requiere

• Reunir y archivar todos los libros de instrucciones

• Catalogar toda la instalación

• Determinar los requisitos de mantenimiento y los periodos de tiempo de las inspecciones

• Presupuestar y prever el personal necesario

Page 86: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 86 de 99

El mantenimiento preventivo incide en dos actividades básicas:

• Inspección periódica de los equipos para detectar pérdidas. • Actuación coordinada con el departamento de producción para reducir costes de

operación y consumo de energía.

El mantenimiento preventivo debe cubrir todas las áreas de la instalación, identificando las pérdidas y el excesivo consumo energético que pueden ser corregidos mediante operaciones de mantenimiento. De cara a un correcto mantenimiento, se recomienda la existencia de listas de inspección en los diferentes niveles de la empresa donde se recogen los aspectos a revisar y la periodicidad. Son interesantes en el caso de que se realicen sustituciones de personal que queden reflejadas todas las inspecciones realizadas mediante un control por escrito, así como las incidencias encontradas y subsanadas. La mayoría de las empresas pueden conocer el consumo global de energía de sus instalaciones a través de las facturas energéticas registradas por la contabilidad. No obstante, este conocimiento global no es suficiente para saber si la energía está siendo bien administrada. Es necesario conocer los consumos de equipos similares y en situaciones análogas, para saber discernir se una elevación del consumo se debe a una causa operativa, o la un mal funcionamiento de alguno equipo. Un examen detallado de la utilización de la energía puede también servir de estímulo para aumentar la eficiencia general de la instalación. El hecho de que el consumo se esté controlado, produce un efecto beneficioso en la empresa y a menudo motiva claras reducciones del mismo. A la hora de realizar un programa de eficiencia energética, para la consecución práctica de resultados aceptables, se precisa de una labor continuada que obedezca la una planificación previa y de la que se deduzca una acción planificada en tiempo y coste. Dicha acción podría llamarse Programa de eficiencia energética y su implantación de una manera directa y sistemática, puede hacerse con eficacia, sin necesidad de distorsionar la marcha de la empresa. De cara a un correcto control de los consumos energéticos es recomendable llevar a cabo las siguientes medidas:

• Designar a una persona que se encargue de gestionar y controlar el consumo energético de la empresa así como su facturación.

• Realizar auditorías energéticas cada tres años en las que se analice la eficiencia energética y los costes de la empresa.

• Estar atentos a las novedades del mercado en temas de eficiencia energética.

Page 87: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 87 de 99

• Realizar un inventario de los equipos que consumen energía. • Realizar algún de tipo de seguimiento para detectar incrementos anormales de consumo

energético.

No se debe olvidar que un programa de ahorro de energía sólo será positivo si mantiene el interés participativo del personal de la instalación. Si los empleados participan y colaboran en la gestión y seguimiento este será más realista. Para mantener el interés de todo el personal, se pueden incluir los siguientes puntos entre las actividades a desarrollar por el responsable del programa:

• Organizar charlas regularmente al personal seleccionado. • Invitar a miembros de todos los departamentos para facilitar la comunicación entre el

responsable y el personal de planta. • Participar en seminarios de ahorro fuera de la empresa. • Facilitar a cada empleado una lista de medidas de ahorro en función de las

características de la instalación. • Publicar información relativa al ahorro energético e informar periódicamente al personal

de los resultados obtenidos.

6.2 MEJORES PRÁCTICAS

En orden a obtener la mayor eficiencia posible en el proceso de fabricación, se hace necesario un chequeo regular de todos los parámetros operacionales en cada uno de los equipos de la línea de producción. A continuación se muestran unas posibles listas de operaciones de chequeo de la instalación. 6.2.1 ALUMBRADO Y FUERZA

• Reducir el tiempo ocioso de la máquina al mínimo y desconenctar la cuando no esté en uso.

• Comprobar el factor de potencia de la planta especialmente si se sabe que las cargas inductivas son altas.

