miércoles, 31 de julio de 2013

Medición del consumo eléctrico: Principales productos para la gestión energética


Hola a todos:
Voy a dedicar esta entrada para hablar sobre la importancia de la medición de la energía de cara a llevar a cabo una adecuada gestión de la misma, y haré una breve descripción de los principales productos existentes para realizarla a nivel doméstico.

Existe gran cantidad de documentación y bibliografía sobre eficiencia energética y sobre energía en general en la que se hace hincapié en un concepto básico: La medición de la energía. Este es un aspecto fundamental si se quiere empezar a hacer un análisis de eficiencia energética en cualquier instalación, puesto que el primer paso para ahorrar energía, es saber cuanta se está consumiendo.

En mi caso particular, hace aproximadamente un mes y medio, decidí empezar a aplicar en mi casa medidas activas para gestionar la energía consumida, y de ese modo, entender como y en que se utilizan los distintos suministros energéticos que tiene.


Para ello en primer lugar es necesario identificar dichos suministros energéticos, que son fundamentalmente dos, como en la gran mayoría de las viviendas:

  • Suministro de energía eléctrica.
  • Suministro de gas natural.

El suministro de gas natural se emplea para dos usos distintos y habituales: para cocinar y para generar agua caliente sanitaria (ACS) en una caldera. En cuanto al suministro eléctrico, se emplea en todo tipo de maquinas y electrodomésticos, desde sistemas de climatización con bombas de calor, radiadores eléctricos y ventiladores; hasta electrodomésticos típicos como lavadora, lavavajillas, horno y otros aparatos de cocina; aparatos electrónicos como televisiones, ordenadores y demás. En conclusión, es una casa normal y corriente con los receptores y usos energéticos habituales.


En esta entrada me centraré en el suministro eléctrico, dejando la parte de gas natural para mas adelante, ya que es un tema sobre el que también se puede hablar largo y tendido. La gestión del consumo eléctrico en una vivienda se puede hacer fundamentalmente de dos maneras, que varían en función de la facilidad de obtención de información, la mayor o menor dificultad de interpretarla y la inversión necesaria:

  • Análisis de facturas eléctricas: Esta es la primera forma y la mas lógica. Consiste en hacer una contabilidad energética, recopilando la información reflejada en las distintas facturas del suministro eléctrico proporcionadas por la compañía suministradora. Este método proporciona información directa y real sobre los consumos eléctricos de la vivienda, así como el impacto económico que estos suponen. Obtener la información es bastante fácil, ya que las facturas o bien llegan por correo postal en formato papel, o por correo electrónico en formato digital (en el caso de que no se tengan todas las facturas, porque alguna se haya “traspapelado”, en las webs de las compañías suministradoras hay portales en los que dándose de alta se puede descargar cualquiera de las facturas).
  • Instalar medidores de consumo eléctrico: Estos son dispositivos de medida que se ubican en la acometida del cuadro general de protección de la vivienda y que monitorizan en tiempo real los consumos eléctricos de la vivienda. Este método tiene como ventaja que no es necesario esperar a que llegue la factura de la suministradora para saber cual es el consumo eléctrico, con lo que teniendo históricos de consumo se pueden realizar previsiones y se puede tener un control del mismo para reducir el importe de la factura. Su principal inconveniente es que requiere una inversión económica para adquirir el equipo.

Desde mi punto de vista, la mejor solución es combinar ambas soluciones. De esta forma habría que realizar por un lado una contabilidad energética, modelizando en una hoja excel las últimas facturas eléctricas, para tener controladas las variables que afectan al importe total de las mismas, que son básicamente dos: consumo energético (en kWh) y tarifa aplicada (precios de los términos de potencia y de energía que aplica la compañía eléctrica). Por otro lado y en paralelo habría que adquirir un medidor de consumo eléctrico y instalarlo, para poder tener información en tiempo real sobre el consumo eléctrico y poder hacer previsiones del importe de la próxima factura. De esta forma se puede hacer una gestión de la electricidad consumida, que es corroborada mediante las facturas de la compañía eléctrica.

Partiendo de esta base, decidí investigar en Internet cuales son los principales productos existentes en el mercado para medir el consumo eléctrico a nivel doméstico, y encontré varias páginas web en las que era posible adquirirlos de forma sencilla y a precios muy competitivos. Existen varias tiendas on-line de productos y servicios de eficiencia energética que facilitan mucho la labor de búsqueda de este tipo de productos, proporcionando gran cantidad de información sobre los mismos, como usarlos y dan consejos para obtener ahorros. Puedo citar estas dos páginas web: Efimarket, y Energética Futura.

