Hablemos de eficiencia energética

 

Hablemos de eficiencia energética

Este es un tema tratado en diferentes oportunidades, no obstante el interés  por la movilidad va creciendo incorporando cada vez  más personas, lo cual amerita periódicamente abordarlo de diferentes maneras.

Hoy en día en que los recursos  no renovables están en el centro de la atención, los altos precios de la energía y otros temas concomitantes hacen que se preste mucha atención a la manera de mantener  un estilo de  vida con el menos costo energético. Un ejemplo claro y contundente es la iluminación. En un breve lapso pasamos de la lámpara de filamento a la LFC (lámpara fluorescente compacta)  y de ahí a la tecnología LED.  Como no sería así, si de una lámpara de filamento con un 20% de rendimiento lumínico (el resto es calor al medio ambiente)  pasamos a un consumo diez veces menor de energía (en promedio) para el mismo nivel de iluminación.

 

Casi lo mismo ocurre entre los televisores / monitores de TRC (tubo rayos catódicos) a los actuales con tecnología led. Y podríamos seguir sumando ejemplos, seguramente, estimado lector  podrás acercar alguno.

Ahora bien, no sucede lo mismo con el motor de combustión interna (MCI). Esa extraordinaria invención del siglo IXX, consolidada técnica y comercialmente en el siglo XX que ha transportado y lo seguirá haciendo (ya quizás en menor escala) a millones de personas y bienes.

Conozcamos un poco el MCI

Un motor de combustión interna o motor de explosión alternativo es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de combustión.

Como muchas otras invenciones, son el producto de muchas mentes activas que con una capacidad genial le fueron agregando su aporte individual para conformar un producto efectivo.

El motor de explosión ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo desarrolló, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de nafta, aunque también se lo conoce como motor de ciclo Beau de Rochas debido al inventor francés que lo patentó en 1862, quien a su vez se basó en el modelo de combustión interna de Barsanti y Matteucci.  El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y consume gas –oil  ó  Diesel.

 No fue hasta 1885 cuando Daimler monta un motor de gasolina de alta velocidad, desarrollado por el ingeniero alemán Wilhelm Maybach, sobre un vehículo de dos ruedas, iniciando entonces la historia de la motocicleta. El 29 de Enero de 1886, Karl Benz obtuvo la patente alemana número 37435 del primer automóvil. Se trataba de un diseño triciclo de chasis tubular, propulsado por un motor en disposición horizontal monocilíndrico de 954 cm³ y una potencia declarada de 2/3 CV a 250 rpm.

Y de aquí en más, una evolución tecnológica permanente hasta nuestros días.

 

Eficiencia energética del motor combustión interna alternativo

Los motores Otto y los diésel tienen los mismos elementos principales: (bloque, cigüeñal, biela, pistón, culata, válvulas) y otros específicos de cada uno, como la bomba inyectora de alta presión en los diésel, o antiguamente el carburador en los Otto (actualmente también inyectores).

La termodinámica nos dice que el rendimiento de un motor alternativo depende en primera aproximación del grado de compresión. Esta relación suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a 1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de combustibles de alto índice de octano para evitar el fenómeno de la detonación, que puede producir graves daños en el motor. La eficiencia o rendimiento medio de un buen motor Otto es de un 20 a un 25 %: solo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía mecánica.

El rendimiento térmico o eficiencia  es un coeficiente  adimensional calculado como el cociente de la energía producida  y la energía suministrada a la máquina.

La eficiencia o rendimiento (proporción de la energía del combustible que se transforma en trabajo y no se pierde como calor) de los motores diésel dependen, de los mismos factores que los motores Otto, es decir de las presiones (y por tanto de las temperaturas) inicial y final de la fase de compresión. Por lo tanto es mayor que en los motores de nafta, llegando a alcanzar el 40 %. Este valor se logra con un grado de compresión de 20 a 1 aproximadamente por ello es necesaria una mayor robustez,  los motores diésel son, por lo general, más pesados que los motores Otto.

En ambos casos la energía que no se transforma en movimiento se evidencia en forma de calor que se disipa al medio ambiente  contribuyendo al calentamiento artificial global.

Tal es así, que todos los motores deben disponer de algún tipo de sistema de refrigeración. Se utiliza refrigeración por líquido refrigerante, lo que implica que los cilindros se encuentran dentro de una estructura (block) cuya paredes tienen canales que son recorridos  por el líquido refrigerante el cual se fuerza a circular mediante una bomba. De no refrigerar el block,  las partes móviles quedarían trabadas debido a la dilatación de los metales. Los refrigerantes a base de glicol consisten en etilenglicol o propilenglicol.

