{"id":639,"date":"2017-02-13T12:32:38","date_gmt":"2017-02-13T12:32:38","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/?p=639"},"modified":"2017-09-21T11:03:34","modified_gmt":"2017-09-21T10:03:34","slug":"un-mecanismo-ahorra-perdidas-energeticas-en-los-transformadores-en-paralelo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/un-mecanismo-ahorra-perdidas-energeticas-en-los-transformadores-en-paralelo\/","title":{"rendered":"Un mecanismo ahorra p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas en los transformadores en paralelo"},"content":{"rendered":"<p><strong>El sistema patentado de optimizaci\u00f3n de transformadores en paralelo\u2010\u00a0PLO\u2010Parallel Losses Optimization\u2010\u00a0analiza la carga energ\u00e9tica demandada y reduce su coste<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">En los sistemas de distribuci\u00f3n el\u00e9ctrica son necesarios transformadores. Para garantizar la continuidad de suministro se instalan habitualmente dos o m\u00e1s, en paralelo de modo que ante una aver\u00eda o mantenimiento de uno de ellos el otro pueda proporcionar la energ\u00eda necesaria. Ambos transformadores permanecen conectados a la red de forma continua y sin tener en cuenta el nivel de carga que se les demanda. Todo transformador presenta unas p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas que suponen un coste econ\u00f3mico. El sistema PLO, patentado por ingenieros del \u00a0<strong>departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, Electr\u00f3nica y de Control de la ETS Ingenieros Industriales de la UNED<\/strong>, es un dispositivo que, en funci\u00f3n de la carga demandada a los transformadores y de las caracter\u00edsticas de los mismos, eval\u00faa la situaci\u00f3n de m\u00ednimas p\u00e9rdidas, ordenando la conexi\u00f3n de uno concreto de los dos transformadores, o de ambos de modo que se reduce el coste debido a p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas.<\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: left\"><strong>Beneficio fundamental:<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Reduce el consumo el\u00e9ctrico de los centros de transformaci\u00f3n causado por las p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas internas de los propios transformadores mediante su conexi\u00f3n y desconexi\u00f3n automatizada en funci\u00f3n de la necesidad real de la demanda en cada instante.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\"><strong>Dirigido a:<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: left\">Empresas y entidades p\u00fablicas con centros de transformaci\u00f3n el\u00e9ctrica sujetos a variaciones de consumo horario o estacional.<\/p>\n<p style=\"text-align: left\"><strong>Caracter\u00edsticas:<\/strong><\/p>\n<ol>\n<li style=\"text-align: left\">Ahorra de forma autom\u00e1tica al desconectar las unidades no necesarias en los momentos de menor consumo.<\/li>\n<li style=\"text-align: left\">Detecta el aumento de la demanda conectando las unidades necesarias. Act\u00faa desde el nivel \u00f3ptimo manteniendo la continuidad del servicio.<\/li>\n<li style=\"text-align: left\">El sistema modifica en tiempo real la combinaci\u00f3n de la conexi\u00f3n, estableciendo el \u00f3ptimo entre la configuraci\u00f3n de los transformadores y la demanda el\u00e9ctrica.<\/li>\n<li style=\"text-align: left\">El\u00a0<strong>dispositivo patentado Sistema PLO\u2010Parallel<\/strong>\u00a0reduce las p\u00e9rdidas de los transformadores en un porcentaje que var\u00eda seg\u00fan el tipo y uso de la instalaci\u00f3n. Se han detectado\u00a0<strong>valores de ahorro que oscilan entre un 5% y un 40%.<\/strong><\/li>\n<li style=\"text-align: left\">El periodo de recuperaci\u00f3n de la instalaci\u00f3n del Sistema var\u00eda <strong>entre uno y tres a\u00f1os.<\/strong><\/li>\n<li style=\"text-align: left\">Es aplicable a instalaciones nuevas y en funcionamiento as\u00ed como a todo tipo de transformadores.