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Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor

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  1. 1. 13 Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor CNAE 29.3
  2. 2. presentManual de eficiencia energética para pymesEl IDAE, como miembro del patronato de la Fundación EOI, no puede menos que felicitar a la misma por laoportunidad en la edición del presente Manual de eficiencia energética para pymes. La volatilidad registradapor los precios energéticos durante buena parte del año pasado ha continuado también en 2008, y a ella se haañadido una crisis financiera mundial que afecta al conjunto de la economía. Por ello, la mejora de la eficienciaenergética como instrumento de apoyo a la competitividad es básica en nuestro actual tejido industrial.El tejido empresarial español cuenta con mayor presencia de las pequeñas y medianas empresas (pymes) queen la Unión Europea, ocupando al mismo tiempo un mayor volumen de empleo: de un total de 3,3 millonesde empresas, el 99,9% son pymes que representan el 82% del empleo empresarial. La economía españo-la es, por lo tanto, una economía de pymes, en la que, además, el tamaño medio empresarial es reducido:6,6 trabajadores por empresa.Si a esta situación habitual de las pymes españolas se añade la actual coyuntura económica, el resultado es unincremento en la fragilidad de este tipo de compañías. En este contexto, mejorar su nivel de innovación, tantotecnológica como no tecnológica, su productividad y su competitividad se convierte en la estrategia apropiadaque permitirá la persistencia y adaptación de nuestras pymes a los nuevos entornos y desafíos planteados porunos mercados cada día más globalizados.La energía es un bien que incide directamente sobre el desarrollo de la sociedad. A su vez, el desarrollo cons-tituye un factor fundamental de seguridad, en tanto que aporta estabilidad, cohesión social y una mejor opeor posición estratégica. El sector industrial, en general, y las pymes, en particular, han venido mostrandohistóricamente un gran interés en la utilización efectiva de la energía. Baste decir que desde el comienzo delas primeras crisis energéticas, en la década de los años 70 del siglo pasado, el sector mejoró su intensidadenergética en un 7%, gasificando sus suministros energéticos en detrimento de los productos petrolíferos,55% del consumo industrial en 1973 frente al 11% en 2007 y, en menor medida, el carbón, 19% del consumo ,industrial en 1973 frente al 8% en 2007 .Pese a estas mejoras en los consumos energéticos, los primeros años del presente siglo muestran cierta sa-turación en lo que a incrementos de eficiencia energética se refiere. Si se añaden a la reciente evolución de laintensidad energética, prácticamente estabilizada desde el año 2000, la actual coyuntura económica y la altavolatilidad de los precios energéticos, se hace necesario incrementar las actuaciones que permitan continuaraumentando la eficiencia energética de las pymes.Las mejoras de los procesos productivos, con la incorporación de tecnologías más eficientes y sostenibles, larenovación de equipamientos obsoletos y la adecuada gestión de los procesos y servicios productivos serán losejes básicos de actuación que conducirán a una disminución de las intensidades energéticas.
  3. 3. tación La incorporación de estas actuaciones al mercado cuenta, desde las administraciones públicas, con un conjunto de herramientas específicas destinadas a ayudar a las pymes a mejorar su competitividad a través de un mejor, más racional y sostenible uso de la energía. La Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012 (E4), aprobada por el Consejo de Ministros de 28 de noviembre de 2003, establece el marco de desarrollo para las actuaciones de eficiencia energética en el periodo 2004-2012. El desarrollo de la E4 se implementa a través de los planes de acción para el pasado pe- riodo 2005-2007 y el actualmente vigente 2008-2012, así como el Plan de Activación 2008-2011, recientemente aprobado por el Gobierno. En conjunto, la E4, sus planes de acción y el plan de activación tienen como objetivo lograr un ahorro energético, en términos de energía primaria, de cerca de 88 millones de toneladas equivalentes de petróleo, de las cuales al sector industrial le corresponden alrededor de 25. Para ello, el Plan de Acción 2008- 2012 proveerá de unos incentivos públicos de 370 millones de euros, equivalentes a una intensidad de ayuda del 22%, a las inversiones para la mejora de la eficiencia energética que se realicen en el sector industrial, que se estima que alcancen un volumen de 1.671 millones de euros. La incorporación de tecnologías renovables al mercado empresarial dispone de un instrumento adicional de apoyo: el Plan de Energías Renovables 2005-2010, aprobado por el Consejo de Ministros de 26 de agosto de 2005. Los usos térmicos finales de las pymes y empresas de comercio y servicios cuentan en este plan con un marco de apoyo a la diversificación energética sostenible a través, básicamente, de las tecnologías de biomasa térmica y solar térmica de baja temperatura. Desde el prisma de la innovación tecnológica, el instrumento por excelencia es el Plan Nacional de I+D+i que tiene como objetivo, entre otros, situar España a la vanguardia del conocimiento, promoviendo un tejido empresarial altamente competitivo. A las anteriores actuaciones y herramientas se añade el presente Manual de eficiencia energética para pymes, que deberá convertirse en una guía básica que oriente a las empresas sobre las posibles actuaciones energéticas existentes que les permitan mejorar sus productos y procesos, aumentando la competitividad de las mismas. Es de agradecer la dedicación de la Fundación EOI y del Centro de Eficiencia Energética de Gas Natural Fenosa en la elaboración de este Manual de eficiencia energética para pymes que, estamos seguros, redundará en beneficio, no solo del tejido empresarial del país, sino también de la sociedad en su conjunto, posibilitando un consumo energético responsable y sostenible.
  4. 4. índicManual de eficiencia energética para pymesContexto energético general e introducción a la situación sectorial 0. Introducción 6 0.1. Caracterización del sector de fabricación de componentes para automoción 7 1. Identificación de los procesos y tecnologías aplicadas 10 1.1. Proceso de tratamiento de superficies 10 1.2. Proceso de inyección de plásticos 11 1.3. Proceso de inyección de poliuretano 11 1.4. Proceso de transformados metálicos 12 1.5. Proceso de vulcanizado de caucho 12 1.6. Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos 13 1.7. Proceso de formulación de vidrio de automoción 13 2. Ineficencias energéticas 13 2.1. Ineficiencias en los procesos 15 2.1.1. Proceso de tratamiento de superficies 15 2.1.2. Proceso de inyección de plásticos 15 2.1.3. Proceso de inyección de poliuretano 15 2.1.4. Proceso de transformados metálicos 16 2.1.5. Proceso de vulcanizado de caucho 16 2.1.6. Proceso de formulación de productos químicos y adhesivos 16 2.1.7 Proceso de formulación de vidrio de automoción . 16
  5. 5. ce 13 Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) 3. Mejoras tecnológicas y en proceso que favorezcan la eficiencia energética 16 3.1. Consumo eléctrico 16 3.1.1. Mejoras en motores eléctricos 17 3.1.2. Mejoras en sistemas de aire comprimido 18 3.1.3. Bombas y ventiladores 19 3.1.4. Mejoras en la iluminación 19 3.1.5. Utilización de bombas de calor 21 3.1.6. Utilización de sistemas de cogeneración 21 3.2. Generación y utilización del calor 21 3.2.1. Calderas y hornos 21 3.2.2. Gestión de líneas de vapor y condensados 22 3.2.3. Recuperación de calor de fluidos de proceso 23 3.2.4. Mejoras en el aislamiento térmico 23 3.3. Consumo de aguas 24 3.4. Utilización de energías renovables 25 3.5. Mejoras en la gestión 25 4. Bibliografía 28
  6. 6. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) 0 Introducción mejoras posibles a acometer en nuestro sector. Dentro del análisis de la industria llevado a cabo por la E4, la A través de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energé- industria química, de minerales no metálicos y siderurgia tica en España 2004-2012 (E4) se estableció en 2005 y fundición aparecían como los principales consumidores un plan de acción (PAE4) consistente en una serie de de energía. En la revisión de la E4 en 2007 se constataba medidas prioritarias a adoptar en los diferentes sectores que el sector industrial había disminuido porcentualmente económicos (industria, transporte, edificación, servicios su peso en el balance de energía: así, se ha pasado de un públicos, equipamiento, agricultura y transformación de peso del 37 ,8% en 2000, al 35,7% en 2005, teniendo un la energía). La evolución sectorial de consumos ha sido crecimiento medio anual del 2,3%, frente al 3,5% final muy dispar, pues frente a crecimientos destacables, del total nacional. Analizado el potencial del sector con como en transporte o edificios, la disminución ha estado relación al ahorro, se ha señalado que en 2012 se podría del lado de la industria, y las variaciones de intensidad alcanzar una reducción del consumo sectorial del 8,9%. han tenido igualmente diferencias claras. Estas medidas Entre las medidas para aumentar el comportamiento del han supuesto una reducción de consumo energético: sector industrial cabe citar las siguientes: Sin embargo, en el año 2007 se ha revisado este plan de acción (PAE4+) con el objetivo de incidir en aquellos • Desarrollo de acuerdos voluntarios con patronales del aspectos que necesitan mejorar su comportamiento en sector para comprometer a las asociaciones empre- términos de consumo energético. sariales y a las industrias para alcanzar el potencial de ahorro de energía detectado por el sector. Para poder enmarcar el sector económico objeto de6 análisis, la fabricación de componentes para automoción, • Auditorías energéticas que permitan determinar es necesario tener en cuenta este marco y, de manera potenciales de ahorro, faciliten la toma de deci- especial, el comportamiento del sector industrial. siones en cuanto a inversión u ofrezcan un bench- marking de procesos productivos. A la hora de diseñar la E4, se realizaron análisis de los subsectores que compondrían la industria. Las acti- • Ayudas públicas para la inversión. vidades alrededor de la fabricación de componentes para automoción, por su diversidad, se encontrarían, en • Medidas legislativas, como la inclusión de análisis buena parte, reflejadas en estos subsectores (transfor- energéticos ACV para la selección de la tecno- mados metálicos, química, transporte, etc.), por lo que logía disponible más eficiente en todo proyecto las medidas examinadas deben tenerse en cuenta como de inversión.
