Economizadores de aire acondicionado

Gracias a la implementación de economizadores de aire acondicionado, un club deportivo en Zapopan, Jalisco, logró ahorrar más de la mitad de la energía eléctrica que consumía el equipo anterior.

Debido al alto costo operativo de los equipos de acondicionamiento ambiental, la sustitución de equipos obsoletos por otros más eficientes y equipados con un sistema de control automático es una opción sumamente rentable para las empresas que requieren de estas tecnologías en su día a día.
Los economizadores son un sistema de control excelente, que consisten en un conjunto de ventilas (dampers) motorizadas y sensores con su respectivo sistema de control, que juntos deciden cuándo y cuánto aire fresco proveniente del exterior es necesario introducir al ambiente a través del equipo de acondicionamiento ambiental, en lugar de recircular y enfriar el aire del ambiente. Los ahorros que conlleva esta tecnología se dan cuando al operar el economizador deja de funcionar el compresor del equipo de aire acondicionado, disminuyendo así el consumo de energía eléctrica.

EL CASO DEL GIMNASIO

Gimnasio Vivo 47 es un club deportivo ubicado en Zapopan, Jalisco, que ofrece numerosas actividades físicas, por lo que la eficiencia de los sistemas de ventilación y acondicionamiento del aire es imprescindible a lo largo de todo el día.

El gimnasio tiene un contrato con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en tarifa HM. Antes de la realización del proyecto tenía una demanda eléctrica de 183 kW, con un consumo de energía de 750 654 kWh al año, que representaba un costo de $1 538 946.70 pesos anuales. Inicialmente, el gimnasio contaba con siete equipos tipo paquete de 10 TR y 12 TR, que en conjunto sumaban 76 TR, con una demanda de 95.02 kW y un consumo de 228 048 kWh/año. Para determinar su eficiencia, se realizó un levantamiento de información técnica, así como mediciones de los principales parámetros eléctricos.

Objetivo

Se buscó reemplazar el sistema de aire acondicionado obsoleto con más de 10 años de operación, altos costos de mantenimiento y pérdidas de aire acondicionado en los ductos, por un sistema de alta eficiencia con equipos que utilizan refrigerante ecológico y dimensionados con base en las necesidades de enfriamiento actuales, que cuentan con economizadores para aprovechar el aire fresco del exterior.

Ver también: Viviendas ahorradoras de energía

El proyecto

Previo a la mejora de los equipos que conformaban el sistema de aire acondicionado, se realizó un análisis de cargas térmicas para determinar la necesidad real de enfriamiento de las áreas del gimnasio.

Además, debido a que las temperaturas exteriores durante las mañanas y noches del otoño e invierno en Guadalajara son inferiores a la temperatura de confort deseada, se propuso la instalación de economizadores de aire acondicionado a los nuevos equipos tipo paquete marca Trane.

Con el objetivo de determinar cuántas horas operarían los economizadores, se consideró la información climatológica de diseño de Guadalajara, donde se constató que 839 horas al año —dentro del horario de 8 a 16 horas— tienen temperaturas de 55 °F (12.7 °C) a 69 °F (20.5 °C). Si se parte de que la temperatura del setpoint del gimnasio es de 74 °F (24 °C), sería posible reducir       839 h/año de las 2400 h/año de operación del economizador.

Con base en este potencial de reducción, se realizó el desglose de tiempos de operación por día. Al tomar en cuenta la temperatura promedio de cada temporada, se decidió reducir la operación de los aires acondicionado una hora en la mañana y una hora en la noche durante las épocas de otoño e invierno, reduciendo 748 horas de uso del aire acondicionado, esto es, de 2 400 a 1 664 horas por año.

Ahorros

Al comparar la situación original y la situación propuesta se obtuvieron los resultados presentados en la Tabla 1 y la Tabla 2.

Para finalizar, cabe mencionar que el proceso, desde los cálculos para verificar la necesidad de enfriamiento real hasta la instalación de los nuevos equipos, duró poco más de seis meses.

Las acciones realizadas devinieron en ahorros significativos que fueron evidentes en la factura del servicio de energía desde el primer mes. Fue tal el éxito obtenido, que actualmente se encuentran en planes de cambiar la iluminación a focos LED en otras sucursales.

25 años del FIDE trabajando por la eficiencia energética

A lo largo de sus 25 años, el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE) ha sido capaz de convocar voluntades, conjuntar esfuerzos, concienciar sobre la importancia del ahorro de energía y concertar la participación de los agentes involucrados en el proceso.

Desde su creación en 1990, el FIDE ha tenido por objetivo inducir y promover el empleo racional de la energía eléctrica en la industria, la agricultura y los servicios, incidir en los hábitos de la población, y prestar servicios de asistencia técnica a los consumidores, tendientes al ahorro de energía y que impliquen un beneficio de carácter social o colectivo, en forma paralela y complementaria a la acción de la Comisión Federalde Electricidad (CFE) en materia de ahorro de energía.

Ver también: Ahorro de energía.

Acorde con estos propósitos, el trabajo y campo de acción del Fideicomiso han evolucionado para responder a las necesidades del sector energético. Por ello es posible identificar al menos cinco grandes etapas del desarrollo del FIDE a lo largo de este cuarto de siglo:

1. Proyectos demostrativos y de cultura del ahorro (1990). El FIDE realizó los primeros proyectos demostrativos en eficiencia energética para conocer las áreas de oportunidad y potenciales de ahorro existentes, así como demostrar su factibilidad y conveniencia. Poco tiempo después y haciendo uso de sus recursos patrimoniales, el Fideicomiso comenzó a ofrecer créditos a empresas de los sectores productivos, a tasas blandas y con periodos cortos de recuperación, para implementar proyectos de eficiencia energética y ahorro de energía.