<\/li>\n<\/ol>\n<div style=\"line-height: 2;font-size: 0.8em\"><\/div>\n<p><strong>Fundamentos:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>El producto ofrecido est\u00e1 patentado por sus inventores. Sus autores pertenecen al departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica, Electr\u00f3nica y de Control de la ETS Ingenieros Industriales de la UNED.<\/li>\n<li>La patente se ofrece comercialmente dentro de las actividades de transferencia de resultados contempladas en la normativa universitaria, LOU Ley Org\u00e1nica de Universidades 6\/2001 de 21 de diciembre de 2002, y modificaci\u00f3n Ley 4\/2007 de 12 de abril<\/li>\n<li>\u00a0La oficina de transferencia de resultados de investigaci\u00f3n OTRI de la UNED colabora en la comercializaci\u00f3n proporcionando servicios de apoyo a profesores y a empresas en promoci\u00f3n, contrataci\u00f3n, licencias, exenciones fiscales, etc.<\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"line-height: 2;font-size: 0.8em\"><\/div>\n<p><strong>Descripci\u00f3n del sistema:<\/strong><\/p>\n<p>En los sistemas de distribuci\u00f3n el\u00e9ctrica son necesarios transformadores, la energ\u00eda el\u00e9ctrica se distribuye en alta tensi\u00f3n hasta los puntos de consumo donde esta tensi\u00f3n se reduce con el objetivo de adecuarla a los niveles aptos para el uso en industrias, oficinas, alumbrados p\u00fablicos, etc.<\/p>\n<p>Para garantizar la continuidad de suministro y como consecuencia de la normativa vigente se instalan habitualmente dos o m\u00e1s transformadores en paralelo de modo que ante una aver\u00eda o mantenimiento de uno de ellos el otro pueda proporcionar la energ\u00eda necesaria. Ambos transformadores permanecen conectados a la red de forma continua y sin tener en cuenta el nivel de carga que se les demanda. Todo transformador, como consecuencia de su propio funcionamiento, presenta unas p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas que suponen un coste econ\u00f3mico asociado a la energ\u00eda el\u00e9ctrica consumida.<\/p>\n<figure id=\"attachment_643\" aria-describedby=\"caption-attachment-643\" style=\"width: 1024px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-643 size-large\" src=\"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores-1024x481.jpg\" width=\"1024\" height=\"481\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-643\" class=\"wp-caption-text\">Conexionado de transformadores en paralelo y funcionamiento del PLO<\/figcaption><\/figure>\n<p>Las p\u00e9rdidas de un transformador son de dos tipos:<\/p>\n<ul>\n<li>P\u00e9rdidas en vac\u00edo: presentes en el transformador de forma constante independientemente de la potencia demandada al transformador<\/li>\n<li>P\u00e9rdidas en carga: funci\u00f3n de la potencia demandada al transformador<\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"line-height: 2;font-size: 0.8em\"><\/div>\n<p>El sistema PLO es un dispositivo que en funci\u00f3n de la carga demandada a los transformadores y de las caracter\u00edsticas el\u00e9ctricas de los mismos eval\u00faa la situaci\u00f3n de m\u00ednimas <strong>p\u00e9rdidas ordenando la conexi\u00f3n de uno concreto de los dos transformadores, o de ambos de modo que se reduce el coste debido a p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas.<\/strong><\/p>\n<p>Estas p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas suponen una p\u00e9rdida econ\u00f3mica asociada y las consiguientes emisiones de CO<sub>2<\/sub> por la energ\u00eda el\u00e9ctrica consumida. Para cada combinaci\u00f3n de dos transformadores en paralelo y una demanda el\u00e9ctrica en los mismos existe una \u00fanica situaci\u00f3n de conexi\u00f3n que minimiza las p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas (suma de las de vac\u00edo y las de carga) del conjunto, pudiendo ser \u00f3ptima la conexi\u00f3n del primero de ellos, del segundo o de ambos en paralelo. Esta combinaci\u00f3n de conexi\u00f3n \u00f3ptima no se corresponde situaci\u00f3n de conexi\u00f3n real ya que ambos transformadores se mantienen conectados en paralelo de forma continuada.