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Calidad de la energía en una red de baja tensión

El ingeniero Danny Salazar recibiendo su reconocimiento; a su lado, el presidente del IMEI, Eduardo Miranda.

Patrocinada por ABB y dirigida por el ingeniero Danny Salazar, gerente de producto de esta compañía, la conferencia técnica de marzo de la Asociación Mexicana del Edificio Inteligente y Sustentable (IMEI) abordó el tema de la calidad de la energía, enfocada en los temas del factor de potencia y la distorsión armónica en una red de baja tensión. Lo anterior a fin de lograr un aprovechamiento más eficiente y sin distorsiones de la electricidad.

Ambos aspectos, enfatizó el ingeniero Salazar, generan importantes ahorros y optimizan los procesos, pues entre mejor sea la calidad de la energía y el uso que se le dé a ésta, mejor será la operación de todos los equipos conectados a la red eléctrica. Como explicó el especialista, el concepto de calidad abarca una amplia gama de fenómenos. Sin embargo, uno de los que precisa más atención es la distorsión armónica, es decir, un tipo de ruido o contaminación en diferentes tipos de inmuebles conectados a la red eléctrica.

“Se trata de interferencias en la onda de 60 Hz; las más peligrosas son las armónicas impares como la tercera, la quinta y la séptima. Estas generan distorsiones en equipos con electrónica de potencia; por ejemplo, en el sector industrial, los variadores de velocidad, drives y PLC ocasionan estas armónicas al trabajar con frecuencias mayores a 60Hz”, expuso el ingeniero Salazar.

En edificaciones de otro tipo, prosiguió, estas distorsiones en las ondas dependen de los equipos instalados,  como las computadoras y controles para automatizar los sistemas HVACR, los cuales tienen una mayor intervención. De igual forma, la iluminación LED, aunque genera ahorros de energía en kWh, también provoca distorsiones armónicas.

Ante esto, afirmó el ponente, es necesario realizar un análisis del voltaje y el factor de potencia de la red para determinar si es necesaria la instalación de filtros para detener esta contaminación.

El segundo concepto abordado durante la conferencia fue la compensación del factor de potencia, un proceso que, de no ser llevado a cabo de forma adecuada, se traduce en costos excesivos en la factura del servicio de electricidad.

“El factor de potencia es el ángulo entre el voltaje y la corriente. ¿De qué va a depender la separación entre ambos elementos? Del tipo de carga que se tenga conectada en la instalación, ya sea inductiva o capacitiva”, explicó el gerente de producto de ABB.

Así, agregó, es prioritario que empresas y plantas de producción, realicen un monitoreo entre la demanda máxima de energía y el factor de potencia, pues dependiendo de este resultado se recibe una penalización, o bien, una bonificación en el recibo mensual por el servicio.

“La compañía suministradora, en este caso la Comisión Federal de Electricidad, es quien se encarga de la medición de este factor, mes con mes. Si este se encuentra por debajo de 0.90 es cuando se presenta la penalización mensual que puede representar hasta el 30 por ciento del monto total de la factura, mientras que la bonificación al mantenerlo por encima de dicho valor puede ser hasta del 3.5 por ciento”, aseguró el ponente.

En una red eléctrica, los motores de operación de elevadores, las bombas y sistemas de climatización pueden generar una separación entre el voltaje y la corriente. Esto genera que el factor de potencia disminuya, lo que a su vez provoca mayor calor en los transformadores, desgaste y merma en su vida útil.

Por tanto, el factor de potencia influye directamente en la eficiencia energética de la instalación, pues indica qué tanto se está aprovechando la luz que se está pagando al convertirla en trabajo. Ante esta situación, la puesta en marcha de dispositivos como los capacitores logra que el factor de potencia aumente; sin embargo, un análisis más minucioso, determinará si son la mejor solución, a la par de evitar que se produzca contaminación en la red eléctrica.

“Es indispensable que haya estudios previos para ver el voltaje y la corriente para determinar la necesidad de compensar el factor de potencia, ya sea a través de capacitores físicos o bancos automáticos. Un capacitor regresa las armónicas a la red, por eso es necesaria la instalación de un filtro para que éste pueda trabajar sin contaminar con distorsiones”, concluyó el ingeniero Salazar.

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