El alto voltaje provoca facturas de electricidad elevadas
El voltaje en mi casa
¿Demasiado voltaje en su casa?
Esta es una página larga, por lo que la siguiente descripción general podría ser útil.
Descripción general –
- ¿Cuál debería ser el voltaje?
- Cómo saber si tiene demasiado voltaje
- Cómo un exceso de voltaje aumentará su factura de electricidad
- Termodinámica
- ¿Por qué Hydro One hace esto?
- Es un poco como …
- Una situación extrema y mi queja
- Excusas de Hydro One
- El resultado final
1. El voltaje de las tomas de corriente debe estar a unos pocos voltios de los 120 VCA, por ejemplo entre 118 y 122 VCA, dependiendo de la «carga», es decir, dependiendo de cuántos y qué tipo de aparatos usen usted y sus vecinos, así como de la distancia a la que se encuentren del último transformador.
Además, la tensión media durante períodos de varios días o más debería estar muy cerca de los 120 VAC, y la tensión debería estar por encima de los 120 VAC aproximadamente la mitad del tiempo y por debajo de los 120 VAC la otra mitad del tiempo. Sin embargo, durante los periodos de carga extraordinariamente alta, como cuando hace mucho calor o mucho frío, muchas empresas generadoras de energía tienen dificultades para proporcionar estos 120 VAC nominales a sus clientes.
Todos los electrodomésticos comunes aprobados para su venta en Canadá por la Asociación Canadiense de Normas (CSA) están clasificados para funcionar a 120 VAC (excepto, por supuesto, los clasificados para 240 VAC). Mi compañía eléctrica es Hydro One, que suministra electricidad directamente a la mayoría de los clientes rurales y a algunos suburbanos de la provincia de Ontario (Canadá), pero muchas compañías eléctricas funcionan de la misma manera que Hydro One.
La zona amarilla en el gráfico anterior es el rango de voltajes medidos en mi residencia durante diciembre de 2015 y enero y febrero de 2016, y de nuevo más recientemente en 2019 y 2020.
Las zonas verde y roja de arriba son las definidas por el documento de la Asociación Canadiense de Normas CAN3-235-83 Tabla 3, «Límites de variación de tensión recomendados para circuitos de hasta 1000 voltios en la entrada de servicio». (Véase especialmente las «Directrices de tensión» en las páginas 35-36 del documento de la Junta de Energía de Ontario). La Junta de Energía de Ontario establece claramente que
Hydro One suministrará únicamente tensiones estándar. Estas tensiones se ajustarán a las normas de la Canadian Standards Association («CSA»).
De hecho, estas mismas normas se repiten en la declaración del «proyecto final» de Hydro One sobre las condiciones de servicio a los clientes de Hydro One, (véase especialmente la Tabla 2, Límites de variación de tensión recomendados). Así que sabemos que esta norma es utilizada por Hydro One y que la tensión debe estar siempre en la zona verde y nunca debe estar en ninguna de las zonas rojas de la tabla anterior.
La recomendación de la CSA para la tensión en condiciones normales de funcionamiento es de 110 – 125 VAC, pero como cualquier electricista le dirá puede ser peligroso operar durante largos períodos de tiempo en el extremo superior de ese rango. De hecho, la misma recomendación de la CSA define 127 VAC como una «condición de funcionamiento extrema», sólo dos voltios más que el extremo superior del rango de funcionamiento «normal».
Situación actual en mi casa – Durante el mes de enero, la tensión media en mi casa fue de 122,50 VAC, y fue mayor que la tensión nominal el 94,5 por ciento del tiempo. La tensión media ha ido subiendo lentamente desde el verano de 2020. Ver detalles de mis mediciones de voltaje.
