Mejorar la calidad de energía eléctrica, como medida de prevención en el medio ambiente y contribuir a tener un mundo mejor reduciendo en nivel de contaminación.
Lopez Chavez Alexis 430 A Física
Investigación
DONDE PUEDE ORIGINARSE LA MALA CALIDAD DE ENERGÍA.
Tienen dos tipos de orígenes, los externos y los internos al Sistema Eléctrico. Los disturbios de origen externos son los producidos por las descargas atmosféricas (rayos) en las líneas eléctricas, contactos incidentales entre dos líneas eléctricas principalmente. Los de origen internos son producidos por la operación de dispositivos de desconexión, conmutación electrónica (drive´s, PLC´s, computadoras, etc.), arranque de motores, entre otros
Los equipos electrónicos modernos (computadoras, variadores de frecuencia, UPS, balastos electrónicos) utilizan un dispositivo de electrónica de potencia (diodos, transistores y tiristores) que convierten la corriente alterna en corriente directa y trabajan en un modo de interrupción (switching), que funciona a manera de pulsaciones que no tienen forma de onda de voltaje sinusoidal. Al resultar corrientes no sinusoidales se produce la distorsión armónica y consumos no lineales.
Problemas que genera la mala calidad de energía Generación de corrientes armónicas. Fugas de corriente en la red de tierra. Variaciones de voltaje. Estos fenómenos técnicos ocurren por dos razones principalmente: La instalación de equipo electrónico en un ambiente determinado sin haber hecho las modificaciones necesarias en la instalación eléctrica, de tal manera que no hay un equilibrio entre el consumo de energía y la instalación que soporta este consumo. La construcción de edificaciones sin el conocimiento de la carga eléctrica que se requerirá.
PROBLEMÁTICA ACTUAL EN LA CALIDAD DE LA RED ELÉCTRICA EN EDIFICIOS
1. Filtrado de armónicos Es común que en la red eléctrica de un edificio ocurra lo que se conoce como distorsión armónica. Esta problemática consiste en una malformación de la corriente eléctrica que llega a nuestros hogares y empresas. Esta malformación está originada por los equipos electrónicos que consumen energía eléctrica de una forma “no lineal”, es decir, de una forma no continua en el tiempo. Esta distorsión se puede descomponer en diferentes componentes, conocidas como armónicos. Los armónicos son una realidad muy presente en nuestra red eléctrica, van en aumento y por tanto los problemas que provocan cada vez tienen mayor impacto en las instalaciones. Esto hace que la necesidad de corregir dichos armónicos crezca a un ritmo cada vez mayor, aunque esto depende del abonado, ya que no existen medidas penalizadoras por parte de las distribuidoras de energía.
2. Compensación de energía reactiva La compensación de energía reactiva tanto en baja como en alta tensión sigue siendo fundamental para el ahorro energético de las empresas. La energía reactiva se asocia a todos los aparatos que para su funcionamiento precisen corriente alterna. Esta energía no hay que producirla, sino transportarla, lo que provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras. Por tanto, la energía reactiva no produce un trabajo útil y es necesario neutralizarla o compensarla. Una de las principales consecuencias es que la transformación y compensación de esta energía genera unos costes que las compañías distribuidoras de energía nos aplican en la factura eléctrica. 3. Equilibrado de fases Otro motivo de pérdida de energía en el sistema eléctrico de distribución trifásica es el desequilibrio de las cargas. Pero, en este caso, salvo recomendaciones generales de reparto equilibrado dirigidas a los instaladores, no existen acciones encaminadas a persuadir al consumidor para que procure el equilibrio de su carga, como sí ocurre con la penalización de reactiva.
SOLUCIÓN APORTADA POR CLYSEMA A LA CALIDAD DE LA RED ELÉCTRICA
Recientemente, Clysema ha abordado un proyecto de eficiencia energética con este tipo de problemática. Para solucionarlo, se han instalado equipos de filtrado para mejora de red en varios edificios multiusos. Los equipos se conectan eléctricamente a los cuadros generales de baja tensión de los edificios en los que existen cargas de diferente naturaleza: iluminación, climatización, motores, ordenadores, etc. Para ello, se ha realizado la configuración de los equipos con la siguiente prioridad de filtrado:
1º Filtrado de armónicos Ventajas generales del filtrado de armónicos: Consigue una onda senoidal mejorada. Aumenta la eficiencia y la vida de la instalación. Reduce calentamientos, pérdidas y envejecimiento en cables. Reduce calentamientos en motores y variadores. Disminuye la potencia activa, posibilidad de ajustar la potencia contratada. Reduce problemas en sistemas de comunicación y equipos informáticos. Reduce las interferencias electromagnéticas. Permite cumplir la normativa relativa a distorsiones en la red.
