Equipos de ahorro energético lumínico

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14 de sept. de 2011

Optimización de la Tensión 12% de ahorro en Restaurante McDonald´s



Información general

Optimización de la tensión es un término que se utiliza comúnmente para referirse a la conocida técnica de ahorro de energía para reducir la tensión de suministro eléctrico a un sitio con el fin de reducir las pérdidas en equipos.

Optimización de la tensión actúa reduciendo las pérdidas en equipos eléctricos
- lo que reduce el consumo de energía, las emisiones de CO2 y su factura de electricidad!

La vida útil de los equipos también se extiende (por lo general funciona el refrigerador en el voltaje reducido), con la consiguiente reducción en los costos de mantenimiento.

También conocido como "regulación de la tensión", "gestión de la tensión" y otros términos, la técnica ha sido entendida por muchos años, y recientemente ha recibido un creciente interés como un medio eficaz de reducir las facturas de electricidad, con un ahorro de hasta un 15% que se dio cuenta en muchos sitios, y hasta un 20% en algunos sitios. (Ahorro de hasta un 25% o más son posibles, pero no muy probable).

El voltaje suministrado a muchos locales es mucho mayor de lo que debe ser, dando lugar a pérdidas excesivas en muchos tipos de equipos. Esto es en parte debido a la necesidad de que las caídas de voltaje a través de la red de suministro, pero es también una consecuencia de la armonización de la tensión de alimentación en toda Europa.

Suministro de armonización

La tensión del suministro eléctrico en toda Europa ha sido objeto de armonización a 230 V ± 10% (ver EN 50160:2007 "Características de la tensión suministrada por las redes de distribución pública" ) , con lo que los límites de suministro legal de 207-253 voltios.

En el Reino Unido, los límites legales de suministro aún no se han armonizado plenamente, con una tolerancia de un poco más estricta aún en vigor: 230V +10% / 6% (216 a 253 voltios). (Ver N º 2665 por el instrumento legal "Seguridad Eléctrica, Calidad y Continuidad Reglamento 2002 " )

Tensiones de alimentación permanecen prácticamente sin cambios

El Reino Unido desde hace muchos años una fuente estándar (fase-neutro) la tensión de 240V ± 6%, mientras que la Europa continental tenía un nivel de oferta nominal de 220V. En algunas regiones utilizan diferentes tensiones nominales (que varía entre 220 y 250), pero la amplia tolerancia de la gama de alimentación de nuevo armonizado ha significado que no había ningún incentivo para que los proveedores hagan un cambio real, como los límites de suministro de edad se encuentran casi en su totalidad dentro de la nueva límites! Por lo tanto las tensiones de alimentación actual se han mantenido prácticamente sin cambios como resultado de la armonización.

La tensión media en el Reino Unido sigue siendo alrededor de 242V. (239V en Irlanda del Norte, 235V en la República de Irlanda - ver el estudio de las tensiones de sitio .)

Esto significa que en la mayoría de los sitios, el equipo eléctrico está funcionando a un voltaje mucho mayor que la necesaria, lo que resulta en pérdidas excesivas.

Voltaje óptimo de los equipos

La Institución de Ingenieros Eléctricos recomendó en un informe de 1996 que para la seguridad de todos los equipos eléctricos necesarios para probar todo el rango de 230V +10% -14%, por lo que todos los aparatos producidos desde entonces, debe ser capaz de trabajar a partir de 198-253V. Esto permitió que los nuevos límites inferior y superior más un margen del 4% de las caídas de tensión dentro de la instalación.

El Reglamento de cableado IEE 17 ª edición (BS 7671:2008), en el Apéndice 12 "La caída de tensión en las instalaciones de los consumidores", especifica un valor máximo de caída de tensión del 3% para la iluminación y del 5% para todos los usos, donde la oferta es directamente de un sistema de distribución pública. (Gotas más grandes, de 6% y 8%, son permisibles con una oferta privada.) La implicación es que los equipos eléctricos deben ser capaces de operar en el rango de 230V +10% / -15% (185.5 a 253 voltios).

De ello se desprende, pues, que no debería haber ningún problema en los equipos eléctricos de funcionamiento más dentro de la gama de alimentación de 207-253 voltios estándar.

De hecho, muchos elementos del equipo puede haber sido diseñado para funcionar a 220 voltios, que era el voltaje estándar en la mayoría de los países europeos hasta hace poco.

Equipo que opera a un voltaje superior al realmente necesario puede (ya menudo lo hace) dar lugar a pérdidas de energía excesiva en forma de calor.

El voltaje óptimo para un sitio por lo tanto, puede ser inferior a la tensión realmente suministrada en el sitio, aunque el voltaje óptimo real dependerá del tipo de equipo en el sitio. El propósito principal de la optimización de tensión es reducir el voltaje a este nivel óptimo.

Equipos de reducción de voltaje

Hay varias maneras de implementar la reducción del voltaje en un sitio.

