Instalaciones Eléctricas Residenciales

2 razones de los efectos que causan los electrones

2013/11/21

2 razones de los efectos que causan los electrones - Instalaciones eléctricas residenciales

La teoría electrónica


2 razones de los efectos que causan los electrones. Todos los efectos de la electricidad se producen debido a la existencia de una diminuta partícula llamada electrón. Nadie ha visto en realidad un electrón. Únicamente los efectos que éste produce. Llamamos teoría electrónica a las leyes que gobiernan su comportamiento. La teoría electrónica no es sólo la base para el diseño de todo el equipo eléctrico y electrónico. También explica la acción fisicoquímica. Ayuda a los científicos a sondear en la naturaleza íntima del universo y la vida misma.

Ya que supuestamente el electrón existe ha conducido a muchos descubrimientos importantes en la electricidad, la electrónica, la química y la física atómica. Podemos suponer sin temor a equivocarnos que el electrón existe realmente. Todos los equipos eléctricos y electrónicos se han diseñado en base a esta teoría. Y si la teoría electrónica ha funcionado siempre para todos, también funcionará para tí.

2 razones de los efectos que causan los electrones


Tu estudio de la electricidad y las instalaciones eléctricas residenciales, se basará exclusivamente en la teoría electrónica. Ésta establece que existen 2 razones de los efectos que causan los electrones:


  1. Por el movimiento de los electrones de un lugar a otro.

  2. Porque existe exceso o deficiencia de electrones en un punto determinado en un momento dado.

De acuerdo a la teoría electrónica, todos los efectos eléctricos y electrónicos obedecen al desplazamiento de los electrones de un lugar a otro, o a que hay una cantidad demasiado grande o demasiado pequeña de electrones en una zona determinada.


Antes de que se pueda comenzar a considerar útilmente a las fuerzas que hacen que los electrones se muevan o se acumulen, se tiene que saber primero, ¿qué es un electrón?

Toda materia está compuesta de átomos de muy distintos tamaños, grados de complejidad estructural y pesos. Pero todos ellos se parecen en que tienen un núcleo —que son distintos en un átomo y otro, de los cientos y tantos elementos químicos que existen ya sea en la naturaleza o que han sido hechos por el hombre— y en el variado número de electrones que se mueven alrededor del núcleo.

Tendrás una idea de cómo es un átomo esencialmente observando la imagen siguiente.

Representación de un átomo - Instalaciones eléctricas residenciales

En la próxima entrada hablaremos sobre cómo los electrones llegan a integrar estructuras más complejas y dan forma a toda la material que conocemos.

El gran valor de la electricidad en tu vida

2013/11/20

El gran valor de la electricidad en tu vida - Instalaciones eléctricas residenciales
La electricidad hace que las cosas sucedan

El valor de la electricidad


El gran valor de la electricidad en tu vida. Es difícil imaginar un mundo sin electricidad. Influye y concierne a nuestras vidas cotidianas en cientos de maneras. Observamos el uso de la electricidad directamente en nuestras casas para la iluminación, la operación de aparatos, teléfonos celulares, televisión, radio, bocinas, computadoras, etc. Vemos su uso en el transporte. La electricidad se ha empleado en la fabricación de la mayor parte de las cosas que usamos ya sea directamente. Se utiliza para operar las máquinas que hacen o procesa los productos que necesitamos. Sin la electricidad, la mayor parte de las cosas que usamos y disfrutamos hoy día no serían posibles.

Principios históricos


La palabra electricidad proviene del antiguo vocablo griego ámbarelektron—. Los antiguos griegos observaron que cuando el ámbar (resina petrificada), se frotaba con una piel de animal, atraía pedacitos de material tal como hojas secas. Los científicos demostraron posteriormente que esta propiedad de atracción ocurría en otros materiales, tales como el hule y el vidrio. Sin embargo, no sucedía con materiales como el cobre y el hierro.


Los materiales que tenían esta propiedad de atracción al frotarse con una piel, se decía que estaban cargados con una fuerza eléctrica. Además se observó que algunos de estos materiales cargados era atraídos por una pieza de vidrio de cargada y que otros eran repelidos. Benjamín Franklin llamó a estas dos clases de cartas (o de electricidad) positiva y negativa. Actualmente sabemos que lo observado en realidad es una propiedad de la materia. Es un exceso o deficiencia de partículas llamadas electrones en los materiales.

