Cómo funcionan los sistemas de energía de emergencia
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Una amplia variedad de desastres naturales pueden provocar cortes de energía a largo plazo. Cosas como tornados , huracanes , inundaciones , relámpagos , tormentas de hielo y ventiscas pueden cortar el suministro eléctrico durante horas o días seguidos. Incluso algo tan simple como un transformador quemado o un automóvil que choca contra un poste de electricidad puede cortar la electricidad en un vecindario entero durante uno o dos días.
Todos dependemos de la electricidad, por lo que un corte de energía de más de unos minutos resulta bastante molesto. Como la duración de un corte de energía se extiende más allá de una hora, existen problemas más graves que pueden hacer que las cosas se vuelvan costosas o peligrosas:
- Durante el invierno, un corte de energía normalmente desactiva el sistema de calefacción de su hogar. A medida que la casa se enfría (dependiendo de dónde viva), puede volverse inhabitable. Además, las tuberías congeladas pueden causar daños por miles de dólares.
- Un corte de energía significa que los refrigeradores y congeladores dejan de funcionar. En verano, los alimentos congelados se derriten y pueden causar un verdadero desastre. Si ha invertido en una porción de carne de res, las pérdidas pueden alcanzar los $1,000 o más durante un corte de energía de varios días.
- Si tiene una condición médica que requiere equipo especial, un corte de energía puede crear una situación de vida o muerte.
- Si vives en una zona rural con un pozo privado, un corte de energía te corta el suministro de agua.
Ahora es fácil comprar un sistema de energía de emergencia para evitar todos estos problemas. En este artículo, veremos varias opciones y también discutiremos diferentes formas de conectarlas a su hogar para que nunca más tenga que preocuparse por un corte de energía.
Contenido
- Opciones y objetivos de energía de emergencia
- Comprender sus necesidades de energía
- Elegir entre un inversor y un generador
- Conectando el poder a tu casa
Opciones y objetivos de energía de emergencia
Para generar energía normal de 120 voltios en caso de emergencia, tiene dos opciones:
- Puedes comprar un generador con motor. El motor puede quemar gasolina, diésel o propano.
- Puede comprar un inversor y alimentarlo con la batería de su automóvil o con una batería de ciclo profundo que haya comprado para el inversor.
Para decidir qué alternativa es mejor para usted, debe decidir cuáles son sus objetivos durante un corte de energía. Quizás haya cuatro formas diferentes de pensar en la energía de emergencia:
- Quiero brindar un conjunto mínimo de comodidades: quiero poder encender algunas luces para no tener que encender velas, encender mi teléfono celular , encender una radio de emergencia y operar un ventilador.
Puedes hacerlo con un pequeño generador o con un pequeño inversor que se conecta al enchufe del encendedor de tu coche. - Quiero poder operar un horno de microondas , un televisor , algunas luces y mi computadora para poder comer y trabajar.
Puedes hacer esto con un pequeño generador de 1000 vatios y conectarle cosas con un cable de extensión. - Mi principal objetivo es mantener funcionando mi refrigerador y/o congelador, pero también me gustaría encender algunas luces y pequeños electrodomésticos.
Puede hacer esto con un generador de 2500 a 3500 vatios y conectarle cosas con cables de extensión. - Quiero poder alimentar la bomba de mi pozo y el calentador de agua, el ventilador de mi caldera, el aire acondicionado de mi habitación , mi refrigerador y otros electrodomésticos básicos.
Puede hacer esto con un generador de 5000 vatios conectado al panel de circuitos de su hogar.
Hablaremos más sobre cómo comprender sus necesidades de energía en la siguiente sección.
Comprender sus necesidades de energía
Para elegir la fuente de energía de emergencia adecuada y dimensionarla adecuadamente, es necesario comprender algo sobre los requisitos de energía de los dispositivos que planea operar.
La unidad básica de medida de potencia es el vatio , y con una fuente de energía de emergencia hay dos clasificaciones de vataje que son importantes: vataje en estado estable y vataje de sobretensión . Una bombilla incandescente normal de 60 vatios requiere, como era de esperar, 60 vatios, y requiere esa potencia tanto cuando la enciende como mientras está encendida. Por otro lado, un motor de ventilador de techo puede requerir 150 vatios para arrancar y 75 vatios mientras está en funcionamiento. Esa potencia extra para arrancar el motor se llama potencia de sobretensión y es típica de cualquier cosa que contenga un motor eléctrico . A continuación se muestran las potencias habituales de algunos de los dispositivos que se encuentran en un hogar típico:
Una cosa que se puede ver en este gráfico es que la bomba de calor o el aire acondicionado de una casa entera tiene un gran apetito por la energía. Si su casa tiene una bomba de calor y desea poder mantenerla caliente durante un corte de energía en el invierno, entonces necesitará comprar un generador muy grande (que cuesta mucho) o necesitará uno de respaldo. fuente de calor, como madera o propano.