  7. 7. Estas medidas ya están siendo aplicadas. Sin embargo, Los subsectores implicados serían los siguientes:iniciativas como los análisis de subsectores económicos rela-cionados con la fabricación de componentes para la automo- • Subsector de caucho, goma y plástico. Aglu-ción en el diseño previo a la E4, o las medidas que se ponen tina en torno al 17% de las compañías del sectorde manifiesto en este estudio, deben considerarse a la hora de componentes para automoción y repre-de determinar posibles mejoras de eficiencia energética. senta aproximadamente un 20% de la factura- ción del conjunto de sectores que engloban aPor otra parte, no debe olvidarse que nuestro sector es los fabricantes de componentes. El 25% es deproveedor de soluciones para facilitar el transporte, el sector capital nacional. A este subsector perteneceríande mayor consumo de energía en España (alrededor del empresas que fabrican diferentes productos de40%), motivo por el que debe observar de cerca las medidas caucho y goma, como tubos, correas de transmi-establecidas en este sector. No en vano, algunas de las sión, manguitos, perfiles, juntas de estanqueidad,medidas adoptadas en la E4 afectan directamente a los fuelles, amortiguantes, o elementos caucho-metalfabricantes de componentes: la renovación del parque auto- y plástico-caucho, y productos de plástico comomovilístico con vehículos más eficientes (menor consumo, adhesivos, asientos, respaldos, apoya cabezas,menor peso, más seguros, trazables en sus componentes, tableros techos volantes, parachoques, tubos oetc.) o la inclusión de biocarburantes, con el correspondiente depósitos.impacto en la fabricación de las piezas de los automóviles. • Subsector de electrónica. En torno al 4% de lasOtro de los ejes de la E4 es la mejora en las condiciones de empresas fabricantes de componentes de automo- 7edificación (representa alrededor del 17% del consumo de ción pertenecerían a este subsector, que facturaenergía). Si bien no se trata de medidas específicamente dise- algo menos del 10% del conjunto de sectores deñadas para la industria, no es menos cierto que para grandes fabricantes de componentes. Aproximadamente,instalaciones industriales se señala la necesidad de tener en el 75% tiene capital nacional. Se incluyen en estecuenta la viabilidad técnica, medioambiental y económica de subsector compañías de segundo y tercer nivelsistemas alternativos, como los de producción de energía que fabrican diferentes productos, como termos-basados en energías renovables, los sistemas de cogene- tatos, reguladores de velocidad, interruptores,ración, de calefacción o refrigeración central o las bombas captadores de presión y temperatura, solenoides,de calor, en aras de su eficiencia energética. Desde el punto circuitos integrados, temporizadores, sistemasde vista de la edificación, aspectos como la ubicación, la ABS o relés con circuito electrónico, siendoenvolvente térmica del edificio (características térmicas de productos de alto valor añadido.los cerramientos, las fachadas, ventanas, cubierta y suelo),las condiciones de operación o los rendimientos de las insta- • Subsector de embutición y estampación. Aproxi-laciones térmicas (calderas de calefacción y agua caliente, madamente el 10% de los centros de trabajo delcomo generadores de frío y equipos de tratamiento y trans- sector de componentes para automoción conformanporte de fluidos) y los equipos de iluminación impactan este subsector, que representa entre un 10% y unsobremanera en los costes energéticos. 15% de la facturación, siendo prácticamente el 100% de estas empresas de capital nacional. Se incluyen las que fabrican carrocerías, piezas de motor, freno, 0.1. Caracterización del sector de fabricación dirección, capós, aletas laterales, puertas, tapas, de componentes para automoción manguitos, depósitos, pedales, soportes de tubo de escape, etc.A la hora de delimitar el alcance del sector de fabricación • Subsector de ensamblaje. En torno al 20% dede piezas y componentes del sector del automóvil, el las compañías del sector de componentes perte-mismo puede abordarse de una forma amplia. La Asocia- necen a él, representando el 50% de la factu-ción Española de Equipos y Componentes para Automo- ración del conjunto de sectores que englobanción (Sernauto), en su análisis de perfiles de la industria a los fabricantes de componentes. En estedel año 2007 engloba a las empresas de este sector en 14 , subsector se fabrican productos como puertas,subsectores representativos de más del 90% del sector capós, portones, bisagras, sistemas de freno,de fabricantes de componentes y equipos de automoción pedales, sistema de amortiguación, módulos de(quedando excluidas pequeñas empresas dedicadas a la puerta, techos y asientos, soportes de rueda defabricación de carrozados especiales y a la distribución). recambio, etc.