En dichas páginas web hay una amplia variedad de productos para la monitorización de energía eléctrica, los cuales se dividen a grandes rasgos en dos tipos:

  • Medidores de consumo instantáneo tipo enchufe: Estos son pequeños medidores que se instalan en los enchufes de la instalación, y que están formados por una toma de corriente y un pequeño display. En dicha toma de corriente se conecta el aparato receptor correspondiente (o la regleta de tomas de corriente en el caso de que se quiera medir mas de un aparato), y el aparato medirá la corriente consumida por el o los aparatos conectados, la multiplicará por la tensión de la red y proporcionará la potencia instantánea consumida, en W o kW. También cuentan con un reloj, por lo que puede registrar la energía consumida desde que se ha conectado el aparato en kWh (multiplicando la potencia por el tiempo). Introduciendo el precio de la energía, y el factor de emisiones, puede proporcionar también el coste en € de la energía consumida por los aparatos y las emisiones de CO2 que se han producido para generar la energía consumida. Este tipo de aparatos son mas útiles para medir y monitorizar el consumo específico de un aparato en concreto, ya que la intensidad máxima que pueden medir está mas limitada, pero tienen la ventaja de que dan medidas instantáneas en tiempo real y no suelen necesitar alimentación de corriente para funcionar (la toman de la toma de corriente a la que se conectan). 



Medidor base de enchufe Efergy Socket (Fuente: www.efergy.com)
  • Monitores energéticos: Estos dispositivos son los que ya he mencionado antes. Permiten monitorizar el consumo total de la instalación, ya que se instalan en el cuadro general de protección de la vivienda. Consisten básicamente en tres elementos:
    • Pinza amperimétrica: Es el elemento captador de la medida, consiste en un núcleo ferromagnético que abraza el cable de fase de la acometida eléctrica de la vivienda, de tal forma que al circular corriente por la fase, se induce otra corriente en la pinza proporcional a la que circula por el cable.
    • Transmisor: Es un aparato que se conecta a la pinza amperimétrica y que realiza medidas de corriente en periodos de tiempo establecidos (la periodicidad de las medidas puede ser desde los 3 segundos hasta una hora), y transmite los resultados de las medidas a un receptor que es el que muestra las medidas y las almacena.
    • Monitor energético: Es un pequeño aparato que tiene una pantalla en la que se procesan las medidas de corriente, y proporciona los datos de consumo instantáneo (potencia instantánea, kW), consumo acumulado (energía consumida, kWh), coste económico, históricos y otra información relevante. 

Como ventaja adicional, la gran mayoría de los monitores energéticos cuentan con una “extensión” para poder controlar los consumos vía web. Estas extensiones consisten en un hub, que recibe la información de la medición de la misma manera que los monitores y que se conectan a los routers de la vivienda, sincronizando los datos de las mediciones con un portal web del propio fabricante. En dicho portal web, se proporciona todo tipo de información en todas las formas y colores: potencias instantáneas, perfiles horarios de potencia demandada, consumos acumulados diarios, semanales, mensuales... y que permiten generar y descargar informes en excel con los históricos de consumos.


Para realizar la monitorización del consumo eléctrico de mi casa, me decanté por el segundo tipo de producto, el monitor energético, por adaptarse mejor a lo que yo quería y proporcionar la información mas adecuada. La principal ventaja de estos sistemas es que permiten almacenar gran cantidad de información (pueden tener datos de consumo de mas de un año), y además permiten descargarla a soporte informático. En mi caso, el poder volcar los datos de consumo a una hoja excel era un requisito indispensable, ya que quería hacer un seguimiento comparándolo con la contabilidad energética realizada a partir de las facturas.

Realicé un pequeño estudio de mercado de los principales monitores energéticos existentes, y pude encontrar principalmente tres fabricantes que ofrecían los siguientes productos:

  • Efergy Technologíes: Es un fabricante británico que se dedica a la fabricación de productos de medición y monitorización de energía eléctrica. Todos sus displays pueden sincronizar la información con su portal web mediante la “extensión” hub que se conecta al router. Principalmente tiene dos tipos de monitores energéticos:
    • Engage e2: Sus características básicas son las que ya se han descrito anteriormente, permite saber cuanta energía se está consumiendo, cual es el coste, las emisiones, tiene una alama configurable que se dispara cuando se pasa determinado consumo entre otras múltiples características. Como dato interesante, el propio monitor cuenta con un software propio que se instala en el ordenador, y permite descargar directamente la información en formato excel, obteniendo el mismo tipo de información que proporciona el portal web (solo que si no se adquiere esta “extensión”, únicamente se puede monitorizar conectando físicamente el monitor al ordenador). En sus primeras versiones, este monitor solo realizaba mediciones cada hora, con lo que no permitía obtener consumos instantáneos, este es un problema que parece haberse solucionado en las nuevas versiones.
    Monitor energético Efergy E2 trifásico + Hub (Fuente: www.efergy.com)

