CAPITULO 4. SOLUCIÓN DEL PROBLEMA
4.6 Análisis Costo-Beneficio
El Análisis Costo-Beneficio tiene como objetivo fundamental proporcionar una medida de la rentabilidad de un proyecto, mediante la comparación de los costos previstos con los costos esperados en la realización del mismo.
El análisis Costo-Beneficio, permite definir la factibilidad de las alternativas planteadas o de un proyecto a ser desarrollado.
La utilidad de la presente técnica es la siguiente:
• Para valorar la necesidad y oportunidad de la realización de un proyecto
• Para seleccionar la alternativa mas beneficiosa de un proyecto
• Para estimar adecuadamente los recursos económicos necesarios, en el plazo de realización de un proyecto Beneficios Costos Desglose de Presupuesto. $ 5,000 $ 4,000 $ 3,000 $ 12,000 $ 13,000 Planos Materiales Ejecucion Costo de la Inversion Ganancia y o Perdida = = = Σ = = 13,000 1.08 12,000 Beneficios Costos ∴ = = =
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CONCLUSIONES
En este capitulo se demostró que existen varias posibilidades de administrar la energía que se ocupa diariamente en nuestros hogares y la de hacer un poco de conciencia, de que con este tipo de administración (distribución de cargas) saldremos beneficiados a futuro por que al momento de hacer la distribución de cargas el consumo de energía que ocupamos diariamente se va reduciendo y esto es posible por que en nuestra instalación eléctrica no vamos a excedernos en el consumo de la misma lo cual nos conlleva a no entrar en otra tarifa y mantenernos en una de las mas económicas, y a su vez lo vemos reflejado en el pago que realizamos por el consumo de la misma, lo cual es muy importante por que a su vez representa un ahorro económico muy significativo en la economía de nuestro hogar. El estudio que se realizo y con el cual nos damos cuenta de que realmente si existe un ahorro energético y económico, fue basado en los recibos expedidos por la Compañía Suministradora de Energía Eléctrica los cuales nos fueron proporcionados por el propietario del domicilio y así fue como se hizo este tipo de estudio lo cual basamos nuestra investigación fue en recrear el consumo de uno de los mismos y poner a funcionar un medidor simulando la carga consumida de dos meses por el usuario y los otros dos meses fue con dos medidores y así pudimos ver los resultados obtenidos, todo esto fue con el apoyo de un modulo que fue creado por nosotros mismos y con el cual esta soportada toda nuestra investigación y con ayuda de este modulo nos dimos cuenta de que si existe dicho ahorro de energía.
Nos damos cuenta de que con la distribución de cargas en esta casa habitación existe una gran diferencia entre lo que se pagaba anteriormente y lo que realmente se va a pagar en un futuro y esto lo podemos ver reflejando ya que anteriormente se cobraba un consumo en base a la tarifa DAC, y a partir de dicho estudio la tarifa que se va a cobrar será la uno, en base a esto llegamos a la siguiente conclusión, que realmente es importante que nuestra instalación eléctrica se encuentre realmente distribuida ya sea con dos o mas medidores, por ejemplo, uno para lo que es el consumo de todas las cargas resistivas que se encuentran instaladas y el otro para todas las cargas capacitivas.
Para comprobar todo lo que tenemos en esta tesis hacemos referencia a las graficas expuestas anteriormente y al funcionamiento del modulo donde fue simulada la carga real del domicilio y donde apreciamos la diferencia que existe en una instalación eléctrica convencional la cual se basa en tener un solo medidor en el domicilio, contra el estudio que estamos proponiendo, el cual es el tener dos medidores en nuestro domicilio.
En este capitulo se hará un estudio de los resultados obtenidos del proyecto realizado, para esto se realizara un cajón para simular las cargas de la casa que tiene por planta, para ello se comprara madera, sockets, contactos, apagadores, interruptores y watthorimetros estos últimos serán proporcionados por la Compañía Suministradora de Energía Eléctrica.