2º Compensación de la energía reactiva Ventajas generales de compensar la energía reactiva: Evitamos el complemento de energía reactiva o el recargo de reactiva de la factura eléctrica. Aumentamos la capacidad de nuestra línea o transformador propio según el caso. Mejora la tensión de red. Disminuyen las caídas de tensión. Disminuyen las pérdidas de energía. Menores pérdidas por efecto Joule.
3º Equilibrio de fases Ventajas del tratamiento del desequilibrio trifásico: Protege el cable de neutro de calentamientos y envejecimiento. Evita falsas alarmas debidas a desequilibrios locales de tensiones. Disminuye la potencia activa consumida. Evita tensiones neutro-tierra elevadas y el posible quemado de equipos de poco consumo.
CALIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
La calidad de la energía se entiende cuando la energía eléctrica es suministrada a los equipos y dispositivos con las características y condiciones adecuadas que les permita mantener su continuidad sin que se afecte su desempeño ni provoque fallas a sus componentes.
La calidad de suministro eléctrico es la normalización del suministro eléctrico mediante reglas que fijan los niveles, parámetros básicos, forma de onda, armónicos, niveles de distorsión armónica, interrupciones, etc.
ORIGENES
Una de las formas de mejorar la eficiencia energética de un edificio es mejorar la calidad de su red eléctrica. Habitualmente, existen distorsiones, sobrecargas o pérdidas de energía que hacen que el sistema eléctrico del edificio pierda eficiencia y empeore la calidad de su red. Hablamos de edificios de oficinas, empresas, industrias, salas de servidores u hogares
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Mejorar la iluminación en casa: Se recomienda poner bombillas LED en lámparas, focos, etc. que se tenga en casa, ya que son las más eficientes del mercado.
Automatización en zonas de paso: Es conveniente instalar detectores de presencia en vestíbulos, garajes o zonas comunes para que las luces se enciendan y apaguen de manera automática.
Reducir el uso: Es preferible apagar los aparatos eléctricos cuando no estén en uso, porque además de disminuir el consumo energético, ayuda a prolongar su vida útil. Un ejemplo es desenchufar el cargador del móvil si ya no está cumpliendo su función
Renovar equipos: Cuando exista la necesidad de renovar los electrodomésticos, lo aconsejable es comprar aquellos que tengan la etiqueta con eficiencia energética.
Vigilar la temperatura de los frigoríficos: Consumen cerca de 30% de la electricidad de los hogares. Por ello, es importante regular correctamente su temperatura (5ºC en la nevera y -18ºC en el congelador).
Mantener en buen estado los aparatos: Limpiar los filtros o la suciedad incrustada de los equipos contribuye al ahorro energético
Ahorrar agua: Lo ideal es ducharse en lugar de bañarse y evitar utilizar agua caliente cuando no sea necesario. Si es posible, instalar reductores volumétricos en la ducha y aireadores en los grifos.
Luz solar: Aprovechar al máximo la luz natural en las actividades diarias y así, de paso, poder evitar un uso irracional de la luz artificial.
Movilidad sostenible: Siempre que se pueda, es preferible moverse en transporte público, bicicleta, vehículos eléctricos o andando. En caso de tener que desplazarse en coches privados, se recomienda optimizar los viajes.
En conclusión
Como se ha mencionado anteriormente, los sistemas de red eléctrica sufren constantemente distorsiones, sobrecargas y desequilibrios. Y todo ello se refleja en la factura eléctrica. Para ello, es necesario intervenir y realizar actuaciones en la instalación eléctrica, como son el filtrado de armónicos, la compensación de la energía reactiva o el equilibrado de fases. El objetivo, obtener una red eléctrica del edificio más limpia, y como consecuencia, el ahorro de consumo eléctrico y la mejora de la eficiencia energética de la instalación
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