2. Atención al sector doméstico en iluminación (1996). Durante esta etapa se implementaron los primeros programas de sustitución de lámparas incandescentes por fluorescentes compactas autobalastradas (LFCA) para usuarios de instalaciones eléctricas residenciales. Posteriormente, se implementaron programas de mayor escala, entregando cerca de 60 millones de LFCA a usuarios residenciales entre 1996 y 2012. Las acciones iniciadas en esta etapa continúan actualmente con la implementación de la última fase de atención al sector doméstico. Contando los 40 millones de LFCA que se distribuirán en poblaciones rurales, en total se habrán colocado más de 100 millones de focos ahorradores en todo el país, prácticamente eliminando los focos incandescentes y sentando un precedente a nivel mundial.


3. Incentivos para la transformación del mercado (1998). Se introdujeron proyectos de segunda generación con el fin de acelerar la transformación del mercado mediante estímulos económicos para la adquisición de equipos de alta eficiencia. Estos estímulos impulsaron una mayor oferta y demanda de equipos, financiamiento y servicios para el ahorro de energía eléctrica. Uno de los primeros fue el Programa de Motores Eléctricos y Compresores de Alta Eficiencia, realizado con un préstamo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), este programa operó entre 1998 y 2000, e incorporó 211 500 motores eficientes al parque industrial mexicano, una cifra considerable si se toma en cuenta que en aquel entonces menos de 3% de los motores del país eran de alta eficiencia. Asimismo, facilitó la entrada de la norma NOM-016-ENER-2010, donde se establecen los estándares de eficiencia para evitar el regreso de los motores ineficientes al mercado. Gracias a la combinación de estas acciones, 98% de los motores eléctricos comercializados en México son de alta eficiencia


4. Programas multicriterio (2002). Estos programas, que empezaron a atender necesidades energéticas, económicas y medioambientales, requirieron de un esquema de operación basado en un amplio acuerdo de ingeniería financiera en alianza con otros actores. Bajo un innovador mecanismo financiero que consistió en la apertura de una línea para el descuento de títulos de crédito de Nacional Financiera (Nafin) al FIDE, con garantía de la CFE se realizó el primer programa a nivel internacional para la sustitución de refrigeradores ineficientes en el sector doméstico. En sus diferentes etapas, este programa colocó 1.8 millones de refrigeradores eficientes. De la mano de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales se desarrolló una infraestructura de Centros de Acopio y Destrucción (CAyD) para la extracción de los gases refrigerantes y disposición final de los equipos retirados, logrando con ello considerables beneficios ambientales. Actualmente opera un programa similar, con la participación de la Secretaría de Energía y de Economía, la CFE y Nafin, dirigido a las micro, pequeñas y medianas empresas, para la modernización de sus equipos.


5. Apoyo a la sustentabilidad energética (2013). La etapa más reciente de ampliación del campo de trabajo del FIDE ha seguido los compromisos nacionales establecidos en la legislación, los cuales determinan la reducción en la generación de energía con combustibles fósiles. Por ello, se ha intensificado la promoción de la generación de energía con recursos renovables y se ha incrementado el financiamiento de proyectos fotovoltaicos y de generación distribuida, en particular de cogeneración y microgeneración, tanto para empresas como para el sector residencial. Una de las mayores contribuciones del FIDE ha consistido en superar el escepticismo de los usuarios sobre la viabilidad y conveniencia del ahorro de energía eléctrica, logro que puede constatarse en los resultados obtenidos hasta el momento:

TWh: Terawatts hora.

tCO2e: Toneladas de bióxido de carbono evitadas

MW: Megawatts

MDP: Millones de pesos

7 beneficios del tubo conduit de polietileno de alta densidad para instalaciones subterráneas

En entradas anteriores se ha abordado la importancia de las redes subterráneas, las normas que se deben cumplir y el tipo de materiales que se requieren para tener instalaciones eléctricas residenciales confiables y seguras. En esta ocasión se tocarán los beneficios que la tubería de Polietileno de Alta Densidad (PAD) en rollo ofrece para este tipo de instalaciones.

En un principio, existían dos tipos de tubería PAD: una con un perfil corrugado por la parte exterior y lisa por dentro, que originalmente se fabricaba en tramos de 6 m; y otra tubería totalmente lisa por fuera y por dentro, ésta última tenía un beneficio adicional, que se podía fabricar en rollo en diferentes longitudes.

Ambas tuberías cumplen con las especificaciones que marca la CFE, en sus normas de referencia (NRF057-2009), la limitante que tenía la corrugada en tramos era que no se podía instalar bajo condiciones de niveles freáticos altos (que se encuentre agua a menos de 40 cm del nivel de suelo), porque en estos casos se debían utilizar tramos continuos, de registro a registro, sin uniones. De ahí que, forzosamente, el instalador tenía que emplear tubería lisa, sin embargo esto implica un trabajo mucho más agresivo, porque para ello se requieren grúas y maquinaria pesada, que permitan su transporte; su manejo, debido a su peso, no se puede realizar con la mano del hombre, esto trae consigo mucho más riesgo para el instalador, que requiere mayor tiempo para colocarla, factores que la hacen más costosa.

La tubería PAD en rollo es una tubería corrugada por la parte exterior y lisa por dentro que, gracias a su presentación, cumple con las especificaciones que marca la CFE para garantizar la continuidad entre líneas de registro a registro sin necesidad de uniones.

Ver también: 4 etapas para el inicio de obra en instalaciones subterráneas

Los beneficios de la tubería de PAD en rollo son importantes:

1. Aplicación sencilla. Gracias a la longitud de los rollos (200 m para 2", 95 m para 3" y 50 m para 4"), se pueden realizar tendidos de registro a registro, disminuyendo el tiempo de instalación.