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Esto se realizara con el objetivo de demostrar de una forma práctica que este trabajo de tesis, si va acorde con los cálculos realizados. A este cajón se le colocaran 3 watthorimetros los cuales censaran la carga durante 2 meses.
Primero se pondrá a trabajar durante un bimestre un watthorimetro sobrecargado, en el irán conectadas todas las cargas de alumbrado y fuerza, manejando los tiempos que tienen encendidas las cosas en la casa. Después de realizar todo esto se verá los resultados obtenidos después de 2 meses transcurridos.
La segunda parte se realizara utilizando 2 watthorimetros, aquí si se realizara una distribución de cargas, un watthorimetro llevara conectado todo lo que es el alumbrado de la casa y censara solamente lo que se consuma dicho alumbrado durante el bimestre.
El segundo medidor ira conectado solamente a los aparatos de fuerza que se tengan en la casa, también en este caso todo esto se realizara en base a los tiempos que se usa el alumbrado y la fuerza respectivamente dentro de la casa.
Aquí se muestra una foto del cajón realizado entes de ponerlo a funcionar esta es una simulación a escala de las cargas que se tienen en la casa donde se esta realizando el estudio.
Como lo vimos anteriormente al momento de hacer la distribución de cargas con los dos medidores, y al momento de sumar el consumo de los dos y compararlo con el recibo donde solo tenemos un solo medidor nos damos cuenta de que en realidad si existe un ahorro lo cual es fundamental para esta investigación, por que a si llegamos a comprobar que en realidad si funciona una distribución de cargas ya sea en nuestro hogar o en cualquier industria.
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RESULTADOS DEL ESTUDIO.
Para la realización de este diagnostico se calculó en base a los siguientes parámetros:
• Los valores de los ahorros esperados son aproximaciones, existiendo la posibilidad de haber variaciones en estos sobre todo porque el precio de la energía eléctrica ha aumentado en los últimos meses.
• No existe caídas de tensión en la instalación eléctrica de la casa, ya que con las mediciones realizadas se identificó que los valores están dentro de los rangos normalizados.
• La estimación de ahorros puede variar dependiendo las horas de uso lo cual hace responsable al usuario del inmueble.
• Se tomaron los valores nominales para cada una de las lámparas en la realización del cálculo.
• Los precios unitarios de tarifa DAC fueron proporcionados por la agencia Valle de Aragón de la Compañía Suministradora de Energía Eléctrica.
• Se tomaron en cuenta todos los recibos que nos proporcionaron para el calculo del diagnostico.
• Los costos en el volumen de obra son específicos de precios de las lámparas y equipos de refrigeración sin ningún tipo de cargo extra.
• Los precios de material propuestos están sujetos a variaciones sin previo aviso, siendo este un costo promedio.
• Toda la iluminación propuesta es blanco cálido para que no pierda el estilo de la casa.
• Se analizó el comportamiento eléctrico (tensión, corriente y demanda) del inmueble, encontrando que la instalación se encuentra en perfectas condiciones.
• Los medidores de la Compañía Suministradora de Energía Eléctrica que censan el consumo de energía eléctrica lo hacen de forma correcta.
• Una parte importante de la iluminación de la casa es del tipo incandescente. La propuesta de cambio permitirá un ahorro del 50 % respecto al consumo de estos equipos.
• Los equipos de refrigeración actuales consumen entre el 20% y 45% más energía que uno de alta eficiencia. La propuesta de cambio permitirá ahorrar el 35 % del consumo de los equipos de refrigeración actuales.
• El consumo de la energía en espera pasa desapercibida, pero en caso de desconectar los equipos que la consumen, se obtendrán ahorros anuales.
• Comparando todos los ahorros que se podrían obtener de las acciones correctivas con la facturación promedio actual, se concluye que se puede ahorrar hasta el 73% ($9,373.00) anual en promedio de la facturación actual.
