5.-Descripción de equipos

5.- DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS
Se van a ensayar tres tipos de termos diferentes, un acumulador de simple
potencia, un acumulador de doble potencia y un termo instantáneo.
Los termos de acumulación se caracterizan porque calientan agua estanca en
el acumulador, mientras que el termo instantáneo calienta el agua al paso de
ésta por la resistencia, sólo en el momento que se necesita.
El principio de funcionamiento de los termos de acumulación es sencillo, dado
que se basa en la utilización de una resistencia eléctrica para transferir calor al
agua. La resistencia se activa mediante un termostato de regulación, que
permite programar y mantener constante la temperatura del agua del depósito.
El tratamiento de la superficie interior es muy importante, porque en base a
esta, el calentador tiene un periodo de garantía diferente. Además para
proteger esta superficie ante fenómenos de corrosión, está incorporada una
barra de magnesio o titanio, que tienen la función de ánodo y que se tiene que
sustituir cada cierto tiempo para su buen funcionamiento.
Los termos de acumulación son perfectos cuando se demandan medianas y
grandes caudales de agua caliente y cuando se tienen varios puntos de
consumos a la vez.
Los termos de acumulación simple se caracterizan porque trabajan con una
única potencia de trabajo, no permitiendo ningún control. Por el contrario, los
acumuladores bipotencia se caracterizan porque tienen dos potencias de
trabajo, una potencia normal y otra doble potencia, según las necesidades que
requiera el usuario. Este accionamiento se realiza de forma manual.
Los termos instantáneos tienen la diferencia que no acumulan el agua caliente.
Éstos están dotados de unos detectores de flujo que en cuanto perciben flujo
de agua automáticamente ponen en marcha unas resistencias de gran potencia
capaces de calentar el agua instantáneamente. Este tipo de termos ofrecen un
caudal de agua caliente permanente, siendo mucho más pequeños que los de
acumulación. La regulación puede ser tanto hidráulica como electrónica.
Los termos instantáneos son idóneos para cuando se dispone de una gran
potencia eléctrica y no se precisa de altos caudales de A.C.S.
Los componentes principales de un termo eléctrico son los siguientes:
ƒ
Depósito de acumulación: Puede ser de acero, cobre, acero inoxidable
o material plástico. En general es de acero con un recubrimiento anticorrosión. De esta manera el agua se calienta a una cierta temperatura
durante un tiempo que depende de la capacidad del depósito, de la
potencia de la resistencia eléctrica y de la temperatura de entrada del
agua. Existe una amplia gama de tamaños de los depósitos de
acumulación, desde 10 hasta 300 litros. Aunque depósitos de 200 ó 300
litros son difíciles de encontrar.
ƒ
Resistencia eléctrica de calentamiento: Es de tipo blindado,
normalmente sumergida en el agua o también de tipo cerámico
encerrada en una vaina de inmersión. La resistencia envainada aumenta
la capacidad de transmisión de calor, reduce las deposiciones de cal y
alarga la vida del termo. Otra ventaja de las resistencias envainadas es
que en caso de sustitución se puede hacer sin vaciar la cuba del
depósito.
ƒ
Termostato: Controla la temperatura del agua según el valor elegido por
el usuario o prefijado por el fabricante, evitando de esta forma posibles
sobrecalentamientos que podrían causar daños en el termo. Algunos
modelos permiten que el usuario pueda regular la temperatura.
ƒ
Recubrimiento de aislamiento térmico: Este tiene la función de
mantener la temperatura del agua almacenada, evitando pérdidas de
calor a través de las paredes del termo. En el actual mercado estudiado,
la totalidad de los productos usan espuma de poliuretano exentos de
CFC’s.
ƒ
Ánodo de protección: Es un elemento anticorrosivo que actúa
garantizando una perfecta protección electroquímica. El ánodo se va
consumiendo para proteger, por lo que conviene vigilarlo y cambiarlo en
caso de desgaste total. En general el ánodo es de magnesio, aunque
también los hay de titanio, pero sólo en algunos modelos de Thermor.
ƒ
Envolvente exterior: Este encierra a todo el conjunto. Fabricada en
chapa de acero pintada, generalmente de blanco.
En la siguiente figura se pueden ver todos los componentes.
Componentes termo eléctrico
Además de los componentes, existen una serie de características importantes,
diferentes en cada termo. Posteriormente, estas nos ayudarán en la selección
del mismo. Las características son:
ƒ
Espesor de aislamiento: Es muy variable según las marcas y modelos.
Es importante, dado que según su espesor se tendrán más o menos
pérdidas. En el mercado se encuentran espesores desde 28 hasta 55
mm, según las distintas marcas y modelos. En general lo de mayor
espesor según indican los fabricantes, son usados para termos cuyo fin
es usarlo con tarifa eléctrica nocturna.
