44
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN
LA PROCESADORA DE PLÁSTICOS RT RECICLART, UBICADA
EN QUITO-ECUADOR
Morales Yanchaguano Carlos Patricio
1
, Juan Joel Segura D´ Rouvel
2
, Franyelit M. Suárez C.
3
ORCID
2
: https://orcid.org/0000-0002-0625-0719; ORCID
3
: https://orcid.org/0000-0002-8763-5513
juan.segura@uti.edu.ec, frangelits@gmail.com
Universidad Tecnológica Indo américa-Ecuador
Recibido (23/05/19), Aceptado (02/06/19)
Resumen: El presente trabajo se centra en la evaluación de la eciencia energética en una empresa
dedicada al procesamiento de fundas de plástico ubicada en la ciudad de Quito, debido a las
irregularidades en los circuitos eléctricos y la sobrecarga en los transformadores. El estudio está
basado en la evaluación y posterior propuesta para el mejoramiento de la situación energética en
la empresa dedicada al procesamiento de plásticos RT RECICLART S.A. Se pretende orientar las
decisiones que el gerente pudiera tomar con respecto a la inversión necesaria para la implementación
de nuevos equipos que pueden contribuir a mejorar las condiciones de trabajo dentro de las
instalaciones eléctricas de la misma. Para esto, se recopiló información tanto a nivel primario como
secundario, el principal objeto que sirvió para la recolección de datos fue un analizador de redes
conectado a los bancos de transformadores con los que cuenta la entidad; el primero con una
capacidad de 125kVA y el segundo de 100kVA, dando como resultado de este previo análisis que
los dos transformadores se encuentran sobrecargados. Además, existen bajos niveles de voltaje para
lo que se recomienda la evaluación del redimensionamiento de los transformadores, conductores y
sistema de protecciones adecuados, que atenúen los problemas que se tienen en la planta procesadora.
Palabras Claves: Eciencia Energética, procesadora de plásticos, sistema eléctrico, transformadores
eléctricos.
EVALUATION OF THE ENERGY EFFICIENCY IN THE
PLASTICS PROCESSOR RT RECICLART, LOCATED IN
QUITO-ECUADOR
Abstract: The present work focuses on the evaluation of energy efciency in a company dedicated to
the processing of plastic sleeves located in the city of Quito, due to irregularities in electrical circuits
and overloading in transformers. The study is based on the evaluation and subsequent proposal for the
improvement of the energy situation in the company dedicated to plastics processing RT RECICLART
S.A. It is intended to guide the decisions that the manager could make with respect to the investment
necessary for the implementation of new equipment that can contribute to improve working conditions
within the electrical installations of the same. For this, information was collected both at primary and
secondary level, the main object that served for data collection was a network analyzer connected to the
transformer banks with which the entity has; the rst one with a capacity of 125kVA and the second one of
100kVA, giving as a result of this previous analysis that the two transformers are overloaded. In addition,
there are low voltage levels for which it is recommended the evaluation of the resizing of transformers,
conductors and adequate protection system, which mitigate the problems that are in the processing plant.
Keywords: Energy Efciency, plastics processing, electrical system, electrical transformers.
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
55
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
I.INTRODUCCIÓN
En el transcurso de los últimos años el mejoramiento
de la eciencia energética ha sido un factor de relevan-
cia en los procesos industriales, las empresas se han vis-
to en la necesidad de avanzar a la par con las nuevas tec-
nologías ya que es una de las principales herramientas
con las que se puede lograr el incremento de la produc-
tividad y el ahorro de costos de producción. Los nuevos
tiempos impulsan procesos más novedosos y equipos
de alta tecnología, que en su mayoría tienen un mayor
consumo de energía o requieren múltiples herramientas
que en conjunto componen sistemas de consumidores
más complejos.
La aplicación de la eciencia energética resulta de
gran importancia para las instalaciones industriales por
un conjunto de benecios que ella conlleva para las
mismas. Entre las cuales podemos citar la reducción en
el monto total de las facturas de la Empresa Eléctrica
respecto al consumo energético, propiciando de esta
manera un incremento en la rentabilidad de las empre-
sas y, reducción en los costos de producción referente al
rubro de energía eléctrica. [1].
