lunes, 12 de mayo de 2014

Alumbrado LED

O de como conseguir unos muy importares ahorros de electricidad.

Hoy día tenemos la posibilidad de bajar nuestra factura energética pasándonos a la tecnología LED. Lo podemos hacer con unos costes muy bajos, consiguiendo amortizar la inversión muy rápidamente. Esto es especialmente aplicable (pero no exclusivamente) en caso de cambiar  lámparas (“bombillas”) incandescentes; las halógenas tan extendidas hoy día forman parte de este grupo.




Clásica halógena tipo dicroica.

Dentro de este tipo nos encontramos con dos casos distintos, las alimentadas directamente a 230 Voltios (V) ó a 12 V mediante un transformador. Es de destacar que los transformadores utilizados para estos fines tienen bastantes pérdidas*, como veremos.

*En algunos pocos casos, en lugar de un transformador electromagnético, disponen de uno electrónico, con muchas menos pérdidas.

Por tanto podrán darse tres posibilidades de sustitución:

CASO
TENEMOS
PASAMOS A
1
Alimentación a 230 V.
Directamente sustituimos la lámpara
2
Alimentación a 12 V.
Cambiamos la lámpara, dejando el transformador
3
Alimentación a 12 V.
Quitamos el transfo. y cambiamos lámpara *

* En este caso es necesario cambiar también el portalámparas.


Vamos a verlo con unos ejemplos.

CASO 1

Sustituiremos 4 lámparas de unos focos halógenos con una potencia (P) de 50 vatios (W) cada bombilla y alimentación directa a 230 V.



Mediante  pinza amperimétrica procedemos a medir la intensidad (I) que consumen las incandescentes.




0,87 amperios (A). Como sabemos que la potencia es igual al producto de la intensidad por la tensión (los 230 V)

P = 0,87 x 230 = 200,1 W

Como se ve, sale clavadito (50 x 4).

A su vez, la energía (E) se calcula simplemente multiplicando la P por el tiempo. Esto significa que si están 1 hora funcionando, consumen una energía de 200,1 Wh

Procedemos a reemplazar por “bombillas” LED.



En este caso

P = 0,13 x 230 = 29,9 W

Vemos una relación (200 / 30) de 6,6 veces menos consumoEsto supone un AHORRO DEL 85% (200 es a 100%, como 30 es a “X”%, X=15%; por tanto el Ahorro es 100% - 15% = 85%).

Lo importante de esto es que es con la misma cantidad y calidad de luz.

Remarcamos: Misma luz y consumo real, medido in situ. Nos da un valor por unidad de (29,9 / 4) de 7,47 W; muy bajo pero sensiblemente mayor a lo indicado por el fabricante (4 W).

¡¡ ESTO HAY QUE TENERLO EN CUENTA PARA COMPARAR OFERTAS !!

MÁS VENTAJAS

Una vida útil mucho mayor, estimada en 25.000 horas (más de 12 veces).

Otra consideración no desdeñable es la ínfima aportación de calor de los LEDs. Lo que puede suponer ahorro en aire acondicionado.


CASO 2

Sustituiremos 2 lámparas de una potencia (P) de 50 vatios (W) de alimentación a 12 V mediante transformador.





Mediante la pinza  procedemos a medir la intensidad (I) que consumen.



0,52 A
Análogamente al caso 1: la potencia es igual al producto de la intensidad por la tensión (los 230 V)

P = 0,52 x 230 = 119,6 W

Llama la atención que era de esperar 100 W, pues la Potencia nominal (Pn) de cada lámpara es de 50 W. Los casi 20 W restantes corresponden a las pérdidas que habíamos comentado de los transformadores. Resulta un consumo real de 59,8 W cada punto de luz.

Realizamos el cambio por 2 lamparas (“bombillas”) LED de una Pn de 5 W.



P = 0,23 x 230 = 52,9 W

Una relación (119,6 / 52,9) de 2,2 veces menos consumo. También con la misma cantidad y calidad de luz. Como vemos, interesante; aunque no tanto como en el caso anterior.

Resulta un AHORRO DEL 55,77% (119,6 es a 100%, como 52,9 es a “X”%, X = 44,23%; por tanto el Ahorro es 100% - 44,23% = 55,77%).
Por tanto vemos óptimo pasar al caso 3.


CASO 3

Paso natural que consiste en eliminar el transformador. Es necesario cambiar el portalámparas, pues dependiendo de la tensión de alimentación son distintas las “bombillas”.

