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Especial motores C-10 | OCTUBRE/NOVIEMBRE 2014 | www.reporteroindustrial.com Dr.-Ing. Miguel Garzón y M.Sc. César Vásquez – PM Tec Engineering La administración del presidente Obama ha Aumento de la eficiencia de los motores eléctricos es el camino puesto en marcha un ambicioso plan de acción para controlar el cambio climático y mitigar el efecto invernadero, reduciendo las emisiones de polución a la atmósfera y buscando la independencia energética a través de la utilización de energías alternativas. Uno de los bastiones fundamentales de este plan es el ahorro de energía, ya que su producción es una de las que más genera emisiones de CO2 a la atmósfera. Es por eso que el pasado 29 de mayo, el DOE (US Department of Energy) promulgó una nueva ley para mejorar la eficiencia de los motores eléctricos, que entrará en vigencia el próximo 1 de junio de 2016. El DOE ha determinado que esta legislación podría dar lugar a ahorros significativos de energía, además de ser tecnológicamente viable y económicamente justificable. La normatividad anterior emitida en agosto de 2010 y basada en el EISA (Energy Independence and Security Act)1 solo obligaba a los fabricantes de motores eléctricos de propósito general entre 1 hp y 200 hp a construirlos con altos estándares de eficiencia, pero dejaba a una gran cantidad de motores fuera de su alcance. El gran cambio de la ley que entrará en vigencia en 2016 es el aumento de su cobertura, incrementando la cantidad de motores regulados e incluyendo casi todos los motores de bajo voltaje entre 1hp y 500 hp, así como otras referencias NEMA, IEC (N y H) y motores con diseño específico como los encapsulados, los verticales, los TENV, los inmersibles, los de engranaje y los totalmente cerrados sin ventilación. Los motores regulados por la norma vigente no estarán obligados a aumentar su eficiencia. (Para más información puede remitirse a la referencia2 donde encontrará el texto de la futura ley). Se espera que con esta norma se consiga un aumento de eficiencia en dichos motores de entre el 0.4% y el 1.5%, cobijando así a aproximadamente 5 millones de motores que se venden actualmente cada año en los Estados Unidos, en comparación con 1.6 millones que cubre la ley vigente. Según los cálculos del DOE se ahorrará alrededor 2051 TWh en los próximos 30 años, los cuales podrían usarse para abastecer de energía eléctrica a todos los Estados Unidos durante doce meses. Adicionalmente los consumidores ahorrarán en ese lapso de tiempo cerca de 16 mil millones de dólares y evitará el envío de 96 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera3, lo cual sería equivalente al consumo de 19.8 millones de autos durante un año. Existen varias entidades que se encuentran a favor del nuevo enfoque del DOE, entre las que se destacan la NEMA (National Electric Manufactures Association) y la ASAP (Appliance Standards Awareness Project) quienes coinciden con que esta aproximación conseguirá un mejor efecto neto en comparación con la regulación anterior. Sin embargo, los detractores de esta nueva legislación argumentan que debido a que el 75% de los motores cubiertos por la nueva ley son utilizados por fabricantes de OEMs (Original Equipment Manuf acturer), ellos tendrán que modificar sus diseños tan solo cuatro años después de haberse acoplado a las normas EISA y este sobrecosto se verá reflejado en los precios finales de sus productos. ¿El dilema de los usuarios entre reparar o reemplazar? Aunque la norma trata de no generar demasiados costos para los fabricantes y los usuarios, hay quienes afirman que estos nuevos motores traerán cambios en su diseño y desafíos de compatibilidad para los consumidores. Los cual aumentará la brecha entre reparación y el reemplazo, haciendo que la opción de repararlos sea cada vez más atractiva. Hay dos factores muy importantes para los usuarios que serán relevantes a la hora de tomar decisiones: el primero es el precio y el segundo es el ahorro de energía. En primer lugar para nadie es un secreto que la utilización de nuevos materiales y ¿CÓMO CALCULAR EL AHORRO ANUAL AL REEMPLAZAR UN MOTOR POR UNO MÁS EFICIENTE? La industria representa aproximadamente el 42% del consumo mundial de energía eléctrica. Dos tercios de este se utiliza para alimentar los motores eléctricos. De éstos, el 70% corresponde a motores trifásicos de inducción tipo jaula de ardilla. La eficiencia de los motores está dada por la razón entre la potencia nominal en el eje del motor (potencia mecánica) y la potencia requerida por el motor para su funcionamiento (potencia eléctrica). De esta forma, la diferencia entre ambas potencias corresponderá a las pérdidas energéticas asociadas a la conversión de energía. La potencia mecánica en el eje (potencia nominal del motor) está dada por el fabricante en la placa de identificación, al igual que el factor de potencia, voltaje y corriente requeridas. De manera general, la potencia eléctrica se puede obtener de: Dónde, cos j es el factor de potencia del motor. Por otro lado el ahorro anual (A) que obtendría un usuario final al comprar un motor más eficiente que el que está usando, está dado por la siguiente formula4: Dónde, A = Ahorro anual $. Pmec: Potencia nominal del motor, kW. C: Costo de la energía, $/kWh. T: Tiempo de operación anual del motor h. hb: Rendimiento en % del motor menos eficiente. ha: Rendimiento en % del motor más eficiente. Foto cortesía ABB


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