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Tecnologías de Ahorro de EnergíaPara Clientes Industriales

Hitachi, Ltd.

Hitachi México, S.A. de C.V.


Línea de productos HITACHI para Ahorro de Energía y Mayor Confiabilidad

- Aire Acondicionado

- Aire Acondicionado c/VFD- Sistema de Control de Energía

? Ahorro de Energía p/oficina

? Sistema deTratamiento de agua

- Aire Acondicionado en Paquete

Fábrica ? Aire Acondicionado

? VFD Directo Alto Voltaje

- Transformador Amorfo

? Equipo de Sub Estación

- Enfriadores Centrífugos de Alta Eficiencia

- Enfriadores de Absorción

- Compresores de Aire con VFD

- VFD (Variador de Frecuencia) (para Bombas, Ventiladores, Compresores)

Casa de Máquinas ? Bombas, Enfriadores, Compresores

1

(para Bombas, Ventiladores, Compresores)


Variable Frequency Drive System (VFD)

[Sistema Variador de Frecuencia]


¿Qué es VFD( Variable Frequency Drive)Sistema Variador de Frecuencia?2-1

Suministro Comercial de Potencia

60Hz

VFDSuministroComercial de Potencia

60Hz

2~ 60Hz

Si un motor es operado sin un VFD, el motor gira únicamente a velocidad constante.

Motor de Inducción

Motor de Inducción

La velocidad de rotacióndepende de la frecuencia del suministro comercial de potencia.Si la carga del motor se vuelve pesada, la velocidadse vuelve más lenta en sóloun dos o tres porciento.

Si un motor es operado con un inversor,

la velocidad del motor puede ser variable.La frecuencia de un VFD puede ser ajustada entre 2 y 60 Hz a voluntad.Ud. Puede controlar la velocidad del motor siaplica un VFD porque la velocidad del motor depende de la frecuencia.


¿Por qué el VFD es efectivo para ahorrar energía?2-2


Aire

Compuerta de flujo de aire

Aire

Compuerta de flujo de aireabierta

M

VFD


Si Ud. usa un ventilador grande

(1) Sin VFD

(2) Con VFD

El ventilador es girado a velocidad constantey el flujo de aire se ajustamediante la compuerta.

El ventilador es girado a velocidad variabley el flujo de aire se ajusta mediante la velocidad del ventilador.

M

Venti-lador

VFD: Variable Frequency Drive

(Sistema Variador de Frecuencia)

Venti-lador


Efecto de la tecnología VFD en el ahorro de energía2-3

ConsumodePotencia

Flujo de aire

Velocidad constante(Control por compuerta)

Velocidad Variable (Control por VFD)

Ahorrode energía

Control por compuerta: Si Ud. Cierra la compuerta parareducir el flujo de aire, el consumo de potencia NO se reduce mucho.

Control por VFD: Si Ud. hace más lenta la velocidad del ventilador para reducir el flujo de aire, el consumo de potencia se reduce mucho. A menor velocidad de operación del ventilador, mayor ahorro de energía.

VFD: Variable Frequency Drive

(Sistema Variador de Frecuencia)


Portafolios VFD de HITACHI

1750 – 6,000 HP (12,000 max)3500 – 12,000 HP(24,000 max)

2.3 kVAC/AC - AFE – 3 NivelesEnfr. por aire/por agua

HIVECTOL VHI-ML/MH

5 - 900 HP460 VEn línea, bus DC común

HIVECTOL VSI-S

Potencia Aprox.VoltajeNombre del Modelo

5500 – 17,000 HP(34,000 max)4 kVAC/AC – AFE – 3 NivelesHIVECTOL VSI-H

150 – 9000 HP(Plan - 11,500 – 35,000 HP)

