Artículo Académico / Academic Paper
Recibido: 30-10-2019, Aprobado tras revisión: 20-01-2020
Forma sugerida de citación: Taco, J.; Tipan, L. (2020). “Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia
Eléctrica en el Sector Residencial”. Revista Técnica “energía”. No. 16, Issue II, Pp. 70-90
ISSN On-line: 2602-8492 - ISSN Impreso: 1390-5074
© 2020 Operador Nacional de Electricidad, CENACE
Methodology for the determination of Electric Efficiency indicators in the
Residential Zone
Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica
en la Zona Residencial
J.C. Taco
1
L.F. Tipan
1
1
Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador
E-mail: jtacof@est.ups.edu.ec; ltipan@upsedu.ec
Abstract
This document presents an energy management
model through the creation of efficiency indicators
that allow reducing the consumption of electricity in
the residential zone without altering the efficiency
and quality of service in it, to achieve an efficient
model and that show a significant saving in
electricity consumption has been implemented a
demand analysis in several households with different
consumption and quantity of household appliances
through measurements and surveys that constant the
data obtained from the daily measurements and thus
get the critical points that must be treated for the
subsequent development of the necessary indicators
that help to improve the system, which leads to the
above-mentioned efficient and introduce it in a
management model that can be used to raise
awareness and guide the user to implement
improvements In the residence.
Resumen
En este documento se presenta un modelo de gestión
energética a través de la creación de indicadores de
eficiencia que permitan reducir el consumo de
electricidad en la zona residencial sin alterar la
eficiencia y la calidad de servicio en el mismo, para
lograr un modelo eficiente y que muestre un ahorro
significativo en el consumo eléctrico se ha
implementado un análisis de la demanda en varios
hogares con distinto consumo y cantidad de
electrodomésticos mediante mediciones y encuestas
que constante los datos obtenidos de la mediciones
diarias y así obtener los puntos críticos que se deban
tratar para el posterior desarrollo de los indicadores
necesarios que ayuden a la mejora del sistema, lo
que conlleve a que sea eficiente lo anteriormente
mencionado e introducirlo en un modelo de gestión
que se pueda usar en busca de concientizar y guiar
al usuario para que se implemente mejoras en la
residencia.
Index terms Consumption, Demand, surveys,
management, Indicators, model and measurement.
Palabras claveConsumo, Demanda, encuesta,
gestión, Indicadores, modelo y medición.
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Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
1. INTRODUCCIÓN
En la evolución y avance que se ha dado en la
investigación sobre los modelos de gestión
energéticos[1], así como su implementación en diversos
lugares para lograr una mayor eficiencia al momento de
considerar un aumento en la calidad de la energía sin
afectar la calidad de servicio en cual quiera fuese la
infraestructura, además del ingreso de cargas especiales
con por ejemplo el vehículo eléctrico son condiciones
que hacen indispensable el desarrollo de una gestión
energética que mediante parámetros complementarios
ayuden a cumplir con el ahorro económico dentro del
hogar [2][3][4].
Las políticas internas de cada distribuidora, que
tiene que ver con el método de determinarlo [8][9].
La preocupación como consumidor siempre ha
sido hallar la manera de reducir el consumo eléctrico
[12], para lo cual varias empresas periódicamente
buscan actualizarse en el desarrollo de la domótica que
busca cada vez minimizar los circuitos eléctricos o
electrónicos y así puedan aportar a reducir consumos a
si sean en mínima cantidad [13][14], pero que siempre
contribuya con el ahorro en los usuarios[15][16].
Los modelos de gestión implementados para
indicadores de eficiencia son muy usados en diferentes
tipos de lugares y su cantidad de eficiencia depende del
lugar de aplicación y de cómo se lo aplique ya que en la
zona industrial es muy difícil reducir consumos, a
diferencia de la zona comercial o residencial en donde
aplicando indicadores de eficiencia mediante modelos
de gestión se puede lograr la reducción mínima del
consumo energético[17][18], en los indicadores de
eficiencia se puede considerar que son parte en el
avance de reducir costos y consumos sin dejar de lado la
calidad y eficiencia[19][20][21] [27].
Existen varias maneras de hallar indicadores en la
zona eléctrica residencial como por ejemplo al
calcularlo en base al área de ocupación [22], la cantidad
de artefactos eléctricos, el consumo mensual o anual, en
base a horas en que se halla habitado el hogar, entre
otras [23][24][25].
2. HERRAMIENTAS PARA LA
CUANTIFICACION DEL USO DE
INDICADORES
El concepto de eficiencia eléctrica, se puede
describir en varios tipos de indicadores que podría
usarse para mejorar la eficiencia energética y que refleje
en la planilla mensualmente, logrando todo ello
mediante el uso de modelos de gestión para lograr una
mejor planificación del uso de la energía y creando una
concientización hacia el uso racional de la energía y el
beneficio de pagar menos con un buen uso del servicio.
2.1. Encuesta general de la zona residencial
Se realizó una encuesta a 303 hogares los cuales se
encuentran divididos en:
198 casas, 18 departamentos en complejos
habitacionales (urbanizaciones), 87 departamentos en
edificios.
Estas encuestas sirven como referencias para
determinar aspectos como: índice de ocupantes por
vivienda uso de electrodomésticos entre otros, las
muestras fueron tomadas de 3 residencias ubicadas en
zonas norte y centro para con estos datos poder
establecer los indicadores de eficiencia
En la Fig. 1 una distribución en porcentaje de
ocupación de las viviendas encuestadas.
Figura 1: Número total de encuestas
Características generales:
Las encuestas dan resultados que un hogar promedio
tiene 5,25 personas.
Por otro lado, también refleja que un hogar
promedio tiene 6,72 habitaciones considerando baño y
cocina.
Hábitos de consumo y uso de electrodomésticos:
La Fig. 2 se muestra una comparación de la cantidad
de refrigeradoras nuevas con respecto a las antiguas. Un
68% de los hogares encuestados cuentan con un
refrigerador nuevo y tan solo un 32% aun no lo tiene
debido a varios factores, entre ellos el precio, el buen
estado en el que se hallan, etc.
Cabe mencionar que el 77% de la población conoce
la existencia del etiquetado o características, pero solo
el 49% de la población tomo en cuenta este criterio al
momento de adquirir un electrodoméstico.
Los refrigeradores son tomados como uno de los
consumidores más importantes de energía en el hogar,
además cabe mencionar a la lavadora, la cual es un gran
consumidor de energía y que depende de la frecuencia
de uso, partimos de un consumo base o promedio la cual
está entre los 375 vatios, en la actualidad la población
tiene dudas o dificultad económica para reemplazar las
lavadoras antiguas por nuevas y ello refleja que hay un
68% de lavadoras nuevas y un 32% de antiguas como se
observa en la Fig. 3.
71
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Figura 2: Refrigeradores nuevos vs antiguos
Figura 3. Porcentaje lavadoras nuevas vs antiguas
La potencia promedio entre lavadoras varía en
factores como marcas, capacidad para lavado, que tipo
de motor que dispone, frecuencia de uso, etc. En las
encuestas realizadas se determinó un rango de potencia
promedio de 180 a 1800 vatios.