2. Fácil manejo. No requieres de grúas o maquinaria pesada para colocarla, en comparación con la tubería lisa.


3. Reduce el tiempo de trabajo. El tiempo de instalación es menor ya que una sola persona puede manejar el rollo de tubería de PAD, sin necesidad de equipo especial.


4. No guarda memoria. La tubería no requiere calentarse para que pierda la memoria de las curvas, y el corte de la misma se realiza de una manera mucho más rápida y segura.


5. Almacenaje sencillo. Su presentación en rollo es única, ya que éste viene emplayado, lo que ayuda a conservar el diámetro sin deformaciones, beneficiando el almacenaje, pues se pueden estibar los rollos sin riesgo de que se colapsen. Además, se reducen considerablemente los espacios para su almacenamiento dentro de la bodega.


6. No existen desperdicios. Otro beneficio adicional es que no existen desperdicios, ya que cada rollo de tubería de PAD incluye un cople, lo que garantiza la utilización de material al 100%.


7. Presentaciones con guía. En algunas marcas, los rollos de 2" y 3" incluyen una guía para facilitar aún más la instalación eléctrica de registro a registro.


8. Con lubricante. Algunas marcas incluyen en sus rollos un sobre o frasco pequeño de lubricante, haciendo sencillo el trabajo del instalador, en caso de que sea necesario realizar un acoplamiento.

Recuerda, la tubería de PAD ofrece muchos beneficios para tus instalaciones eléctricas subterráneas; es una buena opción para que seas más competitivo en el mercado.

4 etapas para el inicio de obra en instalaciones subterráneas

La CFE establece procedimientos, técnicas y recomendaciones que se deben de cumplir durante la construcción de redes de distribución subterránea por parte de terceros, sin menoscabo de lo establecido en el “Procedimiento para la construcción de obras por terceros” (Proter), “Procedimiento para la revisión de proyectos y supervisión de la construcción de redes subterráneas”, y “Procedimiento para la atención de solicitudes de servicio” (Proasol).

Cuando sea impráctico el uso de estas normas, debe obtenerse una aprobación especial para cualquier desviación, la cual será otorgada por la Subgerencia de Distribución correspondiente.

Aprobación del proyecto


Una vez revisado el proyecto y de encontrarlo correcto, la CFE enviará al interesado o representante la autorización del proyecto.



Convenio de construcción


Se deben tener liquidadas las aportaciones fijadas tanto en el oficio resolutivo, como en el de aprobación de proyecto.

El interesado tiene que acudir a las oficinas de la CFE con la documentación que acredite debidamente la personalidad de quien vaya a firmar el convenio. En el momento en que el Convenio de Obra quede formalizado, la CFE entregará al interesado o representante, el plano y copia de la memoria técnica descriptiva, aprobados. El contratista debe notificar a la CFE el día en que iniciará la construcción y el nombre del residente o residentes de la obra, y a su vez la CFE nombrará oficialmente a un supervisor quien abrirá la bitácora de obra correspondiente.



Bitácora de la obra


La bitácora debe ser un libro empastado con original y dos copias, foliado.

Las anotaciones deben realizarse todos los días laborables en la obra, indicando los trabajos realizados, acuerdos y modificaciones pequeñas al proyecto aprobado. La bitácora tiene validez oficial; al finalizar cada nota diaria, ésta debe firmarla el residente y el supervisor.

Si por algún motivo no se encontrara el supervisor durante la construcción de una sección de la obra, quedará asentado que se podrán hacer muestreos, excavando o desarmando accesorios, y en caso de encontrarse alguna anomalía, se debe revisar toda la sección minuciosamente y si es necesario rehacerse todo.

En caso de que el supervisor detecte una deficiencia que por su importancia la considerara relevante, independientemente del registro en la bitácora, se ratificará por escrito para su corrección oportuna al representante e interesado.


Ver también: 11 consideraciones generales para la instalación de bancos de ductos



Canalización a cielo abierto




Esta actividad a su vez se subdivide en las siguientes etapas:


• Trazo.

El trazo debe respetar los planos de proyecto e indicaciones de la supervisión de obra de la CFE, y realizarse con equipo topográfico, evitando en lo posible interferencias y cruzamientos con otras instalaciones existentes.

En caso de encontrarse con otra instalación de servicio, ya sea teléfonos, agua potable, drenaje o alumbrado, se tiene que coordinar con la supervisión de la CFE, a fin de determinar una solución a la intersección.

El trazo de la trinchera se hará con pintura sobre banquetas y con cal sobre terracerías, al igual que la ubicación de registros, pozos de visita y bases para equipo.


• Excavación de zanjas.

La excavación se puede llevar a cabo por medios manuales, principalmente en donde se encuentren materiales sueltos como arena o de aglomerado como tepetate, arcilla, etcétera.

La excavación por medios mecánicos no es muy recomendable en lugares donde existan otras instalaciones de servicio. Las dimensiones de la zanja dependen del tipo de banco de ductos a instalar, de acuerdo a las Normas de Distribución, Construcción de Líneas Subterráneas.


• Banco de ductos.

Se deben emplear ductos de polietileno de alta densidad, como el PAD en rollo (disponible en 2”, 3” y 4”). En los Planos de Proyecto de Obra Civil se indicará el diámetro, número de ductos y profundidad conforme a las normas. La unión entre los bancos de ductos y los registros debe ser hermética. En terrenos con nivel freático muy alto, se utilizarán ductos de PAD o PADC en tramos continuos entre registro y registro.

En casos excepcionales se permitirá el uso de coples herméticos que cumplan con la NRF-057-CFE o uniones termofusionadas. El PAD en rollo cumple con los requisitos que pide la norma en este punto, lo que garantiza la hermeticidad sin necesidad de uniones; sin embargo, en caso de ser necesario se ha incluido en cada rollo dos ligas y un cople, con el que se realiza el acople más seguro para instalaciones subterráneas.


• Suministro de material para relleno producto de banco.

