José garza Castillón 11430030Carlos Darío Espinoza Villarreal 10430285

iNSTITUTO tecnologico de piedras negras

Conocer las pérdidas de energía en las instalaciones eléctricas.

Taller de Investigación II

PROLOGOEste proyecto se basara en el consumo de energía de una casa hogar, en general; nos hablara sobre el consumo general así como ejemplos de cuantos equipos gastan tanta energía en si incluso cuando estén apagados, además de alternativas de como utilizaríamos esa energía, también el uso en general del proyecto sus ventajas al usarlo, y también como su justificaciones e implementación en casa. Detallaremos el cómo elaborarlo y sus especificaciones más adelante explicaremos como funciona.

INTRODUCCION

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Hablaremos sobres los antecedentes primero que nada mencionaremos ejemplos parecidos o incluso basados en energías alternas que nos dieron ideas de cómo de los cuales nos basamos.

También hablaremos de los problemas de los cuales nos basamos para idear este proyecto, dichos estos problemas podemos deducir las justificaciones del proyecto así como sus límites, beneficios y ventajas.

Mostraremos los conceptos básicos que se podrían utilizar para la investigación del proyecto.

Utilizaremos un cronograma para mostrar aproximadamente como se podrían tardar en la elaboración de la investigación además de las muchas actividades mencionadas en dicho cronograma.

Por último veremos los anexos y fuentes de información utilizadas.

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIONEn los últimos años se han desarrollado muchos productos para el ahorro de energía en varios países debido a la necesidad de reducir costos en beneficio a la economía y al medio ambiente.

Entre las novedades están los dispositivos que utilizan radiofrecuencia, por ejemplo apagadores de luz, controles para iluminación, centros de entretenimiento y para la velocidad de ventiladores.

También se ha creado un control para el agua que permite seleccionar agua caliente con el fin de evitar el desperdicio de agua fría, funciona mediante una señal por radiofrecuencia que activa el dispositivo.

En cuanto al clima en casas habitación, un sistema para ahorrar energía es el de suelo radiante que era utilizado desde la antigüedad por países como Roma y España en la época medieval, se trata de introducir calor en el suelo y dejar que la radiación ambiente las casas.

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Esto se conseguía construyendo canales por debajo del suelo y haciendo circular aire caliente por ellos. Hoy en día se ha modernizado este sistema con tuberías de polietileno por las cuales circula agua entre 35º y 45º C. Ahora es muy importante seguir generando ideas aprovechando la tecnología para mejorar nuestra calidad de vida y ayudar también al medio ambiente.

Estos son algunos ejemplos de proyectos basados en un principio de nuestro proyecto:

1. Protocolo para crear un sistema para reducir energía mediante el control de temperatura en casas habitación :

Utilizar un circuito electrónico con sensores, actuadores y comunicación RF para Controlar y homogenizar la temperatura de habitaciones.

2. Control de la iluminación para estacionamientos, oficinas y otras instalaciones :

Con el uso de relojes horarios y contactores es posible diseñar distintas arquitecturas de control que permitan encender y apagar luminarias. Por ejemplo, adelantar la hora de trabajo es una buena política para que a las 18:00 horas las luminarias automáticamente se apaguen.

3. Control de los bancos de condensadores fijos :

Con el mismo reloj horario es posible controlar los bancos de condensadores para que éstos trabajen sólo en las horas de mayor consumo. De esta forma, se evita que queden conectados en la noche y los fines de semana.

4. Control de la facturación :

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Tanto en una Pyme como en una gran compañía minera es posible instalar una plataforma de equipos de medida que permita monitorear y gestionar la red eléctrica, establecer las áreas de mayor consumo, determinar los problemas de calidad de energía y entregar alarmas que permitan detectar problemas en las máquinas antes que ocurran. La solución es "un traje a la medida" de cada empresa y se debe evaluar las necesidades del cliente para desarrollar una solución. Sin embargo, ésta es la herramienta más fuerte para tomar las decisiones de compra, ya sea para la producción o para la mejora del sistema. Además, permite definir si la opción tarifaria contratada es la más conveniente.

Figura 2

5. Baterías automáticas de condensadores :

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Estas baterías sólo evitan el recargo en la factura, pero no disminuyen las corrientes aguas abajo. Si se realizara una compensación puntual de las cargas, lograríamos disminuir las corrientes por toda la red y además evitar el recargo en la facturación. Las baterías de condensadores son muy sensibles a los armónicos y, en muchos casos, hay que instalar bancos con un nivel superior en voltaje y Kvar nominales. En otros, se deben instalar filtros de rechazo para evitar la resonancia (ver figura 3).

6.   Control de demanda :

Para controlar fácilmente la demanda de una red, es necesario instalar una o más centrales de medida con salidas de control. Estas deben poseer alarmas con setpoint para definir un umbral como la potencia activa total. Así, cuando se llega a un cierto valor de KW, por ejemplo, es posible "botar" una o más cargas que están previamente estipuladas para salir de servicio. Con ello, podremos controlar la demanda y no exceder los límites contratados. Para sistemas pequeños, la salida de disparo de la central de medida puede ir directamente a la carga, mientras que en sistemas más complejos se puede implementar un PLC para hacer esta tarea bajo una estructura de control avanzada (ver figura 4).

