Transformación, transporte e consumo da enerxía eléctrica

Autores:

José Luis Rojas Alonso

Pilar Ortega Pereiro

Produción e transporte da enerxía eléctrica

​

Para a produción e transporte de enerxía eléctrica, emprégase a corrente alterna, xa que esta é máis doada de producir e de transformar.

Na seguinte imaxe amósase todos os puntos que atravesa a corrente eléctrica dende que é producida ata que chega ao teu domicilio.

Cuestión: Cal é a voltaxe que hai non enchufes da túa casa? De que tipo é: alterna ou continua?

​

Produción e transporte da enerxía eléctrica

​

• Na saída das centrais eléctricas hai unha intensidade de corrente (I) moi elevada. Para baixar a intensidade é preciso que a corrente alterna pase a través dun transformador.
• O transformador é unha máquina capaz de manter a potencia(P) constante. Así que, se baixa a intensidade I deberá subir a tensión V (P=V*I=cte.)
• Transmitir a electricidade a elevadas tensións e intensidades baixas permite minimizar as perdas económicas de enerxía eléctrica durante o seu transporte. (P_perdas=I²*R)
• A maioría de motores en industrias, edificios, etc. funcionan con corrente alterna.

​

Transporte da enerxía eléctrica: Transformadores

​

• Os transformadores realizan a transformación de corrente a través do seu dobre bobinado arredor dun núcleo ferromagnético.
• N representa o número de espiras ou voltas de cableado en cada lado do transformador.
• Canto maior sexa o número de espiras, maior será a voltaxe e menor a intensidade de corrente: N1/N2=V1/V2
• Os campos magnéticos internos son os que, neste caso, manteñen a potencia de corrente eléctrica entre o bobinado N1 e o bobinado N2.

​

Transporte da enerxía eléctrica: Transformadores

​

• Non só hai transformadores nas saídas das centrais eléctricas. Tamén os hai ás entradas das cidades. A súa misión é a contraria.
• Estes transformadores reducen a voltaxe (V) para que non represente un perigo para os seres humanos.
• Ao reducir a voltaxe(V), aumentan a intensidade de corrente(I).
• Estes transformadores ubícanse moi a miúdo en subestacións subterráneas e non están á vista. Aínda que outras veces están na superficie debidamente sinaladas coa sinal de perigo eléctrico.

​

Transporte da enerxía eléctrica: Transformadores

Recopilartorio de fórmulas:

​

1. P=V*I; Potencia (Watios), Voltaxe(Voltios), I(Amperios)

​

​

• N₁/N₂=V₁/V₂=I₂/I₁ ; N (número de espiras é adimensional)

​

​

• P_perdida=I²*R; Resistencia (Ohmios)

​

​

Transporte da enerxía eléctrica: Transformadores

• Cuestión 1: Na saída dunha cental hai unha potencia de 10⁶W e unha voltaxe 20KV. Cal será a súa intensidade?
• Cuestión 2: Que voltaxe necesitarei para reducir a intensidade a unha terceira parte? Cantas veces máis bobinas terei que poñer saída do transformador?

​

Perdas por Efecto Joule.

Como xa dixemos as perdas que supón o transporte da enerxía eléctrica a través dun cable responden ao cadrado da intensidade que transportan e obedecen á seguinte fórmula:

P_perdida=I²*R

En base a este dato, resolve a seguinte cuestión:

Cuestión 3: Unha liña de transmisión transporta unha corrente de 500 A a través dun cable cunha resistencia de 0.2 Ω/km nun tramo de 50 km. Calcula:

1. A potencia disipada en forma de calor por efecto Joule.
2. A enerxía perdida nunha hora de operación en J, Kwh e calorías.

​

Transporte da enerxía eléctrica: Cables de transporte

• Normalmente, nas instalacións eléctricas dentro das vivendas os cables adoitan ser de cobre debido á súa boa conductividade eléctrica e á facilidade para converterse en fíos longuísimos (ductilidade).
• En troques, nas largas distancias (entre torretas de alta tensión), empréganse cables de aluminio con alma de aceiro para dar maior resistencia á instalación, aproveitando o menor peso do aluminio, aínda que a súa conductividade sexa a mitade ca do cobre.

