PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGIA

CASO: I-DV-96

CERVECERIA CUAUHTEMOC MOCTEZUMA, S.A. DE C.V.

. OBJETIVO.

El objetivo del estudio energético fue eldetectar áreas de oportunidad, diseñarnuevas soluciones y generar alternativasreales de ahorro de energía y obtener demaneraconjunta un importanteahorro sobrela facturación eléctrica. Todo esto con lafinalidad de administrar los recursosenergéticos y tomar las medidas necesariasque realmente se requieren en el procesoproductivo.

.INTRODUCCION.

Cervecería Cuauhtémoc Moctezuma tiene.~ como principal objetivo la elaboración de

cerveza, cumpliendo con los estándares deproductividad y calidad requeridas parasatisfacer las necesidades del cliente.

La planta industrialse encuentra ubicada enlaAv.AlfonsoReyesNo.2202Norte,Col.BellaVista, ty1onterrey,Nuevo León, C.P.64442.

Conociendo la importanciade los programasde ahorro de energía demandados por lasituación energética del país, CerveceríaCuauhtémoc Moctezuma realizó un Diag-nóstico Energético en sus instalaciones in-dustriales con recursos propios y pos-teriormente se acerco al FIDE para solicitarfinanciamiento para la aplicación de lasmedidas, lo cual le permitióahorrarun 2.93%sobre facturación base con una inversión de$810,160.92 y ún tiempo de recuperaciónde 0.92 años.

Los energéticos requeridos para la produc-ción de la planta son: la energía eléctrica,combustóleo y gas natural.

FIDE.

En el área de la energía eléctrica se tieneuna tensión de 23 kV Y satisface unademanda máxima facturable promedio de4,966.5 kW que se encuentra repartidaentretodos los departamentos que conforman laplanta. Dichosuministroesta contratadobajouna tarifa HM.

Teniéndose en promedio los siguientesparámetros eléctricos:

n

Debido a la variedad de trabajo que se rea-liza dentro de la planta y a las necesidadesespecíficas de cada departamento, loshorarios que se consideran son los siguien-tes:

a) PERSONAL DE PLANTAPrimer turno 22:30 hrs. a 7:00 hrs.Segundo turno: 7:00 hrs. a 15:00 hrs.Tercer turno: 15:00 hrs. a 22:30 hrs.

b) PERSONAL ADMINISTRATIVO ENPLANTADe Lunes a Viernes: 8:00 a 18:30 hrs.Sábado: 8:00 a 12:30 hrs.

c) PERSONAL ADMINISTRATIVO DEOFICINASDe Lunes a Viernes: 8:00 a 18:00 hrs.

.DIAGRAMA DE FLUJO.

MOLINOS 1.-.1

' uTANQUES--

I - MACERADORESEXTRACTOR

MOSTOMOSTO

LUPULADOENFRIADORES

TANQUES DEMOSTO CALIENTE

TANQUES DEFERMENTACION

GASCARBONICO

eTIQUETADORA LI.I;NADORA

OLLASDECOCIMIENTO

TANQUES DEMADURACION

FILTRACION

LAVADORA

[EMPACADORA

ALMACEN

CONCEPTO C.L. YF.

Demanda pico 4,832.67 kWDemanda base 5,483.60 kWDemanda facturable 4,966.50 kWConsumo pico 352,803 kWhConsumo base 2,234,264 kWhConsumo total 2,587,067 kWh

Factor de potencia 90.43 %

Factor de carga 73.54 %

fl DE.

.. DESCRIPCION DEL PROCESO.

Una vez recibida la materia prima (malta,cebada y maimilo), proveniente de los silos,ésta es enviada al departamento de elabo-raciónparaser procesada.La maltase trituraen molinosy se pasa a los tanques llamados"maceradores",donde se mezclacon agua ymediante un proceso controlado de calenta-miento con agitación, los almidones setransforman en azúcares fermentables,posteriormentela mezclase pasaal extractordonde se separa la masilla o bagazo dellíquido azucarado llamado mosto. El mostoingresaa lasollasdecocimientoy essometidoa un hervido durante una hora y media paraesterilizarlo y concentrarloa cierta densidady al mismo tiempo para que se destruyan lasdiastasas,queson residuossolubles.Enesteperíodo del hervido, se agregan pequeñascantidades de lúpulo para impartirleel saboramargo característicode la cerveza.

