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Parámetros Básicos

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Parámetros Básicos

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  1. Parámetros Básicos Tarifas Eléctricas Pliego Tarifario Códigos de Facturación • Esquema de generación y distribución • Corriente • Tensión • Potencia • Energía • Demanda • Curva de Carga • Factor de Carga • Factor de Potencia

  2. ¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD? La electricidad es la acción que producen los electrones al trasladarse de un punto a otro, ya sea por su falta o exceso de los mismos en un material.

  3. ESTRUCTURA BÁSICA DE LA MATERIA La materia puede definirse como cualquier cuerpo que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso. Por ejemplo la madera, el aire, el agua, etc. Toda materia está compuesta de moléculas formadas por combinaciones de átomos, los cuales son partículas muy pequeñas. Los principales elementos que forman al átomo son el electrón, el protón, el neutrón y el núcleo.

  4. ESTRUCTURA BÁSICA DE LA MATERIA

  5. ¿CÚAL ES EL ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD? Los electrones giran alrededor del núcleo debido al equilibrio de dos fuerzas: la fuerza propia del electrón que lo mantiene siempre en movimiento y la fuerza de atracción que ejerce el núcleo sobre el electrón. Los electrones que se encuentran en la órbita más lejana del núcleo pueden salirse de sus órbitas, aplicándoles alguna fuerza externa como un campo magnético o una reacción química. A este tipo de electrones se les conoce como electrones libres. El movimiento de electrones libres de un átomo a otro origina lo que se conoce como corriente de electrones, o lo que también se denomina corriente eléctrica. Ésta es la base de la electricidad.

  6. FLUJO DE ELECTRONES LIBRES

  7. LEY DE FARADAY Cuando se mueve un conductor eléctrico (hilo metálico), en el seno de un campo magnético (imán o electroimán) aparece una corriente eléctrica por dicho conductor. Lo mismo ocurre si se mueve el imán y se deja fijo el conductor.

  8. PRINCIPIO DE GENERADOR ELÉCTRICO

  9. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

  10. MAGNITUDES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALES Tensión o Voltaje (diferencia de potencial) Corriente Resistencia

  11. TENSIÓN O VOLTAJE (V) Fuerza electromotriz: Es la fuerza que obliga a los electrones a moverse (dentro del generador), y que tiene por efecto producir una tensión eléctrica.

  12. TENSIÓN ¿Qué debemos saber? Unidad: Voltio (V) • Es suministrada por una fuente externa (CNFL, ICE, batería, pila, panel fotovoltaico, etc). • Valores de 120 V, 240V, 208 V, 277 V, 480 V. • A mayores valores, menores pérdidas de energía. • Es análogo a la presión de agua.

  13. CORRIENTE (I) La corriente se puede definir como un flujo ordenado de electrones, es decir, los electrones en movimiento constituyen una corriente eléctrica, los cuales, al aplicarles un voltaje como por ejemplo de una batería, es posible forzar a los electrones fuera de su trayectoria circular y ocasionar que pasen de un átomo a otro.

  14. CORRIENTE ¿Qué debemos saber? Unidad: Amperio (A) • Se define como el movimiento de electrones en un conductor. • Esta definida por la carga, su potencia y la tensión de alimentación. • Es análogo a un flujo de agua.

  15. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R) Todo material ofrece cierta oposición al flujo de corriente, oposición que puede ser grande o pequeña. Esta oposición se le denomina resistencia.

  16. RESISTENCIA ¿Qué debemos saber? Unidad: Ohm (Ω) • Mayor o menor oposición que ofrecen los conductores al paso de la corriente. • Mayor diámetro de los conductores, menor resistencia • Es análogo al dímetro en la tubería de agua.

  17. LEY DE OHM V = Voltaje (V) R = Resistencia (Ω). I = Corriente (A). La ley de Ohm establece que, en un circuito eléctrico, el valor de la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

  18. POTENCIA (W) ¿Qué debemos • Es la rapidez con la que se realiza un trabajo o con la que se gasta la energía. • Se puede obtener de: • Placa de datos de los equipos. • Catálogos del fabricante. • Con corriente y tensión. • Mediciones con equipo especial saber? Unidad: kW

  19. POTENCIA (W) P= Potencia (W) V= Tensión (V). I = Corriente (A). La potencia eléctrica es el producto de la tensión por la intensidad de corriente.

