ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL A MBIENTAL INGENIERÍA AMBIENTAL TECNOLOGÍAS LIMPIAS NOMBRE: Francisco Zurita TEMA: Balance Energético en el hogar El presente trabajo tiene como finalidad analizar el consumo energético en el hogar y plantear soluciones eficientes para el ahorro energético. El análisis se hizo en función de la potencia entregada por cada equipo, calculando su tiempo de uso y expresando el consumo en kilowatts*hora (KWh), posteriormente se realizó una comparación con el consumo real registrado por el medidor de electricidad y las tarifas correspondientes emitidas por la Empresa Eléctrica Quito manifestadas en la planilla mensual.
1. Descripción de Equipos y cálculo de consumo mensual. CANTIDAD
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN
1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 9
TELVISOR TELVISOR TELEVISOR MONITOR CPU EQUIPO DE PARLANTES REFRIGERADOR LICUADORA MICROONDAS LAVADORA DUCHA PLANCHA SECADORA DE CABELLO RASUDARORA ELÉCTRICA RADIO RELOJ DIGITAL BASE TELÉFONICA DECODIFICADORES ROUTER CARGADOR CARGADOR CARGADOR CARGADOR CARGADOR FOCOS AHORRADORES
SAMSUNG LG SONY LG GENÉRICO GENIUS RCA OSTER ELCCTROLUX WHIRLPOOL LORENZETTI OSTER PARLUX NORELCO SANYO RADIOSHACK UNIDEN IDC TP-lINK TOSHIBA XTRATECH NOKIA SAMSUNG LG PHILLIPS - GE
POTENCIA (WATTS) 160 60 90 24 350 20 575 600 1400 500 3000 1000 1100 1,5 6 2 2 25 5,4 65 10 2 2,6 3,5 20
POTENCIA TOTAL (WATTS) 160 60 180 24 350 20 575 600 1400 500 3000 1000 1100 1,5 6 2 2 50 5,4 65 10 2 2,6 3,5 180
Tabla 1. Detalle de equipos utilizados en el hogar.
POTECIA (KW) 0,16 0,06 0,18 0,024 0,35 0,02 0,575 0,6 1,4 0,5 3 1 1,1 0,0015 0,006 0,002 0,002 0,05 0,0054 0,065 0,01 0,002 0,0026 0,0035 0,18
CANTIDAD
1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 9
TIEMPO TIEMPO DE USO TIEMPO TIEMPO TIEMPO POTENCI POTENCIA DE USO CONSUMO POTECIA DIARIO DE USO DE USO DE USO EQUIPOS DESCRIPCIÓN A TOTAL SEMANAL MENSUAL (KW) (h) (Sin SÁBADO DOMINGO MENSUAL (WATTS) (WATTS) (LUN (KWh) fines de (h) (h) (h) VIER) (h) semana) TELVISOR SAMSUNG 160 160 0,16 5 25 3 5 132 21,12 TELVISOR LG 60 60 0,06 5 25 2 4 124 7,44 TELEVISOR SONY 90 180 0,18 4 20 2 4 104 18,72 MONITOR LG 24 24 0,024 4,5 22,5 2 3 110 2,64 CPU GENÉRICO 350 350 0,35 4,5 22,5 2 3 110 38,5 EQUIPO DE PARLANTES GENIUS 20 20 0,02 3 15 1 3 76 1,52 REFRIGERADOR RCA 575 400 0,4 24 120 24 24 672 40 LICUADORA OSTER 600 600 0,6 0,166 0,83 0 0 3,32 1,992 MICROONDAS ELCCTROLUX 1400 1400 1,4 0,133 0,665 0 0 2,66 3,724 LAVADORA WHIRLPOOL 500 500 0,5 0,8 4 0 0 16 8 DUCHA LORENZETTI 3000 3000 3 0,2 1 0,58 0,58 8,64 25,92 PLANCHA OSTER 1000 1000 1 0,083 0,415 0 0,6 4,06 4,06 SECADORA DE CABELLO PARLUX 1100 1100 1,1 0,2 1 0 0 4 4,4 RASUDARORA ELÉCTRICA NORELCO 1,5 1,5 0,0015 0,066 0,33 0 0,166 1,984 0,002976 RADIO SANYO 6 6 0,006 1,5 7,5 0 0 30 0,18 RELOJ DIGITAL RADIOSHACK 2 2 0,002 24 120 24 24 672 1,344 BASE TELÉFONICA UNIDEN 2 2 0,002 24 120 24 24 672 1,344 DECODIFICADORES IDC 25 50 0,05 24 120 24 24 672 7.5 ROUTER TP-lINK 5,4 5,4 0,0054 24 120 24 24 672 3,6288 CARGADOR TOSHIBA 65 65 0,065 1,5 7,5 1,5 1,5 42 2,73 CARGADOR XTRATECH 10 10 0,01 2 10 1 2 52 0,52 CARGADOR NOKIA 2 2 0,002 1 5 1 1 28 0,056 CARGADOR SAMSUNG 2,6 2,6 0,0026 2 10 1 2 52 0,1352 CARGADOR LG 3,5 3,5 0,0035 1 5 1 1 28 0,098 FOCOS AHORRADORES PHILLIPS - GE 18 162 0,162 5 25 4 4 132 21,384 209,458976 Tabla 2. Consumo mensual de KWh por equipo en base al tiempo de uso.
