OBJETO
En el presente estudio detallamos el procedimiento y los resultados obtenidos referente a la monitorización energética de diferentes instalaciones de la empresa de de productos infantiles JOVI, S.A. La monitorización comprenderá los datos eléctricos y se realizará utilizando el monitor de energía Smappee PRO.
Esta monitorización se enmarca dentro de un contexto de colaboración entre las dos empresas para identificar las potencialidades y ventajas que permite el uso del equipo Smappee PRO.
DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES A MONITORIZAR
Las instalaciones seleccionadas por JOVI corresponden al cuadro eléctrico de la zona de Inyección, con el objetivo de identificar el ahorro energético real que supone una nueva máquina de inyección respecto a otra máquina antigua de características similares.
El uso de las dos máquinas es idéntico en lo que se refiere a la producción y a las horas de funcionamiento. De esta manera JOVI, podrá por un lado evaluar el ahorro energético y económico real y a su vez establecer el tiempo de retorno de la inversión realizada.
Cuadro eléctrico general
También se podrán verificar las previsiones de ahorro energético indicadas inicialmente por el fabricante de la máquina nueva. En función del resultado de dicha comparativa JOVI tendrá los argumentos técnicos necesarios para valorar en el futuro nuevas actualizaciones de máquinas de mayor eficiencia.
Máquina inyectora nº3 antigua
Máquina inyectora nº13 nueva
LÍNEAS MONITORIZADAS Y EQUIPOS UTILIZADOS
El equipo utilizado para realizar la monitorización es el Smappee PRO con 9 pinzas de corriente, distribuidas de la siguiente manera:
3 pinzas de corriente de 200 A monitorizarán los consumos de la máquina inyectora antigua nº 3 de una potencia máxima aproximada de 53,87 kW.
3 pinzas de corriente de 200 A monitorizarán los consumos de la máquina inyectora nueva nº 13 de una potencia máxima aproximada de 39,56 kW.
3 pinzas de corriente de 400 A monitorizarán los consumos totales de todas las máquinas que se alimentan del cuadro eléctrico de inyección.
El equipo Smappee PRO también registra los valores de tensión de cada una de las fases, para poder conocer con exactitud la potencia activa, la potencia reactiva y el factor de potencia asociado a cada una de las líneas.
Para poder exportar las medidas registradas se ha utilizado una conexión mediante cable Ethernet a la red de internet de la empresa, enviando la información en tiempo real y almacenándola en un registro de los servidores ubicados en Bélgica propiedad de la empresa Smappee.
Desde cualquier punto con acceso a Internet es posible visualizar los datos de la plataforma web de visualización.
Cuadro de monitorización con Smappee PRO
El primer paso fue instalar físicamente las pinzas, las conexiones para disponer de la lectura de las tensiones y el cable de Ethernet.
En la siguiente imagen se visualizan el listado de las 9 pinzas, donde las tres primeras pertenecen a las tres líneas generales del cuadro, distribuyéndose el resto en tres pinzas para cada una de las dos máquinas inyectoras a monitorizar.
Visualización de pantalla de configuración del Monitor Smappee PRO
PERIODO DE MONITORIZACIÓN
El periodo de monitorización ha sido de dos meses, tiempo suficiente para establecer un comportamiento estable en la energía consumida en las diferentes líneas monitorizadas.
PLATAFORMA DE DATOS DE MONITORIZACIÓN
Los datos registrados se pueden visualizar en forma de gráfica y tabla, y descargar en formato csv (Excel) mediante plataforma web de Smappee PRO.
A continuación se detalla la información principal que se puede obtener en la plataforma:
Lectura de datos cada 5 minutos de las nueve líneas de medición aportando los siguientes datos:
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Potencia activa, potencia reactiva y factor de potencia por pinza de medición (27 valores).
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Tensión media para cada una de las líneas (3 valores).
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Potencia total consumida, potencia total generada (solar) y potencia constante (3 valores).
Pantalla Principal: Ubicación en mapa de distintos Smappee PRO de un mismo usuario.
