Todo sobre electricidad e iluminación

Jhoanstc

Iluminándolos
24 May 2014
1,866
Saludos Laneros,
Este foro existe para que resuelvan todas sus dudas sobre temas de electricidad e iluminación, invito a los demás colegas del foro para que pongan su granito de arena.

Conceptos Básicos

Tensión o Voltaje (V): Es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico de impulsar electrones a través de un laso cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. Se mide con un Voltímetro y su unidad es el Volt.

Intensidad o Corriente (A): Es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito cerrado debido a una diferencia de potencial eléctrico (Voltaje). Se mide con un Amperimetro y su unidad es el Ampere.

Potencia Eléctrica (W): Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo, es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un instante de tiempo. Se mide con un vatímetro y su unidad es el Watt.

Energía Eléctrica (KWH): Es la cantidad de potencia entregada o absorbida durante un tiempo determinado (Usualmente por Hora). Se mide con un medidor de energía y su unidad es el Kilowatt Hora.

Resistencia Eléctrica (Ohm): Es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas. Se mide con un Ohmetro y su unidad es el Ohm.

Analogía de la electricidad con la hidráulica.
Para entender mas fácilmente la electricidad se realiza la siguiente analogía.

Se supone un camino cerrado de tuberías en forma de círculo, compuesto por:

  1. Agua: Son los electrones que se mueven para hacer algún trabajo.
  2. Bomba propulsora de agua: En el equivalente eléctrico seria la fuente de voltaje, que ejerce presión sobre los electrones (agua). Si la bomba está apagada no fluye agua o electrones. Si la bomba está encendida hay una diferencia de presión (tensión) que mueve el agua (electrones).
  3. Zona de la tubería muy estrecha. El agua tendrá dificultades para pasar por una tubería estrecha. Es el equivalente a la resistencia eléctrica, que impide el paso de electrones.
 
Última edición:

Jhoanstc

Iluminándolos
24 May 2014
1,866
F.A.Q.

P/ Como puedo calcular el consumo eléctrico de mis aparatos electrónicos?


R/ Para este calculo necesitamos los siguientes datos:

- Potencia del aparato, se puede encontrar en toda ficha técnica o las placas de datos en las partes posteriores, debe estar marcada por el signo W (Watts). Debemos tener en cuenta que el cobro se hace en KW, por tanto el dato debemos dividirlo en 1000 para pasar de W a KW.

- Horas de uso mensuales, debemos tener un estimado de cuanto tiempo pasa encendido este aparato al mes, si se trata de una nevera entonces las horas de uso serán 24*30=720H o si se trata de un PC que se enciende solo 8 horas al día entonces las horas de uso al mes serán de 8*30=240H.

- Costo KWH, el costo de la energía depende del estrato y sector donde vivimos, se puede consultar en la factura de servicios públicos, debe estar marcado con el signo $/KWH.

Una vez tengamos los datos aplicamos la formula:

Costo Energía = Potencia*HorasMes*CostoKWH

Por ejemplo, si tenemos un televisor que se enciende 4 horas diarias, consume 200W y pagamos en KWH de $520, el costo mensual en energía sería:

$= 0,2KW * (4*30)H * 520$/KWH = $12.480



P/ Que pasa si mi aparato no se prende todos los días el mismo tiempo?

R/ Recordemos que el costo de la energía depende del total de horas que pasa encendido en el mes, si el tiempo es variable simplemente debemos sumar manualmente la cantidad de horas de cada día.

P/ En realidad la tecnología LED si ahorra un 90% de energía?

R/ El LED es una tecnología altamente eficiente, no solamente por su alta eficacia 90LPW-150LPW sino porque toda su luz es útil ya que toda es direccionada hacia el hemisferio inferior.
El LED emite toda su luz en un cono de 120° hacia abajo, a diferencia de las tecnologías convencionales que emiten luz en todas las direcciones en 360° a la redonda, lo cual nos da a entender que toda tecnología diferente a la LED tan solo es 33% eficiente (120/360); sin embargo gracias a los elementos reflectores en los que se montan los bombillos antiguos (Campanas industriales, proyectores exteriores, luminarias de alumbrado público) se logra direccionar hacia abajo parte de la luz perdida hacia arriba y los lados.
Gracias a esto, la eficiencia puede aumentar hasta un 40% o 70% dependiendo de la calidad del material reflector.
En otras palabras, tener un elemento 100% eficiente contra uno que solo es 50% eficiente significa que podemos iluminar lo mismo pero; consumiendo solo un 50% menos de energía.

Para ilustrar el anterior concepto, veamos una comparación de estas 3 tecnologías.