Cuando por alguna razón sea necesario suministrar material para relleno producto de banco, éste debe ser material inerte y libre de arcillas expansivas; su aprobación se debe determinar por medio de muestras y pruebas obtenidas del banco de material, por cualquier laboratorio autorizado por la CFE, el cual dictaminará por escrito su empleo como relleno.

5 tipos de líneas de distribución en instalaciones de media y baja tensión

Los fraccionamientos, comercios, hoteles, hospitales y las industrias, requieren un diseño especial de sus instalaciones subterráneas acorde a sus necesidades energéticas.

Para contar con instalaciones eléctricas residenciales seguras, los sistemas de distribución subterráneos que las alimentan deben diseñarse en forma eficiente y cumpliendo con los lineamientos marcados por las Normas de Distribución de la CFE.

A continuación te presentamos 4 tipos de líneas de distribución en instalaciones de media y baja tensión:

Distribución residencial


Esta distribución engloba todas las instalaciones eléctricas residenciales existentes, siempre y cuando estén dentro de los parámetros que marca la CFE.

Se deben emplear preferentemente sistemas monofásicos. Cuando la carga residencial sea alta se analizará la conveniencia de utilizar un sistema trifásico.

Se podrán utilizar los siguientes tipos de configuración:


1. ) Anillo de operación radial.
   


2. ) Radial con las siguientes restricciones:
   
   
   1. Se podrán conectar como máximo 2 transformadores monofásicos o trifásicos sólo en sistemas de 200 A.
   
   
   2. De un sistema aéreo existente se podrán derivar tantos ramales radiales (según punto anterior 1) como lo permitan las condiciones operativas del circuito.
   
   
   3. Para el caso de circuitos totalmente subterráneos se instalarán indicadores de falla tanto en la derivación como en el circuito alimentador.

En el caso de las transiciones aéreosubterráneas, se debe emplear tubería de polietileno de alta densidad de color negro y cumplir con la prueba de contenido de negro de humo.



Distribución comercial y turística


Se utilizará un sistema 3F-4H y su configuración será en Anillo Operación Radial.

Cuando los circuitos alimentadores aéreos existentes que se utilicen para alimentar sean 3F-3H, se recomienda correr el neutro desde la Subestación alimentadora hasta el sitio a alimentar. Este cuarto hilo se utilizará como neutro común para los circuitos subterráneos en media y baja tensión, y la CFE hará los cálculos necesarios del calibre del conductor.

Las Normas de Distribución establecidas por la CFE fueron creadas para uniformar la calidad y simplificar la construcción de líneas y redes subterráneas conforme a un criterio técnico-económico.




Distribución comercial y turística, y edificios que requieren alta confiabilidad


Se consideran edificios de alta confiabilidad: hospitales, clínicas, laboratorios y demás instalaciones, donde se requiere garantizar una continuidad de la energía eléctrica las 24 horas del día.


Ver también: 2 tipos de redes subterráneas en México

Aquí se empleará un sistema 3F-4H y la configuración de la alimentación será selectiva, mediante dos o más alimentadores que parten de una misma o diferentes subestaciones de distribución.

En este caso cada alimentador se diseñará de acuerdo a las cargas de operación y de emergencia; la conexión a la carga se hará con un seccionador con transferencia automática. Lo anterior se aplicará en hoteles de gran turismo, edificios altos (donde la distribución no puede realizarse con transformadores a nivel de piso), centros de convenciones, o donde se requiera de acuerdo a la importancia estratégica de la instalación.



Distribución industrial


Se empleará un sistema de 600 A, 3F-4H en el circuito alimentador.



Distribución en poblaciones rurales rehabilitadas, colonias, conjuntos habitacionales y fraccionamientos con vivienda de interés social, popular y económica


Este tipo de distribución hoy en día es el más empleado en el país, ya que el mayor nivel de electrificación se encuentra en los fraccionamientos con vivienda de interés social. Para ello, se deben emplear sistemas monofásicos en configuración radial.

Cuando el número de viviendas requiera sistemas de más de 200 A, se debe analizar desde el punto de vista económico si es conveniente aplicar el contenido de la sección de Distribución residencial enunciada en la primer parte del artículo.


1. El uso de múltiples derivaciones de ramales radiales sólo se permite en sistemas de 200 A.


2. Cuando el desarrollo se proyecte con ramales radiales monofásicos, la demanda máxima permisible en cada ramal debe ser el resultado de realizar un análisis de coordinación de protecciones, determinando la capacidad máxima del ramal, la cual debe estar limitada a evitar la salida del circuito por una operación por desbalance, cuidando la capacidad del codo fusible.


3. Se deben instalar indicadores de falla al inicio de los ramales y se emplearán transformadores sin indicador de falla.


4. No se podrán realizar derivaciones de un circuito troncal de 600 A mediante el uso de conectores múltiple o empalmes separables.

Como puedes ver, este tema es muy complejo y engloba bastantes factores. En esta entrada tocamos algunos de los requerimientos técnicos que solicita la CFE para tener instalaciones eléctricas confiables, seguras y eficientes.

Si requieres mayor información, consulta las normas de CFE-BMT-DP, sección 02 Diseño y proyecto en baja y media tensión.

Desperdicio de energía eléctrica en México

Aunque en los últimos años México ha logrado importantes avances en materia de ahorro de energía eléctrica, persisten graves distorsiones en prácticamente toda la cadena de la actividad económica, que provocan desperdicio de electricidad.

Estudios oficiales revelan que anualmente se pierde aproximadamente 15% de la electricidad que se produce a nivel nacional, incluida la generada por productores externos o privados. Es decir, de 266 mil 450 Gigawatts Hora (GWh) que se generan, aproximadamente 39 mil 967 se desperdician tanto por procesos productivos ineficientes, como por el uso de tecnologías obsoletas y hasta por el robo del insumo.

