Resumen

La energía es un recurso en ocasiones indispensables en nuestra vida cotidiana. Día a día recurrimos a esta para poder realizar distintas actividades que para nosotros son muy comunes sin darnos cuenta del desperdicio que estamos generando al dejar conectados los dispositivos a la corriente eléctrica debido al olvido o descuido. Esto genera un gran desperdicio de energía dentro de sus hogares así como un incremento en su recibo de luz. Además del gran desperdicio de electricidad, los dispositivos pueden presentar severos daños al dejarlos conectados en la corriente eléctrica. Hoy en día existen diversos aparatos para ahorrar energía gracias al funcionamiento de estos hay una gran variedad en el mercado; de este modo al tener un dispositivo comercializado no resultaría igual de benéfico que tener uno hecho de manera casera; pues este tiene procedimiento sencillo y un costo accesible para todo el público. El dispositivo realizado cuenta con 4 etapas y lograron cumplir con su funcionamiento de manera correcta. Una vez que el dispositivo detecta un bajo nivel de tensión eléctrica comienza el conteo de 1 minuto y medio para anular el paso de energía hacia el dispositivo conectado disminuyendo su consumo. El costo de la construcción y programación del dispositivo es una inversión accesible para todos los individuos. Se puede observar que el dispositivo realizado es muy distinto a los comerciales. Tiene un procedimiento sencillo; siendo más accesible al público. Finalmente logramos construir y programar al dispositivo para evitar el desperdicio de energía en hogares.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Hoy en día existen diversos aparatos para ahorrar energía, gracias al funcionamiento de estos hay  una gran variedad en el mercado. La desventaja de estos dispositivos es su alto costo; así como las distintas fallas que pueden presentar a largo plazo. Si bien estos dispositivos ahorran energía, con el tiempo, resulta más difícil darle mantenimiento que el costo del mismo dispositivo y aumenta el desperdicio de energía.

El tener un dispositivo no comercializado para ahorrar energía que cumple con el mismo funcionamiento y objetivo que uno disponible en el mercado resultaría mucho mas benéfico para la economía de una familia y el cuidado del medio ambiente en general; puesto que este tendría un procedimiento sencillo de elaborar, y los materiales serían accesibles para todo el público.

El desperdicio de energía puede llegar a generar severos daños al medio ambiente, por otro lado, este tipo de dispositivos comercializados al no ser biodegradables y ser desechados sin protección pueden generar complicaciones en distintos aspectos, por ejemplo afectando diferentes espacios naturales

Antecedentes

Antecedentes

Energía

La Energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación, y es manifestada cuando pasa de un cuerpo a otro. Una materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.

Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón.

La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química(contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.

Una de las propiedades que presenta la energía es que se transfiere; por ejemplo, cuando un objeto se calienta, lo hace porque otro cuerpo, que tiene una temperatura mayor, le transfiere energía en forma de calor, esta sufre un cambio, por lo que en el proceso se realiza algún tipo de trabajo.

La energía no se crea ni se destruye, simplemente se transforma; ésta es la ley de la conservación de la energía. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados; es decir, que la energía puede tomar apariencia de corriente eléctrica, luz, calor, sonido y movimiento.

Por ejemplo, la conversión de energía que se produce al enchufar una plancha, una vez conectada, la energía eléctrica que circula a través de la resistencia se convierte en energía térmica o calórica. Los seres humanos también utilizamos y transformamos la energía en nuestro cuerpo para efectuar diferentes trabajos.

Por otra parte, hay que señalar que hoy en día la principal fuente de energía proviene del petróleo, recordemos que es un recurso no renovable, y tarde o temprano se agotará. Debido a esto se están implementando energías alternativas, como el hidrogeno, energía eólica, solar, nuclear, geotérmica, oceánica, hidroelectricidad y bioenergía, no obstante, algunas requieren de altos costos económicos y presentan todavía inconvenientes.

¿Qué es ahorrar energía?

Ahorrar energía significa reducir su consumo consiguiendo los mismos resultados que gastando más. Disminuir el gasto de energía comporta muchos beneficios, ahorra dinero y protege el medio ambiente. Generar energía supone beneficiarse de unas fuentes naturales preciosas como el carbón, el petróleo o el gas. Ahorrar energía no es sólo ayudar a mejorar y proteger el medio ambiente, también ahorrando energía ayudamos a mejorar nuestra economía doméstica. Sin darnos cuenta, se desperdicia una gran cantidad de energía en nuestra casa y su entorno. Debemos usar la energía de una manera consciente, reducir su consumo, y así se puede ahorrar en suministro y en coste personal. Es bueno para su factura de energía, y también para el medio ambiente.

¿Cómo ahorrar energía?              

