Bonus Changes

La aplicación web muestra los datos sobre el estado de operación del sistema en tiempo real o los datos que se tienen almacenados en la base de datos según el usuario lo considere pertinente. El envío de datos desde los diferentes dispositivos se ha configurado de manera inicial para que se realicen cada 60 s, tiempo que se considera adecuado para no ralentizar el sistema. A continuación se muestran las pruebas de uso del sistema GEDE, para sus módulos CFA y SCC, tomando como base diferentes tipos de cargas y su comportamiento, soportado con la GEDE- UCP.

Pruebas de Operación de los módulos GEDE- SCC Modo manual:

Para verificar la forma como operan los módulos GEDE- SCC con control manual, se realizaron 20 ensayos prendiendo y apagando, los dispositivos de cada salida, dando un tiempo de demora en promedio de 1 s.

Modo semiautomático:

Con el objeto de analizar el comportamiento de consumo de los dispositivos en horas valle, se realizó una prueba que consistió en colocar durante 1 día, cada módulo con diferentes cargas como: decodificador televisor 1, decodificador televisor 2, horno microondas y nevera, las anteriores cargas se seleccionaron ya que habitualmente permanecen conectadas, consumiendo energía. Con la aplicación web se seleccionó el periodo de tiempo para que se encendieran y/o apagaran. Previamente se midió el consumo de energía de las cargas durante el mismo periodo para realizar las respectivas comparaciones. La Tabla 4.6, muestra los resultados de la prueba, logrando ahorros aproximados de 240,12 kWh/año por usuario.

GEDE -SCC Tipo Salida de carga

Periodo de tiempo

Modo semiautomático Ahorro con GEDE

Apagado Encendido kWh/día kWh/mes

1 Decodificador televisor 1 23:00 5:00 horas 0,213 6,39

2 Decodificador televisor 2 23:00 5:00 horas 0,170 5,10

3 Horno microondas 22:00 6:00 horas 0,024 0,72

4 Nevera 2:00 5:00 horas 0,260 7,80

TOTAL 0,667 20,01

Tabla 4.6 Prueba operación semiautomática de los módulos GEDE-SCC Fuente: Autora

Pruebas de Operación del módulo GEDE- CFA

Las pruebas que se realizaron al módulo GEDE-CFA, consistieron en cambiar el tipo de carga dependiendo de los consumos de energía, verificando el comportamiento de las mismas cuando se realiza la conmutación de las fuentes de

73 alimentación en diferentes periodos de tiempo, se utilizó un inversor de onda pura para evitar armónicos, pues de lo contrario sería necesario utilizar factores de corrección. El protocolo de las pruebas se muestra en la Figura 4.21.

Figura 4.21 Protocolo pruebas de operación del módulo GEDE- CFA Fuente: Autora

Prueba No 1: Uso de Cargas menores a 10 W

Las cargas seleccionadas fueron tres cargadores de celular de 5 W de diferentes marcas. Para la prueba se conectó primero un solo cargador de celular, luego dos y finalmente tres. Durante diferentes instantes de tiempo se realizaron conmutaciones entre las fuentes de alimentación: Sistema Interconectado (SI) a Generación Distribuida (GD) y viceversa, para verificar que el sistema fuera capaz de medir la corriente y la tensión de manera adecuada. Se observó que al realizar el cambio de fuente, la carga no presentara modificación alguna en su funcionamiento. Una vez finalizada la prueba y analizando los promedios de las medidas eléctricas, se observa lo siguiente:

 El sistema GEDE muestra una medida inicial de corriente igual a cero en la fuente destino cuando hace la transición, lo cual está acorde con la lógica del proceso pues inicialmente no se está consumiendo energía de esa fuente, es necesario esperar hasta la primera lectura para tomar el dato.

 En relación con los niveles de tensión, cuando se cambia al sistema GD, son más altos que los del SI para cargas bajas, pues estos no producen caídas de tensión en los bornes del inversor que está configurado para una tensión de salida en vacío de aproximadamente 123 V.

