Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 107 -
Valoración del consumo de los portadores energéticos en las fábricas de muebles
“Imperio”, Guantánamo, Cuba.
Energy consumption assessment in the “Imperio” Furniture Factories, Guantanamo,
Cuba.
Autores: Ing. José Rolando Dupuy-Parra
1
, Ing. Giorvys Guerra-Maldonado
1
, Alejandro Soto-
Aguero
2
, Ing. Yusmaida Perez-Cueto
2
, Lic. Mairelis Videaux-Aguilar
3
.
Organismo: Centro de Aplicaciones Tecnológicas para el Desarrollo Sostenible (CATEDES).
Guantánamo. Cuba
1
.UEB muebles “Imperio”. Guantánamo. Cuba
2
, Universidad de
Guantánamo. Guantánamo.Cuba
3
.
E-mail: jose@catedes2.gtmo.inf.cu, giorvys@catedes2.gtmo.inf.cu
Resumen.
Se realiza una valoración del consumo de
los portadores energéticos en las fábricas de
muebles “Imperio” de la provincia
Guantánamo, ubicadas una en la zona sur
de la ciudad y la otra en la carretera a
Manuel Tames. Se hizo un análisis a partir
de documentos y el uso de métodos del nivel
matemático-estadístico, teniendo en cuenta
el volumen de la producción lograda en cada
fábrica y el consumo de electricidad y su
equivalente en el caso de la energía
eléctrica. El estudio permitió determinar que
el gasto realizado de electricidad se tradujo
en el empleo de 3878,86 t. de combustible
convencional. En otro orden se pudo evaluar
la eficiencia de estas fábricas en el empleo
racional de los portadores energéticos como
premisa imprescindible para emprender un
perfeccionamiento de las medidas
encaminadas a potenciar el ahorro.
Palabras clave: eficiencia energética;
portadores energéticos; fábrica de muebles;
NC ISO: 50001/2011.
Abstract.
An assessment of energy carrier’s
consumption was made in the “Imperio”
furniture factories in Guantanamo province,
located one in the southern part of the city,
and the other on the road to Manuel Tames
municipality. The analysis was made from
documents and the use of mathematical-
statistical level methods, taking into
consideration the volume of production
achieved in each factory and the electricity
consumption and its equivalent in the case of
electrical energy. The study made possible
to determine that the expenditure made on
electricity was equivalent to the use of
3,878.86 t. of conventional fuel. On the other
hand, it was possible to evaluate the
efficiency of these factories in the rational
use of energy carriers as an essential
premise for undertaking an improvement of
the measures aimed at promoting savings.
Keywords: energy carriers; energetic
bearers; furniture factory; NC ISO:
50001/2011.
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 108 -
Introducción.
El hombre a través de los siglos ha utilizado la energía contenida en combustibles fósiles para
satisfacer sus necesidades vitales y de subsistencia; no obstante, su uso desproporcionado ha
conducido al agotamiento de estas fuentes y al deterioro del medio ambiente. Durante las
últimas décadas los acontecimientos tales como el calentamiento global de la tierra y el efecto
invernadero han demostrado que el actual esquema de consumo energético, a nivel global,
simplemente no es sustentable; es decir, no puede mantenerse indefinidamente sin amenazar su
propia existencia. Los modelos actuales de transformación de energía son responsables de la
emisión de 75 % de los gases de efecto invernadero, provocando su reforzamiento y
contribuyendo al calentamiento global y a la aceleración del cambio climático, (Varela, L. M.,
2018).
Por todo lo antes plateado y la necesidad imperante que tienen las fábricas de muebles “Imperio”
I y II en Guantánamo, de la reducción del consumo de portadores energéticos en especial la
electricidad, se hace necesario la aplicación de la NC ISO 50001/2011 capaz de permite a una
organización seguir un enfoque sistemático para alcanzar la mejora continua de su perfil
energético, incluyendo la eficiencia, el uso y el consumo; además, permite crear una política
energética efectiva lo cual implica el establecimiento del marco para realizar la planificación
energética, realizar la revisión del desempeño energético (análisis del consumo de energía,
identificación de áreas de consumo significativo e identificación de oportunidades de mejorar el
desempeño energético) y definir los resultados esperados (indicadores de desempeño
energético –IDEn-, metas y objetivos).