  8. 8. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) • Subsector de equipos de comprobación y veri- bombas de agua, componentes de amortiguadores, ficación. Representa menos del 1% de la factura- elementos de fricción, referencias variadas, y piezas ción y apenas un 3% de las empresas del sector de magnéticas para actuadores, masas polares. componentes para automoción se incluye en este subsector. Éstas fabrican diferentes productos, • Subsector de productos químicos. Significa como bancos de prueba, osciloscopios, equipos menos del 5% de la facturación de los sectores y de diagnóstico de freno, analizadores de humo, parecido porcentaje del total de empresas del sector. comprobadores de baterías, etc. Son fabricantes de productos como abrillantadores, aceites, adhesivos, aditivos, ambientadores, anti- • Subsector de equipos eléctricos. Supone entre congelantes, barnices, líquido de frenos, productos el 10% y el 15% de la facturación del sector, aislantes o productos de engrase y lubricación. englobando en torno al 15% de las empresas del sector. Estas compañías fabrican diferentes • Subsector de ruedas y neumáticos. Fabricantes productos, como accesorios para baterías, de neumáticos, neumáticos reciclados, y cámaras acumuladores, arrancadores, bocinas, bujías, de aire. cableado para automoción, cables de freno, cargadores, conectores eléctricos, conmuta- • Subsector de vidrio. Fabricantes de lunas y cris- dores, lámparas, luces de freno, o motores eléc- tales de ventana y espejos. tricos de corriente continua. Existe, por tanto, una gran heterogeneidad de procesos e8 • Subsector de forja. Representa menos del 5% industrias alrededor del sector automoción. La Asociación de la facturación y son fabricantes de piezas para Española de Equipos y Componentes para Automoción cajas de cambio, freno, transmisión, motor, piezas (Sernauto) diferencia cuatro agentes principales: construc- de seguridad, piñones, bujes de sincronización, tores de vehículos; fabricantes de equipos y componentes; árboles primarios, coronas, brazos de suspensión, distribuidores y concesionarios de vehículos, y los talleres de bielas, ruedas dentadas, balancines, ejes, bridas reparación y servicios posventa. de tubos de escape o bisagras. Nuestro objeto de análisis se centra en el segundo grupo, • Subsector de fundición. Supone algo más del los fabricantes de componentes, piezas y accesorios para 5% de la facturación del total y medio centenar de vehículos de motor (CNAE 2009: 29.3). El sector de la indus- empresas. Son fabricantes de brazos de suspen- tria de equipos y componentes para automoción es un sión, discos de freno, pinzas de freno, volante elemento clave en la industria del automóvil, al concentrar motor, bloque motor, cárter o cajas diferenciales. más de dos terceras partes de la producción de las piezas que constituyen un vehículo. Únicamente el tercio restante • Subsectores de herramientas, útiles, moldes y quedaría bajo la responsabilidad directa del constructor. Este matrices. Representa poco más del 5% del sector y porcentaje muestra una tendencia al alza, consecuencia de son fabricantes muy heterogéneos: como bancos de la especialización de la industria de componentes en nuevas prueba, equipos auxiliares de garaje, equipo de extrac- tecnologías, mientras que los constructores concentran su ción de gases, frenómetros, gatos, herramientas de actividad en la fabricación de motores y principales subcon- mano, juegos de llaves, remachadoras, rectificadora juntos, el ensamblaje y diseño del vehículo y, principalmente, de zapatas y prototipos, moldes, y matrices. en la comercialización del vehículo y la relación con el cliente. Los procesos productivos y responsabilidades en materia de • Subsector de mecanizado y decoletaje. Engloba fabricación, ensamblaje e investigación y desarrollo quedan a poco más del 5% de las empresas del sector y cada día más en manos de la industria de componentes. realizan mecanizado de piezas de motor, frenado, suspensión, seguridad, dirección y piezas varias Además, y en función del mercado al que destinan sus (tornillos, taqués, casquillos, pernos, espárragos). productos, los agentes que constituyen el sector de compo- nentes se clasifican en: • Subsector de piezas sinterizadas. Supone el 5% de la facturación del conjunto de sectores y representan • Mercado de primer equipo el 1% de las empresas del sector. Las compañías de este subsector son fabricantes de rodamientos, - Fabricantes de primer nivel (TIER-1): fabri- engranajes y cojinetes para cajas de cambio, cantes de sistemas, subsistemas y compo-
  9. 9. nentes completamente terminados con alta Tabla 1. Grupos de productos de la industria de compo- tecnología con suministro directo al fabrican- nentes del automóvil. te de vehículos. - Fabricantes de segundo nivel (TIER-2): Descripción de la familia Grupo de productos fabricantes de sistemas, subsistemas y com- ponentes completamente terminados con Accesorios alta tecnología para su montaje en sistemas Carrocerías especiales - o subsistemas con suministro directo al fa- componentes bricante de componentes o fabricantes de Carrocería exterior vehículos. Carrocería interior - Fabricantes de tercer nivel (TIER-3): Carrocería fabricantes de productos semielaborados o Embutición y estampaciones de chapa materias primas con suministro a fabrican- tes de vehículos o componentes. Pedales y mandos a distancia Piezas de plástico • Mercado de recambio Puertas y ventanas Caucho y goma Caucho y goma - Recambios originales: aquellos que son de la misma calidad que los utilizados para Chasis, bastidor y sus elementos el montaje de los vehículos y se fabrican si- Dirección 9 guiendo las especificaciones y normas de producción establecidas por el fabricante de Embragues Equipo chasis vehículos para la producción de componen- Frenos y sus elementos tes o recambios. Se incluyen los recambios Fundición fabricados en la misma línea de producción. Suspensión - Recambios de calidad equivalente: aquellos fabricados por cualquier empresa que pueda Transmisiones, puentes y ejes certificar, en todo momento, que los recambios Componentes electrónicos son de la misma calidad que los componentes Equipo eléctrico Equipo eléctrico que se utilizan para el montaje de los vehículos. y electrónico Sistemas de calefacción - Accesorios: piezas para su montaje en ve- y aire acondicionado hículos que no se incorporen en general de Cajas de cambio serie en los vehículos. y diferenciales Carburación e inyecciónEn la industria de componentes del automóvil es posible Distribuciónencontrar hasta 1.000 productos diferentes, siendo clasi-ficables los productos finales en 33 familias agrupables a Forja Equipo motorsu vez en nueve grupos de productos. Juntas y transmisión Lubricación y refrigeraciónUn análisis de los grupos de productos delimita mejor la Motoractividad de las compañías: Piezas sintetizadas y elementos de fricción • Carrocería. Del total de empresas ubicadas, un elevado porcentaje pertenece a este grupo, que Ruedas y neumáticos Neumáticos y llantas comprende productos de carrocería exterior e inte- Productos químicos Plásticos y químicos rior, como accesorios, asientos, puertas y ventanas Rodamientos y componentes Rodamientos y estampación de chapa. La actividad se centra, Equipos de comprobación mayoritariamente, en proveer a las empresas cons- y verificación tructoras, ya que una gran parte de las compañías Herramientas y útiles Otros dedicadas a carrocería, más del 50%, son TIER-1. Mecanización bajo plano o muestras - útiles • Chasis. A este grupo pertenecen las empresas fabricantes de bastidores, suspensiones, frenos, Fuente: Sernauto.