Consejos para ahorrar energía

Casi todos los productos de uso diario generan un impacto energético, que se evidencia teniendo en cuenta la energía que gastan a lo largo de su ciclo vital: producción, utilización y término. En la mayoría de los casos la fase más importante es la vida útil. En el caso de los plásticos, por ejemplo, son uno de los materiales de mayor rendimiento energético que existen. En la fase de utilización, los productos de plástico contribuyen a ahorrar más energía que la que se necesita para fabricarlos. Un ejemplo: al elegir una botella de agua envasada en un material ligero como el plástico, hay que recordar que cuanto más ligero es el envase, menos energía se gasta en transportarlo. Con lo cual, el camión que transporta esas botellas de plástico necesita menos carburante para funcionar.

Aire acondicionado y calefacción: Utiliza la vegetación a tu favor; plantar árboles en puntos estratégicos ayuda a desviar las corrientes de aire frío en invierno y a generar sombras en el verano.

Mediante la instalación de toldos de lona o aleros inclinados, persianas de aluminio, vidrios polarizados, recubrimientos, mallas y películas plásticas, se evita que el sol llegue directamente al interior. Así se pueden obtener ahorros en el consumo de energía eléctrica por el uso de aire acondicionado.

El aislamiento adecuado de techos y paredes ayuda a mantener una temperatura agradable en la casa.

Si utilizas unidades centrales de aire acondicionado, aísla también los ductos.

Es relativamente sencillo sellar las ventanas y puertas de la casa con pasta de silicón, para que no entre el frío en los meses de invierno y no se escape en los meses calurosos.

Cuando compres o reemplaces el equipo, verifica que sea el adecuado a tus necesidades.

Dale mantenimiento periódico y limpia los filtros regularmente. Vigila el termostato, puede significar un ahorro adicional de energía eléctrica si permanece a 18°C (65°F) en el invierno, y a 25°C (78°F) en verano.

En clima seco usa el cooler, es más económico y consume menos energía que el aire acondicionado.

Aspiradora:

Los filtros y los depósitos de polvo y basura de la aspiradora saturados hacen que el motor trabaje sobrecargado y reduzca su vida útil. Cámbialos cada vez que sea necesario.

Verifica que la manguera y los accesorios estén en buen estado.

Audio y vídeo:

No dejes encendidas lámparas, radios, televisores u otros aparatos eléctricos cuando nadie los está utilizando.

Horno y tostador:

Mantén siempre limpios de residuos el horno de microondas, el horno eléctrico y el tostador, así durarán más tiempo y consumirá menos energía.

Iluminación: Utiliza lámparas fluorescentes compactas en sustitución de focos incandescentes; éstas proporcionan el mismo nivel de iluminación, duran diez veces más y consumen cuatro veces menos energía eléctrica.

Pinta el interior de la casa con colores claros, la luz se refleja en ellos y requieres menos energía para iluminar.

Instalación eléctrica: Comprueba que la instalación eléctrica no tenga fugas. Para eso, desconecta todos los aparatos eléctricos, incluyendo relojes y timbre; apaga todas las luces y verifica que el disco del medidor no gire; si el disco sigue girando, manda revisar la instalación.

Lavadora: Carga la lavadora al máximo permisible cada vez, así disminuirá el número de sesiones de lavado semanal.

Utiliza sólo el detergente necesario; el exceso produce mucha espuma y hace trabajar al motor más de lo conveniente.

Licuadora: Una licuadora que trabaja con facilidad dura más y gasta menos; comprueba que las aspas siempre tengan filo y no estén quebradas.

Plancha: La plancha es otro aparato que consume mucha energía. Utilizarla de manera ordenada y programada, ahorra energía y reduce los gastos.

Plancha la mayor cantidad posible de ropa en cada ocasión, dado que conectar muchas veces la plancha ocasiona más gasto de energía que mantenerla encendida por un rato.

Plancha primero la ropa gruesa, o que necesite más calor, y deja para el final la delgada, que requiere menos calor; desconecta la plancha poco antes de terminar para aprovechar la temperatura acumulada.

No dejes la plancha conectada innecesariamente.

Revisa la superficie de la plancha para que esté siempre tersa y limpia; así se transmitirá el calor de manera uniforme.

Revisa que el cable y la clavija estén en buenas condiciones.

Refrigerador: El refrigerador es uno de los aparatos que consume más energía en el hogar.

Sitúa el refrigerador alejado de la estufa y fuera del alcance de los rayos del sol. Comprueba que la puerta selle perfectamente y revisa periódicamente el empaque, si no cierra bien puede generar un consumo hasta tres veces mayor al normal.

Deja enfriar los alimentos antes de refrigerarlos. La posición correcta del termostato es entre los números 2 y 3. En clima caluroso, entre los números 3 y 4.

Si piensas comprar refrigerador nuevo, selecciona el que consuma menos energía eléctrica. Revisa la etiqueta de eficiencia energética, que indica que ese aparato cumple con la Norma Oficial Mexicana y ahorra energía. Recuerda que los de deshielo automático consumen 12% más de electricidad y eso significa mayor gasto.

