Sí. Y he aquí por qué.

Atenuadores de reóstato

Antiguos atenuadores, usaban una resistencia variable para atenuar la luz. Veamos un ejemplo sencillo.

Podemos encontrar la resistencia total (RT), sumando todas las resistencias.

RT = R1 + R2 = 0 ohmios + 144 ohmios = 144 ohmios

Entonces podemos encontrar la corriente total (IT).

TI = ET / RT = 120 V / 144 ohmios = 0,83 A

Luego calcularemos el voltaje a través de cada carga resistiva.

E1 = TI * R1 = .83A * 0 ohmios = 0V

E2 = TI * R2 = .83A * 144 ohmios = 120V

Finalmente, calcularemos la potencia total (WT)

PESO = V^2/R = 120 V ^2 / 144 ohmios = 100 vatios

Veamos qué sucede cuando aumentamos la resistencia de R1

RT = 200 ohmios + 144 ohmios = 344 ohmios

TI = 120 V / 344 ohmios = 0,349 A

E1 = .349A * 200 ohmios = 69.77V

E2 = .349A * 144 ohmios = 50.23V

PESO = 120V ^2 / 344 = 41,86 vatios

Como puede ver, aumentamos la resistencia de R1 y redujimos efectivamente el voltaje en R2. Y ahora tenemos una luz tenue.

atenuador de tiristor

Los atenuadores modernos usan un TRIAC para reducir la cantidad de tiempo que la luz está encendida. Sin embargo, debido al circuito del atenuador, no hay un ahorro de energía directo de 1:1. Atenuar la luz al 50 % no equivaldrá a un ahorro del 50 % en electricidad.

Una forma de onda típica en un sistema de CA se vería así.

Un TRIAC evita que la electricidad fluya cada vez que el voltaje llega a 0, algo así.

Entonces terminas con una forma de onda que se ve así.

Con el TRIAC, la luz se apaga y se enciende 120 veces por segundo. Con cada ciclo, está ahorrando una pequeña cantidad de energía. ¿Es suficiente para ver realmente en su factura de electricidad? Supongo que dependería de cuánto tiempo estén encendidas las luces y qué porcentaje estén atenuadas.

La respuesta corta es sí, ahorrará en costos de electricidad. Probablemente cualquier atenuador fabricado en los últimos 20 años tenga la tecnología para ahorrarle dinero. Esto es de Lutron , uno de los fabricantes de atenuadores más grandes del mundo.

Como ves, no solo ahorrarás electricidad sino que tus lámparas durarán más. Es por eso que las lámparas de 130 voltios duran más que las lámparas de 120 voltios.

La atenuación de LED es fácil, pero para obtener la mejor experiencia de atenuación, necesitará un atenuador diseñado para LED. Estos tienen lo que solía llamar un tornillo de ajuste para que pueda ajustar el atenuador para usar todo el rango de atenuación. Los tornillos de ajuste se usaron para los controles de velocidad del ventilador y ajustaría el tornillo de ajuste hacia abajo hasta donde gira el ventilador cuando el control de velocidad se gira a la configuración más baja.

Si bien los reóstatos se usaban como atenuadores en la iluminación teatral en los primeros días, esto no ha sido común desde la década de 1950 o antes y nunca he visto un atenuador de luz doméstico que no usara un tiristor. No ahorra mucha energía al atenuar las lámparas incandescentes debido a la relación altamente no lineal de la eficiencia con la temperatura del filamento (brillo), pero NO se debe al voltaje adicional que se quema en el atenuador. En lugar de atenuar la lámpara, la salida de luz se desplaza hacia el infrarrojo y un mayor porcentaje de la potencia se convierte directamente en calor en la bombilla que en luz visible. Todavía ahorras algo, pero no tanto como podrías pensar.

Sin embargo, algunas de las bombillas LED modernas que se pueden atenuar realmente ahorran mucha energía. En varios que he medido, una "bombilla" de 10-13 W atenuada a lo que parece aproximadamente la mitad de brillante para mis ojos consume solo 2-3 vatios.

Pasé una buena cantidad de tiempo investigando esta pregunta exacta recientemente, incluso pagando a un electricista para que viniera a nuestra casa. No tenía comprensión del problema. La mayoría de los atenuadores que compra son simplemente resistencias variables. Esto significa que si tiene una bombilla de 100 vatios en el circuito, pero atenuada a la mitad, está enviando 50 vatios a la bombilla y 50 vatios se convierten en calor en la caja del interruptor.

