¡FELICES FIESTAS!

EL DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD DEL IES “JOSÉ NAVARRO Y ALBA” DESEA:

FELICES FIESTAS A TODOS

La mayoría de las grandes ciudades se han sumado al cuidado por el medio ambiente incorporando bombillas LED de bajo consumo en sus adornos. Utilizar estas bombillas supone un notable ahorro de energía, ya que consumen un 80% menos que las convencionales y duran entre 6 y 8 veces más.

Archidona también adorna sus calles y plazas con LED de bajo consumo.

EL IES JOSÉ NAVARRO Y ALBA APUESTA POR EL AHORRO Y LA EFICIENCIA ENERGÉTICA.

El departamento de Electricidad del IES “José Navarro y Alba” de Archidona está llevando a cabo el estudio de ahorro energético y eficiencia lumínica para su posterior desarrollo en todas las instalaciones del Instituto.

El estudio se está realizando en un “Aula piloto”, donde se están cambiando los tubos fluorescentes tradicionales de 36 watios, por lámparas fluorescentes de bajo consumo “ECO-TUBO”. De 22 watios. (Pero obteniendo más iluminación y consumiendo mucho menos.)

Aquí podemos ver el Anexo del proyecto referido a las medidas que se están realizando y que sirven para demostrar realmente las posibilidades de ahorro que ofrece el nuevo sistema de iluminación con lámparas de ahorro.

ANEXO 1. INFORME DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y PRODUCCIÓN DEL FLUJO LUMINOSO DE LA INSTALACIÓN.

Consumo y flujo luminoso lámpara convencional.

El estudio se realiza en un aula del IES. José Navarro y Alba, donde tenemos instalados cuatro luminarias con dos lámparas fluorescentes convencionales T8 de 36W cada una, con una reactancia de 40W en cada lámpara.

Las medidas se realizan con pinza amperimétrica marca CLAMP METER – PAN 610, SERIAL Nº 49000256. El flujo luminoso se mide con luxómetro marca DIGITAL – LUX HI TESTER, PANTEC LM-20 sobre la mesa del alumno en distintos puntos de la clase.

Nº LUMINARIAS T8	POTENCIA (W)	INTENSIDAD (A)
2 Luminarias	36W + Reactancia de 40W	1.065 A
2 Luminarias	36W + Reactancia de 40W	1.065 A
TOTAL 4 Luminarias	36W + Reactancia de 40W	2.13 A

Flujo Luminoso Punto 1	380 Lux.
Flujo Luminoso Punto 2	340 Lux
Flujo Luminoso Punto 3	300 Lux

Consumo y flujo luminoso lámparas fluorescentes de bajo consumo ECO-TUBO.

Nº LUMINARIAS T5	POTENCIA (W)	INTENSIDAD (A)
2 Luminarias	22W + Reactancia Electrónica	0.43 A
2 Luminarias	22W + Reactancia Electrónica	0.43 A
TOTAL 4 Luminarias	22W + Reactancia Electrónica	0.86 A

Flujo Luminoso Punto 1	490 Lux.
Flujo Luminoso Punto 2	440 Lux.
Flujo Luminoso Punto 3	426 Lux.

ECO - TUBO	CUADRO RESUMEN
Tubo tradicional Consumo Total (A) T8.	2.13 Amperios.
Eco-Tubo Consumo Total (A) T5.	0.86 Amperios.
Ahorro Amperios (%).	59.62 %
Tubo tradicional Flujo Actual Medio T8.	340 Lux
Eco-Tubo Flujo Actual Medio T5.	438.33 Lux
Aumento Flujo (%)	22.43 %

Además de mejorar las instalaciones también educaremos en el consumo responsable.

Todos debemos de tener en cuenta que el consumo superfluo y el derroche energético suponen, por tanto, contribuir innecesariamente al deterioro ambiental de nuestro planeta en forma de cambio climático e incremento de la contaminación. Es imprescindible reducir nuestra huella ecológica y esto pasa necesariamente por tomar conciencia de las consecuencias ambientales de nuestro consumo de energía en su forma actual.

La aplicación de medidas de ahorro y uso eficiente de la energía eléctrica podría suponer una reducción de hasta un 50 % en nuestra factura eléctrica manteniendo un nivel de comodidad equivalente al que tenemos ahora. Hacer un uso racional de la energía supone, además de un beneficio para nuestra economía, colaborar en la protección ambiental de nuestro planeta. Dos buenas razones para ahorrar energía.