El problema es serio, porque la electricidad que se desperdicia equivale al consumo que realizarían 5.4 millones de mexicanos con contrato de conexión al servicio público de energía eléctrica.

Diversas voces indican que la situación actual exige cambiar la forma en que se produce y consume la energía eléctrica, para garantizar un desarrollo económico sustentable, al mismo tiempo que se satisfacen las necesidades por medio del uso racional de los recursos y de las tecnologías.

La Secretaría de Energía reconoce la importancia de este tema como centro de una política energética sólida y sustentable. Si bien es cierto que se pueden llevar a cabo un sinfín de acciones encaminadas a impulsar el uso eficiente de la energía –por ejemplo migrar a sistemas de iluminación ahorradores, promover la sustitución de electrodomésticos de elevado consumo del recurso, instalar motores y bombas de alto rendimiento en la industria, establecer códigos de construcción que fomenten una utilización racional de la energía y expandir los sistemas de recuperación de calor industrial– es indispensable la participación de todos los actores, desde el propio generador, la Comisión Federal de Electricidad (CFE), hasta el último consumidor.

De acuerdo con el estudio Costo-Beneficio de Proyectos de Eficiencia 2012, elaborado por la CFE, la única empresa estatal generadora de electricidad afronta un problema de ineficiencia y obsolescencia de sus equipos (tienen una antigüedad superior a los 25 años), lo que provoca que se desaproveche energía eléctrica en las áreas de generación, transmisión y distribución.

Actualmente, el área de generación está desaprovechando 6.2 millones de Kilowatts Hora (kWh), que equivalen a 10.4 millones de pesos anuales; en las áreas de transmisión, seis millones de kWh, con un costo de 7.9 millones de pesos; en distribución, 1.9 millones de kWh, que representan 4.2 millones; y, en las instalaciones del Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (PAESE), un total de 11 mil 943 Kwh que equivalen a 42 mil 875 pesos anuales.

Ver también: Un kilowatt-hora puede hacer la diferencia

A nivel de los usuarios domésticos, el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) asevera que en México existe una clara tendencia a la saturación de los equipos electrodomésticos existentes en las viviendas del país, lo que explica el aumento en el uso de energía eléctrica en el sector residencial.

El organismo advierte sobre uno de los problemas en los que incurren con mayor frecuencia los usuarios: el relacionado con la llamada “energía o potencia en espera” de los diferentes aparatos, la cual se define como la potencia eléctrica demandada por un equipo conectado ininterrumpidamente, mientras éste se encuentra apagado o no desarrollando su función (cuando los pequeños focos rojos continúan encendidos).

El consumo por potencia en espera representa aproximadamente 10% del consumo total de energía eléctrica en el sector residencial, porcentaje que es absorbido principalmente por la televisión, los equipos de cómputo, así como los estéreos.

Esto sugiere la importancia de seguir implementando normas de eficiencia energética en los principales electrodomésticos utilizados en el país. De hecho, el sector vivienda es el segundo consumidor de electricidad más importante de México, con 25% del total, sólo después de la industria, que emplea 57% de la energía eléctrica que se comercializa.

Esta es la razón por la que organismos como el Instituto del Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (Infonavit) estableció, a partir de este año, la obligación de hacer construcciones verdes otorgando un sobre crédito de entre 15 mil y 36 mil pesos para adquirir eco-tecnologías; es decir, equipos que ayuden a ahorrar energía eléctrica, gas y agua.

El beneficio esperado es evitar el desperdicio y generar ahorros a los acreditados que van de los dos mil 800 a los cuatro mil 500 pesos anuales en la facturación correspondiente, lo que ayudaría a mitigar el problema del desperdicio de electricidad en el país.

Así, tanto el sector industrial, el residencial, el comercio y los servicios tienen un área de oportunidad en el ahorro eléctrico.

El siguiente video expone los principales puntos a considerar en el ahorro de energía eléctrica así como la disminución en el recibo de CFE:

Un kilowatt-hora puede hacer la diferencia

¿Conoces cómo se establecen las tarifas de CFE y cómo, por dejar una luminaria encendida unos cuantos minutos extras, el costo del Kilowatt crece significativamente?

Lo primero que debes saber es que la CFE tiene ocho tarifas para uso doméstico de las cuales siete (1, 1A, 1B...1F) se aplican a distintas regiones del país de acuerdo a la temperatura media mínima en verano.

En otras palabras, tu tarifa se calculará de forma distinta si vives en el Distrito Federal o en el Estado de México que si vives, por ejemplo, en Sinaloa o en Campeche. ¿Por qué? Por la simple razón de que en los lugares con temperaturas más altas se utiliza más electricidad (piensa en la refrigeración o en aires acondicionado), por lo que la CFE otorga mayor subsidio a estas regiones.

El tipo de tarifa que te corresponde aparece en tu recibo de consumo de energía eléctrica.

Tarifas de CFE por temperatura media mínima

El octavo tipo de tarifa no depende solamente de la temperatura del lugar en el que vives, sino también de tu manera de consumir. Se trata de la tarifa doméstica de alto consumo, mejor conocida como DAC.

Ver también: El factor de potencia y las 13 tarifas eléctricas en México

Esta tarifa se aplica cuando excedes el límite establecido para tu localidad en tu consumo mensual promedio (de los últimos 6 bimestres). Debes controlar tus hábitos de consumo de electricidad, porque -en este caso- tu importe a pagar puede ser más del doble. Es decir en el caso de la Tarifa 1, se aplicará la tarifa DAC si en 6 bimestres consecutivos consumiste 3,000 kWh o hayas llegado a ese consumo antes de los 6 bimestres, lo que suceda primero.

Además del costo por kWh, en tu factura verás reflejado un cargo extra por uso de medidor, que hasta mayo de 2013 tenía un costo de 78.63 por mes.

