La medición industrial para aumentar su eficiencia energética

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

Desde un punto de vista pragmático, la medición industrial permite monitorear los consumos de una planta en diferentes intervalos de tiempo. Al aportar visibilidad al personal operativo en el campo, esta medición les permite:

• Identificar los puntos de mayor consumo energético
• Detectar rápidamente desviaciones en los consumos
• Gestionar con mayor eficacia la producción y las acciones de mejora
• Validar el rendimiento de una acción de eficiencia energética realizada

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

• Entre plantas
• Entre instalaciones
• Entre una tecnología y otra
• Entre recetas
• Entre una medición industrial objetivo, una trayectoria definida y el resultado
• Entre la teoría y la práctica

Al ofrecer la posibilidad de asegurar el cumplimiento de los objetivos energéticos y ambientales establecidos, la medición en la industria es, en última instancia, el elemento central para aumentar el rendimiento.

Medir es primordial, pero es necesario medir de forma precisa y eficaz.

Aunque la medición aporta numerosas ventajas a las industrias que la implementan, hay un punto de vigilancia que debe tenerse en cuenta. Debido a sus actividades, las plantas generan una cantidad infinita de datos. Si bien es importante medir para actuar eficazmente en su estrategia de eficiencia energética, no es conveniente querer medirlo todo.

Kristen Quémeneur
Jefa de proyecto de implementación

“Los industriales deben tener visibilidad sobre los datos que les permitan realizar un análisis bien estructurado. Es necesario elegir información confiable, coherente con los objetivos fijados y las instalaciones a optimizar. No basta con querer recopilar una cantidad astronómica de datos. Esto tendría como consecuencia confundir la información y no saber qué acciones implementar para aumentar el rendimiento”.

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Deseo optimizar mis mediciones

A saber: ¿cuál es la diferencia entre la medición en la industria y la metrología industrial?

La metrología industrial difiere ligeramente de la medición en la industria. La medición designa las técnicas que permiten medir una magnitud en un contexto industrial. La metrología busca garantizar que estas mediciones sean confiables, trazables y adecuadas para su uso.

Medición industrial: ¿cómo obtener los datos de forma eficaz?

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

En primer lugar, hay que definir los sensores industriales que se utilizarán para obtener los datos. Los criterios para realizar esta elección son numerosos, pero primero hay que preguntarse:
¿Qué datos necesito para cumplir mis objetivos y mejorar mi rendimiento?

Elegir la tecnología adecuada para medir.

Cuando se añade una medición industrial, el reto es, ante todo, encontrar el mejor compromiso teniendo en cuenta todos los criterios de selección (costos, frecuencia, rango de medición, entorno, etc.).

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

Tomemos el ejemplo de la flujometría; las tecnologías son numerosas: ultrasonido, presión diferencial, efecto vórtice, electromagnética, Coriolis, etc. Cada una posee sus ventajas y limitaciones, por lo que es primordial realizar una reflexión adaptada para elegir la tecnología correcta, aquella que permita responder a la necesidad específica del industrial. Se pueden dar dos ejemplos para ilustrar este punto:

• Para una medición industrial de fluido líquido, destinada a regular las instalaciones de producción con un intervalo de tiempo fino (al segundo), recomendamos el uso de un flujómetro electromagnético. En cambio, para esta misma medición, cuando se trata de monitorear un consumo diario, la instalación de un medidor volumétrico sería suficiente. La elección de esta tecnología tiene un fuerte impacto en otros criterios, como el costo y las restricciones de instalación.
  
• Pour une chaudière vapeur ayant un débit important la semaine et faible le week-end, la pose d’une mesure industrielle peut être complexe. Voici différentes solutions possibles : 
  • Instalar un solo flujómetro de efecto vórtice permitiría medir únicamente la parte alta del rango de medición; no se obtendría ningún valor relacionado con el rango bajo.
    
  • Instalar un flujómetro de presión diferencial tipo diafragma (con medición de presión diferencial) permitirá, por su parte, medir gran parte del rango de medición, pero con un porcentaje de incertidumbre bastante importante en los valores más bajos.
    
  • Lo ideal aquí es tener una doble toma de presión diferencial en un diafragma, pudiendo así medir todo el rango de medición; sin embargo, esto representa un costo importante.

Para cada tipo de equipo, generalmente hay varias tecnologías 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 en las diferentes frecuencias de adquisición de datos.

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

En cambio, si el industrial desea un análisis más macro y menos costoso, la recopilación 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 debe descuidarse para una medición industrial óptima

El plan de medición es una etapa indispensable para definir una estrategia de recopilación de datos coherente, duradera 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 industriales existentes y asesora en la implementación de nuevos sensores teniendo en cuenta los criterios y restricciones del entorno. En última instancia, permite garantizar que los datos recopilados puedan centralizarse, analizarse y explotarse eficazmente mediante un software dedicado para una gestión de la energía robusta.

