Eficiencia Energética en Viviendas
Este artículo es una ampliación de la información sobre derecho ambiental, en esta revista de derecho de empresa. Aparte de ofrecer nuevas ideas y consejos clásicos, examina el concepto y los conocimientos necesarios para sobresalir, sobre este tema. Te explicamos, en el contexto del medio ambiente, qué es, sus características y contexto. En inglés: Energy Efficiency in Housing.
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Eficiencia Energética
La utilización de la energía para fines humanos es una característica definitoria de la sociedad industrial. La conversión de la energía de una forma a otra y la producción eficiente de trabajo mecánico para la energía térmica ha sido estudiada y mejorada durante siglos. La ciencia de la termodinámica se ocupa de la relación entre el calor y el trabajo y se basa en dos leyes fundamentales de la naturaleza, la primera y la segunda ley de la termodinámica. La utilización de la energía y la conservación de los recursos energéticos críticos no renovables están controladas por estas leyes y por las mejoras tecnológicas en el diseño de los sistemas energéticos. La primera ley de la termodinámica establece el principio de la conservación de la energía: la energía no puede ser creada ni destruida por medios químicos o físicos ordinarios, pero puede ser convertida de una forma a otra. Basado en la experiencia de varios autores, nuestras opiniones y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros artículos de esta revista, respecto a sus características y/o su futuro): Dicho de otra manera, en un sistema cerrado, la cantidad total de energía es constante.
Un ejemplo interesante de conversión de energía es la bombilla incandescente.
En la bombilla incandescente, la energía eléctrica se utiliza para calentar un cable (el filamento de la bombilla) hasta que está lo suficientemente caliente como para brillar. La bombilla funciona satisfactoriamente excepto que la gran mayoría (95 por ciento) de la energía eléctrica suministrada a la bombilla se convierte en calor en lugar de luz. La bombilla incandescente no es muy eficiente como fuente de luz.
Pormenores
Por el contrario, una bombilla fluorescente utiliza la energía eléctrica para excitar los átomos de un gas, haciendo que emitan luz en el proceso al menos cuatro veces más eficientemente que la bombilla incandescente. Ambas fuentes de luz, sin embargo, se ajustan a la Primera Ley en el sentido de que no se pierde energía y la cantidad total de calor y energía lumínica producida es igual a la cantidad de energía eléctrica que fluye a la bombilla. La Segunda Ley de la Termodinámica establece que siempre que se utiliza el calor para hacer un trabajo, se pierde algo de calor en el ambiente circundante. La conversión completa del calor en trabajo no es posible. Esto no es el resultado de un diseño o implementación de ingeniería ineficiente, sino más bien una limitación termodinámica fundamental y teórica. La máxima eficiencia, teóricamente posible, para convertir el calor en trabajo depende únicamente de las temperaturas de funcionamiento de la máquina de calor y viene dada por las ecuaciones: E = 1 - T2/ T1. T1 es la temperatura absoluta a la que se suministra la energía térmica, y T2 es la temperatura absoluta a la que se agota la energía térmica. La máxima eficiencia termodinámica posible de un motor de combustión interna de cuatro ciclos es de aproximadamente 54 por ciento; para un motor diesel, el límite es de aproximadamente 56 por ciento; y para un motor de vapor, el límite es de aproximadamente 32 por ciento. La eficiencia real de los motores reales, que sufren de ineficiencias mecánicas y pérdidas parasitarias (por ejemplo, fricción, arrastre, etc.) es significativamente menor que estos niveles. Aunque los principios termodinámicos limitan la máxima eficiencia, pueden obtenerse mejoras sustanciales en la utilización de la energía mediante un mayor desarrollo de los equipos existentes, como las centrales eléctricas, los refrigeradores y los automóviles, y el desarrollo de nuevas fuentes de energía, como la solar y la geotérmica. Los expertos han estimado la eficiencia de otros sistemas energéticos comunes. Los más eficientes parecen ser las plantas de generación de energía eléctrica (33% de eficiencia) y las plantas siderúrgicas (23% de eficiencia). Entre los sistemas menos eficientes están los de calentamiento de agua (1,5-3%), los de calefacción de casas y edificios (2,5-9%) y los sistemas de refrigeración y aire acondicionado (4-5%). Se ha estimado que alrededor del 85% de la energía disponible en los Estados Unidos se pierde debido a la ineficiencia. El predominio de los sistemas de baja eficiencia refleja el hecho de que esos sistemas se inventaron y desarrollaron cuando los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de la energía eran bajos y había poca demanda de eficiencia energética por parte de los clientes.
