EL TRANSFORMADOR ELECTRICO

EL TRANSFORMADOR. Se denomina transformador a una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo constante la frecuencia.
La potencia que ingresa al equipo no varía en el caso de un transformador ideal (sin perdidas) pero las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
Su funcionamiento se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio.
Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado “terciario”, de menor tensión que el secundario.

TRANSFORMADORES DE POTENCIA Son los que se utilizan para subestaciones y transformación de energía en media y alta tensión. Se aplican en subestaciones, centrales de generación y usuarios de grandes potencias. Se construyen en potencias, voltajes y frecuencias estandarizadas según la región o país en donde va trabajar. A continuación detallo los dos principales tipos de transformadores de potencia:

TRANSFORMADORES TIPO SECO Se utiliza en interiores, donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendios imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislamiento clase F utilizándose resinas epoxi como medio de protección de los arrollamientos siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación.

TRANSFORMADORES EN ACEITE Se caracterizan principalmente por que el núcleo ferromagnético se encuentra totalmente sumergido en aceite, consta de un tanque con tapa, intercambiadores de calor, bombas y cubículo para el aceite.

DAÑOS MAS FRECUENTES EN LAS CIMENTACIONES

Tanto los daños que afectan a la cimentación, como los que pueden afectar a la estructura de un edificio, deben ser reparados inmediatamente, ya que pueden terminar por provocar el derrumbe del mismo.
El terreno sobre el que está construido un edificio se deforma al recibir el peso de este. Los daños surgen cuando la deformación es muy grande o cuando no se deforma por igual y se hunde más unas zonas que otras, provocándose asientos diferenciales.
Socavamiento de la cimentación por la acción del agua.
Es un daño relativamente frecuente, producido por una pérdida de agua en las tuberías del saneamiento que discurren bajo el edificio. El agua que se pierde arrastra el terreno que encuentra y provoca la socavación de los cimientos, quedando estos en falso, fracturándose y hundiéndose.
Cimentación apoyada sobre rellenos mal compactados.
Ocurre cuando se construye sobre un terreno que previamente ha servido como vertedero y no ha sido debidamente compactado. El vertido puede haberse producido en toda la superficie sobre la que se edifica o solo en zonas del inmueble (por ejemplo, se han rellenado hoyos de mediano o gran tamaño para aplanar el terreno).
Si el vertido no se ha compactado debidamente, la cimentación que se construya sobre él, se hundirá y provocara serios problemas.
Hundimientos por cuevas bajo la cimentación.
A veces se construye un edificio sobre una cueva natural o bien realizada por el hombre y perteneciente a alguna antigua edificación derruida. Puede suceder que el techo de la oquedad o de la cueva cedan por el peso de la cimentación y dañen seriamente la cimentación y al edificio.
Otras Causas
Otras causas menos comunes, pueden sobrevenir a causa del deterioro de los materiales de la cimentación, incremento de las cargas que puede soportar el inmueble, arcillas expansivas, etc.
Empuje del agua sobre muros de contención.
Si el terreno contenido por este tipo de muros se encharca de agua y se satura debido a un fallo en el drenaje del mismo, el muro deberá resistir además del peso del terreno, el peso del agua que lo satura, siendo muy probable que se produzca su fractura.
Los daños de la cimentación terminan por afectar a las estructuras de los edificios, apareciendo grietas de cuyo estudio se pueden deducir las causas que los han originado y su solución.
La cimentación de un edificio se repara recalzándola. La solución consiste en hacer más grande su superficie de contacto con el terreno, para que la fuerza que ejerce sobre él sea menor y no haya problemas. Dado que los cimientos de un edificio no pueden dejar de trabajar, lo primero que hay que hacer antes de reparar una zona de la cimentación, es transmitir las cargas que soportan, a un elemento provisional, que la reparta a otros puntos de la estructura o al terreno. Una vez logrado, se construye una cimentación nueva, más amplia, o se agranda la existente, sin demolerla.
Otra solución seria, si el terreno es de muy mala calidad y no permite los trabajos antes descritos, transmitir la carga a capas del terreno más profundas y más resistentes, mediante pilotes, columnas de hormigón armado que se atan a la cimentación existentes.
Otra solución para reparar unos cimientos que están cediendo, consistiría en aumentar la resistencia del propio terreno mediante la inyección de lechadas de cemento, colocación de drenajes, etc.