Este sincronismo de nuevas tecnologías y ahorro
energético, es uno de los retos más grandes que enfren-
tan las entidades industriales.
El buen uso de la energía no solo incluye la imple-
mentación de nuevas tecnologías, sino el buen uso de la
misma, la implementación de mantenimiento preven-
tivo, predictivo y correctivo que son necesarios como
métodos de evaluación permanente para el mejoramien-
to de los procesos eléctricos dentro de las empresas.
Asimismo, la eciencia energética comprende la valo-
ración de los recursos naturales como elementos indis-
pensables para el aprovechamiento de la energía, que
reduzca las necesidades de implementación de equipos
y, se limite a la utilización de aquéllos verdaderamente
necesarios.
Es de gran importancia en los países latinoamerica-
nos en general, el tema energético, pues se establecen
crecimientos anuales de demanda eléctrica, lo cual cons-
tituye un indicador del desarrollo del país, para lograr
la satisfacción de la misma se requiere incremento en la
capacidad generativa de la red eléctrica; sin embargo,
con el empleo de medidas de eciencia energética se
puede liberar capacidad del sistema, es decir realizando
un uso más eciente de la energía se puede satisfacer
incrementos anuales de la demanda disponiendo de la
misma capacidad generativa instalada en el sistema
electro energético. [2].
La situación energética de Costa Rica es similar a un
gran número de países en los que se incluye Ecuador,
pues la demanda eléctrica es un indicador de desarro-
llo de los mismos, por ende tiende a crecer anualmente,
Por lo que se hace necesario implementar medidas de
eciencia energética con el n de satisfacer dichos in-
crementos, sin tener necesidad de aumentar las unida-
des generadoras que aportarían energía a la red eléctrica
nacional.
La procesadora de plásticos RT RECICLART se ha
visto en la necesidad de incrementar considerablemente
su producción por el crecimiento de la demanda de sus
productos. Además, la empresa brinda servicios adicio-
nales como la realización del proceso de peletizado, el
cual consiste en la elaboración de polietileno de baja y
alta densidad y plásticos duros; este proceso hace que
todo tipo de fundas recicladas, baldes y, cualquier clase
de material a base plástico se vuelva a convertir en ma-
teria prima para su reutilización dentro de la empresa,
así como para la comercialización de éstos con otras
empresas de la misma rama.
En la industria del plástico, más de la mitad de la
energía global utilizada en la producción, es atribuida a
los equipos de procesamiento, por tal razón constituye
un renglón representativo en los costos para la misma.
En las empresas del plástico se destaca la ausencia de
mediciones cuantitativas de la energía consumida en los
procesos, por lo mismo, suelen desconocer la relación
entre kW-h y kilo de producto producido, y el tener di-
chos datos podría ayudar a la industria a establecer un
indicador de eciencia energética, denominado índice
de consumo, a través del mismo se pudiera visualizar
los resultados de optimizar los procesos y, la conse-
cuente reducción del consumo de los mismos. Las con-
clusiones más relevantes a las que los autores llegaron
fueron:
•La industria del plástico es un sector de gran poten-
cial de desarrollo a nivel nacional e internacional. Es
importante tener en cuenta su impacto en los consumos
energéticos requeridos, para procesar y transformar las
diferentes materiales plásticos.
•En su mayoría, los equipos de procesamiento re-
quieren energía eléctrica para transformar los plásti-
cos y éstos representan más de la mitad del consumo
de energía global para generar un producto plástico. El
consumo energético tiene una relevante inuencia sobre
la competitividad de las empresas del ramo y, contribu-
ye a la mitigación del impacto ambiental de este sector
manufacturero.
•Normalmente, las empresas cuantican los consu-
mos de materia prima y la producción en kilogramos;
sin embargo, no se mide la energía consumida por los
procesos (kW-h) y por lo tanto la relación kW-h/kg es
un valor poco conocido o cuanticado, este hecho mo-
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
66
Tolentino S. y Caraballo S. Simulación numérica del ujo de aire.
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 21, Nº 82 Marzo 2017 (pp. 4-15)
ISSN 2542-3401
6
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
tiva la necesidad de realizar una caracterización lo más
amplia de los consumos energéticos en las regiones de
mayor desarrollo y producción del dicho sector.
