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Viernes, 14 de noviembre del 2008
Análisis de un folleto de un aparato milagroso para el ahorro energético
ADVERTENCIA: ESTE ARTÍCULO CONTIENE ALGÚN ERROR QUE SERÁ SUBSANADO EN BREVE.
ANTECEDENTES
Un cliente, de un cliente – Ya saben – ha recibido un curioso panfleto titulado “Nuevas oportunidades para un ahorro energético rápido, eficiente y eficaz”.
Empresas que presentan productos milagrosos que consiguen resultados increíbles ya no son patrimonio exclusivo de la teletienda o de las carretas del lejano oeste. El sector industrial mueve muchos millones de euros al año como para dejar escapar una oportunidad semejante.
Siempre hay empresarios que no dominan el tema de la electricidad, pero que ven que su recibo es muy elevado. Este empresario tiene la sensación de que el consumo eléctrico es un gasto que realmente no le aporta nada tangible, con lo que es, algo cercano al derroche. Y este pensamiento es lo que, estos vendedores, aprovechan como cebo para colocar sus productos.
OBJETO
El presente artículo pretende rebatir lo expuesto, tanto en el panfleto como en la web del fabricante, y concluir que dicha tecnología no puede conseguir tales ahorros, además de incumplir la normativa española de instalaciones eléctricas.
Para realizar esta argumentación utilizaré leyes físicas y electrotécnicas además de la legislación en materia eléctrica que está en vigor en España a día de hoy.
EL PANFLETO
Hay más documentos del estilo al que centrará el presente artículo, pero a petición de mi cliente voy a explicar por qué este sistema no puede funcionar cuando menos alcanzar los ahorros prometidos.
El panfleto lo promueve la empresa Produsol que son distribuidores de Power Electronics Systems (PE-Sys).
Si todavía no ha leído el panfleto lo puede descargar pinchando aquí.
En él hay un tema que predomina: El ahorro. Según ellos los ahorros en el consumo llegarán a estar entre el 20 y el 30% pero pueden ser muy superiores a largo plazo (hasta el 50%) ya que las luminarias alargarán su vida útil. Voy a repetirlo por si hay algún lector dormido: HASTA EL 50 % DE AHORRO.
También hay un gran ahorro en motores, pero en esto no se hace tanto hincapié.
Sobre el panfleto diré que sospecho que la persona que lo ha escrito,simplemente se ha encargado de traducirlo y que además no posee demasiados conocimientos eléctricos ya que usa términos técnicos en su variante en inglés como HPS (High Pressure Sodium) o mal traducidos como Ignición que se confunde con arranque.
EL INVENTO - TECNOLOGÍA EN QUE SE BASA
Estas empresas aseguran que instalando uno de sus equipos se consigue reducir hasta la mitad los consumos, este milagro de la eficiencia energética está basado en “el control del flujo de voltaje necesario” que se hace para el “aprovechamiento de la capacidad sobrante”.
Según ellos las lámparas pueden trabajar en un rango de tensión de +- 10% y los “motores eléctricos se instalan en promedio con una capacidad sobrante del 50%”, esto último no sé qué significa.Quisiera destacar esta gráfica en la que se ve cómo afectan al voltaje una serie de sus productos:
Según pueden ver en esta imagen lo que hace es reducir la tensión al valor mínimo con el que pueden funcionar las cargas. Estos aparatos no son más que reguladores de tensión.
Como no quiero que tengan ninguna duda de cómo funciona voy a utilizar dos de los casos que PES estudia en su web con unos resultados extraordinarios. Les adjunto los documentos en los que explican las bonanzas del experimento.
A- Ayuntamiento de Budapest (Hungría) – Descargar el documento
Según se explica en el documento adjunto se instalaron equipos reguladores de tensión para el alumbrado público de la ciudad, además se programaron mediante el reloj que incorporan de modo que durante la noche se redujese la tensión de los circuitos que abastecen las farolas a 205 V, consiguieron un ahorro del 27%
B- Empresa Comverse – Descargar el documento
Según se explica en el documento adjunto instalaron una serie de equipos en distintos edificios y consiguieron unos ahorros enormes según se muestra a continuación.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA A LA EXPLICACIÓN
Hay dos sencillas leyes de la física que se necesitan conocer:
1- La ley de Ohm. Ésta dice que la resistencia (R) que opone un elemento al paso de la corriente eléctrica (I) es igual a la tensión (V) a la que está sometido dividido entre la corriente (I) que le atraviesa.
La única de las tres magnitudes que es invariable es la resistencia, que es una propiedad intrínseca de los elementos que componen la instalación.
2- La potencia aparente (S) es igual al producto de la Tensión (V) por la corriente (I).
Han de tener en cuenta que en la factura eléctrica los conceptos que se cobran están íntimamente ligados con la potencia aparente (S) como es la potencia activa (P) y la energía consumida. P depende de S y del Cosφ (Ver este artículo), pero ninguno de estos aparatos lo modifica. La energía además depende del tiempo, concepto que para todos pasa igual.