ƒ
Potencia eléctrica de trabajo: La potencia eléctrica también es muy
variable según marcas y modelos. A mayor volumen del depósito de
acumulación, se requieren mayores potencias. Para termos de
acumulación, las potencias de los termos estudiados varían desde 1150
W usados por algunos termos de simple potencia de 100 l, hasta los
2500 W usados por los de doble potencia. En termos de calentamiento
instantáneos se requieren potencias muy superiores, que pueden variar
desde las 3,3 kW hasta los 27 kW usados por los termos Siemens.
ƒ
Tensión de alimentación: Existen tanto monofásicos a 230 V, como
trifásicos a 400 V.
ƒ
Caudal instantáneo: es el caudal volumétrico que pasa por el termo.
Los caudales instantáneos que ofertan la gama instantánea depende del
incremento de temperatura que se tenga, a mayor diferencia de
temperatura respecto a la temperatura de entrada del agua, menor será
el caudal disponible. Para un incremento de temperatura de 25 ºC la
gama de producto estudiada varía entre 2 l/min que ofrecen algunos
modelos hasta los 15,4 que ofrecen otros. Sin embargo, para un
incremento de temperatura de 38 los caudales varían desde 1,4 l/min
hasta los 10,1 l/min.
ƒ
Tiempo de calentamiento del agua: es el tiempo que tarde el agua en
calentarse, suponiendo una temperatura de entrada de agua a 15ºC y un
incremento de temperatura mayor de 50ºC. Este tiempo depende tanto
del volumen, el tipo de resistencia eléctrica, las propiedades del
aislamiento, etc… Por lo que como según modelos y marcas estas
características cambian mucho, se tienen distintos tiempos de
calentamientos para termos aparentemente iguales. Los modelos
estudiados varían desde 1h 56’ hasta las 5h 40’.
ƒ
Temperatura
de
consigna:
La
temperatura
de
control.
Esta
temperatura es más estándar en todos los productos. Existen modelos
con temperatura de consigna de 65, 70, 75, 80, 81 y 85 ºC.
ƒ
Presión máxima de trabajo: La presión es también bastante común en
los modelos, variando desde 5,5 hasta 10 bares. Siendo en general
valores de 8, 9 ó 10 bares los más comunes existentes en el mercado.
ƒ
Posicionamiento: posibilidad de colocarlo horizontal, vertical o sobre
suelo. Actualmente existen muchos modelos multiposición, que permiten
colocarse tanto horizontal como verticalmente.
ƒ
Disponibilidad de termostato de seguridad.
ƒ
Disponibilidad de depósito esmaltado: que protege del deterioro del
mismo.
ƒ
Grado de protección: es el índice de protección de la penetración de
agua y polvos en la instalación eléctrica.
ƒ
Pérdidas de calor: Se refieren a las pérdidas de calor durante 24 horas,
suponiendo que la temperatura del agua del depósito es 65ºC, de
acuerdo a la normativa HD 500 S1.
ƒ
Peso.
ƒ
Precio.
En el anexo 1, se recogen todas las características que existen en el mercado
para las diferentes marcas y modelos.
5.1.- SITUACIÓN DEL MERCADO ACTUAL
Actualmente el mercado dispone de una gran variedad de modelos
tecnológicamente diferentes.
En relación a los volúmenes de acumulación, en el mercado existen
acumuladores desde 20-30 litros hasta 200-300 litros. Siendo los de mayor
volumen difíciles de encontrar. Los más habituales son los acumuladores de
100 litros, que según informan los fabricantes son los que abastecerían las
necesidades de una familia de 3 ó 4 miembros.
El tipo de aislamiento más común es la espuma de poliuretano expandido con
ausencia de CFC y HCFC, que ayuda a conservar y mantener el medio
ambiente. Dependiendo de su densidad, dato que los fabricantes no lo aportan
con facilidad, de la forma de aplicación y el espesor del mismo, tendrá unas
características específicas que impedirán las pérdidas de calor a través de las
paredes del termo. El espesor de aislamiento no es constante, ya que al ser
proyectado es difícil que sea homogéneo. Tanto el tipo de aislamiento como el
espesor del mismo son características muy interesantes desde el punto de
vista térmico, y serán importantes a la hora de la selección del aparato. El
espesor es muy variable según las marcas como se puede ver en el anexo 1.
El espesor puede variar entre 28 cm que utilizan algunos modelos de Fagor,
hasta 55 cm que usa los termos Aparici o Cointra. En particular, la marca
Junkers usa un asilamiento aproximado de 50 cm. Espesor muy usados son 32
ó 37 cm que usan los termos Edesa.
Las potencias instantáneas de los termos también varían bastante.
Generalmente van acorde con la capacidad del depósito, a mayor capacidad,
mayor potencia eléctrica. Para volúmenes de 100 litros las potencias van desde
1150 W usado en el modelo Elba 100 de Fleck, hasta los 2400 W que usa
Thermor en su modelo GV ACI TEC 100. Después de estudiar los distintos
catálogos, se puede decir que las potencias más comunes son 1500 y 1600 W.