• En caso de aplicarse las acciones correctivas, se dejarían de quemar al año 4.84 barriles de petróleo y de emitir a la atmósfera 1,808.97 kg de CO2 anualmente.
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RECOMENDACIONES.
INSTALACIÓN ELÉCTRICA
Una instalación defectuosa puede ocasionar riesgos graves para la familia y representar un gasto innecesario de energía y dinero. Tome en cuenta las siguientes indicaciones:
• Revise que en su instalación no existan puntos calientes o "fugas a tierra"; para comprobarlo, apague todas las luces, desconecte todos los aparatos eléctricos y verifique que el disco del medidor NO siga girando. Si lo hace, es necesario revisar la instalación. Recuerde que una "fuga" de corriente es una fuga de dinero.
• Nunca conecte varios aparatos en un mismo contacto, ya que esto produce
sobrecarga en la instalación y peligro de sobrecalentamiento; también provoca una operación deficiente, posibles interrupciones, cortos circuitos y daños a largo plazo.
• En caso de corto circuito, desconecte inmediatamente el aparato que lo causó y todos los demás aparatos eléctricos, ponga en apagado (off ó cero) todos los apagadores de las lámparas. Si la instalación de su casa tiene interruptor termomagnético o de pastilla, restablezca la corriente moviendo el interruptor a posición de apagado y, posteriormente, a la de encendido; si en vez de interruptor tiene una caja de fusibles, baje el interruptor general y cambie el fusible fundido.
• El aparato causante del corto circuito debe ser reparado por personal calificado antes de usarlo nuevamente. Jamás utilice monedas, alambres, papel de estaño o de aluminio en lugar de fusibles. Por protección, utilice siempre los fusibles adecuados.
• Si su casa tiene diferentes circuitos, conviene desconectarlos en periodos de vacaciones o en ausencias prolongadas.
Una instalación eléctrica, segura y confiable es aquella que reduce al mínimo la probabilidad de ocurrencia de accidentes que pongan en riesgo la vida y la salud de los usuarios, reduciendo la posibilidad de fallas en los equipos eléctricos y evitando la consiguiente inversión de dinero necesaria para su reparación o reposición.
La confiabilidad de una instalación eléctrica está dada por tres parámetros:
• Un buen diseño.
• El uso de mando de obra calificada y certificada al momento de realizar la instalación.
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Con el paso de tiempo, los problemas típicos que se pueden presentar en una instalación eléctrica son:
• El deterioro de los elementos que la conforman.
• Envejecimiento natural de los elementos que la conforman y el incremento de la carga eléctrica de nuestra instalación.
Esto se puede traducir, entre otros, en inseguridad y más grave aun, en accidentes eléctricos. A continuación mencionaremos las principales etapas de una instalación eléctrica, describiendo el funcionamiento de cada una de ellas y recomendando acciones a seguir para tener una instalación eléctrica segura.
ACOMETIDA, MEDIDOR, TABLERO
El suministro eléctrico que recibimos en nuestro hogar puede llegar en forma aérea o subterránea. De cualquiera de estas dos maneras, la Acometida es el medio por el cual se suministra la energía eléctrica a la instalación del usuario pasando por su Medidor (contador de energía eléctrica).
El Medidor sirve para contabilizar la energía eléctrica que se está consumiendo dentro de la instalación. Siguiendo su camino, la energía eléctrica llega al Tablero General Interior de la instalación.
El Tablero General sirve para administrar adecuadamente la energía al interior del predio, y además es el lugar en donde deben concentrarse los sistemas de protección que brindan seguridad al usuario.
SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE Y EL PASO DE CORRIENTE A TRAVÉS DE LAS PERSONAS
Los Interruptores de Protección permiten que, en caso de que se presente un riesgo eléctrico para la instalación, se suprima automáticamente el suministro de energía eléctrica.