El 25% de consumo de energía en nuestro país
corresponde a acciones que van directamente
relacionadas con hábitos que se tiene en los hogares y
fuera de ellos en la capacidad de uso de
electrodomésticos en general, ya que todo consumo
suma y con ello se crea una mayor o menor demanda.
En la Fig. 4 se expone en porcentajes la frecuencia de
uso de varios electrodomésticos.
Figura 4: Porcentaje de cada electrodoméstico de uso mediano
Percepción de confort:
Mediante entrevistas se determinó que 10 personas
de 303 usan calefacción en su hogar en temporada de
invierno, por consecuente estos datos son poco
significativos para la estadística como se lo ha
representado en la Fig. 5.
Figura 5: Uso de la calefacción eléctrica
Figura 6: gestión optima energética
Monitoreo del consumo energético.
En la Fig. 6 se observa la posibilidad de monitorear
las 24 horas al día el consumo energético y teniendo un
modelo de gestión energética mediante indicadores de
eficiencia se puede controlar consumos innecesarios que
se estuviera dando en el hogar.
Encuestas puerta a puerta.
Las encuestas sirven para tener una idea promedio o
una tendencia de lo que puede causar la variación de
consumo ya sea en baja o alta cantidad de energía, , para
nuestro análisis se ha tomado en cuenta factores como
potencias, amperajes, horas de uso, frecuencia de uso,
etc.
3. SISTEMAS DE CONSUMO ELECTRICO MAS
UTILIZADO EN EL HOGAR
Sistemas de consumo eléctrico más utilizado en el
hogar.
Para poder determinar indicadores de eficiencia se
debe incursionar en todas las partes de análisis y es así
como a continuación se menciona lugares dentro del
hogar a ser estudiados, donde se tomará en cuenta los
artefactos que se ocupa en cada uno de ellos y así
obtener datos que ayuden a determinar los futuros
indicadores.
a) Calefacción hogar.
b) Enfriamiento hogar.
c) Calentamiento agua.
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Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
d) Iluminación.
e) Cocción.
f) Aparatos electrodomésticos.
g) Otros usos energéticos.
Como nuevos usos energéticos se menciona a futuro
la introducción de los cargadores para vehículos
eléctricos dentro del hogar. Estos dispositivos aún son
poco conocidos en el medio, pero son la solución a
futuro para el ahorro en el consumo de combustibles
fósiles y contribuir con menos emisiones de CO2 al
ambiente.
4. BALANCE ENERGETICO DE VARIAS ZONA
EN EL CONSUMO FINAL
Balance energético de varias zonas en el consumo
final.
El presente documento entra en un análisis
estadístico acerca del manejo energético residencial que
tiene gran influencia la zona donde se reside, para ello
se ha planteado una clasificación en la cual se ha usado
a la ciudad de Quito y una parroquia rural aledaña como
Guayllabamba, tomando tres puntos de referencia base y
distribuyéndolos en tres zonas como zona centro, norte
y rural.
Se ha tomado estas tres zonas debido a que se pudo
obtener datos lo que hace posible realizar los análisis
respectivos.
A continuación, se presenta un análisis estadístico de
tres residencias ubicadas en cada zona ya anteriormente
mencionado:
4.1. Zona Centro
El centro de Quito dispone de mayores beneficios
con respecto a las parroquias aledañas como por
ejemplo internet por fibra óptica, servicio cable,
telefonía, calefacción, aire acondicionado, entre otros,
debido a que concentra la mayor parte de entidades
públicas del país y ello conlleva a tener que siempre
disponer de los mejores servicios. Todos estos
beneficios tienen afectación a todo servicio y los
hogares no es la excepción, lo que conlleva a que se
debería tener un consumo elevado, pero no es así,
existen factores que influyen a que esto no se dé, como
por ejemplo el estilo de vida que se lleva a diario en un
hogar promedio, donde los hogares quedan inhabitados
en gran parte del día debido a que los integrantes de la
casa salen a realizar diferentes tareas haciendo que las
planillas reflejen consumos bajos.
En la Tabla 1 se observa artefactos eléctricos y su
potencia promedio que son de uso común en la zona
centro de la ciudad de Quito.
Esta residencia ha contado con la facilidad de tener
un medidor inteligente, lo que ha hecho que se tenga
mayor exactitud al momento se realizar todos los
cálculos necesarios para poder determinar valores como
el consumo al día, mes y año, como se observa en la
Fig. 7, donde se ha tomado como referencia el mes de
marzo del 2017.
Tabla 1: Aparatos eléctricos de uso en la zona centro
Figura 7: Consumo energético del mes de marzo del año 2017
Ahora la Fig. 8 muestra una gráfica del consumo
energético de marzo del 2018.
Figura 8: Consumo energético del mes de marzo del 2018
Para hallar el consumo individual se ha utilizado las
siguientes formulas:
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Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Donde:
E(mes): Energía obtenida en el mes.
Pot: Potencia de cada artefacto.
%cons: (casa)Porcentaje de energía que consume cada
artefacto dentro del hogar.
E.Total: Energía total de todas las energías de los
artefactos dentro del hogar.
La potencia individual que se ha consumido durante
el mes en cada artefacto eléctrico se aplica cálculos
anteriores y la se muestra a continuación:
Donde:
E(artefacto/mes): Es la energía que consume cada
artefacto durante el mes.
En la Fig. 9 se muestra el consumo energético que
ha tenido cada artefacto del domicilio durante el año
2017 desde el mes de marzo hasta diciembre.
Figura 9: Consumo energético del año 2017 entre marzo y
diciembre
Para obtener el consumo total de cada artefacto entre
marzo y diciembre se usó la siguiente formula:
Donde:
E t. Energía total: de cada artefacto eléctrico.
E tot (c/artef): La energía total de cada artefacto en
cada mes.
consu.indi.mes: El consumo individual mes en el
medidor expresada en porcentaje.
Así como se tuvo el consumo del año 2017 también
se dispone del consumo que se ha dado de la primera
mitad del año 2018 como se observa en la Fig. 10.
A continuación, se presenta las Figs. 11 y 12 que
muestran en porcentajes los consumos de los años 2017
y 2018, los cuales muestran que existe un consumo
similar.
Figura 10: Consumo energético del año 2018 entre enero y junio
Figura 11: Consumo en porcentaje desde
marzo a diciembre del 2017
Figura 12: Consumo en porcentaje desde enero a junio del 2018
Para obtener las Figs. 11 y 12 se ha usado la
siguiente ecuación:
Donde:
%conspro: Es el porcentaje de consumo promedio que
tiene un hogar definido por una cantidad de meses o
años.
4.2. Zona Norte
La zona norte contempla un consumo similar al de la
zona centro debido a que goza de servicios importantes
que ha mejorado la calidad de vida, además teniendo
en cuenta de que algunas entidades como hospitales o
dependencias públicas están ubicadas por allí, lo que
hace que los servicios ya mencionados en la zona
Centro también sean ubicados para esta zona. El
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Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
promedio de consumo de energía se mantiene similar
debido a que en la actualidad se dispone de
urbanizaciones, la cuales pasan inhabitadas la mayor
parte del día, lo que refleja consumos mínimos durante
el día, compensándolos en parte de la tarde, noche y las
primeras horas de la mañana donde se registra mayor
consumo. Para el estudio de la zona norte de la cuidad
de Quito se ha tomado en cuenta una residencia
promedio.