Curso 2011/12

NUEVO CURSO, NUEVAS ILUSIONES

En el departamento de Electricidad del IES José Navarro y Alba, continuamos un año más trabajando por y para nuestros alumnos, con ellos trabajamos a diario para ofrecerles la posibilidad de un futuro laboral digno.

La nueva promoción ya está dedicada a ello con ilusión, aquí les vemos trabajando en los puestos de trabajo del taller de Instalaciones y en el taller de Mantenimiento de Maquinas y Herramientas.

¡Suerte chicos!

ANDALUCÍA SKILLS 2011.

El alumno Sergio Moreno Burgos, matriculado en nuestro Centro y en el segundo curso del Ciclo de Grado Medio de Instalaciones Eléctricas y Automáticas consigue el tercer puesto en el campeonato andaluz SKILLS DE ELECTRICIDAD, organizado por la Consejería de Educación y Ciencia.

Este evento se celebró el pasado día veinte de Enero en el IES. Atenea, de Mairena del Aljarafe, donde se reunieron alumnos de centros privados y públicos de toda Andalucía. El alumno del IES. José Navarro y Alba quedó tercero, el primer puesto fué para un alumno del Politécnico de Sevilla y en segundo lugar el alumno de Linares (Jaén).

Desde el Departamento de Electricidad, queremos agradecer el esfuerzo de nuestro alumno y el apoyo de todos los compañeros que han colaborado en este evento y que sirva como referente para cursos sucesivos como un gran estímulo al esfuerzo y el trabajo del conjunto del Departamento de Electricidad.

DOMÓTICA.

INSTALACIONES DOMÓTICAS.

Áreas de aplicación:

- Seguridad.
- Confortabilidad.
- Gestión de energía.
- Comunicaciones.

Protocolos de comunicación:

- No propietario.
- Propietario.

Soportes de comunicación:

- Corrientes portadoras.
- Cables específicos. BUS, par trenzado..
- Señales radiadas. Infrarrojos, radiofrecuencia..

Diseño del sistema:

- Centralizado.
- Descentralizado.

Tecnología de la red:

- Estrella.
- Anillo.
- Bus.
- Árbol.
- Malla.

Elementos que componen un sistema:

- Unidad de control.
- Los sensores.
- Los actuadores.
- Aparatos finales.
- Software.

Elección de un sistema domótico:

- Instalación de nueva creación.
- Instalación construida.

Sistemas domóticos basados en:

- Corrientes portadoras. X-10.
- Tecnología LonWorks.
- Mediante BUS de datos. EIB—KNX.
- Autómatas programables.
- Sistemas inalámbricos. Radiofrecuencia…

MICROAUTÓMATA LOGO DE SIEMENS.

- Descripción del equipo. Entradas, salidas…
- Instalación y conexión del equipo. Cableado.
- Funciones básicas de Logo.
- Funciones especiales.
- Programación de Logo. Sistemas. Puertas, contactos.
- Software. LOGO SOFT COMFORT.

Programar varios ejemplos:

- Instalación de un guarda motor.
- Inversor de giro de un motor trifásico.
- Instalación conmutada de una lámpara desde seis puntos.
- Arranque de tres motores temporizados.
- Instalación de un semáforo. Tres salidas, convencional.
- Instalación domótica de una vivienda con logo.

MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS.

INTRODUCCIÓN.

Los motores monofásicos, como su propio nombre indica son motores con un solo devanado en el
estator, que es el devanado inductor. Prácticamente todas las realizaciones de este tipo de motores
son con el rotor en jaula de ardilla. Suelen tener potencias menores de 1KW, aunque hay notables
excepciones como los motores de los aires acondicionados con potencias superiores a 10KW.
Se utilizan fundamentalmente en electrodomésticos, bombas y ventiladores de pequeña potencia,
pequeñas máquinas-herramientas, en los mencionados equipos de aire acondicionado, etc.
Se pueden alimentar entre una fase y el neutro o entre dos fases. No presentan los problemas de
excesiva corriente de arranque como en el caso de los motores trifásicos de gran potencia, debido a
su pequeña potencia, por tanto todos ellos utilizan el arranque directo.
Presentan los siguientes inconvenientes:
• Se caracterizan por sufrir vibraciones debido a que la potencia instantánea absorbida
por cargas monofásicas es pulsante de frecuencia doble que la de la red de
alimentación. Este fenómeno se puede observar en la figura de la página que a
continuación se adjunta
• "No arrancan solos" , debido a que el par de arranque es cero. Para explicar esta última
afirmación recordemos la expresión general del campo magnético en el entrehierro
generado por una corriente monofásica.
Sea i= I0· cos (ω1·t) la corriente que circula por el inductor, el campo que genera tiene la
forma:
B= K·i·cos(Pθ) donde P es el número de pares de polos de la máquina.
Sustituyendo la corriente por su valor
B= K·I0·cos(ω1·t)· cos(Pθ)
Si desarrollamos este producto de cosenos llegamos a la expresión siguiente:
B= [(K·I0) / 2] ·cos(Pθ + ω1·t) + [(K·I0) / 2] ·cos(Pθ - ω1·t)
Que no es más que la expresión de dos campos giratorios de la misma amplitud (que es
constante) de valor [(K·I0) / 2], de la misma velocidad de giro, ωs= ω1 / P, pero de
sentidos opuestos. Por tanto, el par desarrollado por este campo, tiene una curva parvelocidad
de la forma:

MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS.-

En la que se observa cómo el par de arranque vale cero. Si provocamos un desequilibrio
en el momento del arranque, es decir, si ω ≠ 0, el motor comenzará a girar en uno u otro
sentido, en función de cuál sea el desequilibrio aplicado.
Los sistemas ideados para el arranque de los motores asíncronos monofásicos se basan
por tanto en provocar un desequilibrio entre los pares antagonistas que generan ambos
campos magnéticos. Las principales realizaciones se basan en cambiar, al menos
durante el arranque, el motor monofásico por un bifásico (que "arranca sólo"). Un
motor bifásico tiene dos devanados en el estator, desplazados π/(2·P). Las principales
realizaciones de motores monofásicos utilizando esta técnica son:
1. Motores de arranque por condensador
2. Motores de fase partida
No obstante es importante significar que existen otras muchas realizaciones, que el
lector interesado puede consultar en la bibliografía especializada.
En este texto, sólo nos vamos a ocupar de los motores de arranque por condensador.

MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS.-

MOTORES MONOFÁSICOS DE ARRANQUE POR CONDENSADOR

Se trata de motores asíncronos monofásicos que en el momento del arranque son bifásicos. Tienen
por tanto dos devanados en el inductor (que siempre está en el estator) desplazados π/(2·P). Estos
devanados son:
- El devanado principal, así denominado porque es el que recibe energía durante todo el
tiempo en el que el motor está funcionando
- El devanado auxiliar, de características idénticas al principal, pero al que se le ha
añadido un condensador en serie, que es el que permite conseguir el desfasaje suficiente
entre las dos corrientes. Se denomina devanado auxiliar porque sólo recibe energía
eléctrica en el momento del arranque, ya que posteriormente, dicho devanado se
desconecta por la acción de un interruptor centrífugo.
La estructura de este motor se muestra en la figura adjunta:
Para conseguir el arranque es necesario que las corrientes de los dos devanados estén desfasadas
como puede apreciarse en la figura adjunta

MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS.-

En la mayor parte de los motores monofásicos de arranque por condensador, el motor arranca como
bifásico, pero cuando se alcanza una velocidad, de aproximadamente el 75% de la velocidad de
sincronismo, se abre el interruptor centrífugo, funcionando a partir de ese momento como un motor
monofásico propiamente dicho. En otras ocasiones, y para evitar problemas de mantenimiento, el
motor es realmente bifásico, y no está provisto del mencionado interruptor.
A continuación se adjunta una figura explicativa de la curva par-velocidad típica de este tipo de
motores.
Seguidamente, se adjunta una figura en la que se pone de manifiesto que la potencia activa
absorbida por un motor monofásico es pulsante a la frecuencia 2·w, razón por la cual, este tipo de
máquinas eléctricas estarán siempre sujetas a vibraciones mecánicas, imposibles de eliminar.


ARRANQUE DE MOTORES ASÍNCRONOS TRIFÁSICOS CON
REDES MONOFÁSICAS

1.- INTRODUCCIÓN (Véase “Máquinas Eléctricas” de Jesús Fraile Mora, Cuarta Edición
del Servicio de Publicaciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.
Colección Escuelas)
En primer lugar, hay que señalar que para que un motor trifásico se pueda accionar mediante redes
monofásicas es imprescindible que dicho motor tenga acceso completo a sus devanados de estator
(es decir, caja de bornes con seis conexiones del estator).
El método que se va a desarrollar es válido tanto para motores con rotor en jaula de ardilla como
para motores con rotor devanado.
La técnica a emplear se basa en el mismo razonamiento que se emplea para los motores asíncronos
monofásicos de arranque por condensador, en realidad, lo que se hace es construir un motor
monofásico de arranque por condensador a partir del motor asíncrono trifásico que se desea
accionar, según se muestra en la figura adjunta.