Bombilla Incandescente: 100W, Eficacia 27LPW para 2700Lm.
Bombilla Ahorradora: 24W, Eficiacia 110LPW para 2640Lm.
Bombilla LED: 10W, Eficacia 90LPW para 900Lm.

Teniendo en cuenta que las bombillas incandescente y ahorradora emiten luz 360° a la redonda y solo es útil en un cono de 120°, entonces solo un 33% de esa luz es eficiente, es decir que los lúmenes útiles serían:

Incandescente: 2700Lm * 33,33%= 900Lm
Ahorradora: 2640Lm * 33,33%= 880Lm

Es decir que la luz útil de las bombillas anteriores es igual al de la bombilla LED de 10W, por tanto el LED solo consume un 10% de lo que consume un Incandescente y un 42% de lo que consume un Ahorrador, entonces hay que tener en cuenta en las publicidades que vemos de bombillos LED argumentando un 80-90% de ahorro es contra la bombilla incandescente, hoy en día la mayoría tenemos bombillas ahorradoras así que el ahorro sería en promedio de un 60-50%.


P/ Como se si estoy comprando una bombilla LED de buena calidad?

R/
Hoy en día una buena bombilla led debería cumplir con los siguientes parámetros:

Eficiencia de 90LPW, es decir que debe emitir 90 Lúmenes por cada Watt consumido, una bombilla de 9W debería iluminar 90*9 = 810Lm.

Vida útil de 25.000H.

Garantía de 2 o 3 años.

Factor de potencia > 0,7.


P/ La luz LED genera cáncer?

La respuesta es.... SI.
Pero mucho ojo, el responsable de la generación de CUALQUIER tipo de cáncer es el contenido azul de las luces de tonalidad blanca fría (luz blanca con cierta tonalidad azul), la cual está presente en todos las fuentes de luz, no únicamente en la tecnología LED.

Los órganos del cuerpo humano no funcionan al 100% de producción las 24Hrs del día, todos tienen un régimen de funcionamiento, el cual es gobernado por el ciclo circadiano o "reloj biológico" mediante la secreción de 2 hormas en el cuerpo, cortisol para la actividad y melatonina para el sueño; pero como sabe el cuerpo que hora es? la respuesta es sencilla, hay una relación estrecha entre la posición del sol (hora) y la tonalidad de luz que este emite, por tanto, mediante la interpretación de la tonalidad de luz que recibe el cuerpo humano, se controla la secreción de ambas hormonas para que todos los órganos del cuerpo sepan como deben funcionar.
Una persona con un ciclio circadiano normal, se vería de esta manera:
367113



Sin embargo, con el auge de las tecnologías LED, se ha vuelto un denominador común la presencia de la luz blanca en todos los dispositivos de iluminación, dispositivos moviles (tablets, celulares, etc), televisores y computadores, generando una supresión de la melatonina en el cuerpo y teniendo como consecuencia una alteración en algunos casos severa, del ciclo circadiano de las personas, estos cambios pueden acarrear bastante problemas de salud, incluyendo el cáncer.

Les dejo enlace de la investigación de la AMA, junto con el enlace al decreto de la política público para no permitir una luz superior a los 3000K en ambientes exteriores.
https://www.ama-assn.org/press-cent...ance-reduce-harm-high-intensity-street-lights
https://www.ama-assn.org/sites/ama-...uncil-on-science-public-health/a16-csaph2.pdf
https://policysearch.ama-assn.org/policyfinder/detail/H-135.927?uri=/AMADoc/HOD-135.927.xml
 
Última edición:

Hades1996

Lanero Reconocido
16 Ago 2013
327
Buenas, no tengo ni puerca idea de gasto energético y siempre tuve la duda, ¿Cuanto cuesta tener un router encendido todo el día (estrato 3)?
 

Jhoanstc

Iluminándolos
24 May 2014
1,866
Dejar conectado el cargador del celular al tomacorriente?
Primera pregunta de amores y odios jeje.
Prácticamente el consumo de todo elemento eléctrico se compone de la potencia que emplea para trabajar, más las pérdidas bajo carga y en vacío.
Un cargador conectado sólito sin el celular solo va a consumir sus perdidas en vacío las cuales son DESPRECIABLES, ya que están por el orden de los 0.05W o menos.
Eso en plata al mes se calcula de la siguiente manera.
Platica=Potencia(KW)*Horasusomes(H) *precio(Kwh)
Osea 0.00005*720*500=18 pesos
Asimiento mes de 30 días y precio kwh de 500 pesos.
 