PORQUÉ NO PUEDE FUNCIONAR - EXPLICACIÓN TÉCNICA
Se debe tener en cuenta una cosa que se dice en el folleto “Respeto absoluto de instalaciones existentes”, es decir, no van a modificar nada, sólo instalar el aparato.
Si no hay modificaciones, la resistencia (R) permanecerá constante como se ha explicado. Si se reduce la tensión un 10% (de 230 a 205 V) la intensidad aumentará un 10% para que se siga cumpliendo la ley de Ohm.
Si reducimos un 10% la tensión, pero aumentamos la corriente un 10% vemos que la potencia no varía, con lo que, podríamos decir que la factura tampoco. Aunque esto no es cierto ya que hay que tener en cuenta las pérdidas producidas en la transformación de la energía en el regulador de tensión. Vean dos ejemplos de instalación y cómo afectan estas pérdidas:
EJEMPLO 1: En esta instalación se ha regulado el 100% de la carga que será de 100 A, disminuyendo la tensión un 10% en toda la instalación (205V). Si disminuye la tensión un 10% aumentará la corriente demandada por las cargas para realizar el mismo trabajo otro 10%. Con lo que la instalación demandará a la red de distribución un 10% más de corriente, 110 A. Supongamos, además, que la instalación tiene un Cosφ = 0,9.
La compañía distribuidora hace las mediciones aguas arriba de la regulación (Tensión 230 V) y el Cosφ no varía ya que el aparato no lo modifica, con lo que a priori la corriente que medirá será de 100 A, pero habrá que tener en cuenta las pérdidas porcentuales en la transformación. Así la corriente demandada aumentará proporcionalmente al valor de las pérdidas. Supongamos unas pérdidas del 2% para ambos casos:
ANTES DE LA REGULACIÓN: P = V x I x Cosφ = 230 x 100 x 0,9 = 20.700 W = 20,70 kW
DESPUÉS DE LA REGULACIÓN: P = V x I x Cosφ x K = 230 x 100 x 0,9 x 1,02 = 20.741,40 W = 20,74 kW - Aumento del consumo del 2%.
EJEMPLO 2: En esta instalación se ha regulado el 20% (20 A) y otro 80% no se modifica (80 A). Las pérdidas sólo afectarán al 20% de la instalación. Así la potencia a facturar será:
ANTES DE LA REGULACIÓN: P = V x I x Cosφ = 230 x (80 + 20) x 0,9 = 20.700 W = 20,70 kW
DESPUÉS DE LA REGULACIÓN: P = V x I x Cosφ = 230 x (80 + (20 x 1,02)) x 0,9 = 20.782,80 W = 20,78 kW - Aumento consumo del 0,4%.
PORQUÉ ES ILEGAL
El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión en su ITC-BT-19 punto 2.2.2 dice:
"[...] la caída de tensión entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización sea, [...] menor del 3 % de la tensión nominal hara cualquier circuito interior de viviendas, y para otras instalaciones interiores o receptoras, del 3 % para alumbrado y del 5 % para los demás usos. Esta caída de tensión se calculará considerando alimentados todos los aparatos de utilización susceptibles de funcionar simultáneamente."
Teniendo en cuenta estos valores encontramos que las tensiones mínimas que pueden llegar a cada aparato serán:
Alumbrado: La tensión mínima será de 223,10 V (una caída del 3% de 230 V).
Fuerza: La tensión mínima será de 218,5 V para cargas monofásicas y de 380 V para cargas trifásicas (una caída del 5%).
Se ha visto en apartados anteriores que la caída de tensión que estos reguladores de tensión están aplicando es de cerca del 10% algo totalmente prohibido por el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión tanto para fuerza como alumbrado, ya sean trifásicos o monofásicos.
LAS SUPUESTAS VENTAJAS
A parte del ahorro directo que proporciona el aparato (Ya demostrado que falso) se le atribuyen ciertas ventajas:
A- Respeto de las inversiones, es decir, no se modificarán las instalaciones existentes. Esto es un principio del ahorro energético y de la optimización. Los procesos no se han de ver alterados por la optimización de los mismos. Las baterías de condensadores o los filtros de armónicos también respetan las inversiones y, prácticamente todos los aparatos destinados a estos fines.
B- "Ausencia absoluta de armónicos y distorsiones electromagnéticas". Estos reguladores de tensión no incluyen ningún tipo de filtro para garantizar la ausencia de perturbaciones. Con lo que entiendo que esta cita se refiere a que este producto no provoca armónicos.
C- Aumento de la vida útil de los equipos. Esto no está tan claro, pero adjuntan unas gráficas en las que se ve cómo afecta la reducción de tensión a las lámparas de Vapor de Sodio a Alta Presión (VSAP).
En estas gráficas se ve cómo con menor tensión las horas de vida de las lámparas aumenta, pero también como disminuye el flujo luminoso. Tomando esto como cierto, hay un relativo beneficio, pero también un perjuicio.
RESUMEN Y CONCLUSIONES
Según nos explican tanto el distribuidor como el fabricante la tecnología está basada en la reducción de la tensión en la instalación. Como ya se ha visto, esto sólo provoca el aumento de la potencia activa que medirá el contador de la compañía y también el coste en el recibo, aunque éste sea mínimo.