Al final del hervido, el producto que se ob-tiene se llama mosto lupulado, el cual es pa-sado a los tanques de mosto caliente, dondedespués de un período de reposo, parapermitirquese asientenlossólidosquecontie-ne, el mosto caliente se pasa por unosenfriadores donde se hace descender sutemperatura. Enseguida se traslada a lostanques de fermentación, donde es utilizadoun solo tipo de levadura, así mientras hayaoxígeno,la levaduraempiezacomery a repro-ducirse. En este proceso, excreta ácidosorgánicos, vitaminas y ácidos grasosoAl ter-minarse el oxígeno, la levaduraconvierte losazúcaresdel mostoenalcoholetílicoy en gascarbónico. Así se completa la fermentaciónprincipal y el contenido del tanque se haconvertido en cerveza.

Terminada la fermentación, la cerveza pasaa grandes tanques llamados de maduración

o reposo,donde permaneceráabsolutamen-te sin movimiento durante cierto tiempo. Enese lapso tiempo, la bebida madura yadquiere su transparencia característica.Enseguida pasa a un nuevo proceso defiltración, para darle limpidez cristalina ybrillo.

En la fase de envasado, se recibe la cervezadel departamento de elaboración y sedesaloja a las clases de recipientes que seusan en nuestro país: botella, barril y lata.

Manualmente se colocan las cajas conenvases de vidrio en las bandas de laempacadora, la que en forma automáticasaca los envases de la caja y los depositaen el transportador para lIevarlos a lalavadora, la cuál quita la etiqueta, limpia elenvase y lo deja 100% estéril. Al salir elenvase limpio, el transportador lo conducea la lIenadora, la cual lo deja al nivel dellenado correcto y posteriormente se lecoloca la hermatapa.

La cerveza es pasteurizada en la etapa finalde su ~Iaboración,donde se termina de darlecocimiento a fin de matar los gérmenesaeróbicos.

A temperatura ambiente, sale la cervezahacia las máquinas etiquetadoras quecolocan etiquetas procedentes del almacénde materiales directos, a cada una de lasbotellas que posteriormente son transpor-tadas hacia la empacadora, la cual coloca20 botellas en cada caja. El empacadorcierra la caja y la envía hacia la paletizadora,que forma camadas de 88 cajas tarima.Automáticamente la paletizadora avanza lacamada por los rodillos, para que almomento en que llegue el motoestibador,pueda alojar con facilidad las tarimas en elalmacén de productos terminados.

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA

59%

!!ICONSUMO VAPOR45,606,843 kWhlAÑO

1:]CONSUMO ELECTRICIDAD31,044,806 kWhlAÑO

41%

CARGA INSTALADA POR DEPARTAMENTO

56.92%

.60%

1:]FUERZA MOTRIZ!!IENVASADOI! ELABORACION1:]P.T.A.R.. ALUMBRADO EXTERIOR1:]ALMACEN. OFICINAS GENERALES. S.E.yF.1:]BAÑOS GENERALES

7,224.22 kW2,730.58 kW2,130.21 kW

298.6 kW94.25 kW81.42 kW75.02 kW50.21 kW

5.83 kW

.AREAS DE OPORTUNIDAD.

A través del diagnóstico energético y dentrodel área eléctrica se detectaron oportuni-dades de ahorro,de éstas, la empresa aplicólas más convenientes, las cuales se men-cionan a continuación:

1.-0ptimizar Iluminación.

Por medio de recorridos hechos por elconsultor y apoyo del personal de la propiaempresa se detectaron oportunidades en elsistema de iluminación: luminarias encendi-das todo el día, lámparas operando a unaaltura inapropiada, láminas traslúcidas defi-cientes, etc. Por lo cual se recomendó que

se relocalizaran lámparas en diversas áreasde la planta, eliminando así varias de ellas;que se hiciera limpieza en las láminas tras-lúcidas;seccionarcircuitos, con el fin de utili-zar solo las lámparas que son necesarias.