Otra cosa a tener en cuenta es que si planea operar equipos sensibles como televisores y computadoras desde una fuente de alimentación de emergencia, querrá contar con un excelente equipo de protección contra sobretensiones y, en el caso de una computadora, una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS). ). Cuando se enciende un dispositivo grande como un refrigerador, no hay forma de que un generador pequeño pueda mantener la energía estable durante la sobretensión. Un UPS evitará que su computadora falle durante el problema.
Para calcular sus necesidades de energía, debe sumar las cifras de potencia normal y de sobretensión de todos los dispositivos que desea operar simultáneamente. Aquí hay dos ejemplos:
- Si planea utilizar un televisor pequeño y dos bombillas de 60 vatios, entonces necesita una fuente de alimentación de emergencia que tenga una capacidad de al menos 220 vatios y una capacidad de sobretensión de 270 vatios. Redondeando hacia arriba, son 250 vatios continuos y 300 vatios de sobretensión.
- Si planea hacer funcionar su refrigerador, un televisor en color y un microondas simultáneamente, necesitará 2250 vatios continuos y 3800 vatios de sobretensión en el peor de los casos (si los tres se encienden exactamente en el mismo momento). Si está dispuesto a administrar un poco su energía y asegurarse de que no se enciendan todos a la vez, entonces su requisito de sobretensión es de solo 2400 vatios. Si está dispuesto a operar sólo uno de estos dispositivos a la vez, entonces, debido a que su refrigerador es el mayor consumidor de energía, necesita dimensionar su sistema de energía de emergencia para que sea lo suficientemente grande como para soportar el refrigerador.
El punto señalado en el segundo ejemplo sobre escalonar el consumo de energía es importante. Los generadores tienden a volverse muy caros a medida que se superan los 5.000 vatios. Por ejemplo, un generador económico de 5000 vatios podría costarle $600. Por otro lado, un generador de 10.000 vatios normalmente costará más de 2.000 dólares. Si está dispuesto a escalonar su uso (por ejemplo, hacer funcionar el refrigerador durante una hora y luego hacer funcionar la bomba del pozo, pero nunca hacerlos funcionar juntos), puede arreglárselas con un generador mucho más pequeño.
Elegir entre un inversor y un generador
Un generador impulsado por motor es una manera fácil de suministrar energía de emergencia a su casa. Son relativamente económicos (el precio típico de un generador de 5.000 vatios oscila entre 600 y 1.200 dólares), producen energía limpia de onda sinusoidal de 120 o 240 voltios y consumen sólo alrededor de un galón de gasolina cada dos horas aproximadamente (a 1.000 -vatios de salida). También puedes comprar generadores que funcionan con combustible diésel o propano.
 Un generador de gasolina de 5000 vatios. Este generador tiene un motor de 10 caballos de fuerza y un generador de 5000 vatios con una potencia de sobretensión de 6500 vatios. El tanque de gasolina (negro, montado en la parte superior del marco) tiene capacidad para 7 galones y funciona aproximadamente 12 horas a niveles de uso de 1000 vatios. Este generador produce una salida de 120 voltios o 240 voltios. Se muestra con su cable de puesta a tierra y el cable de 240 voltios que lo enchufa al panel de circuitos de la casa. |
Las desventajas de los generadores impulsados por motor incluyen:
- Almacenamiento de combustible
- Ruido (especialmente los modelos menos costosos)
- Mantenimiento del motor
El almacenamiento de combustible puede ser una molestia: la gasolina no se puede almacenar durante más de un mes aproximadamente a menos que se utilice un químico estabilizador del combustible, e incluso entonces la vida útil es relativamente corta. Debe rotar su inventario periódicamente para evitar problemas.
Aquí en la casa Brain tenemos un generador de 5.000 vatios. Podemos hacer funcionar casi todo lo que hay en la casa, incluida la bomba del pozo, el calentador de agua y el refrigerador, con el generador. Lo único que no podemos hacer funcionar es la bomba de calor, por lo que tenemos leños de gas como fuente de calor de respaldo. Escalonamos nuestro uso, pero eso no es un gran problema para nosotros. Por ejemplo, haremos funcionar el refrigerador durante una hora y luego lo apagaremos para hacer funcionar la bomba del pozo.
Un inversor es un dispositivo eléctrico que convierte energía de 12 voltios en energía de 120 voltios. Por lo general, utiliza un inversor con la batería de su automóvil o con una batería de ciclo profundo que compra específicamente para alimentar el inversor. Un inversor es una solución muy fácil y económica si puede mantener sus demandas de energía en el rango de 200 vatios. Si está dispuesto a construir un sistema más elaborado, los inversores pueden ser una buena opción hasta aproximadamente 2500 vatios, aunque tienden a ser costosos en ese punto (un inversor de 2500 vatios puede costar entre $ 600 y $ 1000, y luego necesita comprar varias baterías de ciclo profundo y un sistema de carga). Los inversores tienen dos ventajas principales:
- ellos estan en silencio
- No requieren mantenimiento (cuando los opera con la batería de su automóvil; si construye su propio banco de baterías de ciclo profundo, tendrá que mantener las baterías).