7. Control de cargas sensibles :

Bajo la misma topología anterior hay que configurar el medidor con alarmas más avanzadas, como por ejemplo sobretensiones, pérdida de una o dos fases, sobre corrientes residuales, etc. Estos fenómenos pueden destruir los equipos antes que se disparen los interruptores, por lo que logramos una protección adicional en nuestro sistema sin incurrir en nuevos dispositivos de control y protección (ver figura 4).

PLANTIAMIENTO DEL PROBLEMA

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OBJETIVOS:

Principal :

Al realizar esta investigación, seremos capaces de poder clasificar por orden de prioridad las causas de fallas en sistemas de redes eléctricas y diseñar un aparato que ayude a prevenir y evitar desperfectos en el cableado.

Secundarios :

El aparato que menos consume es el que está apagado. Por lo tanto, este equipo debe de ser capaz de apagar por completo una carga conectada a un circuito.

El sistema se alimentara principalmente de la fuente renovable de poder en caso contrario de la fuente de red.

DELIMITACIONES:

La investigación buscará las principales causas de fallas en las instalaciones eléctricas. No se abocará al desarrollo de conductores de nueva generación, ni tampoco buscara reformar el sistema de distribución de energía eléctrica; ya que para lograr tales objetivos es necesaria una investigación más extensa.

ANEXO

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Consumo por hora de algunos electrodomésticos

Aparato electrodoméstico

Consumo

(en Kilovatio-

hora)1

Consumo

(en vatio-hora)1

acondicionador de aire (compacto o split) de

2300fg/h0,99 kWh 990 Wh

aspiradora (grande) 0,35 kWh 350 Wh

batidora (de brazo) 0,20 kWh 200 Wh

calefactor (grande) 2,50 kWh 2500 Wh

calentador de agua con tanque 1,50 kWh 1500 Wh

caloventor 2,00 kWh 2000 Wh

computadora 0,36 kWh 360 Wh

equipo de audio (pequeño) 0,018 kWh 18 Wh

extractor de aire (cocina) 0,12 kWh 120 Wh

Congelador (1100 fg/h) 0,15 kWh 150 Wh

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Consumo por hora de algunos electrodomésticos

Aparato electrodoméstico

Consumo

(en Kilovatio-

hora)1

Consumo

(en vatio-hora)1

horno de microondas 1,30 kWh 1300 Wh

lámpara de 100 Wh 0,10 kWh 100 Wh

lámpara de 60 W 0,06 kWh 60 Wh

lámpara de 75 W 0,075 kWh 75 Wh

lavarropas automático 2,20 kWh 2200 Wh

lavarropas semiautomático o manual 0,70 kWh 700 Wh

licuadora 0,35 kWh 350 Wh

lustra aspiradora 0,30 kWh 300 Wh

máquina de coser 0,075 kWh 75 Wh

plancha (para ropa) automática 1,00 kWh 1000 Wh

plancha (de ropa) común 0,55 kWh 550 Wh

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Consumo por hora de algunos electrodomésticos

Aparato electrodoméstico

Consumo

(en Kilovatio-

hora)1

Consumo

(en vatio-hora)1

procesador de alimentos 0,25 kWh 250 Wh

purificador de aire 0,10 kWh 100 Wh

radio 0,08 kWh 80 Wh

radiograbador (pequeño) 0,008 kWh 8 Wh

radiograbador con CD 0,038 kWh 38 Wh

refrigerador (de 13 pies) 0,265 kWh 265 Wh

refrigerador con freezer (¼ HP) 0,184 kWh 184 Wh

refrigerador con freezer (½ HP) 0,368 kWh 368 Wh

renovador de aire 0,065 kWh 65 Wh

secador de cabello mediano 0,70 kWh 700 Wh

secarropas centrífugo 0,20 kWh 200 Wh

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Consumo por hora de algunos electrodomésticos

Aparato electrodoméstico

Consumo

(en Kilovatio-

hora)1

Consumo

(en vatio-hora)1

secarropas con resistencia 2,00 kWh 2000 Wh

televisor (21”) 0,115 kWh 115 Wh

televisor (29”) 0,205 kWh 205 Wh

tostadora 0,80 kWh 800 Wh

tubo fluorescente (105 Wh) 0,135 kWh 135 Wh

turboventilador 0,184 kWh 184 Wh

ventilador de techo (pequeño) 0,10 kWh 100 Wh

ventilador (grande) 0,20 kWh 200 Wh

ventilador (mediano) 0,10 kWh100 Wh

FUENTES DE INFORMACION1. Análisis introductorio de circuitos eléctricos; Robert L. Boletad. 3ª edición; trillas.2. Control Systems Engineering; Norman S. Nise; 2a edition; Addison- Weasley.

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3. http://www.sadm.gob.mx/PortalSadm/jsp/prensa.jsp?id=387 ; Servicios de agua y drenaje de Monterrey.

4. Metodología de la investigación. Roberto Hernandez Sampieri. 4ª Edicion.

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