El Costo del ciclo de vida aplicado al análisis de los sistemas de bombeo

6,231 views

Published on

PRIMERA SESIÓN
*Modelo para el proceso de mejora en la operación de los equipos de bombeo.
*Ley 27435
*Produccion/Consumo de energía en el País.
*Breve introducción al concepto de mochila ecologica

SEGUNDA SESION
*Costos totales en los sistemas de bombeo
*Auditoría energetica
*Ejemplo de campo de auditoría energética.

TERCERA SESION
*Análisis de los Resultados de la Auditorías
*Breve teoría de los equipos de bombeo
*Posibilidades de mejora de los sistemas de bombeo.

CUARTA SESION
*Costo de Ciclo de Vida
*Uso de la herramienta costo de ciclo de vida
*Implementación y seguimiento de las mejoras
*Uso de indicadores.
*Conclusiones y recomendaciones.

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
6,231
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
62
Actions
Shares
0
Downloads
190
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

El Costo del ciclo de vida aplicado al análisis de los sistemas de bombeo

  1. 1. Tema: ”El Costo del ciclo de vida aplicado al análisis de los sistemas de bombeo” Expositor: Ing. Augusto Arenas Taipe COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU JUNIO - 2009 ”NO SE PUEDE MEJORAR LO QUE NO SE PUEDE MEDIR” 1
  2. 2. TEMARIO PRIMERA SESIÓN Modelo para el proceso de mejora en la operación de los equipos de bombeo. Ley 27435 Produccion/Consumo de energía en el País. Breve introducción al concepto de mochila ecologica SEGUNDA SESION Costos totales en los sistemas de bombeo Auditoría energetica Ejemplo de campo de auditoría energética. TEMARIO TERCERA SESION Análisis de los Resultados de la Auditorías Breve teoría de los equipos de bombeo Posibilidades de mejora de los sistemas de bombeo CUARTA SESION Costo de Ciclo de Vida Uso de la herramienta costo de ciclo de vida Implementación y seguimiento de las mejoras Uso de indicadores. Conclusiones y recomendaciones. 2
  3. 3. Las claves del éxito a largo plazo en los negocios han sido siempre las mismas: invertir, innovar, ser líderes y crear valor … donde antes no existía Abernaty y Hayes MODELO PARA EL PROCESO DE MEJORA EN LA OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO Análisis de los Implementación VALOR Elaboración resultados y diseño de las mejoras de la línea de la estrategia de y creación de base mejora indicadores Implementación de los sistemas Costo de Ciclo oferta/demanda los resultados estadístico de de monitoreo, indicadores, creación de Análisis del Análisis de Energética Auditoria análisis energía, de Vida 3
  4. 4. DIAGRAMA DE VALOR DESPUES DEL PROCESO CRECIMIENTO VALOR ECONOMICO MEDIO SOSTENIBILIDAD AMBIENTE Una mirada a los costos totales de los sistemas de bombeo 4
  5. 5. Gobierno promulga ley y reglamento sobre el uso eficiente de energia Gobierno promulga ley y reglamento sobre el uso eficiente de energia 5
  6. 6. Gobierno promulga ley y reglamento sobre el uso eficiente de energia Producción de energía a nivel por tipo de recurso al año 2006 solo el 6% de la energía que se produce a nivel mundial es generada por hidroeléctricas (1) (1) BP Statistical Review of World Energy June 2007 6
  7. 7. Algunos hechos relacionados • En el Perú solo 30% de la energía producida, al 2006, proviene de la generación de hidroeléctricas. (2) • A nivel mundial el 20% de la producción de energía eléctrica es usada para accionar equipos de bombeo. (3) • En algunas instalaciones casi el 50% de la energía producida es usada para accionar equipos de bombeo.(4) • El crecimiento sostenido del PBI en el Perú es un indicador de que mayor energía será demandada. • Los nuevos proyectos de generación de oferta de energía no están creciendo al mismo ritmo que la demanda por lo que se espera que esta será mas escasa y probablemente mas cara. • Se hace necesaria herramientas para poder evaluar los proyectos en función al consumo de energía que demanden los equipos. (2) BP Statistical Review of World Energy June 2007 (3) A Guide to LCC analysis for pumping systems (HI Europump) (4) A Guide to LCC analysis for pumping systems (HI Europump) Algunos hechos relacionados En resumen, el menor consumo de energía impactará en : • Menores costos de operación. • Se disminuirá el consumo total de energía dejando excedentes que permitan la expansión de la demanda de energía sin impactos en el corto plazo del costo de la misma. (sin embargo este hecho esta ligado al precio de los hidrocarburos) • Se disminuirá el impacto ambiental al reducir las emisiones producto del menor consumo de Hidrocarburos en la generación de energía. Cada Kw-Hr ahorrado es 0.7 Kg de CO2 dejado de emitirse al ambiente. 7