La potencia descrita solo se aplica al momento que se emplea su función, es decir en el caso de la refrigeradora solo se aplica los 250 watts al tiempo de congelación y refrigeración; en el caso de los decodificadores su potencia de 35 watts se aplica al momento de encendido de los televisores y uso del sistema de cable; por esta razón se han tomado datos de referencia mensual para cada caso como son 60 kwh y 20 kwh respectivamente.
2. Consumo real vs Consumo Estimado.
CONSUMO PLANILLA KWh
CONSUMO ESTIMADO KWh
COSTO $ KWh
195
209,45
0.073
VALOR VALOR REAL A ESTIMADO A PAGAR ($) PAGAR ($) 14,22 15,28
Tabla 3. Comparación de consumo real y consumo estimado Como se puede notar existe una diferencia de 14,45 KWh y de 1.63 $, esto se debe a la estimación muy superficial en los tiempos de uso de cada equipo en el hogar, sin embargo la estimación es muy cercana. 3. Equipos de mayor consumo. POTENCIA TOTAL (WATTS)
POTECIA (KW)
TIEMPO DE USO MENSUAL
CONSUMO MENSUAL (KWh)
CANTIDAD
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN
POTENCIA (WATTS)
1
TELVISOR
SAMSUNG
160
160
0,16
132
21,12
2
TELEVISOR
SONY
90
180
0,18
124
18,72
1
CPU
GENÉRICO
350
350
0,35
110
38,5
1
REFRIGERADOR
RCA
575
575
0,575
672
40
1
LAVADORA
WHIRLPOOL
500
500
0,5
16
8
1
DUCHA
LORENZETTI
3000
3000
3
8,64
25,92
2
DECODIFICADORES FOCOS AHORRADORES
IDC
25
50
0,05
672
7,5
PHILLIPS - GE
18
162
0,162
132
21,38
9
TOTAL Tabla 4. Equipos que presentan mayor consumo energético mensual.
181,14
Como se puede apreciar en cuadro descriptivo, existen equipos que tienen un alto consumo energético; algo que destaca considerablemente es el uso de la computadora de escritorio y de la ducha, mismos que representan una gran parte del consumo mensual total. En general estos equipos representan el 86,5 % del consumo total, razón por la cual se deben aplicar medidas de ahorro energético.
4. Medidas para la reducción del consumo energético A continuación se presentan alternativas para reducir el consumo energético en el hogar en base a los equipos que tienen un mayor requerimiento energético para su funcionamiento.
a) Televisores Con respecto a los televisores se puede notar que el tiempo de uso es muy alto, existe un alto desperdicio de energía debido a que el equipo permanece encendido mientras en usuario no lo utiliza o simplemente se queda dormido frente a él.
Como alternativa se platea un uso responsable del televisor, además que el mismo cuenta con un temporizador que es de mucha ayuda para apagar el equipo cuando no se lo está usando. Otra opción es el cambio de tecnología, ya que las televisiones que se encuentran en el hogar son de tecnologías de tubos de rayos catódicos (CRT) y utilizan demasiada energía para su funcionamiento. La implementación de televisores LED o LCD es otra alternativa ya que estos dispositivos consumen alrededor de 30% menos energía que un televisor convencional.
b) CPU De igual manera el uso del CPU es muy alto, pero a diferencia de los televisores este si se utiliza todo el tiempo que se encuentra encendido, a excepción de pequeñas pausas que se realizan para diferentes fines.
El uso del CPU tiene como final en su mayoría recreacional, como alternativa se recomiendo usar otros dispositivos para reducir el alto consumo que este representa; el CPU es utilizado la mayoría de tiempo para chatear, ver videos, escuchar música, juegos y menormente para las tareas. En base a esto se propone utilizar por ejemplo el uso del celular o tablet para cumplir estos fines ya que sus requerimientos energéticos son considerablemente más bajos que el CPU, por ejemplo, el del celular está alrededor de 4 watts y una tablet alrededor de 10 watts. Existe una gran diferencia en cuanto a potencias si se compara con los 320 watts que entrega la fuente del CPU y por ende un ahorro de energía muy grande, además se cumplirían las mismas funciones que se realizan con el CPU.
c) Refrigeradora La refrigeradora cuenta con una tecnología de ahorro energético, sin embargo podemos notar que aún así aporta con un gran consumo mensual debido a la necesidad de preservar los alimentos, pero, si se pueden establecer medidas de reducción energética.