 

El líquido refrigerante se enfría al pasar por las tuberías internas de un radiador (intercambiador de calor). Es importante que el líquido que se usa para enfriar el motor no sea agua común porque los motores de combustión trabajan regularmente a temperaturas más altas que la temperatura de ebullición del agua.

Principales fuentes de pérdidas de un Motor de Combustión Interna. Balance Térmico de un MCI.

La figura anterior es  muy clara al respecto, se muestra el balance de energía de un motor real, se contabilizan las entradas y salidas de energía a la máquina térmica.

 

Los tiempos van cambiando

Dentro del esquema de cambios mencionado al principio de este artículo no se encuentra de manera explícita los MCI. Son varios los factores para que ello suceda,

cuestiones culturales, económicas, industriales. Que atañen tanto desde la mayor  automotriz del mundo hasta el negocio que vende  los innumerables repuestos consumibles que  periódicamente deben ser reemplazados para el funcionamiento de los MCI.

La implementación de la motorización eléctrica  viene a mejorar sustancialmente la eficiencia energética de la planta motriz. Ya que en promedio el conjunto motor-controlador tiene una eficiencia promedio del 90%. A lo que hay que hay que sumar una cantidad de consumibles cercana a cero. Casi sin aporte de calor al medio ambiente. 

                  Estimo que es muy importante tener bien en claro que independientemente del combustible utilizado, nafta, gas-oil, GNC, alcohol, bio-diesel, etc. Es el motor de combustión interna alternativo que inherentemente tiene un bajo rendimiento independientemente  del combustible utilizado. Sea este caro, muy caro o a precio regalado y cualquiera su procedencia. Estamos derrochando energía y calentando inútilmente el ambiente.

Y queda para otro momento………….. los  productos de la combustión incompleta.

 

Bibliografía

Curso de Termodinámica. Facorro Ruiz L.A.  Editorial: Nueva Libreria 

https://blogthinkbig.com/el-motor-de-combustion-interna-el-rey-del-transporte-en-el-siglo-xx

https://muchahistoria.com/historia-del-motor-de-combustion-interna/

https://es.wikipedia.org/wiki/

http://www.blogmecanicos.com/

http://www.energianow.com/tools/tool3/eficmotor1.php

 

 

Ricardo Berizzo

 Ingeniero Electricista                                                                2023.-

12923 Km a través de África en 124 días en una moto eléctrica

8077 millas (12923 Km) a través de África en 124 días en una moto eléctrica

 

Esta es la prueba definitiva de que las motos eléctricas se pueden usar para algo más que desplazamientos urbanos cortos: un intrépido aventurero acaba de completar un viaje de 124 días y 8077 millas por la costa oeste de África en un Cake Kalk AP.

 El viaje épico es el primer cruce sin asistencia del continente africano en una motocicleta eléctrica, y se cree que es el viaje más largo realizado hasta ahora por una motocicleta eléctrica. Lo completó Sinje Gottwald, y aunque su trabajo diario es gerente de cuentas B2B para Cake, la alemana es una veterana aventurera en dos ruedas: en 2017 completó una vuelta al mundo en solitario.

 

 El viaje de Gottwald para su viaje épico fue el Cake Kalk AP, una variante de la bicicleta todoterreno de la firma sueca que fue desarrollada especialmente para las patrullas contra la caza furtiva en África. La máquina de 56 mph utiliza un motor de 11kW acoplado a una batería de 2,6kWh que ofrece una autonomía de hasta tres horas.

 Para la expedición, Gottwald llevó dos baterías y dos cargadores, junto con piezas de repuesto que incluían un controlador, una pantalla, un acelerador, una cadena y fusibles. Además de herramientas, también llevaba una computadora portátil en caso de que necesitara actualizar el software de su bicicleta.

 

 El viaje de Gottwald comenzó el 14 de octubre del año pasado con un ferry de España a Marruecos, donde la arena profunda del país presentó el primero de muchos desafíos y provocó que se quemara un fusible.

 Desde allí, Gottwald viajó a través de Maurtiania y Senegal, tierra sagrada para los ciclistas intrépidos de su usuario en el Rally Dakar, y luego a Gambia y Guinea Bissau. Viajar por el país tropical significaba usar senderos selváticos embarrados y húmedos, que Gottwald describió como uno de los momentos más memorables del viaje.

  “Fue un viaje desafiante a través de la jungla en una pista que no era accesible para los automóviles”, dijo. “A pesar de las dificultades, llegar al otro lado proporcionó una gran sensación de logro y aumentó mi confianza en la motocicleta, ya que podía navegar con facilidad en aguas profundas, lodo y arena”.