MOTORES ASÍNCRONOS MONOFÁSICOS.-

El motor trifásico en estas condiciones arranca por sí sólo, con las mismas características que un
motor monofásico de arranque por condensador.
Si se utiliza el condensador adecuado, que es aquel que hace que el ángulo entre las dos corrientes
del estator sea máximo y que es aquel cuya reactancia tiene un valor de:
2 C
X = Z
Donde Z es la impedancia del motor, se puede conseguir que la potencia del motor en su
funcionamiento como monofásico pueda llegar a ser del 80 al 90% de su valor nominal como
trifásico. Para una red de 220V, se necesitan unos 70μF por KW de potencia útil del motor (norma
UNE48501). El condensador debe de preverse para una tensión de alrededor de 1.25 veces la
tensión de la red, debido a los efectos de sobretensiones a que suele estar sometido como
consecuencia de los fenómenos de resonancia.
Para conseguir un cambio de giro basta con intercambiar el condensador con los otros devanados
del motor trifásico.
Sin embargo, una configuración que da mejores resultados (véase la referencia anteriormente indicada).

FACTOR DE POTENCIA.

El Factor de potencia
El factor de potencia se define como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia aparente; esto es:
f.d.p. = P/S

• El factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo.
• El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.
Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.
• La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo: es la potencia activa P:
Sistema monofásico: P = V I COSf •Sistema trifásico P: =V I COSf
La potencia reactiva Q es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores:
Sistema monofásico: Q = V I senf •Sistema trifásico:Q =1.73*V I senf
La potencia aparente S es la suma geométrica de las potencias activa y reactiva, o también:
Sistema monofásico: S = V I •Sistema trifásico S =1.73*V I
Gráficamente estas tres expresiones están relacionadas mediante el "triángulo de potencias" :


• Dependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser:adelantado, retrasado, igual a 1.
• En las cargas resistivas como las lámparas incandescentes, la tensión y la corriente están en fase en este caso, se tiene un factor de potencia unitario
• En las cargas inductivas como los motores y transformadores, la intensidad se encuentra retrasada respecto a al tensión. En este caso se tiene un factor de potencia retrasado.
• En las cargas capacitivas como los condensadores, la corriente se encuentra adelantada respecto al voltaje. En este caso se tiene un factor de potencia adelantado.


Un receptor que debe de producir una potencia P lo puede hacer absorbiendo de la línea una potencia Q o Q' tal como se ve en el esquema de debajo, con Cosf y Cosf' respectivamente (entonces Cosf > Cosf'). Sin embargo en el primer caso la intensidad absorbida es menor que en el segundo ( S = UI < S = UI' entonces I < I' ) con la consiguiente reducción de las pérdidas por efecto joule.




Entonces en una instalación nos interesa tener valores altos del factor de potencia (Cosf
Problemas por bajo factor de potencia
Mayor consumo de corriente.
• Aumento de las pérdidas e incremento de las caídas de tensión en los conductores.
• Sobrecarga de transformadores, generadores y líneas de distribución.
• Incremento de la facturación eléctrica por mayor consumo de corriente.
Beneficios por corregir el factor de potencia
Disminución de las pérdidas en conductores.
• Reducción de las caídas de tensión.
• Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores, líneas y generadores.
• Incremento de la vida útil de las instalaciones
Reducción de los costos por facturación eléctrica.

Compensación del factor de potencia en un circuito monofásico
Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento. Esta demanda de potencia reactiva se puede reducir e incluso anular si se colocan condensadores en paralelo con la carga. Cuando se reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.


De la figura siguiente se deduce que la potencia reactiva del condensador ha de ser:

QC = Q' - Q = P (Tagf'-tagf)
y como QC = UIC = U2C
U2C = P (Tagf'-tagf)
C = P (Tagf'-tagf) / U2*328

Compensación del factor de potencia en un circuito trifásico
Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento. Esta demanda de potencia reactiva se puede reducir e incluso anular si se colocan condensadores en paralelo con la carga. Cuando se reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.
C = P•(tagf'-tagf)/3•U2*328