Utilización racional de la energía

Utilización racional de la energía

Se estima que más del 8% del consumo energético en los hogares y empresas europeas se pierde debido al modo en que los equipos han sido diseñados e instalados. Dado que la electricidad es la energía más cara -cerca de ocho veces más que el carbón y tres veces más que el gas- cualquier razón es buena para utilizarla eficientemente optimizando el rendimiento energético.
Las pérdidas energéticas de los equipos eléctricos son causadas por la resistencia eléctrica de los conductores y las pérdidas del material magnético que pueden ocurrir principalmente en motores, transformadores y en todos los cableados. El cobre es uno de los materiales claves cuando se trata de mejorar el rendimiento energético de un equipo eléctrico. La alta conductividad es una de sus propiedades más importantes y el 60% del cobre que se produce actualmente se utiliza en aplicaciones eléctricas.

Identificación de oportunidades

La identificación de las oportunidades de ahorro en el consumo energético debe realizarse de manera sistemática para que se demuestre que las iniciativas propuestas son las que producirán los mayores beneficios.
Las principales oportunidades de mejorar el rendimiento energético se presentan durante la planificación de los edificios nuevos, cuando es fácil determinar el coste marginal de los equipos de alto rendimiento, la vida útil es mayor y apenas existe diferencia entre los costes de instalación.

Motores

Desde su invención hacia el año 1880, el motor eléctrico ha tenido una larga historia de desarrollo, con esfuerzos constantes por mejorar la potencia y el par motor y por reducir los costes. Pero es más recientemente (en la década de los años setenta, según el Centro Nacional de Promoción del Cobre del Reino Unido) cuando se ha hecho conveniente la necesidad de un mayor rendimiento energético.
La mayoría de los motores operan con una carga menor de la que se estableció en su diseño. Es importante que los motores de mayor rendimiento mantengan su rendimiento energético en estas cargas. La justificación de esta preferencia es simple: un motor eléctrico puede tener un consumo energético equivalente a su coste capital dentro de las primeras 500 horas de funcionamiento -simplemente tres semanas de uso continuo. El coste de las pérdidas durante la vida útil es varias veces el precio de compra del motor. Claramente, no se logrará un coste total menor hasta que tanto los gastos de capital como los de funcionamiento se consideren conjuntamente.

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Cables de suministro de energía

Mientras que la instalación y el uso de equipos de rendimiento energético mejorado están en vías de ejecución, las pérdidas energéticas en los cables de suministro de energía de menor tamaño frecuentemente se ignoran. Si los cables se instalan con un conductor de sección menor al recomendable para evitar sobrecalentamientos, las pérdidas y la falta de rendimiento energético pueden ser significativas.
En un cable de suministro de energía de media tensión, el coste de las pérdidas durante la vida útil del equipo puede ser 10 veces mayor que el coste de compra inicial, incluyendo la instalación.
Si la demanda energética de un sistema aumenta a niveles superiores de las cuotas de seguridad, la instalación de cables de suministro energético adicionales puede suponer un gasto importante. La especificación inicial de los cables que constituyen un tamaño económico óptimo es, por lo tanto, una práctica recomendada y bastante promovida por la Norma IEC.

Transformadores

Los transformadores son una de las máquinas más eficientes jamás diseñadas por el hombre. Los grandes transformadores de potencia tienen un rendimiento energético a carga máxima del 99,75%. Los transformadores de distribución son menores, menos eficientes y con una carga ligeramente inferior. Los transformadores para distribución urbana (de 250-1.000kVa normalmente) pueden perder hasta un 1-2% de la energía transformada en forma de calor. En los transformadores más pequeños utilizados en zonas rurales (50-100kVa), el rendimiento energético en funcionamiento puede ser hasta de un 95%. En la UE, se han instalado más de 4 millones de transformadores, es decir, 1 unidad por cada 80 habitantes. Se precisan 7-8 grandes centrales nucleares para compensar las pérdidas de energía en estos transformadores. La capacidad total de las aeroturbinas instaladas durante el año 2000 cubre únicamente el 10% de las pérdidas en los transformadores de distribución. En resumen, el rendimiento energético en los transformadores de distribución es un factor clave en la electrificación sostenible.

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