3.3 – 6.6 kVAC/AC, DFE –INVERSOR CELDA

HIVECTOL HVI-S/M/L

500 – 2,750 HP400 - 690VAC/AC – AFE – 3 NivelesHIVECTOL VSI-M

Unidades Contenidas en Gabinetes

(Plan 60 - 535 HP)230 – 460VAC/ACSJ700

0.5 - 535 HP230 – 460VAC/ACSJ300

15 – 175 HP230 – 460VAC/ACL300P

1/4 – 10 HP230 – 460VAC/AC L200/SJ200

Unidades Modulares

2-4


Mapa de rangos de Potencia y Voltaje de VFD de HITACHI

Potencia

1HP

5HP

10000HP

5000HP

10HP

20HP

50HP

100HP

200HP

500HP

1000HP

2000HP

20000HP

50000HP

2HP

0.5HP

0.2HP

L300P

HIVECTOL VSI-M

HIVECTOL VHI ML/MH

HIVECTOL VSI H

SJ300

PRODUCTOS EN GABINETES

PRODUCTOS MODULARES

MEDIO VOLTAJE

BAJO VOLTAJE

HIVECTOL VSI S

L200

SJ200

SJ700 PLAN

HIVECTOL HVI M/S/LINVERSOR CELDA

HIVECTOL VHI ML/MH

INVERSORES DE 3 NIVELES, USADOS PRINCIPALMENTE PARA APLICACION A MOLINOS DE LAMINACION

35,000 HP

24,000 HP

12,000 HP

INVERSOR DE 3 NIVELES

PLAN

2-5


VFD Directo Alto Voltaje

VFD VFD DirectoDirecto Alto Alto VoltajeVoltaje

La eficiencia se incrementóhasta 98%, comparada con 94% del métodoconvencional

6kVIM

Transf. de Reducción

· ·· ··

VFD

VFD DirectoAlto Voltaje

?Línea de Productos?

6kV

10kV

Vol

taje

(V)

1,100~ 10,000kVA(Plan)

250~ 8,000kVA

? ? ? ?IM : Motor de

Inducción

2-6

¦¦ SerieSerie DHVECTOLDHVECTOL--DI/HI DI/HI

Sistema Inversor capacidad8,000KVA para Motor de Inducción de 6,400kW

Alta Alta EficienciaEficiencia


Ahorros acumulados

de energ ía

AhorrosAhorros acumuladosacumulados

de de energenerg ííaa

Ahorro en Consumo de Electricidad

Tiempo

1 mes

Ventiladores, Bombas, Sopladores Motores

VDF

Planta/Fábrica

Alta EficienciaAlto Desempeño

Arreglo Compacto

Alta Alta EficienciaEficienciaAlto Alto DesempeDesempeññoo

ArregloArreglo CompactoCompacto

CaracterísticasCaracterCaracteríísticassticas

Velocidad Rotacional

Consumo de Energía

Ahorro de Energía

MenorAhorro de

Energía

Mayor AhorroDe Energía

Ahorro de Energía por VFD de Alto Voltaje

Más del 20% de ahorro de energía enpromedio es esperadocon tecnología VFD

MMááss del 20% de del 20% de ahorroahorro de de energenergííaa enenpromediopromedio eses esperadoesperadocon con tecnologtecnologííaa VFDVFD

2-7


¦¦ COMPRESOR TIPO TORNILLO HITACHI Serie Vplus

con VFD

VFD de Bajo Voltaje para Compresor tipo Tornillo2-8


0.440.49

0.59

0.69

0.83

100 106%

MPa

Capacidad de Descarga de Aire (Q)

Pre

sión

de

Ope

raci

ón(P

)

Ejemplo) 37kWMayor Presión

MenorMenor PresiPresióónn

Capacidad Incrementadade Aire

El rangoexpandido de operación con Vplus

A baja carga, se incrementa la máxima capacidad de aire.También se ajusta para mayor presión mediante el decremento de la máxima capacidad de aire.

De acuerdo con la presión predeterminada, la máximavelocidad rotatoria se ajusta automáticamente.