COMO EL AIRE ACONDICIONADO CAMBIO EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO

La invención de “Refrigeración Artificial” por Willis Carrier en 1902, marco un punto de inflexión en la construcción y en la arquitectura industrial que vendría después.
El “Aire Acondicionado” permitió la construcción de los modernos rascacielos, pero también dio origen a la crisis ambiental y de energía que ahora padecemos.
Los edificios modernos, no pueden sobrevivir si no están conectados a equipos de AA. Y el fetichismo por el cristal, el acero y el aire acondicionado en el diseño de rascacielos continúa a una escala sin precedentes alrededor mundo.
Lo más dañino de este cambio, han sido los costos en energía y emisiones de carbón a la atmósfera que han generado. En Estados Unidos, el acondicionamiento del aire, contribuye con medio billón de toneladas métricas de dióxido de carbón. Es por ello que los arquitectos que son conscientes del impacto al medio ambiente, están diseñando construcciones, con mayor acceso a luz y ventilación natural, los estándares impuestos a las construcciones con certificación LEED, son un ejemplo de estas nuevas prácticas.

PLANTAS DE EMERGENCIA

Los imprevistos del suministro de energía eléctrica en instalaciones industriales pueden traer perdidas monetarias debido a la disminución de los tiempos productivos, mientras que perturbaciones de alto o bajo voltaje pueden provocar afectaciones a equipos. Inconvenientes como estos pueden superarse con plantas de emergencia a base de moto generadores que entran en funcionamiento al producirse interrupciones o variaciones del suministro eléctrico, siendo muy útiles cuando se requiere tiempos de respaldo prolongados de autonomía de energía.
Las plantas de emergencia de acuerdo al tipo de arranque, se pueden clasificar, en automáticas o manuales.
Las plantas automáticas arrancaran una vez que se interrumpa la corriente, sin necesidad de que se accionen, mientras que las manuales requieren de un interruptor para el arranque. Lo más común es contar con una planta de arranque automático para fines industriales, lo que evitara riesgos de perdida de operación y productividad.
Comúnmente las plantas de emergencia usan motores que funcionan a base de combustibles, que pueden ser gasolina, diésel, gas o biofuel. Las plantas de combustibles dual o biofuel actúan mediante un sistema de conversión, que permite la operación de motores con una mezcla de gas natural y diésel, las ventajas es que no modifican el desempeño del motor, no reducen la potencia del motor y permiten ahorro en combustibles basado en la oferta del mercado entre diésel y gas, entre otras. Un motor diésel funciona mediante la ignición del combustible al ser inyectado con alta presión en una cámara de combustión, que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de auto combustión, sin necesidad de chispa como en los motores de gasolina, de tal manera que comparados con los motores de gasolina, la principal ventaja de los motores diésel es su bajo costo de operación, debido al precio del combustible que necesita para funcionar.
La determinación del tamaño o capacidad del generador, se definirá en base a estimaciones de la potencia necesaria para cubrir las necesidades de las instalaciones presentes y las futuras que pudieran existir, tiempo de operación continua, los equipos o instalaciones que deben de seguir funcionando en caso de interrupciones de energía eléctrica, zonas que deben continuar con iluminación, como puede ser rutas de emergencia, etc.

COMO ELEGIR UNA EMPRESA CONSTRUCTORA

La CONSTRUCTORA es la responsable de la correcta ejecución de una obra. . La constructora, es la que tiene la obligación del resultado. Es decir entregar la obra tal y como se ha proyectado.

