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Diagnóstico energético del CAI arrocero ¨ Fernando Echenique ¨ en la provincia de Granma




Enviado por zamora



    1. Resumen
    2. Diagrama de
      Pareto
    3. Materiales y
      Métodos
    4. Análisis de los
      resultados
    5. Conclusiones
    6. Bibliografía

    Resumen

    En el siguiente trabajo se
    aplica un proceso de
    estratificación de los energéticos consumidos por
    un CAI arrocero de Cuba, para
    identificar en que áreas se concentran los gastos y que
    tipos de portadores son lo de mayor peso, sobre los cuales se
    debe trabajar en busca de la eficiencia
    energética. Se obtuvieron como resultado que los mayores
    gastos de energéticos se encuentran en las áreas de
    preparación / siembra (combustible diesel) y en la
    industria del
    molinado (electricidad).

    INTRODUCCION

    Durante el desarrollo de
    la humanidad el consumo de
    energía ha tenido una tendencia creciente, aumentando
    ésta bruscamente a partir de la Revolución
    Industrial. El esquema energético desde comienzos del
    siglo XX ha estado basado
    fundamentalmente en combustibles fósiles, principalmente
    petróleo y carbón, los cuales
    suministran hoy en día más del 7O % de la
    energía consumida a nivel mundial( Borroto
    1997).

    El sector energético mundial se ha caracterizado
    por la continua y permanente alza en los precios del
    petróleo,
    que se había iniciado a mediados de 1999.

    La importancia de reducir el consumo energético
    de las obtenidas a partir de combustibles fósiles se ha
    transformado de un problema económico a un problema
    vital.

    El ahorro de
    energía se ha convertido en la actualidad en una
    necesidad, no solo por el agotamiento de los recursos
    naturales, sino también por los problemas
    medioambientales que el uso de la energía tiene
    asociados.

    El efecto
    invernadero, la reducción de la capa de ozono
    y la lluvia
    ácida, principalmente, han hecho realidad el conocido
    principio de que ¨ la energía que menos contamina es
    la que no se consume ¨.

    Para desarrollar acciones que
    permitan tener impacto positivo e inmediato, es necesario conocer
    los consumos de energéticos fundamentales y las
    áreas donde se concentran los mayores consumos, para
    buscar medidas de ahorro. Por tanto el siguiente trabajo tiene
    como objetivo
    establecer un análisis lógico para la relizacion
    de diagnosticos energeticos en los sectores consumidores, tomando
    como referencia el CAI arrocero ¨ Fernando Echenique ¨ en
    la provincia de Granma.

    DESARROLLO

    Capitulo
    I: Diagrama de
    Pareto.

    Los diagramas de
    Pareto son gráficos especializados de barras que
    presentan la información en orden descendente, desde la
    categoría mayor a la más pequeña en unidades
    y en porciento. Los porcentajes agregados de cada barra se
    conectan por una línea para mostrar la suma incremental de
    cada categoría respecto al total.

    El diagrama de Pareto es muy útil para aplicar la
    Ley de Pareto
    o Ley 80 – 20, que identifica el 20% de las causas que
    provoca el 80% de los efectos de cualquier fenómeno
    estudiado.

    1.1 – Utilidad del
    Diagrama de Pareto.

    – Identificar y concentrar los esfuerzos en los puntos
    clave de un problema o fenómeno como puede ser: los
    mayores consumidores de energía de la fábrica,
    las mayores pérdidas energéticas o los mayores
    costos
    energéticos.

    – Predecir la efectividad de una mejora al conocer la
    influencia de la disminución de un efecto al reducir la
    barra de la causa principal que lo produce.

    – Determinar la efectividad de una mejora comparando
    los diagramas de Pareto anterior y posterior a la
    mejora.

    ¿Cómo preparar un diagrama de
    Pareto?

    1. Seleccionar las categorías de elementos de los
    datos que van a
    ser registrados en el diagrama. Por ejemplo: consumos
    equivalentes de energía por portador, costos de
    energía por portador, pérdidas de energía
    por áreas o por equipos, etc.

    2. Tabular los datos y calcular los números
    acumulativos.

    3. Dibujar los datos como un gráfico de barras,
    estableciendo las escalas correspondientes en el eje horizontal
    y vertical.

    • En el eje horizontal se escriben las categorías en
      orden descendente de su valor.
    • En el eje vertical izquierdo se dibuja la escala del
      valor de las categorías.
    • En el eje vertical derecho se dibuja la escala del
      porciento del valor de las categorías.
    • Sobre las barras se escribe el valor del porciento da cada
      categoría respecto al total.
    • Sobre el gráfico de barras se dibuja la línea
      que une los puntos acumulativos de los porcentajes de las
      categorías seleccionados.

    4. Etiquetear el diagrama:

    Es muy importante escribir correctamente el título del
    gráfico y de cada eje del diagrama. Los títulos
    deben reflejar la categoría, el período de recogida
    de datos, y el elemento que influye sobre la categoría.
    Ej. Consumo de energía equivalente por portador
    (categoría: consumo de energía, elemento: portador
    energético).