Para los termos de 150 litros de capacidad,
las potencias existentes son
mayores. Estas van desde 1800 W hasta 2400W. La potencia más usada es
1800 W. A su vez, para termos de 300 litros, sólo existen potencias de 3000 ó
3200 W, siendo la primera la más común.
La tensión de suministro requerida es monofásica a 230 V, aunque para los
modelos de 300 litros de Saunier-Duval, se requiere una potencia trifásica de
380 V.
Otra característica muy importante desde el punto de vista termo-económico es
el tiempo de calentamiento. El tiempo de calentamiento es el tiempo que
transcurre desde que se llena el depósito y se conecta la resistencia de
calentamiento hasta que se produce el paro de la resistencia al actuar el
termostato. La medición de esta temperatura se lleva a cabo bajo la norma
UNE-EN 60379:2005. Algunas marcas, como Chaffoteaux, el tiempo de
calentamiento que ofrecen en sus catálogos no vienen dados de acuerdo a
esta normativa. Este tiempo de calentamiento puede variar entre las 1h 56’ que
tarda el modelo TE 100 de Cointra, hasta las 6h que tarda el modelo GZT ACI
TEC 300 de Thermor. Lógicamente en general, al aumentar el volumen de
acumulación, este tiempo aumenta.
La mayoría de los termos eléctricos traen un termostato regulable desde el
interior. Aunque para comodidad del usuario, sería aconsejable tenerlo en el
exterior, cosa que algunos modelos lo tienen.
La disposición de acumulador es característica importante, ya que según sea
horizontal o vertical, variará la estratificación del agua.
La disponibilidad de que el depósito de acumulación esté esmaltado permite
una protección del mismo frente a la corrosión. Los modelos que usan
esmaltado lo suelen tener de titanio vitrificado a 850 ºC. La mayoría de las
marcas lo incorporan en la casi totalidad de sus modelos.
El ánodo de protección es algo común en todas las marcas. La mayoría usan
un ánodo de magnesio, excepto la marca Thermor, que en su gama ACI, usa
ánodos de titanio.
Actualmente, por lo que he observado en el mercado, hay una tendencia a que
la resistencia de calentamiento sea de tipo envainada, ya que según los
fabricantes, se deterioran menos y en caso de sustitución son más fáciles de
hacer. Las resistencias envainadas suelen ser de origen cerámico, mientras
que las de tipo blindado suelen ser de cobre.
Según la normativa UNE-EN 60335-2-21:2004, el grado de protección para
instalaciones exteriores debe ser por lo menos IPX4, esto quiere decir que la
protección del equipo en el interior contra los efectos de penetración de agua
debe ser tipo 4, es decir que el agua proyectada en todas las direcciones no
deberá tener efectos perjudiciales, mientras que para el resto de calentadores
de agua debe ser por lo menos IPX1, es decir, que la caída de gotas verticales
no deberá producir efectos perjudiciales. En el mercado se ha observado que
existen distintos tipos de protección. IP24, que usan Aparici, Fagor, o Edesa
entre otros, IP25 que usa Gabarrón y Thermor y Fleck en algunos modelos,
IPX1 e IPX4 que usa Fleck e IP44 que usa Saunier-Duval.
Las pérdidas de calor dependerán del tipo de aislante, del espesor del mismo,
de la superficie del termo, de la temperatura ambiente, etc… Este es otro factor
importante para el estudio termo-económico. Se puede ver que en general, al
aumentar el volumen del depósito, estas pérdidas aumentan. Esto es lógico,
pues la superficie de contacto con el ambiente es mayor. Las pérdidas de calor
se valoran como las pérdidas en 24 horas. Para termos de 100 litros varía entre
1,02 y 1,85 kW/24h, para los de 150 litros entre 1,25 y 2,1 kW/24h, y para 300
litros entre 2,05 y 2,9 kW/24h.
El peso de los termos también es variable. Pero en principio será una
característica sin mucha importancia a la hora de elegir.
Naturalmente el precio es otra de las variables que se tendrá en cuenta a la
hora de la selección del equipo. Para termos de 100 litros el precio medio ronda
los 300 €, para los de 150 litros los 350 € y para los de 300 los 700 €
aproximadamente.
Las características de los modelos bipotencia son las mismas que los modelos
de potencia simple y del mismo orden, con la diferencia que los bipotencia
presentan 2 resistencias de calentamiento independientes, trabajando una o las
dos a la vez. En principio no se ha encontrado termos bipotencia con depósitos
de acumulación de 300 litros.
Lógicamente el precio de los bipotencias es algo más elevado que los de
simple potencia. Rondando los 350 € para 100 litros y 500 € para los 150 litros.
