¿Cómo puedo mejorar mis costes de explotación?
¿Puede una empresa rentable ser también respetuosa con el medio ambiente? Para la mayoría de las empresas, la idea de proteger el medio ambiente y conservar los recursos naturales trae a la mente costosas renovaciones y mayores costes de explotación. Una forma de ayudar al medio ambiente y reducir los costes de explotación al mismo tiempo es echar un vistazo al compresor de aire que alimenta gran parte del equipo del taller. Es muy probable que el ahorro esté esperando a la vuelta de la esquina para ser descubierto.
El aire comprimido se utiliza en muchas lavanderías modernas y pasa desapercibido hasta que surge un problema. Una mirada más atenta a los compresores de aire de la mayoría de las lavanderías revela muchas oportunidades sencillas de realizar cambios rápidos y de gran impacto que reducirán los costes energéticos y mantendrán el funcionamiento fiable de los equipos accionados por aire. Un enfoque sistemático ayuda a descubrir los mejores pasos a dar en función de la situación actual. Empiece por conocer el coste real del aire comprimido: ¡no es gratis!
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Oportunidad Número uno: Determinar la potencia real
¿Por qué?
Los equipos eléctricos necesitan energía para funcionar, y la energía cuesta dinero. La cantidad de energía está directamente relacionada con el trabajo que realiza el equipo o, en este caso, con los caballos de potencia de los compresores de aire. Haciendo una comparación justa de los caballos reales, es fácil estimar la cantidad de energía necesaria y el coste energético asociado.
Dependiendo del tamaño de la operación, las instalaciones de lavado de alto rendimiento requieren un compresor de entre 5 y 15 caballos de potencia. Los fabricantes de compresores de aire clasifican sus equipos en función de la potencia y la capacidad de aire (cfm o l/min). Para hacerse una idea del coste real de funcionamiento de un compresor de aire, el usuario debe interpretar la potencia nominal de cada modelo de compresor.
Por ejemplo, ¿por qué un compresor de cinco caballos cuesta un tercio que otro? Un examen detallado de la placa de características del motor y de la capacidad de aire de cada uno revela rápidamente que los dos compresores no son realmente iguales. Para obtener el coste real de funcionamiento, un buen punto de partida es examinar la placa de características del motor. La placa de características revelará la tensión, los amperios de funcionamiento, el rendimiento nominal y el factor de potencia, así como el factor de servicio del motor. Comparando el rendimiento y los amperios nominales con la tensión nominal, se puede determinar rápidamente la potencia real:
Potencia nominal - 5 voltios - 230 amperios - 13,8
Eficiencia NEMA - 87,5 Factor de servicio - 1,15
Se puede aplicar una ecuación simple (ecuación de ley de potencia) de la siguiente manera:
Potencia (vatios) = Voltios x Amperios -o- Potencia = (230 Voltios x 13,8 Amperios)
Lo que da 3174 vatios... ¿qué? Por tanto, si cada caballo de potencia equivale a 746 vatios, tenemos un motor con una potencia nominal de (3174 vatios x 1 CV/746 vatios), es decir, 4,25 CV. Es inesperado. La placa de características proporciona otra información, como el rendimiento y el factor de servicio. Para saber cuánta electricidad real se necesita para alcanzar la potencia nominal, tome la potencia calculada y divídala por el valor de eficiencia NEMA (un valor porcentual):
(3174 vatios / 0,875) = 3627 vatios de electricidad, o 4,86 caballos de potencia... sigue sin ser lo esperado.
Los fabricantes de compresores de aire utilizarán lo que se denomina factor de servicio del motor eléctrico para proporcionar potencia adicional al compresor de aire y compensar la caída de presión, el desgaste y el funcionamiento a alta temperatura. El factor de servicio es un factor de sobrecarga diseñado que permite al motor funcionar por encima de la potencia nominal indicada en la placa de características.
Algunos motores están clasificados como de servicio continuo y pueden funcionar normalmente en el factor de servicio. Es importante anotarlo en la placa de características del motor, ya que explica cómo se clasifican algunos compresores de aire (intermitente frente a continuo). La placa de características del motor del ejemplo muestra un factor de servicio de 1,15. Los fabricantes de compresores de aire suelen utilizar entre el 7 y el 10% (1,07 - 1,10) de la capacidad de sobrecarga del motor para generar potencia adicional y mantener el resto (5-8%) en reserva para el funcionamiento a alta temperatura.
