prysmian sección económica y ecológica bt (90 ºc)
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Sección económica y amortización ecológicaEficiencia energética en las líneas
El cable de bajo consumoEjemplo en Baja Tensión
Datos de la instalación:
P = 130 kWU = 400 V (trifásica)cos φ = 0,9L = 175 mΔU
= 5 % (caida
de tensión admitida en %)Instalación en bandeja perforadaTemperatura ambiente = 40 ºCCircuito único en la canalización (3 fases + neutro + conductor de protección), sin influencia térmica de otros circuitosCable utilizado: Afumex
1000 V (AS) unipolar (cable de cobre termoestable, máxima temperatura en el conductor 90 ºC)
Cable Afumex
1000 V (AS) unipolar
5,2089,04003
130000cos3
==⋅⋅
=xxU
PIϕ
A
==Δ⋅⋅⋅⋅
=2044
9,05,2081753cos3x
xxxUILS
γϕ 64,63 mm² 70 mm²
Calculamos la intensidad que va a circular por la línea:
Sección por caída de tensión
El valor de la sección por caída de tensión en una instalación trifásica sin efecto apreciable de la reactancia se obtiene según la siguiente expresión:
Sección por intensidad admisible
En la página 19 del catálogo Prysmian de BT se puede encontrar la correspondencia entre el sistema de instalación de cables unipolares en bandeja perforada y el método tipo (UNE20460-5-523: 2004).
Sección por intensidad admisible
70 mm²
UNE 20460-5-523
224 A > 208,5 A
Cálculo de sección económica y ecológica
suponiendo los conductoresa la máxima temperatura (90 ºC)
Sección económica
Consideremos que aproximadamente nuestra línea es recorrida por los siguientes valores de intensidad en función de la hora de cada día laborable, entendidos como laborables 228 días/año y el resto (137 días) no laborables (vacaciones, fines de semana y fiestas).
Hora del día
Intensidad (A)
184 A
224 A
0 8 13 15 18 24
Imax
que puede llevar el conductorde 70 mm²
en las condiciones de instalación definidas
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 ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 [kW·h]
SiendoR: resistencia de la línea en Ω/kmI: intensidad que recorre la línea en At: tiempo en hL: longitud de la línea en km
Probamos a continuación con varias secciones a partir de la mínima obligatoria por criterios técnicos (70 mm²)
Si tomamos R a 90 ºC, máxima temperatura del conductor:R70 a 90 ºC
= 0,348 Ω/km
EP70
= 3 ·
R ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 = 3 x 0,348 Ω/km
x 184²
A²
x 8 h/día x 228 días/año x 0,175 km
x 1/1000 = 11282 kWh
EP95
= 3 ·
R ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 = 3 x 0,264
x 184²
x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP95
= 8559 kWh
EP120
= 3 ·
R ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 = 3 x 0,207
x 184²
x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP120
= 6711 kWh
EP150
= 3 ·
R ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 = 3 x 0,167
x 184²
x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP150
= 5414 kWh
EP185
= 3 ·
R ·
I²
·
t ·
L ·
1/1000 = 3 x 0,138
x 184²
x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP185
= 4474 kWh
1x95
1x120
1x150
1x185
1x70
R95 a 90 ºC
R120 a 90 ºC
R150 a 90 ºC
R185 a 90 ºC
Pérdidas anuales
en la resistencia de los conductores
EP70
= 11282 kWh
282050 kWh
25385 € 5267 €
EP95
= 8559 kWh
213975 kWh
19258 € 6842 €
EP120
= 6711 kWh
167775 kWh
15100 € 8662 €
EP150
= 5414 kWh
135530 kWh
12182 € 10815 €
EP185
= 4474 kWh
