En muchas industrias y negocios, las herramientas y maquinaria funcionan con aire comprimido. Procesos de aire comprimido fiables y potentes son esenciales para mantener en funcionamiento las empresas actuales.
Sin embargo, los sistemas de aire comprimido suelen ser los sistemas más exigentes para el consumo energético de un taller.
Consideremos estas estadísticas del Instituto de Aire y Gas Comprimido (CAGI): se estima que solo en Estados Unidos, se desperdician anualmente 3.200 millones de dólares en costes energéticos por sistemas de aire comprimido. Este número solo tiene en cuenta la cantidad de energía perdida por ineficiencia, no la energía convertida en energía de aire comprimido utilizable.
Esto se debe a que, con demasiada frecuencia, las empresas y fábricas no auditan ni registran la eficiencia de su rendimiento en aire comprimido. En otras palabras, están desperdiciando poder y ni siquiera se dan cuenta.
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Aprovechar al máximo tu compresor
Mejorar la eficiencia energética de los sistemas de aire comprimido probablemente solo requiera pequeños ajustes funcionales. Por ejemplo, según CAGI, de media, los sistemas de aire comprimido solo necesitan estar funcionando a plena capacidad entre 60 y 100 horas a la semana. Sin embargo, la mayoría de las empresas no ajustan la producción de sus sistemas en consecuencia, lo que significa que el sistema funciona al 100% de potencia durante las 168 horas semanales completas. En otras palabras, los sistemas de aire comprimido funcionan al 100% cuando el 50% sería más que suficiente. Simplemente apagando un compresor cuando no es necesario, una empresa podría reducir a la mitad sus costes energéticos.
En Quincy Compressor, creemos en el valor y la potencia de los sistemas de aire comprimido. Sabemos que son la mejor manera de mantener las operaciones con máxima eficiencia limitando los tiempos de inactividad, todo lo cual se combina para mantener las industrias en funcionamiento y los beneficios disparados.
Queremos ayudarte a sacar el máximo partido a tu sistema de aire comprimido. Y una de las mejores formas de lograr este objetivo es recopilar los datos necesarios para detectar ineficiencias y hacer los pequeños ajustes que te ahorrarán mucho dinero a largo plazo.
Por eso hemos preparado esta guía sobre las razones para registrar y auditar tu sistema de aire comprimido. Al incorporar estas mejores prácticas en tus procesos de aire comprimido, estarás en camino de funcionar a la máxima eficiencia, lo que te ahorrará dinero y ayudará a reducir tu consumo energético.
Primero, empieza con una línea base
Si quieres trazar el camino hacia una mejora de la eficiencia energética, primero debes establecer tu punto de partida.
Cualquier medición de eficiencia energética sigue un principio básico:
- Cuánta energía, en forma de electricidad, se está utilizando
- ¿Cuál es la potencia de salida de aire comprimido resultante del sistema?
En cuanto al consumo eléctrico, las unidades de medida relevantes son los kilovatios (kW), que es la cantidad bruta de energía consumida, y los kilovatios hora (kWh), que es una unidad estándar para comprender el consumo energético.
Un kWh representa 1 kW consumido durante una hora. Así que si usas un aparato que consume 100 vatios, o 0,1 kW, durante una hora, y lo usas durante 10 horas seguidas, entonces ese aparato se consideraría que consume 1 kWh. Comprender el consumo de kWh de tu sistema de aire comprimido es importante porque kWh es la medida que utilizan las compañías energéticas para la facturación.
Además, al establecer tu línea base, quieres establecer cuántos kilovatios de energía se necesitan para establecer el nivel de aire comprimido necesario para alimentar tus operaciones. La potencia de compresión se mide en pies cúbicos por minuto (cfm), por lo que la conversión de la potencia eléctrica en potencia de aire comprimido se mide por la unidad kW/100 cfm, o el número de kilovatios necesarios para producir 100 cfm.
Es esta última unidad, kW/100 cfm, la que quieres reducir para mejorar la eficiencia energética y así ahorrar dinero. Para establecer tu eficiencia energética básica, se recopilan conjuntos de datos durante un periodo de al menos dos semanas. Esta referencia te da una idea de cuánta energía se está utilizando de media. Esta media te proporciona datos accionables para el futuro.
