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O) EFICIENCIA ENERGÉTICA. EJEMPLO DE CÁLCULO DE SECCIÓN
ECONÓMICA Y “
AMORTIZACIÓN ECOLÓGICA
”
Es decir, la línea es recorrida por una intensidad aprox. de unos 184 A (~ 115 kW, algo menos del valor máximo previsto en el cálculo
inicial) de 8 a 13 horas y de 15 a 18 horas los días laborables y el resto del tiempo está desconectada.
Por tanto cada año tenemos un periodo de actividad aproximado de…
8 horas/día laborable x 228 días laborables/año = 1824 horas/año
La energía perdida en la resistencia eléctrica en una línea trifásica (siendo optimistas y suponiendo el neutro totalmente descargado)
respondería a la siguiente expresión:
Ep = 3 · R · I
2
· t · L · 1/1000 [kW·h]
Siendo
R: resistencia de la línea en
W
/km
I: intensidad que recorre la línea en A
t: tiempo en h
L: longitud de la línea en km
Por tanto, sabiendo la resistencia de la línea para cada sección concreta tendremos los valores de energía perdida en la línea para cada sección.
Como sabemos la resistencia de un conductor depende de su temperatura, con lo que calculando la temperatura del conductor podre-
mos saber su resistencia real en cada caso y así cuantificar las pérdidas con más exactitud
NOTA:
se puede simplificar el cálculo tomando valores de resistencia a 20 ºC (UNE EN 60228), los resultados serán menos exactos
pero pueden valer para hacerse una idea inicial más rápida, toda vez que el resultado real será más favorable al ser la resistencia real
superior a la tabulada a 20 ºC.
Sabemos que la temperatura de un conductor recorrido por una corriente I se puede obtener con la siguiente expresión:
T = T
amb
+ (T
max
- T
amb
) (I/Imax)
2
Donde:
T
amb
: temperatura ambiente de la instalación (40 ºC en nuestro caso)
T
máx
: temperatura máxima que puede soportar el conductor (90 ºC para el cable Afumex Easy (AS) de nuestro ejemplo)
I: intensidad que recorre el conductor (184 A durante 8 horas cada día laborable)
I
máx
: intensidad máxima que puede recorrer el conductor en las condiciones de la instalación (224 A) (ver tabla de intensidades admisibles)
Sustituyendo:
T
70 a 184 A
= 40 + (90 - 40) (184/224)
2
= 73,73 ºC
Una vez que hemos calculado la temperatura, podemos obtener la resistencia del cable…
R
T
= R
20
· (1 +
a
· (T - 20))
Donde:
R
T
: valor de la resistencia del conductor en
W
/km a la temperatura T
R
20
: valor de la resistencia del conductor a 20 ºC (valor típicamente tabulado). Al cable de 70 mm
2
de
aluminio
corresponde
una
resistencia de 0,272
W
/km (UNE EN 60228)
a
: coeficiente de variación de resistencia específica por temperatura del conductor en ºC
-1
(0,00392 para Cu y 0,00403 para Al)
T
: temperatura real del conductor (ºC)
R
70 a 73,73
ºC = 0,272 x (1 + 0,00392 x (73,73 - 20)) = 0,329
W
/km
Por tanto la energía perdida en un año en la línea será de:
E
P70
= 3 x 0,329 x 184
2
x 0,175 x 1824/1000 = 10666 kW·h
Y el coste de la energía suponiendo una tarifa aproximada de 0,09 €/kW·h
C
P70
= 10666 kW·h x 0,09 €/kW·h = 960 €
Y en unos 25 años de vida útil mínima que pudiéramos estimar:
C
P70
, 25 años = 24000 €
Procedemos análogamente con el resto de secciones superiores hasta 240 (95, 120, 150, 185 y 240). T
eniendo en cuenta que para cal-
cular la temperatura del conductor en estos casos la I max. será respectivamente: 271, 314, 363, 415 y 490 A (ver columna 11 de la tabla
de intensidades admisibles).