En este trabajo se ponen de maniesto los aspectos
considerados en la evaluación energética en la empresa
RT RECICLART, así como una propuesta para mejorar
el consumo y optimizar el uso apropiado de la energía.
Entre los parámetros analizados es posible mencionar la
demanda, el factor de potencia en las fases 1, 2 y 3, el
voltaje en las fases 1,2 y 3, el Flicker de corta duración
en las fases 1,2 y 3, la distorsión de armónicos, las co-
rrientes de fases, y el desbalance porcentual del voltaje.
El cual consta de cuatro secciones; en la segunda
sección se detallan los aspectos teóricos y los antece-
dentes que sustentan la presente investigación, en la
sección III se aprecia la metodología desarrollada, en
la sección IV es posible encontrar los resultados y nal-
mente en la sección V se encuentran las conclusiones.
II.DESARROLLO
La búsqueda de una mayor eciencia energética y, el
impulso de las energías renovables, son temas recurren-
tes en los foros nacionales e internacionales que se rea-
lizan periódicamente con énfasis en la última década.
Existe una red global dedicada exclusivamente a estos
asuntos, ésta es la Renewable Energy Policy Network
for the 21st century (REN21).La misma se vincula a los
gobiernos del mundo, organizaciones sin nes de lucro,
públicos o privados, investigadores independientes,
sector académico, organismos internacionales y empre-
sas para que compartan e intercambien experiencias y
conocimientos en torno al uso de las energías renova-
bles y también en cuanto a formas de optimización y
eciencia energética.
La meta de REN21 apart de facilitar el intercambio
de conocimientos, promueve la creación y ejecución de
políticas y el trabajo coordinado de todos los involu-
crados para una transición de energía eciente y rápi-
da. Como parte de su trabajo, este organismo aglutina
información de todo el planeta y la comparte con sus
miembros, promueve la discusión y debate, así como
organiza redes temáticas de apoyo, a través de un sólido
sistema virtual.
De acuerdo al Reporte de la Situación Mundial de
las energías renovables [3], realizado por REN21, a pe-
sar de que el consumo de energía por unidad de pro-
ducción económica ha mejorado notablemente desde el
año 2010, existen múltiples formas de mejorar aún más
la eciencia energética en todo el mundo. Los factores
que promueven esta mejora incluyen: promover el cre-
cimiento económico, reducir el cambio climático y la
seguridad energética. Esta propuesta se estima traería
grandes benecios tanto a países desarrollados, como a
países en vías de desarrollo, permitiéndoles facilitar el
suministro de los servicios energéticos a la población
que no tenga acceso a los mismos. Cada vez más países
adoptan nuevas políticas que les ayuden a cumplir este
objetivo mediante la mejora de la eciencia en la indus-
tria, transporte y viviendas.
Tomando en cuenta lo sugerido por REN21, un cre-
ciente número de países ha implementado políticas para
mejorar la eciencia energética en la industria, vivien-
das, transportes y demás instancias nacionales [3-4].
Las empresas del sector del plástico que implantan
planes de eciencia y ahorro energético pueden dismi-
nuir el coste de suministros en un 30%. Por ejemplo,
sólo en las inyectoras de plástico, es posible ahorrar en-
tre un 20 y un 40%. Asimismo, existen novedosos sis-
temas de refrigeración de procesos industriales, como
es el aerofreecooling, que permite ahorros superiores a
un 30%. [5].
Los nuevos debates en torno al uso de la energía
proponen no solo el buen uso de la misma, sino que se
puedan unir tanto la energía renovable y la eciencia
energética como una sola en el ámbito de la política,
en cuanto a incentivos que involucren objetivos econó-
micos, regulaciones y construcción, de esta manera las
empresas públicas y privadas del globo podrán bene-
ciarse de estas mejoras.