Este análisis se ha realizado mediante la obtención
de datos en la toma de lecturas en el medidor de la
residencia durante 4 meses, para establecer el
comportamiento energético de la residencia, en la Tabla
2 se observa los artefactos eléctricos más usuales en una
residencia de esta zona con su respectiva potencia.
Tabla 2: Aparatos eléctricos usuales dentro de la zona norte
Para esta residencia se ha tomado lecturas tres
veces al día al medidor para tener datos que
pudiesen ayudar a determinar la cantidad de energía
que consume, además de ello también se determinó
cuánto consume cada artefacto eléctrico al mes y
con ello determinar cuál consume más, para ello
presentamos a continuación la Fig. 13 donde
podemos ver el consumo respectivo de cada
artefacto en el mes, tomando para referencia el mes
de enero. Estos datos fueron tomados de [36]
información de la vivienda en mención.
Figura 13: Consumo individual de enero del 2018
Ahora se presentará la Fig. 14 se muestra el
consumo energético que se reunió durante los 4 meses
que se tomó las lecturas.
Figura 14: Consumo energético de enero a abril 2018
Por último, en la Fig. 15 se muestra el porcentaje de
uso de los artefactos eléctricos dentro de la residencia
obtenido de los análisis anteriores.
Figura 15: Porcentaje de consumo energético de cada artefacto en
el hogar
4.3. Zona Rural
Se considera todas las comunidades, barrios,
parroquias a las aledañas a la cuidad de quito, por ello
se ha tomado como referencia una residencia de la
parroquia de Guayllabamba la cual se encuentra ubicada
20 minutos de la cuidad de quito.
En la Tabla 3 se ilustra los artefactos eléctricos con
sus respectivas potencias más usados en un hogar tipo
de la zona.
Tabla 3: Aparatos eléctricos típicos en la zona Urbana
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Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Para determinar el consumo energético de la
residencia se tomó lecturas al medidor, con tres
mediciones diarias durante 4 meses de enero a abril y
con todos estos datos poder determinar el consumo de
cada artefacto durante el mes como se muestra en la Fig.
16 que muestra el consumo de cada artefacto de la
residencia en el mes de enero tomado como referencia.
Figura 16: Consumo energético individual de enero 2018
La Fig. 17 presenta el consumo energético que ha
tenido la residencia durante los 4 meses que ha
recopilado los datos.
Figura 17: Consumo energético de enero a abril del 2018
Finalmente, en la Fig. 18 se puede observar el
porcentaje de consumo promedios de cada artefacto
dentro de la residencia.
Figura 18: consumo de la residencia en porcentaje referente a
cada artefacto
4.4. Comparación de las tres zonas
Una vez que se ha expuesto los datos mediante
ilustraciones de cada uno de las zonas, podemos
compararlos entre sí y determinar que artefactos
eléctricos dentro de los tres hogares son más
comúnmente hallados, en la Tabla 4 se muestra desde el
artefacto más comunes entre los 3, hasta los menos en
usual.
Tabla 4: Artefactos en común de las 3 casas de distintas zonas
A continuación, en la Fig. 19 se muestra el consumo
de las tres residencias entre los meses de enero y abril
del 2018.
Figura 19: Comparación de las tres casas entre
enero y abril del 2018
5. JERARQUIZACION DE LOS INDICADORES
Para que los indicadores a ser creados tengan un
grado de comprensión sobre la tendencia en el consumo
en una zona dependen de la cantidad de datos que se
disponga.
El la Fig. 20 se tiene un enfoque piramidal, el cual
parte desde un enfoque global hasta un nivel más
detallado.
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Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
Figura 20: Pirámide de indicadores energéticos de la AIE
Mediante el enfoque piramidal partimos haciendo
una zonificación de una residencia común, a la cual se
la ha dividido en tres áreas, como se observa en la Fig.
21.
Figura 21: Distribución de un hogar tipo por zonas
Como se observa en la Fig. 21, tenemos un hogar
tipo muy común, cual consta de dos dormitorios, una
cocina, una sala, un comedor, un baño para los
dormitorios, un baño para las visitas y un cuarto de
lavandería.
La residencia se encuentra dividida en 3 áreas que
son las siguientes:
Área 1: B. master, Habit1 y Habit2.
Área 2: cocina y C. lavandería.
Área 3: sala y comedor.
5.1. Distribución por áreas de la residencia de la
zona centro
La división por áreas de la residencia ha sido
necesaria para determinar en qué parte se tiene mayor
grado de incidencia la energía, a continuación se
muestra la Tabla 5 donde tenemos la cantidad de
artefactos eléctricos en cada área, con su respectiva
potencia de cada uno de ellos, así también se puede
observar la intensidad de uso de energía de cada
artefacto(I.U.E.F) y por ultimo tendremos la intensidad
de energía por área (I.E.A.) que nos es más que la suma
de todas las intensidades de usos de energía de los
artefactos.
Tabla 5: Área 1 residencia zona centro
A 1
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS DE
ILUMINACION
200 45
TELEVISION 400 27
CALEFACCION 1200 36
SECADORA DE
PELO
220 0.9
DECODIFICADOR 90 27
DUCHA 2500 36
TOTAL 4610 171.9
HABITACION 1,
HABITACION 2 ,
BAÑO
171.9
Para tener un conocimiento de cómo se llegó a
obtener la Tabla 5, presentamos las siguientes
ecuaciones:
Donde:
Pot.U(total): Potencia unitaria total.
I.U.E.F: Es la intensidad de usos de energía.
Fu: El factor de uso se define como la frecuencia de uso
del artefacto eléctrico.
I.E.A: La intensidad energética por Área.
Con los datos obtenidos anteriormente construimos
la pirámide 1 o área 1 de la residencia de la zona centro,
y la visualizamos en la Fig. 22.
Figura 22: Area1 residencia zona céntrico
En la Tabla 6 se observa una descripción del área 2,
donde tenemos descrito las partes de la casa que
conforma esta área además de ello cada artefacto
eléctrico y con ello todos los cálculos ya anteriormente
mencionados.
En la Fig. 23 se encuentra implementada la pirámide
donde se encuentra descrita tanto la potencia unitaria,
intensidad de uso de energía final (I.U.E.F) y también la
intensidad energética por área (I.E.A).
77
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Tabla 6: Área 2 residencia zona centro
A 2
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
RADIO 150 18
REFRIGERADOR 350 72
LAVADORA 750 9
PUNTOS DE
ILUMINACION
200 45
HORNO
MICROONDAS
800 9
PLANCHA 500 18
LICUADORA 350 18
TOTAL 3100 189
COCINA,
LAVANDERIA,
BAÑO
RECEPCION
189
Figura 23: Area2 residencia zona céntrico
En la Tabla 7 se observa la descripción del área 3,
donde tenemos descrito las partes de la casa que
conforma esta área además de ello cada artefacto
eléctrico y con ello todos los cálculos ya anteriormente
mencionados.
Tabla 7: Área 3 residencia zona céntrico
A 3
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS
ILUMINACION
200 45
COMPUTADORA 200 18
AMPLIFICADOR
5.1
440 18
TELEVISOR 400 27
TOTAL 1240 108
COMEDOR , SALA
108
En la Fig. 24 se muestras la pirámide donde se
encuentra descrita tanto la potencia unitaria, intensidad
de uso de energía final (I.U.E.F.) y la intensidad
energética por area (I.E.A).