Desde entonces diversos científicos encontraron que la electricidad parecía comportarse de una manera constante y predecible en una situación dada. Estos científicos describieron este comportamiento en forma de leyes y reglas. Estas leyes les permitían predecir cómo se componía la electricidad. Aunque al principio no conocían su naturaleza precisa. Ni se imaginaban el gran valor que tendría de la electricidad en tu vida.

En conclusión, aprende las reglas o leyes que se aplican al comportamiento de la electricidad. Aprende los métodos para producirla, controlarla y utilizarla. De esa manera habrás aprendido electricidad.

El color rojo de los leds

2013/11/19

Después de haber analizado la naturaleza de los diodos es pertinente hacer un análisis de lo que representan en la actualidad los diodos de color, ya que la luz y el color son palabras inseparables en el mundo de la iluminación y hoy en día los diodos de color se han convertido en una de las herramientas más socorridas y flexibles para el diseñador o especificador de luz.

Instalaciones eléctricas residenciales - Led rojo

Tanto en América como en Europa los dioses de la guerra, Marte y Huitzilopochtli, eran asociados al color rojo, seguramente por el derramamiento de sangre que conlleva esta actividad.

No es de extrañar tampoco que en América, un pueblo que mostraba sus sentimientos e intenciones de manera sincera, se le llamara Pieles Rojas, pues mostraban su alma al desnudo, o lo que era lo mismo: dejaban ver su carne al rojo vivo, pues según los estudios de psicología del color, el rojo evoca los sentimientos más intensos o excitantes como la pasión, el amor, el odio y la ira.

Este color siempre ha estado relacionado también con el calor y la luz, debido a que en las hogueras y fuentes incandescentes de luz podemos notar un tono rojizo.

Como color primario el rojo ha sido indispensable y muy apreciado por los grandes artistas para proporcionar calidez a sus obras y provocar sentimientos intensos en los espectadores. En la pintura, el primer pigmento utilizado fue la sanguina, empleado para elaborar las pinturas rupestres hechas en cuevas; posteriormente el rojo carmín, obtenido de los huevecillos de una cochinilla americana, uno de los productos más buscados del Nuevo Mundo por los pintores del renacimiento.

En la cristalería, el rojo se obtiene con la adición de oro a las arenas con que se elabora el cristal, por lo que las piezas de color rojo son más costosas que otros colores.

Isaac Newton fue el primer físico en percatarse de que si hacía viajar un rayo de luz blanca por un prisma de cristal, el rayo de luz se descomponía en diferentes colores, revelando que en realidad la luz está formada por un espectro de color.

El color que percibes en la superficie de los objetos es definido por la capacidad que tienen los objetos para absorber algunos colores de la luz y reflejar otros; dicho de otra manera: una superficie roja es la que tiene la capacidad de absorber todos los colores de la luz blanca a excepción de la longitud de onda que percibes como rojo.


En la iluminación, el color de un objeto también se puede crear de manera inversa, usando una fuente de luz que emita una radiación en una longitud de onda específica, lo que da como resultado una fuente capaz de saturar una superficie de determinado color con un color especifico. Esto permite colorear con luz el espacio o los objetos que te rodean y cambiar la forma en la que percibes el entorno.

El primer diodo emisor de luz estaba hecho de a base de Arseniuro de Galio y Aluminio (AlGaAs); era una fuente de luz monocromática que emitía luz en una frecuencia de 800 nm, lo que podemos traducir a una luz de color rojo.

Estos primeros diodos eran de baja intensidad, lo que limitaba sus aplicaciones a controles remotos y luces de señalización en tableros o electrodomésticos. Estas simples aplicaciones significaron un adelanto de gran relevancia, pues una señal luminosa aumenta el contraste de manera significativa en un tablero haciendo mucho más sencilla su lectura. Y es desde entonces que el contraste se convirtió en uno de los principales factores a cuidar en el diseño de un entorno de trabajo, pues permite que las máquinas o aparatos electrónicos se comuniquen con las personas. Esta comunicación se da a través de señales de luz que alertan de la necesidad de atención en un área específica del tablero.

Anteriormente el operar un dispositivo complejo exigía un número mayor de personas que mantuvieran una rigurosa atención al leer en las agujas de los manómetros y otros instrumentos de medición, esto generaba grandes niveles de estrés en los obreros y hacía más peligrosa la actividad desarrollada.