  10. 10. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) amortiguación y dirección. En torno al 50% son • Rodamientos. En la fabricación de rodamientos TIER-1. únicamente el 20% de las líneas productivas son TIER-1, y el 40% TIER-2. • Equipo eléctrico. Comprende una amplia gama de actividades que abarcan la fabricación de equipos • Otros. Productos que no se pueden incluir en el10 de aire acondicionado, iluminación, sistemas elec- resto de grupos tales como equipos de compro- trónicos, etc. bación y verificación” herramientas y útiles y , mecanización bajo plano o muestras útiles. Se • Caucho y goma. Comprende la fabricación de trata de un porcentaje poco significativo. piezas de pequeño tamaño, como manguitos, espumas de poliuretanos, piezas de silicona, Identificación de los procesos etc. La práctica totalidad de estas empresas son TIER-2, por lo que no tienen una dependencia con 1 y tecnologías aplicadas las plantas constructoras de vehículos tan acusada como los grupos anteriores, sino que su producción A pesar de la diversidad de actividades y productos, Sern- se destina a compañías de montaje que poste- auto identifica siete procesos principales que aplican a la riormente proveen a las plantas constructoras de mayoría de productos: vehículos. • Tratamiento de superficies. • Equipo motor. Se incluyen todos los elementos de los motores, carburación, inyección, distribución, • Inyección de plásticos. diferenciales, etc. En torno al 40% de las empresas que dedican sus actividades a su fabricación son • Inyección de poliuretano. TIER-1, mientras que el 33% son empresas de recambio, existiendo una clara dependencia con • Transformados metálicos. las plantas constructoras. • Vulcanizado de caucho. • Neumáticos y llantas. Se trata de compañías con un elevado número de empleados, elevada factura- • Formulación de productos químicos y adhesivos. ción y que dependen de grandes grupos internacio- nales. El 87% de las líneas productivas de neumá- • Formulación de vidrio. ticos y llantas corresponden a empresas TIER-1 y de recambio y son proveedoras directas de las plantas constructoras de vehículos. 1.1. Proceso de tratamiento de superficies • Plásticos y químicos. Comprende los líquidos del La superficie de las piezas fabricadas en la industria de vehículo, refrigerante, líquido de frenos, aceite a carrocería y de chasis, principalmente, necesita trata- pinturas, resinas, masillas, etc. mientos posteriores de cara a mejorar sus caracterís-
  11. 11. ticas frente a la abrasión u otros agentes o cambiar su La primera operación tras la inyección consiste en eliminaraspecto externo. los restos de material plástico adheridos a la pieza como rebabas, troqueles y punto de inyección. Tras estas opera-Para el tratamiento de superficies se emplean procesos ciones, la mayoría de las empresas incluyen una instala-físicos, químicos y procesos físico-químicos con especial ción de pintado de piezas. Para evitar la dispersión derelevancia en los procesos electrolíticos. En los procedi- la pintura, se bombea agua desde un depósito, creandomientos físicos utilizados en la industria del tratamiento una cortina en la que quedan retenidas las partículas dede superficies se emplea un material abrasivo para modi- pintura en suspensión. En algunos casos, previamente alficar las características de la superficie de la pieza a tratar. pintado es necesario realizar un desengrase de las piezasEste proceso tiene tres fases principales: para garantizar la adherencia de la pintura, seguido de la etapa de secado con aire caliente. Algunas compañías • Desengrase: se limpian y eliminan todos los incluyen operaciones de montaje de componentes antes elementos grasos de la chapa metálica. Esto da del embalaje y expedición a cliente. lugar a baños de carácter básico que producen un efluente contaminante que requiere tratamiento específico. 1.3. Proceso de inyección de poliuretano • Decapado: se realizan operaciones químicas que atacan a la pieza metálica para dotarla de las La espuma de poliuretano es un material muy empleado propiedades. en un gran número de componentes en el automóvil, 11 como asientos, respaldos, apoyacodos, cabezales, • Fijación electrolítica: por medio de ella se paneles de puertas, paneles delanteros, volantes, etc. adhieren una serie de materiales a la pieza y le dan su acabado final. En la inyección de espuma de poliuretano en molde se lleva a cabo una reacción química de polimerización que se iniciaEntre cada una de las etapas se realizan lavados de las en el momento en que entran en contacto los distintospiezas para evitar que los baños siguientes se conta- componentes que participan en la misma (polioles, isocia-minen. natos, catalizadores, estabilizadores, colorantes). Los procesos de inyección utilizados varían en función de 1.2. Proceso de inyección de plásticos las características de las espumas que se deseen obtener y de la temperatura a la que se realizan. A grandes rasgos se pueden distinguir:Cada día se incrementa más el porcentaje de piezas deplásticos contenidas en los vehículos, desde tableros de • Proceso en caliente. Además de la utilización debordo, consolas, parachoques, deslizaderos, paneles de materias primas y fórmulas específicas, se carac-puerta, bandas embellecedoras, rejillas, soportes, etc. teriza por necesitar un aporte energético en forma de calor superior comparativamente con respecto aEl proceso consiste básicamente en la fabricación de otro tipo de espumas. En primer lugar, se aplica unpiezas a partir de granza de diferentes termoplásticos agente desmoldeante sobre el molde que facilita el(ABS, ABS-PC, PE, PP poliamidas, etc.) por inyección. , desprendimiento de la espuma al final del proceso.Estas piezas se obtienen por moldeo de masas fundidas de A continuación, se inyecta la espuma a los moldestermoplásticos a una presión y temperatura determinadas, a través de los cabezales de las máquinas de espu-mediante acción de un husillo plastificador del material que mación. Los moldes se cierran y pasan al túnel deejerce como pistón en la última fase de moldeo. curado, donde el calor generado por unos quema- dores los mantiene a la temperatura adecuada. A laAntes de la inyección del plástico es preciso acondicionar salida del túnel los moldes se abren y se procede ala materia prima eliminando la humedad retenida en la su desmoldeo.misma. Para ello se utiliza aire caliente procedente de unhorno de gas o resistencia eléctrica. Una vez moldeada • Proceso de espumación en frío. Proceso caracte-la pieza es preciso someterla a diversas operaciones rizado por realizarse a temperaturas inferiores quede acabado y montaje que varían dependiendo del uso el proceso en caliente y utilizar diferentes formula-final. ciones en sus materias primas.
  12. 12. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) Tras la inyección, la espuma se somete a un proceso En muchas ocasiones es preciso desengrasar las piezas de acabado, eliminando las rebabas y otros sobrantes mediante baños de disolventes o baños alcalinos, con y reparando las imperfecciones que se hayan podido tensoactivos, etc. En función de los productos, las piezas producir. se ensamblan antes de realizar la soldadura de compo- nentes, pudiendo realizarse la soldadura por resistencia, autógena por hilo, por cobre, por inducción, etc. Tras el 1.4. Proceso de transformados metálicos soldado, en su caso, se realiza el montaje final de compo- nentes antes de su embalaje. Este sector de actividad engloba operaciones muy diversas, que van desde tratamientos térmicos hasta una amplia variedad de trabajos de mecanizado de metales, 1.5. Proceso de vulcanizado de caucho tratamientos superficiales y montaje de componentes. Por tanto, las materias primas de las que se abastece son muy diversas: metales para inyección (aluminio, Las piezas de caucho fabricadas en las empresas de magnesio), barras, tubos, flejes, planchas (principal- componentes tienen múltiples uso: antivibratorios, mente de acero al carbono e inoxidable y aluminio) y cubrimiento de cables, manguitos, acanaladuras de piezas acabadas (tuercas, tornillos, gomas, etc.). Algunas ventanas, alfombrillas, etc. Generalmente, las compa- empresas inician el proceso con la fabricación de piezas o ñías que cuentan en sus instalaciones con una línea de insertos por inyección de metales (aluminio, magnesio). vulcanizado de caucho alimentan el proceso con caucho La mayoría, sin embargo, adquiere materia prima de forja o silicona en varios formatos: caucho sin acelerar, caucho12 o fundición (tubos, barras, flejes, etc.) que somete a natural, EPDM (caucho sintético) o silicona. distintas operaciones de mecanizado. Frecuentemente, la mezcla de caucho es sometida al En función de la actividad concreta, podrían diferenciarse inicio a una etapa de molienda mecánica previa, en la multitud de tareas de mecanizado: corte, aserrado, que se le añaden aditivos para que la materia adquiera prensado, torneado, fresado, taladrado, punteado, recti- las propiedades exigidas para su tratamiento posterior. ficado, deformado, laminado, brochado, rebabado, etc. Seguidamente, la lámina procesada se conforma en Figura 1. Transformados metálicos. Diagrama de proceso. ENSAMBLAJE Barras Tubos Flejes Forja Planchas DESMOLDANTE, ACEITES DE ENGRASE, FOSFATOS, Hilos y pasta de soldadura COMBUSTIBLE, N2 FLUIDOS DE CORTE DISOLVENTES, AGUA Componentes acabados ACOPIO DE MATERIAS INYECCIÓN MECANIZADO PRIMAS Y COMPONENTES DE METALES DE METALES DESENGRASE Conductos y colectores Piezas de motor Mecanismo de carrocería Estructuras y soportes HILOS, PASTA, ENVASES SOLDADURA Moldes Utillaje Maquinaria EMBALAJE MONTAJE SOLDADURA ENSAMBLAJE Y EXPEDICIÓN Fuente: Sernauto.