Conoce tu línea de base
Puedes comparar tu referencia con la valoración estándar del sistema que estás usando actualmente. Aunque hay varias variables que pueden causar pequeñas desviaciones respecto a la calificación, si tu sistema individual no rinde cerca del nivel establecido por el fabricante, sabes que hay un problema.
También te ayudará a detectar desviaciones menores y momentáneas respecto a tu línea base. Si a lo largo de la semana hay momentos en los que la eficiencia energética se ve muy incrementada o obstaculizada, entonces puedes empezar a investigar qué procesos podrían estar causando ese cambio.
Por último, esta referencia es importante si buscas acceder a incentivos financieros para la eficiencia energética. Quien ofrezca los incentivos en cuestión querrá ver tu nivel base para asegurarse de que estás haciendo mejoras medibles.
Simplemente estableciendo una línea de referencia, muchas empresas han identificado lo notablemente ineficientes que estaban funcionando sus sistemas. Por ejemplo, Trasto en Aire Comprimido, una revista especializada centrada en ofrecer asesoramiento a usuarios de sistemas de aire comprimido, analiza a una determinada empresa de producción de combustible para cohetes. A pesar de usar sistemas con una potencia de 22 kW/100 cpm, al identificar su línea base, vio que sus sistemas funcionaban a unos 200 kW/100 cpm, lo que significaba que consumía casi 10 veces más potencia de la esperada solo para mantener sus compresores de aire en funcionamiento.
Aunque encontrar tu línea de base es solo el primer paso, incluso hacerlo puede ayudarte mucho a orientarte de cara al futuro.
Utiliza el seguimiento continuo para proporcionar ajustes precisos
Aunque los sistemas de compresores de aire son ideales para la mayoría de aplicaciones industriales, solo son tan buenos como su capacidad para proporcionar aire sostenido, seco y a alta presión. Ya sea que un sistema soporte una carga de uso esperadamente elevada o que haya una pequeña fuga invisible que agote la presión del aire, si la presión no existe, o bien tienes que dejar de trabajar o los operadores del sistema deben aumentar la presión.
Sin embargo, te sorprendería lo desordenado que se desarrolla este proceso en la mayoría de las fábricas. En un taller medio, cuando una herramienta queda sin potencia, quien la usa llama por teléfono al operador del compresor y pide más potencia. El operador entonces aumenta la presión sin preocuparse por la eficiencia o la precisión.
La tala te permite hacer ajustes mucho más precisos que darán grandes beneficios a largo plazo. ¿Por qué aumentar la presión en el sistema en un 25% cuando con solo un 5% de aumento bastaría?
El registro también ayuda a identificar redundancias que pueden eliminarse. Esto es especialmente útil en talleres que operan más de un compresor de aire:
- Si tu operación de fabricación tiene un número reducido de trabajadores durante ciertos turnos, es práctica común apagar un compresor durante el turno más pequeño. Sin embargo, este es un enfoque impreciso.
- Aunque una planta puede ahorrar significativamente al reducir el número de compresores en uso en función de los cambios de turno, puede haber tiempo adicional en el que se necesiten menos compresores.
- Por ejemplo, tras recopilar datos, una empresa puede descubrir que no es necesario un compresor adicional hasta una hora después de comenzar el turno mayor. Debido a la forma en que se aceleran las operaciones durante el turno más grande, puede pasar más tiempo hasta que la planta esté funcionando a plena capacidad.
- Al dejar el compresor extra apagado hasta que sea absolutamente necesario, una empresa puede lograr un ahorro energético adicional y significativo.
Por último, es importante seguir monitorizando incluso cuando los compresores están apagados. Encender y apagar compresores puede tener efectos inesperados en el consumo energético. El proceso de encendido puede ser innecesariamente exigente para el consumo eléctrico, en algunos casos consumiendo casi tanta energía como la que se ahorraba al apagarlo. Es importante que recopiles datos de todo el ciclo de uso de tus compresores para poder identificar estos problemas y abordarlos de inmediato.
Recopilar datos para identificar con precisión los eventos de estabilidad de presión
Los eventos de estabilidad de presión — en los que la presión del aire se pierde aparentemente de forma aleatoria — pueden causar estragos en las operaciones de la planta. Quizá estos eventos se corrijan aumentando la compresión. Aunque eso puede mantener la planta en movimiento, es terriblemente ineficiente energéticamente. Quizá una planta detenga temporalmente las operaciones hasta que la presión se estabilice. Desgraciadamente, como sabe cualquiera en la fabricación, incluso uno o dos minutos de inactividad pueden tener un impacto significativo en los beneficios.
