Els edificis industrials, o les indústries pròpiament dites, representen més d’una tercera part del consum energètic mundial. Per fer-vos una estimació del que estem parlant, es podria dir que una indústria de tipus mitjà pot consumir tranquil·lament com mil habitatges. Per això s’està incidint molt en aquest tipus d’edificació per tal que redueixin la quantitat d’energia que devoren en aquests temps, en què hi ha una preocupació creixent pel futur energètic mundial i pel canvi climàtic. Sumat a la crisi que ens afecta, sembla que el tema del qual parlarem està agafant protagonisme en el moment present.

Per enfocar el tema a la gran indústria, els passos a seguir serien, enumerats i resumits, els següents:

• Mesura. Realitzar un estudi complet dels punts de consum de la indústria per tal de disposar d’una anàlisi del seu ús de l’energia. Per exemple, es poden instal·lar mesuradors de consum, comptadors de kilowatts/hora, analitzadors de xarxa…
• Anàlisi dels resultats obtinguts, per tal de saber on gastem l’energia i per què, si és realment necessària o quines vies tenim per tal de reduir-ne el cost.
• Solucions o accions correctives per tal de millorar l’eficiència de la nostra instal·lació en funció de l’anàlisi dels resultats obtinguts en els apartats anteriors. Bàsicament podem entendre l’eficiència energètica com la manera de produir més o igual però gastant menys energia, i això significa, per a una empresa, ser més competitiva.

El que es diu en els punts anteriors pot semblar una utopia. Però, per mostrar que millorar l’eficiència energètica de la nostra indústria no és una quimera, s’enumeren alguns aspectes amb exemples i solucions.

Optimització de la factura d’electricitat
Un cop analitzats els punts de consum, els podem situar en l’àmbit temporal, i per tant podem escollir la tarificació horària que més ens convingui o bé intentar desplaçar els consums més elevats a les franges horàries de menor penalització econòmica. En el mateix camp, una altra acció seria ajustar la potència contractada a la que realment necessita la nostra instal·lació per funcionar correctament. Cal intentar evitar els possibles recàrrecs per energia reactiva. En línies generals, aquest tipus d’energia és deguda al fet que els transformadors o motors i altres càrregues inductives absorbeixen una part de l’energia en el seu nucli magnètic o camp elèctric i la retornen posteriorment a la xarxa. Una solució és la correcció del factor de potència amb bateries de condensadors, per exemple, ja que redueixen la càrrega aparent de la instal·lació i la factura del consum elèctric.

Control, regulació i automatització dels recursos de la instal·lació
Un camp important és el de la il·luminació. Recentment han aparegut noves tecnologies de baix consum, com per exemple la implementació de la tecnologia led, que permet un estalvi respecte a les lluminàries convencionals; o bé la regulació automàtica, només posant en funcionament la il·luminació d’una sala o zona únicament quan es necessita, i evitar que estigui permanentment encesa si no s’hi treballa; o bé el control de flux, regulant la intensitat lumínica en funció de l’hora del dia o de la radiació exterior.

Un altre àmbit seria el control dels motors mitjançant variadors de freqüència, en substitució dels tradicionals sistemes de contactors i arrencadors. La majoria dels motors de la indústria són motors d’inducció trifàsics, més concretament motors asíncrons en gàbia d’esquirol, i que basen el seu funcionament en una velocitat constant. Per tant, els variadors de freqüència són especialment apropiats per al seu control, ja que permeten gestionar la velocitat de l’element que tenen aigües avall en funció de la demanda de la càrrega, així com una posada en servei més eficient. En línies generals, un variador és un aparell que permet variar la freqüència subministrada per la xarxa per poder governar a la nostra voluntat la velocitat de gir del motor. Aquests equips estan constituïts bàsicament per un rectificador, que és l’encarregat de convertir el corrent altern en corrent continu, i un inversor, que s’encarrega de convertir-lo altra vegada a altern, de manera que se li pot assignar la freqüència desitjada per alimentar el motor. Controlant la velocitat del motor podem disminuir enormement el seu consum evitant les parades innecessàries, fent unes arrencades més suaus, disminuint les elevades intensitats d’arrencada —que a més de consumir afecten els components del motor— i fer funcionar el motor al règim apropiat en funció de la càrrega que governa. Tot i això, no tot és positiu. S’ha de tenir en compte la generació d’harmònics, unes ones de corrent sinusoïdals desincronitzades que generen aquests equips i que perjudiquen la instal·lació. Es poden contrarestar en gran part amb la instal·lació de filtres.

Lligada al camp anterior, una altra gran família d’aparells per analitzar és la dels motors. En el sector industrial, són els responsables de la majoria del consum d’energia total. Si s’aconsegueix millorar-ne l’eficiència, aquesta repercutirà en l’eficiència total de la indústria. Aquí és on apareixen el motors d’alta eficiència. El canvi dels motors tradicionals per aquesta gamma nova és més o menys rendible en funció de les hores de funcionament dels equips i de les seves dimensions, ja que els motors molt petits normalment són molt econòmics en relació amb l’energia que consumeixen. Les millores d’eficiència dels motors no han aparegut per art de màgia, ni es tracta d’una estratègia dels fabricants per intentar donar sortida a equips quan les vendes s’han reduït, sinó que el que s’ha fet és millorar els aspectes més deficients dels motors actuals. Per exemple, s’ha substituït el cablejat actual per un cable amb una resistència més baixa, de manera que es redueix la generació de calor en els bobinats de l’estator. Aquesta resistència més baixa s’aconsegueix augmentant la secció dels conductors. Amb el disseny millorat del circuit elèctric del rotor, el corrent del rotor d’un motor és induït pel camp magnètic del bobinat de l’estator. Aquests corrents determinen la potència i el parell del motor. Com que el voltatge induït és molt baix, necessitem que els conductors del rotor tinguin la menor resistència possible, i així reduirem les pèrdues per calor. Les millores en el disseny dels elements del motor, com el nucli de l’estator, els circuits magnètics del rotor… permeten reduir les pèrdues.

Les millores en la refrigeració també s’han de considerar. Els motors d’alta eficiència produeixen menys calor, de manera que necessiten menys refrigeració. És molt important seleccionar correctament un motor per tal d’adequar-lo a l’ús que en farem, ja que tenen un pes molt important en el consum final de la nostra instal·lació. Per això s’ha d’evitar escollir-los sense més preocupació i sense sol·licitar assessorament, com es fa moltes vegades. Els aspectes més importants a tenir en compte a l’hora d’escollir un motor són la potència nominal, el factor de servei, les corbes de parell, l’eficiència en càrrega màxima i en càrrega parcial, etc.

Hem esmentat únicament —de manera general i sense entrar en detalls— alguns camps presents en tota indústria i que afecten directament el seu consum d’energia. L’eficiència energètica, avui en dia, és i serà un dels principals actius que permetran a les fàbriques reduir els costos indirectes d’un bé que necessiten per tal de realitzar la seva activitat. Hauran d’invertir en aquest camp per tal de poder ser més competitives i més eficients, en un període en què l’escalada de preus de l’energia és i serà molt important.

Marc Homs Coll
Enginyer tècnic industrial Mata Aparellatge Elèctric SL (MAPEL-TAGISA)