• Author / Uploaded
• Richard Romero

Citation preview

INGENIERIA ELECTROMECANICA. ASIGNATURA: AHORRO DE ENERGÍA. > 7º SEMESTRE 10/11/14

POTENCIA

CONSUM

CONTRATADA

O

BASE INTERMEDI

6865 KVA

UNIDAD PRECIO

kW/h kW/h

5253

A PUNTA POT.

1.2629

TOTAL

$6,632.0 0

kW/h kVar’s/h

4420

REACTIVA 5253kW/h

c=√ (6865)2−(5253)2=4419.75 → 4420 kVa r ' s /h

f . p .=tan θ= 6865 kVa/h

c . o 4420 = =0.84 c . a 5253

E A =5253 kW /h E R=4420 kVar ' s /h Factor de potencia actual = 0.84 tan φ=tan ( cos−1 ( 0.84 ) ) =0.64 D=

5253 kW / h =9.12 kW 576 h

Factor de potencia corregido = 0.90 tan φ=tan ( cos−1 ( 0.90 ) )=0.48 cos−1 ( 0.9 )=25.84 º

cos−1 ( 0.84 )=32.85 º 9.12 kW 32.85º

kW h Q= ( 0.64−0.48 )=1.45 kVar ' s 576 h 5253

Q' =tanφ∗P= ( 0.64 )∗( 9.12 kW )=5.84 kVar ' s 9.12 kW

Q ' =tan φ∗P=( 0.48 )∗( 9.12kW )=4.37 kVar ' s

25.84º 4.37 kVar’s 32.85º 9.12 kW 25.84º 5.84 kVar’s

Por lo tanto se necesita un Banco de capacitores de:

Q' ' = (5.84−4.37 ) kVa r ' s=1.47 kVar ' s

 Consumo de ahorro del bimestre: Qc =1.47 kVa r ' s∗576 h=846.72 kVar ' s /h  %Penalización: %P=

¿

[

]

3 90 −1 ∗100 5 f . p.

[

]

3 90 −1 ∗100=4.28 5 84  Demanda Facturable (DF):

DF=DP∗F . R . I∗max ( DI −DP , 0 ) + F . R . B∗max ⁡( DB−DP , 0) DF=0+ ( O.3 )∗max ( 5253−0,0 ) + ( 0.15 )∗max ( 0−0,0 ) DF=1576

kW kW ∗$ 187.26 x =295121.76 h h

o Penalización es igual a: P0.85=( $ 6,632.00+ $ 295122.00 )∗(0.0428) P0.85=$ 12,915.00  Ahorro generado con un f.p. = 0.90 A= ( $ 1,070.00 ) + ( $ 374.00 ) + ( $ 12,915.00 ) A=$ 14,359.00

 Tiempo de recuperación de inversión, es igual a:

T rc =

[ ( $ 2,289.00 )+ ( $ 1,000.00 ) + ( $ 2,500.00 ) ]($) 0.403 Bimestres = =0.067 años . $ 6 $ 14,359.00( ) Bimestral

Banco de capacitores requerido para un f.p. =0.90 MATERIAL. DESCRIPCIÓN. Caja vacía para montaje de Dimensiones (C x L x A) (mm)

REFERENCIA. UW MP-01

Banco de Condensadores con 357 x 258 x 483.5 protección. Modulo de condensadores Tensión (V) ------ 240V

UCWT12,5V29 L10

trifásicos - UCWT Contartor tripolares

0.54 KG CWMC18

Pot. Reactica (KVar) ----- 1.5 para Tensión ---------- 220V - 230V

maniobras de condensadores

Pot. Reactiva -- AC-66 @ 55 ºC Código de la tensión de la bobina. = X30 60Hz.

CALCULO BANCO DE CAPACITORES CON f.p.=0.95 c=√ ( 6865)2−(5253)2=4419.75 → 4420 kVa r ' s /h

f . p .=tanθ=

c . o 4420 = =0.84 c . a 5253

a

E A =5253 kW /h E R=4420 kVar ' s /h Factor de potencia actual = 0.84 tan φ=tan ( cos−1 ( 0.84 ) ) =0.64 D=

Factor de potencia corregido = 0.95 tan φ=tan ( cos−1 ( 0.95 ) )=0.32

5253 kW / h =9.12 kW 576 h

−1 cos ( 0.9 )=18.19 º

−1 cos ( 0.84 )=32.85 º

9.12 kW 32.85º

kW h Q= ( 0.64−0.32 )=2.92 kVar ' s 576 h 5253

Q ' =tanφ∗P= ( 0.64 )∗( 9.12 kW )=5.84 kVar ' s 9.12 kW Q' =tan φ∗P=( 0.32 )∗( 9.12 kW )=2.92 kVar ' s

18.19º

Por lo tanto se necesita un Banco de capacitores de: 2.92 kVar’s 32.85º 9.12 kW 18.19º 5.84 kVar’s

Q ' ' = (5.84−2.92 ) kVa r ' s=2.92 kVar ' s

 Consumo de ahorro del bimestre: Qc =2.92 kVa r ' s∗576 h=1681.92kVar ' s/h  %Penalización:

%P=

¿

[

]

3 90 −1 ∗100 5 f . p.