OK, el coste de funcionamiento se basa en el número de vatios consumidos durante un periodo de tiempo. La fórmula anterior arroja 3174 vatios. Teniendo en cuenta la cantidad normal de factor de servicio que es probable que utilice el compresor, la potencia total consumida será de 3147 vatios x 1,10, es decir, 3491 vatios. Como la potencia se paga en kwh, o kilovatios hora, es necesario convertir los vatios en kilovatios (dividir por 1000) y aplicar el tiempo de funcionamiento normal previsto para el compresor. Por ejemplo, si el compresor de aire funcionara 36 horas a la semana y el coste de la electricidad de una factura reciente fuera de 0,11 $/kwh, el coste aproximado por semana sería:
Puede parecer mucho trabajo decidir qué compresor costará menos, pero a lo largo de la vida útil de un compresor de aire normal, el ahorro en costes energéticos de una elección acertada amortizará con creces la diferencia original, si no el coste total del compresor de aire. Además, al utilizar menos energía, las empresas que dedican unos minutos extra a considerar la eficiencia están ayudando a reducir la cantidad de energía consumida a nivel nacional, lo que a su vez protege nuestro medio ambiente.
Segunda oportunidad: determinar la inversión en mantenimiento
¿Por qué?
Todo equipo mecánico requiere mantenimiento, ya sea una prensa de vapor, una lavadora de tambor o un compresor de aire. Ahorrarse unos pocos dólares en la inversión inicial puede a veces atormentar a una empresa cuando el equipo de oferta está en constante trabajo y reparación. Al igual que la inversión en un equipo de alta eficiencia, la selección de un compresor de aire fiable será una decisión que puede ahorrar dinero durante décadas.
A la hora de elegir un compresor de aire, o cualquier otro equipo, es importante solicitar al distribuidor o vendedor una estimación de los costes de mantenimiento y repuestos durante un año. Si se pide al proveedor que facilite la lista de repuestos y sus costes estimados, no habrá dudas sobre los requisitos para cumplir la garantía del fabricante y se podrá hacer una comparación justa entre las distintas marcas. Algunos datos importantes que hay que recabar son
- Periodo de garantía estándar
- Disponibilidad (y coste) de la extensión de garantía
- Requisitos para mantener la validez de la garantía
- Centros de servicio autorizados
- Piezas especiales o exclusivas (como filtros o aceite sintético)
- Intervalos de mantenimiento (en horas de funcionamiento)
- Intervalo recomendado de reconstrucción/revisión
- Requisitos especiales de manipulación o eliminación de filtros y aceites usados
En función del tipo de compresor de aire que resulte adecuado para satisfacer los requisitos de capacidad, puede elegirse un compresor alternativo (de pistón) o de tornillo rotativo. Además, pueden ser necesarios compresores lubricados o exentos de aceite. Cada tipo de compresor requiere un mantenimiento, y los compresores sin aceite son un poco más complejos que los lubricados. Aunque el mantenimiento no tendrá el mismo impacto en el coste de propiedad que la potencia a lo largo de la vida útil del compresor de aire, puede llegar a ser bastante costoso si no se atiende a las recomendaciones del fabricante.
Normalmente, los fabricantes ofrecen distintos niveles de equipamiento en función del valor y el diseño. Un compresor de aire menos caro tendrá la misma tecnología básica que su primo más caro, pero no tendrá la misma calidad de válvulas, motor, aceite u otros componentes básicos. Esto ayuda a mantener bajo el primer coste. La contrapartida suele ser un menor rendimiento y una vida útil más corta.
No es raro que el precio de un compresor de aire de cinco caballos oscile entre menos de 750 $ y cerca de 2.000 $. La diferencia puede medirse en la vida útil del compresor, a veces tan corta como 2.000 horas frente a los 40 años de un compresor de servicio pesado lubricado a presión. Aunque el coste inicial es atractivo, parece que el mantenimiento implicaría tirar el compresor de aire de menor calidad cada año aproximadamente y sustituirlo por una máquina nueva. Incluso si se planeara conservar el compresor de aire y realizar una reconstrucción, podría no ser posible con compresores de aire menos costosos.