  13. 13. tiras y se refrigera en un baño (que puede ser agua conestearato de zinc) antes de pasar a la etapa de vulca- 2 Ineficiencias energéticasnizado en prensas. Las tiras de caucho recubiertas con Dada la gran complejidad de este sector, es posible iden-talco alimentan a la prensa vulcanizadora, donde con la tificar un gran número de aspectos sobre los que desa-presión y temperatura adecuada se conforman las piezas rrollar actuaciones de mejora energética. Por otra parte,de caucho deseadas. Por último, las piezas se tratan las nuevas exigencias en materia de uso de vehículos,térmicamente en los denominados hornos de poscu- relativas a los límites de emisiones u otras exigenciasrado donde definitivamente adquieren las propiedades en materia medioambiental, se trasladan a las fasesadecuadas, pudiendo contar, incluso, con un proceso anteriores del ciclo de vida de los vehículos, afectandoauxiliar de montaje con piezas metálicas o plásticas. al diseño y exigencias en materia de eficiencia. Como ejemplo, la industria auxiliar del automóvil debe ser capaz de adaptarse a nuevas soluciones que la indus- 1.6. Proceso de formulación de productos tria del automóvil ofrece: motores eléctricos, híbridos, químicos y adhesivos con biocombustibles, exigencias en nuevas aleaciones de carrocerías (más ligeras y resistentes, etc.). Todo ello, en un proceso de deslocalización de industrias por dife-Bajo este procedimiento pueden quedar incluidas rentes motivos (costes laborales, estrategias de diversi-multitud de actividades como la fabricación de masi- ficación de fabricantes, etc.), provoca que esta industriallas, pinturas, colas, esmaltes, barnices, lacas, etc. Las auxiliar deba asumir la eficiencia energética como unaempresas que se encargan de ello son proveedoras de necesidad en la gestión. 13la industria del automóvil y sus auxiliares, como de otrossectores (industria de la madera, calzado, etc.). De manera general, pueden identificarse algunas actua- ciones que precisan de mejoras en términos de eficiencia energética como son el elevado consumo eléctrico y 1.7. Proceso de formulación de vidrio térmico. La cantidad y variedad de maquinaria empleada de automoción (equipos de montaje, de soldadura, hornos y secaderos, pulidoras, etc.) requieren un importante consumo eléc- trico. También las instalaciones necesitan, en general, deEn el sector de automoción no puede emplearse el tomas de agua, sistema de iluminación, acometida eléc-mismo tipo de vidrio que en el acristalamiento de trica, ventilación forzada, etc., que contribuyen a estosedificios, ya que, en caso de rotura, las aristas podrían consumos.producir graves lesiones a los pasajeros, por ello sefabrican dos tipos de vidrio: laminado y templado. Una Un aspecto significativo es el consumo de los motoresluna fabricada con vidrio templado está formada por una eléctricos, por lo que debe controlarse las ineficien-lámina de vidrio, la cual ha sido endurecida mediante un cias de los mismos en términos de pérdidas eléctricastratamiento térmico, para luego enfriarla bruscamente de y mecánicas en sus componentes (pérdidas por efectoforma que adquiere propiedades mecánicas que le dan Joule, pérdidas magnéticas y pérdidas mecánicas). Launa mayor resistencia a los golpes. El vidrio templado al mayor o menor eficiencia energética de un motor eléc-romperse, se transforma en pequeños fragmentos. trico dependerá de la magnitud de los diferentes tipos de pérdidas. Para una potencia en el eje similar, losUna luna fabricada con vidrio laminado está formada motores con un diseño apropiado de sus devanados ypor dos láminas de vidrio entre las cuales se insertan partes móviles y unos materiales adecuados permiten ununa o dos láminas plásticas. Por la acción del calor y de menor consumo respecto de un motor más económicola presión, los depósitos de aire son eliminados de las en el que estos aspectos no se hayan considerado. Enláminas, de manera que, visualmente, se muestra como general los equipos de transmisión presentan tambiénuna única lámina de cristal. En caso de rotura de la luna, ineficiencias.los fragmentos de vidrio quedan unidos a la lámina deplástico ofreciendo resistencia a la entrada de objetos al Generalizado es el uso industrial de los sistemas deinterior (seguridad de bienes y personas). Existen en el bombeo para transporte de fluidos, comprendiendo elmercado otros vidrios utilizados en automoción, como propio equipo de bombeo y el circuito hidráulico de tube-el tintado, térmico, con control solar, con filtros de rayos rías. El consumo energético de la bomba depende delUV, etc. Todos ellos son variantes de los dos explicados motor empleado para arrastrarla, de la altura a vencer, elanteriormente. caudal y las pérdidas de carga del circuito. Los bajos rendi-
  14. 14. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) mientos pueden venir determinados por varios motivos: eléctrico del sector, puede suponer un gran apoyo para motores de accionamiento de bajo rendimiento, que el reducir los gastos de explotación sin una alta inversión. circuito sea inadecuado en su diseño o que la regulación Es necesario optimizar el nivel de iluminación a la calidad no sea adecuada al caudal. Estas mismas posibles inefi- justa para que la visibilidad sea adecuada y garantice el ciencias pueden traducirse a los equipos de ventilación mantenimiento de la productividad y la seguridad de los (en esta caso el fluido transportado es un gas). ocupantes, actuando en los sistemas que lo componen: lámpara, equipo auxiliar y sistemas de regulación, así Otro elemento muy común en todo tipo de instalación como en el uso de los mismos. industrial es el equipo de aire comprimido empleado para obtener trabajo mecánico lineal o rotativo, asociado al En cuanto a los sistemas de generación y distribución de desplazamiento de un pistón o de un motor neumático. vapor, son empleados para proporcionar energía térmica a los Puede emplearse también para atomizar o aplicar sprays procesos de transformación de materiales. Todo sistema de de barnices o pinturas. generación y distribución de vapor debe constar de caldera, red de distribución y sistema de recogida de condensados. En el contexto industrial, una instalación básica de aire Se genera en las calderas, desde donde se transporta a comprimido debe tener: compresor, depósito de alma- través de una red de distribución a las zonas de producción cenamiento y regulación, enfriador, deshumidificador, requeridas. Los procesos industriales que demandan vapor líneas de distribución y los puntos de consumo con su como aporte de calor tienen una alta demanda térmica, por regulador y filtro. El consumo eléctrico es realizado por lo que la potencia de dichas instalaciones es elevada. Todo el compresor, pero todos los elementos influyen en ello requiere una alta inversión y un esmerado diseño cuya14 mayor o menor medida en el rendimiento energético finalidad sea el lograr un óptimo rendimiento energético del sistema. El buen funcionamiento de los equipos de con mínimas pérdidas e ineficiencias. También en deter- compresión es el principal factor en el rendimiento ener- minados procedimientos se emplea agua caliente, son gético, seguido de la cantidad de aire perdido por fugas, aquellos procesos de calentamiento que precisen poten- pérdidas de carga excesivas que afecten a la potencia cias reducidas o aplicaciones de ciertas calefacciones. En de las herramientas y equipos consumidores, sistema de la conducción de determinados productos que precisan de control, etc. Por este motivo, tanto la elección del equipo calentamiento con calor de acompañamiento, es impor- asociado a las necesidades del proceso como las opera- tante el empleo de agua caliente y no vapor. Por otra parte, ciones de mantenimiento son aspectos a considerar. determinados procedimientos precisan gran cantidad de calor a altas temperaturas, con el riesgo de provocar sobre- Como en cualquier actividad industrial, es fundamental calentamientos de los productos, para lo cual se emplean disponer de un adecuado nivel de iluminación. Aunque aceites térmicos de elevado punto de ebullición. En cuanto este no sea el principal factor en cuanto al consumo a los gases calientes, generados por equipos de calenta-
  15. 15. miento como calderas y hornos, debido a su alta tempe- Finalmente debe considerarse que esta industria esratura pueden ser aprovechados en otros procesos de consumidora de una gran cantidad y variedad de mate-calentamiento. Para ello se utilizan recuperadores de calor rias primas que posteriormente conllevan un importantede los gases de combustión, quemadores autorrecupera- gasto energético desde el tratamiento de residuos, portivos y regenerativos de alta potencia, que llevan integrado lo que la gestión de procesos, materiales y residuos esel sistema de recuperación de calor, o los recuperadores sumamente importante para reducir el gasto energéticode calor en sistemas de climatización y recuperadores de (operaciones de segregación, optimización de consumos,calor entálpico. Las calderas pueden presentar ineficiencias cálculos de materiales empleados, etc.).debidas a una combustión incompleta o al aislamiento insu-ficiente. Este último aspecto también puede afectar a la redde distribución. 