Sin embargo, con suficientes datos, se puede descubrir la causa de estos eventos aparentemente aleatorios. Quizá sea una herramienta, usada con moderación, la que provoca una caída de presión al ponerse en funcionamiento. Al arreglar esa herramienta en particular, el problema se puede solucionar.
O quizá haya un problema con la fuente eléctrica del sistema de compresores que ocurre a intervalos regulares a lo largo del día. Este es un problema que debe abordarse en colaboración con la compañía eléctrica. Para demostrar tu caso, la compañía eléctrica querrá revisar los datos disponibles para asegurarse de que realmente has encontrado la raíz del problema.
Dicho esto, la mayoría de los casos de pérdida inesperada de presión son causados por el ciclo de motores y sistemas internos dentro del sistema compresor. Averiar y trastear con un compresor que falla es una tarea que consume mucho tiempo y es costosa.
Sin embargo, con un registro de datos robusto, las reparaciones pueden realizarse con precisión quirúrgica. Si se puede identificar una correlación entre la pérdida de presión y un determinado ciclo del sistema, el proveedor de servicios puede abordar los componentes que impulsan ese ciclo evitando otros sistemas que no sean relevantes para la pérdida de presión.
Utiliza datos para detectar problemas inesperados con soluciones sencillas
Pastas de Buenas Prácticas de Aire Comprimido cita un curioso ejemplo de misteriosa pérdida de presión que se resolvió mediante registros de datos. En una determinada planta, el compresor experimentaba eventos de presión inesperados e inexplicables. Se trajo al contratista de servicio y, a pesar de desmontar el compresor y analizar innumerables componentes, no pudo identificar la causa de la pérdida de presión.
Sin embargo, tras revisar los registros de datos, quedó claro que la pérdida de presión ocurría justo antes o después de un cambio de turno. Así que empezaron a pensar en cómo el cambio de turno podría estar afectando a la presión. Pronto se dieron cuenta de que el compresor real estaba instalado en las inmediaciones del vestuario. Como era tan ruidoso, un empleado se había encargado de accionar el interruptor del compresor cuando estaba cambiando.
Aunque a primera vista el problema parecía mecánico, en realidad se debió a un error humano inesperado, un error que habría sido gracioso si no fuera porque también costó caro tanto en tiempo como en dinero. Simplemente bloqueando y limitando el acceso al compresor, el problema se resolvió.
Utiliza los datos para demostrar cuánto se está ahorrando
Para quienes están constantemente esforzándose por mejorar la eficiencia energética, los datos son la verificación que necesitas para justificar tus esfuerzos.
Esto es importante porque, aunque los compresores de aire son inspeccionados y certificados con precisión por el fabricante, si estás invirtiendo en un sistema de compresores especialmente eficiente energéticamente, debes saber que las clasificaciones reflejan un sistema que funciona perfectamente. Si hay problemas, tu sistema eficiente energéticamente puede que no funcione mejor que un compresor estándar.
Además, para lograr la eficiencia energética, muchos de estos compresores de última generación cuentan con sistemas adicionales y más complejos diseñados para limitar el consumo de energía cuando no se necesita presión. Sin embargo, con más piezas en movimiento, hay más oportunidades de que las cosas salgan mal.
Así que si realmente te tomas en serio la eficiencia energética, no lo des por sentado. Utiliza el registro de datos para asegurarte de que estás funcionando constantemente al máximo rendimiento.
Elige el compresor del tamaño perfecto con los datos
Por último, si buscas reemplazar un compresor envejecido por un sistema nuevo, los datos son tu mejor herramienta para asegurarte de que el nuevo compresor esté perfectamente dimensionado para tu funcionamiento. Esto es especialmente importante porque datos imprecisos pueden desviarte.
Volviendo a un ejemplo de Mejores Prácticas de Aire Comprimido:
- Un fabricante de metal señaló que tenía un sistema de 150 CV que normalmente funcionaba al 20% de su capacidad. En otras palabras, usaba un compresor de 150 hp mientras solo necesitaba uno de 30 hp. Sin embargo, al hacer los cálculos, descubrió que existía un proceso particular que rara vez se usaba pero era esencial que elevaba el flujo de aire comprimido al 50%.
