9 tipos de enfriamiento de los transformadores eléctricos

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor influye mucho en el tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de instalación y costo. Cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos calientes” en cualquier parte.

Un transformador eléctrico es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Sus descubridores, el físico y químico británico Michael Faraday (1791-1867) y el físico estadounidense Joseph Henry (1797-1878), observaron que se podía generar corriente eléctrica por el movimiento relativo de un imán dentro de una bobina, a este fenómeno se le dio el nombre de inducción electromagnética. La magnitud del voltaje que se induce depende del ritmo con el que el alambre corte las líneas del campo magnético (la variación del flujo magnético).

En su forma más simple están constituidos por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, generalmente de hierro. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario, según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión.

Cuando hablamos de la relación entre las tensiones y corrientes entre el primario y el secundario de un transformador, sabemos que, prácticamente, la potencia del primario es igual a la del secundario. Sin embargo, sucede que muchas veces un transformador, por cuestiones como la mala calidad de los materiales empleados o su deficiente construcción, etc., no entrega en su secundario toda la potencia absorbida por el primario.

Los transformadores generalmente son enfriados por aire o aceite. Se considera que el aceite es uno de los mejores medios de refrigeración porque posee buenas propiedades dieléctricas y cumple como aislante eléctrico, actúa como refrigerante y protege los materiales aislantes de la humedad y el aire.

Ver también: 5 Tipos de Transformadores de distribución

De acuerdo con las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado o definido algunos métodos básicos de enfriamiento, mismos que se usan con la misma designación en México y son los siguientes:

1. Tipo AA
   Transformador tipo seco con enfriamiento propio. No contiene aceite ni otros líquidos para enfriamiento, el aire es también el medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas. Por lo general son fabricados con capacidades inferiores a 2000 kVA y voltajes menores de 15 kV.
   
   
   
   
   
2. Tipo AFA
   Transformador tipo seco con enfriamiento por aire forzado. Se emplea para aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores.
   
   
3. Tipo AA/FA
   Transformador tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire forzado. Es básicamente de tipo AA al que se le adicionan ventiladores para aumentar su capacidad de disipación de calor.
   
   
   
4. Tipo OA
   Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural. En éstos, el aceite aislante circula por convección natural dentro de un tanque que tiene paredes lisas o corrugadas, o bien provistos con tubos radiadores. Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 kVA con voltajes superiores a 15 kV.
   
   
   
   
   
5. Tipo OA/FA
   Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire forzado. Es básicamente un transformador OA con la adición de ventiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento.
   
   
   
   
   
6. Tipo OA/FOA/FOA
   Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio/con aceite forzado - aire forzado/con aceite forzado/aire forzado. Con este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El aumento de la capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas, con lo que se logra aumentar 1.33 veces la capacidad del tipo OA; con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se logra un aumento de 1.667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en capacidades de 10 000 kVA monofásicos 15 000 kVA trifásicos.
   
   
   
   
   
7. Tipo FOA
   Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Éste puede absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo.
   
   
   
   
   
8. Tipo OW
   Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua. En éste, el agua de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente. El aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural.
   
   
9. Tipo FOW
   Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con enfriadores de agua forzada. Este tipo es prácticamente igual que el FO, sólo que el cambiador de calor es del tipo agua-aceite y se hace el enfriamiento por agua sin tener ventiladores.
   Hablando de los transformadores de potencia, podemos decir que una disipación de tan sólo 0,5% de la potencia de un gran transformador genera enormes cantidades de calor y es importante considerarlo, ya que éste es un factor clave en el envejecimiento de los materiales aislantes cuando la temperatura pasa de ciertos límites, por lo que se hace necesario el uso de dispositivos de refrigeración.

Galileo Galilei, el mensajero de las estrellas

Tenía setenta y nueve años de edad, su cabello y su barba eran tan blancos como la espuma. Sus ojos, que miraron al cielo a través de sus telescopios y observaron más que cualquier ser humano desde el principio de los tiempos, estaban apagados por la edad. Su reputación de ser uno de los más brillantes científicos de su tiempo fue la razón de que reyes, reinas disputaran sus servicios.