Los termos instantáneos se caracterizan porque requieren potencias muy
elevadas respecto a los termos de acumulación. Tanto el tamaño como el peso
son inferiores a los anteriores.
Como se ha dicho anteriormente, los termos eléctricos tienen dos formas de
regulación. La regulación hidráulica se caracteriza porque el control lo realiza
mediante una membrana que a su vez se conecta a la resistencia. La
regulación electrónica se realiza mediante un caudalímetro y la temperatura
solicitada, obteniéndose un control preciso de la temperatura.
En los termos instantáneos las potencias van desde los 3,3 kW usado en el
modelo CRH 3 de Ducasa, con control hidráulico, hasta los 27 kW que usan los
modelos DEX 18/27 y DSX 18/27 de esta misma marca. Para grandes
potencias, se necesitan conexiones eléctricas trifásicas, mientras que para
potencias menores sería suficiente con potencias monofásicas. Esto será un
dato a tener en consideración, ya que el costo eléctrico en este tipo de termos
es muy elevado.
Los caudales de agua varían según los modelos. A mayor salto térmico el
caudal que permite calentar es menor. Pueden variar desde los 3,5 l/min que
tienen los termos Fagor hasta las 10 l/min que tienen los modelos DEX 18/27 y
DSX 18/27.
Los termos eléctricos instantáneos tienen diferentes precios, los hay desde
precios más asequibles, como los de la marca Ducasa, hasta los más caros de
Siemens. Los de regulación electrónica tienen un precio muy superior a los de
regulación hidráulica.
5.2.- ELECCIÓN DEL TERMO ELÉCTRICO
5.2.1.- TERMO DE ACUMULACIÓN SIMPLE
A la hora de elegir los termos a ensayar, se ha intentado que tengan las
características más comunes existentes en el mercado, para que el estudio se
asemeje a lo que posteriormente el usuario puede instalar en su hogar.
Teniendo en cuenta todas estas ellas, se ha decido escoger el modelo TEI-100
de la marca Aparici.
Las características de este modelo son:
o Volumen de acumulación: 100 litros
o Diseño cuadrangular
o Excelente comportamiento nocturno
o Control digital de la temperatura grado a grado
o Pulsador independiente de temperatura anticongelación (7ºC). Evita la
congelación de la instalación en ausencias prolongadas de la vivienda
o Pulsador independiente de temperatura económica (55ºC). Optimiza la
relación entre el agua caliente acumulada y las pérdidas de calor al
exterior. Especialmente indicado para aguas duras (calcáreas)
o Resistencias envainadas. Fácil de sustitución sin necesidad de vaciar
el termo. La existencia de dos resistencias paralelas garantiza el
funcionamiento de una del ellas en caso de avería de la otra.
Instalación siempre en vertical.
o Aislamiento de poliuretano expandido
o Densidad: 35-40 km/m3 (10ºC)
o Conductividad: 0,025 W/mºC (20ºC)
o Aislamiento: 55 mm
o Potencia eléctrica: 2x1000 W
o Tensión de suministro: 230 V
o Tiempo de calentamiento 10- >60ºC: 3h 47’
o Temperatura de consigna: 75 ºC
o Presión máxima: 10 bar
o Grado de protección: IP24
o Pérdidas de calor: 1,11 kW/24h
o Peso lleno: 141 kg
o Precio: 337 €
El espesor de aislamiento de los mayores del mercado, pero debido a que es
de potencia simple se ha preferido un aislamiento superior que lo contrarreste.
Termo Aparici
5.2.2.- TERMO DE ACUMULACIÓN BIPOTENCIA
Después de estudiar los modelos existentes, e intentando nuevamente que sea
un termo donde se tenga las características más comunes en el mercado, se
ha decidido seleccionar el modelo RB-100 N3 de Fagor, cuyas características
paso a resumir en el siguiente cuadro.
