CNIES-ESIME

XXII CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA Y DE SISTEMAS

Dispositivo de medición de consumo eléctrico para el diseño de un Sistema de Gestión de la Energía

David Sifuentes Godoy Félix Mar Luna Rafael Irigoyen Campuzano Iván Lopez Zumaran Mario Lugo Medrano

Noviembre 2023

Índice

1 Planteamiento del problema

2. Objetivos

3. Metodología

4. Resultados

5. Referencias bibliográficas

Planteamiento del problema

SGEN

Sistema de Gestión de la Energía

Realizar el mismo trabajo con una menor cantidad de recursos, uno de los recursos que mayor uso tiene dentro de cualquier proceso productivo es la energía y su máximo aprovechamiento es tema central para el sector productivo.

Planteamiento del problema

Contexto

El presente proyecto se desarrolla dentro de un proceso productivo enfocado en la elaboración, distribución y venta de bebidas mayormente carbonatadas.

Electricidad

Calor

Combustible

Planteamiento del problema

SGEN

Planteamiento del problema

SGEN

Objetivo

Usos significativos de la energía.Indicador energético

Paso 2.2 Recopilación de datos

Diseñar un dispositivo de medición enfocado a la adquisición de voltaje, corriente, potencia, factor de potencia y consumo eléctrico mediante un enfoque iterativo y progresivo con elementos adaptados de un modelo en cascada para la determinación de los usos significativos de la energía y los indicadores energéticos del área de producción de la planta embotelladora.

Metodología

El prototipo se implementó en una Raspberry Pi 2 (RPi), la cual es una computadora de placa única que cuenta con un procesador quad-core ARM Cortex-A7 y 1GB RAM, el sistema operativo utilizado fue Raspbian GNU/LINUX Versión 11 (Bullseye) y el programa se desarrolló en Python 3.9.2.

Norma IEC 61000-4-30 para dispositivos Clase A

Intervalos de agregación:

• 10/12 ciclos (200 ms) a 50/60Hz respectivamente.
• 150/180ciclos (3 segundos) a 50/60Hz respectivamente.
• El intervalo de 10 minutos comienza en un tiempo absoluto de 10 minutos
• El intervalo de 2 horas comienza en un tiempo absoluto par 2h.

Resultados

Carga por línea

256.91 kW

Línea 1 NR-PET

473.13 kW

Línea 1 VIDRIO

152.26 kW

Línea 2

143.72 kW

Línea 3 RT PET

299.4 kW

Línea 3 NR-PET

161.11 kW

Línea 4

Resultados

22%

38%

23%

17%

USEN

Resultados

LÍNEA 1 VIDRIO

LÍNEA 2

LÍNEA 1 NR PET

kWh/m

kWh/m

kWh/m

0.743

0.916

0.262

LÍNEA 3 RT PET

LÍNEA 4

LÍNEA 3 NR PET

kWh/m

kWh/m

0.561

kWh/m

1.139

0.366

Conclusiones

De acuerdo con los resultados obtenidos se puede observar que a pesar de que la línea 1 cuenta con mayor carga instalada y con el porcentaje de uso significativo de la energía mayor su indicador energético está por debajo de la línea 4 quien presenta una potencia instalada y un uso significativo de la energía menor.

Esto indica que en la línea 4 se está consumiendo una energía no asociada al producto mayor, ya sea para equipos no relacionados directamente con la producción de bebida (iluminación, equipo de oficina, etc.) o como desperdicio de energía.

Referencias

[1] Flores Díaz, Lázaro, Natalia Escobosa Pineda, y Lorena Espinosa Flores . Manual para la Implementación de un Sistema de Gestión de la Energía. México D.F.: Conuee / GIZ, 2016. [2] ISO. (2011). ISO 50001:2011(es) Sistemas de gestión de la energía — Requisitos con orientación para su uso. Obtenido de ISO: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:50001:ed-1:v1:es [3] CCA, Eficiencia energética en la cadena de abasto mediante la adopción de la norma ISO 50001: guía práctica para su empresa, Comisión para la Cooperación Ambiental, vol. 1. Montreal, Canadá, 2019. [Online]. Available: www.cec.org [4] J. Uribe-Hernández, L. Avila-Roa, and A. Chacón Ramirez, “Sistema de gestión de energía bajo el paradigma de Industria 4.0,” Revista Ingenio, vol. 18, no. 1, pp. 33–44, Dec. 2021, doi: https://doi.org/10.22463/2011642X.2780. [5] G. Vásquez Araya, “Sistema de Gestión de la Energía para una planta de conservas,” Yulök Revista de Innovación Académica, vol. 4, no. 1, pp. 81–89, Jun. 2020, doi: 10.47633/YULK.V4I1.263. [6] Richard Nadege, Lazcano Moreno Bernardo, Clausen Pia, Maagoe Petersen Peter, and Flores Díaz Lazaro, “Manual para la implementación de un sistema de gestión de la energía en el sector alimentario y lechero,” Jan. 2017. [7] David Torres Franco, Guillermo Urriolagoitia Sosa, Luis Hector Hernandez Gomez, Beatriz Romero Ángeles. “Diseño de un montaje experimental para determinar la rentabilidad técnica de un vehículo híbrido eléctrico.” https://www.researchgate.net/publication/255965565_Diseno_de_un_montaje_experimental_para_determinar_la_rentabilidad_tecnica_de_un_vehiculo_hibrido_electrico.

Muchas Gracias

david.sifuentes@utd.edu.mx