Galileo nació en una familia de siete hijos, con un padre que era un talentoso músico y un hombre de considerable cultura. A temprana edad, Galileo prometía mucho tanto mental como manualmente. Tenía diecisiete años cuando ingresó a la Universidad de Pisa, donde se especializó en medicina y estudió también matemáticas y ciencias físicas.

Fue un gran personaje de la época del Renacimiento, quien mostró interés por casi todas las ciencias y artes como la música, literatura y pintura. Nació en Pisa un 15 de febrero de 1564 y falleció en Florencia un 8 de enero de 1642, en vida hizo de todo un poco, fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico y a su vez estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica.

Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el “padre de la astronomía moderna”, el “padre de la física moderna” y el “padre de la ciencia”.

Ver también: Leonardo Da Vinci, el hombre del Renacimiento

A principios del siglo XVII escuchó que un óptico holandés logró unir una lente cóncava y una lenta convexa, de tal manera que hacia que los objetos distantes parecieran más cercanos. Usando esa idea construyó un telescopio que ampliaba los objetos treinta veces, y en 1609 dio una demostración pública de su uso.

Cuando Galileo volvió su telescopio hacia el cielo, por la noche, abrió nuevos campos de conocimiento que describió en su libro "Mensajero de las estrellas". En el dice : “Doy gracias a Dios, que ha tenido a bien hacerme el primero en observar las maravillas ocultas a los siglos pasados. Me he cerciorado de que la Luna es un cuerpo semejante a la Tierra... He contemplado una multitud de estrellas fijas que nunca antes se observaron... Pero la mayor maravilla de todas ellas es el descubrimiento de cuatro nuevos planetas (cuatro satélites de Júpiter)... He observado que se mueven alrededor del Sol”.

Descubrió que la Vía Láctea consistía en una miríada de estrellas; que el Universo no era fijo ni inmutable, como creían sus contemporáneos, pues aparecían ante su vista nuevas estrellas que luego desaparecían; que los planetas Venus y Mercurio se movían también alrededor del Sol y que el Sol mismo giraba sobre su eje.

A fines de 1641, Galileo trata de aplicar la oscilación del péndulo a los mecanismos del reloj.

Unos días más tarde, el 8 de enero de 1642, Galileo muere en Arcetri a la edad de 78 años. Su cuerpo es inhumado en Florencia el 9 de enero. Un mausoleo será erigido en su honor el 13 de marzo de 1736 en la iglesia de la Santa Cruz de Florencia.

Auditoría del plano de la instalación eléctrica

Si bien es cierto no cualquier persona puede realizar una revisión física de su instalación eléctrica a menos que sea un electricista calificado.

Para iniciar, se debe crear un plano detallado de los circuitos que componen la instalación eléctrica y realizar una verificación de su funcionamiento.

Un buen plano de los circuitos excede la información brindada por el autoadhesivo que se encuentra en el interior de la puerta del tablero eléctrico. Detalla cada receptáculo, artefacto o equipo eléctrico que cada uno de los circuitos alimenta. Crear un plano es sencillo, a pesar de que el proceso de desconectar un circuito por vez y determinar las salidas y artefactos de iluminación que alimenta puede tomar cierto tiempo.

A medida que lo haces, observa los productos eléctricos conectados en cada uno de los receptáculos. Cada circuito eléctrico es capaz de suministrar una potencia total específica para todos los productos eléctricos conectados a ellos. Si se demanda demasiada potencia a un solo circuito pueden presentarse graves problemas eléctricos. A continuación te ofrecemos una ecuación fácil (Ley de Watt)  para determinar la capacidad de cada circuito:

Tensión (volts) x Corriente (amperes) = Potencia (watts)

Tu tablero eléctrico te indicará la tensión de alimentación del sistema y cada fusible o interruptor automático indicará su “corriente”. Utilizando la ecuación anterior, un circuito de 15 amperes en un sistema de 120 volts puede admitir un total de 1800 watts, del cual no se recomienda que excedas el 80 % de la capacidad total del circuito, que en este caso equivaldría a 1440 watts.