o Volumen de acumulación:100 litros
o Forma exterior redonda
o Reversible: instalación vertical y horizontal
o Resistencias envainadas independientes
o Cuba de acero con esmalte al titanio vitrificado a 850 ºC
o Termostato regulable con mando frontal
o Interruptor bipotencia
o Piloto de calentamiento
o Ánodo de magnesio
o Superaislamiento de poliuretano expando sin CFC
o Sensor termostático envainado
o Termostato de seguridad
o Manguitos aislantes
o Válvula de seguridad con dispositivo de vaciado
o Exterior con recubrimiento de pintura epoxi
o Densidad: 30 kg/m3 (10 ºC)
o Conductividad: 0,022 W/mºC (10 ºC)
o Espesor aislamiento: 33 mm
o Potencia eléctrica: 1800 W
o Tensión de suministro: 230 V
o Tiempo de calentamiento 10 - >60ºC: 3h 15’
o Temperatura de consigna: 70 ºC
o Presión máxima: 10 bar
o Grado de protección: IP24
o Pérdidas de calor: 1,09 kW/24h
o Peso vacío: 33,5 kg
o Precio: 270 €
Termo Fagor
5.2.3.- TERMO DE CALENTAMIENTO INSTANTÁNEO
Se ha intentado seleccionar un termo capaz de suministrar un caudal suficiente
para una familia de cuatro miembros, intentando que consuma poca potencia y
a ser posible lo más barato posible. Por todo esto, y por las dificultades
encontradas en el mercado por la poca variedad y disponibilidad de este tipo de
aparatos, se ha terminado eligiendo el modelo DH18200 de Siemens, cuyas
características son las siguientes:
o Potencia nominal: 18 kW
o Regulación electrónica
o Regulación de temperatura de salida hasta: 35-60 ºC
o Presión mínima de conexión: 0.7 bar
o Caudal a potencia nominal con entrada a 12ºC y salida a 38ºC: 9,9
l/min
o Caudal a potencia nominal con entrada a 12ºC y salida a 60ºC: 5,5
l/min
o Tensión de suministro: 400 V trifásica
o Dimensiones: 472x236x139
o Peso: 3,9 kg
o Precio: 728 €
Termo Siemens
5.3.- MARCO TARIFARIO
La tarifa eléctrica se establece de acuerdo a la ley 54/1997, de 27 de
noviembre del sector eléctrico, anualmente o cuando las circunstancias
especiales lo aconsejen, previos los trámites e informes oportunos. El gobierno
mediante Real Decreto establecerá o modificará la tarifa media o de referencia.
Normalmente esta tarifa se establece a finales de diciembre del año anterior.
5.3.1.- TARIFAS EXISTENTES
El sistema tarifario actual se estructura en torno a unas tarifas generales en
función de la tensión de suministro y la utilización de la potencia contratada, a
los cuales puede acogerse cualquier tipo de consumidor distribuidores (solo
aplicable a pequeños distribuidores existentes), grandes abonados y tarifas
domésticas (cuya estructura fue modificada por el Real Decreto 1634/2006, de
29 de diciembre), condicionados o bien al uso de la energía o bien a las
características del suministro, las dos últimas.
Además, desde 1994, se creó una tarifa para grandes consumidores, la tarifa
horaria de potencia, que en sus precios básicos de potencia y energía integra
todos los componentes del coste.
En la actualidad, la definición de las tarifas vigente se encuentra recogida en la
Orden de 12 de enero de 1995, con sus modificaciones posteriores. Entre estas
modificaciones destacan:
- Cambio en la estructura de las tarifas 1.0, 2.0 y 3.0, recogido en el Real
Decreto 1634/2006, de 29 de diciembre.
- Desaparición de las tarifas de usos específicos.
Las tarifas del suministro de energía eléctrica en alta tensión desaparecerán el
1 de enero 2010, según se recoge en el artículo 19, apartado cuatro del Real
Decreto-Ley 6/2000, de 23 de junio de Medidas Urgentes de Intensificación de
la Competencia en Mercados de Bienes y Servicios, en la redacción dada por
la Ley 24/2005, de 18 de noviembre, de reformas para el impulso a la
productividad.
Por lo tanto, las tarifas actuales quedan de la siguiente forma:
Baja tensión:
1.0: Menor de 1 kW
2.0.1: Mayor de 1 kW y no superior a 2,5 kW
2.0.2: Mayor de de 2,5 kW y no superior a 5 kW
2.0.3: Mayor de 5 kW y no superior a 10 kW
3.0.1: Mayor de 10 kW y no superior a 15 kW
3.0.2: Mayor de 15 kW
Alta tensión:
Corta utilización:
1.1 General no superior a 36kV
1.2 General mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV.
1.3 General mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV.
1.4 Mayor de 145 kV
Media utilización:
2.1
2.2
2.3
2.4
No superior a 36 kV
Mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV
Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
Mayor de 145 kV
Larga utilización:
3.1 No superior a 36 kV
3.2 Mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV
3.3 Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
3.4 Mayor de 145 kV
Tarifa G.4 de grandes consumidores
Tarifa venta a distribuidores (D)
D.1: No superior a 36 kV
D.2: Mayor de 36 kV, y no superior a 72,5 kV
D.3: Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
D.4: Mayor de 145 kV
5.3.2.- ESTRUCTURA DE LAS TARIFAS
La facturación que tiene un consumidor, de acuerdo con la actual estructura
tarifaria de la compañía eléctrica tiene una fórmula binómica (ver figura), con un
término debido a la potencia contratada y otro debido a la energía consumida.
A
esta
factura
básica
se
le
aplicarán
los
recargos
o
descuentos
correspondientes a los cuatro complementos tarifarios existentes, energía
reactiva, discriminación horaria, estacionalidad e interrumpibilidad. De aquí se
obtiene el precio final, sumándole los costes debidos a alquiler de equipos de
medidas e impuestos.