David Millot
Jefe de proyecto

Las limitaciones de instalar un software EMS sin un plan de medición, enfoque en un caso concreto

“Tuvimos el ejemplo de una quesería que había instalado sistemas de medición industrial antes de realizar 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, la quesería no podía explotar sus propios datos sin trabajar con el software de ese proveedor. Por lo tanto, la planta estaba bloqueada en la elección de sus herramientas. Para nosotros, es esencial que el cliente conserve el control de sus datos y sea autónomo en sus decisiones. Esto es lo que le permite apropiarse y hacer evolucionar su estrategia de eficiencia energética”.

¿Cómo se desarrolla un plan de medición?

Un experto técnico se desplaza al sitio industrial.

¿Objetivos? Comprender de la mejor manera el funcionamiento del sitio, los usos significativos de energía (USE), los retos y las necesidades.

Al finalizar el plan de medición, se identifican rápidamente:

• Los próximos equipos/sensores a instalar para recopilar nuevos datos u optimizar la calidad de las mediciones industriales ya recibidas.
  
• Los indicadores clave a recopilar para un monitoreo de energía eficaz.
  
• Los ejes de mejora: se ponen de relieve la falta de medición industrial en instalaciones ya equipadas y las inexactitudes de las mediciones para ser subsanadas.
  
• El potencial de valorización de los CEE (Certificados de Ahorro de Energía), para ayudar al financiamiento del proyecto de implementación de un software EMS (solo válido en el caso de que el software se instale).

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

David Millot
Jefe de proyecto

Recurro a expertos

Resumen del plan de medición realizado en Saint-Gobain

“Comenzamos visitando las instalaciones y comprendiendo las necesidades del sitio para luego proponer una instrumentación lógica.

Saint-Gobain fabrica refractarios para hornos, por lo que tienen pocos servicios auxiliares pero instalaciones muy grandes, y entre ellas, procesos de gran consumo (hornos de electrodos con auxiliares: enfriamiento de aceite, desempolvador, etc.).

La finalidad fue, por tanto, priorizar la medición industrial de esos equipos, principalmente eléctricos. Luego establecimos una segunda prioridad en todos los usos relacionados con el gas, es decir, las calderas y la calefacción, ya que 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 y los indicadores que proporcionan sean coherentes con el funcionamiento de la planta.

Rémi Pelletier
Experto en medición

¡El dato extra de nuestro experto!

“Para asegurar que los datos sigan siendo confiables a lo largo del tiempo, se recomienda realizar controles de los sensores. No son obligatorios, pero se aconsejan firmemente para mantener una estrategia de optimización duradera.”

Una vez que se ha asegurado que todo funciona correctamente, un software toma el relevo para explotar los datos y acompañar al cliente en su estrategia de eficiencia energética.

Sin embargo, hoy en día existe una multitud de softwares que explotan datos en el mercado y tomar una decisión puede resultar complejo…

Explotar las mediciones industriales mediante un software de eficiencia energética

Una vez que se obtienen los datos gracias a las mediciones industriales, hay que almacenarlos y analizarlos para sacarles provecho.

Entre un simple reporte o la implementación de un software EMS o EMOS, ¿qué se debe elegir?

El reporte

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

Si bien este método es sencillo de implementar y poco costoso, consume mucho tiempo y es poco confiable a largo plazo.

La razón es que la mayoría de los datos energéticos en la industria evolucionan al minuto (incluso al segundo). Para realizar un análisis medianamente confiable, se requeriría una presencia humana constante dedicada a la captura de datos. Además de esto, el historial de tales datos a través de un único archivo plantea problemas de lentitud y el industrial corre un riesgo importante de pérdida de datos.

¿Cómo solucionar esto?

El software EMS (Energy Management Software)

Esta herramienta permite ir más allá de un simple Excel.

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

Los industriales pueden entonces visualizar sus datos de consumo en forma de tableros de control dinámicos. Al monitorear los indicadores adecuados en diferentes intervalos de tiempo, resulta más sencillo 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 ambiental, el EMOS es la herramienta más potente. Aunque retoma las bases de un EMS, esta herramienta va más allá gracias a la inteligencia artificial que la compone. Supervisa, controla y optimiza la producción, los consumos y el almacenamiento de energía y agua. Al transformar los datos en un plan de acción concreto, se convierte en un aliado formidable en la mejora del rendimiento energético y ambiental. Puede implementarse como complemento de los equipos en el sitio o convertirse en un verdadero relevo para las empresas que no han designado un Energy Manager.