Repositorio Institucional de Documentos

                !"#   INDICE ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -1- INDICE. INDICE. ....................................................................................................................................... 1  1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO. ...................................................................... 3  1.1 E NUNCIADO Y OBJETIVOS DEL PROYECTO . ........................................................................... 3  1.2 ANTECEDENTES . ................................................................................................................. 3  1.2.1 Potencia Eléctrica. .................................................................................................... 3  1.2.1.1 Magnitudes empleadas en potencia eléctrica. ............................................................... 3  1.3 E TAPAS EN EL DESARROLLO DEL PROTOTIPO . ...................................................................... 5  1.4 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE LOS CIRCUITOS NECESARIOS . .................................................. 6  1.5 CARACTERISTICAS GENERALES DEL MEDIDOR DE ENERGÍA . .................................................. 6  1.6 JUSTIFICACION DE LAS DECISIONES Y / O SOLUCIONES TECNICAS ADOPTADAS . ........................ 7  1.6.1 Transformador de Tensión. ....................................................................................... 7  1.6.2 Circuito de Medida de Potencia. ............................................................................... 7  1.6.3 Transformador de Intensidad. ................................................................................... 7  1.6.4 Tarjeta de Adquisición de datos. ............................................................................... 8  1.6.5 Software de procesamiento de los datos. ................................................................. 8  2. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA. .......................................................................... 9  2.1 F UNCIONAMIENTO GENERAL DEL MEDIDOR . .......................................................................... 9  2.2 B LOQUES DEL SISTEMA ..................................................................................................... 10  2.2.1 Sistema de Alimentación. ........................................................................................ 10  2.2.2 Transformador de Intensidad. ................................................................................. 10  2.2.3 Circuito Integrado de Medida. ................................................................................. 11  2.2.4 Tarjeta de Adquisición de Datos ............................................................................. 11  2.2.5 Software .................................................................................................................. 12  3. DESARROLLO DE LOS BLOQUES DEL SISTEMA. ......................................................... 14  3.1 F UENTE DE ALIMENTACION . ............................................................................................... 14  3.2 T RANSFORMADOR DE INTENSIDAD . .................................................................................... 15  3.2.1 Transformador de Intensidad. (TA/151100) ............................................................ 15  3.2.1.1 Densidad de corriente J. ............................................................................................... 17  3.2.1.2 Cálculo sección cable primario T.I. ............................................................................... 18  3.2.1.3 Cálculo número de espiras arrolladas al primario del T.I. ............................................. 19  3.3 BLOQUE CIRCUITO INTEGRADO DE MEDIDA ......................................................................... 20  3.3.1 Descripción Funcional del Cálculo de Potencia. ..................................................... 23  3.3.2 Cálculo de los Componentes Externos del Circuito de Medida. ............................. 24  CONDENSADORES. ................................................................................................................ 25  RESISTENCIAS. ....................................................................................................................... 26  3.3.3 Potencia. Energía. Quantum de Energía –E 0 -. Cálculo de R ADJ . ............................ 27  3.3.4 Ajuste de la Frecuencia de Salida en el Laboratorio. .............................................. 30  3.3.5 Salida Pulsos FOUT1 del Optoacoplador. Entrada Tarjeta Velleman. ................... 31  3.4 TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS...................................................................... 32  3.4.1 Introducción a la DLL para la tarjeta interface USB K8055. .................................... 35  3.4.2 Resumen de los procedimientos y funciones de la K8055.DLL. ............................ 36  3.4.3 Usar la K8055.DLL en Visual Basic. ...................................................................... 43  3.5 SOFTWARE “MYOPENLAB”. ....................................................................................... 44  4. FABRICACIÓN DE LAS PLACAS. ...................................................................................... 67  4.1 I MPRESIÓN DEL CIRCUITO EN LA PLACA . ............................................................................. 67  4.1.1 Insolado de la placa. ............................................................................................... 67  CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -2- 4.1.2 Revelado de la Placa. ............................................................................................. 68  4.2 A TAQUE ÁCIDO . ................................................................................................................ 68  4.3 L IMPIADO . ........................................................................................................................ 68  4.4 T ALADRADO DE LA PLACA . ................................................................................................ 69  4.5 S OLDADURA DE LOS COMPONENTES . ................................................................................. 69  5. ESTUDIO DEL CONSUMO ELÉCTRICO. ........................................................................... 70  5.1 TARIFAS ELÉCTRICAS . ....................................................................................................... 70  5.1.3.1 Tarifa 2.0 A y 2.1 A ....................................................................................................... 73  5.1.3.2 Tarifa 2.1 DHA y 2.1 DHA ............................................................................................. 