Edición No. 17, Issue II, Enero 2021
1. INTRODUCCIÓN
El incremento de los procesos productivos en las
industrias en los últimos años ha requerido de manera
imperativa de diversas fuentes de energía, siendo la
energía eléctrica la que destaca entre todas ellas, con el
creciente uso de esta energía viene también el uso
racional de la misma, puesto que los recursos naturales
para su obtención son cada vez menores. Por lo cual el
consumidor final debe transformarse en un ente activo
capaz de tomar decisiones que le permita racionar el
consumo de energía de manera consciente como lo
mencionan López
y Arias [1].
Según Poveda [2] solamente el 37 % de la energía
primaria generada se convierte en energía útil, con lo cual
es preciso tener en cuenta que la eficiencia energética
principalmente pretende reducir y mantener el consumo
de energía, reduciendo las pérdidas que se generan en
toda la transformación del proceso, generando así,
mejores hábitos de consumo y optimizando la tecnología
para obtener mejores beneficios.
Ante este escenario O’Driscoll
et al. [3] formula que
es necesario adoptar medidas para concientizar sobre el
uso racional de la energía eléctrica, además de las
políticas de sensibilización, así como de sistemas que
realicen informes de consumo que permitan el monitoreo
continuo del consumo de energía y mediante un
procesamiento de información, presentarla de manera
simple y detallada.
En el 2014 ya se vislumbraba un futuro en el cual se
use medidores inteligentes que implementen sensores de
optimización de voltajes para mejorar el desempeño de la
red eléctrica, todo esto con el fin de analizar y procesar
datos para generar firmas de consumo [4], solo en
Estados Unidos del mercado anual en redes inteligentes
creció de USD. 42 millones en el 2014 a USD. 1 mil
millones en el 2018, significando esto un ahorro en
facturas de electricidad entre el 20 y 30 % según el
tamaño del sistema [5], se espera que el mercado aumente
a USD. 110.4 mil millones entre 2020 y 2026 [6].
La innovación de diseños de medidores inteligentes
está determinado específicamente por el mercado, en
Estados Unidos, el enfoque de los medidores se basa en
la detección de fallas y el aumento de la confiabilidad de
la red, mientas que en Europa se encuentra enfocado
mayormente en el cumplimiento de regulaciones y la
administración del consumo del usuario, siendo que para
el 2020 un muestreo respecto a la implementación de
medidores inteligentes espera que se instalen al menos un
80 % de los clientes del mercado europeo [7].
Fabricantes de medidores industriales, ofrecen
equipos con perfiles de carga que pueden ser
programables, además de medición de tiempo de uso y en
ciertos modelos, protocolos de comunicación ZigBee [8]
que se encuentra interconectada a la red doméstica del
usuario, todo esto con el fin de obtener información que
puede ser usada para programar límites de consumo de
energía [9][10].
Bajo este concepto han surgido varios equipos y
prototipos de medición electrónicos, basados en
microcontroladores que hacen uso de la tecnología
conocida como Lectura Automática del Medidor (AMR,
por sus siglas en inglés) [11], este método permite
integrar sensores destinados a la medición de los
parámetros energéticos, ya sea de manera local o
inalámbrica, para el procesamiento digital de señales
como lo detallan Corral et al. [12], todo esto con el
objetivo de brindar información para la toma de
decisiones.
El prototipo planteado se basa en el propuesto por
Xian-Chun et al. [13] el cual, es un diseño de medidor
inteligente de energía estándar trifásico, completamente
modular para la medición de calidad de la energía
eléctrica, con despliegue de información en una pantalla,
el mismo que cuenta con fuente de alimentación
independiente y un microcontrolador que procesa la
información y la muestra en una pantalla.
Para cotejar y tener un paralelismo en la medición de
datos, el prototipo es comparado con un medidor
industrial FLUKE 1735 [14], con el que se pretende
calibrarlo para tener resultados con un error mínimo
posible y poder utilizar el mismo como apoyo para una
auditoría energética.
Una vez estructurado el prototipo y con el fin de
encontrar posibles procesos donde exista un potencial
ahorro energético, se realiza una auditoría energética,
para así lograr una corrección de los procesos o la
maquinaria que está realizando un gasto innecesario, lo
que se traduce en un ahorro del costo en planillas de
electricidad y mejoramiento en el funcionamiento técnico
del sistema como lo explican Muñoz et al. [15]. Las
acciones correctivas aplicadas conllevan en reducción de
gastos por reparación de averías y correctivos no
planificados.
A fin de optimizar un proceso y tener una mejora en
el consumo de energía se debe realizar previamente una
auditoría, la cual debe estar enfocada en identificar los
fallos que requieran ser corregidos y ejecutar con ellos
programas de eficiencia energética para mejorar el
consumo y reducir gastos.
El contexto de auditoría energética es muy amplio y
ambiguo, puesto que puede ir desde una inspección
rápida para detectar pequeños problemas, hasta una
investigación más detallada, con el fin de lograr los
niveles de eficiencia solicitados. La auditoría energética
es un proceso secuencial (ver Fig. 1) y debe cumplir
varios procedimientos antes de elaborar un informe de
actividades correctivas detalladas [15].
Como solución posterior a una auditoría energética,
están los balances de fase y reconfiguración de
alimentadores, según Ruiz et al. [16], este realiza un
enfoque para minimizar los costos operativos y de
inversión, basándose en la curva de carga del sistema en
estudio, todo esto mediante el planteamiento a corto y