Descongela el refrigerador y limpia con un paño húmedo el cochambre que se acumula en la parte posterior, por lo menos cada dos meses. Limpia los tubos del condensador ubicados en la parte posterior o inferior del aparato por lo menos dos veces al año.

Aparatos que ayudan a ahorrar energía

¿Un dispositivo que permite consumir menos energía y, por lo tanto, pagar menos en la factura de la luz? Parece un buen invento, un aparato que se conecta a la red eléctrica prometiendo reducir el consumo de electricidad. Un dispositivo que existe en el mercado pero que, tras su andadura, se ha terminado por revelar su ineficiencia.

Existe una amplia variedad de dispositivos de distintas marcas y modelos que prometen el ahorro de un 20% a un 40% de la energía que consumimos si no usáramos el aparato. La mayoría de ellos exponen entre sus beneficios los siguientes atributos.

• Ahorro de electricidad.
• Distribución equitativa de energía parásita residual.
• Reducción de la factura de la electricidad.
• No requiere instalación.
• No necesita mantenimiento.
• Ayuda a mantener la vida útil de sus electrodomésticos.
• Estabilización de la corriente eléctrica.
• Reducción de las subidas de tensión.
• Proporción de protección.
• Cumplimiento de los estándares técnicos.
• Ayuda a mantener el medio ambiente.
• Protección contra ondas electromagnéticas dañinas.
• Posibilidad de uso durante las 24 horas al día, 365 días al año, conservando sus propiedades.

La realidad es que, en varias pruebas llevadas a cabo por estudiosos del sector que midieron el consumo real de energía y permiten , con y sin el dispositivo, tras enchufar el dispositivo en una vivienda y encender un aparato de aire acondicionado portátil, una pantalla de plasma de gran formato y una aspiradora, se ha visto que no se registra ningún ahorro de energía.

Para saber cómo ahorrar dinero día a día en casa existen varios mecanismos e ideas que se pueden encontrar a nuestro alcance, como cambiar las bombillas por bombillas de bajo consumo o por bombillas tipo led.

Por otro lado, analizando las tripas internas del aparato se vio que no ofrece ninguna tecnología revolucionaria. Se trata de un pequeño condensador que reduce ligeramente la intensidad de corriente que fluye en los cables pero que no tiene ningún efecto sobre el consumo de potencia “real”, es decir, sobre el consumo registrado por el contador, que es el que pagamos en la factura. Por lo tanto, ahorrar en las facturas eléctricas por este medio no es una vía posible. Para ahorrar energía en verano o en cualquier época del año contamos con otras ayudas como los créditos rápidos para solventar imprevistos o gastos extra.

Un dispositivo similar, pero con dimensiones mayores sería útil sólo en las empresas, que emplean el llamado corrección de factor de potencia, porque en sus contratos de suministro actuales se paga también por la potencia aparente.

Consumo de energía

La factura de la luz se divide en dos términos, por un lado uno fijo que corresponde a la potencia eléctrica contratada y se debe abonar independientemente del consumo, y por otro el término de energía que variará en función del consumo energético que se realice durante el periodo de facturación.

El uso de los aparatos eléctricos condicionarán la factura de la luz, por eso se debe conocer cuánto consume cada electrodoméstico que se utiliza en la vivienda y gestionar su uso para no malgastar energía ni pagar de más en la factura.

Para saber qué electrodoméstico consume más hay que tener en cuenta la potencia que necesita y el tiempo que se utiliza, ya que no será igual conectar un aparato que consuma mucho 5 minutos que una hora. De los electrodomésticos que generalmente hay en una vivienda la secadora es la que más consume con diferencia seguida por la vitrocerámica. Existen una gran cantidad de electrodomésticos que consumen muy poco entre los que se encuentran la televisión, el ordenador o las bombillas que tenemos en el domicilio. Aquí podréis encontrar una lista con los aparatos que menor consumo realizan y por los que menos pagar en la factura de la luz. Para ver más claro este proceso lo mejor es recurrir a una estimación, es decir calcular aproximadamente lo que consumiría una familia de cuatro miembros con una potencia contratada de 3.45kW en precio medio ponderado.

Basándonos en los datos anteriores el consumo total de una familia en un mes sería de 254,9528 kWh. Para conocer el importe que supondría habría que multiplicar el consumo de kWh de un mes por el precio del kWh que tenga cada compañía eléctrica establecido en ese momento en el mercado libre.

¿Cómo calcular mi consumo de energía?

El consumo de energía eléctrica se mide en KWh siendo:

K = kilo = 1000

W = watts = vatio = unidad de potencia

H = hora = unidad de tiempo

Un Kilovatio hora (KWh) es el equivalente a mantener un consumo de potencia de 1000 vatios durante una hora.1000 watios es el equivalente a 10 lámparas de 100 vatios encendidas al mismo tiempo. El kWh es la unidad de medida que utilizan las empresas eléctricas para cobrar lo que consumen los usuarios y la forma conveniente de expresar un consumo energético, en todos los casos se refiere a la cantidad de energía consumida durante un periodo determinado, por ejemplo:

1 KWh consumido durante 10 horas por día, que es el equivalente a mantener encendidas 10 lámparas de 100 vatios durante 10 horas continuas o interrumpidas, nos da por resultado un consumo de energía de 10 KWh/día, que si a su vez mantenemos constante durante los 30 días de un mes tendremos un consumo energético de 300 kWh/mes.

