Ahorro Energetico, la importancia que tiene el ahorro energético hoy en día

 INTRODUCCIÓN

Desde los albores de la humanidad el método más común de obtener luz ha sido generando previamente calor, como ocurre cuando hacemos una antorcha con la rama de un árbol o encendemos una vela, o una lámpara de queroseno.

Por otra parte, si calentamos un trozo de metal con una llama intensa, veremos como a medida que se calienta pasa del color naranja al amarillo intenso. Pero si además logramos impartirle una temperatura tan alta como para que alcance el estado de incandescencia, obtendremos entonces luz blanca. Esa es la manera de lograr que una lámpara incandescente emita luz.

En el caso específico de una lámpara o bombilla incandescente,  la corriente eléctrica que fluye por el delgado filamento metálico de tungsteno provoca que se caliente a una temperatura tan alta, que al llegar al blanco incandescente emite luz visible.

Debido a ese fenómeno físico, el 90% del total de la energía eléctrica que consume una lámpara incandescente para emitir luz se pierde por disipación de calor al medio ambiente, sin que esa pérdida reporte ningún beneficio útil. Es por eso, que se crearon las lámparas fluorescentes.

A continuación, se presenta detalladamente el funcionamiento de estas lámparas y los beneficios que brindan, además una pequeña comparación de estas con los focos incandescentes.

OBJETIVO GENERAL

Conocer los principios físicos aplicados sobre un dispositivo eléctrico, que ayude al ahorro energético, dando así una alternativa para poder sobreponerse de la crisis energética que se vive actualmente en el país.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Hacer conciencia en los alumnos que cursan la materia FISICA III, de la importancia que tiene el ahorro energético hoy en día.
• Dar a conocer las ventajas que tienen los focos fluorescentes sobre los focos incandescentes.
• Cuantificar el ahorro energético y económico que se tiene al emplear los focos fluorescentes.

JUSTIFICACION DEL TRABAJO

Es sabido por toda la población que los precios de la energía eléctrica, así como de la canasta básica, se ha incrementado grandemente en la última década, por lo tanto es deber de nosotros como estudiantes de Ingeniería Industrial el empezar a crearnos una conciencia de mejoramiento, no solo para nosotros sino también para los que nos rodean, y así pues de la población en general, por lo que en este proyecto que se nos ha presentado, nosotros, como grupo hemos decidido investigar acerca de los bombillos de luz blanca conocidos como “focos ahorrativos”, ya que según la investigación realizada hasta el momento, estos focos no solo utilizan menos energía eléctrica sino también presentan mayores ventajas que los focos utilizados normalmente.

ALCANCES

• Hacer que las personas pongan en practica las medidas para ahorrar energía eléctrica, haciéndoles notar las ventajas que trae el uso de dispositivos de ahorro energético.

LIMITACIONES

• Falta de conciencia en las personas, de la gravedad del problema energético.
• Poca información bibliográfica sobre el tópico.

ANTECEDENTES DEL CFL

Las lámparas ahorradoras de energía denominadas CFL (Compact Fluorescent Lamp – Lámpara Fluorescente Compacta) son una variante mejorada de las lámparas de tubos rectos fluorescentes, que fueron presentadas por primera vez al público en la Feria Mundial de New York efectuada en el año 1939.

Desde su presentación al público en esa fecha, las lámparas de tubos fluorescentes se utilizan para iluminar variados tipos de espacios, incluyendo nuestras casas. En la práctica el rendimiento de esas lámparas es mucho mayor, consumen menos energía eléctrica y el calor que disipan al medio ambiente es prácticamente despreciable en comparación con el que disipan las lámparas incandescentes.

Generalmente las lámparas o tubos rectos fluorescentes son voluminosos y pesados, por lo que en 1976 el ingeniero Edward Hammer, de la empresa norteamericana GE, creó una lámpara fluorescente compuesta por un tubo de vidrio alargado y de reducido diámetro, que dobló en forma de espiral para reducir sus dimensiones. Así construyó una lámpara fluorescente del tamaño aproximado de una bombilla común, cuyas propiedades de iluminación eran muy similares a la de una lámpara incandescente, pero con un consumo mucho menor y prácticamente sin disipación de calor al medio ambiente.[pic 1]

Aunque esta lámpara fluorescente de bajo consumo prometía buenas perspectivas de explotación, el proyecto de producirla masivamente quedó engavetado, pues la tecnología existente en aquel momento no permitía la producción en serie de una espiral de vidrio tan frágil como la que requería ese tipo de lámpara.