Al realizar el análisis de la energía en una empre-
sa de producción, mostro las diversas oportunidades
de ahorro energético en las mismas; con el n de esta-
blecer recomendaciones encaminadas a mejorar la e-
ciencia energética. En las conclusiones se señala que el
principal aporte de este trabajo fue el de proveer una
metodología para cuanticar el ahorro energético en la
industria mediante un procedimiento basado en los grá-
cos de control que permite sistematizar el cálculo del
ahorro de energía posible. [6]. Entre las medidas de
ahorro de energía propuestas por los autores se men-
ciona el cambio de lámparas y luminarias, el manejo
de horarios para encendido y apagado de éstas según se
trate de horas de trabajo u horas de descanso, reducción
de la iluminación de planta y exterior, cambio de moto-
res y transformadores subcargados, apagado de equipos
de climatización de ocinas en horas de descanso y la
utilización de equipos nuevos con mayor eciencia que
los equipos más antiguos, al ser menos consumidores
de energía.
Las propuestas realizadas según el método presen-
tado lograron un ahorro, cada mes al sistema de gene-
ración de electricidad de un total de 138 024,8 kW-h
por mes, en promedio. Y, la empresa logró operar en
puntos óptimos de consumo de acuerdo con la produc-
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
7
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
ción, además de la implementación de acciones, el aho-
rro es equivalente a la energía eléctrica necesaria para
alimentar hasta 278 residencias con la energía que se
deja de desperdiciar. La aplicación generalizada de la
metodología propuesta permitiría reducir el problema
energético nacional de una manera sistemática, elimi-
nando el derroche de energía sin afectar el nivel de la
producción industrial.
Se realizó una propuesta estratégica encaminada a
mejorar la gestión energética de una empresa en Cos-
ta Rica. En la investigación se analizó el consumo de
la maquinaria, encontrando que los equipos de la em-
presa tenían hasta 12 años en servicio, y baja ecien-
cia energética, se observó una falta de uniformidad en
las lámparas y luminarias, tanto en sus características
como eciencia. La carencia de una planicación de los
requerimientos energéticos para respaldar el proceso
productivo, se deberían incluir cronogramas de mante-
nimiento, sustitución de máquinas y alternativas para
monitorear el consumo [5].
El estudio condujo a algunas conclusiones impor-
tantes: se requieren procesos productivos que sean cada
vez más ecientes, desde el punto de vista energético,
considerando también un menor impacto ambiental que
haga a la industria más sostenible y amigable con el
ambiente. Además, la situación energética actual que
viven las ciudades, con un crecimiento mayor en la de-
manda eléctrica respecto a las fuentes de generación,
hace que exista una alta dependencia de combustibles
fósiles para la generación a través de centrales térmicas,
impactando esto el precio de las tarifas por el servicio y
consecuentemente, los gastos de las empresas.
Otra conclusión importante es que el proceso pro-
ductivo que llevan a cabo muchas empresas tiene una
serie de requerimientos energéticos, cuya gestión se ve
afectada por factores internos como eciencia energéti-
ca de equipos y el uso que se le da a éstos.
III.METODOLOGÍA
Esta investigación tiene como dominio al estudio
de materiales con un doble enfoque, industrial y arqui-
tectónico. Dicho enfoque trata de denir las leyes de
comportamiento necesarias para el diseño de máquinas
y el estudio de materiales novedosos, en este caso para
el redimensionamiento de los transformadores, conduc-
tores, protecciones y canalizaciones que sirvan para la
construcción ecológica o energéticamente eciente, de
todos los elementos a usarse en la propuesta que se dará
para la solución del problema encontrado.
En la procesadora de plásticos RT RECI-
CLART se realizó un diagnostico energético, a través
de la instalación de un instrumento registrador, deno-
minado “Analizador de Redes” el cual fue instalado en
paralelo con los transformadores que conforman cada
uno de los dos servicios. Dicho instrumento luego de
haber estado instalado ocho días característicos de pro-
ducción arrojó un diagnóstico, reejando las diferentes
oportunidades de ahorro en la mencionada instalación,
tales como: cambio de capacidad de transformadores en
ambos servicios, por encontrarse sobrecargados, lo cual
reduce el tiempo de vida útil del equipamiento, y de
no realizarse un cambio de capacidades por la idónea
acorde a la demanda real impuesta por la carga, se esta-
blece un riesgo inminente de destrucción de dicho equi-
pamiento; el costo de un trasformador de 100 kVA es
alrededor de $10000,00 y el de 125kVA de $13000,00.