Instalaciones eléctricas residenciales - Lámpara de LEDs rojos

La asociación del color de los LEDs de Arseniuro de Galio y Aluminio con las señales de alerta, reforzaron la percepción del color rojo en el inconsciente del hombre, ya que el rojo es posiblemente el primer color reconocido por el ojo humano como una señal de alarma, pues éste es el color de la sangre, por lo que inmediatamente adquirió una denotación importante.

Los desarrollos en la óptica permitieron integrar a los diodos pequeños reflectores con ópticas que distribuyen la luz de una manera controlada, haciendo que los diodos pasaran de ser fuentes puntuales de luz ubicadas en tableros, a ser una fuente que permite bañar de manera eficaz grandes superficies en un espacio.

Es una fortuna que el LED de color rojo fuera el primero en ser desarrollado, pues así como el carmín le da pasión a la pintura, el oro da calidez al traslúcido cristal, y la sangre da vida al hombre, el Galio es la sustancia que permite a un lighting designer (diseñador de iluminación) usar sus sentimientos más intensos para bañar los espacios de algo más que un simple color.

Bombeo eficiente del agua potable

2013/11/18

En México existen 2,436 municipios que demandan 328 mil 242 litros por segundo, para cubrir una población de 109 millones 666 mil 317 habitantes, con un consumo energético de tres millones 771 mil 508 MWh/año, de acuerdo a cifras de la Comisión Nacional del Agua (Conagua), lo que permite establecer la Línea Base Energética, con el indicador de 0.3634 kWh/m3 y 258.6 litros al día por habitante.

Instalaciones eléctricas residenciales - Cuidado del agua

En estudios realizados por la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee), se estima que sólo con el uso de motor-bombas eficientes, se puede alcanzar un ahorro de 18% en el consumo de electricidad. Además, de 5% en el sistema de control de la demanda y 13% con la optimización de la operación hidráulica, que en suma llegaría a un 36%.

Cabe mencionar que si al menos se lograra 18%, a través del reemplazo del motor-bomba, eso equivale a un ahorro de 677 GWh/año, además del positivo impacto ambiental, al reducir la emisión de CO2 a la atmósfera, así como la preservación de los recursos acuíferos y energéticos.

¿Cómo hacerlo? Para mejorar la eficiencia de un sistema de extracción y distribución de agua potable, se debe considerar que la cantidad del vital líquido y la energía están estrechamente relacionadas: la energía está presente para extraer el agua del manto acuífero, en su distribución y potabilización.


Cada litro de agua que atraviesa la red representa un costo por concepto de energía. Las pérdidas de agua, a través de fugas y desperdicio, afectan directamente la cantidad de energía consumida para su distribución. En general, a mayor desperdicio de agua mayor desperdicio de energía y, por ende, mayor costo de operación. De aquí la importancia de eliminar el desperdicio y reducir el consumo de agua, para lograr un uso eficiente y racional de los recursos acuíferos y energéticos del país.

Las acciones para ahorrar agua y energía se pueden potencializar cuando se ejecutan en forma integral. Por ejemplo, un programa de reducción de fugas puede ahorrar agua y, a la vez, reducir las pérdidas de presión, lo que tiene como resultado ahorros de energía, debido a una menor demanda en el bombeo.

Por otra parte, cambiar una bomba por otra más eficiente, también ahorra energía. Y si se trabajan las dos actividades de manera conjunta, a través de un programa integral de ahorro (agua y energía) -como puede ser la reducción de pérdidas de presión por fugas- esto hace posible que se adquiera una bomba más pequeña, sin afectar el suministro de agua, pero sí con un menor costo operativo.

Al entender la estrecha relación existente entre el agua y la energía, dentro de un sistema de agua potable, los organismos operadores de servicios de agua potable tienen la posibilidad de adaptar sus políticas y prácticas para optimizar sus recursos.

Instalaciones eléctricas residenciales - Lavando las manos

Vale decir que al realizar el trabajo de bombeo no sólo se consume la energía que se le transfiere al fluido, sino que en el proceso se generan pérdidas, que incrementan los requerimientos de energía primaria. En un sistema de bombeo eficiente, las pérdidas electromecánicas oscilan entre 25% y 35%.