Figura 24: Área 3 residencia zona céntrico
5.2. Distribución por áreas de la residencia de la
zona norte
En la zona norte se ha hecho una división por áreas a
la residencia las cuales son necesarias para determinar el
lugar dentro de la residencia con mayor incidencia, a
continuación, se pone a consideración la Tabla 8 donde
se detalla los artefactos eléctricos que se encuentran
dentro del área, como potencia de cada artefacto, la
intensidad de usos de energía final (I.U.E.F) y
finalmente la intensidad energética por área (I.E.A.).
Tabla 8: Área 1 residencia zona norte
A 1
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS DE
ILUMINACION
99 36
TELEVISION 78 36
DUCHA 4000 9
CARGADOR
CELULAR
0.26 36
TOTAL 4177 117
HABITACION 1,
HABITACION 2 ,
BAÑO
117
Con los datos de la Tabla 8 construimos la pirámide
1 o área 1 de la residencia de la zona norte, y la
visualizamos en la Fig. 25.
Figura 25: Área 1 residencia zona norte
En la Tabla 9 se observa descrita el área 2, donde
tenemos descrito las partes de la casa que conforma esta
área además de ello cada artefacto eléctrico y con ello
todos los cálculos ya anteriormente mencionados.
Tabla 9: Área 2 residencia zona norte
A 2
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
COCINA
INDUCCION
6 36
REFRIGERADOR 150 72
LAVADORA 490 9
PUNTOS DE
ILUMINACION
99 36
HORNO
MICROONDAS
300 4.5
PLANCHA 400 4.5
LICUADORA 375 9
BATIDORA 250 9
ARROCERA 500 4.5
ASPIRADORA 1100 4.5
TOTAL 3670 189
COCINA,
LAVANDERIA,
BAÑO
RECEPCION
189
En la Fig. 26 se encuentra implementada la pirámide
donde esta descrita tanto la potencia unitaria, intensidad
de uso de energía final (I.U.E.F.) y la intensidad
energética por área (I.E.A.).
78
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
Figura 26: Área 2 residencia zona norte
En la Tabla 10 se observa descrita el área 3, donde
tenemos las partes de la casa que conforma esta área
además de ello cada artefacto eléctrico y con ello todos
los cálculos ya anteriormente mencionados.
Tabla 10: Área 3 residencia zona norte
A 3
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS
ILUMINACION
99 36
COMPUTADOR 250 9
EQUIPO DE SONIDO 650 18
TELEVISOR 78 36
TELEFONO 4 72
TOTAL 1081 171
171
COMEDOR ,
SALA
En la Fig. 27 se encuentra implementada la pirámide
esta descrita tanto la potencia unitaria, intensidad de uso
de energía final (I.U.E.F.) y la intensidad energética por
área (I.E.A.).
Figura 27: Área 3 residencia zona norte
5.3. Distribución por áreas de la residencia de la
zona rural
Para esta zona se ha tomado como ejemplo a una
residencia tipo, ubicada en la población donde se va a
realizar el análisis, a esta se la va a dividir en 3 áreas
que será de mucha ayuda en la búsqueda de encontrar el
lugar con mayor cantidad de incidencia de energía
dentro del hogar.
A continuación, se presenta la Tabla 11 que muestra
los artefactos eléctricos que dispone el área 1 de la
residencia, donde se detalla cada artefacto con su
respectiva potencia, intensidad de usos de energía final
(I.U.E.F.) y la intensidad energética por área (I.E.A.).
Tabla 11: Area1 residencia zona rural
A 1
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS DE
ILUMINACION
1800 45
TELEVISION 195 36
CALENTADOR
DE AGUA
1500 37
CARGADOR
CELULAR
0.26 18
TOTAL 3495.3 136
HABITACION 1,
HABITACION 2 ,
BAÑO
136
Con los datos de la Tabla 11 se ha construido la
pirámide 1 o área 1 de la residencia de la zona norte, y
la visualizamos en la Fig. 28.
Figura 28: Area1 residencia zona rural
En la Tabla 12 se observa descrita el área 2, donde
tenemos las partes de la casa que conforma esta área
además de ello cada artefacto eléctrico y con ello todos
los cálculos ya anteriormente mencionados.
Tabla 12. Área 2 residencia zona rural
A 2
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
COCINA
INDUCCION
6 36
REFRIGERADOR 290 72
LAVADORA 700 18
PUNTOS DE
ILUMINACION
1800 45
HORNO
MICROONDAS
1560 18
PLANCHA 550 9
LICUADORA 375 9
TOTAL 5281 207
COCINA,
LAVANDERIA,
BAÑO
RECEPCION
207
En la Fig. 29 se encuentra implementada la pirámide
en donde se encuentra descrita tanto la potencia unitaria,
intensidad de uso de energía final (I.U.E.F.) y la
intensidad energética por área (I.E.A.).
En la Tabla 13 se observa descrita el área 3, donde
tenemos las partes de la casa que conforma esta área
además de ello cada artefacto eléctrico y con ello todos
los cálculos ya anteriormente mencionados.
En la Fig. 30 se encuentra implementada la pirámide
donde se encuentra descrita tanto la potencia unitaria,
intensidad de uso de energía final (I.U.E.F.) y la
intensidad energética por área (I.E.A.).
79
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Figura 29: Area2 residencia zona rural
Tabla 13: Area3 residencia zona rural
A 3
APARATOS
ELECTRICOS
POT
(W)
I. U. E. F.
(W)
I.E.A. (W)
PUNTOS
ILUMINACION
1800 45
COMPUTADORA
350 18
EQUIPO DE
SONIDO
180 18
TELEVISOR 195 36
TELEFONO 4 72
IMPPRESORA 550 9
TOTAL 3079 198
COMEDOR ,
SALA
198
Figura 30: Area3 residencia zona rural
5.4. Análisis Final de las áreas
Una vez representado tanto en tablas como en
pirámides los datos como potencia unitaria, intensidad
de usos de energía final e intensidad energética por área
de cada una de las residencias, podemos hallar el lugar
con mayor grado promedio de incidencia y así
determinar el área más expuesta a ello.
A continuación, en la Tabla 14 se puede observar
cada uno de los datos de las tablas que ya se expusieron
de las áreas.
Como podemos observar en la Tabla 14 se halla
descrita todas las áreas, así como todos los datos ya
obtenidos previamente con lo cual procedemos a los
clasificamos en las Tablas 15, 16 y 17 que se muestras a
continuación.
Con los datos distribuidos de mejor manera podemos
observar claramente que el área 2 que la conforma la
cocina, lavandería y baño de recepción, es la de mayor
concentración de energía se tiene y con ello podemos
determinar que tiene el mayor grado de incidencia
dentro de la residencia.