Ahora bien, encuentra la placa de datos marcada en cada producto eléctrico que indica su rango de energía o potencia en watts. Anota el artefacto y su rango de energía en la entrada de ese circuito. Los luminarios y sus componentes eléctricos también deben indicar la potencia máxima que admiten. Si no puedes encontrar la indicación de la energía, comunícate con el fabricante.

Si en la etiqueta de datos o marcado sólo aparece el valor de la corriente en lugar del valor de potencia en watts, has uso de la misma ecuación, multiplicando el valor en ampres por la tensión de alimentación para saber el valor de potencia en watts de los productos eléctricos.

Ver también: 12 requisitos para la presentación de planos para instalaciones eléctricas de baja tensión

Por último, has los cálculos. Suma la demanda de energía de cada aparato, artefacto y equipo que toma energía de cada circuito.

Los registros típicos de plano de circuitos deberían tener el siguiente aspecto:

Circuito No. 3-cocina-20 amperes.

Capacidad total permitida

(80 % de la capacidad total) = 1920 watts.

Alimenta tres receptáculos en las paredes norte y oeste de la cocina, el luminario que se encuentra en el techo de la cocina (120 watts) y el luminario sobre el fregadero (60 watts). Los electrodomésticos conectados al receptáculo incluyen la cafetera (800 watts), la tostadora (800 watts), el radio (30 watts9, el teléfono y el contestador (100 watts).

Demanda total del circuito = 1910 watts.

Si la suma excede el total para el cual el circuito ha sido diseñado, tu puedes estar frente a una sobrecarga peligrosa y debes adoptar medidas inmediatas para aliviar la demanda de ese circuito, trasladando algunos de los equipos eléctricos a otro circuito menos sobrecargado o bien, agregar un nuevo circuito a la instalación eléctrica. En realidad, puedes encontrar que la demanda total de tu sistema excede al servicio brindado a su hogar.

Un buen plano de los circuitos que componen la instalación eléctrica te permitirán conocer a simple vista cuales circuitos están sobrecargados y cuales están disponibles para mayor uso. Además, en caso de choque eléctrico, un incendio por causas eléctricas, o si necesitas cortar la energía eléctrica para hacer tareas de mantenimiento o reparaciones dentro o alrededor de un circuito, sabrás qué interruptor debes desconectar sin ninguna duda.

Para actuar con seguridad, recuerda esta regla práctica: Para 15 amperes: mantenlo por debajo de los 1500 watts.

La piratería en el sector eléctrico

Actualmente la piratería en México se ha convertido en un problema considerable. El sector eléctrico es uno de los cinco más afectados por este mal: afecta la estructura de precios en el mercado, al mismo tiempo que inhibe el crecimiento de la industria y reduce la calidad de lo hecho en nuestro país. No obstante, los perjuicios de su evolución no sólo han dañado a los comerciantes de productos originales, sino también al mismo usuario.

Aunque en el Código Penal no existe definición alguna de piratería, organizaciones preocupadas por el tema la han definido como ¨todo producto o equipo eléctrico que, existiendo una norma aplicable (NOM/NMX, en este caso), no ha sido certificado o viola cualquier otra disposición legal de fabricación, importación o comercialización¨.

Actualmente 3 de cada 10 instalaciones eléctricas en el país son piratas, un asunto peligroso pues equipos como clavijas, balastros, multicontactos, sockets, apagadores y luces navideñas, entre otros, pueden provocar incendios y otros problemas de seguridad que ponen en riesgo la vida de los usuarios.

Según información de la Asociación de Normalización y Certificación, A.C. (ANCE) al año se presentan 60 denuncias aproximadamente por: productos certificados que no cumplen con las normas, productos que ostentan indebidamente la marca ANCE y productos clonados, pero sea cual sea el caso ANCE, se le da seguimiento a todas para que la totalidad de estas denuncias lleguen a su fin.

