Ahorro de electricidad con una actualización de transformador

Los transformadores son fundamentales para la distribución de electricidad, ya que aumentan y disminuyen el voltaje a medida que viaja desde las plantas de energía a los edificios individuales. Los transformadores se encuentran entre los dispositivos eléctricos más eficientes, con una calificación de eficiencia típica superior al 97%. Sin embargo, tenga en cuenta que los transformadores siempre están operativos, incluso cuando la carga conectada a ellos es pequeña. Por esta razón, incluso una pequeña ganancia en la eficiencia del transformador puede ahorrar miles de dólares con el tiempo.

Los últimos estándares de eficiencia de transformadores del Departamento de Energía de EE. UU. entró en vigor desde enero de 2016. Estas normas no obligan a los propietarios de edificios a actualizar sus transformadores, pero todas las unidades fabricadas desde entonces deben cumplir con los valores mínimos de eficiencia establecidos en la norma. Los tipos de transformadores específicos cubiertos son los siguientes:

  • Transformadores de tipo seco de baja tensión
  • Transformadores de tipo seco de media tensión
  • Transformadores de distribución llenos de líquido

Los cambios de eficiencia para los transformadores de tipo seco de baja tensión (LVDT) son los más relevantes para los propietarios de edificios, ya que estas son las unidades que normalmente se encuentran en interiores. Los otros dos tipos se utilizan para reducir los voltajes de distribución como 34.500 V, que solo se encuentran en la conexión de servicio principal.


Reduzca el consumo de energía de su edificio.


Si su edificio tiene transformadores viejos, actualizarlos a modelos más nuevos puede ser una medida de eficiencia energética prometedora. Son posibles ahorros aún mayores si mide la distorsión armónica total (THD) de su sistema eléctrico y agrega los filtros correspondientes. Los transformadores se vuelven menos eficientes cuando sus cargas tienen un alto contenido de armónicos.

Niveles de eficiencia DOE 2016 para transformadores LVDT

Los transformadores LVDT son muy comunes en instalaciones que manejan diferentes niveles de voltaje, como 480/277 V y 220/127 V. Con el estándar DOE 2016, se incrementó la eficiencia mínima para los modelos trifásicos. La eficiencia de los modelos monofásicos sigue siendo la misma, pero ahora se especifica con dos decimales (el estándar anterior solo usaba un decimal).

Requisitos de eficiencia para transformadores monofásicos, de tipo seco y de bajo voltaje

Capacidad (kVA)

Eficiencia TP-1 (Anterior)

Eficiencia DOE 2016

15

25

37,5

50

75

100

167

250

333

97,7%

98,0%

98,2%

98,3%

98,5%

98,6%

98,7%

98,8%

98,9%

97,70%

98,00%

98,20%

98,30%

98,50%

98,60%

98,70%

98,80%

98,90%

Requisitos de eficiencia para transformadores trifásicos, de tipo seco y de bajo voltaje

Capacidad (kVA)

Eficiencia TP-1 (Anterior)

Eficiencia DOE 2016

15

30

45

75

112,5

150

225

300

500

750

1000

97,0%

97,5%

97,7%

98,0%

98,2%

98,3%

98,5%

98,6%

98,7%

98,8%

98,9%

97,89%

98,23%

98,40%

98,60%

98,74%

98,83%

98,94%

99,02%

99,14%

99,23%

99,28%

Si tiene transformadores monofásicos que cumplen con el estándar anterior (TP-1), la actualización a unidades de eficiencia DOE 2016 ahorrará poca o ninguna energía. Sin embargo, es posible lograr ahorros significativos al actualizar los transformadores trifásicos, especialmente en edificios con muchos de ellos.

Ahorro de energía de una actualización de transformador: un ejemplo

Ahorro de electricidad con una actualización de transformador

Las ganancias de eficiencia de los transformadores trifásicos de tipo seco pueden parecer pequeñas, pero los ahorros son altos cuando se considera el funcionamiento continuo. Considere el siguiente ejemplo:

  • Un transformador de 150 kVA se actualiza de TP-1 a eficiencia DOE 2016.
  • El transformador funciona de forma continua: 8760 horas al año.
  • El precio local de la electricidad es de 15 centavos / kWh.

La unidad existente tiene una eficiencia TP-1 del 98,3% con una pérdida del 1,7% (2.550W). Sin embargo, la unidad más eficiente tiene una eficiencia del 98,83%, con un 1,17% (1.755W). La actualización reduce la pérdida de energía en 795 W, lo que se traduce en un ahorro de energía anual de 6964 kWh. Con un precio de la electricidad de 15 centavos / kWh, la actualización ahorra $ 1,045 por año. Suponiendo un precio de transformador de $ 5,500, el período de recuperación es un poco más de cinco años.

Este ejemplo considera un transformador existente que cumple con el nivel de eficiencia TP-1 anterior. Al actualizar unidades más antiguas y menos eficientes, los ahorros son mayores y el período de recuperación es más corto.

Ahorro de electricidad con una actualización de transformador

En una instalación con muchos transformadores LVDT, se puede esperar una amplia variedad de clasificaciones de kVA y niveles de eficiencia. Con una auditoría energética profesional, puede identificar las actualizaciones más prometedoras para darles prioridad.

Tenga en cuenta que otras medidas de eficiencia energética pueden reducir la carga de los transformadores. Por ejemplo, si 200 lámparas HID que consumen 450 W cada una se actualizan a luminarias LED de 150 W, el consumo total de energía se reducirá en 60 kW. Si este sistema de iluminación tiene un transformador dedicado que ya es antiguo, el reemplazo puede tener una mayor eficiencia y una clasificación de kVA más baja.