Se propone adquirir los alimentos perecibles en una cantidad adecuada y momento adecuado para evitar la necesidad de refrigerarlos en casa. Se podría desconectar el refrigerador por las noches en el caso de que los alimentos no necesiten tanto de temperaturas bajas para su conservación.
d) Lavadora La medida más efectiva es trabajar a capacidad máxima, así aprovechamos toda la energía que requiere el equipo para funcionar. Otra opción es reducir la cantidad de ropa a lavar en lavadora, para esto se podría lavar a mano ciertas prendas que no requieran tanto esfuerzo para que queden limpias. e) Ducha
Una ducha eléctrica consume demasiada energía debido a su funcionamiento, básicamente es una resistencia que calienta el agua acumulada en la ducha. Dicha resistencia necesita una potencia muy grande para poder calentar el agua rápidamente, para reducir su consumo se plantea lo siguiente:
Utilizar la ducha un tiempo adecuado para bañarse, sin excederse y desperdiciar energía y agua. O en su defecto, calentar agua en la cocina y utilizarla para el baño, aunque el gasto del gas podría representar un inconveniente esto podría ser una opción de ahorro de energía eléctrica. O simplemente ducharse en agua fría, es algo radical pero reduciría a cero el consumo de este equipo.
f) Decodificadores
Debido a que el requerimiento energético de los decodificadores se maximiza al momento del uso de los televisores, se recomienda reducir el uso de los mismos. De igual forma se podrían desconectar durante las noches, aunque al momento de reconectarlos tome unos minutos para reiniciar el sistema de cable.
g) Focos ahorradores La tecnología de los focos ahorradores es más eficiente que la de los focos incandescentes, un foco fluorescente utiliza 5 veces menos energía que un foco incandescente y dura alrededor de 7 veces más (7000 horas); sin embargo a pesar de las ventajas tecnológicas un uso desmedido representa un alto consumo mensual y un valor a pagar alto en la planilla.
Se plantea reducir el tiempo de uso de los focos apagando la luz si no se los utiliza, o a su vez no utilizarlos y aprovechar la luz natural. Otra opción que se plante es el uso de focos LED, ya que en comparación con focos ahorradores consumen un 40 % menos energía y en relación a focos incandescentes un 60% menos de energía, de la misma manera su tiempo de vida es mucho mayor de alrededor de 100 veces mayor a un foco incandescente y de 15 veces más a un foco ahorrador y su poder de iluminación es mucho mayor.
5.
Estimación de resultados de las medidas a aplicar.
CANTIDAD
EQUIPOS
DESCRIPCIÓN
POTECIA (KW)
TIEMPO DE USO DIARIO (h) (Sin fines de semana)
1 2 1 1 1 1 2
TELVISOR TELEVISOR CPU REFRIGERADOR LAVADORA DUCHA DECODIFICADORES FOCOS AHORRADORES
SAMSUNG SONY GENÉRICO RCA WHIRLPOOL LORENZETTI IDC
0,16 0,18 0,35 0,575 0,5 3 0,05
3 3 2,5 24 0,6 0,11 16
15 15 12,5 120 3 0,55 80
2 1 1 24 0 0,58 16
3 3 3 24 0 0,58 16
PHILLIPS – GE
0,162
4,5
22,5
4
4
9
TIEMPO TIEMPO TIEMPO TIEMPO DE USO DE USO DE USO DE USO SEMANAL SÁBADO DOMINGO MENSUAL (LUN (h) (h) (h) VIER) (h)
80 76 66 672 12 6,84 448
CONSUMO MENSUAL (KWh)
12,8 13,68 23,1 35 6 20,52 10
122 19,764 TOTAL 140,564
Tabla 5. Estimación en la reducción del consumo como resultado de las medidas aplicadas. El consumo total de equipos de mayor consumo con las medidas correctivas es de 140.564 KWh, en comparación con la tabla que presenta el consumo sin medidas correctivas para equipos de mayor consumo que es de 181,14 KWh, representando un ahorro de 40,58 KWh. Si al valor de 140,564 KWh le sumamos el consumo de los equipos que tienen un consumo menor (28,31 KWh), se obtiene la cantidad de consumo estimado mensual del hogar que es de 168,87 KWh.
6. Pago estimado por consumo mensual aplicando medidas de ahorro.
CONSUMO SIN MEDIDAS DE AHORRO
CONSUMO CON MEDIDAS DE AHORRO KWh
KWh AHORRADOS
COSTO $ KWh
209,45
168,87
40,58
0.073
VALOR A VALOR A PAGAR SIN PAGAR CON MEDIDAS MEDIDAS DE DE AHORRO AHORRO $ ($)
24.98
15,28
AHORRO ESTIMADO ($)
12,32
Como se puede apreciar, al aplicar las medidas energéticas correctivas se obtiene un ahorro de 2,96 dólares al mes.
