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MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CONSUMO ELÉCTRICO
Apuntando a transparentar
los costos de producción y de operación
Por Equipo de Prensa de Revista ElectroIndustria
El uso de la energía eléctrica es crítico tanto por su costo como por su calidad, por lo que muchas veces se busca solucionar los problemas que aparecen solo en una parte de la instalación, lo cual parece ser más económico; sin embargo, en el largo plazo, significa un mayor costo de mantención. En este reportaje, analizamos por qué es necesario medir el consumo y las variables eléctricas en una planta industrial.

“Si no se mide la energía que se consume, no se puede controlar; y si no se puede controlar, no se pueden tomar decisiones; y si no se pueden tomar decisiones, no se puede mejorar”, reza un conocido dicho en el ámbito industrial, y que apunta a la necesidad técnica y económica de medir consumo y variables eléctricas en cualquier sector, ya sea industrial, comercial e incluso residencial. Como consecuencia de todas las mediciones que podamos obtener de un sistema productivo, lograremos eficientar nuestros procesos, disminuir los costos de energía y lograr conocer el patrón de funcionamiento de un área de producción, lo que podríamos llamar hábitos de consumo. “Con todo esto, logramos, en resumen, ser más eficientes en la elaboración y/o gastos de los productos y/o servicios que ofrecemos o consumimos”, asegura José Eduardo Muñoz, Country Manager de Kamstrup.

Para Hugo Ramírez, Jefe Sucursal Concepción de EECOL Electric Chile, la medición eléctrica se fundamenta en reducir y transparentar los costos de producción y/o de operación, estableciendo acciones orientadas a medir, evaluar y mejorar el uso energético. “Un sistema de medición sirve para comunicar, entender, orientar y compensar la ejecución de las estrategias, acciones y resultados en el buen uso de los recursos energéticos disponibles”, señala.

Los motivos fundamentales para analizar específicamente las variables eléctricas al interior de una planta industrial, de acuerdo a Marcelo Vergara, Subgerente de Ventas de Intronica, apuntan a mejorar los procesos de mantenimiento de las propias máquinas e instalaciones y potenciar la eficiencia en los sistemas eléctricos. “Los análisis de cargas y el estudio de la facturación pueden ser perfectamente modelados con un analizador de variables eléctricas. Esto nos ayudará, por ejemplo, a evitar penalizaciones por un factor de potencia deficiente o por horas punta”, comenta.

A su vez, Erich Lorber, Gerente Técnico de Ventas de Comulsa, añade que el consumo y/o la generación deben ser medidos para poder cuantificar el gasto o la devolución. “Los cambios pueden ser aviso de alguna anormalidad que debe ser chequeada. También se utiliza la medición de consumos para conocer los centros de costos de cada área y su proporción al consumo total”, acota.


Facturación v/s submedición

Existen diferencias entre los medidores de facturación y los empleados para la submedición. “La submedición es aquella medición de energía que no se utiliza para facturación a través de la compañía de distribución eléctrica, sino más bien para conocer dónde y cuánta energía se consume en un determinado sector de una instalación. El medidor de facturación se instala únicamente para efectos de cobro, mientras que el de submedición para monitorizar”, explica Víctor Moraga, Product Manager DIN Rail Products División LowVoltageProductsde ABB Chile.En este sentido, el monitoreo del consumo de potencia y energía para cada línea de producción, sector o edificio, ya sea local o remotamente, puede ayudar al usuario a descubrir el sobreconsumo de determinadas cargas conectadas a su red (motores, maquinarias, iluminación, etc.).

Claudio Serrano, Product Line Manager de Eaton, enfatiza que hoy en día la diferencia entre estos medidores solo radica en un tema administrativo, lo cual hace que los equipos de facturación deben ser homologados con cada empresa de distribución o transmisión de energía eléctrica en la cual quieran ser usados. “El formato (tipo switchboard o socket), la precisión, las variables específicas de tarificación, demanda, horarios, entre otros, ya no son solo características de un equipo de facturación. Actualmente, los equipos de alta gama tienen estas características, además de todas las prestaciones de PowerQuality”, afirma.

Por lo general, los clientes de las empresas de distribución eléctrica tienen los llamados “medidores de facturación”, cuya única función es registrar la cantidad de energía consumida, la que debe ser registrada mensualmente por una persona. “Dicho consumo representa el total de kilowatts por horas (kWh) en el período de facturación”, explica Antonio Vidal, Ingeniero Aplicación y Soporte de Fabelec.

Para facturación, la empresa eléctrica tiene su equipo que usualmente mide la energía, la demanda según el tipo de tarifa y el mal factor de potencia. “En los tableros eléctricos es común tener un multimedidor denominado analizador de red que reemplaza a voltímetros, amperímetros y otros medidores integrándolos en un solo equipo similar al de sistemas análogos”, aclara Edgardo Rivera, Ingeniero de Soporte de Rhona. En este sentido, el medidor de facturación es un equipo de medida que registra el consumo y/o la generación del cliente. De acuerdo a sus registros y tarifa acordada, esto definirá la cantidad a pagar a la empresa distribuidora de electricidad, o a recibir de la misma, si la instalación cuenta con algún PMGD (Pequeño Medio de Generación Distribuida).