<\/p>\n<p><strong>Novedad t\u00e9cnica y ventajas:<\/strong><\/p>\n<p>La novedad radica en que el sistema permite conectar y desconectar los sistemas de transformaci\u00f3n de modo que se reduzca el consumo energ\u00e9tico y las emisiones de CO<sub>2<\/sub> de un modo totalmente automatizado. Es novedoso igualmente el propio concepto de optimizaci\u00f3n de los centros de transformaci\u00f3n puesto que ese aspecto actualmente no se lleva a cabo en ning\u00fan caso ni de forma manual ni autom\u00e1tica y existe un elevado potencial de ahorro energ\u00e9tico (estamos hablando de cientos de miles de centros de transformaci\u00f3n en todo el mundo).<\/p>\n<p>El m\u00e9todo es v\u00e1lido para cualquier tipolog\u00eda de transformador ya sea este existente (instalaciones de transformadores actuales) o de nueva instalaci\u00f3n y tambi\u00e9n permite su implementaci\u00f3n sea cual sea el nivel de eficiencia energ\u00e9tica de los transformadores.<\/p>\n<p>La invenci\u00f3n permite ayudar a solventar el problema asociado a las elevadas p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas en el conjunto de los transformadores de un sistema red de transporte\u2010 distribuci\u00f3n que seg\u00fan estudios llevados a cabo en Estados Unidos suponen el 40% de las p\u00e9rdidas el\u00e9ctricas en instalaciones p\u00fablicas y el 16% en instalaciones privadas, mientras que en Europa se estima que la sustituci\u00f3n de los transformadores existentes por otros un 40% m\u00e1s eficientes permitir\u00eda reducir el consumo energ\u00e9tico en m\u00e1s de 22 TWh lo que conllevar\u00eda una disminuci\u00f3n de emisiones de gases de efecto invernadero de m\u00e1s de 9 millones de toneladas de CO<sub>2<\/sub> equivalentes.<\/p>\n<p>La invenci\u00f3n permite reducir las p\u00e9rdidas en los transformadores un valor medio del 14,3% lo que supondr\u00eda un ahorro estimado en Europa de m\u00e1s de 7,3 TWh.<\/p>\n<p><strong>Ahorros obtenibles:<\/strong><\/p>\n<p>La carga que se demanda a los transformadores var\u00eda enormemente en gran parte de los casos: horarios de apertura en centros docentes, funcionamiento estacional en localidades y centros tur\u00edsticos, diferentes niveles de ocupaci\u00f3n en funci\u00f3n de la \u00e9poca del a\u00f1o, variaci\u00f3n de requisitos de climatizaci\u00f3n en funci\u00f3n de las condiciones clim\u00e1ticas, horarios de fabricaci\u00f3n en industrias, etc. Con la aplicaci\u00f3n de la invenci\u00f3n se modifica la configuraci\u00f3n de conexi\u00f3n en tiempo real reduciendo de este modo las p\u00e9rdidas y el consumo energ\u00e9tico.<\/p>\n<p>En la figura 2 se muestran los ahorros anuales obtenibles para un caso de curva de carga monitorizada para un centro de transformaci\u00f3n con transformadores de 1630 kVA y clase de eficiencia E<sub>0<\/sub>D<sub>K<\/sub>. La reducci\u00f3n de p\u00e9rdidas es cercana a un 30% respecto de la situaci\u00f3n inicial.<\/p>\n<figure id=\"attachment_645\" aria-describedby=\"caption-attachment-645\" style=\"width: 1024px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-645 size-large\" src=\"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_2-1024x424.jpg\" width=\"1024\" height=\"424\" srcset=\"https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_2-1024x424.jpg 1024w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_2-300x124.jpg 300w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_2-768x318.jpg 768w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_2.jpg 1141w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-645\" class=\"wp-caption-text\">Reducci\u00f3n de p\u00e9rdidas en caso de estudio transformador EODK<\/figcaption><\/figure>\n<p>En la figura 3 se muestran los ahorros anuales obtenibles para un caso de curva de carga monitorizada para un centro de transformaci\u00f3n con transformadores de 1630 kVA y clase de eficiencia C<sub>0<\/sub>B<sub>K<\/sub>. La reducci\u00f3n de p\u00e9rdidas es de m\u00e1s de un 40% respecto de la situaci\u00f3n inicial y se comprueba que el m\u00e9todo funciona de forma correcta en cualquier transformador independientemente de su clase de eficiencia.