Vierta demasiado calor en la caja del interruptor y es posible que esté cocinando el atenuador. En nuestro caso, 300 vatios de bombillas en un atenuador, atenuado a una iluminación ambiental baja, fueron suficientes para cocinar un interruptor atenuador que estaba clasificado para manejar 500-600 vatios. (Nuestro electricista vio que, en teoría, el interruptor de atenuación estaba clasificado para manejar el vataje, por lo que no es posible que sea nuestro problema).

Entonces, no, NO está ahorrando electricidad en absoluto al atenuar una bombilla, al menos con un atenuador estándar. Puede comprar bombillas LED o bombillas CFL para ayudar aquí. Pero tenga en cuenta que todas las bombillas LED no parecen funcionar en todos los reguladores de intensidad. Y las bombillas CFL no se atenúan demasiado bien, incluso aquellas que están diseñadas para atenuarse.

También puedes comprar un atenuador electrónico. Este es un atenuador que hace su trabajo cortando la energía por completo, muchas veces por segundo. De hecho, ahorra electricidad, porque los electrones que no pasan a la luz no se desvían a través de una resistencia para generar calor. Los atenuadores electrónicos son más caros. Tenga en cuenta que la mayoría de los interruptores de atenuación que compra en la tienda para el hogar siguen siendo del tipo de resistencia.

Finalmente, puedes hacer otra cosa. Si normalmente baja bastante la intensidad del interruptor, coloque menos bombillas o bombillas más pequeñas en los receptáculos. Por ejemplo, teníamos cinco bombillas incandescentes de 60 vatios en un solo circuito, que normalmente atenuábamos para la iluminación ambiental. Si bien planeo comprar bombillas LED para reemplazarlas, las LED regulables ahora son demasiado caras para justificar esto. Más simple fue retirar 3 de las 5 bombillas. Dos bombillas de 60 vatios, aún atenuadas a la mitad, son totalmente adecuadas para iluminar el área como queríamos que estuviera iluminada.

Con las bombillas incandescentes (que son, como otros han notado, las únicas bombillas regulables de forma fiable), incluso en el mejor de los casos, su salida de luz disminuye más rápido que su consumo de energía, por ejemplo (números inventados, pero el principio se mantiene), si los atenúa al 75% del brillo normal, todavía está usando quizás el 80-90% de la potencia original. Cuanto más brillantes son, más eficientes son.

Si bien es cierto que agregar una resistencia variable en serie con una bombilla reducirá la corriente y, por lo tanto, reducirá la potencia (a medida que aumenta la resistencia), el hecho es que la potencia se desperdicia en forma de calor a través de la resistencia variable. No creo que se vendan hoy en día ninguno de estos tipos más antiguos de "reóstato" (resistencia variable). El diseño más nuevo en el mercado modifica la forma de onda de CA para que esté solo en una parte de cada ciclo. Este diseño es más eficiente ya que no desperdicia energía no utilizada; sin embargo, el componente de silicio que se usa en el atenuador también debe disipar el calor y lo hace a través de su brida de montaje (generalmente de aluminio). Esta es una de las razones por las que solo se permite una cierta cantidad de interruptores y cables en la caja.

Probé un atenuador giratorio Leviton de $5, con una potencia nominal de 600 vatios, atenuando las luces navideñas. La carga ascendió a 520 vatios. El atenuador funcionó atenuando el voltaje de CA suministrado. Lo que encontré es que la temperatura del atenuador aumentó cuando el voltaje de CA está al máximo y la temperatura disminuyó cuando se atenuó el voltaje. Inicialmente pensé que el calor disipado aumenta al atenuar, pero ahora parece que la mayor parte del calor generado se debe a la ineficiencia de los transistores internos. Cuanto más alto era el voltaje y más corriente fluía, más caliente se ponía la unidad. Con una carga de 520 vatios, se calentó lo suficiente como para que no pudiera tocar el disipador de calor por más de unos segundos.

La lección aquí es que no uses atenuadores si vas a dejar la luz encendida al máximo la mayor parte del tiempo. La energía que no se convierte en luz se desperdicia como calor. Atenuar la luz usará menos electricidad y le ahorrará dinero. Ya sea que la luz esté atenuada o no, el atenuador desperdicia algo de energía en forma de calor. La energía desperdiciada aumenta proporcionalmente con la carga.

Atenuar las luces reducirá el uso de energía. Algunas personas han estado sugiriendo que cualquier energía que no sale de la bombilla está generando calor en el interruptor. Si bien algo de energía generará calor, no usará tanta energía como en la bombilla.

Aquí hay algunas ecuaciones de potencia de matemáticas eléctricas simples: P = IE La potencia es igual a la corriente multiplicada por el voltaje, el voltaje total en el circuito es esencialmente constante ~ 120 V CA.