73  5.1.3.3 Tarifa 3.0 A.................................................................................................................... 74  5.2 PROCESAMIENTO DE LOS DATOS ALMACENADOS . ............................................................... 75  6. CONCLUSIONES FINALES. ................................................................................................ 80  7. BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................................... 81  8. ANEXOS. PLANOS. ............................................................................................................. 82  08.01 ESQUEMA GENERAL DE BLOQUES . ................................................................................. 82  08.02 ESQUEMA TRAFO DE INTENSIDAD . .................................................................................. 82  08.03 ESQUEMA MEDIDOR DE ENERGÍA . ................................................................................... 82  08.04 ESQUEMA DE CIRCUITO TARJETA VELLEMAN K 8055 USB . ................................................ 82  08.05 PLANO CIRCUITO IMPRESO MEDIDOR DE ENERGÍA . .......................................................... 82  08.06 PLANO CIRCUITO IMPRESO TARJETA VELLEMAN K 8055 USB . ........................................... 82  08.07 LISTADO COMPONENTES ( PLACA MEDIDOR SAMES ). ........................................................ 82  08.08 LISTADO COMPONENTES (T ARJETA VELLEMAN K 8055 USB ). ........................................... 82  ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -3- 1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO. 1.1 ENUNCIADO Y OBJETIVOS DEL PROYECTO. El presente proyecto tiene como objetivo el diseño, cálculo, desarrollo y construcción de un prototipo de Contador Eléctrico para el consumo y monitorización en tiempo real de una instalación de baja tensión de hasta 23 KW. 1.2 ANTECEDENTES. Se quiere contabilizar el consumo eléctrico mediante un Software (MyOpenLab) destinado a trabajar con tarjetas de adquisición de datos (Tarjeta K8055 USB Velleman). Este cálculo del consumo real eléctrico se realiza mediante el recuento de pulsos que recibe un circuito diseñado con un transformador de intensidad que envía el recuento a la tarjeta USB para procesarlos mediante el Software. 1.2.1 Potencia Eléctrica. Se define como el producto de tensión por corriente P = VI, y según sea la potencia mayor que cero o menor que cero la carga estará actuando como receptor (absorbiendo energía). 1.2.1.1 Magnitudes empleadas en potencia eléctrica. Potencia Activa: Se define como la potencia que se desarrolla íntegramente en la parte resistiva de la carga. P = U e . I e . Cos Siendo U e y I e la tensión y corriente eficaces que circulan por la carga. Potencia Aparente. Es la amplitud de la onda de potencia de la componente inductiva o capacitiva de una impedancia cualquiera. S = U e . I e Se trata de la magnitud más directa de medir y calcular. Potencia Reactiva. Se trata de la potencia que se desarrolla íntegramente en la parte inductiva o capacitiva de la carga. Q = U e . I e . Senϕ CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -4- Todas las potencias definidas tienen las mismas dimensiones, pero para diferenciarlas se les asignan distintas unidades: Potencia activa en Vatios [W] Potencia aparente en Voltio Amperios [VA] Potencia reactiva en Voltio amperios reactivos [VAR] Los valores de estas tres potencias se representan gráficamente como los lados del triángulo rectángulo del siguiente modo. S Q P Figura 1.1 Triángulo de potencias Los tres lados de este triángulo de la figura se pueden deducir: La parte real P es la potencia activa, Q es la parte imaginaria potencia reactiva y la suma vectorial de ambas, S, la potencia aparente. Una carga siempre tiene su componente resistiva e inductiva. En este caso el triángulo de potencia (figura 1.1). Según sea el tipo de carga y su componente inductiva variará (ϕ) desfase entre tensión y corriente produciendo un cambio también en la magnitud de las diferentes potencias. Así si el desfase aumenta, implica que la potencia activa disminuye mientras la potencia aparente y la reactiva aumentan respectivamente. Pero también la carga puede ser óhmico–capacitiva, en este caso el triángulo de potencias queda como observamos: P Q S Figura 1.2 Triángulo de potencias. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -5- De esta forma la potencia activa es siempre positiva (potencia útil), pero la reactiva y la aparente serán negativas. La variación de las magnitudes es similar a la carga óhmico-inductiva pero con signo negativo. 1.3 ETAPAS EN EL DESARROLLO DEL PROTOTIPO. A continuación se exponen de forma breve las diferentes etapas por las que se ha pasado en el diseño y desarrollo del aparato. Definición del equipo En esta primera fase se enumeran de forma precisa todas y cada una de las especificaciones que debe cumplir el equipo. En ella se plantean algunas alternativas eligiéndose aquellas más adecuadas para alcanzar el objetivo final. Diseño y construcción de los circuitos necesarios Después de haber definido claramente el equipo que queremos diseñar se procederá a realizar el diseño y la posterior construcción de la placa con el circuito integrado y el transformador de intensidad que nos ayudaran a probar los diferentes componentes utilizados y a comprobar el correcto funcionamiento del equipo. Diseño detallado de los circuitos y programas A continuación se definen los algoritmos y los esquemas que implementan y optimizan el sistema. En esta etapa se construye y prueba la placa que va a contener el aparato y se desarrolla el programa en MyOpenLab. Puesta a punto de los programas y circuitos Esta etapa consistió en verificar si el prototipo cumplía las especificaciones previstas. A la vista de los resultados se hacen las modificaciones necesarias. Es en esta fase donde se utilizo una estufa como resistencia que simulaba el consumo eléctrico de la instalación así podíamos ajustar el programa y afinar su medida. Diseño del prototipo En esta fase se construyen los circuitos impresos de los esquemas definitivos. El Software programado mediante Java en MyOpenLab funciona correctamente y se añade una interfaz gráfica para hacer más sencillo el funcionamiento para el usuario. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -6- 1.4 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE LOS CIRCUITOS NECESARIOS. Para llevar a cabo el desarrollo del proyecto se necesitarán diferentes tipos de circuitos electrónicos (aparatos de medida, fuentes de alimentación, montaje de tarjeta Velleman K8055...). - Se añadió un Transformador de Tensión CROVISA 230V/9V conectado a la red e integrado en el circuito diseñado. - Se hizo necesaria la construcción de un Medidor de energía (para la entrada proporcional de corriente al circuito especifico SAMES) basado en un trafo de intensidad SIRIO TA/151100 100A/0.2A que proporcionarán una corriente de salida proporcional a su relación de transformación. - Circuito de Medida de potencia A/D basado en el integrado especifico SA9102C el cual realiza el cálculo de tensión y corriente consumida, dándonos una salida de pulsos proporcional a la potencia consumida en la carga. Ha sido preciso diseñarlo, construirlo y calcular los componentes para correcto su funcionamiento dentro de los rangos de medida deseados. - Circuito control, cálculo y monitorización. Diseñado y construido mediante una Tarjeta K8055 USB Velleman de adquisición de datos. Es una tarjeta que nos posee dos entradas y dos salidas analógicas (0 a 5V), cinco entradas digitales y ocho salidas digitales. Además la alimentación de la propia tarjeta es mediante USB al PC. - El programa que se encarga de comunicarse con la tarjeta y procesar esos pulsos de energía es MyOpenLab, es un programa destinado a desarrollar aplicaciones para este tipo de tarjetas mediante Java. . 1.5 CARACTERISTICAS GENERALES DEL MEDIDOR DE ENERGÍA. Veamos las especificaciones que debe cumplir el equipo. Antes de la construcción del prototipo tenemos que precisar las características principales del mismo, potencia que va a medir, en nuestro caso será la potencia de la instalación a la que se conecte y podrá ser de un máximo de hasta 23kW. La potencia del medidor de energía está determinada por la tensión de la Red (230V) y la intensidad del circuito primario del transformador de intensidad (100A). P max = 230V * 100A = 23000 W ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -7- 1.6 JUSTIFICACION DE LAS DECISIONES Y/O SOLUCIONES TECNICAS ADOPTADAS. Vamos a nombrar las diferentes decisiones adoptadas en la realización de las distintas partes de este proyecto considerándose, en su caso, las diferentes alternativas que se nos han planteado y hemos tenido que solucionar. En todo el desarrollo del proyecto se ha intentado a la hora del diseño del mismo y luego en su construcción sobre todo; la fácil obtención, estandarización, suministro y rapidez de todos los componentes usados para el mismo. Principalmente fue esto lo que marco un poco el cálculo del circuito del medidor de energía porque en base a este prototipo puede haber la posibilidad de realizar contadores de consumo eléctrico posteriores. 1.6.1 Transformador de Tensión. El sistema de alimentación es el encargado de proporcionar una tensión continua a los distintos componentes de nuestro sistema a partir de la tensión de red (230V). Por lo que a partir de la tensión de red, y utilizando un atenuador conseguiremos reducirla, para después y mediante un puente de diodos rectificaremos, y por último, con condensadores disminuiremos el factor de rizado. En la salida del circuito secundario del transformador de tensión CROVISA 230V/9V obtenemos una tensión de 9V que será la que alimentará al circuito impreso. 1.6.2 Circuito de Medida de Potencia. Es el circuito central del proyecto y en el que se van a basar todos los demás es un circuito de medida de potencia basado en un integrado específico de la casa Sames. Dentro de todos los integrados que tienen, el elegido fue concretamente el SA9102C para medida de potencia ya que operaba en una amplio rango de temperaturas, usando como sensores de corriente, transformadores de intensidad. El circuito impreso está colocado dentro de una caja de Carril DYN para facilitar su instalación en la industria o empresa que se quiera probar. 1.6.3 Transformador de Intensidad. De todos los transformadores de intensidad de la casa SIRIO que hay, elegimos el SIRIO TA/151100 100A/0.2A ya que cuando el cable de la alimentación de la instalación circula por dentro del transformador de intensidad podrá circular con hasta 100A; de ese modo en el circuito secundario del transformador estaría entregando 0.2A que los recibirá el circuito de medida de potencia. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -8- 1.6.4 Tarjeta de Adquisición de datos. El circuito de medida está diseñado para que cuando reciba una cantidad de energía (kWH) el optoacoplador mandará un pulso con una frecuencia determinada a la tarjeta de adquisición de datos para que pueda procesarlo. En el mercado hay muchas tarjetas de datos, nosotros elegimos una de la marca Velleman modelo K8055 USB porque era un modelo muy comercial e incluía un buen soporte para su montaje y desarrollo de aplicaciones. 1.6.5 Software de procesamiento de los datos. Existen muchos programas para poder trabajar con tarjetas de datos, Sin embargo existe uno llamado MyOpenLab desarrollado especialmente para trabajar con la Tarjeta Velleman o la Tarjeta Arduino. Es un software libre y diseñado para desarrollar aplicaciones prácticas y reales con este tipo de tarjetas. El programa contiene unas librerías y una interfaz muy gráfica para poder diseñar de manera más fácil. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -15- I out = 2,8 VA/12.72 V = 220 mA Intensidad más que suficiente para la alimentación del circuito integrado de SAMES. Es muy importante haber ajustado este consumo ya que de ello va a depender las dimensiones del transformador a colocar. Observamos también que los trafos no trabajan en el límite de la zona de máxima potencia, por lo que no sufrirán grandes calentamientos, no siendo necesaria ventilación en la caja donde coloquemos las placas. 2. Rectificar la tensión de red. El nivel obtenido de tensión en el transformador se rectifica, utilizando para ello los puentes de 4 diodos (D1, D2, DZ1, DZ2), ver figura 3.1. Con esto, se tienen los semiciclos negativos de la onda de red simétricos respecto del eje de tiempos. Ambos semiciclos cuentan una tensión de pico de 9*√2 = 12,72 voltios, sin embargo hay que restar el valor de 1,4V que es el nivel de tensión correspondiente a la caída en el puente rectificador. Así pues a la salida del puente se obtiene una onda sinusoidal unipolar de 100 Hz, con un valor de aproximado de 11,32 voltios de pico. 3. Filtrar la onda rectificada. El filtrado se lleva a cabo con un los condensadores de 100µF/35V, ver figuras 3.1, tienen una función de filtrado y de atenuación del rizado obteniéndose así un nivel medio de continua, entorno a los 10 voltios para el regulador, con un pequeño rizado. Cuanto mayor es el valor de los condensadores C8 y C9, el rizado obtenido será menor, pero el pico de corriente de carga será también mayor, afectando directamente en el puente de diodos. El rizado depende de la corriente máxima que suministra cada estabilizador, y en función de la carga que tenemos conectada, esta corriente es de 20 mA, eligiendo un rizado de unos 2V como máximo, obtengamos el valor de los mismos: Figura 3.2. Cálculo Capacidad condensador. 