Una vez que entraste a tarifa DAC es muy difícil salir, pues deberás reducir tu consumo nuevamente a menos de 500 kWh por bimestre durante 1 año.

Con este ejemplo podrás descubrir que cuando rebasas ciertos límites, los kilowatts hora son cada vez más caros. Es por esta razón que los importes a pagar no son proporcionales a la cantidad de energía eléctrica que consumes.

En la tabla que sigue se presentan ejemplos de cómo un kilowatt de más puede incrementar considerablemente el importe en tu recibo de consumo de energía eléctrica:

El siguiente video nos ayuda a conocer las características de la tarifa DAC y aporta algunos consejos de ahorro para reducir tu consumo:

Conclusión: Ahorra electricidad y procura no caer en la tarifa DAC. Tu bolsillo y el medio ambiente te lo agradecerán.

Energía dulce

La industria cañera del país tiene ante sí una gran oportunidad para generar energía eléctrica de manera renovable. ¿Cómo? Aprovechando el bagazo, que comúnmente se desecha en la mayoría de las factorías, para alimentar al equipo termodinámico con calderas de alta presión, en el que tendría que invertirse.

Actualmente alrededor de nueve ingenios en la República han entrado a este proyecto élite de la industria, pero si las 52 factorías de México adoptaran este esquema podrían generar al menos una reserva comercializable de mil megawatts, más que la nucleoeléctrica Laguna Verde.

Además de aportar al Sistema Eléctrico Nacional, también beneficiarían al medio ambiente, pues dejarían de emitir una importante cantidad de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera.

Ver también: 2 combustibles alternativos

La agroindustria cañera en México representa el 9.75 por ciento del valor del sector primario y el 8.5 por ciento del Producto Interno Bruto (PIB) de la industria alimentaria, lo que genera más de 450 mil empleos directos. Además, impacta positivamente en el desarrollo de más de 12 millones de habitantes de 228 municipios en los 15 estados cañeros del país.

En Jalisco, el ingenio Tamazula, y de Tala, ya están comercializando sus excedentes de energía eléctrica; otros más en Chiapas; el de Motzorongo, en Veracruz está en la fase de ingreso; y en Tres Valles, también en Veracruz, ya se tiene incluso una planta que genera hasta 40 megawatts.

En el ingenio de Tres Valles se dejaron de emitir a la atmósfera más de 3.6 millones de toneladas de dióxido de carbono.

“Se está dando un caso, concretamente en Tres Valles, donde ya se está incursionando en la producción y venta de la energía eléctrica a través de la red pública mediante contratos y acuerdos comerciales, utilizando la propia red de gobierno”, expone Manuel Enríquez Poy, director de la Asociación de Técnicos Azucareros de México, quien agrega que la regulación se da a través de la Comisión Reguladora de Energía y la comercialización a través de las mismas redes de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

En el siguiente vídeo se muestra el procedimiento para utilizar el bagazo de la caña para generar energía eléctrica, que además de abastecer a la planta, también sirve para llevar electricidad a miles de hogares:

La impresionante central hidroeléctrica de La Yesca

Una vez más, la ingeniería mexicana demuestra su capacidad con la puesta en marcha de esta hidroeléctrica que producirá energía eléctrica con una media anual de 1, 210 gigawatts / hora y cuya cortina es la segunda más grande del mundo.

México estrenó una nueva hidroeléctrica a finales de año: La Yesca, la cual aportará al Sistema Eléctrico Nacional una capacidad de generación de 750 megawatts (MW), que equivalen a encender simultáneamente 25 millones de focos ahorradores de 30 watts.

Constituye una destacada muestra de la alta capacidad de la ingeniería mexicana, ya que en la construcción de la cortina se incorporaron novedosas técnicas constructivas e innovaciones tecnológicas para resolver las particularidades orográficas de la zona donde se ubica.

La casa de máquinas se encuentra en una caverna de 22 metros de ancho, por 50 metros de altura y 112 metros de longitud, donde se instalaron dos unidades turbogeneradoras (turbinas) de 375 MW cada una (750 MW en total), que producirán energía eléctrica con una media anual de 1, 210 gigawatts / hora.

Esta obra es de gran relevancia, entre otros puntos, por formar parte del programa de generación de energía con fuentes renovables que desarrolla la CFE y contribuyó en gran medida a cumplir la meta fijada por el Presidente Calderón de que al final de su administración el 25% del parque de generación de electricidad fuera con fuentes renovables.

Su contribución al medio ambiente es importante. Tan sólo durante este año, se estima que evitará la emisión de aproximadamente 900 mil toneladas de dióxido de carbono (CO2), lo que representa en términos económicos un beneficio de casi 67 millones de dólares.

La Yesca “Ing. Alfredo Elías Ayub” se localiza sobre el río Santiago, a 105 kilómetros al noroeste de Guadalajara y a 23 kilómetros al noroeste de Hostotipaquillo, Jalisco.

La capacidad de almacenamiento de su vaso será de 2,392 millones de metros cúbicos. La obra de excedencias o vertedor está compuesta por 6 compuertas radiales de 12 metros de ancho por 22 de altura, con capacidad de desalojo de un gasto máximo de 15 mil metros cúbicos por segundo, que equivale a 250 veces la dotación de agua potable para la Ciudad de México y su zona metropolitana.

Ver también: 8 beneficios de la central hidroeléctrica "El Cajón"

Cabe destacar que forma parte del Sistema Hidrológico del Río Santiago, el cual comprende una serie de proyectos con un potencial hidroenergético de 4, 300 megawatts, de los cuales La Yesca ocupará el segundo lugar en potencia y el tercero en generación dentro del sistema.

El siguiente documental trata sobre las vivencias de los trabajadores de esta  monumental obra de ingeniería:

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La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en energía eléctrica.

Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta energía potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.