[

]

3 90 −1 ∗100=4.28 5 84  %Bonificación:

%B=

¿

[

]

1 90 1− ∗100 4 f . p.

[

]

1 90 1− ∗100=1.31 4 95  Demanda Facturable (DF):

DF=DP∗F . R . I∗max ( DI −DP , 0 ) + F . R . B∗max ⁡( DB−DP , 0)

DF=0+ ( O.3 )∗max ( 5253−0,0 ) + ( 0.15 )∗max ( 0−0,0 ) DF=1576

kW kW ∗$ 187.26 x =295121.76 h h

o Penalización es igual a: P0.85,=0.95=( $ 6,632.00+ $ 295,122.00 )∗(0.0428) P0.85=$ 12,915.00 o Bonificación, es igual a: B 0.95=( $ 6,632.00+$ 295,122.00 )∗( 0.0131 )=$ 3,953.00  Ahorro generado con un f.p. = 0.95 A= ( $ 2125.00 ) + ( $ 374.00 ) + ( $ 12,915.00+$ 3,953.00 ) A=$ 19,367.00

 Tiempo de recuperación de inversión, es igual a:

T rc =

[ ( $ 2,589.00 )+ ( $ 1,000.00 ) + ( $ 2,500.00 ) ]($) 0.314 Bimestres = =0.052 años . $ 6 $ 19,367.00( ) Bimestral

Banco de capacitores requerido para un f.p. =0.95 MATERIAL. DESCRIPCIÓN. Caja vacía para montaje de Dimensiones (C x L x A) (mm)

REFERENCIA. UW MP-01

Banco de Condensadores con 357 x 258 x 483.5 protección. Modulo de condensadores Tensión (V) ------ 240V

MCW2,5V29

trifásicos - MCW Contartor tripolares

0.54 KG CWMC18

Pot. Reactica (KVar) ----- 2.5 para Tensión ---------- 220V - 230V

maniobras de condensadores

Pot. Reactiva -- AC-66 @ 55 ºC Código de la tensión de la bobina. = X30

a

60Hz.

Conclusión. Con relación a los cálculos realizados para llevar a cabo una corrección del f.p. de 0.84 a 0.90 y 0.95 para dejar de generar penalizaciones, se observo que ambos son viables

pero debido a que no existe gran variación entre costos y a que con una corrección de f.p. de 0.84 a 0.95 hay una menor tiempo de recuperación de inversión por lo tanto es mas viable que con una corrección de f.p. a 0.90. Por lo tanto se decidió colocar un “banco de capacitores fijo, general” de 2.5 KVar’s a las áreas de alumbrado, Manufactura avanzada y Departamento de Servicios Generales, debido al bajo f.p. presentado en todas las áreas mencionadas anteriormente.

CALCULO DE PERDIDAS Y AHORRO EN EL CABLE.

IA IR IT θ P=6865 kVa

DATOS

V =122.8 V

I T =56 A −¿ cos 0.84 ¿

Distancia = 50 m 1.62 Ω/km, 6 AWG, 13.3 mm2 θ=cos−1 ( 0.84 )=32.85º tan φ=tan(32.85 º)=0.64

I A =( 56 A )∗( cos φ )=( 56 A )∗( 0.84 )=47.04 A I R= ( I A )∗( 0.64 )=( 47.04 )∗( 0.64 ) =30.10 A 1000 longitud /¿ ¿ km Ω/¿ V =2∗( I )∗¿ 1000 50/ ¿ ¿ V A =2∗47.04∗¿ 1000 50/¿ ¿ V R =2∗30.10∗¿ 1000 50/¿ ¿ V T =2∗56∗¿ P A =( 7.62 )∗( 47.04 )=358.44 W QR =( 4.87 )∗( 31.10 ) =151.457Var ' s S=( 9.07 )∗( 56 )=507.92VA

T =( 12 h )∗( 6 dias )∗( 8 semanas )=576 hrs  Consumo: Q' =QR∗T =( 151.457 )∗( 576 )=87239.23/1000=87.23 kVar ' s/h Bimestre 1.2629 $/¿ ¿ ( $= 88 kW /h )∗¿ '

P =P A∗T =( 358.44 )∗( 576 )=

(

$= 207

206461.44 kW =206.46 1000 h

kW $ ∗ 1.2629 =$ 262.00 h Bimestre

)(

)

$=$ 112.00∗$ 262.00=$ 374.00