  20. Escenario 1. Si la tensión no varía Escenario 2. Si la tensión varía

  21. 1 kW equivale a… Opción A. 20 = 1.000 W / 50 W 20 bombillos de 50 W Opción B. 10 = 1.000 W / 100 W 10 bombillos de 100 W Opción C. 500 = 1.000 W / 2 W 500 relojes de 2 W

  22. ¿Una lámpara de 60 W produce siempre el mismo trabajo? Escenario 1. Escenario 2. A 12 V consume 5 A, se utiliza 5 horas al mes A 120 V consume 0,5 A, se utiliza 5 horas al mes I = 60 W / 120 V I = 60 W / 12 V • ¿En ambos casos se consume la misma energía? • ¿En cual caso hay menos pérdidas?

  23. ENERGÍA ¿Qué debemos saber? Unidad: kWh Es la capacidad para realizar un trabajo y se relaciona con producción. (calentar agua, producir un movimiento, generar luz, etc) Todos los medidores eléctricos registran energía. Los equipos de mayor consumo de energía no son precisamente los de mayor potencia.

  24. ENERGÍA E= Energía (Wh) P= Potencia (W) t = horas Para efectos de facturación la energía se expresa en kWh En unidades prácticas de electricidad, la energía es igual al producto de la potencia por el tiempo en horas.

  25. Con 1 kWh usted podría… Opción B. Opción A. Utiliza un reloj eléctrico de 2W por 500 horas Utilizar una lámpara de 50 W por 20 horas 0,050 kW x20 h 0,002 kW x 50 h Opción D. Opción C. Utilizar un motor eléctrico de 746 W por 78 minutos Utilizar una termoducha de 3,5 kW por 17 minutos 0,746 kW x 1,34 h 3,500 kW x 0,286 h

  26. ENERGÍA ¿Cómo la obtengo? Necesito: • Determinar la potencia en kW de cada equipo. • Conocer las horas de uso de cada uno al mes.

  27. ¿Quién consume más energía? Opción A. E bombillo = 0,075 kW x 12 h = 0.9 kWh Bombillo Incandescente E bombillo = 324 kWh / año POTENCIA: 0.075 kW (75W) USO: 12 horas al día DEPENDE! Opción B. Termoducha E termoducha= 4,5 kW x 0,16 h = 0.72 kWh USO: 10 minutos POTENCIA: 4,5 kW (4.500W) E termoducha= 259 kWh / año

  28. DEMANDA Cálculos • ¿Cuál es el consumo de energía, en kWh, en 30 días de una termoducha de 3,500 W, que se utiliza 2 veces al día, durante intervalos diarios de 20 y 30 minutos, respectivamente? • En la cocina de una residencia hay 3 bombillos incandescentes de 75 W cada uno que se utilizan en promedio 4 horas al día, 30 días al mes. En el comedor hay 3 lámparas fluorescentes compactas de 20W que se utilizan 30 horas al mes. • Determine el consumo de energía mensual de los 3 bombillos y los 3 LFC. • Que acción implementaría usted para reducir el consumo de energía de esta casa sin realizar ningún tipo de inversión. Cual es el ahorro logrado mensual en kWh?

  29. DEMANDA ¿Qué debemos saber? Unidad: kWh/h ó en forma simplificada kW. Se determina a partir del consumo de energía de un equipo o máquina en un intervalo de tiempo definido previamente. Para el caso de Costa Rica este intervalo es de 15 minutos.