ESTRUCTURA DE TARIFAS TIPO BINOMIO
FACTURACIÓN BÁSICA
TÉRMINO DE POTENCIA
€/kW y mes x Potencia a facturar
kW
TÉRMINO DE ENERGÍA
€/kWh x Consumo kWh
COMPLEMENTOS
GENERALES
Discriminación horaria
Energía reactiva
OPCIONALES
Estacionalidad
Interrumpibilidad
IMPUESTOS Y ALQUILER DE EQUIPOS
FACTURA TOTAL
Estructura de la factura
ƒ
Complementos
•
Discriminación horaria
El complemento por discriminación horaria establecido en la actual estructura
tarifaria, tiene en cuenta el distinto coste de la energía eléctrica en cada
periodo horario. Su objetivo fundamental es lograr el aplanamiento de la curva
de carga diaria.
Se valora como un descuento o recargo en euros
función de la forma de
consumo y del término de energía de media utilización del escalón
correspondiente.
Existen cinco tipos de discriminación horaria siendo un derecho del consumidor
elegir el que más se ajuste a sus necesidades:
-
Tipo 0: "Tarifa nocturna". Se aplica solo a los abonados de la tarifa 2.0
(domésticos), durante 16 horas diarias tiene un recargo del 3% y durante
8 horas al día un descuento del 55%. Para facilitar su aplicación, este
complemento desde 1997, se ha integrado directamente en el precio de
la energía. En la actualidad, únicamente resulta de aplicación a los
suministros que estuvieran acogidos a esta opción tarifaria a la entrada
en
vigor
del
Real
Decreto
1634/2006,
de
29
de
diciembre.
Adicionalmente, existe un complemento sustitutivo del tipo 0 para los
consumidores que dispongan del equipo de medida y que tengan
contratadas las tarifas 1.0, 2.0.1, 2.0.2, 2.0.3 ó 3.0.1, que diferencia dos
períodos tarifarios al día.
La duración de cada período será la que se detalla a continuación:
Períodos horarios
Duración
Punta
10 horas/día
Valle
14 horas/día
Se considerarán como horas punta y valle en todas las zonas las siguientes:
INVIERNO
VERANO
Punta
Valle
Punta
Valle
11-21
0-11
21-24
12-22
0-12
22-24
Los cambios de horario de invierno a verano o viceversa coincidirán con la
fecha del cambio oficial de hora.
-
Tipo 1: Se aplica a los abonados que no hayan optado por otro tipo de
complemento, tiene un recargo del 20% en toda la energía consumida.
Se aplica a abonados de cualquier tarifa excepto las 1.0 y 2.0.1, 2.0.2,
2.0.3
y
3.0.1
(domésticos),
que
no
hayan
instalado
contador
discriminador y tengan una potencia inferior a 50 kW. Podrían estar
incluidas aquí pequeñas industrias y comercios.
-
Tipo 2: Diferencia dos periodos, por un lado la punta 4 horas al día con
un recargo de 40% y por otro el llano y valle, sin recargo ni descuento.
Los usuarios serían similares a los del Tipo 1.
-
Tipo 3: Todos los días del año se dividen en tres periodos, la punta 4
horas al día con recargo del 70%, valle 8 horas al día con un descuento
del 43% y llano 12 horas al día sin recargo ni descuento. El usuario tipo
sería una pequeña o mediana industria.
-
Tipo 4: Los días laborables de lunes a viernes se dividen en punta 6
h/día, llano 10 h/día y valle 8 h/día, los sábados, domingo y festivos se
consideran valle las 24 horas, las horas punta tienen un recargo del
100%, y las valle un descuento del 43%.
De uso normal en la industria.
-
Tipo 5: En este tipo se distribuyen los días del año en cuatro categorías,
pico 70 días, alto 80 días, medio 80 días y bajo 135 días, dentro de cada
categoría de días se determinan periodos de punta, llano y valle.
Los recargos y descuentos correspondientes son los siguientes:
1.
2.
3.
4.
Punta de días pico....... 300% de recargo
Punta de días alto........ 100% de recargo
Llanos......................... sin recargo ni descuento.
Valles.......................... 43% de descuento
Usada por grandes industrias con muchas posibilidades de modulación.
•
Energía reactiva
Está basado en unos recargos y descuentos porcentuales en función del factor
de potencia y se aplica sobre la totalidad de la facturación básica. Varía entre
un descuento del 4% para cos j = 1 a un recargo del 47% para cos j = 0,5. A las
tarifas 1.0, 2.0.1, 2.0.2, 2.0.3 y 3.0.1 únicamente les es de aplicación el
complemento por reactiva si se midiera un coseno de φ inferior a 0,8.
• Complemento de estacionalidad
Prevé un descuento del 10% sobre el término de energía para los consumos
efectuados en temporada baja (Mayo, Junio, Agosto y Septiembre) y un
recargo del 10% durante la temporada alta (Enero, febrero, Noviembre y
Diciembre), solo aplicable a los abonados que facturen por el Modo estacional
y es incompatible con la discriminación horaria Tipo 5.