• Utilizar electricidad en horas no punta cuando sea posible. • Asegurar que las luces están desconectadas cuando locales y oficinas estén desocupadas. • Recibir asesoramiento de expertos sobre valores de iluminación apropiada, selección de

fuentes de luz, diseño de las lámparas, montaje, peso, control y mantenimiento. • Evitar iluminar las partes altas de mateialesapilados. • Uso completo de la luz natural • Mantener todas las ventanas y tejados trasparentes y limpios • Limpiar y realizar mantenimiento regular de todas las lámparas de iluminación. • No decorar con colores negros.

Page 88: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 88 de 99

• Comprobar que la electricidad se compra bajo la tarifa más apropiada y que el consumo de electricidad se conoce y se controla.

6.2.2 AIRE COMPRIMIDO A continuación se enumeran algunas recomendaciones prácticas para la operación y mantenimiento del aire comprimido de planta.

• Emplear un compresor central optimizado en lugar de compresores de zona. • Seleccionar el lugar de aspiración para usar aire limpio y seco. • Realizar un mantenimiento correcto de las partes críticas del compresor. • Comprobar que las líneas de agua de refrigeración no están bloqueadas. • Utilización de sistemas de control automáticos. • Reparar las fugas en líneas de distribución como parte de un programa regular. • Usar codos de radio largo y uniones soldadas. • Establecer un mantenimiento preventivo de los filtros reguladores de presión. • No trabajar por encima de la presión de operación recomendada por el fabricante. • Reducir la presión de aire al menor nivel permisible. • Usar el aire caliente de refrigeración para calefacción de locales en los casos que sea

técnica y económicamente viable. • Desconectar los compresores cuando no se necesiten. • Descubrir y reparar todas las fugas de aire comprimido. • Mantener regularmente los compresores e instalaciones de aire.

6.2.3 GENERACIÓN DE VAPOR Lo primero que se debe considerar en el sistema es el propio generador. Como ya se comentó en apartados anteriores, su rendimiento depende del exceso de aire de combustión y del diseño de transferencia de calor. Para que alcance niveles normales, existen dos condiciones esigibles:

-Combustión correcta con el menor exceso de aire posible. -Buena transferencia de calor, logrando baja temperatura de humos.

Otros factores que deben considerarse en la conservación y operación del sistema son:

- Correcto aislamiento. - Limpieza periódica y acoplamiento de los quemadores. - Purga mínima requerida. - Adecuada viscosidad del combustible líquido. - Calorifugado de las líneas de combustible y del vapor de automatización. - Mantenimiento adecuado del sistema de control de combustión.

Page 89: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 89 de 99

- Limpieza de los tubos, interior y exterior. - Recuperación del calor de los tanques de purgas. - Descubrir y reparar todas las fugas de vapor

6.2.4 DISTRIBUCIÓN DE VAPOR Y CONDENSADO En primer término deben evitarse las fugas directas de vapor en líneas, válvulas, juntas y accesorios en general. Una cantidad considerable de calor puede disiparse por radiación cuando los entubados no tienen calorifugado. Este debe incluir también las uniones y bridas: de forma aproximada las pérdidas de calor en una brida descubierta, equivalen a las de 60 cm de entubado sin calorifugar. Es conveniente colocar válvulas de seccionamento en los ramales en los que el servicio es discontinuo. En las redes que requieren modificaciones y ampliaciones es interesante replantear el estudio para conseguir una distribución más eficaz. Es nececesario colocar purgadores en las líneas de distribución ya que contiene una cantidad apreciable de calor sensible. Del mismo modo es muy importante realizar un correcto mantenimiento. 6.2.5 CLIMATIZACIÓN Se establecen a continuación una serie de medidas genéricas a modo de recomendación en lo relativo a la climatización

• En el diseño de instalaciones de climatización debe optarse por sistemas con buen

rendimiento a cargas parciales, lo que se maximiza con sistemas centralizados. • Las tecnologías más eficientes para la generación de calor para calefacción son la bomba

de calor geotérmica y las calderas de alta eficiencia (baja temperatura o condensación). • Las zonas a climatizar deben ir zonificadas, y en cada zona es recomendable instalar

equipos de medición, regulación y control que permitan adaptar las condiciones ambiente a las recomendables, evitando el uso irresponsable de los usuarios.