Método o Metodología.
Los datos fueron tomados del balance anual de la empresa en los últimos 3 años. Los
portadores energéticos provienen del departamento de Ingeniería y Desarrollo, del modelo
estadístico 5073, entre los años 2016-2018, como se muestra en la tabla 1, así como también la
producción de muebles provienen del mismo departamento, en el periodo estudiado como se
observa en la tabla 2.
Tabla 1: Consumo de portadores energéticos en las fábricas de muebles “Imperio” I y II en los
últimos 3 años.
Años
Portadores
Energéticos
UM
2016
2018
Total
Electricidad
MWh
333,4
661,32
1358,3
Diesel
Litros
17570
42830
88080
Gasolina
Litros
3420
4220
11070
Aceites y
Lubricantes
Litros
1290
850
2760
Gas Licuado (GLP)
Kg
2700
4095
9900
Grasa Lubricante
Kg
-
90
235
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 109 -
Tabla 2: Producción de Muebles Fábricas de Muebles Imperio I y II en los últimos 3 años.
Años
Producción de Muebles (UM)
2016
2017
2018
52067
32898
29942
También se utilizó la tabla 3 de conversión de unidades para llevar los portadores energéticos a
toneladas de combustible convencional y llevar todos los portadores a una sola unidad de
medida.
Tabla 3: Conversión de portadores energéticos a toneladas equivalentes de petróleo.
(Despaigne, 2013).
Portador
UM
Factor de
Conversión
Factor de
Conversión
L/T
T/TCC
Diesel Regular y Especial ( 1 litro =
830 g )
L
1178,55
1.0534
Gasolina Regular
L
1367,24
1.3541
Gasolina Especial
L
1360,91
1.3576
Aceites Lubricantes
L
1119,59
1,000
Grasas Lubricantes
T
---
Energía Eléctrica
MWh
---
0,3502
Gas Licuado Regular (GLP)
Kg
1360,91
1,35759
Seguidamente se modeló en el programa Excel, el Diagrama de Pareto con la evaluación del
comportamiento de los portadores energéticos. Este programa también se utilizó para determinar
la línea base y la línea meta, al evaluar el consumo de electricidad y producción de muebles en
el periodo de tiempo estudiado. Se obtuvieron los índices de patrones y los índices reales con
los que se calcularon los indicadores de eficiencia energética de las fábricas I y II con las
ecuaciones que se muestran a continuación.
Índice de consumo:
Es el promedio que, de los resultados, que muestra la tabla 5, de los índices de consumo reales
(Electricidad y Producción de Muebles).
Eficiencia energética del aserrío utilizando la energía eléctrica.
*100
Eficiencia Ecológica de la planta.
*100
Índice de emisiones
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 110 -
Resultados y Discusión.
Tabla 4: Conversión de portadores energéticos en la fábrica de muebles “Imperio” I y II en los
últimos 3 años.
Años
Portadores Energéticos
UM
2016
2018
Total
Electricidad
TCC
952,081
1888,514
3878,86
Diesel
TCC
16,411
40,007
82,274
Gasolina
TCC
1,852
2,279
5,979
Aceites y Lubricantes
TCC
1,152
0,759
2,456
Gas Licuado (GLP)
TCC
1,266
1,920
4,64
Grasa Lubricante
TCC
-
0,090
0,235
Figura 1: Diagrama de Pareto, estructura de consumo de los portadores energéticos en los
últimos 3 Años.
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 111 -
Tabla 5: Producción de muebles vs electricidad.
Figura 2: Línea base y meta consumo de energía eléctrica vs madera aserrada.
Meses
Año 2016
Año 2017
Año 2018
Producción de
Muebles (UP)
Electricidad
(MWh)
Producción de
Muebles (UP)
Electricidad
(MWh)
Producción
de Muebles
(UP)
Electricidad
(MWh)
ene.
1800
29,7
2376
29,3
3155
38,51
feb.
2550
28,6
3259
21,2
2087
32,87
mar.
7306
28,4
2240
25,02
1967
40,29
abr.
4131
31,2
3514
29,9
4225
60,61
may.
3576
31,5
2327
28,02
2433
55,45
jun.
2295
32,8
2448
34,3
4337
53,66
jul.
2247
22
1450
34,2
422
64,71
ago.