Si su atenuador es una resistencia de reóstato simple, a medida que aumenta la resistencia, su corriente disminuirá de acuerdo con la Ley de Ohmios V = IR El voltaje es igual a la corriente por la resistencia, dado que el voltaje es constante, podemos reorganizar dividiendo ambos lados por "R" a I = V/R para demostrar que la corriente disminuye a medida que aumenta la resistencia con un voltaje constante.

otra forma de escribir la ley de potencia es: P = (V ^ 2) / R con el voltaje constante y la resistencia aumentando la potencia de salida disminuirá. El poder tiene una correlación negativa con la resistencia.

si tuviera una bombilla de 100 W y la atenuara a una salida de 50 W, NO estaría produciendo 50 W de calor en el atenuador. Eso quemaría tu casa.

El otro tipo de atenuador que probablemente verá es un atenuador TRIAC. Este atenuador esencialmente enciende y apaga la alimentación más de 100 veces por segundo, por lo que usará menos energía ya que las luces están apagadas una mayor cantidad de tiempo cada segundo cuanto más se atenúan.

Realmente estás hablando de un problema de "Watts vs VA".

Regrese y mire la ilustración del "atenuador triac" de Tester101.

• Watts es la potencia que realmente usa (excluyendo el área negra debajo de la onda sinusoidal).
• VA es la onda sinusoidal completa que el generador debe generar para crear la parte que usa.

El "factor de potencia" es la diferencia entre los vatios que realmente está utilizando y la onda sinusoidal completa. Y los atenuadores triac tienen un "factor de potencia" deficiente, que obviamente varía según la configuración.

Entonces, para generar capacidad, la atenuación del triac no ahorra tanta energía, porque el generador tiene que crear toda la onda sinusoidal o se necesita hacer alguna "corrección del factor de potencia" para redistribuir la energía alrededor de la forma de onda completa. Eso es algo en lo que los "convertidores rotativos" eran bastante buenos, completamente como un efecto secundario: la inercia en la máquina giratoria sirvió como un "condensador de CA" para cambiar el tiempo de energía para redistribuirla alrededor de la onda sinusoidal. Por supuesto, ahora eso se haría electrónicamente.

Sin embargo, su medidor solo observa la potencia que está utilizando y no sabe nada sobre el factor de potencia. Entonces está obteniendo una ganga, solo tiene que pagar por la parte de la onda sinusoidal que usa.

Estoy respondiendo esta pregunta 10 años después, pero con algunos datos divertidos. Muchas de las respuestas se centran en la energía desperdiciada en forma de calor, especialmente en el propio interruptor de atenuación. Usé una cámara de infrarrojos térmicos para medir las temperaturas en mi regulador de intensidad. En cada panel, la lectura de temperatura más baja está en el interruptor y la lectura de temperatura más alta está en la pared al lado como referencia.

El interruptor de atenuación "desperdicia" aproximadamente la misma energía (como calor) en configuraciones altas o bajas, pero la luz "desperdicia" mucha más energía como calor que el interruptor. Así que atenuar la luz ahorra energía.

Aquí hay algunos detalles de los datos:

• Incluso con el interruptor apagado, se genera algo de calor. Esto parece deberse a la luz del localizador que siempre está encendida de forma predeterminada.
• El regulador de intensidad pareció calentarse un grado más en la configuración alta. No estoy seguro de cuán precisa es la cámara térmica.
• La luz en sí produce mucho más calor y el interruptor controla 4 luces. Utilizando la ley de Stefan-Boltzmann , estimo que con el interruptor de atenuación en alto (fila inferior de imágenes), estoy produciendo alrededor de 18 veces más energía en calor en las luces LED que en el interruptor de atenuación.

Hay mucha información (a veces contradictoria) en las otras respuestas sobre si los interruptores de atenuación suelen ser de tipo tiristor o reóstato. Mi interruptor particular es un Leviton, y no puedo encontrar el tipo en su sitio web, pero tengo la impresión general de que aquellos que dicen que los reóstatos ya no se usan son correctos. En cualquier caso, el sitio web de Leviton proporcionó la siguiente tabla útil que también responde la pregunta original para todos los tipos de bombillas:

La electricidad para mí es una ciencia negra y no tengo experiencia en el tema. Pero me parece que cuando se usa un atenuador de tipo resistencia, se extrae energía a través del medidor hacia el interruptor y luego se restringe la entrega al electrodoméstico o al globo al convertir parte de esa energía no deseada en calor. Eso significaría que ahorrar energía mediante el uso de un regulador de intensidad de tipo resistencia es una ilusión. Seguro que el resultado que ves es menos luz. Pero lo que pagas no es lo que ves sino lo que está registrado en el medidor. Los atenuadores más nuevos que encienden y apagan la alimentación 120 veces por segundo son una historia diferente.