La sección transversal de los conductores que con-
forman los circuitos de distribución interna resultan in-
adecuados, pues se han producido incrementos de carga
en los mismos, manteniéndose los conductores inicia-
les, lo cual conlleva a mayores caídas de voltaje, di-
cultando la regulación del mismo, principalmente en los
consumidores ubicados en el último tramo del circuito;
ocasionando incrementos de la corriente para satisfacer
la demanda de la potencia mecánica requerida por las
diferentes cargas acopladas a los ejes de los motores,
esta situación se traduce en: incremento de las pérdi-
das por efecto Joule, un servicio sin calidad por un bajo
voltaje principalmente en el horario pico y arriesgando
el tiempo de vida útil del equipamiento, principalmente
de las máquinas eléctricas rotatorias al estar sometidas
a una sobre corriente la cual deteriora de forma sistemá-
tica su aislamiento.
IV.RESULTADOS
Los resultados estuvieron centrados en los reque-
rimientos técnicos que deben cumplir los conductores
empleados en los circuitos de distribución interna ubi-
cados en las instalaciones de la empresa, pues la co-
rriente que realmente circula por dichos conductores
debe ser menor o igual a las capacidades nominales de
dichos conductores, los elementos de protección de di-
cho circuito deben ser calculados en base a las corrien-
tes reales que van a circular, a través de los mismos. De
esta forma, se logra garantizar una verdadera protección
tanto a los conductores y, al equipamiento alimentado
por el circuito.
El análisis de demanda en la empresa reveló la
tabla I, donde se evaluó el transformador de 100kVA,
que es un equipo de importancia en el proceso industrial
del plástico, se puede apreciar la valoración del factor
de uso de demanda, la potencia disponible, el factor de
carga y la energía en el punto de medición.
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
88
Tolentino S. y Caraballo S. Simulación numérica del ujo de aire.
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 21, Nº 82 Marzo 2017 (pp. 4-15)
ISSN 2542-3401
8
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
Tabla I. Análisis de demandas y energías
Análisis de demandas
Valor Porcentual
Energías
Valor
Unidad
Factor de uso a demanda
mínima
9.19 %
Potencia
disponible
-14.89
kVA
Factor de uso a demanda
media
59.16%
Factor de carga
52.18
%
Factor de uso a demanda
máxima
114.9%
Energía en el
punto de
medición
9427.15
kW-h
En la tabla I se pueden apreciar los valores mínimos,
máximos y promedio de algunos de los parámetros ana-
lizados, la demanda (kW) presentó un promedio de
56.11kW, la demanda (kVA) resultó de 59.01kVA, el
factor de potencia total fue de 0.95, las corrientes de
fase estuvieron entre 162A y 172A aproximadamente.
En la Tabla II se reejan los valores analizados de
Factor de Potencia, Voltajes de Fase, Fliker y distorsión
de armónicos. Además, se han evaluado estas variables
según el reglamento de CONELEC [10].
Fue posible observar un importante porcentaje de
los registros que evidencian que dichos parámetros se
encuentran fuera de los límites permitidos, ocasionando
irregularidades en el funcionamiento y posibles fallas
en el sistema eléctrico.
Tabla II. Evaluación de parámetros eléctricos en la empresa
Descripción parámetro
analizado
PROM
MAX
MIN
CUMPLE
REG
CONELEC
004/001
Observaciones
Factor de potencia
fase1
0.93
1.00
-1.00
El 32.44% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Factor de potencia
fase2
0.96
1.00
-1.00
El 30.06% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Factor de potencia
fase3
0.94
1.00
-1.00
El 30.36% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase1
123.84
128.85
119.91
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase2
123.20
127.99
119.25
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase3
123.28
127.95
119.44
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase1
0.46
1.44
0.16
SI
El 0.69% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase2
0.45
1.44
0.16
SI
El 0.60% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase3
0.47
1.46
0.16
SI
El 0.60% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Distorsión armónicos
voltaje (THD) fase
1(%)
2.82
3.81
1.90
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Distorsión armónicos
voltaje (THD) fase
2(%)
2.81
3.71
1.95
SI
El 0.00% de
los registros
están fuera de los límites
permitidos
Distorsión armónicos
voltaje (THD) fase
3(%)
2.79
3.68
1.93
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
9
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
Se evaluó el perl de demanda de la empresa, la -
gura 1 muestra el perl de demanda, o sea, representa
las uctuaciones de los valores de potencia, a través del
tiempo para ambos servicios instalados por separados,
obtenidos por medio de la instalación del analizador de
redes.