Aquí hay algunas cosas en las que pensar al considerar un inversor:
- Puedes comprar un pequeño inversor de onda cuasi sinusoidal de 150 o 300 vatios por unos 50 dólares y conectarlo al enchufe del encendedor de tu coche. Puede accionar varias bombillas, una radio, un televisor pequeño, etc.
- La batería de un automóvil tiene una capacidad de reserva nominal. Una duración típica es de 80 minutos, lo que significa que la batería puede suministrar 25 amperios a 12 voltios durante 80 minutos. Si consume 120 vatios continuamente, eso significa que está consumiendo unos 10 amperios de la batería de su automóvil de forma continua. Una batería de automóvil típica puede suministrar energía a ese nivel durante quizás tres horas. Una batería de ciclo profundo puede suministrar energía a ese nivel durante seis u ocho horas. Luego necesitarás recargar la batería (lo que lleva un tiempo). Sin embargo, si utiliza dos bombillas fluorescentes compactas de 15 vatios cada una, el consumo total es de sólo 30 vatios, o 2,5 amperios a 12 voltios. La batería de un coche puede suministrar energía durante unas 12 horas a ese nivel. Una batería de ciclo profundo puede suministrar energía durante uno o dos días a ese nivel.
- El alternador de un automóvil típico puede suministrar sólo unos 700 vatios como máximo. Para hacer funcionar un inversor con una capacidad superior a 300 vatios desde un automóvil, debe conectarlo directamente a la batería del automóvil con cables y deberá hacer funcionar el motor del automóvil continuamente. En ese momento, sería mucho más eficiente comprar un generador de gasolina.
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De esta discusión se puede ver que un inversor sólo tiene sentido para cargas de energía muy pequeñas en períodos de tiempo relativamente cortos. Puede construir un sistema de batería grande y elaborado para hacer funcionar su inversor si lo desea, pero eso puede resultar costoso.
(Tenga en cuenta que un gran banco de baterías conectado a un inversor es una parte importante de la mayoría de los sistemas de energía solar domésticos. En ese caso, se utilizan paneles solares para recargar las baterías. Consulte Cómo funcionan las células solares para obtener más detalles).
Aquí en la casa Brain tenemos un inversor de 140 vatios. Hacemos funcionar el generador durante el día. Por la noche utilizamos el inversor enganchado al coche para alimentar una o dos bombillas fluorescentes compactas que aportan luz a la casa.
Conectando el poder a tu casa
Hay dos formas de llevar energía del generador a su casa:
- Puede pasar cables de extensión desde el generador a aparatos específicos.
- Puede pedirle a un electricista que conecte el generador al panel de circuitos de su casa para que pueda cambiar toda la casa al generador.
La primera opción es increíblemente fácil. Si todo lo que necesita para alimentar es un refrigerador, un televisor y un microondas, entonces esta es una buena manera de hacerlo. Si necesita alimentar el ventilador de su horno, una bomba de pozo y otros grandes consumidores de energía, entonces comprar un generador de 240 voltios y pedirle a un electricista que lo conecte a su panel de circuito es el camino a seguir.
Para cambiar a energía del generador:
- Puse a tierra el generador.
- Enciendo el generador y lo dejo estabilizar durante cinco minutos.
- Conecto el generador al panel de circuito.
- Giro el disyuntor del generador. (El electricista instalará un sistema de bloqueo para que el disyuntor principal del panel se apague automáticamente cuando se encienda el disyuntor del generador. Esto evita que la energía del generador salga de su casa. Consulte Instalación de un generador de respaldo para obtener detalles sobre el cableado).
En ese momento, todo en la casa tiene energía. El desafío entonces es garantizar que varios electrodomésticos no compitan entre sí por la energía disponible. Para escalonar la carga, todos los grandes consumidores de energía (refrigerador, bomba de agua, microondas) tienen sus disyuntores marcados en el panel y puedo encenderlos y apagarlos desde allí.
Tres puntos de la discusión anterior son especialmente importantes :
- Pídale a un electricista que conecte el generador por usted. Un sistema sencillo costará entre 200 y 400 dólares.
- Asegúrese de conectar a tierra su generador como se describe en el manual del propietario. Puede conectar la tierra del chasis del generador a la varilla de tierra de su hogar o comprar una varilla de tierra de 8 pies en la ferretería por $12 e instalarla.
- Asegúrese de desconectar su casa de la red eléctrica antes de encender su generador. Si no lo hace, corre el riesgo de electrocutar a las personas que trabajan en las líneas. Además, su generador intentará alimentar a todo el vecindario y obviamente no puede hacerlo. Al hacer que el electricista instale un sistema de bloqueo positivo , el disyuntor principal de la casa se corta automáticamente cuando se enciende el disyuntor del generador.
Para obtener más información sobre sistemas de energía de emergencia y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.
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