Todo lo anterior se realizó sin inversión algu-na, obteniendo un ahorro en el consumo de62,196.24 kWh/año base, 12,128.76 kWhlaño pico y un ahorro en la demanda de 9.93kW, con un tiempo de recuperacióninmediato.

2.- Sacar de operación la Torre de Enfria-miento No. 2 y Suministrar la demanda deAgua con la Torre de enfriamiento No. 1.

Las torres de enfriamiento se utilizan paraenfriar los equipos de Fuerza Motriz. Laoperación de dichas torres se da durantelas 24 horas del día los 365 días del año.

La torre No. 1 tiene a su disposición 4 bom-bas de 100 HP que impulsan agua a la redde enfriamiento con una presión de 2.1 kglcm2.La torre No. 2 dispone de 3 bombas de40 HP que también impulsan agua a la redcon la misma presión que la torre No. 1.

Se observó que la torre No. 1, siempre seencontraba operando con sólo 3 de sus 4bombas y que tenía un control automáticopara accionar los ventiladores pero sólotrabajaba uno de ellos y muy esporádica-mente los 3. En la torre 2 se tenía fluctua-ciones en el uso de 2 de las 3 bombas queposee, teniendo generalmente a las tres enuso, además sólo disponía de un ventilador.

De acuerdo a las mediciones realizadas secalculó que el flujo máximo estimado parala torre de enfriamiento No. 1 es de 534.97kg/s y para la torre No. 2 de 127.60 kg/s. Sinembargo el flujo monitoreado en la torre No.

FID~

1 era de 390.22 kg/s y en la torre No.2 de 127.6 kg/s. Por lo que seconsideró que la torre No. 1 puedeabsorber el flujo que proporciona latorre No. 2, simplemente accionandola bomba 4 y parando las bombas dela torre No. 2; así sólo un consumoextraordinario por parte del equipo,induciría a operar la torre No. 2.

Por todo lo anterior, se obtuvo unahorro en demanda de 8.952 kW,5,514.43 kWh/año base y 931 kWhlaño pico, con una inversión nula, yaque la implementación de estas medidas sellevó a cabo con personal de la mismaempresa.

3.- Sacar de horario punta los Motoresque reciben Malta y Cebada.

Se observó que en el área de recepción demaltay cebada, no había restricciónde hora-rio en cuanto a recibir esta materia prima,por lo cual se recomendóque se restringieray así poder sacar de operación 7 motores(con una capacidad de 15 HP hasta 1 HP)del horario punta. Lo anterior permitió obte-ner un ahorro en demanda de 19.93 kW y2590.98 kWh/añopico en consumo, además

~

iid

del beneficio económico al pasarlo de unhorario punta a un horario base; todo estocon una inversión nula.

4.- Sacar de funcionamiento las Bombasque alimentan amoníaco a los enfria-dores.

En sala de máquinas de fuerza motrizexisten 3 trampas de amoníaco; unade ellastiene tres bombas de 15 HP,otra tiene tresbombas de 10 HP Y la última tiene dosbombas de 10 HP. La función de estasbombas es aumentar la presión del amo-níaco líquido para alimentación a los inter-cambiadores y a las chaquetas de enfria-

miento de los tanques de fer-mentación.

El amoníaco, antes de entrar a latrampa lleva una presión aproxi-mada de 140 Ib/in2,y ya entrandoen ésta se disminuye a 30 Ib/in2,para después ser bombeado alexterior aumentándose la presiónde nuevo a 80 Ib/in2,acción que seevitó dando el suministro de latubería que está antes de la trampay así se envía directo a los enfria-dores.

FIDE.Mediante esa sencilla operación sedejó fuera de operación 3 bombas de15 HP, 3 bombas de 10 HP Y dosbombas de 7.5 HP cada una, lo cuálequivale a un ahorro de 53.71 kW en

-demanda, 33,086.59 kWh/mes enconsumo base y 5,586.048 kWh/mesen consumo pico; lo que a su vezequivale a un ahorro de $222,754.4anual, con una inversión de $80,000 yun tiempo de recuperación de 2.78años.

Las medidas que se aplicaron confinanciamiento del FIDE fueron lassiguientes:

1.-lnstalación de quipo de Medición parael Monitoreo y Control de Sistemas deSuministro de Energía Eléctrica.

