En este artículo, explicaremos la eficiencia de los sistemas de CC y el progreso de los sistemas de CA en el próximo artículo. En términos muy básicos, la eficiencia es la medida de cuánta energía no está siendo desperdiciada por un sistema. Más desperdicio es menos eficiente. En los sistemas eléctricos, medimos la potencia que ingresa a un sistema en vatios; la unidad de medida del trabajo realizado. La eficiencia es la relación de (Power-In) -vs. - (Apagado) como porcentaje. A veces, el trabajo que sale de un sistema debe convertirse de alguna otra unidad de trabajo a vatios, de modo que cuando se examina la eficiencia, la ecuación se puede evaluar en términos similares. La eficiencia se suele abreviar (Eff) o (EF%) o simplemente (η). La eficiencia es primordial.

Se entrega un solo vatio de energía a la carga cuando 1 amperio (RMS o CC) de corriente pasa a través de una carga de 1 ohmio durante 1 segundo. Los sistemas de CC no tienen factor de potencia para complicar la situación. [1]

En sistemas de corriente continua (CC): vatios (W) = Adc × Vdc [1]

Si se hubiera instalado un convertidor con 40% EFF, la corriente de entrada requerida para conducir la misma carga sería el doble, ¡y el calor a disipar debido a la ineficiencia también sería peor!

Solo los sistemas de CC como este pueden disfrutar de una matemática tan simple para describir la potencia de entrada en vatios como simplemente (amperios x voltios) en todas y cada una de las aplicaciones. En sistemas DC Factor de Potencia (PF) =1.0. Los inductores y capacitores del tamaño adecuado tienen poco o ningún efecto real sobre la eficiencia porque "no responden" al estímulo de CC. Más adelante habrá más información sobre inductores, capacitores y FP.

Una distinción importante que se debe hacer en este sistema de CC es que el enfoque no está en los transitorios de arranque, sino en la condición de estado estable en la que su equipo está funcionando el 99,999 % del tiempo.

Quizás se pregunte qué pasó con la "ineficacia" restante de 4 vatios. Los vatios sobrantes debido a la ineficiencia se quemaron en el convertidor CC/CC en forma de calor. Si bien esta modesta "ineficacia" de 4 vatios puede no parecer mucho, se acumula en una sala de equipos. Tal vez tenga cientos de dispositivos funcionando en una habitación con un promedio de 62% EFF; eso sería mucho calor con el que lidiar. Tal vez tenga un sistema de varios kilovatios con 75% EFF. Todos estos vatios desperdiciados se suman a la temperatura ambiente y su factura de servicios públicos eleva su TCO. Si tiene equipos médicos críticos, conmutadores telefónicos o servidores, requieren una temperatura ambiente controlada. Lidiar con la energía desperdiciada (calor) está poniendo una carga pesada en los sistemas de aire acondicionado y, sin embargo, una carga adicional y un punto de falla.

En los sistemas eléctricos, no todos los cálculos de eficiencia son tan sencillos. De hecho, a veces hay que convertir unidades. En un motor, debe convertir la velocidad del eje y el par entregado en vatios de trabajo. Si desea evaluar la eficiencia de una bombilla, debe convertir unidades como lúmenes en vatios de trabajo. Considere también los sistemas de CA con sus complejas formas de onda periódicas; es necesario trabajar también con estas unidades de energía. Las cosas se vuelven más interesantes y complicadas en los sistemas de alimentación de CA, en comparación con los sistemas de alimentación de CC.

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