 Luego, la ruta avanzó a través de Guinea, Sierra Leona, Liberia, Costa de Marfil y, después de un retraso de 24 horas en la frontera, Ghana, antes de avanzar a través de Togo, Benin, Nigeria, Gabón, Camerún, Congo, Namibia y Angola. Gottwald terminó su viaje en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, el 15 de febrero.

 

 La ruta exacta y las paradas nocturnas estaban determinadas en gran medida por el lugar donde Gottwald podía encontrar electricidad para cargar la bicicleta. Aún así, la máquina fue una compañera capaz, con solo problemas mecánicos menores. Además del fusible quemado en Marruecos, Gottwald también arregló una conexión de cable suelta, solucionó un problema debido a un tornillo demasiado apretado en Guinea y un fusible quemado en la batería, probablemente causado por una toma de corriente poco fiable.

 

 “El Kalk fue simplemente increíble”, dijo Gottwald. “El mantenimiento fue casi nulo, ajustar y lubricar la cadena fue básicamente todo. Algunos problemas menores que podrían solucionarse, y no tuve ni un solo neumático pinchado”.

 

 Gottwald dijo que el objetivo del viaje era mostrar la tecnología de las motos eléctricas y experimentar el continente africano. Agregó: “Con esta aventura no solo quería abrir mis propios puntos de vista e ideas sobre este continente y los de la gente, sino también dar un ejemplo de lo que es posible incluso si los desafíos parecen demasiado grandes al principio. Somos capaces de mucho más de lo que pensamos”.

 Sin duda demostró que las motos eléctricas son capaces de mucho más de lo que algunos escépticos piensan...

 

 

Fuente: https://www.moveelectric.com/e-motorbikes/

 

 

ABB E-mobility entrega un millón de cargadores

 

ABB E-mobility entrega un millón de cargadores para vehículos eléctricos

  febrero de 2023 por Ben Price

 

ABB E-mobility ha anunciado la entrega de su cargador de vehículos eléctricos número un millón. El lanzamiento en 2022 de la nueva planta de producción de ABB E-mobility de 30 millones de dólares y 16 000 metros cuadrados en Valdarno, Italia, completó la duplicación de la capacidad de producción de la compañía en los últimos dos años. El sitio de fabricación puede producir un cargador rápido de CC cada 20 minutos gracias a sus siete líneas de producción.

 

 ABB E-mobility continúa su rápida expansión global. A principios de este mes, la compañía anunció el comienzo de la fabricación en su nueva planta de producción en EE. UU., que producirá hasta 10 000 cargadores al año para carga pública, autobuses escolares y otras flotas. En 2022, ABB también aumentó su participación en el proveedor de carga chino Chargedot.

 

“Desde la producción del primer cargador de 50 kW de la UE en 2010 hasta el lanzamiento del Terra 360, ABB E-mobility ha buscado durante mucho tiempo desarrollar las innovaciones necesarias para crear un futuro de movilidad libre de emisiones”, dijo el CEO de ABB E-mobility, Frank Muhlon. “Si bien nuestra inversión continua en investigación y desarrollo muestra nuestro compromiso continuo para mejorar el campo de la movilidad eléctrica, es la entrega global de estas soluciones a escala lo que es integral para la realización de nuestros objetivos. Me gustaría agradecer a nuestros clientes en todo el mundo por su continua colaboración para alcanzar este hito del cargador número un millón. Espero con ansias los millones que vendrán y el mundo más limpio y verde que ayudarán a crear”.

 

Fuente: ABB  https://chargedevs.com/newswire/abb-e-mobility-delivers-millionth-ev-charger/?

 

 

¿Qué es una bomba de calor y en qué beneficia a los coches eléctricos?

¿Qué es una bomba de calor y en qué beneficia a los coches eléctricos?

 Los autos eléctricos han dado paso a una nueva era de innovación, con marcas que actualizan regularmente los vehículos para que presenten todo tipo de tecnología moderna. Eso incluye mucha tecnología para mejorar la gama de los vehículos eléctricos modernos, como el frenado regenerativo. Eso toma la energía cinética que se perdería si un automóvil se desacelerara y la devuelve a la batería.

 Una de las partes más notables de la nueva tecnología que ayuda a aumentar la autonomía de un EV, especialmente en invierno, es una bomba de calor. Ahora, un extra opcional en muchos vehículos eléctricos, las bombas de calor retienen el calor de las baterías y lo utilizan para aumentar la autonomía de un vehículo eléctrico.