Descripción parámetro
analizado
PROM
MAX
MIN
CUMPLE
REG
CONELEC
004/001
Observaciones
Factor de potencia
fase1
0.93
1.00
-1.00
El 32.44% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Factor de potencia
fase2
0.96
1.00
-1.00
El 30.06% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Factor de potencia
fase3
0.94
1.00
-1.00
El 30.36% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase1
123.84
128.85
119.91
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase2
123.20
127.99
119.25
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Voltaje fase3
123.28
127.95
119.44
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase1
0.46
1.44
0.16
SI
El 0.69% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase2
0.45
1.44
0.16
SI
El 0.60% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Flicker corta
duración fase3
0.47
1.46
0.16
SI
El 0.60% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Dis
torsión armónicos
voltaje (THD) fase
1(%)
2.82
3.81
1.90
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Distorsión armónicos
voltaje (THD) fase
2(%)
2.81
3.71
1.95
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Distorsión armónicos
voltaje (THD) fase
3(%)
2.79
3.68
1.93
SI
El 0.00% de los registros
están fuera de los límites
permitidos
Figura 1. Perl de demanda en k W.
Por otro lado la gura 2 expone las uctuaciones del
voltaje por cada una de las fases, a través del tiempo,
donde se aprecia las variaciones del mismo dentro de
los rangos permisibles en que debe uctuar; sin embar-
go, se aprecia que en ocasiones el mismo se aleja del
rango permitido por la norma de variación de voltaje.
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
1010
Tolentino S. y Caraballo S. Simulación numérica del ujo de aire.
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 21, Nº 82 Marzo 2017 (pp. 4-15)
ISSN 2542-3401
10
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
Figura 2. Valores de voltaje (V) en el tiempo (s).
En la gura 3 se aprecia el voltaje promedio para
cada una de las tres fases, a través del tiempo. De igual
forma se aprecia en algunas horas del día que el mismo
se aleja del rango permitido por las normas para garanti-
zar un servicio eléctrico acorde a las normas de calidad.
Figura 3. Perl de voltajes fase-fase promedio
La gura 4 muestra el perl de corrientes, en ella se
puede apreciar los valores promedio que experimenta
la corriente por cada fase, a través del tiempo. Además,
se puede percibir el desbalance en las magnitudes de
corriente por las fases del transformador.
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
11
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
Figura 4. Perl de corriente prmedio (A)
El factor de potencia fue evaluado y se puede apre-
ciar en la gura 5, donde se observa su comportamiento
dentro de la norma establecida por la Empresa Eléctrica
Quito (EEQ) [8], el cual no debe ser inferior a 0,92;
al cumplirse dicho indicador por parte de la empresa,
la misma no resulta penalizada en el monto correspon-
diente al pago de su factura eléctrica.
Figura 5. Factor de potencia. (Adimensional)
La gura 6 muestra la curva de Fliker, donde es po-
sible apreciar los picos de corriente transitorios que se
producen en la instalación; los cuales en la fase 2 y 3
en ocasiones sobrepasan los valores nominales de co-
rriente.
Figura 6. Curva de Fliker (Ampere)
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
1212
Tolentino S. y Caraballo S. Simulación numérica del ujo de aire.
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 21, Nº 82 Marzo 2017 (pp. 4-15)
ISSN 2542-3401
12
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
Los valores del factor de carga y energía en el Panel
General de Distribución (PGD), utilizado como punto
de medición, corresponden al transformador de capa-
cidad de 100kVA. El factor de carga indica la relación
entre la carga máxima y la carga correspondiente a la
potencia nominal del transformador y el valor de ener-
gía consumida en el punto de medición.