  30. Potencia instantánea máxima: 50 kW • Demanda en 15 minutos: 15.53 kW

  31. DEMANDA Curva de Potencia Instantánea y Demanda. Carga A

  32. DEMANDA MÁXIMA ¿Qué debemos saber? La demanda máxima de un equipo eléctrico corresponde a su potencia promedio máxima en un intervalo de 15 minutos. Los medidores eléctricos toman lecturas cada 15 minutos, por lo tanto 1 hora = 4 valores 24 horas = 96 valores 30 días = 2,880 valores Para efectos de facturación, el medidor guarda en su memoria interna el valor máximo de demanda registrada entre todos estos 2,880 valores.

  33. La demanda máxima aplica a partir de los consumo superiores a los 3,000 kWh Valor registrado por el medidor como demandan máxima A los clientes residenciales no se les factura demanda máxima. 4. 225kW En un intervalo de una hora se registran los siguientes valores: • 10 kW • 26 kW • 85 kW • 225kW Esto lo repite durante todo el mes. Si este valor de 225 kW corresponde al valor máximo del mes, de los 2,880 datos, será el que se facture en el recibo eléctrico.

  34. DEMANDA FACTURABLE ¿Qué debemos • Corresponde a la cantidad que finalmente se cobra en la factura eléctrica. • En la mayoría de los casos coincide con la demanda máxima pero hay excepciones. • Se construye al graficar los datos de demanda registrados por el medidor cada 15 minutos respecto al tiempo, para un período determinado que pueden ser 60 minutos, un día ó un mes completo. • Se puede establecer un patrón de comportamiento que debe coincidir con el horario de operación del cliente. saber?

  35. DEMANDA FACTURABLE Excepciones • El período punta solamente contempla para efectos de facturación la demanda máxima registrada de lunes a viernes y excluye los sábados y domingos. • Caso de la T6 donde se debe desplazar en el período punta el 80% de la demanda máxima registrada fuera del período punta.

  36. CURVA DE CARGA Curva de Carga. Demanda (kW) TIEMPO

  37. FACTOR DE CARGA ¿Qué debemos saber? • Es la relación entre la energía real total consumida y la energía estimada con la demanda máxima registrada, para un período de tiempo determinado. • Es un indicador del potencial de desplazamiento que tiene un cliente y de su capacidad productiva. • Entre menor sea el FC, mayor será el costo unitario del kWh. • Empresas que operan 24 horas tienen factores de carga superiores al 70% y se consideran buenos.

  38. FACTOR DE CARGA Vrs. COSTO

  39. FACTOR DE CARGA

  40. FACTOR DE CARGA

  41. FACTOR DE CARGA

  42. Datos. • Consumo mensual: 3,791,942kWh • Demanda máxima: 7,071.39kW • Días facturados: 30

  43. FACTOR DE POTENCIA ¿Qué debemos saber? • Es ocasionado por el funcionamiento de motores eléctricos del cliente. • Corresponde a la relación entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S). • Las empresas distribuidoras realizan recargos a los clientes que no cumplan con los valores mínimos.

  44. FACTOR DE POTENCIA Curva característica de un motor de inducción tipo NEMA B Fuente: IEEE 739

  45. CONDICIONES DE FACTURACIÓN Establecidas por la ARESEP: • Demanda máxima inferior o igual a 1,000kW ≥ 90%. • Demanda máxima superior a 1,000kW ≥ 95%. Situación de un cliente cuya demanda máxima es inferior a 1,000 kW. Cargo por demanda máxima : ¢1,000,000. Factor de potencia: 0.70 (coincidente con la demanda máxima) Factor de potencia requerido por CNFL: 0.90

  46. FACTOR DE POTENCIA ¿Cómo corregirlo? 95% 60% • El factor de potencia se mejora antes del banco de capacitores solamente. • La solución más común es instalar bancos de capacitores que aportan parte de la potencia reactiva que necesita la carga para funcionar.

  47. TARIFAS TRE Tarifa Residencial TRH Tarifa Residencial Horaria TGE Tarifa General TCS Tarifa Preferencial T6 Tarifa Promocional TMT Tarifa Media Tensión Puedes consultarlas en www.cnfl.go.cr

  48. PLIEGO TARIFARIO Publicado en La Gaceta no. 124 - Lunes 30 de junio 2014. Rige del 01 de julio al 30 de setiembre del 2014