A lo largo de la evolución del ser humano se han desarrollado diferentes dispositivos y herramientas con la finalidad de facilitar el trabajo, ofrecer confort, diversión y seguridad; gran parte de este desarrollo tecnológico se da gracias a la capacidad de transformar los diferentes tipos de energías, como la mecánica (movimiento originado por caídas de agua, motores de combustión, aire, marejadas), la química y la solar, en electricidad.
La ventaja de la energía eléctrica es que puede ser transportada instantáneamente desde las fuentes de generación hasta los centros de consumo en donde se transforma en energía mecánica, luz, calor, etc. a través de motores, lámparas y resistencias eléctricas.
Con la finalidad de poder entender los parámetros básicos que intervienen en los costos y tamaño de las instalaciones eléctricas ponemos a consideración los siguientes conceptos.
La energía eléctrica básicamente consiste en hacer circular electrones libres a través de conductores, dispositivos y equipos. La fuerza con que estos electrones libres se mueven se les llama tensión eléctrica, comúnmente llamado voltaje (por sus unidades, los volts).
El número de electrones libres que se desplazan por un punto dado en la unidad de tiempo es la corriente eléctrica, cuyas unidades son los amperes: el producto de estos parámetros da la potencia eléctrica, que es la fuerza por la cantidad de electrones, cuyas unidades son los watts.
El tiempo que se usa esta potencia da como resultado la energía eléctrica cuyas unidades son watts-hora. Todo aquel dispositivo o equipo que utiliza energía eléctrica para funcionar se le llama carga (motores, lámparas, electrodomésticos, hornos, etc.) y generalmente tiene indicada la potencia (watts) que utiliza para funcionar satisfactoriamente.
Dado que no es económicamente rentable el almacenar energía eléctrica en grandes cantidades, ésta se debe producir en el mismo momento en que se consume o utiliza, de tal forma que el dimensionamiento de las fuentes de generación y los elementos de la instalación (conductores, protecciones, elementos de seccionamiento, etc.) se diseñan y/o seleccionan en base a la tensión (volts) y la demanda expresada en corriente (amperes) y/o potencia (watts), que tiene que transportar desde la generación hasta los elementos de consumo (cargas).
La energía eléctrica (kWh), conocida comúnmente como consumo, está relacionada directamente con el tiempo que se utiliza un dispositivo, esta energía se traduce en la cantidad de materia prima que requieren las fuentes para poder generarla (m3 de agua, barriles de combustóleo, cantidad de vapor, etc.), de tal forma que en el costo del servicio de energía eléctrica debe de estar reflejado el costo de la energía consumida (kWh), el nivel de tensión (Volts) y demanda (kW).
Ver también: 12 lugares para encontrar la potencia eléctrica
En las tarifas domesticas (1) y las de pequeños comercios o micro empresas (2) se cobra el consumo de energía (kWh), mientras que en las tarifas 3 y OM usadas en pequeños y medianas empresas y comercios además de la energía se cobra la demanda (kW) máxima que se tuvo en el mes (cuadros 1 y 2):
Los costos de energía dependen básicamente de los costos de producción y los costos de la demanda de la infraestructura necesaria para trasportar la energía desde las fuentes de generación hasta el punto de consumo.
De acuerdo con lo anterior, para reducir el costo de facturación de energía eléctrica es necesario disminuir el consumo (kWh) utilizando equipo más eficiente, disminuir las pérdidas a lo largo de los conductores y dispositivos de las instalaciones, desconectar los equipos que no se usen y evitar las fugas a tierra, que se dan por fallas en el aislamiento de las conexiones o del cableado.
En servicios con tarifas 2 y 3 donde se cobra la demanda (kW) es necesario tener una adecuada administración del uso en el tiempo de los equipos y dispositivos disminuyendo la simultaneidad, en la medida de lo posible, de la puesta en servicio de éstos, dado que la medición indica la demanda media en kilowatts durante cualquier intervalo de 15 minutos en el periodo de la facturación.
Una instalación eléctrica debe ser segura para las personas y sus propiedades. Para cuidar este punto, la Secretaría de Energía emitió la NOM-001-SEDE vigente, que tiene como objetivo establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones.
En forma general, la NOM indica el tamaño mínimo de los conductores, la capacidad máxima de las protecciones, conexión de puesta a tierra, tamaño de tuberías o canalizaciones para alojar los conductores, entre otras especificaciones.
Para el ahorro de energía las oportunidades están en utilizar equipos o dispositivos más eficientes (alumbrado, motores, acondicionadores de aire, refrigeración), disminuir la generación de calor al utilizar conductores seguros y económicamente rentables, revisar puntos de uniones o conexiones (tornillos, empalmes o uniones entre conductores) y evitar fugas a tierra. En los servicios que tengan tarifa 3, OM, HM debe cuidarse la demanda máxima que se registra cada mes, para lo cual es necesario llevar una administración adecuada de la hora en que se ponen en servicio los equipo. Lo ideal es que la demanda cada hora sea la misma.
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