​

Necesidades enerxéticas mínimas nunha vivenda sostible

• As vivendas que empreguen exclusivamente enerxías alternativas e non vaian a vender parte da enerxía sobrante, deben facer un estudio previo das necesidades enerxéticas mínimas que tenñen.
• A partir deses datos farase unha adecuada elección das fontes de enerxía alternativas que empregarán para satisfacer a súas necesidades.
• Para isto deberán ter en conta as características meteorolóxicas e xeolóxicas da superficie onde van construír a vivenda e tamén a súa orientación para servirse ao máximo do “aproveitamento pasivo”
• A potencia contratada é o máximo de potencia que pode soportar unha instalación e está directamente relacionada coa potencia dos electrodomésticos e do xeito no que xestionemos a simultaneidade do seu uso.

​

Necesidades enerxéticas mínimas nunha vivenda

Se conectamos ao mesmo tempo varios electrodomésticos que superen a potencia contratada, saltará algún interruptor do cadro eléctrico que hai na entrada da vivenda.

Eficiencia Enerxética

• Co obxectivo de manter un desenvolvemento sostible, a Unión Europea aprobou en 2002 unha lei de certificación de eficiencia enerxética para os edificios de nova construcción.
• Cada edificio que se venda ou alugue debe posuír este “ certificado enerxético”.
• Os parámetros enerxéticos a considerar para asignar a calificación son:
• A demanda enerxética de calefacción e refrixeración.
• De auga quente sanitaria
• Emisións de CO₂

​

​

Eficiencia Enerxética

​

• No cálculo deses parámetros hai que ter en conta:
• Número de plantas do edificio.
• Modelo constructivo.
• Porcentaxes acristaladas.
• Orientación da fachada principal.

​

Eficiencia Enerxética

• Os ministerios de Industria, Enerxía, Turismo e Fomento son os que determinan as cualificacións profesionais requeridas para subscribir os certificados de eficiencia enerxética.
• Un exeñeiro técnico valorará os anteriores requisitos e asignará unha certificación enerxética para o edificio que estará determinada por unha letra sendo A a de maior eficiencia e G a de menor.

Eficiencia Enerxética

A factura da luz- Conceptos

A factura da luz- Potencia contratada

• É a máxima cantidade de enerxía que podemos usar á vez sen que salten os plomos. Exprésase enquilovatios (kW).
• Funciona como unha especie de "tarifa plana": pagamos a mesma cantidade cada mes, independentemente de se usamos moito ou pouco esa potencia.
• Exemplo: Se contratas 4 kW de potencia, poderás utilizar varios electrodomésticos á vez ata alcanzar ese límite. Se superas esa potencia, o sistema de seguridade da casa pode cortar o subministro para evitar sobrecargas.

​

Factura da luz- Enerxía consumida

O termo de enerxía refírese ao consumo real de electricidade e exprésase en quilovatios hora (kWh).

Este concepto indica cantos kWh se consumiron durante o período de facturación e cóbrase en función do uso real da enerxía.

Canto máis consomes, máis pagas.

Exemplo práctico: Se nun mes consumiches 300 kWh e o prezo do kWh é de 0,15 €, o termo de enerxía será de 300 x 0,15 = 45 €

​

Factura da luz- Períodos tarifarios

Os periodos tarifarios son franxas horarias nas que o prezo da enerxía cambia. Dependendo da tarifa que teñas contratada, o custo da enerxía pode ser máis baixo ou máis alto nuns periodos que noutros. Poden ser:

1. Punta: as horas nas que a electricidade é máis cara, normalmente coincidindo coas horas de maior demanda (por exemplo, entre as 10:00 e as 14:00 e as 18:00 e as 22:00).
2. Chaira: horas intermedias, onde o prezo é máis moderado.
3. Val: as horas máis económicas, normalmente pola noite e pola mañá cedo (por exemplo, 00:00 a 8:00)

​

Factura da luz- Impostos e cargos

Ademais dos termos de potencia e enerxía, a factura inclúe outros cargos, como:

• Imposto sobre a electricidade: unha porcentaxe que se aplica

ao total do consumo e da potencia.

• IVE: o Imposto sobre o Valor Engadido que se aplica á suma de

todos os conceptos anteriores.

​

Factura da luz- Outros conceptos

Alugueiro do contador: se non es propietario do contador de luz, pagarás un importe mensual polo seu alugueiro.

Peaxes de acceso e distribución: son custos regulados que se utilizan para manter e mellorar a rede eléctrica. Son parte do que pagamos para que a electricidade poida chegar ás nosas casas

Outros conceptos: Déficit (71%), TNP(transportes non peninsulares 27%), Recore (incentivos renovables, coxeración e recollida de residuos 0,7%)

​

A factura da luz