Los Interruptores de Protección pueden presentarse de diversas maneras, dependiendo de su aplicación y de su forma de trabajo. En instalaciones antiguas se usaba una Llave de Cuchilla, con conductores de plomo como fusibles de protección que “abrían” el circuito cuando circulaba mucha corriente por el mismo. Pero debido a que estos no brindan la seguridad necesaria, actualmente se utilizan los Interruptores Termomagnéticos.
Los Interruptores Termomagnéticos actúan en el caso de una sobrecorriente, que puede ocurrir por sobrecarga o por cortocircuito. Las sobrecargas son incrementos de corriente sobre la corriente nominal del circuito, mucho menores que los producidos por los cortocircuitos, en los que puede llegar a ser más de seis veces la corriente nominal.
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En estos casos, la sobrecorriente se traduce en el incremento de la temperatura de los conductores, momento en el cual los Interruptores “abren” el circuito evitando daños mayores como son los incendios.
CIRCUITOS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
Es recomendable que del Tablero General de toda instalación eléctrica salgan 3 circuitos:
• Circuito de iluminación.
• Circuito de tomacorrientes (Contactos).
• Circuito de carga (Fuerza).
El circuito de luminarias está dirigido a todas las luminarias de la instalación (lámparas, tubos fluorescentes, lámparas ahorradores, etc.). El circuito de tomacorrientes va a todos los enchufes de la instalación. El circuito de cargas fuertes va a todas las cargas que consumen altos valores de corriente eléctrica (cocina eléctrica, terma eléctrica, etc.). Esta división de circuitos se realiza con el fin de balancear la carga total de la instalación eléctrica.
Los conductores de los circuitos de luminarias, de tomacorrientes y del circuito de cargas fuertes deben de ser dimensionados de modo de asegurar su correcto funcionamiento, inclusive en los momentos de demanda máxima de la instalación, y se menciona que deben de ser como mínimo de 2,5 mm².
PUESTA A TIERRA DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
Junto con las protecciones instaladas al Tablero General de Electricidad llega la Conexión a Tierra de la Instalación y de allí se debe distribuir al 100% de los Circuitos de Tomacorrientes y de Cargas Fuertes. El cable de Conexión a Tierra puede ser desnudo o usualmente con aislante de plástico de color verde o amarillo.
En términos generales, la normativa obliga a que todos los tomacorrientes de la instalación eléctrica estén conectados al Pozo de Tierra. Este Pozo de Tierra debe ser construido poniendo una varilla de Cobre macizo, de 2.4 m., usualmente en una parte externa de la Instalación eléctrica, en donde exista tierra sujeta constantemente a la acción de la humedad (típicamente el jardín del inmueble). Desde esta varilla va el cable hasta el Borne de Conexión a Tierra que se encuentra en el Tablero, y desde ahí se distribuye a todos los tomacorrientes y las cargas fuertes de la instalación.
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CONDUCTORES
Los cables eléctricos que salen del tablero y se dirigen a los tomacorrientes, luminarias y a las cargas fuertes deben de ser correctamente dimensionados con el fin de resistir, no solo la carga eléctrica actual sino también la carga eléctrica que en un futuro, a lo largo de la vida útil de la instalación, se vaya a poner.
En muchas instalaciones eléctricas, con el fin de “ahorrar dinero”, se instalan cables eléctricos de menor diámetro o calibre que el que debería usarse de acuerdo a la cantidad de equipos que van a conectarse a este cable, o peor aún, añadido a lo anterior, de mala calidad. Esto ocasiona un sobrecalentamiento del cable, que se traduce en pérdida de energía que se paga en el consumo mensual y un deterioro prematuro del aislamiento del mismo, lo que finalmente permite poner en contacto los conductores de cobre desnudos y ocasiona cortos circuitos.