Un error muy común, es elegir a la constructora “solo por el precio mas barato”. El presupuesto es uno de los factores para tomar la decisión, pero no el único. El dinero que ahorres por un presupuesto mas barato, te puede resultar a la larga mas caro, por errores incurridos en la construcción

Si eliges una constructora por un precio muy, muy bajo, es probable que algo falto al presupuestar y es una señal segura de problemas futuros. O bien te traerá miles de tareas “Adicionales” o te hara la obra muy rápido por que no le dan los números o mil cosas diferentes que pueden pasar.

Un punto de vital importancia a la hora de comparar presupuestos de diferentes constructoras, es haberles dado una lista de las tareas a realizar y de los resultados que esperas. Esto se conoce como “Catalogo de conceptos”, de esta manera, todos te cotizaran lo mismo. Si todos presupuestan como les parece, será un tremendo caos para poder compararlos.

Hacer lo anterior es laborioso, pero bien vale la pena y a la larga ahorraras dinero, pero sobre todo dolores de cabeza.

Te presentamos a continuación, errores garrafales cometidos por constructoras económicas, pero no profesionales.

QUE ES LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA?

La arquitectura bioclimática consiste en el diseño de edificios teniendo en cuenta las condiciones climáticas, aprovechando los recursos disponibles (sol, vegetación, lluvia, vientos) para disminuir los impactos ambientales, intentando reducir los consumos de energía.
La arquitectura bioclimática está íntimamente ligada a la construcción ecológica, que se refiere a las estructuras o procesos de construcción que sean responsables con el medioambiente y ocupan recursos de manera eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. También tiene impacto en la salubridad de los edificios a través de un mejor confort térmico, el control de los niveles de CO2 en los interiores, una mayor iluminación y la utilización de materiales de construcción no tóxicos avalados por declaraciones ambientales.
Una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro e incluso llegar a ser sostenible en su totalidad. Aunque el costo de construcción puede ser mayor, puede ser rentable, ya que el incremento en el costo inicial puede llegar a amortizarse en el tiempo al disminuirse los costos de operación.

QUE ES MEJOR PARA LA TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA, CORRIENTE ALTERNA (CA) O CORRIENTE CONTINUA (CC)?

Para la transmisión de energía sobre grandes distancias, lo más importante, es el alto voltaje. Entre mas alto el voltaje, menor serán las perdidas resistivas en el cable. Por esa razón los voltajes en las líneas de transmisión, son de varios miles de volts y se bajan por medio de transformadores en los puntos de uso.

Es más económico subir o bajar los voltajes en CA que en CC, por tal razón, los proveedores como CFE utilizan CA para transportar la energía.

Sin embargo la CA tiene otro problema, en comparación con la CC, pérdidas inductivas y capacitivas de los cables de transmisión, originados por la frecuencia (50 o 60 HZ) a la que se transporta, en la CC la corriente fluye en una sola dirección todo el tiempo, de tal manera que las perdidas inductivas y capacitivas son despreciables.

Para resumir, la CC es mejor para la transmisión de energía a largas distancias, pero sus sistemas menos eficientes y más costos para subir o bajar el voltaje, hacen que las compañías generadoras de energía, prefieran la CA.

ACONDICIONAMIENTO DE AIRE-CUARTOS LIMPIOS VS SISTEMAS CONVENCIONALES

El diseño de cuartos limpios, comprende mucho más que el control tradicional de temperatura y humedad.

El diseño debe considerar aspectos tales como: control de partículas, descargas electrostáticas, contaminantes gaseosos, las trayectorias del flujo de aire, presurización y aspectos de Ingenieria industrial.

La meta principal de un buen diseño de cuarto limpio, es el CONTROL DE PARTÍCULAS.

El tamaño de estas partículas, varia en el rango de 0.001 a varios cientos de micrones..