3.2 TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD. 3.2.1 Transformador de Intensidad. (TA/151100) Los transformadores de corriente SIRIO TA/151100 para 50/60 Hz, este modelo concretamente esta preparado para la medida de corrientes nominales máximas por primario de 100A. Esta constituido por un núcleo de láminas y un alto número de espiras arrolladas en el secundario que con corrientes muy bajas CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -16- circulando por el mismo, en nuestro caso n 1-4 = 500 por lo que obtenemos en secundario obtenemos una I MAX = 0,2A, que va a resultar idónea, debido a que queda muy reducida, para nuestro circuito electrónico de medida. Estos transformadores trabajan en un amplio rango de temperaturas de -40ºC a +70ºC y tienen una tensión de aislamiento entre primario y secundario de 4 KV. Con el objetivo de conseguir una buena precisión y sensibilidad en la medición de la corriente, elegiremos este tipo de transformador dada su característica de permeabilidad del núcleo. Figura 3.3 Esquema transformador de intensidad. El número de espiras arrolladas en el primario va a ser proporcional al flujo en el secundario ya que hacemos trabajar al núcleo en zona lineal. Por lo que el flujo es lineal a la corriente medida que circula por el conductor arrollado en el orificio central del transformador de corriente, que actúa como bobinado de primario. Es posible, por tanto, medir la pequeña corriente de secundario y obtener una magnitud proporcional y entendible por nuestro circuito de medida haciéndola caer en una resistencia de precisión de baja potencia, valores de resistencia que luego más tarde calcularemos en el circuito de medida. Obtenemos de esta manera una tensión proporcional en secundario a la corriente que circula por el primario. Reduciendo así también la intensidad que el integrado recibirá ya que directamente no sería posible conectarlo a la carga. Ip Ru Vu Is Figura 3.4 Esquema equivalente trafo intensidad. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -17- CARACTERISTICAS TRANSFORMADOR DE CORRIENTE Código Ip/Is  Secundario n Salidas Ru Vu Precisión TA/151100 100/0,2 0,28 mm 500 1 - 4 20 4V ac 0.8% La serie TA estándar está compuesta por encapsulados de plástico ignífugo, según la norma UL 94 V 0, rellenos con resina sintética, proporcionándoles así:  Gran estabilidad térmica.  Protección mecánica.  Aislamiento galvánico superior a los 5 Kva. entre primario y secundario. Por lo que la red y sus posibles ruidos estarán aislados. Figura 3.5 Gama transformadores de Intensidad. El modelo usado TA/151100 tiene dos bornes en el secundario. Con este tipo de sensor obtenemos aislamiento entre el circuito de potencia donde conectamos la carga con la red y el de medida.. 3.2.1.1 Densidad de corriente J. Consideremos un conductor cuya sección transversal tiene un área A y que conduce una corriente I. Podemos definir la Densidad de Corriente J como la corriente que circula por el conductor por unidad de área. La densidad de corriente es una magnitud vectorial, cuya dirección es la misma que la del movimiento de los portadores de carga negativa, y cuyo sentido es opuesto al de éstos. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -18- Así por definición de densidad de corriente obtenemos que: J = A I ; [ 2 mm A] Cuando se mantiene una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor, se establece en él una densidad de corriente J y un campo eléctrico E. La Ley de Ohm establece que en algunos materiales (incluidos la mayoría de los metales) se cumple una relación de proporcionalidad entre E y J de la forma: J = σE Donde σ σσ σ es la conductividad del conductor y es independiente del campo eléctrico que produce la corriente. 3.2.1.2 Cálculo sección cable primario T.I. Normalmente se suelen encontrar tablas normalizadas que nos indican la sección del cable y la correspondiente densidad de corriente que este admite, veámoslo en la tabla 3.6: Sección del Cable Densidad de Corriente. 1 mm 2 9 A/mm 2 10 mm 2 7 A/mm 2 20 mm 2 5 A/mm 2 30 mm 2 3 A/ mm 2 Tabla 3.6 Sección y Densidad de corriente ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -19- Otra regla que se usa mucho en el cálculo de secciones de cable es, en función de cada kilovatio de potencia hacer corresponder un milímetro cuadrado de sección de cable de cobre. 1 mm 2 → 1 Kw Si la relación Sección Perímetro es muy elevada, la densidad de corriente que se puede aplicar es mucho mayor, un claro ejemplo serian las pistas de circuito impreso, estas soportaran una elevada intensidad debido a que cumplen esta relación. Para nuestro caso y de una forma empírica, la densidad de corriente del cable estará normalizada ya que el cable que arrollara al primario del transformador de intensidad será el cable general que lleve el consumo total de la instalación a medir. 3.2.1.3 Cálculo número de espiras arrolladas al primario del T.I. Sabemos, por las características de los transformadores de intensidad, que soportan una corriente máxima por primario de Ip = 100A, hasta esta corriente el trafo tiene un comportamiento lineal. Si por el primario simplemente hiciéramos pasar un solo cable – una espira – y por el mismo una intensidad de 25A, este generaría el flujo correspondiente a la intensidad máxima, por lo que en secundario la Intensidad / r t máxima que ese flujo crearía con una carga aproximadamente de Ru = 20 sería Is = 0,2A. En nuestro caso, el cable de la instalación podrá tener una intensidad máxima de 100A. *Nota: Si se quisiera hacer una medición o estudio del hipotético consumo eléctrico de una misma instalación pero con el doble de potencia; la solución sería colocar dos espiras del mismo cable arrollando el primario del transformador de intensidad (Es posible para instalaciones con una intensidad menor o igual a 50A). Figura 3.7 Trafo intensidad con dos espiras. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -20- 3.3 BLOQUE CIRCUITO INTEGRADO DE MEDIDA. Esta es la placa principal del contador eléctrico, en la que se realiza la medida de potencia activa consumida y que el integrado nos traducirá en una serie de pulsos de salida proporcionales al consumo en la carga que serán luego recibidos por la Tarjeta Velleman. Este bloque está basado un circuito integrado de medida con salida de pulso SA9102C fabricado por SAMES y todos los componentes electrónicos necesarios para su correcto funcionamiento y rango de medida. El integrado posee como principales características:  La medida unidireccional de energía y potencia en 1, 2 ó 3 fases.  Operación en un amplio rango de temperatura.  Uso transformadores de corriente como sensor.  Excelente estabilidad  Muy fácil de adaptar a los diferentes niveles de señales.  Tiene una tensión de referencia de precisión en el mismo chip, utilizable según necesidades.  Posee tres salidas diferentes de frecuencia  Está protegido contra descargas electrostáticas. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -21- Es un circuito monolítico, pero compuesto por una gran cantidad de bloques internamente veamos diagrama figura1. Está desarrollado en tecnología CMOS con un rango de trabajo de 1000:1 y una gran precisión de medida. Este integrado realiza el cálculo directamente de potencia activa pudiendo además calcular la energía integrando en el tiempo la potencia obtenida. Figura 3.12. Diagrama de bloques integrado SAMES. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -22- Posee 20 patillas divididos entre las diferentes líneas de alimentación, entrada, y salida veamos en la figura 3.12 como es su patillaje y encapsulado. Figura 3.13. Patillaje SA9102C Descripción del patillaje. VDD: Se aplica la tensión positiva de alimentación 2.5V. VSS: Masa fuente 2.5V. IVP: Entrada analógica del voltaje para la fase. IIN IIP: Entrada sensores de corriente de la fase. OSC1, OSC2:.Patillas del Xtal oscilador externo de 3,5795 Mhz. FOUT1. Patilla salida de pulsos con una frecuencia f p . FOUT2. Patilla salida de pulsos con frecuencia f p /290. CVON CVOP: Conexiones del condensador para el lazo de salida del conversor A/D. CVIN CVIP, CIIP y CIIN. Conexión del condensador para el lazo de entrada del conversor A/D. VREF. Ajuste de la tensión de referencia que permite a su vez un ajuste fino de la frecuencia de salida al valor deseado en el calibrado. NC: Pin no conectado. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -23- 3.3.1 Descripción Funcional del Cálculo de Potencia. Veamos el esquema de la figura 3.14 es una aplicación del integrado SAMES SA9102C en la que se utiliza un transformador de intensidad para testear la corriente. Figura 3.14. Esquema eléctrico aplicación del integrado de Sames. En esta aplicación el voltaje principal de la fase R es convertido en corriente y aplicado en la entrada del IVP. El nivel de corriente en los sensores de voltaje esta obtenido de la línea principal siendo reducido por medio de unos divisores de tensión hasta alcanzar los 14V en la entrada del sensor en el circuito integrado Obteniendo así una entrada de corriente en el conversor A/D de 14A por medio de R 4 . CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -24- En la entrada del sensor de corriente de la caída de tensión en la resistencia de carga del transformador de intensidad va a ser convertida en una corriente de 16A para casos de máxima medida de trafo, en nuestro caso la fase R (R 1 y R 2 ). Esta señal proporciona información de la corriente y va a ser aplicada a la entrada correspondiente en el sensor del integrado IIN, IIP. 3.3.2 Cálculo de los Componentes Externos del Circuito de Medida. Más adelante mostramos el esquema Figura 3.15 de nuestro contador de consumo eléctrico, los componentes requeridos para la medida de potencias son los que mostramos, sus cálculos están mucho más detallados debajo del mismo. Como ya sabemos el sensor de corriente va a ser el transformador de intensidad, que hay que reseñar que su intensidad de primario Ip=100A, la cual y según las especificaciones requeridas para nuestro contador de consumo eléctrico será alcanzable en caso de una instalación de máxima potencia con 23kW. El primer paso es obtener la corriente de la red de forma atenuada debido a que el integrado SA9102C no puede soportar corrientes elevadas. Esto lo realizamos mediante el transformador de corriente SIRIO TA /151100, que adapta niveles de corriente por el primario elevados a niveles de corrientes bajos por el secundario proporcionando una intensidad máxima en el circuito de medida de Is=0.2A. Este transformador separa el circuito de potencia del resto de componentes. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -31- El ajuste que habíamos fijado era para P = 23 KW con F 1 = 926.38 Hz por lo tanto para la potencia medida será: P = 918.79 W con F 1 = 164.47 Hz (lo obtenemos mediante una regla de tres). Valores extremos de frecuencia Realizando un ensayo con el montaje anterior obtenemos los siguientes valores: Ajustando el potenciómetro de frecuencia, se obtienen las frecuencias extremas para dicha potencia: Nuestra F 1 = 164.47 Hz y su valor queda comprendido dentro del rango de frecuencias; por lo tanto es aceptable una P = 918.79 W con Eo = 2 Wh. La elección de Eo = 2 Wh es más que nada por conveniencia y exactitud a la hora de realizar los cálculos en el programa. Es más fácil un valor del Quantum sin decimales para trabajar con él. Para posteriores operaciones y por la necesidad de facilitar los cálculos en el programa “MyOpenLab” que calcula la potencia consumida, vamos a usar este “Quantum” Eo = 2Wh. 3.3.5 Salida Pulsos FOUT1 del Optoacoplador. Entrada Tarjeta Velleman. Para tener una configuración optima y para tener una respuesta mucho más rápida en el contaje de los pulsos de entrada al mismo, estos pulsos los contaremos en el flanco descendente ya que se ha observado que son mucho más limpios, además de que su derivada es mucho mayor, beneficiándonos en la rapidez de la captación de información que entrará a la tarjeta Velleman K8055 por medio del optoacoplador. Figura 3.16. Salida y Entrada Pulsos. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -32- 3.4 TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS. La tarjeta interface K8055 está equipada de 5 canales de entradas digitales y de 8 canales de salida digitales. Además, está provista de 2 entradas analógicas, de 2 salidas de tensión analógicas y 2 salidas PWM (Pulse Width Modulation) con una resolución de 8 bits. Es posible aumentar el número de entradas y de salidas conectando más tarjetas (Máximo 4) a los conectores USB del ordenador. Cada tarjeta tiene su propio número de identificación que se determina con 2 cables de puente, SK5 y SK6. Figura 3.17. Tarjeta Velleman K8055. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -33- A continuación se muestra el diagrama esquemático de la Tarjeta Velleman K8055 USB donde se puede ver todas las conexiones de sus componentes en el circuito integrado. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -34- Figura 3.18. Diagrama Esquemático Tarjeta Velleman K8055. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -35- 3.4.1 Introducción a la DLL para la tarjeta interface USB K8055. Todas las rutinas de comunicación están agrupadas en una DLL (Dynamic Link Library – Biblioteca de enlaces dinámicos) K8055.DLL. Este documento describe todas las funciones y procedimientos de DLL que están disponibles vía su programa de aplicación. Llamando las funciones y los procedimientos de la DLL, puede escribir su propias aplicaciones en Windows (98SE, 2000, Me, XP), Delphi, Visual Basic, C++ Builder o cualquier otra herramienta de desarrollo con 32 bits que soporta llamadas a una DLL. A continuación, está el resumen completo de los procedimientos y funciones exportado por la K8055.DLL. Figura 3.19. Ajustes de los cables de puente SK5, SK6. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -36- 3.4.2 Resumen de los procedimientos y funciones de la K8055.DLL. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -37- CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -38- ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -39- CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -40- ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -47- Panel Frontal: Es aquel sobre el que se depositan los objetos que van a mostrar los resultados o de los que se recogerán valores en la simulación. Fig. 3.25 Figura 3.25. Panel Frontal MyOpenLab. Vemos que algunos elementos se muestran en los dos paneles. Exactamente aquellos que hemos tomado de las librerías de objetos de visualización. Tal es el caso de los potenciómetros “Zoom X” y “Zoom Y” que aparecen en el panel de circuito y en el panel frontal como los controles de “Frecuencia” y “Amplitud”. Barra de Botones: Esta barra contiene los botones asociados a las funciones más importantes de MyOpenLab. Fig. 3.26 Figura 3.26. Barra de botones MyOpenLab. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -48- Crear nuevo Proyecto: Nuevo Proyecto. Abrir un Proyecto ya creado: Abrir Proyecto. Guardar el fichero VM actualmente en edición: Grabar VM. Deshacer la última acción: Deshacer. Restablecer la acción deshecha: Restablecer. Actualiza los datos del VM activo: Actualización de VM. Permite configurar Opciones: Opciones. Permite definir y/o editar variables: Definir Variables. Mostrar ventana con información sobre los colores de las líneas de datos: Leyenda colores tipos de datos. Iniciar la Simulación: Arranca VM. Iniciar la simulación en modo depuración: Arranca VM (Modo debug). Terminar la simulación: Terminar VM. Detener la simulación: Detener VM. Continuar la simulación: Continuar VM. Realizar la simulación paso a paso: Paso/paso VM. Muestra Ventana grafica numérica. Muestra Ventana Grafica Digital. Muestra ventana Tabla de Datos. Muestra Consola de salida de datos. Muestra ventana con información del programa. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -49- 3.5.2 Panel Circuito. El Panel Circuito es el área de trabajo en donde se van colocando cada uno de los elementos de las distintas librerías que vamos a utilizar en nuestro proyecto. Figura 3.27. Figura 3.27. Panel Circuito MyOpenLab. Los componentes una vez situados sobre esta área están en disposición de ser unidos entre sí utilizando el ratón. Basta acerca el puntero del ratón a un terminal de entrada o de salida de un componente para que aparezca una etiqueta que identifica el nombre del terminal y entre paréntesis el tipo de datos que admite (si es una entrada) o que entrega (si es una salida). Figura 3.28 Figura 3.28. Bloque de Componentes MyOpenLab. Además podemos habilitar la llamada ventana de componente desde el menú desplegable “Ventana” CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -50- Figura 3.29. Ventana de Componentes MyOpenLab. Selección de un componente Los elementos se seleccionan del área de librerías situada en la parte superior izquierda de la pantalla. A las librerías se accede pulsando sobre las carpetas y una vez localizado el elemento que necesitamos pulsamos con el botón izquierdo y lo seleccionamos, después vamos al área de trabajo del panel y pulsamos otra vez con el botón izquierdo quedando colocado el elemento. Podremos desplazarlo si lo deseamos simplemente manteniendo el botón izquierdo pulsado sobre el y desplazando el ratón. En la figura 12 vemos el componente Contador junto a su ventana de componente y a su ventana de propiedades. Obsérvese que este componente solo admite en sus entradas datos de tipo booleano y el valor que devuelve es numérico dbl. Es muy importante que nos fijemos en los colores de las líneas de entrada y de salida de los componentes ya que en función de su color y tipo (continuo o punteado) se puede averiguar su naturaleza (ver figura 3.30). ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -51- Figura 3.30. Tipo de Datos MyOpenLab. Algunos componentes al ser colocados en el panel de Visualización aparecerán de manera automática en este panel. Por ejemplo el pulsador OK, el interruptor y el display. En el Panel de Visualización no se puede realizar el conexionado de componentes es por ello por lo que los componentes de Entra/Salida de este panel deben aparecer en el Panel de Circuito para en este ser conectados a la entra o salida correspondiente. Supresión de una conexión Si queremos borrar una conexión marcamos con el ratón sobre ella, y después con la tecla SUPR o en el menú Editar->Cortar se elimina la conexión. Figura 3.31. Figura 3.31. Supresión de una conexión MyOpenLab. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -52- Colocación de un nudo de derivación o empalme Si queremos colocar un nudo para poder derivar una conexión a dos componentes bastará que se coloque el ratón sobre la línea de conexión y pulsado el botón derecho aparecerá un menú del que seleccionaremos agregar nudo. Figura 3.32 Figura 3.32. Colocación de un Nudo MyOpenLab. Conexión de componentes Para realizar la conexión entre componentes bastará con marcar la salida con un clic del botón izquierdo y después marcar en la entrada correspondiente del componente seleccionado. Figura 3.33. Figura 3.33. Conexión de componentes MyOpenLab. Siempre tenemos que conectar una salida a una entrada o la salida de un nudo a una entrada. La etiqueta que aparece On/Off es el indicativo del Terminal de entrada. Para Borrar componentes Para borrar uno o varios componentes o un área completa bastará con seleccionar el área o componentes con el ratón y después una vez que el área se muestra en video resaltado se pulsa la tecla SUPR del teclado o se selecciona la opción “Cortar” del menú Editar. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -53- En la edición se podrán marcar digititos componentes y copiarlos y pegarlos, de esa manera podemos realizar la edición más rápidamente. Figura 3.34 Figura 3.34. Copiar y Pegar MyOpenLab. Copiar y pegar Componentes o áreas completas. Si queremos duplicar un área o componente bastar con seleccionar el área o componente y seleccionar el menú Editar la opción “Copiar “ y después la opción “Pegar”. No se debe olvidar que al pegar se pega el arrea o componente copiado sobre el original. La operación de copiar se puede hacer con las teclas CTRL+C y la operación de pegar con CTRL+V. Colocación de un Elemento SubVM en el área de trabajo del Panel de Circuito. Cuando queramos colocar un componente SubVM en el área de trabajo bastara con que lo arrastremos desde el área de proyectos (seleccionando su nombre) y lo arrastremos a su lugar. Esto se podrá hacer siempre que el subelemento este en la misma carpeta de proyecto que el VM que estemos editando. Ventana de componentes. Mediante la correspondiente opción del menú podemos hacer visible la estructura del componente que seleccionemos. Menú Ventana -> Ventana de componentes. En esta ventana se muestran las entradas y las salidas indicando en cada una su nombre y entre paréntesis el tipo de dato. Figura 3.35. Figura 3.35. Ventana de Componente MyOpenLab. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -54- Menú Contextual sobre el componente Estando sobre un componente pulsando el botón de derecho del ratón aparece este menú. Figura 3.36 Figura 3.36. Menú Contextual MyOpenLab. Desde este menú podemos invocar el fichero de ayuda del componente y también editarlo. De la misma manera, desde la opción “Editor Código” podemos editar el código Java del componente y modificarlo si es nuestro deseo. Esta posibilidad hace de MyOpenLab una herramienta absolutamente flexible y abierta. 3.5.3 Librería de Elementos: Panel de Circuito. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -55- CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -56- ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -63- CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -64- ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -65- 3.5.6 Ayuda. Bastará marcar el componente y pulsando F1 se obtiene una ventana de ayuda. También se puede hacer con una opción del menú contextual que acabamos de comentar. La ayuda se puede ver en cualquiera de los tres idiomas (fig. 3.44) en los que está programado MyOpenLab. Para cerrar la venta bastará con pulsar sobre el icono “X”. Figura 3.44. Ayuda en MyOpenLab. El fichero de ayuda está escrito en lenguaje HTML y se podrá editar en el momento que queramos bastará con situarse sobre el componente y pulsando la tecla derecha del ratón seleccionamos “Editor Documentación”. Figura 3.45 Figura 3.45. Editar Documentación en MyOpenLab. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -66- En la figura 3.46 vemos el aspecto de la ventana de edición del fichero de ayuda del componente interruptor. Figura 3.46. Editar Fichero en MyOpenLab. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -67- 4. FABRICACIÓN DE LAS PLACAS. Vamos a pasar a describir el procedimiento que hemos seguido para la fabricación de las placas de circuito impreso. En el proyecto que hemos realizado se han construido 2 placas, de las cuales las dos son de simple cara realizadas en su totalidad con componentes de montaje superficial.  1 placa para el Circuito Impreso y Fuente de Alimentación. Donde están también situados los Relés y el Transformador de Intensidad. Esta el circuito Integrado de Medida SAMES y componentes complementarios.  1 Caja carril DIN nueva para alojar el circuito impreso.  1 placa donde hubo que soldar todos los componentes de la Tarjeta Velleman K8055. Para la realización de las placas será necesario seguir los siguientes pasos: 1.- Impresión del circuito en la placa –insolación y fijación 2.- Ataque ácido. 3.- Limpiado. 4.- Taladrado de la placa. 5.- Soldadura de los componentes. Antes de comenzar a realizar los pasos arriba enunciados, se procederá a la impresión de las pistas, pads y vías del circuito. 4.1 IMPRESIÓN DEL CIRCUITO EN LA PLACA. Para transmitir el circuito a la placa se empleará el procedimiento fotográfico, utilizando placas presensibilizadas provistas de una película fotosensible a los rayos ultravioletas. El tipo de placa usada será la “Positiva” Las placas presensibilizadas están hechas sobre una base de fibra de vidrio o baquelita que son materiales resistentes y soportan altas temperaturas. Sobre esta base se deposita una fina capa de cobre y sobre ésta última otra de un material fotosensible. 4.1.1 Insolado de la placa. El grabado de las pistas en la placa se realiza colocando el fotolito en papel de acetato –transparente- en la insoladora, por medio de la cual pasará la luz ultravioleta, debilitando las zonas que queremos que el ácido ataque y protegiendo el circuito. Para que la reproducción sea lo más exacta posible, el contacto entre el papel y la placa a grabar debe ser perfecto para que no tengamos problemas de corte de pistas. El tipo de insoladora que usamos esta provista de una bomba de CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -68- vacío por medio de la cual el fotolito queda perfectamente unido con la aplaca a insolar. El tiempo de exposición a la luz que hemos dejado es de unos 4’30’’para todas las placas exceptuando la de los relés que lo aumentemos el tiempo de exposición a 5’ debido a sus dimensiones. La fuente luminosa que se ha empleado ha sido una insoladora que consta de 4 fluorescentes de 20W cada uno dispuestos dos en la parte superior y dos en la inferior. Después de insolar la placa, se procede al revelado o fijado de la misma. 4.1.2 Revelado de la Placa. El revelado lo realizamos introduciendo la placa en una cubeta con una solución de sosa (NaOH), aproximadamente de unos 40 gramos por cada 1 litro de agua. Para retirar totalmente el material fotosensible es conveniente mover la cubeta provocando un pequeño vaivén, hasta que se comiencen a verse las pistas y los pads de un color amarillento. Entonces hay que sacar la placa, para evitar la descomposición de la zona protegida. Es bueno ayudar en las placas de mayor dimensión a quitar la película de la misma frotando con unos guantes Después, hay que lavar la placa con agua para quitar los restos de la disolución reveladora, quedando la placa preparada para el ataque ácido. 4.2 ATAQUE ÁCIDO. El ataque del cobre sobrante se hará sumergiendo la placa en una cubeta de plástico con una disolución ácida formada a partes iguales por: Una parte de ácido clorhídrico –Salfumán-. Una parte de agua oxigenada al 120% en volumen. Una parte de agua para ralentizar la reacción. Moveremos ligeramente la cubeta produciendo vaivén hasta que se vea una buena formación de las pistas y que no quede cobre en la parte no protegida. . En ese momento hay que sacar la placa para evitar que el ácido siga atacando para evitar que levante las pistas. 4.3 LIMPIADO. Se realiza para eliminar tanto posibles restos de ácido como de material fotosensible. En primer lugar y después del ataque ácido, se sumerge la placa en una cubeta con agua para quitar restos de ácido, después, se pasa un papel o algodón impregnado en acetona o alcohol isopropílico para eliminar los restos de material fotosensible, quedando finalmente las pistas de cobre en la placa. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -69- 4.4 TALADRADO DE LA PLACA. El taladrado de la placa se realiza de forma manual, empleando para ello un pequeño taladro Dremel con base fija. El diámetro de las brocas usadas es de 0,7mm para componentes electrónicos –resistencias, condensadores, etc.-, vías y tiras de pines, de 1mm para conectores y de 1,2mm para los puentes y 4.5 SOLDADURA DE LOS COMPONENTES. Para la soldadura de la placa realizada en montaje superficial, usaremos una estación de soldadura de montaje superficial, debido a la complejidad que este tipo de soldadura tiene. Antes de comenzar a soldar los componentes de SMD vamos a pasar una ligera capa a de decapante para que ayude a hacer correr el estaño y lo distribuya con facilidad y de manera uniforme. Este tipo de componentes no deben ser calentados en exceso. Para las demás placas usamos una estación de soladura normal. El procedimiento de la soldadura se realiza igualmente con las dos estaciones, primero es necesario calentar la patilla donde se quiere realizar la soldadura para después aplicar el estaño. Para componentes sensibles a elevadas temperaturas producidas por el soldador, es necesario insertarlos a través de un zócalo para evitar su destrucción, tal y como hecho con el microprocesador y el circuito Sames de medida. Figura 4.47. Circuito Impreso. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -70- 5. ESTUDIO DEL CONSUMO ELÉCTRICO. Como he indicado en el objeto del proyecto, lo que buscamos es realizar un estudio del consumo eléctrico de una instalación. Recogemos los datos de consumo mediante el programa “MyOpenLab” y se guardan los datos en un “Hoja Excel”. Los datos son cuarto horarios y el equipo se instala para que mida durante un mínimo de 30 días . Conociendo estos datos se pueden hacer un estudio comparando con las diferentes tarifas eléctricas que existen en el mercado y ver si el cambio de tarifa con otra comercializadora, la reducción de potencia contratada o cambiar a una tarifa diferente puede ser más rentable y proporciona un ahorro eléctrico y económico. A continuación se describen las diferentes tipos de tarifas que hay actualmente en el mercado eléctrico. 5.1 TARIFAS ELÉCTRICAS. 5.1.1 Tipos de tarifas. El precio de la factura eléctrica que recibimos habitualmente, se conforma en mayor medida, de los siguientes términos: TARIFA ELÉCTRICA = POTENCIA (€) + ENERGÍA (€/kWh) El término de potencia es un precio fijo determinador en función de la potencia contratada. Las recomendaciones para contratar la potencia conveniente en cada caso, se establecen a partir de las necesidades: El segundo término de Energía, es un precio variable, que se encuentra en función del consumo de energía eléctrica que se realice. Además, en la factura de la tarifa eléctrica, existen otros complementos específicos no aplicables en todos los casos: el complemento por energía reactiva, el complemento por discriminación horaria, el impuesto sobre la electricidad, el alquiler de los equipos de medida y el IVA. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -71- 5.1.2 Tarifas de Alta Tensión. Para contratar una Tarifa en Alta Tensión se requiere que la tensión de suministro sea mayor de 1kV. Como se puede observar si la Potencia de suministro de la instalación es menor o igual a 450kW, la tarifa a contratar será la Tarifa 3.1 A de tres periodos. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -72- Este tipo de tarifas facturan el precio de la energía en función de la hora del día, dando 3 periodos denominados Punta, Llano y Valle. Con este tipo de tarifas interesa gestionar la producción para que se ejecute en el periodo de valle. Esta última es la Tarifa 6 que consta de 6 periodos y 5 escalones diferentes de Tensión de suministro. A cada franja horaria se le asigna un periodo (de P1 a P6) en función de cada tipo de periodo el precio de la energía consumida es diferente. Siendo P1 el precio más barato y P6 el más caro. ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -79- intensidad de luz. Una buena práctica medioambiental es utilizar aparatos de iluminación más eficientes (Halógenos LED, fluorescentes LED y de bajo consumo). En el exterior, zonas de paso, garajes, vestíbulos, etc. Se pueden instalar sistemas de temporización o detectores de presencia para el encendido y apagado automático cuando sea necesario. En función de tus necesidades, elige los electrodomésticos con el tamaño y las prestaciones adecuadas. Los equipos que más respetan el medio ambiente son aquellos que tienen mayor eficiencia energética. La A en la etiqueta energética indica cual es el más eficiente. Utiliza equipos ofimáticos (ordenadores, impresoras, etc.) con sistema de ahorro de energía, que poseen estado de reposo cuando el equipo no se esta utilizando (Power Saving). En ausencias de más de 30 minutos se disminuye hasta un 15% el consumo energético si apagamos los aparatos totalmente (Sin la luz de Stand-By encendida). Con la limpieza y un buen mantenimiento de aparatos y luminarias se pueden alcanzar ahorros de energía de hasta un 30%. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -80- 6. CONCLUSIONES FINALES. Un contador de consumo eléctrico es muy práctico porque te permite obtener una medida real de tu consumo y potencia de tu instalación. Actualmente que se habla tanto de la eficiencia energética es una buena manera hacer una auditoría energética de tu instalación para poder observar en que franjas horarias estas teniendo la mayor parte del consumo diario y así poder gestionar la producción. Poder ajustar también los términos de potencia y energía de la factura y conseguir un ahorro económico. Hoy en día en el mercado hay una amplia gama de este tipo de contadores de consumo eléctrico de mucha precisión pero también de precios elevados. Además que necesitas estar registrado como una empresa auditora de energía para poder acceder a los registros cuarto horarios de cualquier empresa a la que se le instala un contador. Por lo que fue de ahí y la necesidad de fabricar uno propio para poder utilizar en cualquier instalación de hasta 23 KW de potencia como desarrollo y construcción del mismo como proyecto final de carrera. En un principio se trabajó en base a una primera idea de un contador eléctrico que media la potencia de una instalación en tiempo real de la que ya se tenía conocimiento, experiencia y resultados testados. Para posteriormente irse modificando, mejorando y adaptando a las necesidades que se precisaban, convirtiéndolo en un contador de consumo eléctrico, que pudiera registrar los datos de consumo mediante una tarjeta de adquisición de datos USB y así almacenarlos en un ordenador para poder gestionarlos. Como experiencia personal ha sido muy gratificante y útil el poder haber puesto en práctica parte de los conocimientos teóricos adquiridos a lo largo de estos años de estudio y poder observar que en la realización del contador de consumo eléctrico, parte de esa teoría se llevo a la práctica. Quiero destacar el conocimiento adquirido en el transcurso de la realización del proyecto sobre la programación en Visual Basic para desarrollar el programa que procesaba los pulsos de la tarjeta. BIBLIOGRAFIA ALEJANDRO GARCÍA EL HACHIMI -81- 7. BIBLIOGRAFÍA. - Albert Paul Malvino. “Principios de Electrónica”. Ed. Séptima. McGraw-Hill 2007. - Boletín Oficial Del Estado. “Real Decreto 485/2009”. - Instrucción Técnica Complementaria. “Orden ITC/2794/2007”. - José Manuel Ruiz Gutiérrez. “Guía de usuario MyOpenLab”. Versión 3.010. 2010. - Francisco Charte. “Visual Basic (Programación)”. Ed. Anaya Multimedia. 2010. CONTADOR DE CONSUMO ELÉCTRICO ALEJANDRO GARCIA EL HACHIMI -82- 8. ANEXOS. PLANOS. 08.01 ESQUEMA GENERAL DE BLOQUES. 08.02 ESQUEMA TRAFO DE INTENSIDAD. 08.03 ESQUEMA MEDIDOR DE ENERGÍA. 08.04 ESQUEMA DE CIRCUITO TARJETA VELLEMAN K8055 USB. 08.05 PLANO CIRCUITO IMPRESO MEDIDOR DE ENERGÍA. 08.06 PLANO CIRCUITO IMPRESO TARJETA VELLEMAN K8055 USB. 08.07 LISTADO COMPONENTES (PLACA MEDIDOR SAMES). 08.08 LISTADO COMPONENTES (TARJETA VELLEMAN K8055 USB).                   !"#   