El titular de la CFE, Jaime González Aguadé, destacó en la inauguración que esta nueva hidroeléctrica generará, entre otros, los siguientes beneficios:

1. Permitirá atender la demanda máxima de electricidad del Occidente, la segunda más alta del país después de la del Valle de México.
   
   
2. Representará importantes ahorros en la generación de electricidad en horas pico y lo hará con mayor rapidez.
   
   
3. Evitará una gran cantidad de emisiones contaminantes al medio ambiente.
   
   
4. Permitirá incrementar la capacidad de generación de las presas El Cajón y Aguamilpa al aumentar la capacidad de regulación del cauce del río Santiago.
   
   

El entonces presidente Felipe Calderón mencionó que en justo reconocimiento al ingeniero que estuvo al frente de este proyecto y del de El Cajón desde su concepción, se le puso a esta hidroeléctrica el nombre del ingeniero Alfredo Elías Ayub.

Cabe hacer notar que la CFE tiene otras tres presas que llevan los nombres de ingenieros mexicanos que contribuyeron decisivamente al desarrollo del sector eléctrico de nuestro país y particularmente de la hidroelectricidad: “Manuel Moreno Torres” (Chicoasén, en Chiapas), “Carlos Ramírez Ulloa” (El Caracol, en Guerrero) y “Fernando Hiriart Balderrama” (Zimapán, en Hidalgo).

3 aspectos a considerar sobre el acondicionamiento de energía geotérmica

La geotermia es una energía renovable extendida en numerosos países europeos. El uso más común en el mundo corresponde a bombas de calor, con un 35% frente a la potencia total instalada, seguido de balnearios, sistemas de calefacción, invernaderos, acuicultura y procesos industriales.

Y es que la tierra es una gran recolectora de energía, la cual se transfiere de y hacia la superficie por la radiación solar, el viento y la lluvia.

Los sistemas geotérmicos (o GSHPs por las siglas en inglés para Bombas de Calor de Fuente Subterránea) sacan provecho de este proveedor energético para proporcionar calefacción, aire acondicionado y agua caliente a edificios comerciales y casas-habitación.

Pese a los cambios de temperatura ambiente que podemos registrar en México (frío en invierno y calor en verano), el uso de estas bombas es viable, pues durante el verano es posible acondicionar la temperatura ambiente, trasladando la carga térmica del aire al subsuelo; mientras que en el invierno puede lograrse el efecto inverso, llevando el calor del subsuelo a los espacios a acondicionar.

Cabe mencionar que a causa de su propio aislamiento natural, la fluctuación de la temperatura del suelo terrestre es más moderada que la del aire, llegando a tener variaciones sólo de algunos grados a lo largo del año.

1. ¿Cómo funciona una central geotérmica?

Los sistemas geotérmicos o bombas de calor simplemente mueven energía de un lugar a otro. Este proceso se explica en la imagen inferior:

1. Un evaporador (intercambiador de calor en el circuito subterráneo) transfiere el calor del suelo hacia el fluido que circula en el circuito.
   
   
2. En este punto la energía en el circuito subterráneo se transfiere a través del evaporador que forma parte de la bomba de calor y hacia un refrigerante libre de clorofluorocarbono (CFC).
   
   
3. Un compresor incrementa la presión del fluido de trabajo, lo que hace que su temperatura aumente.
   
   
4. Esta energía se transfiere en el condensador y pasa a los circuitos de distribución, en los que se hace circular agua caliente en tuberías colocadas bajo el piso que calientan el espacio interior del edificio.
   
   
5. El refrigerante ahora pasa a través de una válvula de expansión, y el proceso se reinicia.
   
   

En el siguiente vídeo podemos ver funcionamiento de una central geotérmica:

Ver también: 7 empresas que impulsan los parques eólicos en México

¿Cuáles son las ventajas que ofrece una central geotérmica?

1. Suministro garantizado. No es necesario adquirir combustible, ya que la geotermia emplea la energía de la tierra.
   
   
2. Seguridad. Un sistema geotérmico no tiene riesgo de explosión o incendio, puesto que no hay combustión.
   
   
3. Fiabilidad. El sistema no requiere mantenimiento, limpieza o comprobaciones de seguridad.
   
   
4. Silencioso y sin olores. Los sistemas geotérmicos no causan olores desagradables ni ruidos molestos.
   
   
5. Larga vida útil. Las bombas de calor geotérmicas en condiciones normales están operativas por encima de los 50 años.
   
   
6. Un sistema simple y polivalente. Una única instalación para calefactor y refrescar la vivienda.
   
   
7. Inteligente. Mediante una sonda de temperatura exterior, los equipos adaptan la climatización del hogar a las condiciones atmosféricas cambiantes.
   
   
8. Variedad de emisores de calefacción. Puede emplearse suelo radiante, pared radiante, emisores de zócalo, fan-coils y radiadores de baja temperatura.
   
   
9. Libertad de uso de espacios exteriores. La captación geotérmica elimina las chimeneas y aparatos exteriores de aire acondicionado.
   
   
10. Manejo sencillo. La temperatura interior se regula mediante termostatos de zona y el régimen del sistema puede establecerse según programas preestablecidos.
    
    

¿Conviene o no conviene invertir en una central geotérmica?

Para terminar la entrada, hablaremos del costo que representa la instalación de una bomba de calor, el cual comparado con un sistema convencional de aire acondicionado es prácticamente el doble.

Sin embargo, el ahorro de energía eléctrica frente al aire acondicionado convencional es de un 40%, e incluso hasta de 50%, cuando se comparan con equipos de baja eficiencia.

La inversión que se realiza al implementar un sistema con bomba de calor se paga en 7 años aproximadamente y su vida útil es de 50 años o más; por si fuera poco, el mantenimiento que requieren es prácticamente nulo.