En definitiva si tuviéramos conectado un medidor de energía eléctrica nos cobran, mensualmente un total de 300 kWh de energía consumida al precio establecido según la tarifa vigente, más gastos e impuestos.

Objetivo

Objetivo general: Diseñar un dispositivo para ahorrar energía en hogares

Objetivo particular: Construir y programar al dispositivo para evitar el desperdicio de energía en hogares

Justificación

La energía es un recurso en ocasiones indispensable en nuestra vida cotidiana. Hoy en día muchas personas debido al olvido o al descuido dejan conectadas a la corriente eléctrica sus aparatos electrónicos.

Esto genera un gran desperdicio de energía dentro de sus hogares, así como un incremento en su recibo de luz. Además del gran desperdicio de electricidad, el dejar conectado los aparatos electrónicos sin darles uso, con el tiempo pueden presentar diferentes daños gracias a la sobrecarga de energía generando, con esto, el daño total del dispositivo.

Es por ello que decidimos diseñar un dispositivo que trabaja de manera independiente con el objetivo de evitar tanto el desperdicio como el daño.

Hipótesis

Si logramos diseñar, construir y programar un dispositivo para ahorrar energía, entonces se bloqueará el paso de electricidad para los dispositivos que estén conectados después de cierto tiempo de inactividad.

Método (materiales y procedimiento)

1 clavija

1 interruptor

4 diodos rectificadores

1 diodo LED rojo

2 transistores NPN

3 resistores: 20 k 1 k 220k

1 capacitor electrolítico de  1000 NF

1 relevador de 5v

2 metros de cable telefónico calibre 20 de un solo hilo

1 tabla de proyectos pequeña

1 sensor de corriente de CPU reciclado

1 multicontacto

Procedimiento

Primera etapa

1.- Conectar el cable rojo del cargador reciclado al positivo de la tabla de proyectos

2.- Conectar el cable negro del cargador reciclado al negativo de la tabla de proyectos

Segunda etapa

1.- Conectar al positivo el interruptor

2.- Conectar la terminal 2 del interruptor al ánodo de un diodo rectificador

3.- Conectar el cátodo del diodo a la resistencia de 20 k

4.- Conectar el paralelo a la resistencia del diodo rectificador

5.- Conectar el positivo del capacitor electrolítico a la unión entre r1 y d2

6.- Conectar el negativo del capacitor electrolítico al negativo de la tabla de proyectos

7.- Conectar la resistencia de 1k a la unión entre d1 y r1

8.- Conectar la resistencia al diodo Led por el ánodo

9.- Conectar el cátodo del diodo Led al negativo de la tabla de proyectos

10.- Conectar el diodo rectificador en el punto de unión de r1 y c1

11.- Conectar el ánodo del diodo con la resistencia de 220k

12.- Conectar la resistencia al negativo de la tabla de proyectos

13.- Conectar el diodo rectificador en el punto de unión de r3, d1 y r1

14.- Conectar las terminales de la bobina del relevador con las terminales de d4 (ambas)

15.- Conectar la base del transistor (q2) con el punto de conexión de r2 y d3

16.- Conectar el emisor con la base del transistor

17.- Conectar el colector con el colector del transistor

18.- Conectar el emisor con el negativo de la tabla de proyecto

19.- Conectar con el punto de unión d4 y RL4 con el punto de unión de q1 y q2 en su colector

Tercera etapa

1.- Conectar el negativo del sensor de corriente con el polo negativo de la tabla de proyectos

2.- Conectar el positivo del sensor de corriente con la terminal “normalmente abierta” del relevador

Cuarta etapa

1.- Conectar el sensor de corriente con el multicontacto

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un circuito de aproximadamente 20 centímetros de largo por 8 centímetros de ancho, el cual consta de 4 etapas.

Una vez que el dispositivo detecta un bajo nivel de tensión eléctrica comienza el conteo de 1 minuto y medio para anular el paso de energía hacia el dispositivo conectado disminuyendo su consumo.

Este dispositivo tiene un costo aproximado de $200.

Galería Resultados

Discusión

Nuestra investigación tenía como finalidad diseñar, construir y programar un dispositivo para el ahorro de energía en hogares,ya  que actualmente los dispositivos disponibles en el mercado tienen un alto costo.

Se puede observar que el dispositivo realizado es muy distinto a los comerciales.

Tiene un procedimiento sencillo; siendo más accesible al público.

Conclusiones

Logramos diseñar, construir y programar un dispositivo para ahorrar energía en hogares.