• El diseño de la edificación en su conjunto debe de tratar de evitar las cargas térmicas, en épocas estivales, previendo elementos de protección solar, como toldos, persianas, cortinas, y reduciendo la carga interna con lámparas de alta eficiencia,...

• Las tecnologías más eficientes serán las de compresión mecánica con motor eléctrico o bien los ciclos de absorción por llama directa en los casos en los que no se disponga de la potencia eléctrica necesaria, o por ejemplo se desee aplanar la curva de consumo de gas natural a lo largo del año.

• El proyecto de edificación debe prever el aislamiento de las conducciones de transmisión de calor y de frío.

Page 90: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 90 de 99

• Las zonas a refrigerar irán zonificadas, y en cada una se instalaran equipos de medición, regulación e control que permitan adaptar las condiciones ambiente a las recomendables, evitando el uso irresponsable de los usuarios.

• El sistema de refrigeración debe permitir el aprovechamiento de la entalpía del aire exterior. Además debe permitir el aprovechamiento de la energía del aire renovado mediante sistemas regenerativos.

• Además el sistema de ventilación artificial debe permitir regular el caudal de ventilación en función de la ocupación.

• Se recomienda que en las zonas con ventilación artificial se limite el número de ventanas practicables.

6.2.6 TRANSPORTE

• Utilizar el transporte adecuado en función de la dimensión de la carga. • Cargar el transporte a su completa capacidad de diseño en todos los viajes. • Mantener regularmente las flotas de coches y camiones. • Concienciar a los conductores de que una acelaración excesiva origina un alto consumo

de energía. • Desconectar todas las cintas tranaportadoras, cuando no se necesiten. • Cargar baterías en períodos no punta. • Mantener regularmente las cintas, carretillas, elevadoras, grúas etc.

6.2.7 OPERACIONES DE PROCESO EN PLANTA

• Evitar producciones cortas donde se requieran grandes cantidades de calor. • Utilizar el equipo más eficiente a su máxima capacidad y el equipo menos eficiente

solamente cuando sea necesario. • Desconenctar toda la maquinaria y equipo cuando no se necesite. • Asegurar que todo equipo mecánico es apropiado y está regularmente lubricado. • Comprobar que las máquinas eléctricas no estén sobredimensiondas para su trabajo. • Eliminar el transporte de stocks calientes entre operaciones. • Desconectar el suministro de agua cuando no se necesite. • Taponar todos los ventiladores no utilizados, especialmente en techos y tejados. • Mantener abiertas las puertas exteriores grandes lo menos posible. • Considerar el uso de puertas flexibles en las puertas exteriores que deben permancer

abiertas durante largos periodos de tiempo. • Proteger el aislamietno térmico del medio ambiente y de daños físicos

6.2.8 PRODUCCIÓN Y CAPACIDAD DE LA INSTALACIÓN Las instalaciones fueron diseñadas para una cierta capacidad de producción. Cuando por diversas circunstancias (déficit de materia prima, estancamiento del consumo,...) se opera a baja

Page 91: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 91 de 99

carga, se eleva el consumo de energía por unidad de producto obtenido. En la medida de lo posible, debe programarse la producción para evitar este incremento de gasto energético. 7 RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Como se ha mencionado el presente estudio sectorial tiene su origen en el Proyecto GENER y tiene como objeto conocer los perfiles de consumo energético de las industrias textiles en la región de estudio. El sector textil fue elegido como objeto de estudio por representar una de las actividades industriales más importantes de la economía de la zona de estudio tanto por generación de empleo como de riqueza. El estudio se ha centrado en los subsectores que por peso económico y número de trabajadores tienen una mayor importancia dentro del sector, como son las industrias de la confección y del género de punto. 7.1 RESULTADO DE LAS AUDITORÍAS

En España la actividad industrial desarrollada por las industrias de la madera, corcho y muebles constituyeron, con 2.522 ktep, el 2,52% del consumo de energía final en la industria en el año 2005. A partir de las auditorías energéticas se han recogidos datos suficentes para la creacción de ratios energéticos que permiten relacionar variables productivas de la empresa con el consumo energético y el gasto económico asociado. El conjunto de las empresas auditadas suman un consumo energético anual de 653,59 tep al cual se asocia un gasto energético de 579.696,87 €/año. Por término medio una empresa del sector consume anualmente 59,42 tep de energía gastando para ello algo más de 67.000 €, constituyendo este gasto por término medio un 1,48% de la facturación.