Considerando que la vida útil del conductor de buena calidad y correctamente dimensionado usado en nuestra instalación es de 10 a 25 años debido al envejecimiento natural del plástico aislante, es recomendable que se revise el diseño de cualquier instalación que tiene mayor o igual antigüedad a la antes mencionada desde su puesta en funcionamiento, volviendo a hacer el análisis correspondiente y cambiando los elementos que la conforman.
Es importante que tomemos conciencia de que todo alambre o cable eléctrico tiene un diámetro determinado debido a lo cual la cantidad de corriente eléctrica que puede transportar tiene un límite. El correcto dimensionamiento de los conductores eléctricos de la instalación eléctrica interior (la correcta selección del diámetro del cable a usar) justamente nos asegurará que en un futuro estos conductores no sufran sobrecalentamiento debido a la cada vez mayor carga que ellos resistan, evitando de esta manera la presencia de cortos circuitos.
CIRCUITO DE TOMACORRIENTES Y DE CARGAS FUERTES
El circuito de tomacorrientes que termina en cada tomacorriente de la instalación debe incluir el cable a tierra. Esto significa que cada tomacorriente debe de tener 3 entradas: De acuerdo a las normas, por cada circuito anular se puede instalar 8 tomacorrientes como máximo, un circuito anular es el que está formado por todos los tomacorrientes que dependen de un par de conductores eléctricos de alimentación y un conductor de protección.
Sobre los dispositivos a usar en los circuitos de tomacorrientes existen normas de seguridad que les permiten un funcionamiento adecuado. Es muy importante conocer la máxima capacidad de corriente de un tomacorriente de modo de no sobrecargarlo con múltiples empalmes y conexiones.
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Tampoco debe permitirse utilizar el tomacorriente sin enchufes, es decir, insertando directamente el conductor al tomacorriente, ya que esto causa peligros constantes en la conexión y probabilidades de cortocircuito.
CIRCUITO DE LUMINARIAS
Es recomendable usar equipos de ahorro de energía en el circuito de luminarias. Estos equipos permitirán disminuir el pago de energía eléctrica de los usuarios y gozar de una instalación de calidad.
Para los circuitos de luminarias, deben considerarse los interruptores apropiados que puedan soportar adecuadamente la máxima corriente que exige cada carga conectada. Asimismo, es importante tener en cuenta que estos interruptores cumplan con las normas de seguridad eléctrica que les permiten un funcionamiento prolongado en número de maniobras, un buen aislamiento y buena calidad en sus contactos.
Los equipos de ahorro de energía más comunes, además de los tubos fluorescentes, son las lámparas ahorradores de energía, los cuales a pesar de su aparente mayor costo inicial con respecto a las lámparas normales, a lo largo de su vida útil nos permitirán lograr un ahorro en el consumo de energía de la instalación.
EMPALMES Y UNIONES
En toda conexión y unión que se realice en una instalación eléctrica se debe asegurar la calidad de la misma. Los empalmes y uniones deben realizarse garantizando una unión perfecta entre los cables. Para lograr esto, es importante tener en cuenta la calidad de los elementos usados en esta operación, incluyendo las cintas aislantes usadas sobre la unión.
Las conexiones y empalmes deben usarse para la conexión de los cables con los equipos de protección del Tablero General y para las derivaciones de los conductores en la conexión, tanto a los tomacorrientes como a las luminarias. En cambio, no deben usarse conexiones y empalmes con el fin de unir tramos de cables de longitudes pequeñas, porque de esta manera se introducen posibles puntos de falso contacto entre conductores, que ocasionan sobre calentamiento, deterioro del aislamiento y posibles cortos circuitos.
La seguridad eléctrica interior depende de varios factores. Si tomamos en cuenta las recomendaciones anteriores, nuestra instalación eléctrica será de calidad y garantizará la seguridad de los usuarios, evitando los accidentes y las pérdidas de vidas humanas, así como el desperdicio de dinero.
I Sarvant Jr, Roden Martin
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