¿Se puede mejorar la calidad de la red eléctrica de un edificio?
Una de las formas de mejorar la eficiencia energética de un edificio es mejorar la calidad de su red eléctrica. Habitualmente, existen distorsiones, sobrecargas o pérdidas de energía que hacen que el sistema eléctrico del edificio pierda eficiencia y empeore la calidad de su red. Hablamos de edificios de oficinas, empresas, industrias, salas de servidores u hogares.
Recientemente Clysema, empresa de servicios energéticos, ha finalizado un proyecto de instalación de filtros activos de armónicos en varios edificios multiusos con el objetivo de mejorar la calidad de su red. Este proyecto nos servirá para entender las principales problemáticas y soluciones en este tipo de proyectos. La principal característica de los equipos instalados es que son equipos de ahorro energético y mejora de la calidad de la red.
PROBLEMÁTICA ACTUAL EN LA CALIDAD DE LA RED ELÉCTRICA EN EDIFICIOS
1. Filtrado de armónicos
Es común que en la red eléctrica de un edificio ocurra lo que se conoce como distorsión armónica. Esta problemática consiste en una malformación de la corriente eléctrica que llega a nuestros hogares y empresas. Esta malformación está originada por los equipos electrónicos que consumen energía eléctrica de una forma “no lineal”, es decir, de una forma no continua en el tiempo. Esta distorsión se puede descomponer en diferentes componentes, conocidas como armónicos.
Los armónicos son una realidad muy presente en nuestra red eléctrica, van en aumento y por tanto los problemas que provocan cada vez tienen mayor impacto en las instalaciones.
Esto hace que la necesidad de corregir dichos armónicos crezca a un ritmo cada vez mayor, aunque esto depende del abonado, ya que no existen medidas penalizadoras por parte de las distribuidoras de energía.
2. Compensación de energía reactiva
La compensación de energía reactiva tanto en baja como en alta tensión sigue siendo fundamental para el ahorro energético de las empresas.
La energía reactiva se asocia a todos los aparatos que para su funcionamiento precisen corriente alterna. Esta energía no hay que producirla, sino transportarla, lo que provoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras. Por tanto, la energía reactiva no produce un trabajo útil y es necesario neutralizarla o compensarla.
Una de las principales consecuencias es que la transformación y compensación de esta energía genera unos costes que las compañías distribuidoras de energía nos aplican en la factura eléctrica.
3. Equilibrado de fases
Otro motivo de pérdida de energía en el sistema eléctrico de distribución trifásica es el desequilibrio de las cargas. Pero, en este caso, salvo recomendaciones generales de reparto equilibrado dirigidas a los instaladores, no existen acciones encaminadas a persuadir al consumidor para que procure el equilibrio de su carga, como sí ocurre con la penalización de reactiva.
SOLUCIÓN APORTADA POR CLYSEMA A LA CALIDAD DE LA RED ELÉCTRICA
Recientemente, Clysema ha abordado un proyecto de eficiencia energética con este tipo de problemática. Para solucionarlo, se han instalado equipos de filtrado para mejora de red en varios edificios multiusos. Los equipos se conectan eléctricamente a los cuadros generales de baja tensión de los edificios en los que existen cargas de diferente naturaleza: iluminación, climatización, motores, ordenadores, etc.
Para ello, se ha realizado la configuración de los equipos con la siguiente prioridad de filtrado:
1º Filtrado de armónicos
Ventajas generales del filtrado de armónicos:
- Consigue una onda senoidal mejorada.
- Aumenta la eficiencia y la vida de la instalación.
- Reduce calentamientos, pérdidas y envejecimiento en cables.
- Reduce calentamientos en motores y variadores.
- Disminuye la potencia activa, posibilidad de ajustar la potencia contratada.
- Reduce problemas en sistemas de comunicación y equipos informáticos.
- Reduce las interferencias electromagnéticas.
- Permite cumplir la normativa relativa a distorsiones en la red.
2º Compensación de la energía reactiva
Ventajas generales de compensar la energía reactiva:
- Evitamos el complemento de energía reactiva o el recargo de reactiva de la factura eléctrica.
- Aumentamos la capacidad de nuestra línea o transformador propio según el caso.
- Mejora la tensión de red. Disminuyen las caídas de tensión.
- Disminuyen las pérdidas de energía. Menores pérdidas por efecto Joule.
3º Equilibrio de fases
Ventajas del tratamiento del desequilibrio trifásico:
- Protege el cable de neutro de calentamientos y envejecimiento.
- Evita falsas alarmas debidas a desequilibrios locales de tensiones.
- Disminuye la potencia activa consumida.
- Evita tensiones neutro-tierra elevadas y el posible quemado de equipos de poco consumo.
RESULTADOS EN LA MEJORA DE LA CALIDAD DE LA RED ELÉCTRICA
A continuación se muestra un ejemplo de los resultados obtenidos con la implantación de estas medidas en uno de los edificios donde se ha ejecutado el proyecto.
Mejora de la THI (Distorsión armónica) por filtrado de armónicos. Como podemos observar, se reduce el nivel de THDI de un 20 a un 8 % aprox.
Compensación de la energía reactiva. Se observa una mejora en el valor de energía reactiva.
En la imagen se observa un equilibrio de fases en la red respecto a la carga.
CONCLUSIONES
Como se ha mencionado anteriormente, los sistemas de red eléctrica sufren constantemente distorsiones, sobrecargas y desequilibrios. Y todo ello se refleja en la factura eléctrica. Para ello, es necesario intervenir y realizar actuaciones en la instalación eléctrica, como son el filtrado de armónicos, la compensación de la energía reactiva o el equilibrado de fases. El objetivo, obtener una red eléctrica del edificio más limpia, y como consecuencia, el ahorro de consumo eléctrico y la mejora de la eficiencia energética de la instalación.
Por Jorge Amaro Expósito
Jefe de proyecto en Clysema
