En los edificios comerciales y las plantas industriales, los costos de energía pueden acumularse rápidamente, especialmente cuando hay sistemas de iluminación antiguos, y los motores envejecen y las líneas de aire comprimido que recorren la planta tienen fugas, forzando la realización de ciclos innecesarios de los compresores.
En muchos casos, las empresas públicas añaden el factor de potencia y penalizan a los clientes cuyos sistemas de alimentación tienen cargas reactivas que salen de la fase de tensión y corriente de la red eléctrica. A veces se compara el factor de potencia con la espuma que los cantineros deben retirar de la cerveza. Siguiendo con la analogía, el bar (la empresa pública) cobraría por ocuparse de la espuma de la cerveza.
Se están realizando encuestas sobre energía a consultores especiales o casa por casa con la idea de que el costo del servicio puede compensarse con los ahorros realizados al identificar cómo puede manejarse el factor de potencia y en dónde es necesario un equipo más eficiente.
Suelen usarse dispositivos de medición monofásicos en tales encuestas. Normalmente, esos registradores solo proporcionan lecturas de amperaje y quizá lecturas de tensión durante un periodo específico. Entonces, la potencia real se obtuvo mediante el uso de otro medidor en una comprobación puntual en la fuente de alimentación y después se calculó. Los cálculos se hicieron por kilovatios hora y, después, como ahorros potenciales.
Evitar caminos engorrosos
"El problema es que no se consideró la variabilidad en distintos aspectos, como la variabilidad de la tensión y del factor de potencia, de modo que se asume que algunas variables están fijas y son constantes, y es posible que eso no sea así", dice Mark Nieman, gerente de ingeniería de energía en McKinstry, una empresa de servicios de energía en Seattle, Washington.
Con el registrador trifásico de energía Fluke 1730, los consultores de energía, los electricistas de la planta y los contratistas eléctricos ahora tienen una herramienta simple pero potente para registrar armónicos y parámetros de potencia, y para capturar eventos de tensión que pueden revelar desperdicios energéticos.
"El 1730 es un registrador energía de verdadero valor eficaz", dice Nieman. "Lo usamos para establecer puntos de referencia de uso energético en los equipos comunes de los edificios comerciales. Así que lo usamos si queremos averiguar si un sistema de ventiladores modula, cuánta potencia desarrolla un sistema de bombeo o si se cumple el ciclo de los compresores de un equipo".
La herramienta se configura en minutos e incluye una pantalla a color y sondas de corriente flexibles. "Es uno de los registradores más simples que haya visto", dice Nieman. "Los cables de TC son delgados y es fácil rodear los conductores con ellos en ángulos cerrados".
El registrador da visibilidad a lo que sucede en los sistemas eléctricos. "La función de registro nos permite registrar datos de dos semanas a un mes o más", dice Nieman. "Y eso nos es útil para nuestros puntos de referencia base de cálculos de ahorro energético".
El 1730 mide la tensión, la corriente, la potencia y el factor de potencia y los valores asociados.
Descarga de datos sencilla
Una vez que se capturan todos los datos, estos pueden descargarse mediante cualquier dispositivo de almacenamiento USB u otro dispositivo USB, directamente a una computadora para su análisis en profundidad.
La aplicación de software Fluke Energy Analyze ayuda a determinar el potencial de ahorro.
"Uso el programa para visualizar la vista de calendario de la modulación de demanda del dispositivo que estoy probando", señaló Nieman. "También cuenta con unas buenas tablas de resumen".
Se pueden exportar los datos a una hoja de cálculo, en la que se les puede relacionar con otros grupos de datos, como datos de temperatura en un escenario de climatización, para su análisis en profundidad. Todos los análisis pueden compilarse para informarle al cliente o la gerencia de la empresa las posibles medidas correctivas, como la adición de un banco de capacitores para corregir el factor de potencia, la adquisición e instalación de motores o variadores de frecuencia nuevos, u otras acciones.
Después de que se completen esas medidas, puede usar el 1730 para verificar que la potencia funcione como predijo el equipo que inició la encuesta. Después, puede generar un informe del uso energético real. "Hemos encontrado que los ahorros de energía resultantes pueden ser de cientos a miles de dólares para los grandes clientes comerciales", dice Nieman.
En tanto que una empresa de servicios, McKinstry tiene garantías de rendimiento vinculadas a sus proyectos, de modo que llegar a los datos correctos es un producto final crítico, obligatorios según lo estipulado en un contrato.
"Dada la sencillez de uso del registrador, se reducen los tiempos de implementación. Y la calidad de los datos es mejor, así que no tiene que hacer tantos cálculos de solución. Esto facilita el sustento de los hallazgos en sus informes cuando trabaja con las empresas públicas para conseguir reembolsos y cosas así. Dependiendo del tamaño de su trabajo, puede ahorrarse de 4 a 20 horas en cada trabajo por la calidad de los datos, y la facilidad de la implementación del estudio y la extracción de los datos".
USD 46 000 de ahorros encontrados
Así es, en el caso de un laboratorio del área de Seattle, el 1730 ayudó a revelar sustanciosos ahorros de costos de energía, así como un reembolso de la empresa pública local.
El registrador probó ineficiencias y justificó la adquisición de un nuevo climatizador con recuperación de calor, una iluminación actualizada y nuevas cajas de terminales de sistemas de climatización.
"En ese proyecto, los ahorros eléctricos fueron del orden de los 111 000 kilovatios hora", dice Nieman. "Con base en la tendencia que obtuve con el registrador, vamos a recibir un pago único de la empresa pública de USD 42 000 y ahorros anuales a una tasa actual de USD 46 000. Ese fue el proyecto en el que usamos Fluke".
Los ahorros fueron producto del monitoreo de todas las entradas de la energía trifásica de los ventiladores de alimentación y de extracción del climatizador. Estos ventiladores ya tenían variadores de frecuencia más antiguos que se encontraban al final de su vida útil, pero el sistema existente no permitía mucha modulación en el sistema y no eran capaces de ahorrar toda la energía posible. La adición de las nuevas cajas de terminales y el nuevo climatizador posibilitará la modulación del sistema y el ahorro de energía.