2.1. Ineficiencias en los procesosLas tecnologías de calor implicadas son las calderas,hornos y secaderos. Las calderas actúan como un inter- De manera particular, y para los procedimientos descritos,cambiador de calor en el cual la energía se aporta a se identifican algunas de las posibles ineficiencias en lostravés de un proceso de combustión o a través del calor mismos.contenido en un gas que se vehicula por ella. En los doscasos, el calor aportado se transmite a un fluido que seráo agua o vapor. Las calderas pueden ser para generación 2.1.1 Proceso de tratamiento de superficiesde vapor, de agua sobrecalentada, de aceite térmico o de 15agua caliente. Las posibles ineficiencias en las calderas En todas las etapas del tratamiento de superficies existese trasmitirán al circuito que atienden, por lo que deben un elevado consumo energético de máquina y de despla-vigilarse aspectos como las condiciones de aislamiento zamiento de carrocerías (especialmente en la cataforesis).y posibles fugas, la relación de aire/combustible para Una mayor eficiencia energética se consigue manteniendomantener los quemadores bien ajustados y limpios, con las variables del baño en niveles adecuados, controlandoel objetivo de tener una combustión más eficiente y un parámetros como la temperatura, densidad de corriente,menor consumo de combustible, o el estado del aceite concentración de los iones metálicos, pH, conductividadde los elementos de la bomba de agua para su óptimo del agua, concentración de aditivos, tipo y concentraciónfuncionamiento. Las calderas pueden presentar inefi- de los aniones, etc. Por otra parte, este proceso implicaciencias debidas a una combustión incompleta o al aisla- un gran consumo de agua como consumo de disolventes,miento insuficiente. Este último aspecto también puede sales metálicas y otros productos químicos. También laafectar a la red de distribución. depuración de residuos (fundamentalmente vertidos y emisiones) tiene un impacto importante en términos deLos hornos se utilizan para el calentamiento de las piezas, consumo energético.elementos o materias ubicadas en su interior, con el objetode fundir, ablandar para conformarlos, conferir propie-dades o recubrir elementos. Pueden ser de combustión 2.1.2 Proceso de inyección de plásticos(gas u otros hidrocarburos) o eléctricos. Algunas consi-deraciones comunes en torno a la eficiencia de estos Esta actividad acarrea un elevado consumo de electri-equipos son: disponer del adecuado aislamiento acorde a cidad (inyección de plásticos y moldes, troquelado delas temperaturas de trabajo para evitar pérdidas de calor, piezas, soldados, montajes, hornos de secado de piezas,así como vigilar el mantenimiento del aislamiento; diseñar molido de material). En cuanto a las posibles ineficienciaslos regímenes de trabajo, pues los hornos continuos del proceso, es de destacar aspectos como el elevadotienen menor pérdidas que los discontinuos; disponer consumo de recursos (disolventes y disoluciones alca-de recuperadores de calor de los gases de combustión linas, fosfatos, aceites) y el tratamiento de los efluentesacoplados para precalentar el aire de entrada a los quema- del proceso (aguas de desengrase, pintado).dores, mantener una distribución uniforme de la tempe-ratura dentro de la cámara, o disponer de reguladores detemperatura en el interior. Por otro lado, se estima que 2.1.3 Proceso de inyección de poliuretanoen torno al 10% de la energía industrial es consumidaen los procesos de secado, por lo que debe vigilarse la Desde el punto de vista de la eficiencia energética deleficiencia de los mismos, con parecidas consideraciones proceso, algunos aspectos a considerar son el consumoa las descritas para los hornos. de electricidad de las máquinas en las diferentes etapas
  16. 16. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) (inyección, moldes de la cadena, control de fugas), energética, es de aplicación buena parte de las mejoras elevado consumo de recursos (sales, óxidos, espumas), aplicadas a la industria química: elevado consumo mantenimiento de los equipos (quemadores, moldes) y eléctrico, necesidades de frío y calor para procesos y control de derrames en almacenamientos, tratamiento tanques, o tratamiento de residuos peligrosos (líquidos, de residuos (tratamiento de gases y COV). atmosféricos y sólidos). 2.1.4 Proceso de transformados metálicos 2.1.7 Proceso de formulación de vidrio de automoción Este proceso, por su gran variedad de actividades, puede dar lugar a muchos puntos de ineficiencia energética. Destaca Buena parte de las mejoras en términos de eficiencia el consumo eléctrico asociado a la gran cantidad de maqui- energética de este subsector serían analizables en naria de la cadena de producción (aserrado, soldaduras, pren- la fabricación de vidrio, destacando tanto el elevado sados, taladrados, laminados, etc.). De manera particular, el consumo eléctrico como el consumo de agua y las nece- adecuado mantenimiento de equipos desempeña un papel sidades en la generación de calor y frío en las etapas importante para reducir ineficiencias energéticas. de fundición y tratamiento térmico en hornos. El tratamiento de las piezas conlleva importantes Mejoras tecnológicas y de gestión consumos de frío y calor asociados a los circuitos de refrigeración como de las aguas de proceso empleadas. 3 que favorezcan la eficiencia16 El tratamiento de efluentes es un aspecto significativo energética en algunas de las etapas, por la presencia, por ejemplo, de tensoactivos, fosfatos, partículas metálicas, etc., en las aguas de desengrase, o la concentración de sales 3.1. Consumo eléctrico y óxidos en las de proceso de mecanizado y soldado. Estos mismos efluentes generan vapores que precisan de tratamiento, como la presencia de partículas metá- Se trata del primer aspecto a examinar, por lo que una licas en los gases de soldaduras o los propios gases de sencilla mejora pasa por controlar y apagar los sistemas combustión. El elevado consumo energético de estas eléctricos que no están en funcionamiento. Por ejemplo, actividades también queda de manifiesto en la genera- la instalación de sistemas automáticos de desconexión ción de residuos de mecanizado como taladrinas, esco- de equipos eléctricos en servicio sin utilizar en las opera- rias de hornos, virutas metálicas, aceites y grasas, etc. ciones de montaje y ensamblado de piezas metálicas. Otra medida a considerar es contar con variadores de motores, compresores y bombas. La instalación de equipos elec- 2.1.5 Proceso de vulcanizado de caucho trónicos de ahorro de consumo (sean de variación de velo- cidad de giro o de velocidad fija) para adaptar la potencia El proceso de vulcanizado lleva asociado un importante de los motores eléctricos a la carga de trabajo requerida. consumo eléctrico a la hora de realizar moliendas mecá- nicas, prensas de vulcanizado, moldes, imprimaciones, También determinadas mejoras tecnológicas de algunos hornos, montaje, etc. Las necesidades térmicas de procesos pueden reducir el consumo eléctrico, como, generación de calor para los hornos es otro consumo por ejemplo, en el proceso de soldaduras: energético considerable. El consumo de agua es otro de los aspectos a considerar, como el tratamiento de • Uso de tecnología de soldadura de plásticos por las aguas de proceso y residuos líquidos (sales, óxidos, ultrasonidos en sustitución de soldadura por placa aceites), gaseosos (vapores, gases de hornos, partículas) calefactora, lo que supone una disminución del y sólidos peligrosos (filtros agotados, partículas). tiempo de soldadura y el consumo energético. • Revisión y control de la tecnología de corte de 2.1.6 Proceso de formulación de productos metales en piezas y estructuras, sea corte con químicos y adhesivos gases (oxiacetilénico) o bien corte con electrodos de carbón o plasma. También revisión de los proce- No estamos ante una industria exclusiva del automóvil. dimientos tecnológicos para dimensionar correc- En cualquier caso, desde el punto de vista de la eficiencia tamente los parámetros del régimen de corte
  17. 17. (voltaje y amperaje de trabajo en la máquina-fuente otros de menor potencia. En ciertos casos, en los de alimentación, arco de plasma, aporte de calor a que sea preciso un sobredimensionamiento debido la pieza a cortar, aporte de oxígeno y acetileno con a picos de carga, se empleará un motor perfecta- 17 mezcla de gases idónea-color de llama, selección mente dimensionado apoyado por un motor de de electrodo idóneo, etc.). arranque. • Revisión de las tecnologías de soldeo de piezas y • Arranque secuencial y programado. No se arran- estructuras. Revisión de los procedimientos tecno- carán de forma simultánea varios motores, sobre lógicos para dimensionar correctamente los pará- todo los de mediana y gran capacidad, ya que ello metros del régimen de soldadura. aumentaría el consumo de energía por la sobre- carga.3.1.1 Mejoras en motores eléctricos • Mejora de la calidad de energía eléctrica a las condiciones del motor. Las condiciones nomi- • Utilización de motores de alta eficiencia (EFF1, nales son las condiciones especificadas en la placa EFF2 y EFF3). Poseen un diseño y construcción de características para las cuales están diseñados y especiales que permiten menores pérdidas que los fabricados los motores eléctricos, pero los sistemas motores estándar. Las ventajas de los motores de eléctricos industriales no suelen presentar las alta eficiencia son la robustez frente a los estándar condiciones ideales en simetría, forma de onda y (lo que ocasiona un menor gasto en el manteni- magnitud, todo ello puede menguar el rendimiento miento y una mayor vida) y una mayor eficiencia, y el tiempo de vida del motor. que ocasiona un menor coste de la operación. Es recomendable adquirirlos cuando se vayan a • Optimización del sistema de transmisión. emplear para reemplazar a motores sobredimen- Transmite el par del motor a las cargas o equipos, sionados; se apliquen en conjunto con variadores modificando o no la velocidad que inyecta al electrónicos de frecuencia, en motores de 10 CV motor, lo cual se consigue mediante acopla- y 75 CV, cuando operan al menos 2.500 h anuales, mientos al eje de engranajes, poleas, etc. A la o en motores de menos de 10 CV o superiores a hora de seleccionar un sistema de transmisión es 75 CV, cuando superan las 4.500 h. Los motores necesaria una adecuada y completa información EFF1 serán siempre más económicos a partir de sobre el mismo. las 2.000 h de trabajo anuales. • Utilización de control electrónico de velocidad. • Dimensionamiento del motor. Los motores El motor y el equipo deben trabajar en su punto deberán operar siempre con un factor de carga entre el óptimo de operación, accionando la carga a la velo- 65% - 100%. Aquellos motores que operen a cidad precisa con un consumo mínimo de energía, menos del 40% deberán ser reemplazados por por lo que es fundamental optimizar el funciona-