Actualmente existen sistemas de bombeo con pérdidas superiores a 60% y hasta 85%, que revela lo incosteable y urgente que resulta reemplazar los equipos.

Redes inteligentes de energía

2013/11/15

Instalaciones eléctricas residenciales - Redes inteligentes de energía

La incorporación de tecnología digital para mejorar la confiabilidad, seguridad y eficiencia de la red eléctrica es la base medular para contar con una red inteligente de energía, donde el usuario final juega un papel importante.

La manera que hoy en día se distribuye la energía tiene costos elevados y además resulta ineficiente al presentarse cargas desequilibradas, flujos eléctricos inestables y grandes desperdicios de energía. Cada año en el mundo se pierde la electricidad suficiente para abastecer a la India, Alemania y Canadá durante todo un año. Cada día se gastan miles de millones de dólares generando energía que nunca llega a una simple luminaria.

Instalaciones eléctricas residenciales - Colocando medidor de energía eléctrica

Como una forma de dar solución a esta problemática se ha comenzado a trabajar sobre la creación de redes inteligentes, ¿pero, qué es una red inteligente? La Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés) la define como “una red eléctrica que utiliza tecnologías digitales y otras tecnologías avanzadas para controlar y gestionar el transporte de electricidad, a partir de todas las fuentes de generación, con el fin de satisfacer la demanda variable de electricidad de los usuarios finales. Las redes inteligentes coordinan las necesidades y capacidades de todos los generadores, operadores de red, usuarios finales y actores del mercado eléctrico para utilizar todas las partes del sistema de la manera más eficiente posible, reduciendo al mínimo los costos y el impacto ambiental mientras se aumenta al máximo la fiabilidad, resistencia y estabilidad del sistema”.

Con una red inteligente de energía, el usuario final contará con las herramientas suficientes para determinar cuánta energía quiere consumir; de qué fuentes la está obteniendo; y el costo que pagará en tiempo real.

Los beneficiados: consumidores, distribuidoras eléctricas y el medio ambiente. 

Para los próximos 10 años, se prevé un incremento en la demanda de electricidad del 40% para América Latina. Este crecimiento tendrá profundas implicaciones en la industria eléctrica y en la sociedad. Impactará en los planes de inversión para la infraestructura requerida en la generación, transmisión y distribución de electricidad, que representan un costo significativo para la empresa generadora de energía y, en última instancia, impactará en los usuarios al pagar la tarifa.

Adicionalmente, como la mayor parte de la energía se obtiene de combustibles fósiles, una mayor demanda se traduce directamente en mayores emisiones de gases de invernadero como el dióxido de carbono, causa principal del cambio climático global.


Para enfrentar esta situación, Alejandro Crivelli, líder en energía e industria de Global Business Services, Sudamérica, explica la visión de IBM relacionada con redes eléctricas inteligentes: “IBM está buscando posicionarse en América Latina como la empresa líder capaz de brindar soluciones mundiales sobre racionalización de consumo de energía y eficiencia operacional de las redes eléctricas, a través de un proyecto de Smart Grid o Redes inteligentes”.

Al hablar de Redes Inteligentes nos estamos refiriendo a la incorporación de tecnología digital para mejorar la confiabilidad, seguridad y eficiencia de la red eléctrica.

Asimismo, implica la incorporación de aplicaciones para optimizar, de manera dinámica, la operación, mantenimiento y planificación de la red eléctrica.

Instalaciones eléctricas residenciales - Semiconductores flexibles
El investigador e inventor de IBM, Stephen Bedell, muestra una nueva clase de materiales semiconductores flexibles y versátiles que se pueden aplicar a una amplia gama de tecnologías, como la iluminación de estado sólido.

Los componentes de una red inteligente son:

  1. Dispositivos inteligentes: Medidores, controladores y sensores que relevan los consumos y otras variables relacionadas con la distribución de electricidad: potencia, voltaje, corriente, etcétera.

  2. Infraestructura de telecomunicaciones: Permite transmitir la información relevada por los medidores y sensores para enviarla a un centro de gestión o control.

  3. Infraestructura de tecnología: Abarca el uso y gestión de aplicaciones, servidores, almacenamiento y redes, así como su integración con los sistemas legados.

  4. Capa analítica: Se utiliza para la optimización de la operación mediante el análisis de los grandes volúmenes de información.

Los beneficios:

  • La distribución de energía será menos costosa, pues se reducirán las pérdidas asociadas a la infraestructura actual.