4880
28,1
4228
37,51
2435
59,82
sep.
8136
32,8
2462
36,27
1157
57,68
oct.
7299
29,7
3460
42,69
1584
56,18
nov.
3851
38,6
3192
45,17
3322
83,39
dic.
3996
35,7
1942
38,83
2818
58,15
Prom.
4339
30,758
2742
33,53
2495
55,11
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 112 -
Este gráfico muestra la variación simultánea del consumo energético con la producción
realizada, permitiendo determinar cuantitativamente el valor de la energía no asociada a la
producción, identificar el modelo de variación promedio de los consumos respecto a la
producción y constituyen la línea base de consumo para un período de tiempo dado.
A partir del establecimiento de la línea base se puede determinar la línea meta con los datos de
menores consumos, que son los puntos que se ubican por debajo de la línea meta.
Tabla 6: Índices de consumo reales y patrones (Electricidad).
Los valores indican que es posible reducir los índices de consumo de electricidad de 107,75
MWh/UP hasta 104,56 MWh/UP, con un ahorro de 3.19 MWh/UP de producción de muebles.
Los gráficos de índice de consumo contra madera aserrada realizada, permiten definir el valor de
la producción a partir del cual los índices de consumo se mantienen estables o varían poco.
Meses
Índice de consumo Real
(MWh/UP)
Índice de consumo Patrón (MWh/UP)
Año 2016
Año 2017
Año 2018
Año 2016
Año 2017
Año 2018
enero
60,77
80,21
106,51
58,97
77,84
103,36
febrero
86,09
110,02
70,46
83,54
106,76
68,37
marzo
246,64
75,62
66,40
239,34
73,38
64,44
abril
139,46
118,63
142,63
135,33
115,12
138,41
mayo
120,72
78,56
82,14
117,15
76,23
79,70
junio
77,48
82,64
146,41
75,18
80,19
142,08
julio
75,86
48,95
14,25
73,61
47,50
13,82
agosto
164,74
142,73
82,20
159,87
138,51
79,77
septiembre
274,66
83,11
39,06
266,53
80,65
37,90
octubre
246,41
116,81
53,47
239,11
113,35
51,89
noviembre
130,01
107,76
112,15
126,16
104,57
108,83
diciembre
134,90
65,56
95,13
130,91
63,62
92,32
Promedio
146,47
92,55
84,23
142,14
89,81
81,74
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 113 -
Figura 3: Índices de consumo de energía eléctrica vs producción.
Para evaluar la eficiencia del uso de los portadores energéticos del aserrío se utilizaron: índice
de eficiencia energética (IE), eficiencia ecológica (EE) e índice de emisiones (IES). (Colectivo de
Autores, 2006, Arrastía, 2010), la tabla 8 presenta los resultados de las diferentes eficiencias.
Tabla 7: Indicadores de eficiencia energética.
Indicadores de eficiencia energética
Energía eléctrica
Índice de consumo (IC)
107,75 MWh/UP
Índice de eficiencia energética (IE)
91%
Eficiencia ecológica (EE)
91%
Índice de emisiones (IES)
12Ton de CO
2
/UP
Como se puede observar en tabla 4 y figura1 el mayor portador energético del aserrío es la
electricidad siendo de 3878,86 TCC. En la tabla 5 se muestran los datos de la fábrica de
muebles “Imperio” I y II y la electricidad, con los cuales se conforman los gráficos de consumo de
electricidad y producción de muebles.
En la figura 2 se muestra la línea base y meta del consumo de electricidad respectivamente, en
la fábrica de mueble “Imperio” I y II, en correspondencia con los datos reportados en la tabla 5,
después de obtener línea base y meta consumo de electricidad vs muebles producidos. Dada la
unión de los datos, los coeficientes de correlación de la línea base son buenos y en el caso de la
línea meta, también se consideran buenos, (NC-ISO 50001 /2011).
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 114 -
La figura 2, muestra que hay un consumo de electricidad no asociado a la producción de 107,75
MWh/UP hasta 104,56 MWh/UP, lo cual representa un potencial de ahorro de un 3%. Estos
potenciales de ahorro son perfectamente alcanzables pues son obtenidos a partir de valores de
consumo real durante el mejor comportamiento del aserrío.