2. Cómo saber si tiene demasiado voltaje
Si tiene un multímetro digital u otro instrumento adecuado que pueda medir el rango de voltaje apropiado, compruebe el voltaje que aparece en las tomas de corriente de su casa. Recuerde que está tratando con corriente alterna (CA), no con corriente continua (CC), así que elija el ajuste apropiado en su voltímetro. La tensión medida debe estar a muy pocos voltios de los 120 VAC. Este es un voltaje aceptable. Compruébelo a diferentes horas del día y de la noche durante varios días para encontrar una media razonable. Si encuentra que el voltaje en sus tomacorrientes está constantemente alrededor de 124 VAC o más, entonces tiene demasiada electricidad en su casa y está usando y pagando por mucha más energía de la que sus aparatos necesitan usar.
Por favor, tenga en cuenta que está tratando con un voltaje potencialmente letal, así que si no puede comprobar el voltaje de forma segura por sí mismo, por favor, haga que un electricista, técnico, tecnólogo o ingeniero cualificado lo haga por usted. No hay que avergonzarse de pedirle a otra persona que lo haga y podría salvarle la vida.
3. Cómo el exceso de voltaje aumentará su factura de electricidad
Si su factura de electricidad es demasiado alta, una de las razones podría ser que su compañía eléctrica está suministrando demasiada electricidad, es decir, demasiado voltaje, a su casa. En América del Norte, la mayoría de los aparatos eléctricos están diseñados para funcionar con una tensión de 120 voltios de corriente alterna (VAC), con un margen de más a menos de unos pocos voltios para las variaciones de carga y las pérdidas resistivas en los cables eléctricos. Si su compañía eléctrica, como Hydro One, suministra voltajes siempre superiores a los 120 VAC, sus electrodomésticos consumirán siempre más energía de la que necesitan y usted tendrá que pagar más energía de la que necesitaba.
Quizás recuerde de su clase de física en el instituto que, a 120 voltios, una bombilla incandescente de 100 vatios disipa 100 vatios de energía en forma de luz y calor (sobre todo calor). Eso es normal y eso es lo que esperamos pagar cuando encendemos el interruptor de la luz.
Sin embargo, con 124 VAC esa misma bombilla disipará casi 107 vatios en lugar de 100 vatios y pagará casi un 7% más por su electricidad. A 126 VAC, la bombilla disipará algo más de 110 vatios y pagará un 10,2% más por su electricidad. Su frigorífico, congelador, estufa, horno de calefacción de aire forzado, calefactores eléctricos, tostadora, bomba de sumidero, bomba de agua de pozo, lavadora, secadora de ropa, cafetera, muchas bombillas… todos estos electrodomésticos se verán afectados de forma similar por el mayor voltaje suministrado. Y usted pagará por esa energía extra. Todo el tiempo que estén encendidos.
Nota para los lectores – Usted gana puntos extra si ha notado en el gráfico anterior que la potencia y el voltaje no tienen una «relación lineal». Salvo en el caso de las «fuentes de alimentación conmutadas» que se mencionan a continuación, la potencia y la energía son proporcionales al cuadrado de la tensión, por lo que al aumentar la tensión, la potencia y la energía aumentarán un poco más rápido que la tensión. La relación exacta está descrita con mucha precisión por la Ley de Ohm. Pregunte a cualquier ingeniero.
Potencia utilizada = (Tensión aplicada)² / (Resistencia de la carga)
o, P = E² / R
Las únicas excepciones a todo esto son los dispositivos electrónicos que utilizan fuentes de alimentación conmutadas que no tienen transformadores y están especialmente diseñadas para funcionar en un amplio rango de tensiones, por ejemplo, 100-250 VAC. Dentro de su rango de diseño de tensión de entrada, estas fuentes de alimentación no lineales no siguen la Ley de Ohm cuando intentamos calcular su consumo de energía. Su cargador de teléfono móvil es probablemente de este tipo.
