Número 208, miércoles 16 de enero de 2013. Publicación electrónica editada y publicada por el Instituto de Investigaciones Eléctricas. Cuernavaca, Morelos, México. http://iie.org.mx



Diagnósticos energéticos integrales en instalaciones de PEMEX

• El diagnóstico energético integral se aplica a instalaciones industriales.


15 de enero de 2013. El diagnóstico energético integral es un estudio técnico económico, que determina las condiciones actuales de los niveles de eficiencia y los consumos de energía de los centros de proceso industrial. Para esto se realizan mediciones de los diferentes usos de la energía y a través de un análisis de los flujos energéticos se determinan los potenciales de ahorro y se dan mejoras en el uso eficiente de la energía, a través de cambios de tecnologías. 

Entre los resultados de los diagnósticos se han encontrado potenciales en las áreas de procesos térmico y eléctrico. En los procesos térmicos se ha propuesto la recuperación y el aprovechamiento de los potenciales térmicos, incrementando la eficiencia energética de la instalación y por lo tanto mejoras en los índices de consumo energético (ICE). Se han planteado, por ejemplo, el cambio de tecnologías de bombeo neumático (BN) por motores eléctricos, lo que permitirá ahorrar millones de pies cúbicos diarios (MMPCD) de gas. No obstante que se requiere una fuerte inversión para llevar a cabo estos proyectos, se tendrían ahorros anuales significativos y los períodos de recuperación de la inversión son menores a tres años. 

En el aspecto económico, las inversiones se recuperan mediante los ahorros de energía, haciendo que la eficiencia energética sea un buen negocio, además de contribuir a la reducción de gases de efecto invernadero al medio ambiente, lo que se inicia mediante el servicio de los diagnósticos energéticos integrales. 

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Cogeneración eléctrica: ventajas y aplicaciones

• En las centrales de cogeneración con gas natural se genera menor cantidad de bióxido de carbono, bióxido de azufre, óxido de nitrógeno y partículas.




7 de enero de 2013. En el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) desarrollamos proyectos relacionados con la cogeneración eléctrica, que es una tecnología mediante la cual se genera simultáneamente energía eléctrica y energía térmica (vapor o agua caliente). 

La ventaja que ofrece la cogeneración es una mayor eficiencia energética, ya que se aprovecha tanto la energía térmica como la energía eléctrica en un proceso único, en lugar de utilizar una central térmica convencional. En esta última, de la energía química del combustible sólo se utiliza el 35% a 40%; el resto se pierde en forma de calor a través de los gases de escape y en las torres de enfriamiento del agua, mientras que en una planta de cogeneración se puede alcanzar rendimiento energético de hasta del 80%. 

Cabe destacar que la cogeneración se aplica tanto a procesos industriales como en grandes edificios, en los cuales la energía térmica puede emplearse para calefacción, refrigeración y producción de agua caliente. En México, Petróleos Mexicanos (PEMEX) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE) son entidades donde existe el mayor potencial para la aplicación de la cogeneración. 

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Se lleva a cabo examen de grado en el IIE

• Efrén Cortés detalló los antecedentes, la elaboración y la puesta en práctica de la metodología que propone para dimensionar de forma realista los interruptores de potencia que evita arqueos externos en interruptores.




10 de enero de 2013. El pasado 20 de diciembre de 2012 se llevó a cabo, en las instalaciones del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) en Cuernavaca, Morelos, el examen profesional de grado de Maestría en Ingeniería Eléctrica con énfasis en Interruptores de Efrén Cortés Díaz, ingeniero de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), adscrito a la Gerencia Regional de Transmisión Occidente. 

La tesis que presentó lleva por título: Análisis para la prevención de arqueos externos en interruptores de potencia de 400 kV. 

En su presentación, Efrén Cortés detalló los antecedentes, la elaboración y la puesta en práctica de la metodología que dimensiona de forma realista los interruptores de potencia para evitar arqueos externos. Esta metodología toma en cuenta las condiciones operativas de las subestaciones eléctricas de transmisión como parámetro inicial. El objetivo de dicha metodología, sustentada en simulaciones de la situación operativa de los interruptores, es evitar fallas por arqueos externos, que derivan en interrupciones del flujo de energía en las redes eléctricas de transmisión. Asimismo, esta metodología ayuda a racionalizar gastos por el remplazo y la compra de interruptores de potencia, apropiados a las características de diseño de estas instalaciones. 