Distribución del consumo energético y económico medio

Consumo anual Estruc Gasto anual Estruc tep/año % €/año % Energía Eléctrica 31,77 53,47% 46.341,79 69,06% Consumo Térmico (Gasóleo C) 24,82 41,77% 17.570,84 26,18% Transporte (Gasóleo A) 2,83 4,76% 3.190,93 4,76% TOTAL 59,42 67.103,56

Page 92: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 92 de 99

El consumo energético se centra principalmente en energía eléctrica que contribuye en más de un 50% al consumo total. Análogamente, la repercusión económica de los gastos energéticos recae sobre todo en el consumo eléctrico que, si bien su consumo era ya representativo, aumenta su notoriedad debido al mayor coste por unidad de energía de la electricidad Se debe tener en cuenta que el presente análisis oculta particularidades de cada empresa, como pueden ser que la mayoría de empresas tienen el transporte subcontratado y que algunas emplean electricidad para producir vapor para el planchado. Si se analizan los costes energéticos por unidad de energía consumida se observa que una industria textil gasta, por término medio, 886,95€ por tep consumido, siendo la electricidad con 12,54 c€/kWh la energía más costosa.

Costes medios unitarios de las fuentes de energía

Energía Electricidad Gasóleo C Gasóleo A c€/kWh 9,71 12,54 6,09 9,70 €/tep 1.129,37 1.458,59 708,02 1.128,12

A partir de datos de facturación, empleados y producto final se han elaborado otros ratios que se enuncian en la siguiente tabla:

Ratios sobre consumo y gasto energético Variable Ratios consumo energético Ratios gasto energético facturación 13,12 tep/M€ fact 1,48% gasto/fact empleado 0,94 tep/empleado 276,90 €/empleado prendas elaboradas 0,12 tep/miles de prendas 13,33 c€/prenda

A la hora intentar generalizar los resultados obtenidos para cada empresa particular existe la dificultad de homogeneizar la gran disparidad de datos. Para intentar clarificar la estructura de consumo energético y gasto económico de la industria textil se ha realizado un análisis de sensibilidad clasificando los diferentes colectivos empresariales utilizando como criterio de segmentación el consumo energético. El consumo eléctrico constituye la principal fuente de consumo en las empresas de menor demanda energética y se debe principalmente al empleo de la electricidad en el sistema de climatización y en el proceso de planchado. En contrapartida en el resto de grupos el consumo térmico derivado del gasóleo C es el más representativo por participar de modo más activo en la climatización y producción de vapor.

Page 93: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 93 de 99

Distribución del consumo energético medio

Estructura porcentual Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Energía eléctrica 64,19% 34,37% 35,76% Consumo Térmico (Gasóleo C) 31,02% 59,35% 64,24% Transporte (Gasóleo A) 4,79% 6,28% 0,00%

Del mismo modo que en el consumo energético el gasto asociado se produce principalmente en electricidad en las empresas del grupo 1. A medida que aumenta el nivel de consumo de la empresa la energía térmica aumenta gradualmente su participación en la estructura de costes llegando a equipararse con la electricidad en empresas del Grupo2 y llegando a superarla en empresas del grupo 3.

Distribución del gasto económico medio

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Energía eléctrica 78,91% 47,32% 43,43% Consumo Térmico (Gasóleo C) 16,60% 45,78% 56,57% Transporte (Gasóleo A) 4,49% 30,83% 0,00%

En todos los casos la electricidad es la fuente de energía más costosa y el gasóleo C el más barato.

