Medir correctamente en la industria para aumentar la eficiencia energética

Una visión óptima de los datos, el elemento central para aumentar la eficiencia energética

Desde un punto de vista pragmático, la medición permite hacer seguimiento de los consumos de una fábrica en diferentes intervalos de tiempo. Al aportar visibilidad a los operarios sobre el terreno, esta medición les permite:

• Identificar los puestos más consumidores de energía
• Detectar rápidamente las desviaciones de consumo
• Pilotar más eficazmente la producción y las acciones de mejora
• Validar el rendimiento de una acción de eficiencia energética realizada

Además, la medición también desempeña un papel a escala estratégica. Permite comparar los resultados en el tiempo a varios niveles:

• Entre fábricas
• Entre instalaciones
• Entre una tecnología y otra
• Entre recetas
• Entre una medida objetivo, una trayectoria definida y el resultado
• Entre teoría y práctica

Ofreciendo la posibilidad de asegurarse del logro de los objetivos energéticos y medioambientales fijados, la medición es finalmente el elemento central para aumentar el rendimiento.

Medir es primordial pero hay que medir de forma correcta y eficaz.

Aunque la medición aporta numerosas ventajas a los industriales que la implementan, hay que tener en cuenta un punto de vigilancia. Por sus actividades, las fábricas generan un número infinito de datos. Si bien es importante medir para actuar eficazmente en el enfoque de eficiencia energética, no es oportuno querer medirlo todo.

Kristen Quémeneur
Jefa de proyecto de implementación

«Los industriales deben tener visibilidad sobre los datos que les permiten llevar a cabo un análisis bien construido. Hay que elegir información fiable, coherente con los objetivos fijados y las instalaciones a optimizar. No basta aquí con querer hacer remontar una cantidad astronómica de datos. Esto tendría como consecuencia confundir la información y no saber qué acciones implementar para aumentar el rendimiento.»

Deseo optimizar mis mediciones

¿Cómo hacer remontar eficazmente los datos?

Hoy en día, numerosas tecnologías permiten recopilar datos en la industria. Para asegurar una transmisión eficaz y pertinente de la información, es esencial concebir una arquitectura coherente, adaptada al funcionamiento y a las necesidades del sitio industrial.

En primer lugar, hay que definir los sensores a utilizar para hacer remontar el dato. Los criterios para efectuar esta elección son numerosos pero primero hay que preguntarse:
¿Qué datos necesito para responder a mis objetivos y mejorar mi rendimiento?

Elegir la tecnología adecuada para medir.

Cuando se añade una medición en una fábrica, el reto es ante todo encontrar el mejor compromiso teniendo en cuenta el conjunto de criterios de selección (costes, frecuencia, rango de medición, entorno, etc.)

La tecnología de medición es un criterio determinante en la fiabilidad y la precisión de medición.

Tomemos el ejemplo de la medición de caudal, las tecnologías son numerosas: ultrasonido, deprimógeno, efecto vórtex, electromagnético, Coriolis, etc. Cada una posee sus ventajas y sus límites, por eso es primordial establecer una reflexión adaptada para elegir la tecnología adecuada, aquella que permitirá responder a la necesidad específica del industrial. Se pueden dar dos ejemplos para ilustrar este propósito:

• Para una medición de fluido líquido, destinada a regular las instalaciones de producción con un intervalo de tiempo fino (al segundo), recomendamos la utilización de un caudalímetro electromagnético. En cambio, para esta misma medición, cuando se trata de hacer seguimiento de un consumo diario, la instalación de un contador volumétrico sería suficiente. La elección de esta tecnología tiene un impacto fuerte sobre otros criterios, como el coste y las restricciones de instalación.
  
• Para una caldera de vapor con un caudal importante durante la semana y bajo el fin de semana, la instalación de una medición puede ser compleja. He aquí diferentes soluciones posibles:
  • Instalar un solo caudalímetro de efecto vórtex permitiría medir únicamente la parte alta del rango de medición, ningún valor relacionado con el rango bajo sería remontado.
    
  • Instalar un caudalímetro deprimógeno de tipo diafragma (con medición de diferencial de presión) permitirá por su parte medir el rango de medición en gran parte pero con un porcentaje de incertidumbre bastante importante sobre los valores más bajos.
    
  • Lo ideal es entonces tener aquí una doble toma de diferencial de presión sobre un diafragma pudiendo así medir todo el rango de medición, sin embargo, esto representa un coste importante.

Para cada tipo de equipo, varias tecnologías están generalmente disponibles. La elección del industrial depende de varios criterios, especialmente de su presupuesto y de sus necesidades específicas (precisión requerida, uso del equipo, etc.).

Enfoque sobre las diferentes frecuencias de adquisición de datos.

Para los industriales equipados con instalaciones complejas, mediciones con una frecuencia de adquisición elevada (al segundo o en tiempo real) permitirán un análisis más fino de las mediciones y una mejor comprensión de las desviaciones.

En cambio, si el industrial desea un análisis más macro y menos costoso, la remontada de datos puede ser menos frecuente (cada minuto, cada hora). En este caso, se opta por una tecnología inalámbrica como LoRa.

El plan de medición, una etapa que no hay que descuidar para una medición óptima

El plan de medición es una etapa indispensable para definir una estrategia de recopilación de datos coherente, sostenible y adaptada a los objetivos de rendimiento energético.

Realizado por un experto en energía, este plan de medición guía a los equipos técnicos en la comprensión de las mediciones existentes, y aconseja la implementación de nuevos sensores teniendo en cuenta los criterios y restricciones circundantes. Al final, permite garantizar que los datos recogidos podrán a largo plazo ser centralizados, analizados y explotados eficazmente por un software dedicado para una gestión de la energía robusta.

