Resumen

El presente trabajo de profundización presenta una propuesta metodológica para realizar la implementación de un sistema de gestión de energía en la planta de tratamiento de agua potable Rio Cali de EMCALI. Por medio de un diagrama de Pareto se identificó que el mayor consumo de energía eléctrica de la planta se presenta en la estación de bombeo Bellavista 3, Bellavista 2 y salida de baja tensión del trasformador 1 ubicado en la subestación 1. En la primera se encuentran instalados 4 motores de 150HP de los cuales ocasionalmente pueden funcionar 3 al mismo tiempo, pero generalmente se encuentran encendidos 2 y solo uno funciona por un tiempo máximo en el día de 20 horas con un encendido y apagado automático que depende de un sensor de nivel ubicado en un tanque llamado Bellavista. En la estación de bombeo Bellavista 2 se encuentran instalados 3 motores de 150 HP, pero generalmente por condiciones de la tubería solo pueden funcionar 2 al tiempo. Para estas dos estaciones de bombeo se identificó que Bellavista 2 actúa como respaldo de Bellavista 3, siendo esta última la que representa un 98% de funcionamiento con respecto a la primera. El equipo utilizado para medir los parámetros eléctricos durante la operación fue un registrador industrial de marca DRANETZ con referencia HDPQ GUIDE usado para medición, registro y análisis de datos con su respectivo software. Se realizó un recorrido con el fin de identificar las practicas energéticas, es decir, como es el comportamiento actual de los equipos, periodos de operación y magnitudes de consumo para la producción de agua en la planta. También se realizó recolección de la información necesaria que se obtuvo de la placa característica de los equipos, de documentos suministrados por EMCALI, de la revisión del sistema eléctrico de la planta con el fin de la elaboración de planos eléctricos presentados en este documento y elaboración de cuadros de carga, etc. Se realizó la cuantificación de consumos de energía eléctrica entre otros parámetros en varios puntos del proceso de producción de agua potable en la planta. Se tomaron mediciones en Bellavista 3 (punto donde se presenta el mayor consumo de energía eléctrica de la planta) de cada motor individualmente y se tomó como línea base los datos de producción total de agua y consumo total de energía eléctrica de la planta los cuales fueron suministrados por EMCALI, todo esto para el periodo comprendido entre enero de 2019 hasta mayo de 2022 para un total de 41 datos, puesto que fue la información suministrada por EMCALI para el desarrollo de este trabajo. Además, se establecieron las acciones principales para encaminar la planta hacia la implementación de un sistema de gestión de energía, proponiendo los indicadores a establecer, identificando oportunidades de ahorro, etc. Se planteo un compromiso y modelo que debería adoptar la planta para la gestión energética. Se determinó el personal clave para la implementación del sistema de gestión de energía, se diseñó y planteo un sistema de monitoreo de indicadores de desempeño energético, se identificaron implementaciones de nula o baja inversión. Se diseño un plan de mejoramiento (mejoras tecnológicas y organizacionales). Se planteo un seguimiento de indicadores energéticos establecidos, se establecieron acciones para el control de los indicadores energéticos que son objeto de seguimiento. Se planteo un proceso de mejora continua del sistema de gestión de energía, mediante retroalimentación de mesas de trabajo. Finalmente, se describe el análisis realizado para cada prueba obteniendo así las posibles mejoras para sistema de bombeo Bellavista 3, salida en baja tensión de la subestación #1 y las sugerencias hechas para la corrección de cada uno de los eventos encontrados. Se encontró que los eventos más comunes son: desequilibrio notable de corrientes en las fases de cada bomba, presencia de armónicos de frecuencia (300Hz), la baja carga instala en los transformadores de potencia, bajo factor de potencia. También se encontró que no se cuenta con medición de caudal para cada bomba, medición de parámetros para cada proceso o subproceso dentro de la planta que permita dar un posible diagnóstico. Adicionalmente, se encontró que la gran mayoría de equipos cumplieron su vida útil hace mucho, puesto que se evidenciaron fechas de fabricación desde 1954.