Tabla 14: Suma de todas las áreas
TOTAL AREAS
POT (W)
I. U. E.
F. (W)
I.E.A. (W)
AREA 1 residencia
zona norte
4177.26 117
AREA 2 residencia
zona norte
3670 189
AREA 3 residencia
zona norte
1081 171
AREA 1 residencia
zona rural
3495.26 136
AREA 2 residencia
zona rural
5281 207
AREA 3 residencia
zona rural
3079 198
AREA 1 residencia
zona centrico
4610 171.9
AREA 2 residencia
zona centrico
3100 189
AREA 3 residencia
zona centrico
1240 108
TOTAL 29733.52 1486.9
1486.9
Tabla 15: Áreas 1
AREAS 1
I.U.E.F (kW)
AREA 1 RESIDENCIA ZONA RURAL 136
AREA 1 RESIDENCIA ZONA NORTE 117
AREA 1 RESIDENCIA ZONA CENTRICO 171.9
TOTAL 424.9
Tabla 16: Áreas 2
AREAS 2 I.U.E.F (kW)
AREA 2 RESIDENCIA ZONA RURAL 207
AREA 2 RESIDENCIA ZONA NORTE 189
AREA 2 RESIDENCIA ZONA CENTRICO 189
TOTAL 585
Tabla 17: Áreas 3
AREAS 3
I.U.E.F (kW)
AREA 3 RESIDENCIA ZONA RURAL 198
AREA 3 RESIDENCIA ZONA NORTE 171
AREA 3 RESIDENCIA ZONA CENTRICO 108
TOTAL 477
6. ANALISIS Y DETERMINACION DE
CONSUMOS RESIDENCIALES
Con todo lo anteriormente mencionado se puede
tomar conciencia de los costos elevados y a su vez
realizar la gestión necesaria, para mejorar la situación,
todo esto se puede lograr partiendo de un consumo base
y pasando a evaluarlo periódicamente a ver si es que se
tiene mayor o menor consumo y con ello se podría
avalar si tuvo o no éxito las medidas que se tomaron.
6.1. Análisis de consumos históricos de la E.
Eléctrica en las residencias
Se ha partido de datos obtenidos de mediciones
eléctricas diarias, además en la residencia de la zona
céntrico se ha contado con un medidor inteligente, el
cual ha provisto de datos con intervalos de entre 10
minutos de actualización, toda esta información ha sido
recopilada a lo largo de cuatro meses para las
80
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
residencias de las zonas centro, norte y rural en el
periodo de enero a abril del 2018 como se lo vera a
continuación en la Fig. 31.
Figura 31: Energía activa 2018
La media aritmética de consumo mensual de la
residencia de la zona centro, tuvo un valor de 115.73
kWh, así mismo un consumo mínimo mensual de 98.03
kWh registrado en febrero y un consumo máximo de
135 kWh en abril.
La media aritmética de consumo mensual de la
residencia de la zona norte, tuvo un valor de 144.5 kWh,
así mismo un consumo mínimo de 124 kWh en enero y
un consumo máximo de 153 kWh en abril.
La media aritmética de consumo mensual de la
residencia de la zona rural, tuvo un valor de 255 kWh,
así mismo un consumo mínimo de 216 kWh ocurrido en
enero y un consumo máximo de 288 kWh en marzo.
Algo a tener presente son los valores de consumo
mes a mes del periodo en análisis que se muestra en la
Fig. 32, donde el precio de los kWh depende de la
cantidad de energía consumida.
Figura 32: Valor en dólares consumo 2018
Si se analiza detenidamente las curvas de consumo
de energía en dólares se puede observar que el
comportamiento de los valores de los consumos, de
cada una de las residencias, las cuales tienen bastante
similitud a la energía activa consumida, en donde se
pudo observar que el valor promedio para las
residencias fue el siguiente:
Zona centro: 9.60 (USD).
Zona norte: 12.59 (USD).
Zona rural: 25.24 (USD).
Así mismo conto con un valor mínimo de consumo
casa residencia el cual se detalla a continuación:
S. céntrico: 7.98 (USD) en febrero.
S. norte: 10.34 (USD) en enero.
S. rural: 21.04 (USD) en enero.
A continuación, también se muestra los valores
máximos que se dio en cada residencia los cuales son
los siguientes:
S. céntrico: 11.26 (USD) en abril.
S. norte: 13.83 (USD) en abril.
S. rural: 28.63 (USD) en marzo.
Ahora con todos los valores anteriormente
mencionados y en base a la cantidad de datos
recopilados podemos poner a consideración valores
totales que se ha obtenido durante todo el análisis que se
ha realizado a cada residencia, estos valores totales son
los siguientes:
Zona centro: 38.41 (USD)
Zona norte: 50.34 (USD)
Zona rural: 100.96 (USD)
La Tabla 18 tomada de los pliegos tarifarios de la
empresa eléctrica quito, se muestra los rangos de
consumo y el costo en dólares que tiene el kWh en
función del consumo.
Tabla 18: Rango de consumo vs cargos tarifarios
6.2. Distribución de consumos
Esta sección muestra diversos equipos instalados en
las distintas áreas de las residencias. Para conocer de
mejor manera cómo está realizada la distribución de la
carga dentro de cada residencia se ha realizado un
inventario de cada uno, donde se obtuvo información
como frecuencias de uso, potencia de cada uno y por
ende cuales son los que consumen en mayor o menor
cantidad de energía, con ello se ha procedido a
clasificarlos en sistemas de calefacción(CALEF),
enfriamiento(ENFR), calentamiento de agua(CAL.A),
iluminación(ILU), cocción(COC) y electrodomésticos
(ELECTROD), a continuación se lo ha representado en
la Fig. 33.
Figura 33: Potencia instalada en cada residencia
81
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
7. INDICADORES ENERGETICOS EN LOS
ZONAES DE ANALISIS
Tomando en cuenta todos los resultados obtenidos
anteriormente, se plantea algunos indicadores, como se
describe a continuación.
7.1. Indicadores por área por residencia
Los indicadores tienen como objetivo el monitorear
el consumo energético de cada residencia, a
continuación, se expresa las principales características
de este tipo de indicadores, que son las siguientes:
Aspecto medido:
Consumo de energía eléctrica relacionándola con el
área de la residencia(kWh/mes-m2).
Potencia instalada en las diferentes areas de cada
residencia (W/m2).
Frecuencia de medición: Valores de consumo de tres
veces al día, lo más recomendable es tener una base de
datos actualizada, para poder realizar el análisis e
implementar los indicadores.
En las Tablas 19 - 27, se muestra la estructura una
muestra de los indicadores propuestos, el valor y la
fuente de información de donde se obtuvo los datos de
cada residencia.