  18. 18. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) miento del variador electrónico de velocidad o 3.1.2 Mejoras en sistemas de aire comprimido frecuencia. • Recuperación del calor. El funcionamiento • Factor de potencia. Mantenido siempre por termodinámico de los compresores puede ser encima de 0,95, y en caso de ser inferior sería ineficiente. Un 94% de la energía consumida en conveniente instalar baterías de condensadores. un compresor se transforma en calor recuperable La eficiencia del sistema eléctrico de distribución y solo un 6% en energía de presión, por lo que se ve menguada por un factor de potencia bajo. puede interesar un ahorro la recuperación del calor disipado. Los compresores refrigerados por agua • Identificar y suprimir las pérdidas en el sistema permiten la recuperación de hasta el 90% de la de distribución. Como es descubrir malas energía de entrada en forma de agua caliente a conexiones, defectuosas puestas a tierra, etc. temperatura de 70 ºC - 80 ºC, que a su vez puede Pueden aumentar las pérdidas de energía y mini- ser empleada para duchas, calefacciones, alimen- mizar la fiabilidad de la instalación. tación a calderas, etc. • Alineación óptima del motor para evitar • Utilización de compresores de velocidad pérdidas por rozamiento y daños mayores en variable. El aire comprimido es uno de los campos motor y carga. de aplicación más favorable de los variadores de velocidad, ya que la demanda de aire compri- • Lubricación del motor. Según sus indicaciones, mido en una instalación es frecuentemente muy18 se aplicará aceite o grasa de la calidad especificada variable, por lo que el compresor opera a carga para prevenir la contaminación por suciedad o por parcial durante gran parte de su vida útil. Este tipo agua, se instalarán sistemas de control de la tempe- de accionamientos permite ajustar la potencia ratura del aceite. Una mala lubricación incrementa desarrollada por el motor a la carga instantánea, las pérdidas por fricción y mengua la eficiencia. mejorando ostensiblemente la eficiencia energé- tica del sistema. • Revisión de la inercia de las cargas especi- ficada en el motor. Un arranque de cargas con • Fraccionamiento de potencia de los compre- mucha inercia origina un calentamiento excesivo sores. Se trata de otra opción en el contexto del motor, lo que podrá afectar a la vida del aisla- industrial con un gran consumo de aire compri- miento y, consecuentemente, a la vida del motor. mido. Consiste en disponer de una central de producción de aire con diversos compresores de • Exámenes periódicos de los motores para potencia similar, de tal manera que uno de ellos analizar posibles sustituciones. Considerando sea de velocidad variable. El compresor de velo- candidatos los motores de eficiencia estándar anti- cidad variable está permanentemente operando guos o rebobinados, aquellos de carga constante, con el objetivo de ajustar el consumo eléctrico con un mínimo de 2.000 horas anuales de trabajo, a la demanda instantánea de aire del sistema. y los motores trifásicos con más de 10 kW. El resto de compresores funcionan secuencial- mente en función de las necesidades, y así, en • Sustitución, en lugar de reparación, de un motor todo momento, todos los compresores actúan de usado. Casi siempre el rebobinado de un motor forma óptima. ocasiona una pérdida de rendimiento y una menor fiabilidad de su funcionamiento, debiendo analizarse • Presión de generación del aire. La presión el coste de repararlos teniendo en cuenta factores a la que se produce el aire comprimido ha de como la variación del rendimiento, el coste del nuevo ser la mínima precisa para garantizar el óptimo motor, la eficiencia original del motor instalado, el funcionamiento de los equipos de consumo. El factor de carga, las horas de operación anuales, el consumo de energía se aumenta al incremen- coste final de la energía y la amortización. Se consi- tarse la presión de salida. dera que si el precio del rebobinado es superior al 50% del precio de un nuevo motor, éste debería ser • Empleo de herramientas neumáticas. Es preciso sustituido. En motores menores de 40 CV y más de corroborar que todas las herramientas operan a la 15 años de utilización y para los motores de 15 CV mínima presión para asegurar una elevada producti- se aconseja su sustitución. vidad, pues a mayor presión, mayor coste energético.
  19. 19. • Existencia de tuberías o ramales de aire inuti- • Supresión de puntos de luz superfluos. lizados: las tuberías de aire no empleadas deben estar identificadas. En caso de comprobarse que • Alumbrado zonificado. no van a ser empleadas será preciso desmantelar los circuitos. En caso contrario, corte la conexión y • Aprovechamiento de la luz natural. Limpieza de hágalas estanca. vidrios de las ventanas y supresión de obstáculos que dificulten la entrada de la luz o hagan sombra. 3.1.3 Bombas y ventiladores • Instalación de detectores de presencia por infrarrojos o de interruptores temporizados para • Los sistemas de bombeo pueden tener un bajo controlar de forma automática el alumbrado de rendimiento por motivos como disponer de zonas de uso esporádico. motores de accionamiento de bajo rendimiento, que el circuito no sea adecuado o que la regulación • Sustitución de luminarias. Es el elemento donde no sea la necesaria. Deben revisarse y optimizarse se instala la lámpara y su función es distribuir la las condiciones en cada momento. luz producida por la fuente. Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflectores cuidado- samente diseñados para poder dirigir la luz de las 3.1.4 Mejoras en la iluminación lámparas, por lo que en la remodelación de instala- ciones son muy convenientes. 19Se estima que la iluminación puede suponer en torno aun 25% del consumo eléctrico de una instalación indus- • Utilización de sistemas de alumbrado de bajotrial, estimándose alcanzar reducciones superiores al consumo. Sustituir las lámparas en todas las20% gracias a medidas como la utilización de compo- luminarias donde sea posible por lámparas denentes más eficaces, sistemas de control o la integra- bajo consumo, en los distintos lugares de trabajo,ción de luz natural. Medidas a considerar: respetando el cumplimiento de los niveles de luz legales: • Concienciación sobre el ahorro de energía. Realización de campañas de concienciación para - Lámparas fluorescentes con balastos elec- ahorrar gastos de iluminación. trónicos. Las lámparas fluorescentes son las
  20. 20. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) más utilizadas donde se necesita luz de cali- • Aprovechar al máximo la luz natural. La utili- dad y pocos encendidos, y mediante el balas- zación de luz diurna tiene un impacto claro en el to o reactancia como equipo auxiliar regula ahorro de costes energéticos. Los principales la intensidad de paso de corriente. Gracias factores que afectan a la iluminación de un interior al empleo de balastos de alta frecuencia es mediante luz diurna son la profundidad de la nave, posible reducir el consumo de las lámparas tamaño y localización de ventanas y claraboyas, en torno a un 20%, permitiendo, además, la tipos de vidriados utilizados, etc. Estos factores regulación de la intensidad de la lámpara y la dependen generalmente del diseño original del adaptación a las necesidades de iluminación. edificio. Para un máximo aprovechamiento de la Este tipo de balastos incrementa la vida útil utilización de la luz natural es importante asegurar de la lámpara pero requiere mayor inversión que se apague la luz eléctrica cuando la ilumina- que el convencional, por lo que puede acudir- ción natural es adecuada, a través de sistemas de se a la sustitución paulatina de las luminarias control y automatizaciones. Para maximizar la luz que más horas de funcionamiento tengan. En diurna es conveniente pintar las superficies de las las nuevas instalaciones se amortizan rápida- paredes de colores claros con buena reflectancia. mente y se aconseja su introducción. - Lámparas de descarga a alta presión. • Sistemas de control y regulación. Aseguran Son hasta un 35% más eficientes que los una iluminación de calidad mientras es necesario tubos fluorescentes de 38 mm de diámetro, y durante el tiempo preciso. Con un sistema de pero su rendimiento de color no es tan bue- control apropiado pueden obtenerse sustanciales20 no, por lo que son aconsejables donde no mejoras en la eficiencia energética de la ilumi- se requiera un elevado rendimiento de color, nación de un edificio. Un sistema de control en como muelles de carga y descarga. la iluminación completo combina sistemas de - Lámparas fluorescentes compactas. control de tiempo, de control de la ocupación, de Son adecuadas para la sustitución de las aprovechamiento de la luz diurna y de gestión de lámparas de incandescencia tradicionales, la iluminación. estimándose la reducción del consumo ener- gético en torno al 80% y un aumento de la • Conectar sistemas de control de la ilumi- duración hasta 10 veces superior (se estima nación mediante temporizadores, detectores que con unas 2.800 h de funcionamiento se de presencia, etc. No apagar ni encender con consigue un ahorro del 66%). Su único incon- frecuencia los tubos fluorescentes, puesto que veniente es que no alcanzan el 80% del flujo su mayor consumo de energía se produce en el luminoso hasta pasado un minuto. encendido.