En atención al análisis de Calidad de Producto, se
procedió a la instalación de analizadores de calidad de
energía en los bornes de BV de los transformadores
T163589 de 100 kVA, T 166764 de 125 kVA y en los
tableros de distribución correspondiente a cada trans-
formador, ubicados en la calle las Cantabrias y de los
Fundadores, sector Calderón, con el propósito de veri-
car los parámetros eléctricos establecidos en la Regula-
ción CONELEC 004/01 “Calidad del Servicio Eléctrico
de Distribución” [10], a través de una medición directa;
obteniendo los resultados siguientes:
Del análisis de las mediciones realizadas en el
Transformador N° 163589, se determina una demanda
máxima de 114.89 kVA, un factor de uso de 114.9 % y
una demanda disponible de -14.89 kVA. Además, los
registros de medición de voltaje se ubican entre +6.49
% y -1.45 % del voltaje nominal de 210/121 V, mientras
que en el tablero de distribución los registros de medi-
ción de voltaje se ubican entre + 6.26 % y -2.06 %. En
el transformador T 166764, se determina una demanda
máxima de 158.22 kVA, un factor de uso de 126.6 % y
una demanda disponible de -33.22 kVA. Asimismo, los
registros de medición de voltaje se ubican entre el +0.84
% y -6.8 % del voltaje nominal 220/127 V, mientras que
en el tablero de distribución los registros de medición de
voltaje se ubican entre el +0.26 % y -8.48 % del voltaje
nominal. Determinando que los registros se encuentran
entre el voltaje nominal del transformador, cumpliendo
con la Regulación establecida CONELEC 004/01 [10].
En el transformador 163589 se registró una corriente
máxima de 335.2 A, posee protección tipo NH de 355 A
por fase. Desde el transformador hacia el tablero se en-
cuentra con cable tipo TTU 3x4/0+4/0 AWG que sopor-
ta corrientes de hasta 230 A por fase. EL transformador
y los conductores se encuentran sobrecargados con un
factor de uso en el transformador de 114.9 %.
En el transformador 166764 se registra una corriente
máxima de 438.3 A, posee protección tipo NH de 355
A por fase. Desde el transformador hasta el tablero de
distribución se encuentra conectado con cable tipo TTU
3 x (2x2/0)+3/0 AWG que soporta corrientes de has-
ta 350 A por fase. El transformador y los conductores
se encuentran sobrecargados con un factor de uso en el
transformador de 126.6 %. Además, se realiza el perl
de voltajes mínimos y corrientes máximas, determinan-
do que existen picos de corrientes que ocasionan caídas
de voltaje signicativas, lo que a su vez propicia la ac-
ción de las protecciones. El voltaje disminuye cuando la
planta comienza a trabajar a plena carga, debido a que
los transformadores se encuentran sobrecargados y los
conductores no soportan la cantidad de corriente reque-
rida por la carga.
Por lo expuesto se recomienda realizar un estudio de
carga para el redimensionamiento de los transformado-
res, conductores y protecciones para garantizar el buen
funcionamiento de los equipos instalados.
V.CONCLUSIONES
En la caracterización energética de la procesadora
de plásticos RT RECICLAR se pudo apreciar que en la
misma existen dos servicios de alimentación cada uno
compuesto por un transformador trifásico de 125 kVA,
22,8kV/220V/127V y de 100 kVA/22,8kV/210V/121V
respectivamente, los cuales alimentan a toda la instala-
ción. El servicio correspondiente al transformador de
125kVA, el cual alimenta a un Panel General de Distri-
bución (PGD), de donde parten 4 circuitos de distribu-
ción interna en la instalación.
Se aprecia en la instalación, a través de la revisión de
planilla eléctrica que en la misma el factor de potencia
(indicador que reeja el grado de aprovechamiento de
la energía eléctrica) se encuentra en el valor de 0,95.
El cual se considera excelente, pues el valor mínimo
indicado por la Empresa Eléctrica Quito “EEQ” corres-
ponde a 0,92; por esta razón la entidad no sufre de pe-
nalizaciones en el pago de su planilla eléctrica por el
concepto de tener deteriorado el mencionado indicador.
Todo esto se debe a la instalación de un banco de capa-
citores conectados en paralelo con cada transformador.
El plan de medidas que se recomienda en la ins-
talación en base al diagnóstico realizado, a través de un
analizador de redes instalado en la misma consiste en
lo siguiente:
•Proponer un cambio de capacidad de trasformador
en ambos servicios.