David Millot
Jefe de proyecto

Los límites de instalación de un software EMS sin plan de medición, enfoque sobre un caso concreto

«Tuvimos el ejemplo de una quesería que había instalado medición antes de la realización de un plan de medición. Durante la realización de este último, detectamos varios puntos problemáticos.

En primer lugar, las mediciones que habían sido instaladas por un proveedor estaban cerradas a la comunicación, es decir que la quesería no podía explotar sus propios datos sin trabajar con el software de este proveedor. La fábrica estaba entonces bloqueada en la elección de sus herramientas. Para nosotros, sin embargo, es esencial que el cliente conserve el control de sus datos y permanezca autónomo en sus elecciones. Esto es lo que le permite apropiarse y hacer evolucionar su enfoque de eficiencia energética.»

¿Cómo se desarrolla un plan de medición?

Un experto técnico se desplaza al sitio industrial.

¿Objetivos? Comprender lo mejor posible el funcionamiento del sitio, los usos energéticos significativos (UES), los retos y las necesidades.

Al término del plan de medición, se identifican rápidamente:

• Los próximos equipos/sensores a instalar para hacer remontar nuevos datos u optimizar la calidad de las mediciones ya remontadas.
  
• Los indicadores clave a hacer remontar para un seguimiento de energía eficaz.
  
• Los ejes de mejora: La falta de medición sobre instalaciones ya equipadas y las inexactitudes de mediciones se ponen de manifiesto para ser subsanadas.
  
• El potencial de valorización de los CEE (Certificados de Ahorro de Energía), para ayudar a la financiación del proyecto de implementación de un software EMS (únicamente válido en el caso de que el software esté instalado).

Una vez realizado este plan de medición, se construye un pliego de condiciones. Las herramientas de medición pueden entonces implementarse para optimizar el seguimiento energético.

David Millot
Jefe de proyecto

Recurro a expertos

Retorno sobre el plan de medición realizado en Saint-Gobain

«Empezamos por hacer la visita de las instalaciones, comprender las necesidades del sitio para después proponer una instrumentación lógica.

Saint-Gobain fabrica refractarios de horno así que tienen pocas utilidades pero instalaciones muy grandes, y entre ellas, procesos muy consumidores (hornos de electrodos con auxiliares: refrigeración de aceite, desempolvador, etc.).

La finalidad fue entonces priorizar la medición de estos equipos, principalmente eléctricos. Luego pusimos una segunda prioridad sobre todos los usos relacionados con el gas, a saber las calderas y la calefacción, porque es un tema importante para el cliente.

Finalmente, pudimos conocer la prima CEE posible en este sitio y luego lanzamos el proyecto de instrumentación que precedió a la implementación de nuestro software MyDametis. Ahora todos los datos están centralizados en un mismo software, el cliente puede compararlos para optimizar el funcionamiento de su producción.»

Como precisa David, después del plan de medición, viene la fase de instrumentación. Hay que instalar los sensores adecuados, parametrizarlos y vigilar que los datos, los indicadores que remontan sean coherentes con el funcionamiento de la fábrica.

Rémi Pelletier
Experto en medición

¡La información adicional de nuestro experto!

«Para asegurarse de conservar un dato fiable a lo largo del tiempo, se recomienda realizar controles de sensores. No son obligatorios pero están fuertemente aconsejados para mantener un enfoque de optimización sostenible.»

Una vez que nos hemos asegurado de que el conjunto funciona correctamente, un software toma el relevo para explotar los datos y acompañar al cliente en su enfoque de eficiencia energética.

Sin embargo, existe hoy en día una multitud de software que explotan datos en el mercado y hacer una elección puede resultar complejo…

Explotar los datos remontados mediante un software en el marco de un enfoque de eficiencia energética

Una vez remontados los datos, hay que almacenarlos y analizarlos para sacarles provecho.
Entre simple reporting o implementación de un software EMS o EMOS, ¿qué hay que elegir?

El reporting

Este método se concentra únicamente en la recopilación de datos históricos (mediante las facturas, índices de contadores), la mayoría de las veces centralizados en Excel.

Si este método es simple de implementar y poco costoso, es muy consumidor de tiempo y poco fiable a largo plazo.

Porque los datos energéticos en la industria evolucionan en su mayoría al minuto (incluso al segundo). Para realizar un análisis más o menos fiable, haría falta una presencia humana constante dedicada a la introducción. Además de esto, la historización de tales datos mediante un único archivo plantea problemas de pesadez y el industrial corre un riesgo importante de pérdida de datos.

¿Cómo subsanar esto?

El software EMS (Energy Management Software)

Esta herramienta permite ir más lejos que un simple Excel.

Conectado a sensores en la fábrica, este software recopila y valida los datos en tiempo real para luego hacerlos visibles mediante una interfaz única.

Los industriales pueden entonces visualizar sus datos de consumo en forma de cuadros de mando dinámicos. Siguiendo los indicadores adecuados según diferentes intervalos de tiempo, se vuelve entonces más simple identificar acciones de mejora para aumentar el rendimiento.

¿Cómo ir aún más lejos?

El software EMOS (Energy Management and Optimization Software)

En términos de optimización del rendimiento energético y medioambiental, el EMOS es la herramienta más potente. Si retoma las bases de un EMS, esta herramienta va más lejos gracias a la inteligencia artificial de la que está compuesta. Vigila, controla, optimiza la producción, los consumos y el almacenamiento de la energía y del agua. Al transformar los datos en plan de acciones concreto, se convierte en un aliado formidable en la mejora del rendimiento energético y medioambiental. Puede implementarse como complemento de los equipos presentes o convertirse en un verdadero relevo para las empresas que no han designado Energy Manager.