Tabla 19: Indicador energético y de potencia instalada área 1 R.Z.C.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Habitacion 1 3.04
Habitacion 2 4.38
Baño master 6.85
Habitacion 1 7.30
Habitacion 2 12.77
Baño master 26.64
RESIDENCIA ZONA CENTRICA (AREA 1)
Indice de consumo
energetico por
area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
Tabla 20: Indicador energético y de potencia instalada area2 R.Z.C.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Cocina 3.04
Lavanderia 5.48
Baño
recepcion
13.70
Cocina 18.70
Lavanderia 13.23
Baño
recepcion
1.82
RESIDENCIA ZONA CENTRICA (AREA 2)
Indice de consumo
energetico por
area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
Tabla 21.: Indicador energético y de potencia instalada área 3 R.Z.C.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Sala 3.13
Comedor 4.38
Sala 8.49
Comedor 1.82
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
RESIDENCIA ZONA CENTRICA (AREA 3)
Indice de consumo
energetico por
area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Tabla 22: Indicador energético y de potencia instalada área 1 R.Z.N.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Habitacion 1 10.13
Habitacion 2 12.16
Baño master 25.33
Habitacion 1 11.82
Habitacion 2 14.18
Baño master 683.17
RESIDENCIA ZONA NORTE (AREA1)
Indice de consumo
energetico por area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
82
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
Tabla 23: Indicador energético y de potencia instalada área 2 R.Z.N.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Cocina 12.667
Lavanderia 19
Baño recepcion
76
Cocina 140
Lavanderia 261.13
Baño recepcion
49.5
RESIDENCIA ZONA NORTE (AREA2)
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
Indice de consumo
energetico por area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Tabla 24: Indicador energético y de potencia instalada área 3 R.Z.N
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Sala 15.2
Comedor 14.476
Sala 110.2
Comedor 18.857
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
RESIDENCIA ZONA NORTE (AREA3)
Indice de consumo
energetico por area
Es el consumo que se tiene en los
medidores y las dimensiones del
lugar construido en m².
Tabla 25: Indicador energético y de potencia instalada área 1 R.Z.R.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Habitacion 1 27.80
Habitacion 2 38.40
Baño master 44.72
Habitacion 1 192.57
Habitacion 2 266.03
Baño master 512.42
RESIDENCIA ZONA RURAL (AREA 1)
Indice de consumo
energetico por area
Indice de potencia
instalada por area
Es el consumo que se tiene en
los medidores y las dimensiones
del lugar construido en m².
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
Tabla 26: Indicador energético y de potencia instalada área 2 R.Z.R.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Cocina
18.46
Lavanderia 22.86
Baño recepcion
72.00
Cocina
373.78
Lavanderia
242.06
Baño recepcion
450.00
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
RESIDENCIA ZONA RURAL (AREA 2)
Indice de consumo
energetico por area
Es el consumo que se tiene en
los medidores y las dimensiones
del lugar construido en m².
Tabla 27: Indicador energético y de potencia instalada área 3 R.Z.R.
Indicador
Dependencia /
area
Unidad
Valor
actual
Fuente de informacion
Sala 16.46
Comedor
72.00
Sala 278.80
Comedor
450.00
RESIDENCIA ZONA RURAL (AREA 3)
Indice de consumo
energetico por area
Es el consumo que se tiene en
los medidores y las dimensiones
del lugar construido en m².
Indice de potencia
instalada por area
Potencia instalada o inventario de
equipos de uso en todo el lugar
construido.
83
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
7.2. Indicadores para equipos clasificados en los
sistemas principales
En el siguiente grupo de indicadores, el objetivo es
tener un monitoreo del consumo especifico de todos los
sistemas en los que se ha clasificado dentro de la
instalación en conjunto con la potencia instalada, todo
esto con el único fin de encontrar un nivel tecnológico y
aplicarlo en cada sistema evaluado. A continuación, se
realiza una breve descripción de las características de
este tipo de indicadores:
Elemento calificado: sistemas más comunes como
calefacción, enfriamiento, calentamiento de agua,
iluminación, cocción y electrodomésticos.
Parámetro a medir: consumo de energía eléctrica, así
como también de la potencia instalada del equipo
(kWh/mes-m2 y W/m2).
Frecuencia de medición: Se obtener los datos de
manera diaria, de ser posible tres mediciones al día, con
todos los valores recopilados es más fácil el análisis, la
interpretación y practicar las correcciones de ser
necesarias.
En las Tablas 28 - 30, se muestra los indicadores que
se ha propuesto, el valor y la fuente de donde se obtuvo
la información para poder realizar el seguimiento.
Indicadores para cada una de las residencias de cada
zona.
En la Fig. 34 se observa un número mínimo de
personas en las residencias de 2 en el horario (10:00am
– 12:00pm), un número máximo de personas en la
residencia de la zona centro de 3, en la residencia de la
zona norte de 4 y en la residencia de la zona rural de 2.
De tal manera dando un promedio de 3 personas por
residencia.
En las Tablas 31 - 33, se muestra los indicadores
propuestos, el valor y la fuente de donde se extrajo la
información para realizar este trabajo
Figura 34: Ocupación residencias
Tabla 28: Indicador de índice de energía eléctrica y potencia instalada R.S.C.
Indicador
Dependencia / area Unidad Valor actual Fuente de informacion
Calefaccion 1.70
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua 5.52
Iluminacion 0.04
Coccion 1.06
Electrodomesticos 0.28
Calefaccion 48.00
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua 156.25
Iluminacion 1.00
Coccion 41.67
Electrodomesticos 18.09
Potencia instalada o
inventario de equipos
de uso en todo el lugar
construido.
Es el consumo que se
tiene en los medidores
y las dimensiones del
lugar construido en m².
Indice de potencia
instalada por
sistemas/servicios
comunes
Indice de consumo
energetico por
sistemas/servicios
comunes
RESIDENCIA ZONA CENTRICA
84
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
Tabla 29: Indicador de índice de energía eléctrica y potencia instalada R.S.N.
Indicador
Dependencia / area Unidad Valor actual Fuente de informacion
Calefaccion 0.00
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua
10.36
Iluminacion 0.08
Coccion 2.91
Electrodomesticos 0.85
Calefaccion 0.00
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua 666.67
Iluminacion 1.30
Coccion 131.75
Electrodomesticos 44.73
Es el consumo que se
tiene en los medidores y
las dimensiones del
lugar construido en m².
Potencia instalada o
inventario de equipos de
uso en todo el lugar
construido.
Indice de
consumo
energetico por
sistemas/servicios
comunes
Indice de potencia
instalada por
sistemas/servicios
comunes
RESIDENCIA ZONA NORTE
Tabla 30: Indicador de índice de energía eléctrica y potencia instalada R.S.R.
Indicador
Dependencia / area Unidad Valor actual Fuente de informacion
Calefaccion 0.00
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua 8.49
Iluminacion 1.40
Coccion 4.55
Electrodomesticos 0.84
Calefaccion 0.00
Enfriamiento 0.00
Calentamiento agua 232.92
Iluminacion 23.08
Coccion 143.01
Electrodomesticos 39.79
RESIDENCIA ZONA RURAL
Indice de potencia
instalada por
sistemas/servicios
comunes
Indice de consumo
energetico por
sistemas/servicios
comunes
Es el consumo que se
tiene en los medidores
y las dimensiones del
lugar construido en m².
Potencia instalada o
inventario de equipos
de uso en todo el lugar
construido.
Tabla 31: Ind. de energía E. y potencia I. del área de construcción R.S.C.
Indicador Unidad Valor actual
Indice de consumo energetico
por el total de la suma de las
areas de la residencia.
0.55
Indice de potencia instalada por
el total de la suma de las areas
de la residencia
40.55
Indice de consumo energetico
por cada persona dentro de la
residencia
36.53
Indice de potencia instalada por
cada persona dentro de la
residencia
2716.7
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
de los equipos que se tiene o tendra en hojas de calculo de la EEQQ
para la residencia.
Numero total de habitantes de la residencia y se calcula cuanto
consume cada habitante en la residencia.
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
y calcudado con cada parsona que vive en la residencia.