111850 kWh
10067 € 12705 €
1x95
1x120
1x150
1x185
1x70
Energíaperdida anual
Energíaperdida (25 años)
Coste energíaperdida (25 años)
Coste cable
Amortización económica en unos 12 años
010002000300040005000600070008000
1x70 1x95 1x120 1x150 1x185 1x240
Ahorro (€)
Ahorro económico por utilizar secciones superiores a 70 mm²
Sección económica 185 mm²
Valoremos ahora el CO2
ahorrado al medio ambiente
EP70
= 11282 kW·h/año en 25 años: 282050 kW·h
EP185
= 4474 kW·h
año en 25 años: 111850 kW·h
Y la diferencia será
la energía eléctrica que ahorramos:
EPA = EP70 - EP185
= 282050 –
111850 = 170200 kW·h
Y por tanto las emisiones de CO2 ahorradas al utilizar la sección de 185 mm²
en lugar de 70 mm²
quedarían en…
Emisiones
CO2
= 170200 kW·h
x 0,39* kg CO2
/kW·h = 66378 kg CO2
*0,39 kg CO2
/kWh: valor estimado
de emisiones
de CO2
por
kWh eléctrico
Sección ecológica
Sección ecológica
kg CO2
emitidos
/ kg cable fabricado
Cables de energía de baja tensión con conductor/es de cobre 0,327
Cables de energía de baja y media tensión con conductor/es de aluminio 0,408Resto de cables de energía y/o cables especiales 0,356
Cables de telecomunicaciones 0,417
Hilos esmaltados 0,585
Emisiones de CO2
por kg
de cable fabricado (datos de FACEL)
Ahora comparemos con las emisiones por fabricación de cable más pesado (185 mm²
frente a 70 mm²
en las fases y neutro y sección mitad en el conductor de
protección)
Peso con fases de 70 4 x 0,175 km x 750 kg/km + 0,175 x 395 kg/km = 594 kgcable
Peso con fases de 185 4 x 0,175 km x 1866 kg/km + 0,175 x 970 = 1476 kg cable
ΔPeso
cable = 1476 –
594 = 882 kg
cable
Por lo que las emisiones por fabricación de 882 kg
más de cable para satisfacer la sección económica de 185 mm²
serán:
Emisiones
CO2
= 882 kg cable x 0,327 kg CO2
/kg cable = 288 kg CO2
¡230 veces menos emisiones!
66378 / 288 ≈
230
1x70
CO2 CO2 CO2
1x185
CO2
Vamos a ver cuando amortizaríamos ecológicamente el paso de la sección de 70 a 185 mm²:
288 kg
CO2
/ 66378 kg
CO2
x 25 años x 365 días/año = 39,59 días
La “amortización ecológica”
se produce por tanto en sólo unos 40 días. Es decir, en 40 días habremos ahorrado tantas emisiones de CO2
como las que nos hemos gastado de más por la fabricación del cable de la sección económica 185 mm²
frente a la sección técnica de 70 mm². No obstante, podemos ver en la tabla
de resultados que incluso sólo un salto de sección, pasando a 95 mm², conlleva un ahorro económico y una importante reducción del impacto ambiental.
Reducción de emisiones de CO2
01000020000300004000050000600007000080000
1x70 1x95 1x120 1x150 1x185 1x240
Reducción emisiones CO2 (kg)
(11282 -
4474) kWh/año x 0,39 kg
CO2
/kWh) / 20 kg
CO2
/árbol año ≈
133 árboles
Equivalencias
≈
20 kg
CO2 / año
≈
2305 kg
CO2 / año
2305 kg CO2
/ 15000 km/año
= 0,154 kg CO2
/km
((11282-4474) kWh
x 0,39 kg
CO2
/kWh) / 0,154 kg
CO2
/km
= 17241 kmen 25 años 431025 km ~ 3 coches a lo largo su vida útil
EP70 al año
EP185 al año
O
1x70
1x185
+7880 €
Ecología+
Economía
CO2CO2
€ € €€ € €
CO2 CO2 CO2
€
ConclusionesCon la sección económica nos hemos ahorrado no sólo bastante dinero sino muchas emisiones al medio ambiente y además conseguimos otros beneficios como:
.-
Mayor vida útil de la línea al ir más descargada.-
Mejor respuesta a fenómenos transitorios
.-
Posibilidad de ampliación de potencia sin cambiar el cable…
Muchas gracias por su atención