- Si hubiera comprado un compresor de 30 CV, cada vez que iniciara esta operación en particular, estaría lamentablemente infrapotenciado.
- Utilizando datos, pudo reducir el tamaño de su compresor, pero no hasta el punto de elegir un sistema muy reducido.
Sigue un programa de mantenimiento regular
Además de ayudar a monitorizar la eficiencia energética, llevar registros y auditorías detallados te permite seguir un calendario regular de mantenimiento de los compresores de aire de tu instalación. Estas rutinas de mantenimiento son fundamentales para sacar el máximo partido a tu compresor y asegurar la vida útil más larga del sistema. Realizar auditorías o evaluaciones de aire comprimido en los intervalos recomendados te permite identificar proactivamente los problemas que aumentan tus gastos operativos.
Independientemente del tamaño de la empresa, cada operación necesita un miembro del personal dedicado que supervise las responsabilidades diarias de mantenimiento de los compresores, incluyendo registrar cada reparación y documentar cuándo se realizaron los requisitos de mantenimiento diarios, mensuales o anuales. Tanto si el equipo de tu empresa como si un experto en aire de Quincy Compressor realiza reparaciones o modificaciones en tu compresor, sabes que estás tomando las medidas adecuadas para garantizar la fiabilidad y la eficiencia.
Varios beneficios adicionales de seguir un calendario regular de mantenimiento y documentar cada acción incluyen:
- Minimizar el tiempo de inactividad: Sin la monitorización adecuada, los problemas del sistema aparecen en los momentos más inoportunos. El mantenimiento preventivo identifica problemas menores que pueden empeorar más adelante y apaga completamente tu sistema. Seguir una lista de comprobación diaria, mensual y anual según las directrices de tu sistema ayuda a evitar problemas inesperados, incluso si no parece que haya nada mal.
- Evitar reparaciones costosas: Cuando minimizas el tiempo de inactividad en la producción, ahorras dinero. Permitir que los problemas menores empeoren antes de solucionarlos suele resultar en reparaciones del sistema más caras. El dinero que ahorras realizando y documentando tus necesidades de mantenimiento te permite aumentar los resultados de tu empresa comprando equipos más eficientes o aumentando los salarios de los empleados.
- Aumentar la vida útil de tu sistema: Cuanto más tiempo funcione tu sistema de forma eficiente y precisa sin reparaciones significativas, mayor será tu retorno de la inversión. Sin un mantenimiento programado, un sistema de compresores de aire y sus componentes no durarán tanto como lo harían con las revisiones recomendadas. Registrar cada actividad garantiza que abordes cada intervalo de mantenimiento o servicio de forma oportuna.
El mantenimiento regular del compresor de aire permite identificar casos en los que el sistema se sobrecarga o tiene dificultades para mantener la tasa de producción esperada. Cuando surgen problemas como estos, normalmente implican lubricar, limpiar o reemplazar uno o más componentes del sistema. Identificar estos problemas antes de que se descontrolen permite que el compresor funcione de forma más suave y eficiente durante más tiempo, lo que se traduce en un mayor ahorro.
Ejemplos de los componentes más críticos del sistema que requieren lubricación, limpieza e inspección regulares incluyen:
- Filtros de aceite
- Filtros de aire
- Cinturones
- Rodamientos del motor
- Ventilaciones de admisión
Cambio al compresor Quincy
Como líderes del sector en sistemas de aire comprimido, sabemos lo importante que es el registro preciso de datos. Por eso nuestros sistemas están diseñados para facilitar la recopilación de datos. Queremos ayudarte a obtener los datos que necesitas para mejorar tus sistemas y abordar cualquier preocupación que puedas tener en el futuro.
También ofrecemos servicios para ayudarte a recopilar datos y alcanzar esa línea de base tan importante. Ofrecemos servicios de auditoría de primera línea, incluido nuestro galardonado servicio EQ: Energy Quocient , para ayudarte a saber exactamente por dónde empiezas y proporcionarte las herramientas para avanzar con tus planes de eficiencia energética.
Al final, creemos en el poder de los compresores de aire para poner en marcha las industrias del mundo. Y queremos poner en práctica nuestra confianza equipando a todos nuestros socios para ser más eficientes energéticamente, ayudándoles a ahorrar dinero mientras hacemos nuestra parte para reducir el consumo energético.
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Última actualización el 31 de julio de 2023 a las 15:00