    • Engage Elite: Es otro modelo de monitor del mismo fabricante, la principal diferencia con el anterior, es que supongo que salió antes (y por lo tanto es de gama mas baja), y no tiene el software para descargar los datos al ordenador. Su principal ventaja con la primera versión del monitor e2, es que este sí que permite obtener los consumos instantáneos, realizando medidas cada 6, 12 o 18 segundos. Con la “extensión” hub es perfectamente operativo a la hora de descargar datos en excel, medir consumos instantáneos y proporcionar todo tipo de información relevante. 
   
    Monitor energético Efergy Elite monofásico + Hub (Fuente: www.efergy.com)
  • OWL: Es otro fabricante británico dedicado a este tipo de productos que tiene una amplia gama de productos:
    • OWL Micro +: Es un sistema muy similar a los anteriores, no tiene grandes diferencias, mas allá del diseño del display, medidor y emisor. Puede funcionar con pilas o conectado a la red (los otros también), en este caso, las lecturas se realizan cada 12 segundos. La principal limitación de esta gama es que no se pueden volcar los datos al ordenador, ya que no hay forma de conectarlo.


    • OWL + USB: Es la siguiente gama de monitores, hace lo mismo que el anterior, pero permite conectarse mediante un puerto USB al ordenador, para volcar la información directamente y poder trabajar con ella.
Monitor energético OWL + USB (Fuente: www.theowl.com)

    • OWL Intuition Family: Esta es la gama mas completa de monitores de consumo, permite centralizar mediciones eléctricas, de calefacción y de agua caliente. Permite monitorizar también instalaciones de generación fotovoltaica al mismo tiempo que los consumos, y permite sincronización con portal web.
  • Current Cost (Cliensol Energy en España): Este fabricante también tiene una amplia gama de medidores que se puede resumir en los siguientes productos:
    • TREC: Permite monitorizar los consumos mediante pinza amperimétrica, pero únicamente se puede visualizar el consumo en tiempo real (no memoriza los datos de consumo), por lo que no se pueden descargar a un ordenador.
    • ENVI: Este monitor da un paso mas, ya que tiene una memoria interna en la que se almacenan las mediciones y que se pueden descargar a un ordenador mediante un cable de conexión.
    • ENVIR: En este monitor además de poderse descargar los datos mediante cable de conexión, también se pueden visualizar vía web mediante cualquier conexión a Internet de hasta 10 puntos de medida independientes.
    Monitor energético Current Cost EnviR (Fuente: www.cliensol.es)


    Hay que mencionar, que todos los equipos descritos, en general cumplen sobradamente los requisitos necesarios para la función de monitorización del consumo eléctrico. Permiten saber el consumo en tiempo real, transformar este consumo a coste, memorizar los históricos de mediciones y en función de la gama, se pueden o bien visualizar en el display, o descargar al ordenador mediante conexión con cable, o monitorizar via web mediante hubs y conexión a router

    Evidentemente, a la hora de decantarse por uno u otro, el principal factor que se ha de tener en cuenta, además de las características técnicas y el diseño del dispositivo (mas o menos agradable a la vista y cómodo de manejar), es el precio del equipo. En todos los casos se puede comprar el display con la pinza y el emisor por separado, o se puede adquirir de forma conjunta con el hub para conexión web, e incluso se pueden adquirir pinzas adicionales para su uso en instalaciones trifásicas.

    Los precios están en constante evolución, por lo que si alguien está pensando en comprarse uno, le aconsejo que visite las webs de los principales fabricantes, o consulte posibles ofertas con los distintos distribuidores para ver que equipo y que pack le interesa mas.

    Desde que hice el estudio de mercado, los productos de estos fabricantes han evolucionado bastante, incorporando nuevas funcionalidades y gamas, y rediseñando los productos que ya habían. Es importante tener en cuenta la velocidad de la evolución de la tecnología y de los productos de mercado, ya que el estudio de mercado lo hice hace apenas un mes y medio, y la evolución ha sido bastante grande, con lo que los productos que te compres hoy, posiblemente se hayan quedado desfasados (pero para nada obsoletos) dentro de pocos meses.