Pantalla Measure: Muestra en tiempo real la potencia total consumida, tensión y factor de potencia.
Pantalla Analyse: Identifica mediante gráfica y tabla datos de potencia cada 5 minutos de las 9 líneas de medición.
Para cada una de las líneas, potencia activa, reactiva y tensión, obteniéndose 288 valores al día.
También se muestran para cada una de las líneas el factor de potencia y la tensión de las tres fases.
Datos de energía: se visualiza el consumo total diario con un alcance semestral.
Otras posibilidades de Smappee PRO no utilizados en este caso:
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Identificación de diferentes aparatos consumidores de energía eléctrica con la utilización de una única pinza mediante la tecnología NILM (Non Intrusive Load Mettering).
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Asociar los aparatos identificados a una tarifa eléctrica para conocer su gasto económico.
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Permite la integración en la plataforma de sensores de gas, agua y temperatura.
DATOS OBTENIDOS Y ENERGÍA AHORRADA ENTRE LAS DOS MÁQUINAS
Tras exportar la información que ofrece la plataforma de monitorización de Smappee PRO, podemos realizar la interpretación de los datos obtenidos. Se ha de tener en cuenta que durante el periodo de monitorización se han producido varios días en los que no ha existido producción de la fábrica JOVI derivado de los días festivos.
A continuación se detallan gráficamente la energía consumida diaria, tanto del total del cuadro eléctrico como de cada una de las máquinas de inyección monitorizadas
En la siguiente gráfica se visualiza la cantidad de energía ahorrada entre las dos máquinas de inyección analizadas durante el periodo de monitorización
A continuación se detalla el porcentaje de energía ahorrada entre la inyectora nueva y la inyectora antigua.
La energía ahorrada de promedio de una máquina respecto a la otra es de 119, 87 kWh. Teniendo en cuenta que durante un año se consideran 220 días laborables de producción, la energía anual ahorrada será aproximadamente de 26.371 kWh .
En el caso de la industria JOVI donde se ha realizado el estudio disponen de una tarifa eléctrica 6.0 diferentes precios en función de la franja horaria.
Considerando, a partir de los datos registrados en la factura eléctrica ,un coste medio de la energía de 0,1058 €/kWh, incluidas las tasas e impuestos, el ahorro económico anual ascendería a unos 2.800 €
También es posible a partir de los datos extraídos por el monitor de energía Smappee PRO ver el comportamiento con más detalle considerando los datos obtenidos cada 5 minutos. Para ello se ha considerado como referencia los datos obtenidos durante la semana del 16 al 10 de enero. Esta semana ha sido estable en cuanto al consumo total y de las inyectoras. Por este motivo aporta valores que pueden ser extrapolados a la energía consumida durante un periodo de tiempo superior.
OTROS DATOS OBTENIDOS
El monitor de energía Smappee PRO, nos aporta mucha más información de forma tanto gráfica como en tablas, que se encuentra en el documento completo al final de esta noticia.
A nivel de resumen, con la información obtenida tenemos:
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Datos de potencia activa y reactiva, tanto del cuadro general como de cada una de las inyectoras.
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Detectar desfases entre las cargas de cada una de las líneas del cuadro principal, y en cada máquina inyectora
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Se observa también que la nueva inyectora dispone de un equilibrado mayor de las cargas de las fases respecto a lo que ocurre en la inyectora antigua.
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Se comprueba con los datos de tensión si se superan los límites admisibles para un correcto funcionamiento de la maquinaria.
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Acceso cada 5 minutos de los datos de potencia reactiva y del factor de potencia de cada una de las líneas, tanto del cuadro general de inyección como para cada una de las máquinas inyectoras pudiendo identificar donde se produce mayor potencia reactiva y valorar posibles actuaciones para reducir las penalizaciones en la factura.
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Se detecta un significativo mayor consumo de energía reactiva de la máquina antigua, pese a que el valor de factor de potencia es mayor respecto la máquina de inyección.Los datos correspondientes a la potencia reactiva y factor de potencia por fases implican las siguientes gráficas.