Costes medios unitarios de las fuentes de energía c€/kWh

Energía Electricidad Gasóleo C Gasóleo A Grupo 1 11,14 13,70 5,96 10,45 Grupo 2 8,15 11,23 6,29 8,96 Grupo 3 6,95 8,44 6,12 0,00

A la hora de comparar los diferentes ratios energéticos existen datos muy dispares entre los grupos estudiados. Esta disparidad se corresponde con la naturaleza heterogénea de la estructura productiva del sector analizado. Muchos de los ratios tienen importancia a la hora de estudiar la evolución en el tiempo de los mismos dentro de una misma empresa pero carecen de valor cuando se pretende comparar empresas cuya naturaleza productiva presenta muchas disparidades.

Ratios sobre consumo y gasto energético Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 uds

7,11 9,43 19,79 tep/M€ fact 0,43 0,69 1,60 tep/empleado

Cons

umo

0,02 0,40 0,33 tep/miles prendas 0,92% 0,89% 1,60% % gasto/fact 551,79 653,08 1.295,06 €/empleado Ga

sto

2,38 38,19 26,66 €/prenda

Page 94: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 94 de 99

7.2 MEJORAS ENERGÉTICAS

Las posibilidades de ahorro energético en el sector industrial para el periodo 2008-2012 están cifrados en un 8,9% por el plan de acción 2008-2012 dentro de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España. La adopción de medidas de conservación energética hizo necesario llevar a cabo un análisis minucioso de los procesos de fabricación y del equipo empleado en el mismo. Con dicho análisis se trató de identificar la cantidad, tipo y calidad de la energía necesaria para identificar los posibles ahorros energéticos compatibles con el correspondiente análisis de costes y beneficios. Los resultados obtenidos pueden servir cómo referencia para otras empresas industriales similares y facilitar la toma de decisiones que contribuyan a mejorar la eficiencia energética del sector. A continuación y a modo de resumen, se muestran las diferentes actuaciones en ahorro y eficiencia energética propuestas que se analizaron al largo del presente estudio sectorial, de forma que sirva de guía para que cada industria textil adopte las medidas que en cada caso considere oportunas. Para analizar la viabilidad en cada empresa textil, se deberá realizar un estudio específico de cada una de ellas.

MEDIDAS DE AHORRO

ENERGÍA ELÉCTRICA

Ahorros en la facturación eléctrica

Elección idónea de la Tarifa Regulada Acceso al Mercado Libre Optimización de Potencia Contratada Compensación de Energía Reactiva Ahorros en iluminación

Sustitución lámparas Sustitución de balastos Plan de mantenimiento Sistemas de regulación Ahorros en aire comprimido

Adecuar la presión de suministro Aislar los ramales no utilizados Evitar el funcionamiento en vacío Realizar el mantenimiento de filtros Reutilizar el calor de refrigeración Reparación de fugas Otros consumos eléctricos

Equipos de medida

Page 95: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 95 de 99

Automatización de paradas Variadores de frecuencia Cambio de horario ENERGÍA TÉRMICA

Generación de vapor

Tratamiento de agua de alimentación y recuperación de condensados Control de nivel modulante para alimentación de agua Regulación y Control de la combustión Recuperación de calor en los humos: turbuladores y economizadores Recuperación del calor de las purgas Sustitución de combustibles Sustitución de calderas Quemadores modulantes/todo nada Redes de distribución de vapor

Aislamiento Purgadores Fugas de vapor Climatización

Control de sistemas de climatización Mejoras de cerramientos y aislamientos Eficiencia en Calefacción, Refrigeración y Ventilación TRANSPORTE

Conducción eficiente de vehículos El coste de las medidas a adoptar, el ahorro energético y económico anual y el plazo de amortización es variable en función de cada empresa objeto de estudio. A continuación se han ordenado, según el plazo de amortización, algunas de las medidas que se han ejemplificado en el presente estudio sectorial.