    En su día, me decanté por el equipo de Efergy Technologies, y me compré un pack “Efergy Elite + Hub”, de tal forma que hago el seguimiento de las mediciones fundamentalmente a través de su portal web. La compra la hice a través de la página de Efimarket, ya que me gustó mucho la estructura de la web, el servicio que dan y la gran cantidad de información que tiene, además de ser una empresa de mi tierra (están en Valencia). El pack me costó 80€ (en junio del 2013), personalmente opino que es un precio bastante asequible y competitivo para tratarse del sector doméstico, aunque como ya he dicho, los precios sufren constantes cambios, por lo que posiblemente ese precio ya no sea el mismo.

    Estoy seguro de que existirán otros fabricantes y productos que no he tenido en cuenta, no obstante los que he descrito son los principales que encontré en su momento.

    En otra entrada hablaré mas concretamente sobre el pack Efergy Elite + Hub que me compré, como lo instalé y cual está siendo mi experiencia y impresiones sobre como me está funcionando.

    Espero que os haya parecido interesante esta entrada.

    Saludos


    Fuentes empleadas:

    martes, 30 de julio de 2013

    Presentación del blog

    Buenas tardes a todos:
    Este es mi primera entrada en mi nuevo blog “Nuevas Energías” espero sinceramente que os guste y que os resulte interesante (y a poder ser también útil). He planteado este blog con la idea de ir haciendo de vez en cuando entradas en las que hable sobre temas de ahorro y eficiencia energética, así como de energías renovables, nuevas tecnologías y novedades en el mundo de la ingeniería, la industria y la ciencia-técnica que me hayan llamado la atención, o con reflexiones sobre determinados aspectos de estos temas.

    Este blog no pretende ser un sitio de divulgación académica, científica, tecnológica ni empresarial en el sentido estricto de la palabra, ya que en ningún caso me considero un experto en ninguna de estas materias. Mas bien todo lo contrario, con el paso del tiempo y conforme van creciendo mis conocimientos, descubro mas cosas sobre las que no tenia idea y que hacen que esté constantemente aprendiendo. En este sentido, Internet es una herramienta muy importante a la hora de obtener información para quien sabe buscarla y aprovecharse de ella.

    Por esa razón, este sitio está enfocado como una especie de “bloc de notas” completamente amateur en el que de a conocer a aquel que esté interesado mis puntos de vista y pensamientos sobre el tema. Está completamente abierto a sugerencias, opiniones y comentarios por parte de cualquier persona que lo lea y le apetezca aportar alguna cosa, por lo que os animo a participar, y a corregirme si creéis que algún punto de vista se puede enfocar de otra manera o he cometido algún error.

    A lo largo de mi vida académica y profesional (soy ingeniero eléctrico) he aprendido muchas cosas del mundo de la energía, su generación, transporte, distribución y formas de uso de la misma. Concretamente, mi actividad profesional empezó a especializarse en el sector de las energías renovables, allá por el 2006, para mas tarde continuar con la eficiencia energética, de ahí se explica mi interés por el tema, ya que trabajando en estos dos sectores descubrí que ambos campos tienen un potencial de futuro muy grande, pese a los continuos reveses que están teniendo actualmente.

    La eficiencia energética es algo que me lleva llamando la atención desde que tuve mis primeras experiencias con el tema, ya sea profesionalmente o de modo “doméstico”. Es un sector que está en continua evolución, especialmente ahora que la situación económica de España está propiciando este tipo de innovaciones para hacer mas competitivas y eficientes las empresas y los hogares. Es por ello que cada día se genera gran cantidad de información al respecto, con una gran variedad de ideas nuevas e innovadoras para mejorar la forma en la que la sociedad gestiona y utiliza la energía.

    Con las energías renovables ocurre mas de lo mismo, el futuro energético pasa por ese campo y la evolución en la investigación de nuevas formas de generación de energía renovable, así como el abaratamiento de los costes de dichas tecnologías seguirá siendo constante. Aunque actualmente en España, las regulaciones del sector eléctrico estén haciendo que este sector esté totalmente paralizado, sigo teniendo la certeza de que son el futuro, y tarde o temprano tienen que tomar el protagonismo que les corresponde.


    Espero que os haya gustado esta primera entrada, y espero que os haya picado la curiosidad por leer la próxima.
    Saludos a todos