•
Complemento de interrumpibilidad
De aplicación a los grandes abonados en tarifas generales de A.T. (Potencia
contratada en punta y llano 5MW). Se aplica sobre la facturación básica y
consiste en que el cliente, a cambio de unos determinados descuentos en la
factura, se compromete, durante 5 años, a reducir su demanda y no superar
una potencia preestablecida (Pmax.) en los periodos que se le solicite por parte
de la empresa suministradora.
Los tipos de interrupciones normales a los que pueden acogerse los
consumidores son los siguientes:
Tipo
Interrupción máxima
Preaviso mínimo
A
12 horas
16 horas
B
6 horas
6 horas
C
3 horas
1 hora
D
45 minutos
5 minutos
Además de la modalidad normal, las interrupciones tipo A y B tendrán la
modalidad de aplicación flexible. La Dirección General de la Energía, podrá
establecer un tipo de interrupción automática sin preaviso, incompatible con el
D, disponiendo las condiciones para acogerse, los beneficios y los equipos de
control necesarios.
5.3.3.- TARIFA ANUAL
Las tarifas actuales para el año 2007 son las siguientes, publicadas por el
ministerio de industria, turismo y comercio.
TARIFAS Y ESCALONES DE TENSIÓN
BAJA TENSIÓN
1.0 General, Potencia ≤ 1 kW (1)
2.0.1 General, 1 kW< Potencia ≤ 2,5 kW (1)
2.0.2 General, 2,5 kW< Potencia ≤ 5 kW (1)
2.0.3 General, 5 kW< Potencia ≤ 10 kW (1)
3.0.1 General, 10 kW< Potencia ≤ 15 kW (1)
3.0.2 General, potencia superior a 15 kW
ALTA TENSIÓN
Tarifas generales:
Corta utilización:
1.1 General no superior a 36 kV
1.2 General mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV
1.3 General mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
1.4 Mayor de 145 kV
Media utilización:
2.1 No superior a 36 kV
2.2 Mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV
2.3 Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
2.4 Mayor de 145 kV
Larga utilización:
3.1 No superior a 36 kV
3.2 Mayor de 36 kV y no superior a 72,5 kV
3.3 Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
3.4 Mayor de 145 kV
Tarifa G.4 de grandes consumidores
Tarifa venta a distribuidores (D)
D.1: No superior a 36 kV
D.2: Mayor de 36 kV, y no superior a 72,5 kV
D.3: Mayor de 72,5 kV y no superior a 145 kV
D.4: Mayor de 145 kV
TÉRMINO DE TÉRMINO DE
ENERGÍA
POTENCIA
Tp: € / kW mes Te: € / kWh
0,282652
1,569577
1,581887
1,589889
1,696528
1,925023
0,063533
0,089168
0,089868
0,090322
0,096381
0,092523
2,315084
2,189345
2,115381
2,056211
0,079771
0,074902
0,072693
0,070257
4,786429
4,526297
4,377649
4,266164
0,073112
0,068448
0,066459
0,064318
12,770703
11,941728
11,575784
11,224775
0,060824
0,057268
0,055059
0,053557
12,165586
0,013936
2,502963
2,362679
2,303611
2,229778
0,052938
0,050501
0,048730
0,047401
(1) A estas tarifas cuando se aplique el complemento por discriminación horaria de dos períodos se
aplicarán directamente los siguientes precios a la energía consumida en cada uno de los períodos
horarios:
BAJA TENSIÓN 1.0, 2.0.X y 3.0.1 CON
DISCRIMINACION HORARIA
1.0 General, Potencia ≤ 1 kW
2.0.1 General, 1 kW < Potencia ≤ 2,5 kW
2.0.2 General, 2,5 kW < Potencia ≤ 5 kW
2.0.3 General, 5 kW < Potencia ≤ 10 kW
3.0.1 General, 10 kW < Potencia ≤ 15 kW
TÉRMINO DE
ENERGÍA PUNTA
TÉRMINO DE
ENERGÍA VALLE
Te: € / kWh
0,085770
0,120377
0,121322
0,121935
0,130114
Te: € / kWh
0,033672
0,047259
0,047630
0,047871
0,051081
El precio medio de los alquileres de los contadores considerando no solo el
precio del propio equipo sino también los costes asociados a su instalación y
verificación así como a la operación y el mantenimiento son los siguientes:
2007
Euros /mes
a) Contadores simple tarifa:
Energía Activa
Monofásicos:
Tarifa 1.0
Resto
Trifásicos o doble monofásicos
0,47
0,54
1,53
Energía Reactiva
Monofásicos:
Trifásicos o doble monofásicos
0,72
1,71
b) Contadores discriminación horaria:
Monofásicos (doble tarifa)
Trifásicos o doble monofásicos (doble tarifa)
Trifásicos o doble monofásicos (triple tarifa)
Contactor
Servicio de reloj de conmutador
1,11
2,22
2,79
0,15
0,91
c) Interruptor de control de potencia por polo
0,03
Para el resto de aparatos y equipos auxiliares de medida y control, el canon de
alquiler se determinará aplicando una tasa del 1,125 por 100 mensual al precio
medio de los mismos considerando no solo el precio del propio equipo sino
también los costes asociados a su instalación y verificación así como a la
operación y el mantenimiento, siendo este porcentaje aplicable igualmente a
los equipos de medida para consumidores cualificados y otros agentes del
mercado.