Además esta técnica no está permitida por el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión por producir caídas de tensión superiores a las fijadas en su ITC-BT-19.
Con lo que además de conseguir resultados opuestos a los prometidos es un producto que hace que las instalaciones no se acojan a la legalidad vigente.
Como ya dije en los antecedentes, es uno de otros “producto milagro” que no cumplen lo que prometen y que utilizan publicidad engañosa.
Me gustaría que en los comentarios, ustedes, lectores contaran sus experiencias con otros productos del estilo – Que haberlos haylos – y cómo podemos evitar estas intrusiones de timadores en el gremio y en el sector.
Todo lo que comentas es cierto, pero en relación al aparato que criticas no lo es del todo.
Por supuesto que no existe ningún artilujio milagroso que ahorre energia realizando el mismo "trabajo". Por suspuesto que con este sistema obtienes un considerable ahorro energetico, pero lo haces a costa de una reducción del "trabajo" (en este caso la luminosidad, lux producidos por las lámparas). Este sistema, o uno muy similar, lo utilizan todos los ayuntamientos en el alumbrado público de sus calles utilizando un dispositivo denominado estabilizador-reductor estático de tensión por medio del cual, a partir de cierta hora de la madrugada se reduce la tensión de alimentación de las lámparas. Esto provoca, por supuesto, una reducción en la luminosidad de las lámparas pero no es tan apreciable (ya que a la hora en que se produce el tráfico es reducido) como lo es el ahorro energético. Todo lo anterior queda mucho más claro en la siguiente página
http://www.altervac.com/Alumbrado.htm
Por otra parte, lo que comentas de que es un sistema ilegal ya que no cumple la ITC 19 del REBT, tampoco estoy de acuerdo. Según el Reglamento, y escribo literal: "La sección de los conductores a utilizar se determinará de forma que la caída de tensión entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización sea, salvo lo prescrito en las Instrucciones particulares, menor del 3 % de la tensión nominal para cualquier circuito interior de viviendas, y para otras instalaciones interiores o receptoras, del 3 % para alumbrado y del 5 % para los demás usos". Como puedes comprobar esa caída de tensión es desde el origen de la instalación hasta el punto de utilización, en nuestro caso el punto de utilización sería el punto dende conectas ese aparatito "milagroso", otra cosa ya es el aparto que tu quieras utilizar en tu instalación.
Un simil de funcionamiento de este sistema, salvando las diferencias, seria una lámpara halógena de las que se pueden regular su intensidad. Si yo giro el regulador (potenciometro) de manera que su resistencia aumente, la tensión que aplico a la lámpara es menor, la intensidad luminica sería menor, pero tambien sería menor el consumo de potencia. Si por el contrario giro el regulador en sentido contrario, hago que la resistencia del potenciometro disminuya, la intensidad de la lámpara también aumenta con el consiguiente aumento de consumo.
Necesito meditar un poco más sobre el asunto antes de rebatir nada.
Gracias por el comentario y por haber leído el artículo.
Bajar la tensión de alimentación a los aparatos de consumo, normalmente producen un pequeño descenso de su consumo, pero a costa de bajar en la misma proporción su rendimiento (menos luz, menos "fuerza" de las máquinas...) y ni qué decir de las lámparas que necesitan una tensión minima para arracar como las fluorescentes o dowligths, sobre todo cuando están a media vida. Aquellos listos se creen que han descubierto la pólvora. El reglamento de baja tensión hace referencia a la caída de tensión por los cables de distribución, para que sean de una sección adecuada al consumo. Para que ellos mismos no provoquen caída de tensión en sus diferentes tramos. Nada que ver con este tipo de cacharros.
De todas maneras es un artículo muy bueno porque aunque estos aparatos puedan tener alguna ventaja en alguna aplicación concreta, no están siendo horados al presentarlo así.
Tras leer la página que me facilitaste (http://www.altervac.com/Alumbrado.htm) he de decir que tienes razón. Que al reducir la tensión también lo hace la potencia a razón del cuadrado de la reducción.
Aunque sigo opinando que incumple el REBT ITC-19 2.2.2 que dice "entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización" y creo que es cualquier punto incluye la luminaria. No obstante creo que esto no es significativo.
Al montar esos aparatos con ese sistema de rectificación habrá qué ver el nivel de armónicos que provocan (Supongo que tendrán un tercer armónico muy alto) y si estos son problemáticos.
Dame dos o tres días para pensar qué hago con el artículo. Si lo actualizo corregido, lo suprimo o lo dejo (tachado) pero advirtiendo que contiene errores. Ahora mismo me decanto por remendarlo, incluyendo como fuente la web que me indicaste.
Muchas gracias y perdona la demora, pero entre que he tenido mucho curro antes y, ahora por pereza lo he dejado.
Un saludo.
Xavier
Gracias por participar.
He de reconocer que el artículo a parte de contener varios errores lo tengo olvidado.
Prometo echar un ojo a esto que me escribes y reescribir el artículo.
Un Saludo y, gracias de nuevo.
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