Por lo tanto, tenía más sentido construir aparatos que fueran baratos en lugar de eficientes, porque el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) de su funcionamiento era muy bajo. Basado en la experiencia de varios autores, nuestras opiniones y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros artículos de esta revista, respecto a sus características y/o su futuro): Desde el embargo de petróleo de 1973 por la OPEP, esa filosofía ha sido cuidadosamente reexaminada. Los expertos comenzaron a señalar que se podrían diseñar y construir electrodomésticos más caros si también fueran más eficientes. El costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) adicional para el fabricante, la industria y el dueño de la casa podría recuperarse en pocos años debido al ahorro en los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de combustible. El concepto de eficiencia energética sugería una nueva forma de ver los sistemas de energía, el examen del uso total de energía durante la vida útil y el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) del sistema. Considere la bombilla común. El costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) total del uso de una bombilla incluye tanto su precio inicial como el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) de operarla durante su vida útil. Cuando la energía era barata, este segundo factor era pequeño.
Había poca motivación para hacer una bombilla que fuera más eficiente cuando el ahorro del ciclo de vida para su funcionamiento era mínimo. Pero a medida que el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) de la energía aumenta, ese argumento ya no es válido.
Una bombilla ineficiente cuesta más y más para operar como el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) de la electricidad se eleva (examine más sobre todos estos aspectos en la presente plataforma online de ciencias sociales y humanidades). Finalmente, tenía sentido inventar y producir bombillas más eficientes. Incluso si estas bombillas cuestan más para comprarlas, devuelven ese costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) en ahorros de operación a largo plazo. Por lo tanto, los consumidores podrían resistirse a gastar 25 dólares por una bombilla fluorescente a menos que sepan que la bombilla durará diez veces más que una bombilla incandescente que cuesta 3,75 dólares. Se pueden utilizar y se han utilizado argumentos similares para justificar el mayor costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) inicial de los refrigeradores de bajo consumo, los sistemas de calefacción solar, el aislamiento de los hogares, la mejora de los motores de combustión interna y otros sistemas y aparatos de alto rendimiento (véase una definición en el diccionario y más detalles, en la plataforma general, sobre rendimientos) energético. Los organismos gubernamentales, las empresas de servicios públicos y las industrias están empezando a apreciar gradualmente la importancia de aumentar la eficiencia energética.
Las enmiendas de 1990 a la Ley de Aire Limpio alientan a las industrias y servicios públicos a adoptar equipos y procedimientos más eficientes. Ciertos líderes en el campo de la energía, como Pacific Gas and Electric y Southern California Edison ya han implementado importantes programas de eficiencia energética. Datos verificados por: Marck
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Bombilla de Luz Incandescente
Se destaca aquí por su importancia. La luz incandescente se emite cuando un objeto se calienta hasta que brilla. Para emitir luz blanca, un objeto debe ser calentado al menos a 727°C; a temperaturas más bajas, se emiten colores más rojos. El hierro blanco-caliente en una forja es incandescente, como la lava roja que fluye por un volcán, como los quemadores rojos en una estufa eléctrica. El ejemplo más común de incandescencia es el filamento blanco-caliente en la bombilla de una lámpara incandescente. HISTORIA DE LAS LÁMPARAS INCANDESCENTES En 1802, Sir Humphry Davy (1778-1829) demostró que la electricidad que corre a través de finas tiras de metal (véase definición, y una descripción de metal) podía calentarlas a temperaturas lo suficientemente altas como para que emitieran luz; este es el principio básico por el cual todas las lámparas incandescentes funcionan.