  8. 8. Evaluación Financiera de Proyectos Todos los proyectos, tanto los que incluyan nuevas instalaciones como los de reemplazo son evaluados teniendo en cuenta la rentabilidad del mismo y el riesgo, a mayor riesgo (ambiental, entre otros), mayor rentabilidad. • Dependiendo del tipo de proyecto se puede usar el método del VP, TIR, CCV, entre otros. En todos los casos se necesita hacer un análisis de flujo efectivo para evaluar la mejor alternativa. HUELLA ECOLÓGICA • Mide el área productiva (tierra y agua) necesaria para obtener los recursos que consumimos y absorber los desechos que generamos. • Evalúa el impacto de una determinada forma de vida sobre el planeta y su grado de sostenibilidad. 8
  9. 9. HUELLA ECOLÓGICA • Mide el área productiva (tierra y agua) necesaria para obtener los recursos que consumimos y absorber los desechos que generamos. • Evalúa el impacto de una determinada forma de vida sobre el planeta y su grado de sostenibilidad. 9
  10. 10. Como podemos saber si una instalación tiene un consumo de energía óptimo? Auditoría Energética 10
  11. 11. Una mirada a los costos totales de los sistemas de bombeo Primero lo primero Cuanto nos cuesta desplazar un M3 de agua con un equipo de bombeo? Energía Eléctrica Energía Consumida Hidráulica 11
  12. 12. Costo y cálculo de la energía electrica consumida Energía eléctrica Costo Total de energía eléctrica Costo = C.Energía Activa + C.Energía Reactiva Energía En el campo, como medimos la Eléctrica energía? Consumida Ee= Voltaje*Amperaje*Cosfi*1.73 746 Cálculo de la energía hidráulica Energía Hidraúlica Cálculo de la energía hidráulica Eh = Caudal (lps) * ADT (Mts. H2O) 75 12
  13. 13. Cálculo de la eficiencia del sistema η = Energía Hidráulica Energía eléctrica Caudal (lps) * ADT (Mts. H2O) Sistema 75 = Voltaje*Amperaje*Cosfi*1.73 746 Valores tipicos de Eficiencias del sistema Valores típicos de eficiencia del sistema usando motores de alta eficiencia y bombas de alta eficiencia Valores de Tipo de Bomba eficiencia típicos Bombas de turbina 75% vertical Bombas sumergibles 72% (agua) Bombas 60-75% horizontales 13
  14. 14. Data obtenida y análisis de la muestra de 10 pozos IT MP Z H R N . E O O O A .D Cu a P P a dl 1 2 V(V ltaje) o A(A p raje) C s E me o h E E c K -H A o K -H A o D cia e ficien ia w r ñ w r ñ iferen Mts L S Pi Pi R S S P s s S T T R S T F (H )** (H )** d l sistem A tu P yectad A u i p p e a c al ro o n al 1 63 10:30 25.6 24.98 0 0 422 422 422 22.6 24.6 2 3 0.831 8.86 1 9.03 4 6.56% 81,771 54,394 27,377 2 55 10:50 33.3 22.21 0 0 419 418 418 39.3 37.8 39.1 0.857 10.16 3 2.20 3 1.54% 138,375 62,346 76,029 3 29 11:05 15.9 31.48 0 0 417 417 417 23.2 22.1 23.2 0.831 7.09 1 8.35 3 8.66% 78,845 43,547 35,298 4 27 11:10 17.3 85.80 0 0 417 417 418 48.2 48 47.7 0.8 20.94 3 7.14 5 6.37% 159,581 128,518 31,063 5 25 11:25 11.7 95.90 0 0 415 415 416 56.5 56.8 56.3 0.8 16.24 4 3.56 3 7.28% 187,180 99,683 87,497 6 24 11:35 8 42.59 0 0 417 418 417 26.7 25.3 26.4 0.8 5.11 2 0.23 2 5.26% 86,943 31,370 55,573 7 23 11:40 11.4 105.99 0 0 433 433 434 65.5 67.1 68.4 0.8 17.52 5 3.86 3 2.53% 231,449 107,573 123,876 8 22 11:50 10.1 12.30 0 0 425 424 424 7.5 7.2 7.4 0.842 1.82 6.10 2 9.83% 26,228 11,177 15,050 9 19 12:10 7.6 121.14 0 0 410 406 411 56.7 59.7 56.6 0.8 13.89 4 3.76 3 1.74% 188,021 85,265 102,756 10 37 12:25 10.8 77.03 0 0 421 421 421 38.7 37.4 37.4 0.8 12.12 2 9.55 4 1.02% 126,974 74,400 52,575 T tal D re ciaK -H añ o ife n w r o 607,094 N tas.- o T tal co enU $a m ed 0.05U $/K -h o sto S su in o S Wr 30,355 1.-S asu equelospozo operan8m sesal añ las24hora e m s e o s 2.- S a m quelaeficenciam p ediode7 com laalcan e su e edia rom 0% o zable. 3.- S a m quelosm e su e otoresparael pu 2so dealtaeficien al igua quelo equipo debo beo nto n cia l s s m 4.- D idoalacargadelosp seaconsejae usodebancosd conde eb ozos, l e nsadoresparared lae íatota ucir nerg l. En el caso de Ee tomar en cuenta que esta es la energía que toma el equipo de la red, no la potencia nominal del motor. MUCHAS GRACIAS 14