    5. Obtener conclusiones sobre el diagrama.

    Un diagrama de Pareto informa sobre los siguientes
    aspectos:

    – ¿Cuál es la causa o elemento de mayor
    importancia de los registrados y cuál es su influencia
    cuantitativa?

    – ¿Cuál es el 20% de los elementos que
    producen el 80% del efecto reflejado en la categoría?
    Por ejemplo: ¿Cuál es el 20% de los portadores
    energéticos que producen el 80% del consumo de
    energía equivalente de la empresa?

    – ¿Cómo influye cuantitativamente la
    reducción de una causa o elemento en el efecto o
    categoría general analizado?

    Por ejemplo: si el consumo equivalente de gas mensual
    representa el 30% del consumo equivalente total de la empresa, la
    reducción de este consumo en un 25% impactará en un
    7,5% el consumo total equivalente. Sin embargo, la
    reducción de un 25% en el consumo equivalente de
    energía, si ésta representa el 70% del total,
    impactará en un 17,5%. TCC

    1.2- Uso del diagrama de Pareto para identificar puntos
    claves de control de
    los consumos y costos energéticos.

    – Identificar el 20% de los portadores energéticos de
    las fábricas que producen el 80% del consumo total
    equivalente, realizando un diagrama de Pareto de los consumos
    equivalentes de energía (tep) por portador
    energético.

    – Identificar el 20% de las áreas de la empresa que
    producen el 80% del consumo energético de un portador
    energético específico, realizando un diagrama de
    Paretode los consumos energéticos de ese portador para
    las diferentes áreas que lo utilizan en la
    fábrica.

    – Identificar el 20% de los equipos que producen el 80% del
    consumo energético de un portador específico,
    realizando un diagrama de Pareto de los consumos de ese
    portador para todos los equipos que lo utilizan.

    – Realizar de igual forma que lo explicado en los 3 puntos
    anteriores, diagramas de Pareto para los costos
    energéticos.

    – Identificar el 20% de los equipos o áreas que
    producen el 80% de las pérdidas

    energéticas equivalentes de la empresa, realizando un
    diagrama de Pareto de las pérdidas energéticas
    equivalentes para todos los equipos donde estas son

    significativas.

    1.3- Estratificación

    Cuando se investiga la causa de un efecto, una vez
    identificada la causa general aplicando el diagrama de Pareto, es
    necesario encontrar la causa particular del efecto, aplicando
    sucesivamente Pareto a estratos más profundos de la causa
    general.

    La estratificación es el método de
    agrupar datos asociados por puntos o características
    comunes pasando de lo general a lo particular. Pueden ser
    estratificados los gráficos de control, los diagramas de
    Pareto, los diagramas de dispersión, los histogramas y
    otras herramientas
    de descripción de efectos.

    1.3.1- Utilidad de la Estratificación.

    – Discriminar las causas que están provocando el efecto
    estudiado.

    – Conocer el árbol de causas de un problema o
    efecto.

    – Determinar la influencia cuantitativa de las causas
    particulares sobre las generales y sobre el efecto
    estudiado.

    1.3.2- Empleo de la
    estratificación.

    La estratificación es un método de
    análisis, no consta de un diagrama particular. Consiste en
    utilizar las herramientas de diagramas para profundizar en las
    capas interiores de las causas. Si se estratifica un diagrama de
    Pareto, en cada capa se utiliza un diagrama de Pareto para
    encontrar las causas particulares más influyentes en el
    efecto estudiado. Si se estratifica un gráfico de control,
    se subdivide el gráfico en períodos, máquinas,
    áreas, etc. para encontrar la influencia de estos
    elementos en la variabilidad del gráfico. Si se aplica la
    estratificación a un diagrama de dispersión, se
    agrupan los puntos por materiales,
    fabricantes, períodos, etc. para encontrar las causas de
    una alta dispersión, etc.

    1.3.3- Uso del método de estratificación
    para el control y reducción de los consumos y costos
    energéticos:

    – Identificar el número mínimo de equipos que
    provocan la mayor parte de los consumos totales equivalentes de
    energía de la empresa.

    – Identificar el número mínimo de las causas
    de pérdidas que provocan la mayor parte de los
    sobreconsumos de energía de la empresa.

    – Identificar el número mínimo de áreas
    o equipos que provocan los mayores costos de energía de
    la empresa.

    – Identificar factores o variables de
    control que pueden influir sobre los consumos, pérdidas
    y costos energéticos.

    – Identificar causas de comportamientos no esperados de las
    variaciones de los consumos energéticos.

    Capitulo II:
    Materiales y Métodos.

    Para la realización del diagnóstico energético del CAI
    arrocero, se utilizó los datos estadístico de la
    entidad referidos al 2003, sobre los cuales con ayuda de
    (2), se valoró la influencia de los gastos
    energéticos dentro de los ingresos y gastos
    totales de la entidad, siendo necesario llevar los consumos de
    los diferentes portadores energéticos a las unidades de
    toneladas de combustible convencional (Tcc) para lo cual fue
    necesario consultar a (3).