RESIDENCIA ZONA CENTRICA
Fuente de informacion
Mediciones diarias de la energia electrica que es registrada en el
medidor provisto por la EEQQ ademas de las planillas provistas por la
misma empresa mes a mes, para constatacion de los datos.
Tabla 32: Ind. de energía E. y potencia I. del área de construcción R.S.N.
Indicador Unidad Valor actual
Indice de consumo energetico
por el total de la suma de las
areas de la residencia.
2
Indice de potencia instalada por
el total de la suma de las areas
de la residencia
113.8
Indice de consumo energetico
por cada persona dentro de la
residencia
38
Indice de potencia instalada por
cada persona dentro de la
residencia
2163.1
Numero total de habitantes de la residencia y se calcula cuanto
consume cada habitante en la residencia
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
y calcudado con cada parsona que vive en la residencia.
RESIDENCIA ZONA NORTE
Fuente de informacion
Mediciones diarias de la energia electrica que es registrada en el
medidor provisto por la EEQQ ademas de las planillas provistas por la
misma empresa mes a mes, para constatacion de los datos.
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
de los equipos que se tiene o tendra en hojas de calculo de la EEQQ
para la residencia.
85
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Tabla 33: Ind. de energía E. y potencia I. del área de construcción R.S.R.
Indicador Unidad
Valor actual
Indice de consumo energetico
por el total de la suma de las
areas de la residencia.
3.69
Indice de potencia instalada por
el total de la suma de las areas
de la residencia
103.34
Indice de consumo energetico
por cada persona dentro de la
residencia
144
Indice de potencia instalada por
cada persona dentro de la
residencia
4030.13
RESIDENCIA SECTOR RURAL
Fuente de informacion
Mediciones diarias de la energia electrica que es registrada en el
medidor provisto por la EEQQ ademas de las planillas provistas por la
misma empresa mes a mes, para constatacion de los datos.
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
de los equipos que se tiene o tendra en hojas de calculo de la EEQQ
para la residencia.
Numero total de habitantes de la residencia y se calcula cuanto
consume cada habitante en la residencia
Potencia total instalada y registrada mediante un calculo de la demanda
y calcudado con cada parsona que vive en la residencia.
Consideraciones para la medición de variables E. en
las residencias.
Para lograr mayor exactitud en los indicadores es
necesario tener una gran cantidad de datos que nos
mejore la precisión en los puntos de análisis. En
indicadores expuestos anteriormente se ha visto la
necesidad de medir la energía electrica (E) en algunas
áreas.
A continuación, se realiza una descripción más
detallada de las condiciones mínimas que se necesita
para la medición.
Variable a ser medida: Se va a mediar la Energía
eléctrica en forma diaria y acumulativa (kWh/mes).
Tipo de medidor: Actualmente son de tipo
acumulativo el cual almacena el consumo que ha tenido
la residencia en cada mes. También tenemos los
medidores inteligentes que son de propiedad del dueño
de la residencia, el cual cuenta con el registro de datos
cada cierto tiempo programado por el usuario y que a su
vez también es acumulativo.
Variables opcionales: Voltaje, corriente, factor de
potencia, potencia activa, entre otras.
Observaciones: Se tiene una diferencia notable entre
los medidores que los provee la E.E.Q.Q. con respecto a
los medidores adquiridos por decisión del propietario de
la residencia, se puede apreciar la calidad, precisión, los
beneficios como poder el poder monitorear el consumo
eléctrico en tiempo real en cualquier parte del mundo.
Gestión de los Indicadores
Con los indicadores planteados y con varias
opciones de ahorro que existen en el mercado, en las
Tablas 34 - 36 tenemos un listado de indicadores que se
aplican para las comparaciones y las metas esperadas
para cada uno de ellos, para lograrlo se plantea el uso de
equipos de automatización, control, planificación del
consumo por medio de horarios establecidos, entre otros
que se podría plantear como continuación de este
trabajo.
Tabla 34: Gestión indicadores R.Z.C.
Indicador Unidad Valor actual Valor meta
Indice de consumo energetico por el total
de la suma de las areas de la residencia.
0.55
0.49
Indice de potencia instalada por el total de
la suma de las areas de la residencia.
40.55
36.49
Indice de consumo energetico por cada
persona dentro de la residencia
36.53
32.88
Indice de potencia instalada por cada
persona dentro de la residencia
2716.7
2445.0
RESIDENCIA ZONA CENTRICA
Tabla 35: Gestión indicadores R.Z.N.
Indicador Unidad Valor actual Valor meta
Indice de consumo energetico por el total
de la suma de las areas de la residencia.
2
1.80
Indice de potencia instalada por el total de
la suma de las areas de la residencia.
113.8
102.46
Indice de consumo energetico por cada
persona dentro de la residencia.
38
34.20
Indice de potencia instalada por cada
persona dentro de la residencia.
2163.1
1946.8
RESIDENCIA ZONA NORTE
86
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
Tabla 36: Gestión indicadores R.Z.R.
Indicador Unidad
Valor actual Valor meta
Indice de consumo energetico por el total
de la suma de las areas de la residencia.
3.69
3.32
Indice de potencia instalada por el total de
la suma de las areas de la residencia.
103.34
93.00
Indice de consumo energetico por cada
persona dentro de la residencia.
144
129.60
Indice de potencia instalada por cada
persona dentro de la residencia.
4030.13
3627.1
RESIDENCIA ZONA RURAL
Con todos los indicadores deducidos se plantea la
reducción de un consumo de la energía eléctrica en un
10%, siendo un valor meta que puede variar en función
de la potencia instalada, además de ello es necesario
hacer un seguimiento periódico a los indicadores.
Se ha realizado un análisis en tres residencias típicas
de tres zonas distintos como el céntrico, norte y rural,
todo ello para poder realizar una comparación entre
indicadores de cada una de las residencias, donde
interviene bastante la zona donde se halla ubicada la
residencia y también el estilo de vida que se lleva dentro
de la misma.
En la Tabla 37, se observa como varia el consumo
en función de los indicadores en cada zona de
residencia. Además, de ello se realiza una
nomenclatura de la tabla, donde tenemos el índice de
consumo energético por elemento de calefacción
(I.C.E.E.C.), el índice de consumo energético por
elemento de enfriamiento (I.C.E.E.E.), índice de
consumo energético por elemento de calentamiento de
agua (I.C.E.E.C.A.), índice de consumo energético por
elemento de iluminación (I.C.E.E.I.), índice de
consumo energético por elemento de cocción
(I.C.E.E.CO.), índice de consumo energético por
elemento de electrodomésticos (I.C.E.E.EL.), el índice
de consumo energético por el total de la suma de las
áreas de la residencia (I.C.E.T.S.Z.R.) y el índice de
consumo energético por cada persona dentro de la
residencia (I.C.E.C.P.D.R.).