Variables y funcionalidades

Las variables eléctricas más requeridas de los medidores dependerán de la aplicación u objetivos que se desee lograr con la submedición, dependiendo de si el fin es la facturación o el estudio. “Las variables eléctricas más importantes son la energía activa (kWh) y las demandas máximas según la tarifa eléctrica y el mal factor de potencia, pues están sujetas a cobro por el proveedor de energía”, sostiene Rivera. “En la actualidad, se impone poner medidores de energía a todos los consumos y monitorearlos sea por lectura directa o a través de sistemas informáticos, pues estos medidores cuentan con una salida de pulsos por kW”, agrega.

Para Muñoz, los usuarios generalmente monitorean variables de consumo de energía, ya sea eléctrica o térmica, tales como: energía activa (kWh), y en algunos casos, energía reactiva, que pueden ser los parámetros clásicos a medir en sistemas de submedición.

“Sin duda que la energía y la demanda son variables importantes, pero también lo son las asociadas a PowerQuality (o calidad de energía), como armónicos, Sag/Swell, flickers, formas de onda, entre otros”, añade Serrano.

Una vez definida la tipología de contador de energía según la naturaleza del circuito a medir, se debe seleccionar las funcionalidades. “Entre las más básicas, se encuentran la visualización de valores de instrumentación, función de alarma y energía activa”, dice Moraga. “Además, son necesarias funciones más avanzadas que permitan la visualización de energía reactiva, importada y exportada, configuración y control de tarifas vía entradas/comunicación/ reloj, armónicos y THD, entre otros”.

En cuanto a las funcionalidades específicas de los medidores, Lorber indica que si bien la facilidad en la obtención de información resuelve en gran parte el análisis, la experiencia, esto es el conocimiento de la electricidad, es fundamental para poder afirmar y resolver inconvenientes en instalaciones industriales. “La carencia del conocimiento certificado de la electricidad puede redundar en análisis incorrectos, soluciones ineficientes y gastos innecesarios y evitables”, declara. De acuerdo a lo que concluye Ramírez, la principal característica de un equipo de medición es la capacidad de adquirir y presentar los datos recolectados, siendo esta la herramienta más importante en descubrir fallas, oportunidades y confirmar ahorros energéticos. “Hoy el mercado ofrece un sinnúmero de alternativas desde equipos con un servidor web integrado, que permite -tan solo con una dirección IP- visualizar los parámetros eléctricos, hasta software dedicados al registro y visualización de datos de energía”.


Estándar de los medidores

A nivel internacional, la mayoría de los medidores de energía respetan estándares IEC, en particular los de consumo de variables eléctricas, cumpliendo con el IEC 62053 y homologaciones del MID, entre otros. Según Edgardo Rivera, de Rhona, en cuanto a la exactitud de la medición pueden ser referenciadas también IEC 62052 y IEC 60687. Respecto a la seguridad del dispositivo está la IEC 61010 y en cuanto a los parámetros de la calidad de la energía IEC 61000. “En lo que respecta a Chile, se deben cumplir además las resoluciones exentas emitidas por la SEC, que, junto a al Organismo o Laboratorio de Certificación Autorizado (OLCA), deben dar cumplimiento a la certificación de TIPO, Seguimiento y Verificación, en este caso exclusivamente para medidores eléctricos”, explica José Eduardo Muñoz, de Kamstrup.

Antonio Vidal, de Fabelec, precisa que los medidores se rigen por las normas vigentes que impone la SEC, esta es la “NSEG 3 E.n71, Normas Técnicas Sobre Medidores”, donde se estipula que todo medidor fabricado o importado hacia el país debe ser revisado y aceptado por la Dirección de Servicios Eléctricos. “Los estándares que deben cumplir son básicamente exigencias que hay localmente y que se refieren a la exactitud de la medida (definida en el Decreto Supremo 327), y la robustez del equipo para ser eléctricamente seguro (Decreto Supremo 289)”, concluye Erich Lorber, de Comulsa.

También es posible hacer una certificación de seguimiento, la cual asegura que las condiciones de seguridad se mantienen a las declaradas originalmente con la metrología del equipo.


Analizadores de calidad eléctrica

De acuerdo a Marcelo Vergara, de Intronica, resulta primordial diferenciar entre un analizador de variables eléctricas y uno de calidad de energía. “Mientras el primero típicamente analiza voltaje, corriente y potencia, el analizador de calidad debe permitir además el análisis de otras variables que inciden negativamente en el comportamiento y eficiencia de las máquinas, como los armónicos de voltaje y corriente, desbalances, captura de eventos de corta duración, entre otras”, explica.

Además de registrar todas las variables, agrega el profesional, los análisis de calidad eléctrica deberían ejecutarse en un solo registro. “Muchos eventos detonan otros eventos que pueden ser de peores consecuencias que en su génesis. Además, el instrumento tiene que ser ‘Clase A’, o sea, los informes que se generan bajo normas internacionales pueden utilizarse para dirimir disputas legales”, comenta.

Idealmente, estos equipos tendrían que estar pensados para el trabajo duro en terreno, es decir, que sean robustos y de fácil manejo. “Si bien no existe una normativa que especifique esto, al momento de elegir un equipo para terreno deberían considerarse estas capacidades”, concluye Vergara.
Mayo 2015
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Comentarios acerca de este artículo
Roberto Alvarado Ramirez EP PETROECUADOR (14/08/2018)
Muy buen artículo, de fácil lectura y comprensión. Se agradece la inclusión de las normas técnicas específicas para los casos tratados.
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