4. Termodinámica
¿Qué tiene que ver la termodinámica con esto? Bueno, se podría pensar que el mayor voltaje calentaría las cosas más rápido o haría otras cosas más rápidamente, compensando así con tiempos más cortos el coste extra del alto voltaje. Ciertamente, una carga resistiva como la tostadora o el calentador de agua se calentará más rápido y se apagará antes con la tensión más alta, pero sigue habiendo pérdidas debido a la fuga de calor, y estas pérdidas nunca se pueden recuperar. Debido a estas pérdidas, el menor tiempo de calentamiento con la tensión más alta no puede compensar completamente el coste extra de funcionar con una tensión más alta. Así, aunque una tostadora (por ejemplo) con un voltaje superior al nominal tostará el pan más rápido que una tostadora que funcione a su voltaje de diseño (120 VAC), el funcionamiento de la tostadora con voltaje de diseño sigue costando menos que el de una tostadora con un voltaje superior al de diseño. Al igual que en la mítica búsqueda del movimiento perpetuo, la termodinámica siempre nos llevará al final.
5. ¿Por qué Hydro One hace esto?
¿Por qué Hydro One suministra más voltaje del que realmente necesita? Para ganar más dinero, por supuesto. Hydro One a menudo tiene un excedente de energía para vender, especialmente durante el invierno, y entregan los voltajes más altos a nuestros hogares con el fin de vendernos esa energía extra.
Una vez que se ha producido y vendido una cantidad básica de energía, cualquier energía extra es mucho más barata de producir, por lo que los beneficios son mayores cuando Hydro One puede vender su excedente de energía. Como clientes, usted y yo somos los compradores de ese excedente.
Es extraño que, por un lado, Hydro One siempre esté enfatizando la importancia de ahorrar energía mediante el uso de termostatos programables, luces fluorescentes compactas (CFL), electrodomésticos EnergyStar, y prestando atención al horario de uso, mientras que, por otro lado, entrega un nivel de voltaje que anula cualquier ahorro de estos esfuerzos de conservación.
6. Es un poco como…
- llevar a tu familia a un restaurante caro en el que las raciones son enormes y nadie puede comerse todo lo que le han puesto en el plato, pero el restaurante no ofrece un servicio de bolsas para perros, así que tienes que pagar toda la comida aunque no se haya podido comer toda;
- tener que comprar gasolina en un surtidor que deliberadamente te llena de más el depósito y tienes que pagar por toda la gasolina que se derramó en el suelo aunque no puedas usarla;
- tener que pagar por un asiento extra (¡vacío!) cada vez que llevas a tu familia al cine.
7. Una situación extrema y mi queja
El voltaje en mi casa
El invierno de 2015/16 trajo una situación extrema, ya que el voltaje en mi casa promediaba entre 124 y 125 VAC y era más alto que la zona verde recomendada por CSA cerca de la mitad del tiempo, rozando ocasionalmente la zona roja extrema superior a 127 VAC. No es de extrañar que mis bombillas se quemaran ese invierno, incluso las costosas lámparas CFL, y el alto voltaje podría explicar por qué nuestro caro receptor de televisión de alta definición se «congeló» durante horas a pesar de recibir fuertes señales de televisión.
De hecho, Hydro One sigue suministrando voltajes que son casi siempre superiores a los 120 VAC nominales. Vea aquí un resumen de los voltajes que se entregan a mi casa por Hydro One durante los meses que comienzan con diciembre de 2015. Aunque no son extremas, estas tensiones más altas hacen que todos mis aparatos consuman más energía de la que necesitan para funcionar normalmente. Los detalles de las mediciones mensuales se muestran en el archivo.
8. Excusas de Hydro One
En años anteriores, cuando me he quejado a Ontario Hydro, ahora Hydro One, sobre el alto voltaje en mi casa, han dado varias «razones» diferentes, pero ninguna de ellas es lógica o válida.
- «Pero también tendríamos que reducir el voltaje de sus vecinos». – ¡Doh! Por supuesto que sí. Todos los voltajes de mis vecinos son demasiado altos, al igual que el mío, y por eso habría que reducirlo.