Transformador de alimentación del grifo hacia abajo

Este enfoque se puede tomar si el sitio tiene su propio transformador de alta o media tensión, y si hay una configuración adecuada del grifo en el transformador que permiten la tensión que se reduzca en la cuantía necesaria. Todo lo que hay que hacer es cortar el suministro durante unos minutos, mientras que el ajuste de la derivación en el transformador se cambia.

Una ventaja evidente de este enfoque es el muy bajo costo involucrado. Sin embargo, una desventaja importante es el riesgo de la tensión en el lugar de convertirse en demasiado bajo si (o cuando) la tensión en la red de suministro de baja a un nivel inferior.

Los grifos de un transformador de alimentación suelen estar configurados para permitir las variaciones de la tensión de la red de suministro, de modo que la tensión de sitio es poco probable que variar del rango de 230 V ± 10%.Cambiar los grifos para dar un voltaje de salida menor aumento de la probabilidad de que la tensión de salida sea demasiado baja.

Relación fija la reducción de voltaje del transformador

Si grifo abajo del transformador de alimentación no es una opción, entonces un diseño especial relación fija la reducción de tensión del transformador se puede instalar en el circuito principal de suministro de la página. Un número de transformadores que estén disponibles.

Estos proporción fija de transformadores suelen tener un número de ajustes de derivación, permitiendo que el grado de reducción de la tensión que se establece en el momento de la instalación (o en el momento de su fabricación).

Este tipo de transformador por lo general proporciona un grado de supresión transitoria.

Algunos tipos también incorporan especial armónica de reducción de bobinados - a pesar de muchos sitios que se beneficiarán de la optimización de voltaje no tienen un problema con los armónicos lo que esta característica puede ser innecesaria para muchas aplicaciones.

Una serie de diseños también incorporan bobinas para reducir el desequilibrio de fase de tensión en sistemas de 3 fases (aunque la traza de tensión que aparece en la página siguiente, grabada en un sitio que utiliza uno de estos transformadores, sugiere que esta característica no puede ser muy eficaz).

Una desventaja de relación fija transformadores es que - como para el suministro del transformador del grifo hacia abajo - el sitio es vulnerable a la caída de tensión de red.

(Ver el gráfico en la página siguiente para ver una ilustración de las consecuencias de este problema.)

Regulador de voltaje (estabilizador)

Tal vez el mejor enfoque para la reducción del voltaje de aplicación es la instalación de un regulador de tensión (también conocido como un estabilizador de tensión).

Este tipo de equipo se asegurará de que la tensión en el sitio se mantiene en el nivel deseado, independientemente de los cambios en la tensión de la red.

También se asegurará de que las tensiones de fase están correctamente equilibradas - para ayudar a mejorar la eficiencia y confiabilidad del equipo.

Reguladores de voltaje son más complejos que la tensión de reducción de relación fija de transformadores, aunque en la práctica a menudo no son más caros. Sin embargo, tienen dos ventajas significativas en comparación con el tipo de relación fija:

  • Estricto control de la tensión de salida (por lo general un margen de ± 1%), junto con el equilibrio adecuado de las tensiones de fase, permite la reducción del voltaje en general mayor - dar un mayor ahorro de energía y un menor coste total de ciclo de vida que las típicas de las soluciones de relación fija.
  • El sitio no es vulnerable a los cambios en la tensión de la red, ya que el regulador mantiene la tensión de salida deseada en todo momento.

Un ejemplo de los beneficios del regulador de tensión se muestra en la siguiente tabla:



3-fase de tensión de la optimización

El siguiente gráfico muestra la reducción en el poder en un sistema de tres fases, cuando las tensiones se han reducido, estables y equilibradas. Los datos fueron registrados en la puesta en marcha de un regulador de voltaje en un hotel.
El efecto del regulador de tensión en el equilibrio de las tensiones de fase se puede ver claramente.


Efectos equipo

El ahorro de energía se logra mediante la reducción de las pérdidas en los equipos que se suministran, y varían según el tipo de equipo. Si la carga es lineal, una reducción de la tensión de 240 a 230 se reducirá el consumo de energía en un 8%, mientras que una reducción a 220 voltios producirá un ahorro de 16%.

Sin embargo, el equipo seguirá funcionando correctamente en el voltaje reducido, ya que todavía está dentro de los límites legales, y por lo general también se beneficia de la mayor vida útil. Sin embargo, la reducción de voltaje no funciona con todo tipo de carga. Accionamientos de velocidad variable del inversor de alta frecuencia balastos de iluminación y el modo de conmutación de alimentación, por ejemplo, por lo general no significativos ahorros a tensión reducida - porque la tensión de alimentación a la carga se genera por vía electrónica y no se ve afectado por la tensión de alimentación. Con control de temperatura de calefacción es otro tipo de carga, no el ahorro de energía se obtendrá, como el calentador todavía tendrá que consumir la misma cantidad de energía para realizar la función requerida.

A pesar de que pueden no ser aplicables a todos los sitios o todos los tipos de equipos, la reducción de voltaje es sin embargo un muy eficaz de ahorro de energía técnica que se utiliza con gran éxito en muchos sitios, y está bien vale la pena considerar como parte de su energía en general la estrategia de reducción.

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