De acuerdo a los comentarios hechos en la presentación del examen profesional, la metodología propuesta puede integrase a la normatividad y, además, aplicarse en el análisis del fenómeno de arqueos externos en otros equipos eléctricos. 

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REFERENCIAS IIE mantiene al tanto a los usuarios sobre los avances tecnológicos en el mundo, relacionados con las diferentes áreas técnicas del sector eléctrico.

V-2668 Disminución del ruido de las válvulas de control de vapor en centrales termoeléctricas*


Las válvulas de control de la presión y el flujo de vapor son utilizadas en diferentes procesos en las centrales termoeléctricas. El paso del vapor por las válvulas produce altos niveles de ruido que pueden exceder los límites permitidos especificados por las normas de salud laboral. En este documento se describe la producción y propagación del ruido ocasionado por las válvulas de control en las centrales termoeléctricas, el cálculo del ruido generado, así como el aislamiento de las válvulas y de la tubería para disminuir el nivel del ruido (en inglés).

S. Heim, Noise from steam valves in power plants – calculation and practice, VGB PowerTech, núm. 5, 2010, pp. 72-77, 6 refs.

* Documento en inglés, traducido al español

Servicio ofrecido por el IIE:
Inteligencia Tecnológica


Desarrollan en el Instituto de Física de UNAM, ecomateriales para ahorro de energía

• En el Instituto de Física (IF) de la UNAM, se desarrollan ecomateriales para ser usados en ventanas inteligentes que permitan el ahorro de energía, y en la remediación de aguas contaminadas que causan enfermedades en la gente del campo mexicano.


8 de enero 2013. Los ecomateriales, explicó Dwight Roberto Acosta Najarro, son materiales amigables, pues desde su proceso de extracción, elaboración, procesamiento e implementación para un uso determinado (construcción, protección, blindaje, confort, comodidad) no dañan el ambiente ni contaminan la atmósfera Por ello, su trabajo en esos materiales se inscribe en la tendencia actual y futura que hay en Europa y Estados Unidos, de construir edificios “con uso cero de elementos relacionados con el carbono”. 

De los cuatro tipos de materiales cromogénicos, el investigador de la UNAM trabaja con electrocrómicos y termocrómicos (los otros son fotocrómicos y gasocrómicos). El propósito es modificar y, eventualmente, optimizar sus propiedades eléctricas y ópticas para su uso con determinado propósito. 

En un vidrio, cubierto con material electrocrómico y activado éste con voltaje, induce la selectividad espectral, con la que se controla el paso de ciertas radiaciones de la luz solar y se filtra el de otras. Las ventanas inteligentes hechas de material electrocrómico, permitirán tener mejores viviendas, ambientes más habitables, que eviten ventilación o calefacción producida con energía eléctrica generada con la quema de carbono, detalló. 

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Eólica y energías renovables en México: parque eólico demostrativo Torre Bicentenario con de 4 aerogeneradores

• El parque estará construido por cuatro aerogeneradores de 20KW cada uno. 


5 de enero de 2013. Con una inversión del orden de los 4 millones de pesos, el Gobierno de Egidio Torre Cantú, a través de la Secretaría de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente, arrancará a fines de este mes de enero la instalación de 4 aerogeneradores que conformarán el primer parque eólico demostrativo, en esta capital, a un costado de la Torre de Gobierno en el Parque Bicentenario, destacó el Secretario de la SEDUMA, Salvador Treviño Garza. 

Ante ello, destacó el proyecto demostrativo de aprovechamiento de energía eólica en el Parque Bicentenario comenzara a ser instalado en las primeras semanas de este año y que simplemente, será construido por cuatro aerogeneradores de 20 KW cada uno. 

Las especificaciones del rotor de cada uno de ellos, construidos por un generador trifásico de imanes permanentes instalados en torres de 10 metros de altura fijados a una plataforma de cemento que habrán de girar a tres metros por segundo en una velocidad de arranque mientras que en una potencia nominal con la fuerza del viento esta aumentarías hasta los 11 metros por segundo en su rotación. 

Ver nota completa en: evwind.com


 Una prometedora planta piloto para la captura de gases de efecto invernadero


• Desde los tubos de escape de los coches o las chimeneas de las centrales eléctricas, las emisiones de dióxido de carbono siguen creciendo en todo el mundo.



5 de enero de 2013. Una compañía canadiense ha desarrollado una prometedora tecnología de limpieza que eventualmente puede ser aprovechada para la remoción y captura de los gases de efecto invernadero. El proyecto contempla la creación de una planta piloto prototipo para capturar dióxido de carbono de la atmosfera. Se planea que esta planta esté lista hacia finales de 2014.

