martes, 31 de octubre de 2023

Clasificación de aparatos electrodomésticos

 La clasificación de aparatos electrodomésticos  es señalada  en las regulaciones eléctricas, es de conformidad internacional y con referencia a su  segunda capa de protección.

Clasificación de  aparatos electrodomésticos

La Norma Oficial Mexicana NOM -001 señala en concordancia con otras regulaciones, las características y requisitos  de seguridad en los aparatos electrodomésticos.

 De allí surgen principalmente 2 tipos de aparatos:

.- Los aparatos de clase 1, tienen  cubierta metálica, y llevan conexión a tierra,  y  se conectan al tomacorriente con clavija de tres pines.

.- Los aparatos de clase 2,  tienen cubiertas de plástico, y se conectan  al tomacorriente con clavija de 2 pines.

Primer capa de protección

La primera capa de protección es común en ambas clases, es el aislamiento de partes conductoras del circuito.

Su función es que el usuario no forme parte del circuito,  y reciba  una descarga eléctrica.

 Ejemplos  de esta primera capa, es el foro de los conductores y el encintado de conexiones eléctricas. 

Segunda capa de protección

La segunda capa de protección la forma la cubierta del aparato.

Puede ser fabricada de un material no conductor como el plástico.

Ejemplos de esta clase son, aparatos como el  televisor y el cargador de teléfonos celulares.

Protección con “puesta a tierra”

Otros aparatos tienen cubierta  metálica,  si falla el primer aislamiento, está cubierta forma parte de un camino de descarga, llamado puesta a tierra.

Ejemplos de esta clase son, aparatos como el  refrigerador  y la lavadora de ropa.

Clasificación de  aparatos electrodomésticos y su símbolo

En resumen.

Hoy tenemos 2 tipos principales de aparatos domésticos, los que utilizan clavija de tres pines son llamados de clase 1 y los que utilizan clavija de 2 pines  denominados de clase2.

La clasificación tiene concordancia con las regulaciones internacionales, y existe un símbolo distintivo para cada clase.

jueves, 26 de octubre de 2023

Categorías de seguridad CAT en aparatos de medición

 Las categorías de seguridad CAT en los aparatos de medición, de la International Electrotechnical Commissión (IEC),  son utilizadas como referencia para elegir un medidor adecuado  al trabajo.

Categorías de seguridad CAT en aparatos de medición

Esta  clasificación es un requisito de conformidad de la comunidad europea, y nos indica la capacidad de un aparato de medición, para soportar picos de voltaje, sin representar un peligro para el usuario.

Los electricistas utilizamos aparatos de medición para identificar, probar y medir circuitos, la mayoría de las veces con tensiones, que tenemos idea de su magnitud.

Verificación de tensión con  aparatos de medición

Sin embargo se pueden presentar sobretensiones transitorias inesperadas, originadas por fenómenos naturales como descargas atmosféricas (rayos), o fallas en la alimentación, en equipo o en instalaciones  (transformadores o líneas).

La categoría CAT es un método de clasificación de seguridad, que toma en cuenta las sobretensiones transitorias eventuales.  

Categorías de sobretensión

La norma CEI 61010-1 establece cuatro categorías de sobretensión (CAT I, CAT II, CAT III y CAT IV),  por seguridad la norma relaciona  tensiones superiores a las nominales (tensiones de trabajo, 150, 300, 600 y 1000 Voltios) y sus niveles CAT de sobretensión.

Las tensiones de trabajo y  CAT (categorías de sobretensión)  tienen correspondencia con ambientes laborales. 

Señalización CAT en instrumentos de medición

CAT I; es para uso electrónico, es para medir equipos no conectados directamente a la red.

CAT II; es para uso domestico y comercial, para medir tomacorrientes y herramientas portátiles.

CAT III;  es para uso comercial e industrial,  para medir  en tableros de control de iluminación, motores eléctricos y control maquinaria.