<\/p>\n<figure id=\"attachment_647\" aria-describedby=\"caption-attachment-647\" style=\"width: 1027px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-647 size-full\" src=\"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_3.jpg\" width=\"1027\" height=\"473\" srcset=\"https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_3.jpg 1027w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_3-300x138.jpg 300w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_3-768x354.jpg 768w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_3-1024x472.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 1027px) 100vw, 1027px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-647\" class=\"wp-caption-text\">Reducci\u00f3n de p\u00e9rdidas en caso de estudio transformador COBK<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Instalaciones con posibilidad de aplicaci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n<p>La propiedad de los centros de transformaci\u00f3n objeto de aplicaci\u00f3n de la invenci\u00f3n son tanto de titularidad del cliente o de la compa\u00f1\u00eda suministradora de electricidad.<\/p>\n<p>Esta amplia variabilidad de mercado hace que los potenciales clientes de la misma sean tanto clientes privados como compa\u00f1\u00edas el\u00e9ctricas que ver\u00edan reducida de forma importante las p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas en la cadena de distribuci\u00f3n el\u00e9ctrica. El cliente final que posee en propiedad un centro de transformaci\u00f3n paga por la energ\u00eda consumida aguas arriba de los transformadores lo que implica que las p\u00e9rdidas en los mismos son asumidas por \u00e9l sin que se produzca ning\u00fan efecto \u00fatil. En el caso de las compa\u00f1\u00edas suministradoras de electricidad las p\u00e9rdidas en la cadena de transformaci\u00f3n suponen costes econ\u00f3micos que son asumidas por ellas.<\/p>\n<p><strong>An\u00e1lisis preliminar de la inversi\u00f3n:<\/strong><\/p>\n<p>Se presenta en las tablas adjuntas la evaluaci\u00f3n econ\u00f3mica y financiera de un caso tipo de estudio para dos transformadores, suponiendo un coste por dispositivo instalado de 1.500 \u20ac. obteni\u00e9ndose una significativa rentabilidad con un periodo de recuperaci\u00f3n de la inversi\u00f3n de entre 1 y 3 a\u00f1os.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-649 size-full\" src=\"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_4.jpg\" width=\"985\" height=\"257\" srcset=\"https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_4.jpg 985w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_4-300x78.jpg 300w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_4-768x200.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 985px) 100vw, 985px\" \/><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-651 size-full\" src=\"http:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_5.jpg\" width=\"863\" height=\"1195\" srcset=\"https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_5.jpg 863w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_5-217x300.jpg 217w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_5-768x1063.jpg 768w, https:\/\/blogs.uned.es\/innovacion\/wp-content\/uploads\/sites\/35\/2017\/02\/transformadores_5-740x1024.jpg 740w\" sizes=\"(max-width: 863px) 100vw, 863px\" \/><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.oepm.es\/pdf\/ES\/0000\/000\/02\/41\/52\/ES-2415238_A2.pdf\">Acceso a la patente (pdf)\u00a0\u00bb<\/a><\/p>\n<p><strong>Contacto\u00a0\u2010\u00a0OTRI<\/strong>:<\/p>\n<p>Sixto Jansa\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a091\u00a0398 96 90\u00a0&#8211; \u00a0sjansa@pas.uned.es<script><\/p>\n<p><\/script><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El sistema patentado de optimizaci\u00f3n de transformadores en paralelo\u2010\u00a0PLO\u2010Parallel Losses Optimization\u2010\u00a0analiza la carga energ\u00e9tica demandada y reduce su coste En los sistemas de distribuci\u00f3n el\u00e9ctrica son necesarios transformadores. 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