  21. 21. • Realizar una buena limpieza de los sistemas de ción de medida para la regulación automática iluminación. de la relación aire-combustible en función de un parámetro de rendimiento (contenido de oxígeno, CO en gases de combustión). 3.1.5 Utilización de bombas de calor - Conexión de las calderas de forma lenta y nunca inyectando agua fría a un sistema ca-Se trata de un sistema reversible que puede suministrar liente, pues podría dañarla.calor o frío a partir de una fuente externa cuya temperatura - Verificando el funcionamiento del sistema dees inferior o superior a la del edificio a calentar o refrigerar. combustible e identificando posibles fugas.El rendimiento de las bombas de calor está por encima - Operación de la caldera en condiciones nor-de una caldera de combustible. Así, aunque la electricidad males o máximas, en función de la cargatenga un precio más elevado, estos equipos en muchos demandada por el procedimiento, con la fi-casos representan una alternativa más competitiva que el nalidad de evitar un trabajo en exceso y unuso de calderas para la producción del calor, dependiendo consumo de energía innecesario.del corte del combustible utilizado. Es especialmente - Sistema de alimentación de agua: si se re-interesante emplear las bombas de calor en instalaciones nueva el aceite de los elementos de la bom-industriales de nueva construcción emplazadas en zonas ba de agua se mantiene su óptimo funciona-de invierno suave, con una inversión menor que un sistema miento.mixto de refrigeración y calefacción permite un ahorro - Aislamiento: una temperatura exterior mayorde espacio y se simplifican las operaciones de manteni- de 35 ºC es inadecuada por razones de segu- 21miento. Otra posibilidad es la utilización de bombas de ridad y por las altas pérdidas que comporta.calor con motor de gas. Ambos tipos de bombas tienen - Controladores de velocidad: permite modificarcomo ventaja que emiten menos CO2. la frecuencia de la alimentación del motor y, con ello, la modificación de la velocidad para adaptarla al caudal de agua óptimo a la deman- 3.1.6 Utilización de sistemas de cogeneración da del procedimiento al que abastece. - A la hora de hacer la revisión periódica de lasOtra medida aplicable en determinados procesos que calderas, es recomendable un análisis de laexigen energía eléctrica y térmica puede ser la inclu- combustión para tener unas buenas condicio-sión de sistemas de cogeneración. Se trata de sistemas nes de rendimiento. También es importantealternativos de generación de energía eléctrica de alta la conservación y reparación de los aislamien-eficiencia energética, que emplea la producción conjunta tos de las calderas, depósitos acumuladoresde electricidad o energía mecánica y energía térmica útil y tuberías de transporte de agua caliente.para su aprovechamiento. Se ahorra energía primariapor el aprovechamiento simultáneo del calor y mejora • Mejoras en hornos:el rendimiento de la instalación frente a una generaciónconvencional. El rendimiento del proceso alcanza hasta - Instalación de quemadores recuperativos. Elel 90% frente al 65% de los sistemas convencionales. sistema de quemadores recuperativos cons-Estas instalaciones requieren un estudio de viabilidad ta de un conjunto de tubos radiantes (tuboeconómico y técnico previo. En el caso de integrar la exterior-interior), un intercambiador de calor,producción de frío, se puede hablar de trigeneración. el conjunto quemador y un sistema catalítico de reducción de inquemados. Mediante el intercambiador podemos transferir la energía 3.2. Generación y utilización de calor térmica de los gases de escape al aire prima- rio de combustión, con lo que se consigue un aumento del rendimiento de la misma. El ahorro de energía que se puede conseguir de- 3.2.1 Calderas y hornos pende de la temperatura a que se precalien- te el aire primario de combustión. Para una • Aumento de la eficiencia energética de calderas temperatura de régimen de 650 ºC se puede y hornos: conseguir un precalentamiento de 250 ºC, lo que puede suponer un ahorro de energía del - Instalando sistemas de control con correc- 12% para un régimen nominal de carga.
  22. 22. Manual de eficiencia energética para pymes Fabricación de componentes, piezas y accesorios para vehículos motor (CNAE 29.3) - Regulación de quemadores. Su limpieza y - El pintado por inmersión o autodeposición ajuste aseguran un menor consumo de com- no requiere fosfatado, por lo que se ahorra bustible. energía al no necesitar mantener dicho baño - Recuperación de calor en salidas de hornos a temperatura. de tratamiento. Para precalentar el aire de - El pintado por proyección en cabina median- entrada a los quemadores e incluso dotarlos te spray electrostático mejora considerable- de quemadores especiales que permitan in- mente la transferencia de pintura y ahorra tegrar esta recuperación de calor. energía. - Revisiones periódicas del sistema de aisla- - Reducción de la temperatura de secado en miento de hornos para evitar pérdidas de calor. hornos en procesos de pintado a la mínima Se recomienda cambiar las juntas de estan- operativa, reduciendo también la velocidad queidad cada cinco años, pues unas buenas del transportador de piezas en el horno para juntas minimizan las pérdidas de calor. aumentar el tiempo de secado. - Optimización del uso de hornos: deberán fun- - Mediante el empleo y mejora de aislamientos cionar siempre a plena carga y con tiempos y materiales refractarios ligeros de baja inercia mínimos entre hornadas sucesivas. Utiliza- se logra reducir el consumo energético del ción de hornos continuos para optimizar el horno. régimen de tratamiento o apagado de hornos - Recuperación de calor en cabinas de pintura. entre hornadas dilatadas (30 minutos). Esta medida consiste en utilizar el calor del - Regulación de energía. Un correcto sistema aire viciado de cabina en precalentar el aire22 de regulación de la temperatura en el interior de entrada por medio de un intercambiador del horno asegura un consumo energético entálpico, lo que permite recuperaciones en ajustado a las necesidades del proceso. torno al 60%. Asimismo, puede recuperarse - Formar a los operarios de los hornos en el el calor de los gases de combustión de los funcionamiento, características, tiempos óp- hornos de secado mediante intercambiado- timos de calentamiento y cocción para evitar res de calor. su funcionamiento durante más tiempo del necesario o en condiciones no óptimas. • Sustitución de combustibles: - Revisión y mantenimiento para un mejor fun- cionamiento. Limpieza periódica de su inte- - Sustitución de gasóleo por gas natural. El gas rior, verificación del correcto funcionamiento cada día gana terreno al gasóleo en el sector y temperatura, limpieza y lubricación perió- industrial, pues presenta ventajas tanto a nivel dica de las partes móviles, mantenimiento y energético y medioambiental como económi- limpieza de las superficies de intercambio de co: ahorro energético por el mejor rendimiento calor, revisión anual. energético de las calderas a gas, menor coste - Sustitución de hornos eléctricos de trata- de combustible, utilización de un combustible miento (recocido, temple, revenido) por hor- más limpio (no emite SO2 y reducen las de nos de gas natural. Estos equipos presentan CO2), mejor mantenimiento de la instalación, las siguientes ventajas y mejoras sobre los no plantea el problema de su almacenamiento equipos primeros: ahorros energéticos en en fábrica, etc. La sustitución de hornos que energía primaria, menores costes energéti- consumen fuel o gasóleo, u hornos eléctricos cos, debido al mayor precio de la electricidad por hornos de gas natural supone una disminu- frente al gas natural, y disponibilidad de tec- ción del consumo energético. nologías eficientes aplicables a los hornos de gas natural (quemadores autorrecuperativos, tubos radiantes) que mejoran el rendimiento 3.2.2 Gestión de líneas de vapor y condensados de los mismos. • Eliminación de fugas, principalmente localizadas en • Mejoras en secaderos: gomas y tubos de conexión, máquinas neumáticas y elementos de soplado (pistolas, sopladores, etc.). - Aplicación de técnicas para la eliminación de VOC mediante incineración térmica regene- • Mantenimiento del nivel de presión en la red de rativa en procesos de pintura. aire comprimido al mínimo operativo.

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