Estaba en un seminario y escuché al presentador decir algo que no puedo entender. La declaración fue que si usa un cable de mayor calibre, ayudaría a reducir su factura de electricidad. Como no era un invitado oficial de este seminario, no estaba realmente en condiciones de preguntar cómo es posible.
Dudo que esto sea del todo cierto, ya que lo habría escuchado a estas alturas. Lo que estoy tratando de averiguar es si puede haber algo de verdad en esto. Quiero saber si esto es cierto y en qué medida. Creo que la razón por la que querría usar un cable de mayor calibre es por seguridad en lugar de reducir su factura de electricidad.
Actualmente aquí está mi argumento de por qué esto podría no ser posible. Entonces, lo que sucede cuando se usan cables de calibre más delgado es que la resistencia del cable aumenta y cuando la resistencia aumenta, esto crea un pequeño efecto de limitación de corriente, como cuando se usa una resistencia limitadora de corriente para un LED. Entonces se podría decir que usar cables más delgados ahorrará su consumo eléctrico. Quiero decir, con una carga más alta, el cable se calienta y no sería seguro manipularlo.
¿Alguna idea?
En algunos sistemas, como el AWG norteamericano, los cables de mayor calibre son más pequeños .
Hay tamaños mínimos de cable que no puede pasar por debajo. En términos generales, todo el cableado instalado en los edificios ya se encuentra en este mínimo y no se puede reducir más . Por ejemplo, una secadora de 20/23 amperios en América del Norte (carga resistiva de 20 amperios y 240 V, carga de motor de 3 amperios y 120 V) requiere un cable de 10 AWG, debido a NEC 240.4(D). Ir a 12 AWG más delgado no es una opción. Ir a 6 AWG más grueso es lo único que se puede discutir.
En cuanto a cualquier ahorro potencial, puede calcular los números usted mismo, utilizando cualquiera de las calculadoras de caída de voltaje ubicadas en la web y destinadas al cableado eléctrico de la red comercial.
Su idea errónea es que una carga suministrada con menos voltaje consumirá menos corriente. Eso no es cierto para todas las cargas. Funciona para cargas de calefacción eléctrica resistiva, pero las personas que se preocupan por ahorrar energía usan cada vez menos.
Aun así, el problema es que no está simplemente "ahorrando" la energía como lo haría si estuviera reduciendo el voltaje con un transformador. USTED ESTÁ gastando la energía, pero la está gastando en un lugar no controlado: los cables en sí mismos en forma de caída de voltaje, que calienta los cables.
Digamos que llevas tu energía a un calentador de agua. Es un elemento resistivo de 4800W, por lo que 20 amperios y 24 ohmios. Es inteligente: agrega 1,2 ohmios a la resistencia de los cables, pasando cientos de metros de cable de un lado a otro (para cumplir con los requisitos de tamaño mínimo y distribuir el calor). Entonces, los 20A dan como resultado una caída de 24V (-10%) que da 216V.
En el papel, esto suena genial. Al reducir el voltaje en un 10 % a 216 V, reduce la corriente en un 10 % a 18 A. ¡El calentador consume ahora 3888 W (anteriormente 4800 W) o -19 % de su consumo anterior! *Pero espera. La caída de la resistencia no fue gratuita. 24V x 18A de flujo significa 432W de "pérdidas por caída de voltaje" en el cable. Todavía no está tan mal, ya que por nuestra inversión de 432W ahorramos 912W. ¡Hora de practicar el discurso del Nobel!
Excepto por una cosa. Solía tomar 81 minutos para que el calentador de agua calentara el agua fría a la temperatura objetivo. Por alguna razón, ahora está tomando 100 minutos. ¿Podría esto estar relacionado?
Por supuesto que sí. El trabajo principal (agua tibia y fría) todavía está esperando a que se termine. Al recortar las alas del calentador de agua, solo logramos que funcione por más tiempo. Todavía termina, y el calentador de agua usa la misma cantidad de energía:
Bueno, eso fue una pérdida de tiempo.
¡Oh, chasquido! ¡Olvidamos los 432W que estamos perdiendo en la caída de voltaje!