CAT IV;  es para profesionales que  miden la alimentación y líneas aéreas exteriores, por ejemplo en el servicio públicos de alumbrado.

domingo, 22 de octubre de 2023

Pila descargada en el milímetro digital

 La pila descargada en el milímetro digital, nos dará lecturas erróneas, como  un voltaje muy alto, haciéndonos imaginar problemas inexistentes.

Pila descargada en el milímetro digital

La pila es un dispositivo que convierte la energía química en energía eléctrica.

El termino pila se denomina “a un conjunto de cosas dispuestas una sobre otra a modo de pilar o columna”, característica de la pila eléctrica del italiano Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, por cierto ya no se fabrican así, pero heredo su nombre hasta la actualidad.

La “pila” de un milímetro suele ser una pila “cuadrada” de 9  voltios,  al interior de cada pila, hay 6 pequeñas pilas conectadas en batería, (en serie), por lo que  es correcto llamarla batería, en México es más común llamar batería a la del automóvil.

Indicador de Pila descargada en el milímetro digital

Los milímetros digitales tienen una pantalla donde nos señala en primer orden, cuando una pila (batería) está agotada.

La lectura “BAT”, nos indica que ya no tiene el nivel, para realizar su trabajo.

Al interior la alimentación de circuitos y su referencia no son los correctos.

Lecturas incorrectas por pila descargada en el milímetro digital

Las lecturas son muy altas e incorrectas, podríamos vernos como principiantes en la materia, culpando injustamente a la compañía suministradora de energía (en México a la Comisión Federal de Electricidad).

La  tensión es la correcta, nuestro problema está al interior de nuestro milímetro.

Tal vez tengan curiosidad de conocer que tan baja estaba la pila, 7 voltios y la lectura real en el tomacorriente, una vez cambiada la pila nos dio de lectura 127 voltios. 

miércoles, 18 de octubre de 2023

Tecnologías en el calentador solar de agua de nueva generación

 Las 2 tecnologías en el calentador solar de agua de nueva generación, que lo hacen eficiente en climas fríos, son el tubo de vacío y el tubo de calor.

Tecnologías en el calentador solar de agua de nueva generación

Se dice que ambas tecnología son  utilizadas en la estación espacial internacional, y que la gran demanda hizo que fueran costeables.

1.- El tubo de vacío

Se fabrican de vidrio de borosilicato, que es trasparente y sin poros, y tienen alta resistencia térmica, mecánica y química.

Su objetivo es el mismo que el de un “termo”, mantener la temperatura interior, utilizando el vacío que es considerado el mejor aislante térmico.

Tubos al vacío 

Compuesto por un tubo exterior y suspendido dentro de él otro de menor diámetro, y el aire entre ambos se elimina.

El tubo exterior permitir el paso de la luz solar permanece en temperatura ambiente, en  el tubo interior se calienta un circuito primario (el tubo de calor).

Calentador solar de agua con tubos al vacío de exhibición

El  exterior del tubo interno tiene un recubrimiento de “pintura selectiva”, que absorbe y trasfiere el calor del sol, suele contener cobre, aluminio y aluminio/nitrógeno, que le da un color azul oscuro.

En la parte inferior del tubo tiene una capa de metálica de bario, es un indicador de vacío, si se vuelve blanca el vacío se perdió y se requiere su remplazo.

Tubo de vacío con tubo de calor

2.- El tubo de calor (heat pipe en inglés).

Se introduce dentro del tubo de vacío, su función es absorber el calor rápidamente y subirlo al tanque de almacenamiento del calentador.

Es un tubo de cobre hueco y sellado,  previamente también se le hizo vacío y se le agrego un líquido llamado “fluido de trabajo”, que hierve alrededor de 30 grados centígrados.

Transmisión de calor en calentador solar con tubos de vacío con tubo de calor

Los rayos del sol calientan el fluido de trabajo, rápidamente se evapora suben hasta llegar al bulbo condensador, que está en contacto con el agua en el tanque de almacenamiento

El vapor trasfiere su energía y vuelve a su estado líquido, repitiéndose el circuito primario del calentamiento. 

