Estudio de la distorsión armónica de corriente del Hotel Old Town Quito Suites producida por la inclusión de calentadores de agua del tipo inductivo y determinación de acciones correctivas

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Título : Estudio de la distorsión armónica de corriente del Hotel Old Town Quito Suites producida por la inclusión de calentadores de agua del tipo inductivo y determinación de acciones correctivas
Autor : Játiva Rivadeneira, Diego Homero
Director de Tesis: Varela Chamorro, Silvana Fabiola
Resumen traducido: Nowadays, there are some alternatives available for water heating in residential, commercial and industrial installations; one option is electric induction water heaters due to their compact size and easy installation. The present project is carried out an analysis of the harmonics generated in the electrical network due to the use of induction water heaters. The case study presented is from the Old Town Quito Suites Hotel, located in downtown Quito, whose business line is the temporary rental of apartments in which induction heaters are available in each apartment. For the development of the study, measurements were made with FLUKE 435 equipment owned by the Salesian Polytechnic University, under the provisions of Regulation No. ARCONEL 005/18. Measurements were taken at two points of the hotel seven continuous days with a record every ten minutes; the first measurement point was at the meter board to which there is an express connection from transformer No. 49474 located in a nearby transformation chamber. The second measurement point was at a secondary express circuit that connects directly to a water heater. In addition, a study was made of the quality of the product accessed by the user from the distribution company. The results obtained in terms of electric power quality from the consumer's responsibility reflect a problem with the harmonic distortion of current, the presence of harmonics of even and odd order out of the desired limits was evidenced. To provide a solution to this problem, a passive filter tuned to the frequency of the predominant harmonic is designed so that the harmonic is eliminated and the whole system is within the limits for the total demand distortion. Similarly, the individual analysis of the circuit belonging to the induction heater is performed, where problems with harmonics of different order are evidenced, for this case the application of a tuned passive filter did not present a viable solution. However, the incidence of this circuit does not representatively affect the performance of the entire system due to the reduced usage times of it. In the case of product quality, it is observed that all the indexes under analysis are within the limits established by regulation No. ARCONEL 005/18 and it is not necessary to take corrective actions. Finally, an economic analysis is carried out for the inclusion of tuned passive filters, with which it would be possible to improve the quality of the current wave in the low-voltage network of the Hotel Old Town Quito Suites, which leads to a notable improvement in the total harmonic distortion.
Resumen : Hoy en día se dispone de algunas alternativas para el calentamiento de agua en las instalaciones de usuarios residenciales, comerciales e industriales, siendo una opción los calentadores eléctricos de inducción por su tamaño compacto y fácil instalación. En el presente proyecto se realiza un análisis de los armónicos generados en la red eléctrica, debido a la utilización de calentadores de agua de inducción. El caso de estudio que se presenta es el del hotel Old Town Quito Suites, ubicado en el centro de la ciudad de Quito, cuyo giro de negocio es la renta temporal de departamentos en los cuales se dispone de calentadores de inducción en cada departamento. Para el desarrollo del estudio se ha realizado mediciones con el equipo FLUKE 435 de propiedad de la Universidad Politécnica Salesiana, conforme a lo establecido en la Regulación No. ARCONEL 005/18. Las mediciones fueron realizadas en dos puntos del hotel siete días continuos con un registro cada diez minutos; el primer punto de medición fue en el tablero de medidores al cual llega una acometida expresa desde el transformador No.49474 ubicado en una cámara de transformación aledaña. El segundo punto de medición fue en un circuito expreso secundario que conecta directamente a un calentador de agua. De forma adicional se realizó un estudio de la calidad del producto al que accede el usuario por parte de la empresa distribuidora. Los resultados obtenidos en cuanto a calidad de energía eléctrica desde la responsabilidad del consumidor reflejan un problema con la distorsión armónica de corriente, se pudo evidenciar la presencia de armónicos de orden par e impar fuera de los límites deseados. Para dar una solución a este problema se realiza el diseño de un filtro pasivo sintonizado en la frecuencia del armónico predominante, de esta forma dicho armónico es eliminado además de que todo el sistema entra en los límites para la distorsión total de demanda. De igual forma se realiza el análisis de forma individual del circuito perteneciente al calentador de inducción en donde se evidencia problemas con armónicos de diferente orden, para este caso la aplicación de un filtro pasivo sintonizado no presentó una solución viable. Sin embargo, la incidencia de este circuito no afecta de forma representativa al desempeño de todo el sistema debido a los tiempos reducidos de uso de este circuito. En el caso de la calidad del producto se observa que todos los índices bajo análisis se encuentran dentro de los límites establecidos por la regulación No. ARCONEL 005/18 y no es necesario tomar acciones correctivas. Finalmente se realiza un análisis económico para la inclusión de filtros pasivos sintonizados, con los cuales se lograría mejorar la calidad de onda de corriente en la red de bajo voltaje del Hotel Old Town Quito Suites, que conduce a una notable mejora en la distorsión armónica total.
Palabras clave : INGENIERÍA ELÉCTRICA
ANÁLISIS DE REDES ELÉCTRICAS
CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
EFICIENCIA TÉRMICA
CALENTADORES DE AGUA
HOTELES
Fecha de publicación : jul-2021
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/20454
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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