El consumo de piezas especiales y aceite también debe tenerse en cuenta en el coste de propiedad. Es habitual que los fabricantes de compresores de aire de tornillo rotativo proporcionen un fluido sintético de larga duración para mejorar el rendimiento del compresor de aire. Los aceites sintéticos duran entre 4000 horas y un periodo indefinido antes de que sea necesario cambiarlos.
Dependiendo del tipo de fluido utilizado, puede ser necesaria una manipulación y eliminación especiales. Por ejemplo, el aceite de motor normal, que rara vez se utiliza en ningún tipo de compresor de aire, puede desecharse fácilmente sin que se considere un residuo peligroso. El líquido de transmisión automática, que dura aproximadamente el doble y se refleja en su precio, también puede eliminarse con bastante facilidad. Los recicladores de aceite recogen habitualmente ambos tipos de fluidos para volver a mezclarlos.
Sin embargo, los fluidos sintéticos y las mezclas requieren a veces una manipulación especial para su correcta eliminación. Los fluidos de tipo éster y olefina deben identificarse y requieren una eliminación especial en algunos municipios. Es mejor comprobarlo antes de comprar para asegurarse de que se tienen en cuenta todos los costes.
Otros tipos de fluidos se consideran biodegradables y, por tanto, aptos para su eliminación en un sistema de alcantarillado. Tales fluidos, polialquilenglicol o poliglicol, deben tener un certificado del fabricante que indique la biodegradabilidad del fluido.
Otros productos químicos especiales, como las mezclas de silicio o el silicio puro, representan otro problema de eliminación y deben informarse antes de la compra. Tenga en cuenta que cuantas más características tenga un fluido, como larga vida útil y estabilidad a altas temperaturas, más caro será comprarlo y desecharlo.
Seleccionando cuidadosamente un compresor de aire que tenga un equilibrio entre una larga vida útil y el coste de las piezas, es posible ahorrar aún más dinero a lo largo de la vida útil del equipo. Además, al sopesar los requisitos de mantenimiento, también se puede gestionar el impacto de los residuos de filtros y fluidos. Menos costes y menos residuos es mejor para la economía y, en última instancia, es mejor para el medio ambiente.
Tercera oportunidad: Descubrir costes ocultos
¿Por qué?
Todos los sistemas mecánicos cambian con la edad. La corrosión, los cambios en la demanda y el desgaste de los equipos pueden hacer que un sistema que antes era puntero se convierta en un vampiro de energía secreto. Se añaden nuevas piezas de equipo que requieren más aire, se añaden más tuberías, se forman incrustaciones en el interior de tuberías y juntas, los desagües dejan de funcionar... la lista puede ser abrumadora. Una nueva mirada a cualquier sistema de aire puede identificar acciones que ahorrarán energía y mejorarán la calidad del aire.
Para una visión general o una auditoría en profundidad del sistema, empresas como Quincy Compressor ofrecen soluciones de mejores prácticas, así como herramientas de autoauditoría y auditorías de ingeniería completas. Los expertos en sistemas de aire comprimido totalmente capacitados pueden ayudar fácilmente a optimizar casi cualquier sistema, sin importar cuán grande o pequeño sea.
Algunas áreas a tener en cuenta a la hora de decidir si una auditoría del sistema sería de ayuda son: el propio compresor de aire y su ciclo de trabajo, los dispositivos de tratamiento del aire comprimido como filtros y secador de aire, el almacenamiento adecuado del aire comprimido, las tuberías y el equipo de eliminación de condensados. Esta lista representa prácticamente todo el sistema de aire, y cada sección tiene potencial para robar energía o proporcionar ahorros, dependiendo de cómo se trate.
Tanto si recurre a la ayuda de un profesional como si utiliza una sencilla herramienta de autoauditoría como la hoja de trabajo Quincy Compressor EQ, los beneficios se dejarán sentir inmediatamente y durante todo el tiempo que se sigan los consejos de buenas prácticas. Un simple consejo y orientación en el funcionamiento y mantenimiento de su sistema de aire comprimido hará que su operación sea más eficiente, rentable y respetuosa con el medio ambiente.
Ser eficiente ayuda a mantener sus beneficios, así como el planeta, en verde. Asegúrese de saber cómo influirán en sus esfuerzos los socios comerciales que elija. Decisiones aparentemente sencillas pueden tener el mayor y más duradero impacto en el futuro.