Cabe señalar que existen otras empresas dedicadas al desarrollo de tecnología para recolectar gases de efecto invernadero provenientes de termoeléctricas que usan carbón o combustóleo. 

Ver nota completa en: nytimes.com


Nanotecnología para mejorar la eficiencia de termoeléctricas


• La clave para mejorar la eficiencia de las termoeléctricas es incrementar el coeficiente de transferencia de calor del condensador.




4 de enero de 2013. La condensación es un fenómeno de suma importancia en las plantas desaladoras y en las termoeléctricas. En estas últimas, el agua resultante de los condensadores es regresada a la caldera para ser nuevamente vaporizada. La clave para mejorar la eficiencia de las termoeléctricas es incrementar el coeficiente de transferencia de calor del condensador. 

A propósito de lo anterior, un equipo de investigadores del departamento de ingeniería mecánica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), han diseñado, fabricado y probado un recubrimiento con nanomateriales, que aplicado a las superficies de los condensadores incrementan notablemente el coeficiente de transferencia de calor. De esa manera las pequeñas gotas de agua se desprenden con mayor facilidad de dichas superficies para convertirse en vapor reutilizable. 

Ver nota completa en: web.mit.edu


 Termogenerador que se fabrica imprimiéndolo


• Es probable que este singular dispositivo se convierta en algo cotidiano, generando suficiente electricidad a partir de diferencias de temperatura, como para abastecer a sensores inalámbricos.


 18 de diciembre de 2012. En una fábrica, el motor de una máquina amenaza con sobrecalentarse de manera peligrosa. Los termosensores fijados directamente en la carcasa del motor avisan de la amenaza al ordenador central, el cual activa una alarma. El servicio de mantenimiento accede a la información y puede actuar con mayor rapidez, a veces antes incluso de que se produzca la avería propiamente dicha. 

Esta situación descrita es un ejemplo de la gran utilidad de las redes de sensores inalámbricos, que pueden ser usadas para vigilar el funcionamiento de maquinaria industrial en fábricas, o de componentes fundamentales de vehículos, o en otros menesteres, ya que miden parámetros vitales como la temperatura, la humedad y el nivel de desgaste. 

 Los sensores inalámbricos se usan cada vez con más frecuencia, ya que la energía requerida por el sensor, la unidad de procesamiento y el módulo inalámbrico se obtiene directamente del ambiente, en vez de usar la energía almacenada en baterías. Es factible generar electricidad a partir, por ejemplo, del calor o el movimiento. 

A fin de asegurar que la red de sensores esté preparada para abastecerse de energía a partir del propio entorno, debe tener un consumo bajo de ésta. Si los sensores en las redes inteligentes economizan debidamente su consumo energético, la energía que típicamente necesitan está en el rango de los milivatios. Los termogeneradores pueden suministrar esas cantidades, valiéndose para ello de la conversión de calor del ambiente en energía eléctrica. 

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Biogás a partir de residuos sólidos urbanos

• La Central Térmica de Biomasa Huaycoloro es una estación automatizada de limpieza de biogás obtenido a partir del metano, con una subestación de elevación de voltaje de 480V a 22,900.



17 de diciembre de 2012. La Central Térmica de Biomasa Huaycoloro inició operaciones en octubre del año pasado, con una potencia de 4,8 MWh a partir del biogás generado en las plataformas del relleno sanitario del mismo nombre, que recibe 3,5 millones de kilos diarios de basura. 

El proceso de su construcción se inició en febrero de 2010, cuando Petramás (la firma que gestiona la planta) obtuvo la autorización oficial para suministrar energía eléctrica por 20 años al estado peruano por un total de de 28,294.80 MW por año, dentro del marco de la Primera Subasta para el Suministro de Energía Eléctrica, con Recursos Energéticos Renovables (RER) al Sistema Eléctrico (SEIN), llevada a cabo por Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería (OSINERGMIN) y con el objeto de emplear energía renovable para garantizar la seguridad energética del país. 

Se trata de una estación automatizada de limpieza de biogás obtenido a partir del metano, con una subestación de elevación de voltaje de 480V a 22,900V, una red de transmisión de 5,5 km y una subestación de recepción para la interconexión con las redes del SEIN. Los residuos sólidos que recibe constituyen el 42% de los que genera la ciudad de Lima. 

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