El dispositivo funcionó tal como se esperaba, las 4 etapas lograron cumplir con su funcionamiento de manera correcta.

El costo de la construcción y programación del dispositivo es una inversión accesible para todos los individuos.

Bibliografía

Bibliografía

• Concepto, definición de, Definición de energía, disponible en: http://conceptodefinicion.de/energia/, consultado el 6 de febrero de 2018.
• CFE, Consejos para ahorrar energía, disponible en: http://www.cfe.gob.mx/casa/4_informacionalcliente/paginas/consejosparaahorrarenergia.aspx, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Qué bueno Blog, Toda la verdad sobre aparatos para ahorrar luz, disponible en: https://www.quebueno.es/blog/toda-la-verdad-sobre-los-aparatos-para-ahorrar-luz, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Comparatarifasenergia.es, Consejos Prácticos para ahorrar energía, disponible en: http://www.comparatarifasenergia.es/info-energia/ahorrar-energia, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Comparador de luz Selectra, Consumo de energía por electrodoméstico, disponible en: https://comparadorluz.com/faq/consumo-electrico-electrodomesticos, consultado el 6 de febrero de 2018.

Summary

Energy is a resource sometimes indispensable in our daily lives. Every day we resort to this to be able to perform different activities that for us are very common without realizing the waste we are generating by leaving the devices connected to the electric current due to forgetfulness or neglect. This generates a great waste of energy within their homes as well as an increase in their electricity bill. In addition to the great waste of electricity, the devices can present severe damage by leaving them connected in the electric current. Today there are various devices to save energy thanks to the operation of these there is a wide variety in the market; in this way, having a commercialized device would not be as beneficial as having a homemade device; This has a simple procedure and an accessible cost for all the public. The device performed has 4 stages and reached its operation correctly. Once the device detects a low level of electrical voltage, the count of 1 and a half minutes begins to cancel the passage of energy to the connected device, decreasing its consumption. The cost of building and programming the device is an accessible investment for all individuals. It can be seen that the device made is very different from the commercial ones. It has a simple procedure; being more accessible to the public. Finally we were able to build and program the device to avoid wasting energy in homes.

Research Question

Problem approach

Nowadays there are various devices to save energy, thanks to the operation of these there is a large variety in the market. The disadvantage of these devices is their high cost; as well as the different failures that can present in the long term. While these devices save energy, over time, it is more difficult to maintain it than the cost of the same device and increases the waste of energy.

Having a non-commercialized device to save energy that has the same operation and objective than one available in the market would be much more beneficial for the economy of a family and the care of the environment in general; since this would have a simple procedure to elaborate, and the materials would be accessible to all the public.

The waste of energy can generate severe damage to the environment, on the other hand, this type of marketed devices by not being biodegradable and being discarded without protection can generate complications in different aspects, for example, affecting different natural spaces.

Background

Antecedentes

Energía

La Energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación, y es manifestada cuando pasa de un cuerpo a otro. Una materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.

Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón.

La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química(contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.

Una de las propiedades que presenta la energía es que se transfiere; por ejemplo, cuando un objeto se calienta, lo hace porque otro cuerpo, que tiene una temperatura mayor, le transfiere energía en forma de calor, esta sufre un cambio, por lo que en el proceso se realiza algún tipo de trabajo.

La energía no se crea ni se destruye, simplemente se transforma; ésta es la ley de la conservación de la energía. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados; es decir, que la energía puede tomar apariencia de corriente eléctrica, luz, calor, sonido y movimiento.

Por ejemplo, la conversión de energía que se produce al enchufar una plancha, una vez conectada, la energía eléctrica que circula a través de la resistencia se convierte en energía térmica o calórica. Los seres humanos también utilizamos y transformamos la energía en nuestro cuerpo para efectuar diferentes trabajos.

Por otra parte, hay que señalar que hoy en día la principal fuente de energía proviene del petróleo, recordemos que es un recurso no renovable, y tarde o temprano se agotará. Debido a esto se están implementando energías alternativas, como el hidrogeno, energía eólica, solar, nuclear, geotérmica, oceánica, hidroelectricidad y bioenergía, no obstante, algunas requieren de altos costos económicos y presentan todavía inconvenientes.

¿Qué es ahorrar energía?

Ahorrar energía significa reducir su consumo consiguiendo los mismos resultados que gastando más. Disminuir el gasto de energía comporta muchos beneficios, ahorra dinero y protege el medio ambiente. Generar energía supone beneficiarse de unas fuentes naturales preciosas como el carbón, el petróleo o el gas. Ahorrar energía no es sólo ayudar a mejorar y proteger el medio ambiente, también ahorrando energía ayudamos a mejorar nuestra economía doméstica. Sin darnos cuenta, se desperdicia una gran cantidad de energía en nuestra casa y su entorno. Debemos usar la energía de una manera consciente, reducir su consumo, y así se puede ahorrar en suministro y en coste personal. Es bueno para su factura de energía, y también para el medio ambiente.