•Realizar un levantamiento de carga en la instalación
para en base a esta información determinar la verdadera
potencia instalada en la misma y junto a este dato esta-
blecer un 20% de reserva encaminado a determinar el
valor de capacidad del banco de transformadores, dicho
resultado debe ser ajustado al valor normalizado inme-
diato superior de capacidades estándar de los transfor-
madores trifásicos.
•Se calcula la sección transversal de cada uno de los
circuitos de distribución interna dentro de la instalación,
en base a los verdaderos valores de corriente demanda-
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
13
UNIVERSIDAD, CIENCIA y TECNOLOGÍA Vol. 23, Nº 92 Junio 2019 (pp. 4-13)
EISSN 2542-3401
da por la carga, donde se tuvo en cuenta un coeciente
de reserva de un 25% y los factores FT y FC; factor de
corrección por el número de conductores por fase y el
factor de corrección por incremento de temperatura del
medio respectivamente.
•Además se tuvo en cuenta la selección adecuada del
aislamiento en base a temperatura de trabajo del local y
condiciones medioambientales siendo el seleccionado
el aislamiento termoplástico pues admite temperaturas
como máximo 60 0C y condiciones de ambiente seco y
húmedo.
•Se recomienda calcular las protecciones de sobre
corriente (disyuntores o breakers) para la protección ya
sea contra sobrecargas o cortocircuito de cada uno de
los circuitos de distribución que parte del PGD. Se tomó
como criterio de selección de las mencionadas protec-
ciones 1,25 * I nominal, disco resultado debe ser ajusta-
do en la tabla de valores normalizados de los breakers.
• Los valores de THD V registrados están dentro
de los límites establecidos en la regulación del CONE-
LEC 004/01.
VI.RECONOCIMIENTO
Se hace un reconocimiento especial a la UNIVER-
SIDAD TECNOLÓGICA INDOAMÉRICA, sede Qui-
to, por su apoyo a los proyectos de titulación, promo-
ción de ciencia, tecnología e innovación, además de su
disposición para la formulación de nuevas propuestas
académicas que contribuyen al desarrollo de nuevos y
mejores profesionales.
VII.REFERENCIAS
[1]Álvarez, A., Mauricio, D., Cobos, J., Gustavo, N.
(2015). Evaluación de los impactos en el consumo de
energía eléctrica asociados al uso de refrigeradores e-
cientes en el Ecuador : Programa Renova Refrigerador.
Repositorio Universidad Salesiana: https://dspace.ups.
edu.ec/handle/123456789/8961.
[2]Carretero, A., García, J. (2012) Gestión de la ecien-
cia energética: cálculo del consumo, indicadores y me-
jora. Aenor Ediciones. España
[3]REN21 (2018). Situacion global de las energias
renovables. Obtenido de: Instututo del medio Am-
biente http://www.idma.cl/2018/06/06/situacion-glo-
bal-de-las-energias-renovables/.
[4]Álvarez, R., García, A., García, P. (2008). Shocks de
Energía y Productividad en la Industria Manufacturera
Chilena. Rev. Dialnet. N°82
[5]Arrieta, O. (2015). Propuesta estratégica para me-
jorar la gestión energética de la empresa Agribiotec-
nología de Costa Rica S.A. Repositorio de la Uni-
versidad de Costa Rica: http://repositorio.ucr.ac.cr/
handle/10669/28121
[6]SALAZAR L. (2017). Análisis de medidas de ahorro
de energía en una empresa de producción.
[7]LEBOT B. (2017). Conclusiones diálogo en la
CMNUCC para la eciencia energética en la indus-
tria.Obtenido de: https://novecientos11.wordpress.
com/2017/04/26/conclusiones-dialogo-en-la-cm-
nucc-para-la-eciencia-energetica-en-la-industria/
[8]Empresa Eléctrica Quito. (2017). Registros de de-
manda energética de la empresa RECICLART RT.
[9] IPSOM (2010). Sector del plástico lidera los pro-
yectos de ahorro y eciencia energética. Obtenida
de:http://www.interempresas.net/Plastico/Articu-
los/42992-El-sector-del-plastico-tiene-un-alto-poten-
cial-de-ahorro-energetico.html
[10]CONELEC. https://www.regulacionelectrica.gob.
ec/conelec-00208/
Morales et al., Evaluación de la eciencia energética en la procesadora de plásticos RT