Calentador Solar de Tubo al Vacío tipo Heat Pipe

El fluido de trabajo es un glicol, los glicoles es un grupo de ingredientes de compuestos químicos, utilizado en anticongelantes,   y en refrigerantes para trasferir  calor en equipos de refrigeración o de calefacción.

viernes, 6 de octubre de 2023

Colector solar con tubos al vacío con tecnología heat pipe

 El colector solar con tubos al vacío con tecnología heat pipe, es un captador térmico de nueva generación, en el interior de los tubos de vacío y a todo lo largo, se le incorpora un tubo de calor.


Colector solar con tubos al vacío con tecnología heat pipe

Un tubo de calor (heat pipe) tienen capacidad de transferir de un lugar a otro el calor rápidamente, utilizando el fenómeno llamado “calor latente”.

El calor latente es la energía que hace que una cantidad de sustancia cambie su estado.

 Por  ejemplos, tenemos el calor latente de vaporización y el calor latente de fusión, en el primero hace que cierta sustancia  cambie de líquido a vapor,  y en el segundo de sólido pasa a líquido.

Heat pipe Vacuum Tube

El tubo de calor es metálico (cobre) y esta sellado en sus extremos, en su interior se le crea un vacío para facilitar trasmisión del calor,  además se le agrega un líquido llamado “fluido de trabajo”.

El fluido de trabajo está compuesto por “una pequeña cantidad de agua purificada y aditivos especiales”, las condiciones de vacío y las características del fluido de trabajo permiten que su punto de ebullición sea entre 25 y 30 grados centígrados.

Transferencia de calor por fluido de trabajo

Es un sistema pasivo bifásico, un sistema pasivo utiliza el calentamiento solar para la circulación del fluido de trabajo,  fenómeno descrito en Sistema de calentamiento solar de agua por termosifón. Y trabaja con 2 fases la vaporización y la condensación.

Transferencia de calor al agua del tanque de almacenamiento 

El tubo de calor tiene su parte superior más gruesa, es su condensador, donde de vapor pasa a líquido.

El condensador se ensambla en el  “cabezal intercambiador de calor” (header manifold) del tanque de almacenamiento del calentador solar de agua.

Centro Mexicano Francés del conalep en Gómez Palacio, Durango

martes, 3 de octubre de 2023

Calentador solar de agua con tubos al vacío

El término calentador solar con tubos al vacío, hace referencia a que su colector se fabrico con tubos de vidrio  a los que se le extrae el aire y la humedad interior.


Calentador solar  de agua con tubos al vacío

El vacío es el mejor aislante térmico conocido, con el se evitan que el calor atrapado escape hacia el entorno del colector.

 La  pérdida de calor por conducción y por convección, se  eliminan, quitando el medio físico.

Partes del Calentador solar  de agua con tubos al vacío

Cada tubo del “colector de tubos evacuados”, tiene un tubo más pequeño suspendido dentro de él, el aire entre ambos se elimina, de allí el nombre de tubos al vacío o tubos evacuados.


Circulación  del agua en el calentador solar con tubos al vacío

El agua  fría viene del tanque y entra dentro del tubo interior, para regresar caliente al tanque.

La circulación del agua se da  gracias a la distribución física de sus elementos, pero principalmente a los fenómenos físicos de la termodinámica.

Efecto termosifón  en el calentador solar de agua con tubos al vacío

El agua fría desciende al colector solar para calentarse, el agua caliente es más  liviana, comienza a moverse hacia arriba  para ocupar los espacios superiores, hasta subir al  tanque de almacenamiento.

Este fenómeno físico es llamado  convección, y técnicamente  se conoce como efecto termosifón.

Calentadores solar  de agua domésticos

Los calentadores de tubos de vacío fue la respuesta para obtener mayor temperatura en los calentadores solares del agua domésticos, en los países con climas fríos.

Centro Mexicano Francés del conalep en Gómez Palacio, Durango

Su inversión inicial es grande, pero es recuperable, se afirma que con  él, se tiene hasta el 90% de ahorro de gas, su uso va en aumento gracias a la conciencia de combatir el cambio climático,  utilizando  energías renovables.