Eficiencia en los conductores de la instalación eléctrica
En Querétaro se erige una ecociudad que busca maximizar la eficiencia y la rentabilidad de las empresas mediante instalaciones de alta eficiencia. Gracias a un análisis previo de las necesidades, se han logrado obtener consumos optimizados
Redacción
La eficiencia energética está directamente relacionada con una buena instalación y equipos eléctricos que trabajan en condiciones adecuadas y seguras para optimizar los recursos en las empresas, a fin de que contribuyan al cuidado del medioambiente y prolonguen la vida de las instalaciones eléctricas.
En Querétaro, Empresalia se erige como la primera ecociudad de alto rendimiento. Este innovador proyecto fue concebido bajo estándares internacionales, contemplando instalaciones, servicios y amenidades que necesitan aquellas empresas que buscan optimizar su eficiencia y maximizar su rentabilidad y crecimiento.
Se trata de oficinas de primer nivel con tecnología de punta y termoeficientes, las cuales, además, cuentan con elevadores inteligentes. Éstas generan espacios de trabajo idóneos, promoviendo la eficiencia energética y la productividad. En tal sentido, a continuación se presenta el resultado del análisis de la instalación eléctrica para oficinas del lugar.
Las variables que utiliza en sus cálculos está determinado por:
- Eficiencia en la transmisión de la energía
- Confiabilidad de conductores en el remoto caso de pérdida de aislamiento o cortocircuito
- Cumplimiento de la normatividad eléctrica
El resultado fue un proyecto con bajas pérdidas durante su operación y baja emisión de contaminantes (contaminación indirecta) que es seguro en su funcionamiento y cumple con la normatividad eléctrica vigente.
Análisis del proyecto
Se analizó la eficiencia en la transmisión de energía de la instalación eléctrica en los circuitos de mayor demanda, se compararon sus pérdidas económicas y de energía, se obtuvo la cantidad de combustible fósil requerido para soportar las pérdidas, así como las toneladas de dióxido de carbono (CO2) emitido al aire en la quema de ese combustible.
El análisis se repitió para diferentes tamaños (calibres) del conductor. Finalmente, se encontró un resultado único para cada uno de los posibles criterios utilizados en la realización del proyecto
Por otro lado, no es común indicar en los proyectos eléctricos o su diagrama unifilar el número de horas de operación anuales de sus cargas, por lo que se establecieron según la experiencia del analista.
Si se observan los valores presentados en la columna cobre utilizado de la Tabla 1, se ve que para el criterio tradicional, que realmente es el mínimo aceptado por norma, se habría utilizado la mínima cantidad de cable permitido por norma o por los cálculos convencionales; sin embargo, se habría tenido una cantidad de pérdidas anuales de energía muy alta (columna 4).
Al ver los datos de la fila “Utilizado en el proyecto” y compararlos con los resultados de los dos criterios, se puede ver que se asemejan al criterio “Conductor óptimo”, y por investigaciones posteriores se sabe que este proyecto fue realizado considerando la eficiencia en la transmisión de la energía.
Es importante decir que la emisión a la atmósfera de CO2 en este proyecto se redujo 36.2 por ciento (%) respecto del criterio tradicional; mientras que el precio de los conductores incrementó (mínimo según la norma de instalaciones eléctricas) 34.6 %, pero el ahorro obtenido al disminuir las pérdidas en el cableado logra un retorno de la inversión (6.1 años) de 115 mil pesos en su vida útil esperada. El precio de los conductores puede variar según la marca, el lugar y volumen de adquisición.
Criterios utilizados en los proyectos de instalación eléctrica
- Criterio tradicional. Es aquel en el que se seleccionan los conductores eléctricos bajo el criterio de seguridad [tablas 310-15 (b) (xx) de ampacidades permisibles de conductores individuales de la norma de instalaciones eléctricas, NOM-001-SEDE-2012]. En el análisis de este ejemplo, la eficiencia es de 98.2 % (caída de tensión 1.8 %, pérdida de energía de esa magnitud). Se trata de la instalación de menor precio inicial, en la que no se consideran las pérdidas económicas originadas en el transporte de energía eléctrica.
- Criterio conductor óptimo. En él, se busca la máxima utilidad económica, tomando en cuenta que la instalación eléctrica es otro bien generador de riqueza. En este caso, es necesario saber un poco de matemáticas financieras y su aplicación al campo de proyectos de inversión.
Es un procedimiento en el que se compara la posible utilidad que representa la instalación eléctrica con diferentes tamaños (calibres) de conductor, seleccionándose el que durante su vida útil proporcione el mayor desempeño monetario y tome en cuenta que la energía eléctrica que se desperdicia en el conductor genera contaminación ambiental. La energía desperdiciada proviene de plantas generadoras que utilizan combustibles fósiles para su operación y que, por tanto, emiten CO2 y otros contaminantes a la atmósfera.
Con el propósito de realizar el cálculo bajo este criterio, es indispensable conocer las horas diarias de operación de las cargas eléctricas y el número de días al año que operará, la cantidad de emisión de CO2 por cada kilowatt hora (kWh) generado (generación eléctrica utilizando combustibles fósiles), el combustible requerido para la generación de cada kWh y el precio tanto del kWh contratado como de los conductores, así como de la mano de obra para su instalación.
Con información de ICA-Procobre, red de instituciones latinoamericanas cuya misión es la promoción del uso del cobre, impulsando la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y difundiendo su contribución al mejoramiento de la calidad de vida y el progreso de la sociedad.