[sC+].JotaDe

sCiano Jubilado
24 Jun 2008
7,458
Primera pregunta de amores y odios jeje.
Prácticamente el consumo de todo elemento eléctrico se compone de la potencia que emplea para trabajar, más las pérdidas bajo carga y en vacío.
Un cargador conectado sólito sin el celular solo va a consumir sus perdidas en vacío las cuales son DESPRECIABLES, ya que están por el orden de los 0.05W o menos.
Eso en plata al mes se calcula de la siguiente manera.
Platica=Potencia(KW)*Horasusomes(H) *precio(Kwh)
Osea 0.00005*720*500=18 pesos
Asimiento mes de 30 días y precio kwh de 500 pesos.

Entonces es mejor desconectar todo lo que no se use, ya que va sumando de a poquito :p

Muchas Gracias.
 

PHRuiz

Lanero Reconocido
29 Feb 2008
769
Buenos días, compañeros 3 preguntas:

la primera y más importante, en Colombia existen varios códigos para la construcción (NSR10) para la instalación de redes hidro sanitarias y ventilación (RTIE), hay alguna norma que hable sobre la electricidad?

La segunda es que hacíamos lanes para jugar, pero a medida que el tiempo avanzo y el grupo creció nos dimos cuenta que los tacos se saltaban y los cables se recalentaban, asi que un amigo que sabía de electricidad empezó a llevar una instalación eléctrica con cables más gruesos, mi pregunta es cómo calcula el calibre del cable basado en el consumo?

Y la última pregunta es si tienen consejos que me regalen sobre cómo proteger los electrodomésticos de los rayos, cada vez que hay una tormenta se me dañan cosas en la casa, y es que creo que ni polo a tierra tienen la mayoría de enchufes, algún consejo en este respecto?
 

Cubio

Lanero Reconocido
8 Jun 2015
4,150
Buenos días, compañeros 3 preguntas:

la primera y más importante, en Colombia existen varios códigos para la construcción (NSR10) para la instalación de redes hidro sanitarias y ventilación (RTIE), hay alguna norma que hable sobre la electricidad?

La segunda es que hacíamos lanes para jugar, pero a medida que el tiempo avanzo y el grupo creció nos dimos cuenta que los tacos se saltaban y los cables se recalentaban, asi que un amigo que sabía de electricidad empezó a llevar una instalación eléctrica con cables más gruesos, mi pregunta es cómo calcula el calibre del cable basado en el consumo?

Y la última pregunta es si tienen consejos que me regalen sobre cómo proteger los electrodomésticos de los rayos, cada vez que hay una tormenta se me dañan cosas en la casa, y es que creo que ni polo a tierra tienen la mayoría de enchufes, algún consejo en este respecto?
1. Existen las normas RETIE que las exige el estado para licitación en contratos de suministro energético pero no se si son de uso obligatorio para domicilios.
2. Me imagino que los cables que se recalentaban eran los que iban a la toma (extensión y multitomas), debe usar unos de calibre mayor para que soporte mayor amperaje. Un cable en sí es una resistencia, a mayor amperaje se genera calor. A menor calibre mayor resistencia. Procure no conectar todo a la misma toma y, si conoce la red de su casa, a distinto breaker (taco). Si son de bajo amperaje entonces cambiar el breaker por uno de mayor capacidad, es sencillo pero si no tiene conocimientos básicos de electricidad ni le meta mano.
3. Los transcientes llegan por la red eléctrica del exterior de la casa o por medio aéreo como antenas. En el primer caso depende también de la calidad que provea la empresa de energía. Si no tiene red con polo interna y no planea instalarlo es mejor que mantenga todo desconectado cuando haya tormentas. En caso de algún daño tengo entendido que la empresa de energía debe responderle.
Puede instalar reguladores de voltaje o protección contra picos a los equipos más delicados pero esto no le protege 100%.
 

dan81

Lanero Reconocido
17 Jun 2006
1,774
1) si existe una reglamentacion el RETIE (reglamento tecnico de instalaciones electricas) estas tiene carácter de ley y esta basada en la norma NTC2050 (sin embargo el retie tiene una serie de actualizaciones), la NTC2050 esta basada en el Codigo electrico Norte Americano del 2005 (National electrical Code) NEC , para que un operador de red de energice una instalacion electrica te piden un certificado Retie que lo expide un organismo de certificación avalado por la ONAC


2) los cables de una instalación eléctrica se calculan bajo cuatro conceptos

-Ampacidad, Regulación , cortocircuito y calculo económico


-La ampacidad es la corriente que soporta un cable sin que el aislamiento del cable se vea afectado, para esto existen unas tablas http://www.viakon.com/pdf/categorias/24.pdf en el siguiente vinculo puede buscar en la sección de cable THHN y busque la corriente a la temperatura de 75 grados .