Central geotérmica Cerro Prieto en Mexicali, Baja California, México

El factor de potencia y las 13 tarifas eléctricas en México

El Factor de Potencia es el término usado para describir la relación entre la potencia de trabajo o real y la potencia total consumida. Así pues, el triángulo de potencias muestra gráficamente la relación entre la potencia real (kW), la potencia reactiva (kVAr) y la potencia total (kVA).

Las cargas puramente resistivas, tales como calefactores y lámparas incandescentes, no requieren potencia reactiva para su funcionamiento, entonces la potencia real y la potencia total son iguales (FP= 1).

Sin embargo, los equipos eléctricos que requieren para su funcionamiento de la corriente de magnetización para la creación del campo (motores, transformadores, balastros, etcétera) consumen además potencia reactiva (kVAr). Para evitar problemas en la instalación deberá generarse dicha potencia con capacitores.

Las reglamentaciones mexicanas (vigentes desde el 10 de noviembre de 1991) mencionan que los capacitores deben proporcionar, además de la eliminación del cargo por bajo Factor de Potencia, un beneficio económico que puede llegar al 2.5% de bonificación del valor total de la facturación.

Además de este 2.5%, si los capacitores son colocados de acuerdo a las normas generalmente aceptadas para su instalación en los lugares adecuados, pueden proporcionar ahorros adicionales por menores pérdidas de energía (entre el 4 al 7%) lo que a todas luces es una inversión altamente rentable.

Ver también: 9 efectos negativos de un bajo factor de potencia

En México, a partir del 10 de noviembre de 1991, se modificaron por completo las tarifas eléctricas, las cuales describiremos a continuación:

1. Doméstico

2. General hasta 25 kW de demanda

3. General más de 25 kW de demanda. Incluye pequeñas fábricas y comercios que necesitan el servicio trifásico, donde la demanda es más significativa. Estos usuarios requieren de capacitores, ya que se les penaliza por tener un bajo Factor de Potencia (menor a 0.9.) Tienen bonificación por Factor de Potencia superior al 0.9.

4. Molinos de nixtamal y tortillerías. Esta tarifa es para los usuarios cuyo nombre se indica en la misma, pero la tendencia es desaparecerla. La mayoría de ellos se moverán a la tarifa No. 3, donde ya pagarán el bajo Factor de Potencia no incluido en su estructura tarifaria actual.





Máquina para fabricar tortillas en una tortillería mexicana


5. Alumbrado público

6. Bombeo de aguas potables y negras. En esta tarifa sí se paga bajo Factor de Potencia, por lo cual los municipios constituyen un potencial de mercado interesante.

7. Temporal

9. Bombeo para riego agrícola. En esta tarifa se están aplicando incrementos especiales para llevar a un nivel de cobro con relación al costo más real (aún no se incluye el cargo por bajo Factor de Potencia). A pesar de ello, muchos de los usuarios necesitan capacitores dado que las grandes distancias entre los centros de abastecimientos y la localización de los motores para el bombeo, hacen necesario el capacitor para tener un nivel de voltaje adecuado.

Las nuevas tarifas que vienen a sustituir a las que anteriormente se conocían como 8 y 12 son las siguientes:

OM. Para usuarios que reciben el suministro en voltajes de 1,000 a 34,500 Volts y cuya demanda máxima es menor a 1,000 kW. Están sujetos a bonificación por valores superiores a 0.9. Sin embargo no tienen tarifa horaria.

HM. Esta tarifa es para usuarios que reciben el suministro de 1,000 a 34,500 Volts pero cuya demanda es superior a los 1,000 kW. Además de pagar el cargo por bajo Factor de Potencia y tener su bonificación, serán susceptibles a una tarifa horaria de acuerdo a los periodos de consumo de energía.

HS. Son los usuarios que se encuentran en un nivel de voltaje de alimentación superior a los 34,500 Volts, pero menor a los 220,000 Volts. Pagan bajo Factor de Potencia y bonificación por Factor de Potencia superior a 0.9. Además, están sujetos también a tarifa horaria.

HT. Son los usuarios que reciben el suministro de 220,000 Volts en adelante y tal como en la tarifa HS y HM están sujetos a tarifa horaria, cargo por bajo Factor de Potencia y bonificación por Factor de Potencia superior a 0.9.

I30. Esta es una tarifa interrumpible, es decir los usuarios aceptan un cierto número de interrupciones dentro del año con una duración predeterminada por parte de CFE (la cual deberá avisar con media hora de antelación). De esta forma, se disminuyen los cargos.

Es importante señalar que las tarifas de OM hasta la tarifa HT, fueron agregadas posteriormente según el Diario Oficial del 10 de noviembre y son para grandes usuarios de energía eléctrica que obtienen beneficios a cambio de compromisos establecidos con la CFE. La cantidad de estos usuarios en México es sumamente limitada; también presentan cargos estacionales dependiendo del periodo del año en que los consuman, para beneficiar a la carga por aire acondicionado.

El cargo por bajo Factor de Potencia se calcula de acuerdo con la fórmula siguiente:

Es importante señalar que el Factor de Potencia mínimo es el 90% (la tarifa anterior indicaba el 85%).

Uno de los cambios más importantes dentro de la tarifa es que se ofrecen bonificaciones para factores de potencia superiores al 90%, de acuerdo con la siguiente fórmula y logrando un máximo del 2.5%, cuando el Factor de Potencia es unitario.

La demanda máxima tiene una nueva forma de cobro: Se factura el resultado de sumar la demanda máxima medida en el periodo punta, más la quinta parte de la diferencia punta a base. Es importante señalar que en los casos en los que la demanda máxima medida en periodo punta sea superior a la registrada en periodo base, la diferencia será cero.

Como es obvio, para las empresas que se dedican a la fabricación y comercialización de capacitores las tarifas 3, 6, OM, HM, HS, HT, HT-L, HS-L e I30 son las más importantes.