  15. 15. Tema: ”El Costo del ciclo de vida aplicado al análisis de los sistemas de bombeo” Expositor: Ing. Augusto Arenas Taipe COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU JUNIO - 2009 TEMARIO TERCERA SESION Tony Melendez, nada es imposible, todo esta en nosotros Análisis de los Resultados de la Auditorías Breve teoría de los equipos de bombeo y posibilidades de mejora de los sistemas de bombeo CUARTA SESION Costo de Ciclo de Vida Uso de la herramienta costo de ciclo de vida Implementación y seguimiento de las mejoras Uso de indicadores. Conclusiones y recomendaciones. 15
  16. 16. TONY MELENDEZ ..CENTRUMVI CICLORMCCLASESTonyMelendezwmv.wmv MODELO PARA EL PROCESO DE MEJORA EN LA OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO Análisis de los Implementación VALOR Elaboración resultados y diseño de las mejoras de la línea de la estrategia de y creación de base mejora indicadores Implementación de los sistemas Costo de Ciclo oferta/demanda los resultados estadístico de de monitoreo, indicadores, creación de Análisis del Análisis de Energética Auditoria análisis energía, de Vida 16
  17. 17. Data obtenida y análisis de la muestra de 10 pozos Caudal : 106 lps Eff Mtr : 80% ADT : 12.4 mts Eff bba : 74% Ee : 53.86 EffCjtot : 59,2% Eh : 17.52 Effpipe : 0.97 Effs : 32.53% Efftotal : 57.42% POR QUE LA DIFERENCIA DE 57.42%-32.53% = 25.07% Posibles causas • Impulsor desgastado • Válvula en la descarga estrangulada • Voluta ó Alabes desgastados • Bomba sub dimensionada • Bomba Sobredimensionada • Problemas en la tubería de descarga tuberí • Motor con pérdida de eficiencia. eficiencia. 17
  18. 18. Válvula estrangulada en la descarga IMPULSOR DESGASTADO 18
  19. 19. Voluta o Alabe difusor desgastado ß2 C2 W2 C2U D 2 D 1 U1 ß1 W1 C1 Bomba Sub o Sobre dimensionada 19
  20. 20. Bomba Sub o Sobre dimensionada Tubería de Descarga en mal estado 20
  21. 21. Motor con pérdida de eficiencia • Motor con rebobinado sin considerar los estandares del fabricante. • Motor con problemas en el nucleo • Motor con problemas mecánicos • Motor sub (o sobre?) dimensionado Data obtenida y análisis de la muestra de 10 pozos Caudal : 106 lps Eff Mtr : 80% ADT : 12.4 mts Eff bba : 74% Ee : 53.86 EffCjtot : 59,2% Eh : 17.52 Effpipe : 0.97 Effs : 32.53% Efftotal : 57.42% •Bomba con desgaste en los impulsores •Motor rebobinado por tercera vez •Falta de elementos de protección 21
  22. 22. Por que usar un sistema con variación de velocidad? Operating point, Pressure valve almost Pressure Hmax closed Pump charact e Intermediate ristic a t N4 operating point Pump characteristic Pump charact e ristic a t N5 Operating point, Pump charact Pmin valve open Hmax e ristic a t N6 Pump charact e ristic Pmin at N7 Hydraulic system Qmax Flow rate Qmax Flow rate Por que usar un sistema con variador de velocidad? Fig 4a: Regulation by valve Fig b: Regulation by variable speed drive Pressure Pressure P um p Hydraulic system Pump a t no m Valve partially closed in al s Hm pee d Hm Pump at v a ri ab Hydraulic system le spe Valve open ed Medium flow rate Flow rate Medium flow rate Flow rate Hydraulic power = Pressure x Flow rate 22
  23. 23. Donde no se debe usar sistemas de variación de velocidad – Systems con flujos constantes (o con muy poca variación) – Bombas con ratios menores a 1.3 entre la presión de corte y la presión a sostener. (que bomba usar? Multietápicas, horizontales? Cualquiera que tenga una curva que satisfaga esta condición cómo mínimo) 23