¿Cómo ahorrar energía?              

Consejos para ahorrar energía

Casi todos los productos de uso diario generan un impacto energético, que se evidencia teniendo en cuenta la energía que gastan a lo largo de su ciclo vital: producción, utilización y término. En la mayoría de los casos la fase más importante es la vida útil. En el caso de los plásticos, por ejemplo, son uno de los materiales de mayor rendimiento energético que existen. En la fase de utilización, los productos de plástico contribuyen a ahorrar más energía que la que se necesita para fabricarlos. Un ejemplo: al elegir una botella de agua envasada en un material ligero como el plástico, hay que recordar que cuanto más ligero es el envase, menos energía se gasta en transportarlo. Con lo cual, el camión que transporta esas botellas de plástico necesita menos carburante para funcionar.

Aire acondicionado y calefacción: Utiliza la vegetación a tu favor; plantar árboles en puntos estratégicos ayuda a desviar las corrientes de aire frío en invierno y a generar sombras en el verano.

Mediante la instalación de toldos de lona o aleros inclinados, persianas de aluminio, vidrios polarizados, recubrimientos, mallas y películas plásticas, se evita que el sol llegue directamente al interior. Así se pueden obtener ahorros en el consumo de energía eléctrica por el uso de aire acondicionado.

El aislamiento adecuado de techos y paredes ayuda a mantener una temperatura agradable en la casa.

Si utilizas unidades centrales de aire acondicionado, aísla también los ductos.

Es relativamente sencillo sellar las ventanas y puertas de la casa con pasta de silicón, para que no entre el frío en los meses de invierno y no se escape en los meses calurosos.

Cuando compres o reemplaces el equipo, verifica que sea el adecuado a tus necesidades.

Dale mantenimiento periódico y limpia los filtros regularmente. Vigila el termostato, puede significar un ahorro adicional de energía eléctrica si permanece a 18°C (65°F) en el invierno, y a 25°C (78°F) en verano.

En clima seco usa el cooler, es más económico y consume menos energía que el aire acondicionado.

Aspiradora:

Los filtros y los depósitos de polvo y basura de la aspiradora saturados hacen que el motor trabaje sobrecargado y reduzca su vida útil. Cámbialos cada vez que sea necesario.

Verifica que la manguera y los accesorios estén en buen estado.

Audio y vídeo:

No dejes encendidas lámparas, radios, televisores u otros aparatos eléctricos cuando nadie los está utilizando.

Horno y tostador:

Mantén siempre limpios de residuos el horno de microondas, el horno eléctrico y el tostador, así durarán más tiempo y consumirá menos energía.

Iluminación: Utiliza lámparas fluorescentes compactas en sustitución de focos incandescentes; éstas proporcionan el mismo nivel de iluminación, duran diez veces más y consumen cuatro veces menos energía eléctrica.

Pinta el interior de la casa con colores claros, la luz se refleja en ellos y requieres menos energía para iluminar.

Instalación eléctrica: Comprueba que la instalación eléctrica no tenga fugas. Para eso, desconecta todos los aparatos eléctricos, incluyendo relojes y timbre; apaga todas las luces y verifica que el disco del medidor no gire; si el disco sigue girando, manda revisar la instalación.

Lavadora: Carga la lavadora al máximo permisible cada vez, así disminuirá el número de sesiones de lavado semanal.

Utiliza sólo el detergente necesario; el exceso produce mucha espuma y hace trabajar al motor más de lo conveniente.

Licuadora: Una licuadora que trabaja con facilidad dura más y gasta menos; comprueba que las aspas siempre tengan filo y no estén quebradas.

Plancha: La plancha es otro aparato que consume mucha energía. Utilizarla de manera ordenada y programada, ahorra energía y reduce los gastos.

Plancha la mayor cantidad posible de ropa en cada ocasión, dado que conectar muchas veces la plancha ocasiona más gasto de energía que mantenerla encendida por un rato.

Plancha primero la ropa gruesa, o que necesite más calor, y deja para el final la delgada, que requiere menos calor; desconecta la plancha poco antes de terminar para aprovechar la temperatura acumulada.

No dejes la plancha conectada innecesariamente.

Revisa la superficie de la plancha para que esté siempre tersa y limpia; así se transmitirá el calor de manera uniforme.

Revisa que el cable y la clavija estén en buenas condiciones.

Refrigerador: El refrigerador es uno de los aparatos que consume más energía en el hogar.

Sitúa el refrigerador alejado de la estufa y fuera del alcance de los rayos del sol. Comprueba que la puerta selle perfectamente y revisa periódicamente el empaque, si no cierra bien puede generar un consumo hasta tres veces mayor al normal.

Deja enfriar los alimentos antes de refrigerarlos. La posición correcta del termostato es entre los números 2 y 3. En clima caluroso, entre los números 3 y 4.