5.4.- BALANCES TÉRMICOS
A continuación se detallan los balances térmicos necesarios para el ensayo.
5.4.1.- TERMO DE ACUMULACIÓN
Para el termo eléctrico de acumulación se tiene un sistema cerrado, donde las
únicas interacciones existentes son con el medio ambiente y con la resistencia
eléctrica del termo. Con el medio ambiente se tienen pérdidas de calor, al
encontrarse el depósito de acumulación a una mayor temperatura que el
ambiente, mientras que con la resistencia eléctrica se tendrá una ganancia
mediante el trabajo eléctrico transmitido. Al ser un sistema cerrado la cantidad
de materia en el instante inicial es el mismo que en el instante final.
Q0
Ambiente
T1,p1
T2,p2
W
W
Resistencia
•
Q0
BALANCE ENERGÉTICO
Resistencia
Ambiente
En el balance energético se tiene que la variación de la energía interna de
nuestro sistema será:
∆U S = ∑ Q S → FQ + ∑ W S → FW = Q S → A + W S − R
S
⇒ U Sfinal − U inicial
= Q0 + W
Donde la energía interna sólo dependerá de su estado inicial y su estado final.
El rendimiento energético vendrá dado por el cociente de la diferencia de
energía interna del sistema y el trabajo intercambiado por la resistencia
eléctrica.
η energ =
•
S
U Sfinal − U inicial
∆U S
=
Weléctrico
∑W S →FW
BALANCE EXERGÉTICO
El balance exergético no es más que el balance sobre el volumen del control,
que en este caso es el depósito de acumulación. La exergía del estado inicial
más la exergía de lo que entra es igual a la exergía del estado final más la
exergía de lo que sale más lo que se pierde con el ambiente. En nuestro caso
lo que entra es la exergía del trabajo eléctrico y sólo tenemos pérdidas con el
ambiente.
∆E xS = ∑ E xW − ∑ E xQ0 − E x , pérdidas = E xW − E x , pérdidas
La diferencia de exergías entre los estados inicial y final vienen dados por la
siguiente expresión:
(
= (U
)
)− T (S
(
)
s
S
S
S
∆E xS = E xS, fianl − E xS,inicial = U sfinal − U inicial
− p0 (V final
− Vinicial
) − T0 S Sfinal − S inicial
=
s
final
s
− U inicial
0
S
final
S
− S inial
)
El rendimiento energético no es más que el cociente del incremento de exergía
entre el estado inicial y final y el trabajo eléctrico.
η exerg
(
)
(
s
S
− T0 S Sfinal − S inicial
U sfinal − U inicial
∆E xS
=
=
W
∑ E xW
)
5.4.2.- TERMO INSTANTÁNEO
Para el caso del termo instantáneo se tiene un sistema abierto, ya que se tiene
un caudal de agua que entra y sale. Al se un sistema abierto, los balances se
harán en términos de potencia. Igual que antes, se tiene iteración con dos
reservorios, el medio ambiente y la resistencia eléctrica.
PQ0
Ambiente
qm,s
qm,e
PW
Resistencia
•
BALANCE DE MASA
El balance de masa al sistema dice que el caudal másico que entra en el es
igual al que sale.
qm ,entrada = qm,salida = qm
•
BALANCE ENERGÉTICO
Se va a suponer que el proceso es estacionario, por lo que la derivada de
cualquier término respecto al tiempo será cero. Por lo que la expresión del
primer principio de la termodinámica queda:
(
)
(
)
dU s
= 0 = PQS → FQ + PWS → FW + qm,e hm,e − hmref − qm,s hm,s − hmref + (qm ,e − qm,s ) p ref ⋅V ref
dt
Como el caudal másico se conserva, el último término de la ecuación se anula.
Si eliminamos los términos de referencia, la ecuación queda:
0 = PQS → FQ + PWS →FW + q m (hm,e − hm,s )
El rendimiento energético será el cociente entre la ganancia de entalpías entre
la entrada y la salida y la potencia transmitida por la resistencia eléctrica.
η energ =
•
q m (hm,e − hm ,s )
PWS → FW
BALANCE EXERGÉTICO
Igual que antes, se hace un balance de exergías. Siendo la exergía que entra
igual a la exergía que sale más la exergía perdida.