El rango de operacióndel tipo convencional V

VFD de Bajo Voltajepara Compresor tipo Tornillo2-9


0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

0.59MPa0.44MPa

0.69MPa0.83MPa

Control Descarga Típica (0.69MPa)

Descarga Típica + Control de Purga (0.69MPa)

Ahorro de Potencia 40%

Capacidad de AireIncrementada

106

En el rango entre 0.83-0.44MPa, la capacidadde aire se incrementay el efecto de ahorrode energía es máximo.

La

tasa

de c

onsu

mo

de p

oten

cia

(%)

La tasa de consumo de aire (%)

37kW

Ahorro de Energía por VFD de BajoVoltaje para Compresor2-10


Compresor tipo Tornillo 37kWConsumo de aire promedio: 3.8m3/minHoras de Operación: 6,000 Horas/Año

Ahorro de Energía :Ahorro en consumo de Electricidad - 34%

-73,200kWh/YearAhorro en costo de Electricidad -109,800Pesos/Año

(1.5Pesos/kWh)

Ahorro de Energía por VFD de BajoVoltaje para Compresor

Efecto en Ahorro de Energía

Parámetros

2-11


Transformador Amorfo HITACHI


Transformador Amorfo HITACHI

Tipo Inmerso en AceiteTipo Inmerso en Aceite Tipo MoldeadoTipo Moldeado

Super Amorphous SP

JIS C4304 (1999)Tr(JIS-SiT)

Super Amorphous MS

Estándard para Top RunnerMandatorio desde

abril de 2006Super Top Runner(SiFe Core/T-SiT)

Super Top Runner(NúcleoSiFe/T-SiT)

JIS C4306 (1999)Tr(JIS-SiT)

Estándard para Top RunnerMandatorio desde

abril de 2007

Eficiencia

Alta

Baja

Super Amorphous MC

Nuevas Series(07/12)

Cambio de Modelo(07/12)

Super Amorphous S

Super Amorphous C

LLííneanea de de TransformadoresTransformadores Hitachi (Hitachi (TrifTrifáásicossicos))

3-1


Super AmorfoAcero al Silicio

910(85)

1125(105)

1075(100)

Y

Dimensión(mm)

Item

1995(63)

2735(86)

3185(100)

Pérdida Total al 50 % de carga (W)

6720(71)

9860(103)

9530(100)

PérdidaTotal

6300(74)

9500(112)

8460(100)

Pérdidapor carga

420(39)

360(34)

1070(100)

Pérdidasin carga

Pérdida con carga al 100 %

(W)

3690(137)

3250(120)

2700(100)

Masa (kg)

1510(100)

1510(100)

1510(100)

Z

1790(121)

1620(109)

1480(100)

X

Serie STipo súper

altaeficiencia

Serie CTipo altaeficiencia

Top Runner Tipo

Estándard

Especificación 1

3-2 Transformador Amorfo HITACHI


99.0

99.5

100.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Load Factor (%)

Eff

icie

ncy

(%)

S-AMTC-AMTSiT

Especificación 2 Tipo Inmerso en Aceite3F 1000kVA 6kV/210V 50Hz

Estándard D.O.E. Eficiencia 99.36%

( F.C. 50% )



Menor Emisión de CO2

1,070360 420

2,115

2,3751,575

28MWh /año

17MWh /año

24MWh /año

9.7t/año

13.3t/año15.5t/año

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

Transf. Aceroal Silicio

Transf. AmorfoSerie C

Transf. AmorfoSerie S

Pérdidas (W)

Pérdida por carga (W)Pérdida sin carga (W)

Energía EléctricaEmisión de CO2 (tasa: 0.555kg/kWh)

Tipo Inmerso en Aceite3F 1000kVA 6kV/210V 50Hz



Muchas Gracias!

Hitachi México, S.A. de C.V.

TEL: 55-5282-9040

e-mail : [email protected]

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