 En las pruebas se logra observar que los consumos de los cargadores de batería dependen del estado de carga inicial de las mismas y de la marca del celular, lográndose determinar que en promedio el consumo durante la carga del celular es aproximadamente de 6 W.

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Prueba No 2: Uso de luminarias

La prueba se realizó con cargas más altas en iluminación, entre ellos: LED 4,7 W, LED 9,5 W, fluorescente compacta 26 W e incandescente de 60 W. Se efectuaron conmutaciones entre las fuentes: SI a GD y viceversa, en diferentes momentos, midiendo corriente y tensión, y observando el comportamiento de cada luminaria, incluido el posible destello que se presenta al realizar la operación. Después de realizar las pruebas, se observó lo siguiente:

 Para el caso de las luminarias LED y fluorescente compacta, el nivel de corriente es bajo en comparación con la luminaria incandescente probada.

 En relación con los niveles de tensión se observa en la experimentación que cuando las cargas son pequeñas el nivel de tensión y corriente de la carga de la GD es mayor que el del SI, y también se aprecia que cuando se conecta la luminaria incandescente, la tensión en las dos fuentes tiende a ser semejante, por efecto de la caída de tensión en la salida de inversor.

 En cuanto a los destellos, no se observaron en ninguno de los veintiocho (28) procesos de conmutación.

Prueba No 3: Uso de cargas sensibles a cambios de tensión

En esta prueba se utilizaron cargas sensibles a los cambios de tensión, específicamente un televisor LED de 32 pulgadas @ 120 W y un computador de escritorio 50 W, según las placas de los respectivos fabricantes. Se siguió el mismo protocolo de pruebas, pero teniendo especial atención en el comportamiento de las cargas, es decir, si los dispositivos presentaban algún tipo de destello o interrupción cuando se realizaban las conmutaciones entre las fuentes: SI a GD y viceversa, en diferentes momentos.

En este caso, aun cuando las cargas son sensibles a los cambios de tensión, no se observó ningún tipo de destello ni mal funcionamiento, especialmente en el computador que en ningún momento se reinició. En el caso del televisor, la placa del fabricante informa una potencia de 120 W; sin embargo, durante las pruebas la potencia promedio fue de tan solo 98 W. En el caso del computador aparece una situación diferente pues el fabricante menciona una potencia de 50 W y durante la prueba se observa una variación considerable pues varía en un rango de 46 W a 75 W, esto se puede atribuir a los diferentes procesos que el computador realiza. Los resultados de las pruebas realizadas se observan en el Apéndice 14. Finalmente, se tenía previsto realizar pruebas de conmutación de fuentes con una carga de gran tamaño, como la plancha; sin embargo, la potencia de este dispositivo es de aproximadamente 1 kW, haciendo que conectarla al sistema de baterías pueda ponerlo en riesgo, por llevarlo al límite de su capacidad, ya que el inversor del prototipo que es de 1 kW en onda pura a 120 V. Otra consideración es que no sería recomendable realizar el consumo de la energía disponible en las baterías para utilizar este electrodoméstico pues consumiría en poco tiempo la energía almacenada. Esto no quiere decir que el sistema GEDE no se pueda emplear en cargas de potencia superior a 1 kW; sin embargo, el prototipo

75 desarrollado como caso de estudio en esta investigación presenta esa limitación y por lo tanto no se realizaron pruebas que pudieran afectar su integridad. La Tabla 4.7 presenta los principales resultados de las pruebas realizadas al módulo GEDE- CFA. Promedio diferencia cambio Tensión (V) Nivel tensión estable Promedio diferencia cambio Corriente (A) Nivel corriente estable Apagado cargas Destellos cargas Estabilidad módulo GEDE-CFA Prueba 1 1.883 Si 0.09 Si No No Si Prueba 2 1.680 Si 0.009 Si No No Si Prueba 3 1.155 Si 0.035 Si No No Si

Tabla 4.7 Resumen de resultados de las pruebas efectuadas al módulo GEDE-CFA Fuente: Autora

4.5.4

Comparación de funcionamiento con algunos sistemas de