Hoy en día ANCE vigila esta práctica desleal en todos los artículos eléctricos y electrodomésticos, lógicamente no tiene la capacidad para hacer esta labor sola, sino que es apoyada por instancias directas como el Gobierno Federal, aduanas, PGJ, PGR y PROFECO. Su labor consiste en poner una denuncia ante la PROFECO al detectar un producto pirata, e independientemente de este proceso ANCE compra el efecto y lo lleva al laboratorio para que se realicen las pruebas necesarias.

Desgraciadamente para el consumidor es difícil en ocasiones diferenciar entre un producto original de un pirata o clonado, el precio es un buen indicador para saber lo que adquirimos. El consumidor debe saber que si un producto ostenta la marca ANCE se presume que los mismos pueden ser reconocidos como equipos y materiales que cumplen con un proceso de certificación apegándose a los lineamientos de las NOMS y a las NMXS. Asimismo puede consultarse la página de ANCE para poder conocer cuáles son los datos que debe contener un producto original y sus características, pues se ha detectado que algunos productos ostentan indebidamente la marca ANCE.

Ver también: Piratería de material eléctrico

La recomendación para los consumidores que se guían por los bajos costo es que lo piensen dos veces, ya que los productos eléctricos y electrodomésticos piratas han causado graves daños en las personas que llegan a utilizarlos. Los productos navideños en cuestión de corto tiempo han causado incendios en los hogares de los consumidores. QUE NO TE PASE, ¡NO APOYES A LA PIRATERIA! Los productos o servicios que se venden en México deben cumplir con las normas de calidad y con el proceso de certificación, a fin de asegurar al consumidor la calidad de lo que se le ofrece.

Lo que podemos hacer como usuarios es no comprar artículos de este tipo, ya que la piratería no sólo es un engaño al consumidor, sino un fuerte riesgo al patrimonio y a la vida; aparte reducen el nivel de calidad de los productos en México.

La única manera de erradicar esta plaga así como evitar que el mercado eléctrico se siga dañando depende de que, tanto autoridades, comerciantes, distribuidores, consumidores, instaladores y unidades de verificación se involucren en el cumplimiento de las normas.

Hay que promover en el país la creación de laboratorios de evaluación, crear unidades de verificación que constantemente vigilen los comercios, fábricas y puntos de venta para su detección. Es importante hacer conciencia que al pagar dos, tres o cinco pesos mas resulta de mayor beneficio, que arriesgar la vida de alguna persona al comprar un producto de dudosa calidad.

Algunas modalidades de competencia deshonesta o piratería son:

1. Contrabando de artículos originales. No pagan impuestos de importación, violan patentes, uso de marcas y normas.
2. Importaciones paralelas. Declaran con falsedad pedimentos de importación.
3. Contrabando de reconstruidos. Pagan impuestos reducidos, se venden como nuevos.
4. Reconstruidos Nacionales. Se venden como nuevos sin factura, violan uso de marca, no pagan impuestos.
5. Piratas que ostentan NOM/NMX ilegal. Ostentan sello NOM/NMX de manera ilegal, violan normas.
6. Piratas que ostentan NOM/NMX baja calidad. Ostentan sello NOM/NMX de manera legal, pero no cumplen por degradación de material.
7. Producto robado. No pagan impuestos.

¿En qué consiste el programa del FIDE para incorporación de medidas de ahorro en vivienda?

¿Qué es una Vivienda Eficiente?

Una Vivienda Eficiente es aquélla que tiene un mayor aprovechamiento de los recursos energéticos en comparación con una vivienda convencional, lo que la hace una vivienda más confortable y genera un beneficio económico que contribuye al desarrollo integral de las familias.

Distribución del Consumo de Energía Eléctrica de una Vivienda en Clima Cálido

En la distribución de consumo de una vivienda ubicada en clima cálido se observa que el consumo más importante en estas viviendas está representado por el aire acondicionado, que representa aproximadamente el 55% del consumo, seguido por el refrigerador con un 25%, iluminación 12% y otros consumos con un 8%.