  • Aprovechamiento de energías renovables que reducen la contaminación.

  • Reducción en la factura eléctrica.

  • Información en tiempo real de los consumos energéticos de un inmueble.

  • Una red eléctrica estable, que reduce apagones o averías.

  • El mantenimiento de la red será más fácil, pues se tendrán detectados los puntos en mal funcionamiento. El usuario ya no tendrá que reportar las averías a la empresa que suministre la energía para que las solucione.

Los ejemplos:

  1. Gracias al proyecto Grid Wise Olympic Peninsula puesto en marcha en el estado de Washington, dispositivos inteligentes de los hogares (como termostatos) se han conectado al sistema eléctrico, lo que ha permitido controlar el consumo energético de forma automática, según un indicativo de precio y de preferencia del consumidor. La factura eléctrica se ha reducido en una media de un 10%.

  2. Energie Baden-Wurttemberg, un innovador proveedor eléctrico en Alemania, ofrece a los consumidores la información que necesitan para cambiar sus hábitos de consumo. El resultado es un menor consumo de energía durante los picos de distribución, más caros, y una nivelación de la demanda.

  3. Con la red inteligente, la mayor empresa energética de Dinamarca DONG Energy puede detectar un apagón de forma instantánea, conocer su localización y resolverlo rápidamente.

  4. En Río de Janeiro, Brasil, se estableció un centro de comando y control que permite detectar desde cortes de electricidad, hasta accidentes de tráfico e inundaciones, para que se puedan solucionar de manera casi inmediata. Este es uno de los proyectos más grandes y ambiciosos, que permitirá a esta ciudad aumentar su eficiencia y operatividad, de cara al Mundial de Fútbol.

    Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de Operaciones de Rio de Janeiro - 1
    Centro de Operaciones en Río de Janeiro, Brasil, que permite detectar incidentes de diversa índole, incluyendo fallas eléctricas.

    Instalaciones eléctricas residenciales - Centro de Operaciones de Rio de Janeiro - 2
    En el nuevo Centro de Operaciones de Río, se presenta un resumen de todo lo que ocurre alrededor de la ciudad en una pared de video, incluyendo cámaras de vigilancia, mapas, simulaciones, actualizaciones de noticias, recursos e información sobre incidentes.

Así, IBM está ayudando a las compañías de servicios públicos a añadir una capa de inteligencia digital a sus redes eléctricas.

Estas redes eléctricas inteligentes usan sensores, medidores, controles digitales y herramientas analíticas para automatizar, supervisar y controlar el flujo bidireccional de energía en las operaciones, desde la central eléctrica hasta el enchufe. Las compañías de energía pueden optimizar el rendimiento de la red, impedir interrupciones, recuperarse rápidamente de las interrupciones y permitir que los consumidores administren el uso de energía incluso en cada aparato conectado a la red.

Las redes inteligentes también pueden incorporar nuevas energías sostenibles, como la generación eólica y solar, e interactuar localmente con fuentes de energía distribuidas o bien conectarse a vehículos eléctricos.

Conclusión

Los proyectos de redes de suministro inteligentes están contribuyendo a que los consumidores de algunos países ahorren un 10% en sus facturas y reduzcan los picos de demanda en un 15%. Sin embargo, esto es poco comparado con los ahorros potenciales cuando esto se amplíe a empresas, agencias gubernamentales y universidades, en el resto del mundo.

Expertos industriales y científicos de IBM trabajan en soluciones energéticas inteligentes como estas en todo el planeta.

Colaboran con empresas de suministro a nivel mundial para acelerar la adopción de redes inteligentes para que sean más fiables y ofrecer a los clientes un mejor uso de la información.

Además, esta empresa trabaja en siete de los 10 proyectos de gestión de contadores automatizados más grandes del mundo y se encuentra investigando cómo convertir millones de futuros vehículos eléctricos en un sistema de almacenamiento distribuido, de forma que el exceso de energía pueda aprovecharse y devolverse al sistema.

Instalaciones eléctricas residenciales - Energía Inteligente

Te invito a observar el siguiente vídeo de IBM España sobre Ciudades más inteligentes:


instalaciones

eléctricas

residenciales

Uso cookies para darte un mejor servicio.
Mi sitio web utiliza cookies para mejorar tu experiencia. Acepto Leer más