Para calcular la corriente en el sistema monofásico de una casa a 120V debe calcular la potencia y dividirla por 120V


- Regulacion es la variación o caída de voltaje que se tiene en un elemento eléctrico bajo diferentes condiciones de carga, lo normal es que cuando se tenga máxima carga, el voltaje tienda a caerse, en el caso de los cables esto se calcula teniendo en cuenta la longitud del cable, el tipo de sistema (trifásico, monofásico), la potencia, el voltaje. Para el caso que el lanero está preguntando este cálculo no es necesario ya que se tiene como regla general que para un sistema monofásico como son normalmente los ramales de una instalación eléctrica de una casa a 120V con la selección del calibre del cable basado en la ampacidad aplicándole un factor de derateo del 80% a la corriente soportada por el cable y siempre y cuando no se pase de los 25 metros aprox de longitud con ese calibre, la regulación no se verá afectada más de un 3% que es lo sugerido por la NTC2050 para ramales

-Cortocircuito : Este cálculo tampoco es necesario se piden normalmente para los alimentadores principales , y para hacerlo se debe saber en cuanto tiempo dispara la protección (interruptores termomagneticos o tacos como lo llama el lanero ) del cable y con unas curvas de aguante de cortocircuito de los cables o una formula se corrobora que el cable aguante el nivel de cortocircuito el tiempo que se demora en liberar la falla el interruptor o la protección sin que este se derrita

- calculo económico: este calculo tampoco es necesario y se basa en llevar a Valor futuro el costo incial de los cables + el costo de la perdidas por efecto joule (I´2*R), este calculo se hace para tres selección de cable la selección técnica y dos galgas o calibres por encima para ver cual sale mas económica en el tiempo



3) para protegerse contra las sobretensiones que generan las descargas atmosféricas existen unos dispositivos llamados DPS (dispositivo de protección contra sobretensión)existen de varias clases dependiendo del lugar de la instalación y otros parámetros , el funcionamiento normal de estos dispositvos se basa en el funcionamiento de un varistor el tiene los terminales de las fases y neutro y de tierra , este tiene gran resistencia al paso de la corriente hasta que en sus terminales se le aplica un voltaje determinado en este caso la sobretensión aplica este voltaje, el cual es mucho más elevado que el nominal y el elemento se vuelve conductor drenando la sobretensión por el sistema de puesta a tierra , debes tener en cuanta que para que este elemento funcione de una manera correcto es necesario tener un sistema de puesta a tierra en tu casa y la toma corriente donde vas a instalar el dps debe tener puesta a tierra y estar conectado al sistema de tierra de la casa , cuando tengo un poco de tiempo te mando algunos catalogos de dps para equipos de computo

creo que aca hay una base respecto a lo que preguntas y se puede ir ampliando mas lo que no se entienda
 

volante10

Lanero Reconocido
25 Jul 2011
161
0.3A a 120V son 36W
El tiempo en un mes sería de 30*24=720H
Asumiendo que pagas 500$ por Kwh
Platica al mes: 0.036*720*500=$12960

con razon la en la factura de servicios, en energia se nos va en promedio (este mes llego) 43.000 pesos.

a mi lo que me da piedra... y la vez con asombro. como carajos en el tercer piso (3 piso) les llega de energia en promedio 5500 pesos. Uno queda ¿What? acaso no tienen nevera? no usan ventilador? u otros elementos electricos? :// no me explico ese valor....
 

Jhoanstc

Iluminándolos
24 May 2014
1,866
con razon la en la factura de servicios, en energia se nos va en promedio (este mes llego) 43.000 pesos.

a mi lo que me da piedra... y la vez con asombro. como carajos en el tercer piso (3 piso) les llega de energia en promedio 5500 pesos. Uno queda ¿What? acaso no tienen nevera? no usan ventilador? u otros elementos electricos? :// no me explico ese valor....
La verdad desconozco cuanto sea el kwh se un estrato bajo, pero me atrevería a decir que ni un estrato 1 debería pagar esa cantidad tan ridícula de dinero. Algo raro deben tener, o no tienen nevera XDj
 

volante10

Lanero Reconocido
25 Jul 2011
161
oiga @Jhoanstc con su permiso y aprovechando este topic.

sera verdad esos aparatitos dizque ahorradores de energia como por ejemplo : Power Factor Saver

"su funcionamiento es sencillísimo. Cuando Power Factor Saver se conectada a un enchufe, utiliza energía negativa y, como consecuencia, el consumo de energía disminuye. Así que la conclusión es la siguiente: cuantos más dispositivos tengan en casa, más pueden ahorrar."

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