Periodo de retorno simple < 1 año Medida Propuesta Período de retorno simple Elección idónea de la Tarifa Regulada Inmediato Acceso al Mercado Libre Inmediato Optimización de Potencia Contratada Inmediato Adecuar la presión de suministro del aire comprimido Inmediato Cambio de horario inmediata Control y regulación del aire de combustión 1 mes Reparación de fugas de aire comprimido 1,6 meses Coducción eficiente 11 meses Periodo de retorno simple > 1 año y < 3 años

Page 96: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 96 de 99

Medida Propuesta Período de retorno simple Compensación de Energía Reactiva 1,3 años Sustitución de luminarias por otras más eficientes 1,5-2 años Cambio de combustible de gasoil a gas natural 1,6 años Variadores de frecuencia 1,5 años Periodo de retorno simple > 3 años Medida Propuesta Período de retorno simple Cambio de quemadores todo/nada a modulantes 4 años Sustitución de balastos electromagnéticos por electrónicos 4,2 años Utilización de sistemas de regulación en iluminación 4,7 años

Page 97: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 97 de 99

UNIDADES Y FACTORES DE CONVERSIÓN

Unidades de potencia W Kcal/h W vatio 1 0,86 kW kilovatio 103 860 MW megavatio 106 0,86* 106 GW gigavatio 109 0,86 * 109 TW teravatio 1012 0.86 *1012 Kcal/h kilocaloría/hora 1,16 1 Unidades de energía kWh kcal Wh vatio hora 10-3 0,86 kWh kilovatio hora 1 860 MWh megavatio hora 103 0,86* 103 GWh gigavatio hora 106 0,86 * 106 TWh teravatio hora 109 0,86 * 109 kcal kilocaloría 1,16 * 10-3 1 te termia 1,163 1.000 J julio 2,778 * 10-7 2,389 * 10-4 TJ terajulio 2,778 * 102 2,389* 105 tep

tonelada equivalente de petróleo 11,62 * 103 107

ktep miles de tep 11,62 * 106 1010 Mtep millones de tep 11,62 * 109 1013 tec tonelada equivalente de carbón 8,13 * 103 7 * 106

Factores de conversión en tep tep

julio 2,34 * 10 -11 kcal 10 –7 kWh 0,86 * 10-4 MWh 0,086

Page 98: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 98 de 99

BIBLIOGRAFÍA Libros y artículos

• Conclusiones del Observatorio del sector textil-confección. MITYC. • Disminución de costes energéticos en la empresa: tecnologías y estrategias para el

ahorro y la eficiencia energética. 2006. Amaya Martínez Gracia. • El Sector Textil. Una aproximación territorial. ACTE. • Estudio de optimización enerxética do sector hoteleiro en Galicia. Junio 2004. INEGA. • Estudo de necesidades formativas do sector textil e da confección en Galicia. 2004. Xunta

de Galicia. • Estudo de optimización enerxética no sector cárnico en Galicia. 2004. INEGA. • Estudo de optimización enerxética no sector conserveiro en Galicia 2005. INEGA. • Estudo sectorial da coxeración en Galicia. Octubre 2004. INEGA. • Gestión de la energía. 2006. José Sancho García, Rafael Miró Herrero, Sergio Gallardo

Bermell. • Plan de asistencia energética. Sector lavanderías. 1999. EREN. • Plan de asistencia energética. Sector madera. 1999. EREN. • Plan de asistencia energética. Sector textil. 1999. EREN. • Tecnología de la confección textil. 2003. María Perinat. • Tecnología textil y de la confección. 1989. Alberto Alba.

Webs de interés

• Asociación de Colectividades Textiles Europeas. ACTE. www.acte.net

• Asociación de Investigación de la Industria Textil. AITEX. www.aitex.es

• Asociación Española de Constructores de Maquinaria Textil y Confección. AMEC ANTEX. http://www.amec.es

• Asociación Textil de Galicia. ATEXGA. www.atexga.com

• Centro de Información Textil y de la Confección. CITYC. www.cityc.es

• Comité Europeo de Constructores de Maquinaria Textil. Cematex. www.cematex.org

• Diseño Tecnológico Textil de Galicia. DITEXGA. www.ditexga.es

• Instituto Gallego de Estadística. IGE. www.ige.es

• Instituto Nacional de Esdística. INE. www.ine.es

• Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.MITYC. www.mityc.es

Page 99: Estudio de optimización energética en el sector textil en Galicia

Estudio de optimización energética en el sector textil

Página 99 de 99