Aquí te explicamos cómo funcionan las bombas de calor, cómo benefician a tu coche eléctrico y cuánto cuestan como extra opcional.

 

¿Cómo funciona una bomba de calor?

Los motores, ya sean eléctricos o de combustión, producen calor cuando se usan. Eso es efectivamente energía desperdiciada, por lo que en un intento de aprovecharla al máximo, los automóviles con motor de combustión usan una pequeña cantidad para ayudar a hacer funcionar la calefacción y la ventilación del automóvil.

 En comparación, los vehículos eléctricos son demasiado eficientes para su propio bien: mientras que los motores y las baterías producen un exceso de calor que puede modificar la autonomía, no es suficiente para usar en el sistema de ventilación. Por lo tanto, los conductores de vehículos eléctricos se quedan fríos o tienen que extraer energía adicional de la batería para operar un calentador de ventilador. No es ideal.

 Ahí es donde entra en juego una bomba de calor. Efectivamente es un ciclo frigorífico pero al revés: su función es la contraria a la que se encuentra en tu cocina.

Una heladera doméstica contiene gas refrigerante que se calienta cuando se comprime. Una vez comprimido, el gas se transporta por varios tubos hasta el condensador.

 Luego, el condensador irradia el calor, enfriando así el gas refrigerante que luego viaja a una rejilla llamada evaporador donde el gas se expande. Debido a que el evaporador es más grande que el condensador, la presión cae y el refrigerante líquido se evapora. Entonces baja la temperatura y se enfría el frigorífico.

Una bomba de calor EV extrae aire del exterior, lo comprime y luego usa el calor del condensador para elevar la temperatura en la batería o en el interior del automóvil.

Las bombas de calor reversibles también pueden calentar y enfriar la batería. Si se está enfriando, cualquier exceso de calor de la batería puede enviarse al interior a través del calentador de la cabina.

 

¿Aumenta la autonomía de un EV?

Agregar una bomba de calor tiene muchos beneficios, pero lo más importante es su capacidad para aumentar la autonomía  de su vehículo eléctrico, especialmente durante los meses de invierno.

Cuando se enciende un automóvil eléctrico en los meses de invierno, la batería tarda más en calentarse, lo que reduce la eficiencia. Las baterías de iones de litio en un EV dependen de reacciones químicas para almacenar y generar electricidad. El clima frío ralentiza estas reacciones, lo que resulta en una disminución del rendimiento y la autonomía.

Se estima que la autonomía de los vehículos eléctricos se reduce en torno a un 10 % en invierno, incluso antes de tener en cuenta el uso de energía adicional para la calefacción de la cabina. Las bombas de calor realmente pueden ayudar a reducir esa caída.

 Durante nuestra prueba de autonomía en el mundo real de invierno, realizada en asociación con la marca  What Car? – Los coches eléctricos equipados con bomba de calor se quedaron por debajo de su autonomía oficial en una media del 25,4 %, mientras que los que no la tenían sufrieron un déficit del 33,6 %.

Los automóviles con bombas de calor también demostraron ser más eficientes, con un promedio de 3,2 millas/kWh, en comparación con las 2,9 millas/kWh de los que no la tienen.

 Además, las bombas de calor a menudo están programadas para ser controladas de forma remota por su teléfono inteligente, lo que permite a los propietarios de vehículos eléctricos calentar su automóvil antes de emprender un viaje. Y si estás enchufado a la red eléctrica tampoco agotarás la batería.

 

¿Las bombas de calor vienen de serie?

Las bombas de calor son cada vez más populares y algunas marcas como Tesla, Porsche y BMW ofrecen vehículos eléctricos con estos dispositivos como estándar. Algunos fabricantes ofrecen una bomba de calor como un extra opcional y, lamentablemente, pueden ser una adición costosa.

El Hyundai Ioniq 5, por ejemplo, ofrece una bomba de calor como extra opcional por £ 995. Skoda pide £1025 por una bomba de calor para el Enyaq iV. Vale la pena señalar que las bombas de calor a menudo se incluyen en la lista de kits para niveles de equipamiento más altos de muchos modelos. Incluso si son una opción costosa, vale la pena considerar una bomba de calor: tienen amplios beneficios, desde mejorar la eficiencia hasta aumentar el alcance de su EV.

 Ya sea que esté pensando en hacer el cambio a un EV o esté a punto de ordenar su nuevo juego de ruedas de cero emisiones, le recomendamos agregar una bomba de calor para su tranquilidad.

 

Fuente:  https://www.moveelectric.com/e-cars/