En 1820, De La Rue demostró una lámpara hecha de un alambre de platino enrollado en un tubo de vidrio con tapas de latón. Cuando se encendía la corriente, la electricidad pasaba por las tapas y por el alambre (el filamento). El alambre se calentaba por su resistencia a la corriente hasta que brillaba al rojo vivo, produciendo luz. Entre esta época y la década de 1870, las delicadas lámparas eran poco fiables, de corta duración y caras de operar. La vida útil era corta porque el filamento se quemaba en el aire. Para combatir la corta vida útil, los primeros desarrolladores utilizaron gruesos filamentos de baja resistencia, pero calentarlos a la incandescencia requería grandes corrientes y generar grandes corrientes era costoso. Thomas Edison (1847-1931) es conocido como "el inventor de la bombilla", pero en realidad fue sólo uno de los varios investigadores que crearon las primeras lámparas eléctricas incandescentes en la década de 1870. Entre estos investigadores se encuentran Joseph Swan, Frederick DeMoyleyns y St. George Lane-Fox en Inglaterra, así como Moses Farmer, Hiram Maxim y William Sawyer en los Estados Unidos. La contribución de Edison fue la comprensión de las propiedades eléctricas necesarias para las lámparas. Sabía que se necesitaba un sistema de suministro de electricidad para que las lámparas fueran prácticas; que debía ser diseñado de manera que las lámparas funcionen en paralelo, en lugar de en serie; y que el filamento de la lámpara tenga una resistencia alta, en lugar de baja. Basado en la experiencia de varios autores, nuestras opiniones y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros artículos de esta revista, respecto a sus características y/o su futuro): Debido a que el voltaje en un circuito es igual a la corriente por la resistencia, se puede reducir la cantidad de corriente aumentando la resistencia de la carga. Aumentar la resistencia también reduce la cantidad de energía necesaria para calentar el filamento a incandescencia. Edison reemplazó los filamentos de carbono o platino de baja resistencia con un filamento de carbono de alta resistencia. Esta lámpara tenía contactos eléctricos conectados a un hilo de algodón que se había quemado hasta carbonizarlo (carbonizado) y se colocaba en un recipiente de vidrio con todo el aire bombeado. El vacío, producido por una bomba desarrollada sólo una década antes por Herman Sprengel, aumentó dramáticamente la vida útil del filamento. La primera versión práctica de la bombilla eléctrica se encendió el 19 de octubre de 1879, que ardió durante 40 horas, y produjo 1,4 lúmenes por vatio de electricidad. Una lámpara incandescente no eléctrica aún en uso es el quemador Welsbach, comúnmente visto en las linternas de camping. Este quemador, inventado en 1886 por Karl Auer, barón de Welsbach, consiste en un manto de algodón de punto empapado en óxidos (originalmente se usaban nitratos) que se quema hasta convertirlo en cenizas la primera vez que se enciende. La ceniza mantiene su forma y se vuelve incandescente cuando se coloca sobre una llama, y es mucho más brillante que la propia llama. DISEÑO Las lámparas incandescentes vienen en una gran variedad de formas y tamaños, pero todas comparten los mismos elementos básicos de la lámpara incandescente original de De La Rue. Cada una está contenida por un sobre de cristal o cuarzo. La corriente entra en la lámpara a través de un conductor en una o varias juntas herméticas.
Los alambres llevan la corriente al filamento, que es sostenido y alejado de la bombilla por cables de soporte. Se han hecho cambios en las especificaciones de las lámparas incandescentes para aumentar la eficiencia, la vida útil y la facilidad de fabricación. Aunque las primeras lámparas eléctricas comunes eran incandescentes, muchas de las lámparas que se usan hoy en día no lo son: Las lámparas fluorescentes, los letreros de neón y las lámparas de descarga de luz, por ejemplo, no son incandescentes. Las lámparas fluorescentes son más eficientes en cuanto a energía que las incandescentes, pero pueden no ofrecer una salida de color deseada. Las lámparas fluorescentes compactas de alta eficiencia energética ofrecen hoy en día un buen rendimiento (véase una definición en el diccionario y más detalles, en la plataforma general, sobre rendimientos) de color, características de encendido rápido y, aunque son más costosas de instalar, ahorran dinero a los compradores al utilizar menos energía durante una mayor vida útil de la bombilla.
Una bombilla fluorescente compacta que produce tanta luz blanca como una bombilla incandescente de 60 vatios (W) utiliza sólo unos 14 W. En un esfuerzo por aumentar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la Unión Europea introdujo una eliminación gradual de la venta de bombillas incandescentes. La eliminación gradual se completó en septiembre de 2012. Los economistas predicen un ahorro de hasta 12.000 millones de dólares (8.000 millones de euros) al hacer que los consumidores pasen de las bombillas incandescentes a las fluorescentes o a las halógenas. Las predicciones son que un promedio de 50 por ciento de ahorro de energía resultará en la reducción de millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono (CO2) cada año. Muchas otras naciones, incluyendo Argentina, Australia, Brasil, Canadá, Malasia, Rusia, Corea del Sur y los Estados Unidos han implementado la eliminación progresiva de las bombillas incandescentes. Datos verificados por: Marck
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Recursos
A continuación, ofrecemos algunos recursos de esta revista de derecho empresarial que pueden interesar, en el marco del medio ambiente y su regulación, sobre el tema de este artículo.
Traducción al Inglés
Traducción al inglés de Bombilla de luz incandescente: Incandescent light bulb
Véase También
Electrodomésticos Termodinámica La conservación de la energía Eficiencia energética Segunda ley de la termodinámica Costos (Economía) Primera ley de la termodinámica