Si piensas comprar refrigerador nuevo, selecciona el que consuma menos energía eléctrica. Revisa la etiqueta de eficiencia energética, que indica que ese aparato cumple con la Norma Oficial Mexicana y ahorra energía. Recuerda que los de deshielo automático consumen 12% más de electricidad y eso significa mayor gasto.

Descongela el refrigerador y limpia con un paño húmedo el cochambre que se acumula en la parte posterior, por lo menos cada dos meses. Limpia los tubos del condensador ubicados en la parte posterior o inferior del aparato por lo menos dos veces al año.

Aparatos que ayudan a ahorrar energía

¿Un dispositivo que permite consumir menos energía y, por lo tanto, pagar menos en la factura de la luz? Parece un buen invento, un aparato que se conecta a la red eléctrica prometiendo reducir el consumo de electricidad. Un dispositivo que existe en el mercado pero que, tras su andadura, se ha terminado por revelar su ineficiencia.

Existe una amplia variedad de dispositivos de distintas marcas y modelos que prometen el ahorro de un 20% a un 40% de la energía que consumimos si no usáramos el aparato. La mayoría de ellos exponen entre sus beneficios los siguientes atributos.

• Ahorro de electricidad.
• Distribución equitativa de energía parásita residual.
• Reducción de la factura de la electricidad.
• No requiere instalación.
• No necesita mantenimiento.
• Ayuda a mantener la vida útil de sus electrodomésticos.
• Estabilización de la corriente eléctrica.
• Reducción de las subidas de tensión.
• Proporción de protección.
• Cumplimiento de los estándares técnicos.
• Ayuda a mantener el medio ambiente.
• Protección contra ondas electromagnéticas dañinas.
• Posibilidad de uso durante las 24 horas al día, 365 días al año, conservando sus propiedades.

La realidad es que, en varias pruebas llevadas a cabo por estudiosos del sector que midieron el consumo real de energía y permiten , con y sin el dispositivo, tras enchufar el dispositivo en una vivienda y encender un aparato de aire acondicionado portátil, una pantalla de plasma de gran formato y una aspiradora, se ha visto que no se registra ningún ahorro de energía.

Para saber cómo ahorrar dinero día a día en casa existen varios mecanismos e ideas que se pueden encontrar a nuestro alcance, como cambiar las bombillas por bombillas de bajo consumo o por bombillas tipo led.

Por otro lado, analizando las tripas internas del aparato se vio que no ofrece ninguna tecnología revolucionaria. Se trata de un pequeño condensador que reduce ligeramente la intensidad de corriente que fluye en los cables pero que no tiene ningún efecto sobre el consumo de potencia “real”, es decir, sobre el consumo registrado por el contador, que es el que pagamos en la factura. Por lo tanto, ahorrar en las facturas eléctricas por este medio no es una vía posible. Para ahorrar energía en verano o en cualquier época del año contamos con otras ayudas como los créditos rápidos para solventar imprevistos o gastos extra.

Un dispositivo similar, pero con dimensiones mayores sería útil sólo en las empresas, que emplean el llamado corrección de factor de potencia, porque en sus contratos de suministro actuales se paga también por la potencia aparente.

Consumo de energía

La factura de la luz se divide en dos términos, por un lado uno fijo que corresponde a la potencia eléctrica contratada y se debe abonar independientemente del consumo, y por otro el término de energía que variará en función del consumo energético que se realice durante el periodo de facturación.

El uso de los aparatos eléctricos condicionarán la factura de la luz, por eso se debe conocer cuánto consume cada electrodoméstico que se utiliza en la vivienda y gestionar su uso para no malgastar energía ni pagar de más en la factura.

Para saber qué electrodoméstico consume más hay que tener en cuenta la potencia que necesita y el tiempo que se utiliza, ya que no será igual conectar un aparato que consuma mucho 5 minutos que una hora. De los electrodomésticos que generalmente hay en una vivienda la secadora es la que más consume con diferencia seguida por la vitrocerámica. Existen una gran cantidad de electrodomésticos que consumen muy poco entre los que se encuentran la televisión, el ordenador o las bombillas que tenemos en el domicilio. Aquí podréis encontrar una lista con los aparatos que menor consumo realizan y por los que menos pagar en la factura de la luz. Para ver más claro este proceso lo mejor es recurrir a una estimación, es decir calcular aproximadamente lo que consumiría una familia de cuatro miembros con una potencia contratada de 3.45kW en precio medio ponderado.

Basándonos en los datos anteriores el consumo total de una familia en un mes sería de 254,9528 kWh. Para conocer el importe que supondría habría que multiplicar el consumo de kWh de un mes por el precio del kWh que tenga cada compañía eléctrica establecido en ese momento en el mercado libre.

¿Cómo calcular mi consumo de energía?