Se instalaron equipos de medición inter-conectados a una terminal, para unaconstante vigilancia de la demanda y elconsumo. Todo lo anterior con el fin deeficientizar los sistemas de suministro deenergía de cada departamento, así comopara detectar desperdicios de energía. Estamedida permitió ahorrar 1,009,364.2 kWh alaño con una inversión de $448,494.82.

~~rl

j

2.- Optimización del sistema de airecomprimido mediante la Instalación deBocinas Acústicas.

Se instalaron 10 bocinas acústicas en lasmangasde filtros recolectoresde polvos,conel fin de reducir los consumos, Así el ahorroobtenido fue de 127,310.52 kWh al año, conun ahorro de $61,109.05.

')

3.- Optimización del Sistema de AireComprimido Mediante la Sustitución deEspreas.

Se sustituyeron espreas de 1/8" a 1/6" ensistemas de aire comprimido en los moldes

de barra de hielo, para el burbujeo.Con esta medida se obtuvieronahorros en consumo de 79,407.75kWh/año y $38,115.70 anuales.

4.- Optimización de Variables deProceso por Control de Cargas.

Se instalaron administradores decargas eléctricas en sala I y 1IdeFuerza Motriz. Con lo cual obtu- ~vieron ahorros en consumo por613,857.6 kWh/año y $294,651.65anuales.

('fl DE.

IRESUMEN.

A continuaciónse mues-tra la tabla resumida delas medidas para elahorro de energía eléc-trica y sus beneficioseconómicos y de con-sumo.

.CONCLUSIONES.

Por la experiencia coneste y otros proyectosse deduce que todas lasacciones de ahorro sonaltamente rentables. Eneste proyecto la insta-lación de equipo paramedición y control desistemas de suministrode energíaeléctrica nosdemostró que medianteeste tipo de medidas elahorro de energía quese da es muy impor-tante y atractivo, ya quecon una inversión de$530,160 se obtuvieronahorros de 95 kW endemanda y 1,009,364.2kWh en consumo; conun tiempo de recupe-ración de 1.18 años.

No. MEDIDA AHORROS INVERSION T.S.R.kW kWh/año $/año $ años

1 OPTIMIZACION DE 9.93 74,325.00 35,676.00 NULA INMEDIATAILUMINACION

SACAR DE

OPERACION TORRE

DE ENFRIAMIENTO2 2 Y SUMINISTRAR 8.95 6,445.43 3,093.81 NULA INMEDIATA

LA DEMANDA CONTORRE DE

ENFRIAMIENTO 1

SACAR DE

HORARIO PUNTA I3 LOS MOTORES QUE 19.93 2,590.68 1,243.53 NULA INMEDIATA

RECIBEN MALTAY CEBADA

SACAR DE

FUNCIONAMIENTO4 LAS BOMBAS QUE 53.71 464,071.65 222,754.40 80,000.00 2.78

ALIMENTAN

AMONIACO A

LOS ENFRIADORES

INSTALACION DEEQUIPO DE

MEDICION PARA ELMONITOREO y

5 CONTROL DE 95 1,009,364.20 448,494.82 530,160.00 1.18SISTEMAS DE

SUMINISTRO DEENERGIA

ELECTRICA

OPTIMIZACION DEL

SISTEMA DE AIRE

COMPRIMIDO,6 MEDIANTE O 127,310.52 61,109.05 48,000,00 0.79

INSTALACION DE

BOCINAS

ACUSTICAS

OPTIMIZACION DEL

SISTEMA DE AIRE

COMPRIMIDO,7 MEDIANTE LA O 79,407.72 38,115.70 32,000.00 0.84

SUSTITUCION DEESPREAS

OPTIMIZACION DEVARIABLES DEL

8 PROCESO POR O 613,057.60 294,651.65 200,000.00 0.68CONTROL DE

CARGAS

TOTAL 187.52 2,376,572.80 1,106,138.S5 890,160.00 0.81

f)

oflD~

FIDEICOMISO PARA EL AHORRO DE ENERGIA ELECTRICALeón Tolstoi No. 22, 4° piso. Col. Anzures. México, D.F.C.P. 11590 Tel.: 5545 2757 Consulte nuestra hoja web:

http://www.fide.org.mx