- «Nos gusta suministrar una tensión más alta para que los motores arranquen más fácilmente». – Perdona, pero yo vivo en un barrio residencial, NO en un polígono industrial, y puedo contar con una mano el número de motores importantes que hay en mi casa. Todos ellos están clasificados a 120 VAC y funcionan perfectamente a ese voltaje.
- «Pero el voltaje varía y no es alto todo el tiempo». – Sí, el voltaje varía bien, y de lo que me quejo es de las veces que es demasiado alto. Durante el mes de diciembre de 2015, medí el voltaje 135 veces diferentes, más o menos al azar durante los días y las noches (soy un poco insomne), y el voltaje nunca fue inferior a 121,0 VAC (ya más alto que los 120 voltios nominales) y tan alto como 127,2 VAC. La media de mis mediciones a lo largo del mes fue de 124,25 VAC, por lo que mis vecinos y yo estábamos utilizando aproximadamente un 8% más de energía de la necesaria. Y, sí, el voltaje seguía siendo demasiado alto la mayor parte del tiempo durante el resto del invierno. (Ver los gráficos de mis mediciones para más detalles.)
«¡Pero lo tienes todo mal! La corriente disminuye al aumentar el voltaje, por lo que la potencia se mantiene igual.» – Esta «frase» me la intentaron decir varios individuos (uno de ellos un profesional que trabaja en la industria de la energía). Es una afirmación completamente errónea de la Ley de Ohm, como se puede comprobar consultando cualquier libro de física o ingeniería eléctrica. El principio general de «la energía permanece igual» sólo se aplica a las líneas de transmisión eléctrica que reciben una cantidad constante de energía desde una estación generadora hasta una subestación transformadora. Su casa no es una subestación transformadora y es, en cambio, una «carga variable» que requiere una tensión constante. Vea más detalles aquí. Afirmar que «la potencia es la misma» es una mentira, contraria a las leyes de la física, y es una bonita pieza de propaganda que se utiliza para ocultar las críticas a la industria eléctrica. Esta línea puede funcionar con los políticos y algunos periodistas, pero no funciona conmigo y no debería funcionar contigo.
Todo esto viene de Hydro One y de la industria eléctrica, a quienes les gusta presentarse como guardianes de la conservación y la eficiencia energética.
9. Lo esencial
En principio, la tensión media durante un periodo de 24 horas debería ser de 120,0 VCA y variar entre, por ejemplo, 117 y 123 voltios, o mejor entre 118 y 122 voltios, dependiendo de las condiciones de suministro y carga. Por tanto, la tensión debería estar por encima de 120 voltios la mitad del tiempo y por debajo de 120 voltios la otra mitad. Hydro One debería esforzarse por alcanzar ese nivel de suministro para todos los barrios residenciales. Eso es justo y adecuado y no hace que nuestros aparatos consuman más potencia y energía de la que se supone que deben consumir ni que nos cueste más dinero del que deberíamos pagar. En mi casa, sin embargo, mis mediciones han demostrado que el voltaje es generalmente superior a 120,0 VAC más del 80% del tiempo desde al menos principios de 2018 y hasta junio de 2020. Uno espera que la situación del voltaje desde principios de junio de 2020 se convierta en la regla y no en la excepción.
Con los contadores inteligentes y otros sistemas de telemetría, Hydro One sabe exactamente cuánta tensión está suministrando y no tiene excusa para no ser consciente de los excesos y costosos voltajes que he descrito anteriormente.
Los resultados de muchas mediciones en mi propia casa se resumen aquí. Es necesario realizar un gran número de mediciones cada mes (ahora unas 4.000 mediciones automáticas cada mes) para asegurar la precisión y superar los efectos de las variaciones horarias y diarias de la carga y de la capacidad de suministro.
Aquí se resumen las mediciones de tensión del mes pasado. Consulte también el archivo de mediciones de meses anteriores (hasta diciembre de 2015).