1.6: Uso de Energía de Electrodomésticos

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Cálculo del uso de energía

En la sección anterior se introdujo la fórmula para calcular la potencia como

\[ Power = \dfrac{ Energy }{ Time } \]

y por lo tanto

\[ Energy = Power * Time \]

donde el tiempo es la duración del uso. Esta fórmula se puede modificar ligeramente para dar una fórmula para el consumo de energía por día, es decir,

\[ \dfrac{ Energy \, Consumption }{ day } = (Power \, Consumption) * \dfrac{ Hours \, Used }{day} \]

donde

El consumo de energía tiene unidades de kWh (como en las facturas de servicios públicos)
El consumo de energía tiene unidades de W
Horas utilizadas por día es el número de horas que se utiliza el aparato

Dado que queremos medir el consumo de energía en kWh, debemos cambiar la forma en que se mide el consumo de energía de vatios a kilovatios. Eso lo sabemos$ 1 kWh = 1,000 Wh $, así podemos ajustar la ecuación 1.6.3 a

\[ \dfrac{ Energy \, Consumption \, (kWh) }{ day } \, = Power \, Consumption \, (W) * \dfrac{ kW }{1000 \, W} * \dfrac{Hours \, Used}{day} \]

Ejemplo 1

Si usas un ventilador de techo (200 watts) durante cuatro horas diarias, y durante 120 días al año, ¿cuál sería el consumo anual de energía?

Contestar

Usando la ecuación 1.6.4,

\[ \dfrac{Energy \, Consumption}{day} = \dfrac{200}{1000} * \dfrac{4 \, hrs}{day} = \dfrac{0.8 \, kWh}{day} \nonumber\]

La energía utilizada durante 120 días es

\[ Energy \, Consumption = \dfrac{0.8 \, kWh}{day} * 120 \, days = \bf 96 \, kWh \nonumber\]

Ejemplo 2

Usando los resultados del Ejemplo 1, si el precio por kWh para la electricidad es de $.0845, ¿cuál es el costo anual para operar el ventilador de techo?

Contestar: \[ Annual \, Cost = 96 \, kWh * \dfrac{\$0.0845}{kWh} = \bf \$8.12 \nonumber\]

Ejemplo 3

Si usa una computadora personal (120 Watts) y monitor (150 Watts) durante cuatro horas al día, y durante 365 días al año, ¿cuál sería el consumo y costo anual de energía?

Contestar

\[ \dfrac{Energy \, Consumption}{day} = \dfrac{120 + 150}{1000} * \dfrac{4 \, hr}{day} = 1.08 \dfrac{kWh}{day} \nonumber\]

\[ Annual \, Energy \, Consumption = 1.08 \dfrac{kWh}{day} * 365 \, days = \bf 394.2 \, kWh \nonumber\]

\[ Cost = 394.2 \, kWh * \dfrac{\$0.0845}{kWh} = \bf \$33.30 \nonumber\]

Vataje de localización

La mayoría de los electrodomésticos tendrán su potencia estampada en la parte inferior o posterior o en la “placa de identificación”. Esta potencia denota la potencia máxima consumida por el aparato. Dado que muchos electrodomésticos tienen un rango de ajustes (por ejemplo, el volumen de los altavoces), la cantidad real de energía consumida depende de la configuración utilizada en cualquier momento.

Un refrigerador, aunque se “enciende” todo el tiempo mientras se usa, en realidad se enciende y apaga a un ritmo que depende de numerosos factores, como qué tan bien está aislado, cuáles son las temperaturas ambiente y del congelador, con qué frecuencia se abre la puerta, si las bobinas están limpias, si se descongela regularmente, y cómo bien los sellos de la puerta funcionan.

En el cuadro 1.6.1 se muestra el consumo de energía de algunos electrodomésticos típicos.

Cuadro 1.6.1. Consumo de energía

Appliance	Vatiaje (rango)
Radio reloj	10
Cafetera	900 - 1200
Secadora de ropa	350 - 500
Lavavajillas	1200 - 2400
Secador de pelo	1200 - 1875
Horno microondas	750 - 1100
Laptop	50
Refrigerador	725
TV DE 36"	133
Tostador	800 - 1400
Calentador de agua	4500 - 5500

Amperios y Voltaje

Si la corriente en lugar de la potencia está listada en un aparato, se puede estimar la potencia multiplicando la corriente (en amperios) consumida por la tensión utilizada por el aparato. La mayoría de los electrodomésticos en Estados Unidos usan 120 voltios. Los electrodomésticos más grandes, incluyendo secadoras de ropa y estufas eléctricas, usan 240 voltios.

Si no se listan ni la corriente ni la potencia, se puede utilizar un amperímetro para encontrar la corriente que fluye a través del aparato. Las tiendas que venden electrónica suelen tener amperímetros. Use el amperímetro mientras el aparato está funcionando para obtener la corriente en esa instancia.

Cargas fantasma

Muchos electrodomésticos seguirán consumiendo una pequeña cantidad de energía incluso cuando estén “apagados” y aumentarán el consumo de energía del electrodoméstico en unos pocos vatios por hora. Esto ocurre en la mayoría de los electrodomésticos que usan electricidad, como televisores, VCR, equipos de música, computadoras y electrodomésticos de cocina.

Las cargas fantasma se pueden evitar desenchufando el aparato o enchufándolo a una regleta de alimentación y cortando toda la energía del aparato con el interruptor de regleta de alimentación.