  24. 24. Donde se debe usar sistemas de variación de velocidad – Sistemas con alta variación. – Sistemas con altas pérdidas por fricción. – Bombas sobredimensionadas. MUCHAS GRACIAS 24
  25. 25. Costo de Ciclo de Vida CCV o Life Cycle Cost (LCC) “El análisis mediante el costo de ciclo de vida es la aplicación de una herramienta gerencial que puede ayudar a las compañías a minimizar el desperdicio y maximizar la eficiencia en el uso de la energía para muchos tipos de sistemas, incluidos los de bombeo” (5) se le llama tambien costo de propiedad del equipo. http://www.pumps.org/content_detail.aspx?id=2434# (5) A Guide to LCC analysis for pumping systems (HI Europump) COSTOS INVOLUCRADOS Initial Costs and Maintenance and Cic Purchase Price Cm Repair Costs Installation and Down Time and Cin Commissioning Cs Loss of Production Costs Ce Energy Costs Cenv Environmental Costs Co Operating Costs Cd Cd Decommissioning Costs 25
  26. 26. CALCULO DEL LCC LCC = Cic + Cin + Ce + Co + Cm + Cs + Cenv + Cd Source: ”Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems” Presentado en el 2001 por Europump y el Hydraulic Institute como una manera de standarizar su aplicación Estableciendo un flujo de efectivo para hallar el valor presente del flujo descontado. 0 1 2 3 4 5 2,643 2,643 2,643 2,643 2,643 5,000 + 7,000 2,000 26
  27. 27. Ejemplo de calculo 16 LCC Life Cycle CostsLCC Calculation english.xls IMPLEMENTACION DE LAS MEJORAS APLICAR EL LCC O CCV, DEPENDIENDO DEL TIPO DE INSTALACIÓN O EQUIPO A: • Cambio de motor y/o bomba inmediatamente • Cambio de motor y/o bomba a la falla • Reparación de motor y/o bomba inmediatamente • Reparación de motor y/o bomba a la falla. Sustento para la implementación de la mejora. 27
  28. 28. SOSTENIBILIDAD DE LA MEJORAS USO DE INDICADORES DE GESTIÓN, SISTEMAS DE MONITOREO • Uso de los indicadores iniciales comparados con los proyectados por el LCC. • Implementación de sistemas de monitoreo por equipo Sostenibilidad de la mejora (cuña). INDICADORES PROYECTADOS A LA APLICACIÓN DEL LCC Effmotor*Effbomba*Effsist tub*Effsist Transm=Eff sistema 92% * 80% * 97% * 98% = 69.96% η Indicador para intervenciones de equipo, eficiencia de equipo y planta….. 28
  29. 29. MONITOREO DE PARAMETROS System Overview ENERGY MAN ON SITE METER INDICATION PRECIPITATION METER OVERFLOW SENSOR HIGH LEVEL MIXER FLOAT SWITCH PUMPS LEVEL SENSOR MONITOREO Y ADQUISICION DE DATA PC242 AquaWeb CONTROLLER 1-2 PUMPS GSM/GPRS STANDARD STATIONS PCx SMS INTERNET CONTROLLER 1-16 PUMPS ENGINERED STATIONS ALARM TRANSMITTER UNCONNECTED STATIONS ALARM & MONITORING SERVICE 29
  30. 30. MONITOREO DE PARAMETROS Nivel Amp. Volt. Cos Fi Caudal PSI KW-Hr Eff Sist. ITEM Fecha Dia Hora ADT EE EH Dinami A. V. Horas Q / GPM M D Eff Sist ALGUNAS CONCLUSIONES • El LCC sirve como HERRAMIENTA para analizar los costos relevantes de la vida del proyecto. • El LCC toma en cuenta a la instalación y como opera el sistema, dando una cifra sobe el costo de uso de los activos y como funcionan estos. • El LCC sirve como herramienta cuando se compara con otras opciones. (nueva instalación, análisis de reemplazo) • El diseño del sistema, es decir, tamaño de tuberías, material, tipo de instalación y zona de operación del equipo (en su respectiva curva) influye directamente en el costo del ciclo de vida, por lo que no se debe pensar que es solo el valor del equipo de bombeo, o su eficiencia, la que determina este costo, ya que los componentes anteriormente descritos son parte del costo total (ejem, Cámara húmeda vs. Cámara seca, bomba de turbina Vs, bomba horizontal). http://lccperu.blogspot.com/ 30
  31. 31. MODELO PARA EL PROCESO DE MEJORA EN LA OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO Análisis de los Implementación VALOR Elaboración resultados y diseño de las mejoras de la línea de la estrategia de y creación de base mejora indicadores Implementación de los sistemas Costo de Ciclo oferta/demanda los resultados estadístico de de monitoreo, indicadores, creación de Análisis del Análisis de Energética Auditoria análisis energía, de Vida MUCHAS GRACIAS 31

×