Evaluación y propuestas de mejora de la eficiencia energética en una industria de balanceado de nutrición animal

El presente proyecto consistió en el desarrollo de un diagnóstico energético en una industria de balanceado de nutrición animal, orientado a identificar y priorizar oportunidades de mejora para su posterior implementación con el propósito de reducir el consumo y los costos sin afectar la productividad ni la calidad; se planteó la incorporación de tecnologías de alta eficiencia, en especial variadores de frecuencia, a fin de disminuir la intensidad energética del complejo industrial. El estudio técnico económico se concentró en los procesos de mayor consumo de energía, donde se evidenció el mayor potencial de ahorro energético. La metodología se organizó en tres etapas. Primero, diagnóstico y definición de alcance con identificación de equipos y áreas de mayor impacto. Segundo, construcción de la línea base mediante análisis de facturación, registros de medidores y reportes de operación, con correlación entre producción y consumo para detectar desviaciones. Tercero, priorización técnico económica de alternativas con estimación de inversión, ahorros anuales y periodo de recuperación, a fin de ordenar la ejecución por impacto y factibilidad. Los resultados del análisis, basados en las planillas de CNEL correspondientes a los años 2023 y 2024, muestran que el consumo eléctrico anual en 2023 fue de 15.768.523,00 kWh, con un costo por energía de 1.056.561,19 USD, al que se sumaron 153.963,03 USD por concepto de demanda, alcanzando un total de 1.210.524,22 USD. En 2024, aunque el consumo se redujo a 14.727.456,56 kWh, el costo por energía aumentó a 1.203.088,73 USD debido a un incremento en la tarifa promedio, que pasó de 0,0670 USD/kWh en 2023 a 0,0817 USD/kWh en 2024; al incluir el valor por demanda, el costo total ascendió a 1.355.542,95 USD. Los procesos de extrusión, peletizado y molienda concentran el mayor uso de energía. El estudio confirma que los variadores de frecuencia son la principal tecnología de ahorro en los usos significativos de energía de extrusoras, prensas y molinos, ya que permiten ajustar en tiempo real la velocidad y el torque de los motores a la demanda efectiva del proceso, reducir pérdidas en operación a carga parcial, suavizar arranques y paradas para evitar picos de demanda y disminuir esfuerzos mecánicos que incrementan el consumo. La inversión total para el proyecto es de 544.600,55 USD y los ahorros anuales estimados alcanzan 130.055,53 USD, con periodos de recuperación entre 4,25 y 6,86 años. El mayor potencial de ahorro se concentra en los molinos pulverizadores 1 y 2, con ahorros anuales de 23.229,20 y 23.091,44 USD y periodos de recuperación de 4,25 y 4,28 años, seguidos por los molinos 1 y 2, con 18.605,15 y 18.348,90 USD y periodos de recuperación 4,40 y 4,46 años, luego la prensa 2 con 18.310,29 USD y 5,94 años y, por último, la extrusora 1 con 16.058,95 USD y 4,65 años. El orden se establece por el ahorro anual estimado e incluye el periodo de recuperación para facilitar la priorización de inversiones. Las reducciones de consumo por equipo se sitúan entre aproximadamente 27,5 % y 51,5 % según el perfil de carga y el régimen operativo. El análisis energético permitió identificar y desarrollar un conjunto de oportunidades de mejora de la eficiencia del complejo industrial y confirmar su viabilidad técnica y económica, lo que respalda una reducción proyectada del costo anual de la energía con periodos de recuperación acordes con la realidad productiva de la planta.

• Autore principale: Celi Orrala, Dennys Adrian (author)
• Altri autori: Abad Moran, Jorge Fernando, Director (author)
• Natura: bachelorThesis
• Pubblicazione: 2025
• Soggetti: Evaluación; Propuestas de mejora; Eficiencia energética; Industria de balanceado; Nutrición animal
• Accesso online: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67879