    A partir de estos consumos energéticos se
    procedió a identificar las áreas de mayor
    influencia y luego dentro del área donde se concentra el
    80 % de los gastos energéticos se identificaron de igual
    forma las actividades de mayor influencia.

    En cada una de las actividades que conforman el 80 %
    aproximadamente de los gastos energéticos se
    determinó con ayuda de la herramienta de diagrama de
    pareto abordada por (2) entre cuales tipos de
    energéticos se concentraban los mayores consumos.

    Capitulo III:
    Análisis de los resultados.

    Como se muestra en el
    gráfico 1, los gastos energéticos representan el 3
    % del total de ingresos en el CAI, lo que significa, que la
    empresa deba destinar dicho por ciento para el pago de los
    energéticos empleados para garantizar el proceso de
    producción.

    Gráfico 1: Influencia de los gastos
    energéticos en los ingresos totales del CAI
    arrocero.

    En el gráfico 2, se muestra lo que representa en
    el total de los gastos incurridos por el complejo los gastos
    energéticos. Aparentemente el 5 % no representa un valor
    significativo, pero al valorar desde el punto de vista
    cuantitativo (más de un millón de pesos) si es
    representativo además de razonar que cualquier trabajo en
    la disminución de los gastos energéticos por muy
    insignificativos que estos sean para la empresa representan un
    indicador de eficiencia, de competitividad
    y contribución a minimizar los daños
    medioambientales.

    Gráfico 2: Influencia de los gastos
    energéticos en los gastos totales del CAI
    arrocero.

    Los gastos energéticos por áreas de
    consumo se estratifican según el gráfico 3, siendo
    la de mayor relevancia el área de Producción
    de Arroz
    con un 90%. Por tanto es importante trabajar en
    esta dirección pues un ahorro por pequeño
    que este sea, tiene gran peso cuando se valora el
    total.

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    Gráfico 3. Áreas del complejo donde se
    concentran los mayores consumos de
    energéticos.

    En el gráfico 4, se representa dentro del
    área de Producción de Arroz donde se encuentran los
    mayores consumo de energéticos, siendo las actividades
    Industrial y Agrícola donde se
    concentran más del 90%, lo cual nos indica que es en estas
    actividades donde debemos dirigir nuestros esfuerzos.

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    Gráfico 4. Actividades dentro del área
    de Producción de Arroz donde se concentran los gastos de
    energéticos.

    En la actividad industrial, el gráfico 5 muestra
    por tipos de energéticos su influencia, siendo de gran
    relevancia el gasto de electricidad con más del 80
    %.

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    superior

    Gráfico 5: Influencia por tipo de
    energético en la Actividad Industrial.

    En el gráfico 6, se representa en el caso del
    portador energético electricidad, como se encuentra
    distribuido dentro de la Actividad Industrial,
    concentrándose en las áreas de molinado y secado
    más del 90%. Hay que significar que el proceso de
    precocido en comparación con el molinado consume mayor
    electricidad pero como los volúmenes de producción
    son muy bajos entonces el consumo eléctrico también
    lo es.

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    Gráfico 6. Áreas de la actividad
    Industrial donde se concentran los consumos
    eléctricos.

    En la actividad Agrícola, el gráfico 7
    muestra por tipos de energéticos su influencia, siendo de
    gran relevancia el gasto de combustible diesel con el 77
    %.

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    Gráfico 7. Influencia por tipo de
    energético en la Actividad Agrícola.

    En el gráfico 8, se representa en el caso del
    portador energético diesel, como se encuentra distribuido
    dentro de la Actividad Agrícola, concentrándose en
    el área de preparación de tierra y
    siembra con el 71.8 %. En este tema se han efectuados diversos
    estudios encaminados a evaluar las diferentes tecnologías
    de preparación del suelo con el
    objetivo de definir índices reales de consumo.

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    Gráfico 8. Áreas de la actividad
    agrícola donde se concentran los consumos de
    diesel.

    CONCLUSIONES:

    1. En el Complejo Arrocero, los mayores gastos
      energéticos se encuentran concentrado en la actividad de
      producción de arroz con un 90 %.
    2. Dentro de la actividad de producción de arroz
      los mayores consumos se presentan en el áreas
      Agrícola con un 42 % y en la Industrial con un 54
      %.
    3. Los principales consumos en el área
      Agrícola se concentran en la Preparación –
      Siembra (diesel con un 71.8 %) y en la Industrial se refiere en
      lo fundamental a los Molinos Arroceros (electricidad con un
      65.4 %).

    BIBLIOGRAFÍA:

    1. Borroto Bermúdez, Aníbal J. Planificación Energética en
      Asentamientos Rurales. Editorial Guadalajara, México. 1997.
    2. Colectivo de Autores. Gestión energética Empresarial.
      CEEMA. Cienfuegos 2002.
    3. Comisión Nacional de Energía.
      Ministerio de Economía y
      Planificación. 2003.

    M.Sc. Ing. Edilberto Antonio Llanes
    Cedeño

    Ocupación: Profesor

    Centro de Trabajo: Universidad de
    Granma. Carretera Mzllo. Km 17 Peralejo Bayamo Granma.

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