Las partículas de diferente tamaño, se comportan en forma diferente como respuesta al movimiento del aire dentro del cuarto. Por ejemplo, en un cuarto de 8 pies de altura, una partícula en el rango de los 50 micrones, se lleva hasta 60 segundos en asentarse, mientras que una partícula de 1 micrón, puede llevarse hasta 15 horas en asentarse. Las partículas mayores a 5 micrones se asientan rápidamente, a no ser que se vean afectadas por un flujo de aire.

Un cuarto limpio difiere de un cuarto ordinario con aire acondicionado, de tres maneras principales.

1.-CANTIDAD DE AIRE SUMINISTRADO.

La cantidad de aire suministrado, constituye un aspecto importante en el control de partículas. Los sistemas ordinarios de aire acondicionado, están diseñados para 0.5 a 2 cambios de aire por hora, en contraparte, un cuarto limpio puede tener desde 10 cambios de aire por hora, hasta 600 dependiendo del nivel de limpieza requerido y evitar el asentamiento de partículas.

2.-USO DE FILTROS DE ALTA EFICIENCIA (HEPA)

Los filtros HEPA, se utilizan para filtrar el aire que entra al cuarto y asegurar la remoción de pequeñas partículas.

Los filtros HEPA, se instalan en los puntos de descarga de aire al cuarto. El cuarto se presuriza para asegurar que el aire no filtrado de áreas adyacentes, se introduzca al ambiente controlado del cuarto.

3.-PRESURIZACIÓN DEL CUARTO.

El cuarto limpio se presuriza positivamente en relación con las áreas adyacentes. Esto se logra al suministrar mas aire y extrayendo menos.

La preocupación principal en un cuarto limpio, es que las partículas se depositen en el producto y echen a perder el producto.

CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE COMEDORES INDUSTRIALES

• Número de empleados a servir por turno
• Área disponible para el comedor
• Tipo y capacidad de servicios auxiliares: Electricidad, agua, drenaje, vapor, etc.
• Ubicación de entradas y salidas de los empleados
• Ubicación de entradas y salidas del personal de servicio al comedor
• La construcción del comedor, deberá ser tal que evite riesgos de contaminación ambiental (malos olores, humo, hollín, polvo, etc.)
• Los acabados de construcción, deberán ser impermeables, resistentes al desgaste y a la corrosión
• Los pisos deberán tener una pendiente para que el drenaje sea eficaz
• En la unión de piso y paredes, deben haber zoclos cóncavos
• Las puertas deberán estar revestidas por ambos lados por láminas de metal, resistentes a la corrosión
• Los marcos de las puertas, deberán estar libres de fisuras que pudieran alojar suciedad e insectos
• Todas las ventanas, puertas y demás aberturas que podrían permitir la entrada de insectos, deberán estar protegidas por malla metálica o bien por cortinas de aire
• Considerar ventilación adecuada y/o aire acondicionado de ser posible.
• En cuanto a la iluminación natural, se recomienda que la superficie de ventanas y tragaluces, no sea menor de 15% del área del piso que iluminen
• La iluminación natural, se deberá complementar con luz artificial y en ambas formas, el nivel mínimo de iluminación, será de 220 luxes.

CUBIERTAS TRIDIMENSIONALES PARA EQUIPOS AUXILIARES

Generalmente, cuando se requiere construir una cubierta para proteger en exteriores, equipos tales como compresores, generadores de vacío, materiales residuales o peligrosos, etc, recurrimos a estructuras metálicas tradicionales, que son pesadas, costosas, tienen que fabricarse en sitio y muy probablemente por su peso, requieren de cimentaciones aisladas.

Una alternativa moderna, para este tipo de cubiertas, son las estructuras tridimensionales, por las ventajas que presentan, tales como: rapidez de construcción, se prefabrican en taller, no requieren de soldadura en sitio, son más ligeras, pueden cubrir grandes claros, que no son posibles con estructuras tradicionales y en la mayoría de los casos, no requieren de cimentaciones aisladas, a continuación presentamos algunos ejemplos.