Tabla 37: Comparación de indicadores entre zonas
Indicador Unidad
R. Z. Centrica R. Z. Norte R.Z. Rural
R.Z. Centrico
Meta
R.Z. Norte Meta R.Z. Rural Meta
Indice de consumo energetico por
elemento (calefaccion)
1.7 0 0 1.5 0 0
Indice de consumo energetico por
elemento (enfriamiento)
0 0 0 0 0 0
Indice de consumo energetico por
elemento (calentamiento de agua)
5.5 10.4 8.5 5.0 9.33 7.6
Indice de consumo energetico por
elemento (iluminacion)
0.04 0.1 1.4 0.04 0.1 1.3
Indice de consumo energetico por
elemento (coccion)
1.1 2.9 4.5 1.0 2.6 4.1
Indice de consumo energetico por
elemento (electrodomesticos)
0.3 0.8 0.8 0.3 0.8 0.8
Indice de consumo energetico por el
total de la suma de las zonas de la
residencia.
0.5 2 3.69 0.5 1.80 3.3
Indice de consumo energetico por
cada persona dentro de la residencia
36.5 38 144 32.9 34.2 129.6
8. ANALISIS DE RESULTADOS
En análisis de resultados se puede determinar que en
la implementación de estos indicadores planteados,
existe una aspiración de que tienda a reducirse el
consumo proyectado en un 10%, un porcentaje muy
alcanzable para lograr una reducción de consumo
debido a que en la toma de mediciones y manipulación
de datos se observó un comportamiento de reducción en
ciertos meses, con todos los cálculos realizados
consumo proyectado en un 10%, un porcentaje muy
alcanzable para lograr una reducción de consumo
debido a que en la toma de mediciones y manipulación
de datos se observó un comportamiento de reducción en
ciertos meses, con todos los cálculos realizados. En las
Figs. 35 y 36 se presenta una comparación de los
indicadores, considerando los valores calculados y las
metas.
Figura 35: Comparación de indicadores de valores calculados y
meta
87
Taco et al. / Metodología para la determinación de indicadores de Eficiencia Eléctrica en el Sector Residencial
Figura 36: Comparación de indicadores de valores calculados y
meta
9. CONCLUSIONES
Es importante enfatizar que al realizar el estudio
solo en 3 hogares de las diferentes zonas de la ciudad,
no se puede generalizar el comportamiento del cliente
residencial ya que no se tomaron en cuenta otros
factores como tipos de carga, área de construcción del
hogar entre otros, sino más bien que se limitó a hogares
en donde el acceso a la información así como a
mediciones fue más factible ya que una de estas
residencias contaba con un medidor inteligente.
Un aspecto a tener presente al momento de aplicar
una gestión con indicadores de eficiencia, es el lugar
donde se lo aplique ya que existe el pliego tarifario
donde la empresa electrica Quito factura mediante los
rangos de consumo que pueda tener la residencia en el
mes, todo esto podría o no reflejar la aplicación de
indicadores en la disminución de consumo.
La falta de conocimiento del tema también es una
desventaja presente siempre, ya que el desconocimiento
de usar la energía de una manera eficiente, a la final es
dinero que no se quedara en el bolsillo del usuario.
Al definir un indicador energético con la
metodología empleada tal y cual como se lo puede ver
en [27] se logró determinar las áreas de más uso de
energía eléctrica de un hogar tipo para tres diferentes
zonas, luego de lo cual se podrá encontrar una
oportunidad de ahorro y establecer una meta de ahorro
energético.
Dividir por áreas una residencia ha permitido
determinar que parte o área es la que más grado de
incidencia tiene, y a su vez al tener identificada esa área
se tiene la idea de en donde aplicar con más énfasis una
gestión mediante indicadores de eficiencia.
El diseño, construcción y aplicación de los
indicadores, permite comparar el nivel de eficiencia al
que podemos llegar mediante las mejoras pertinentes,
además de ello también se puede crear comparaciones
entre las residencias aledañas en donde las familias
desempeñen actividades similares.
Los valores obtenidos mediante la recopilación de
datos en las residencias son aproximaciones reales de
los consumos actuales en el país, lo que refleja que hay
gestión de la energía en algunas de las residencias
donde sin saberlo implementan normas de uso o
adquieren elementos que ayuden a reducir consumo y lo
más usual es encontrar hogares con focos ahorradores o
leds, los cuales hoy en día han reemplazado a focos de
otros tipo de material que consumía hasta 10 veces más
que los de uso actual.
Mediante diversos cálculos realizados de las tres
residencias en el análisis se obtuvo datos muy
importantes dentro de lo que se tuvo como expectativa,
y mediante esos resultados se definió un porcentaje
meta de reducción de consumo el cual fue definido a un
valor 10%, siendo un porcentaje accesible dentro de las
tres residencias, gracias a indicadores que se ha definido
en base a los comportamientos de consumo de la carga
residencial, esto demuestra que si se plantea este
porcentaje mínimo de meta, se puede reducir consumos
energético y verlo reflejado en el aspecto económico.
Uno de los obstáculos para la implementación de
modelos de gestión energéticos, así como de indicadores
de eficiencia es la inversión inicial en equipos de menor
consumo, equipos tecnológicos ya que dentro del
mercado los medidores inteligentes tienen un costo
elevado que no todos pueden acceder.
Es necesario empezar a tomar conciencia por propia
voluntad con respecto al uso de la energía debido a que
no solo afecta a la economía de la familia, sino también
a factores como al deterioro de los artefactos eléctricos,
los cuales tienen un tiempo de vida útil y que mientras
más están en uso va tendiendo a deteriorarse y por ende
a consumir un poco más de lo normal, con un uso más
adecuado se reduce consumo energético y se alarga la
vida útil del artefacto.
Se establecieron indicadores los cuales son
aplicables en residencias promedio en nuestro medio,
para residencias de gran área de construcción sería
necesario proceder con cálculos similares, pero mientras
más grande sea la residencia consumiría más energía
eléctrica y sin una buena gestión de los indicadores sería
bastante difícil poder hallar un camino para crear un
ahorro mínimo.
Mediante el análisis del proceso de encuestas se ha
concluido que existe una mayoría importante de
personas que toman en cuenta al renovar sus aparatos
eléctricos, en la búsqueda de hallar un ahorro en su
planilla de luz, debido a que al transcurrir los años las
personas han ido notando que la tecnología avanza y
con ello presenta mejores opciones de aparatos
eléctricos que no solo influye en el consumo eléctrico,
sino también en aspectos como peso, eficiencia,
capacidad, durabilidad, etc.
88
Edición No. 16, Issue II, Enero 2020
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Juan Carlos Taco.- nació en
Cuenca, Ecuador, el 09 de
diciembre de 1988. Se graduó de
bachiller con especialización
técnico en electricidad en el
Colegio Nacional Técnico
Ascázubi, Ecuador 2006. Egresado
de la Carrera de Ingeniería Electrica de la Universidad
Politécnica Salesiana. Su trabajo consiste en realizar un
modelo de gestión energética para la determinación de
indicadores de eficiencia electrica en el sector
residencial
Luis Fernando Tipan. - nació en
Quito, Ecuador, el 21 de junio de
1982. Se graduó de la Facultad de
Ingeniería Eléctrica Como
Ingeniero en Electrónica en
Control en la Escuela Politécnica
Nacional. sus estudios de
postgrado los hizo en la Escuela
Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Mecánica,
obteniendo el grado de Magister en eficiencia
Energética. su campo acción lo dedico en gran parte a
los procesos industriales, luego de lo cual se dedicó a la
docencia e investigación relacionado con la Electrónica
de Control basada en tarjetas inteligentes, domótica y,
Electrónica de los Sistemas de Potencia en energías
alternativas
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