Peor aún, los 720 Wh desperdiciados aparecen en lugares no controlados, como las paredes de la casa. Lo que significa que ahora un acondicionador de aire debe eliminar ese calor adicional. Suponiendo una eficiencia de 4:1, son otros 180 Wh. O incluso si queremos calor, obtenemos calefacción resistiva eléctrica cuando tenemos una bomba de calor geotérmica mucho más eficiente (mejor 3:1), por lo que gastamos 720 Wh para generar calor que podríamos haber obtenido por 240 Wh con la bomba de calor. . (así que 480Wh gastados de la manera difícil).
Así que pasamos de 6480 Wh antes de la intromisión a ~7600 Wh después de la intromisión. ¡ Ahora somos menos eficientes en un 15%!
Así que no, aumentar la resistencia de los cables para mejorar la eficiencia de los electrodomésticos tenderá a ser contraproducente. En general, las pérdidas por cable se consideran una pérdida total .
Tal vez. Sin embargo, en la mayoría de las instalaciones, los cables no son lo suficientemente largos como para dar cuenta de una caída de voltaje significativa. Esta es un área de estudio que vale la pena, pero hay que "hacer cálculos" para saber si los ahorros en electricidad valen el costo adicional de los cables. Es "marginal en el mejor de los casos" en la mayoría de los casos.
Pero aquí, podemos usar un concepto estadounidense por excelencia, que se encuentra en aviones de pasajeros altamente eléctricos como el Airbus A350: alambre de aluminio. Estados Unidos ha tenido su "prueba de fuego" con el aluminio y ha marcado cómo usarlo correctamente. El ridículamente bajo costo de las cosas le permite "arrojar metal cúbico al problema".
Por ejemplo, cuando la gente habla de instalar un panel secundario de 30 A en un garaje para cargar un vehículo eléctrico, le recomendamos de inmediato que "utilice aluminio de 2 AWG". Es una gran exageración, con una ampacidad de 90 A, pero es un "punto óptimo" en el precio del cable y no cuesta más de 30 A. (apenas cuesta más que un cable de aluminio de 65A). Sin embargo, su resistencia y, por lo tanto, la caída de voltaje es muy superior y da como resultado un ahorro real de energía y costos durante la vida útil de una instalación de carga EV.
Cuando las cargas son grandes (como los vehículos eléctricos) y el cable es lo suficientemente largo como para que la caída de voltaje sea un problema, el aluminio marca la diferencia entre "económico" y "no económico" para agrandar los cables. Las reglas de su manejo deben seguirse fielmente, pero no son difíciles si los proveedores cooperan proporcionando terminales con clasificación de aluminio.
La factura eléctrica es el coste de la Potencia en el tiempo "kWHr" que consumes. Para una carga resistiva la potencia es V*V/R. Entonces, si aumenta el calibre del cable, R aumentará y reducirá su consumo de energía, por lo tanto, su factura de electricidad.
Sin embargo, la energía que consume "Pin" es en parte disipada en calor "Ploss" en el cable y el resto a la carga "Pout". La eficiencia Pout-Ploss/Pin disminuye. Además, ya no cumplirá con el código de construcción y podría provocar un incendio. El calibre del cable es función de la ampacidad del interruptor.
Si su carga es de potencia constante (como un motor eléctrico), entonces su consumo, Pin = Pout+Ploss. En este caso, elegiría un cable de menor calibre para reducir las pérdidas.
Su proveedor de energía está midiendo su consumo después del medidor de energía. No importa si gastas la energía que pagas en el cable o en las cargas.
mejores cables harán, con cargas resistivas, que la energía que no se consume en el cable ahora sea consumida por la carga, pero aún pagará lo mismo. Por ejemplo, si su carga es un calentador, puede mejorar la utilización de energía en algunas fracciones de un porcentaje... si nota una diferencia, es poco probable.
con cargas activas (una fuente de alimentación conmutada), un mejor cable reducirá la caída de voltaje del cable y, por lo tanto, la carga activa reducirá su consumo de corriente, lo que reducirá aún más la caída de voltaje. Aquí puede esperar una eficiencia eléctrica mejorada en general. Pero cuanto más potencia tiene la carga activa (en relación con las pérdidas de potencia del cable), menor es el efecto. Y con cargas activas pequeñas, puede ahorrar algunas fracciones de centavo... no vale la pena el esfuerzo
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