No obstante, en la década de los años 80 del siglo pasado otros fabricantes apostaron por la nueva lámpara y se arriesgaron a lanzarla al mercado, pero a un precio de venta elevado, equivalente a lo que hoy serían 30 dólares por unidad. Sin embargo, los grandes pedidos que hizo en aquellos momentos el gobierno norteamericano a los fabricantes y su posterior subvención por el ahorro que representaban estas lámparas para el consumo de energía eléctrica, permitieron ir disminuyendo poco a poco su precio, hasta acercarlo al costo de producción.

La posterior aceptación obtenida por las nuevas lámparas ahorradoras de energía dentro de los amplios círculos económicos y de la población, estimuló a los fabricantes a acometer las inversiones necesarias, emprender la producción masiva y bajar mucho más el precio de venta al público.

Hoy en día una lámpara CFL estándar, entre 9 y 14 watt, se puede adquirir normalmente en diferentes establecimientos comerciales, a un precio que oscila alrededor de 3 dólares, aunque se fabrican también con diferentes estructuras y potencias, que se comercializan a un precio más alto.

COMPONENTES DE UN CFL

Tubo fluorescente


        Filamentos


        Balasto electrónico

                          Base

                                              Casquillo con rosca

[pic 2]

Tubo fluorescente 

Se componen de un tubo de unos 6 mm de diámetro aproximadamente, doblados en forma de “U” invertida, cuya longitud depende de la potencia en watt que tenga la lámpara. En todas las lámparas CFL existen siempre dos filamentos de tungsteno o wolframio (W) alojados en los extremos libres del tubo con el propósito de calentar los gases inertes, como el neón (Ne), el kriptón (Kr) o el argón (Ar), que se encuentran alojados en su interior. Junto con los gases inertes, el tubo también contiene vapor de mercurio (Hg). Las paredes del tubo se encuentran recubiertas por dentro con una fina capa de fósforo.

Balasto electrónico 

Las lámparas CFL son de encendido rápido, por tanto no requieren cebador (encendedor, starter) para encender el filamento, sino que emplean un balasto electrónico en miniatura, encerrado en la base que separa la rosca del tubo de la lámpara. Ese balasto suministra la tensión o voltaje necesario para encender el tubo de la lámpara y regular, posteriormente, la intensidad de corriente que circula por dentro del propio tubo después de encendido. El balasto electrónico se compone, fundamentalmente, de un circuito rectificador diodo de onda completa y un oscilador, encargado de elevar la frecuencia de la corriente de trabajo de la lámpara entre 20 000 y 60 000 hertz aproximadamente, en lugar de los 50 ó 60 hertz con los que operan los balastos electromagnéticos e híbridos que emplean los tubos rectos y circulares de las lámparas fluorescentes comunes antiguas.

Base La base de la lámpara ahorradora CFL se compone de un receptáculo de material plástico, en cuyo interior hueco se aloja el balasto electrónico. Unido a la base se encuentra un casquillo con rosca normal E-27 (conocida también como rosca Edison), la misma que utilizan la mayoría de las bombillas o lámparas incandescentes. Se pueden encontrar también lámparas CFL con rosca E-14 de menor diámetro (conocida como rosca candelabro). No obstante, existen variantes con otros tipos de conectores, de presión o bayoneta, en lugar de casquillos con rosca, que funcionan con un balasto electrónico externo, que no forma parte del cuerpo la lámpara.

FUNCIONAMIENTO DE LAS CFL

El funcionamiento de una lámpara fluorescente ahorradora de energía CFL es el mismo que el de un tubo fluorescente común, excepto que es mucho más pequeña y manuable. Cuando enroscamos la lámpara CFL en un portalámpara  (igual al que utilizan la mayoría de las lámparas incandescentes) y accionamos el interruptor de encendido, la corriente eléctrica alterna fluye hacia el balasto electrónico, donde un rectificador diodo de onda completa se encarga de convertirla en corriente directa y mejorar, a su vez, el factor de potencia de la lámpara. A continuación un circuito oscilador, compuesto fundamentalmente por un circuito transistorizado en función de amplificador de corriente, un enrollado o transformador (reactancia inductiva) y un capacitor o condensador (reactancia capacitiva), se encarga de originar una corriente alterna con una frecuencia, que llega a alcanzar entre 20 mil y 60 mil ciclos o hertz por segundo.[pic 3]

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