Gráfica de consumo de energía eléctrica de una vivienda en clima cálido

Estadística de Construcción de Viviendas

De acuerdo a lo informado por el INFONAVIT, durante el 2006 se formalizaron 421,745 créditos, de los cuales 208,968 corresponden a viviendas que se ubican en clima cálido, por lo tanto existe un área de oportunidad en el sector viviendas nuevas, que desde su diseño de construcción es factible tomar en cuenta que se construya con medidas de ahorro de energía eléctrica, por este motivo el FIDE diseñó un Programa de Incorporación de Medidas de Ahorro de Energía Eléctrica, con la finalidad de apoyar a la sociedad mexicana para que tenga una vivienda digna y por lo tanto su pago por concepto de energía eléctrica sea el más atractivo.

Objetivo del Programa de incorporación de medidas de ahorro de energía eléctrica

El objetivo de este programa es lograr ahorros de energía eléctrica en nuevas viviendas ubicadas en zonas de clima cálido, ya que se ha comprobado que existe un alto potencial de ahorro de energía eléctrica para los usuarios, a quienes es necesario demostrarles los beneficios por la adquisición de este tipo de viviendas. Asimismo inducir a los desarrolladores de viviendas a producir viviendas con equipos y sistemas ahorradores de energía eléctrica desde su construcción, contando con la aceptación y colaboración del INFONAVIT.

Descripción del Programa

El FIDE proporciona el financiamiento al comprador de la vivienda, equivalente al precio de los equipos y sistemas para el ahorro de energía eléctrica instalados en la vivienda. El Desarrollador de vivienda supervisa la instalación de los equipos y sistemas, logrando con esto una casa de calidad y eficiente energéticamente; posteriormente lleva a cabo la comercialización de dichas viviendas. Asimismo, el desarrollador tiene la responsabilidad de recopilar la documentación solicitada por el FIDE para la formalización del financiamiento.

Ver también: 7 formas en que el FIDE nos ayuda al ahorro de energía

Características del Financiamiento

El financiamiento del FIDE va dirigido al comprador de la vivienda, por un monto equivalente al precio de las medidas de ahorro de energía eléctrica aplicadas en la vivienda eficiente.

Beneficios para la incorporación de medidas de ahorro de energía eléctrica

• Equipos de aire acondicionado eficiente.
• Ahorran hasta un 40 % de energía eléctrica con relación a los equipos convencionales.


• Luminarias eficientes:
• Duran hasta 10 veces más que los focos incandescentes
• Generan menos calor
• Ahorran hasta un 75% de energía eléctrica


• Aislamiento Térmico:
• Mantienen una temperatura de confort en el interior de la vivienda
• Ahorro promedio del 25% de energía eléctrica sobre el consumo del aire acondicionado


• Ventanas Térmicas de Doble Cristal o Aplicación de Película Reflejante:
• Evitan la entrada de calor o frío al interior de la vivienda.
• Ahorro promedio de 5 a 10% de energía eléctrica sobre el consumo del aire acondicionado.

Resultados

Es importante señalar que con los trabajos de promoción y difusión que se están llevando a cabo en forma conjunta con el INFONAVIT, INE, CONAVI y otras Cámaras y Organismos, se ha empezado a despertar el interés por parte de los desarrolladores de vivienda, para que cada vez se construyan viviendas de mayor calidad y confort para los usuarios, por tal motivo los desarrolladores de vivienda se han acercado al FIDE, con la finalidad de incorporarse al programa y aprovechar los beneficios que se le ofrecen, logrando con éste el compromiso de construir viviendas con medidas de ahorro de energía eléctrica por un gran total de 35,491, para el año 2007.

Conclusión

La consolidación del ahorro de energía eléctrica, requiere de tecnologías eficientes y la divulgación de las acciones que demuestran su rentabilidad. Este tipo de programas y acciones trae consigo beneficios para la nación en su conjunto, tanto económicos como para la conservación del medio ambiente, al evitar la quema de grandes cantidades de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica y con ello frenar la emisión de contaminantes, de igual forma esto va de la mano con el compromiso del FIDE en materia de ahorro de electricidad, así como del cuidado de la economía de las familias mexicanas al reducir el pago por concepto de energía eléctrica.