Los índices de consumo se obtienen dividiendo el consumo del portador energético entre la
producción realizada. Los índices de consumos reales son determinados a partir de todos los
puntos que conforman la línea base y los índices de consumo patrón son determinado a partir de
la línea de meta, en la tabla 6 se presentan los resultados. Los valores indican que es posible
reducir los índices de consumo de electricidad de 107,75MWh/UP hasta 104,56MWh/UP, con un
ahorro de 3.19 MWh/UP, (NC-ISO 50001/2015).
En estos gráficos de índices de consumo contra madera aserrada, se observa que a medida que
la producción aumenta es posible que aumente el consumo total de energía eléctrica, pero el
gasto energético por unidad de producto aumenta, existiendo un valor mínimo de la producción
donde el índice de consumo se mantiene estable.
En el caso de la producción de muebles que es objeto de estudio, se obtiene un valor de 3337
muebles producidos; sin embargo, en los valores de producción reportados en la tabla 5, esta
producción no se alcanza en ningún mes.
Los indicadores de eficiencia energética de las fábricas de muebles “Imperio” I y II se
comportaron de la siguiente forma: el índice de eficiencia energética está dado por los consumos
promedio de los patrones y el índice de consumos reales, tabla 6, por ciento que demuestra la
eficiencia energética de la fábrica utilizando la electricidad, de 91%.
La eficiencia ecológica es la relación entre el consumo de portadores energéticos dado por la
línea meta, por las emisiones que ello produce y el consumo de portadores energéticos real por
las emisiones, que es de 91%.
Para determinar las emisiones de CO
2
dado por el consumo de electricidad, se tuvo en cuenta el
factor de emisiones reportado por la Unión Nacional Eléctrica, (UNE de 1127 kgCO
2
/kWh,
(Arrastía, 2010) y este valor es de 12 T de CO
2
/UP.
Conclusiones.
Como se muestra en el trabajo el portador con mayor consumo es la electricidad, por lo que
se debe trabajar en este sentido para su disminución con el acomodo de carga y una mejor
utilización de esta energía en la producción, siendo factor fundamental para la elaboración de
los muebles. Esto conlleva a la mejora en los índices de consumo y su disminución para
lograr una mejor eficiencia por este concepto, en la producción de muebles en las dos
fábricas.
Es importante resaltar que, a pesar de lo planteado, los índices de eficiencia energética y el
índice ecológico se comportaron por encima del 90% y que la NC-ISO 50001/2011, es una
herramienta fundamental para comprobar cómo se comportan estos indicadores en el tiempo
que se realice el estudio.
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 24, No. 2, abril-junio pp.107-115, 2020
- 115 -
Bibliografía.
Aníbal, E., Borroto Nordelo & Monteagudo Yanes, J. P. (2006). Gestión energética en el sector
productivo y los servicios. Cienfuegos: Editorial Sur. Cuba.
Arrastía Ávila, M. A. (2010). Pequeñas acciones hacen grandes diferencias. Periódico Juventud
Rebelde, La Habana, Cuba. Disponible en www.juventudrebelde.cu/printed/icuba.pdf
Cuba, Oficina Nacional de Normalización. (2011). Norma Cubana. Sistemas de Gestión de la
Energía- Requisitos con orientación para su uso (ISO 50001:2011, IDT), La Habana, Cuba.
Disponible en www.nc.cubaindustria.cu
Husseing Despaigne, W. (2013). Factibilidad del empleo de la energía solar para el
calentamiento de agua en la lavandería del hospital “Dr. Juan Bruno Zayas Alfonso” de
Santiago de Cuba. Universidad de Oriente. Cuba.
Lesme Jaén, R., Oliva Ruiz, L. O. & Rodríguez Ortiz, L. A. (2018). Índices de eficiencia
energética de la fábrica de conservas “Ponupo” del municipio Songo-La Maya. Evento
Provincial 11 Congreso Internacional de Educación Superior, Universidad de Oriente,
Santiago de Cuba, Cuba.
Varela, L. M. (2018). Evaluación de los índices de consumo de portadores energéticos de la
Planta de Sueros Parenterales. Programa de mejoras. Tesis de grado, Centro de Energía
“Luis Fernando Brossard”, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba.
Fecha de recibido: 15 ene. 2020
Fecha de aprobado: 10 mar. 2020