El consumo de energía eléctrica se mide en KWh siendo:

K = kilo = 1000

W = watts = vatio = unidad de potencia

H = hora = unidad de tiempo

Un Kilovatio hora (KWh) es el equivalente a mantener un consumo de potencia de 1000 vatios durante una hora.1000 watios es el equivalente a 10 lámparas de 100 vatios encendidas al mismo tiempo. El kWh es la unidad de medida que utilizan las empresas eléctricas para cobrar lo que consumen los usuarios y la forma conveniente de expresar un consumo energético, en todos los casos se refiere a la cantidad de energía consumida durante un periodo determinado, por ejemplo:

1 KWh consumido durante 10 horas por día, que es el equivalente a mantener encendidas 10 lámparas de 100 vatios durante 10 horas continuas o interrumpidas, nos da por resultado un consumo de energía de 10 KWh/día, que si a su vez mantenemos constante durante los 30 días de un mes tendremos un consumo energético de 300 kWh/mes.

En definitiva si tuviéramos conectado un medidor de energía eléctrica nos cobran, mensualmente un total de 300 kWh de energía consumida al precio establecido según la tarifa vigente, más gastos e impuestos.

Objective

Main objective: To design a device to save energy in homes.

Particular objective: To build and program a device to avoid the waste of energy in homes.

Justification

Energy is a resource sometimes indispensable in our daily life.
Nowadays many people, due to forgetfulness or carelessness, leave their electronic devices connected to the electrical power. This generates a great waste of energy inside their homes, as well as an increase in their electricity bill.
Besides the great waste of electricity, leaving electronic devices without using them, over time can present different damages thanks to the overload of energy generating with this, the total damage of the device.
That is why we decided to design a device that works independently with the aim of avoiding waste as damage.

Hypothesis

If we can design, build and program a device to save energy, then the  electricity will be blocked for devices that are connected after a certain period of inactivity.

Method (materials and procedure)

Procedure

First stage

1.- Connect the red cable of the recycled loader to the positive of the project table

2.- Connect the black wire of the recycled material to the negative of the project table

Second stage

1.- Connect the switch to the positive

2.- Connect terminal 2 of the interruptor to the anode of a rectifying diode

3.- Connect the diode cathode to the 20 k resistor

4.- Connect the parallel to the resistance of the rectifier diode

5.- Connect the positive electrolytic capacitor to the junction between r1 and d2

6.- Connect the negative of the electrolytic capacitor to the negative of the project table

7.- Connect the resistance of 1k to the junction between d1 and r1

8.- Connect the resistance to the Led diode by the anode

9.- Connect the cathode of the Led diode to the negative of the project table

10.- Connect the rectifier diode at the junction point of r1 and c1

11.- Connect the anode of the diode with the 220k resistor

12.- Connect the resistance to the negative of the project table

13.- Connect the rectifier diode at the junction point of r3, d1 and r1

14.- Connect the terminals of the relay coil with the terminals of d4 (both)

15.- Connect the base of the transistor (q2) with the connection point of r2 and d3

16.- Connect the emitter with the base of the transistor

17.- Connect the collector with the collector of the transistor

18.- Connect the emitter with the negative of the project table

19.- Connect to junction point d4 and RL4 with the junction point of q1 and q2 in its collector

Third stage

1.- Connect the negative current sensor with the negative pole of the project table

2.- Connect the positive of the current sensor with the “normally open” terminal of the relay

Fourth stage

1.- Connect the current sensor with the multi-contact plug.

Method Gallery

Results

We got a circuit of approximately 20 centimeters long by 8 centimeters wide, which consists of 4 stages.

Once the device detects a low level of electrical voltage, it counts of 1 and a half minutes  to cancel the passage of energy to the connected device, decreasing its consumption.

This device has an approximate cost of $ 200.

Results Gallery

Discussion

Our research was aimed to design, build and program a device for saving energy in homes,since currently  the devices available in the market have a high cost.

It can be seen that the device we performed is very different from the commercial ones.

It has a simple procedure; being more accessible to the public.

Conclusions

We were able  to design, build and program a device to save energy in homes.

The device worked as expected, the 4 stages managed to comply with its operation correctly.

The cost of building and programming the device is an accessible investment for all individuals.

Bibliography

• Concepto, definición de, Definición de energía, disponible en: http://conceptodefinicion.de/energia/, consultado el 6 de febrero de 2018.
• CFE, Consejos para ahorrar energía, disponible en: http://www.cfe.gob.mx/casa/4_informacionalcliente/paginas/consejosparaahorrarenergia.aspx, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Qué bueno Blog, Toda la verdad sobre aparatos para ahorrar luz, disponible en: https://www.quebueno.es/blog/toda-la-verdad-sobre-los-aparatos-para-ahorrar-luz, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Comparatarifasenergia.es, Consejos Prácticos para ahorrar energía, disponible en: http://www.comparatarifasenergia.es/info-energia/ahorrar-energia, consultado el 6 de febrero de 2018.
• Comparador de luz Selectra, Consumo de energía por electrodoméstico, disponible en: https://comparadorluz.com/faq/consumo-electrico-electrodomesticos, consultado el 6 de febrero de 2018.