Para el caso de una lampara, pasamos del transformador + lámpara halógena (CASO 2 consumo medido de 59,8 W) a una lámpara LED a 230 V “4 W” (como la del CASO 1, consumo medido de 7,47 W).

Logramos un AHORRO DEL 87,5%  (59.8 es a 100%, como 7,47 es a “X”%, X = 12,5%; por tanto el Ahorro es 100% - 12,5% = 87,5%).



RESUMEN:
CASO
TENEMOS
PASAMOS A
AHORRO
1
Alimentación a 230 V.
Directamente sustituimos la lámpara
85,00%
2
Alimentación a 12 V.
Cambiamos la lámpara, dejando el transformador
55,77%
3
Alimentación a 12 V.
Quitamos el transfo. y cambiamos lámp. y portalámparas.
87,50%



UNOS EJEMPLOS, para cada bombilla de 50 W pasada a LED

EJEMPLO A. Supongamos un comercio que abre de 9 a 13:30 y de 17 a 20:30.






Días para

En 1 h un consumo (kWh) de
precio En 1 Día amortizar
CASO Con  incand. Con  LEDs €/kWh AHORRO 1 €
1 0,050 0,007475 0,14 0,05 21
2 0,0598 0,02645 0,14 0,04 26,77
3 0,0598 0,007475 0,14 0,06 17,06

En el caso 3, En 17 días se amortiza cada euro invertido.


EJEMPLO B. Ahora un bar que abre a las 8 y cierra a las 23 h.





Días para

En 1 h un consumo (kWh) de
precio En 1 Día amortizar
CASO Con  incand. Con  LEDs €/kWh AHORRO 1 €
1 0,050 0,007475 0,14 0,09 11,2
2 0,0598 0,02645 0,14 0,07 14,28
3 0,0598 0,007475 0,14 0,11 9,10

En el caso 3, En poco más de 9 días se amortiza cada € invertido en 1 lampara.



lunes, 5 de mayo de 2014

Calentar agua con el sol ¡y sin problemas!



(ver entrada “INTRODUCCIÓN ENERGÍA SOLAR”)

O de como preparar Agua Caliente Sanitaria (ACS) con energía solar Fotovoltaica (FV).

Esto que es muy sencillo, hace poco tiempo hubiese sido una locura ¿qué ha pasado?

?

La evolución tecnológica y la producción en gran escala han abaratado de una manera espectacular el precio del panel solar o módulo fotovoltaico. Aquí se puede ver la evolución del precio de las células del panel solar. (fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaico)



¿Qué ventajas aporta la FV respecto al colector solar?


Sencillez. Los principales inconvenientes de una instalación solar con colectores son:


  • Sobrecalentamiento (verano, falta de consumo, fallo eléctrico).
  • Necesidad de anticongelante u otro sistema en climas con heladas. Esto supone un gran problema en caso de una fuga.


Todos estos problemas NO los tenemos con la generación fotovoltaica; además nos evitamos el inconveniente de tener que llevar dos tuberías. Resultando una instalación totalmente segura y recomendable, mucho más adecuada en un entorno donde no hay un mantenimiento constante*. Máxime en climas fríos por evitar el anticongelante y porque los módulos FV rinden más con frío.

También se puede añadir un menor peso en la cubierta, y un funcionamiento excelente los días de alternancia de nubes y claros.






¿Inconvenientes?

El único inconveniente es la necesidad de más superficie donde instalar las placas; siendo necesario no tener sombras.

De forma orientativa:

Nº de usuarios
Paneles (1,6 m²)
2
3
4
6
6
8


Para una instalación muy grande (hospitales...) sí sigue siendo ventajoso los colectores térmicos, por necesidades de espacio y por disponer de personal de mantenimiento.







¿Perspectiva de futuro?

Es muy posible que por fin en España*, algún día tengamos la posibilidad de intercambiar electricidad con la compañía suministradora, es lo que se conoce como BALANCE NETO.Cuando esto ocurra, con tan solo añadir un equipo, podremos aprovechar los excedentes de nuestra instalación solar ¡Aparte de calentar agua autoproducimos electricidad, consiguiendo un importante ahorro!


Países con balance neto: Alemania, Brasil, Bélgica, Costa Rica, Dinamarca, EEUU, Francia, Italia, Japón, México, Panamá, Portugal, Puerto Rico...