Ejemplos prácticos de cálculo de consumo de energía eléctrica

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Con motivo de explicar algunos conceptos básicos sobre consumo de energía eléctrica, he decidido hacer este artículo en el cual voy a exponer algunos casos comunes de uso de equipos eléctricos. Utilizando información básica, vamos a tratar de estimar cuando dinero requiere un equipo para su funcionamiento durante un periodo de tiempo determinado.

La metodología a utilizar será la siguiente: vamos a exponer casos sencillos de equipos que estaremos conectando a una red eléctrica durante determinado tiempo. Trataremos de determinar la potencia del equipo, luego el tiempo de uso y con estos datos obtendremos la energía que consumen. Esta energía luego la multiplicamos por el la tarifa eléctrica para obtener el gasto económico asociado a la utilización del equipo.

Por cierto, los cálculos de costos de consumo eléctrico los haré con base en el mercado eléctrico panameño, pues vivo en Panamá. Los conceptos aplicados aquí son válidos para cada país del mundo, pues el cálculo de consumo de energía es independiente de la geografía. El costo de esa energía es el que cambia de un país a otro.

Ejemplo práctico: el uso de la plancha en nuestros hogares

Las planchas eléctricas que se utilizan para planchar la ropa son cargas resistivas que normalmente consumen una alta cantidad de energía eléctrica. Haciendo una búsqueda rápida en Amazon me encontré con este modelo:

La descripción del producto dice que este equipo requiere de 2200 Watts (2.2 kW) para su funcionamiento. Eso es bastante potencia, pues por cada hora que se utilice, este equipo consumirá 2.2 kWh.

Los kilowatts-hora funcionan así: si tienes un equipo de 1 kW de potencia y lo mantienes conectado durante una hora, ese equipo habrá consumido 1 kWh. Si tienes un equipo que consume 100 Watts (0.1 kW), ese equipo consumirá 0.1 kWh por cada hora de uso.

En el caso de la plancha, vamos a asumir que este equipo se use durante 2 horas cada semana. Eso equivale a, aproximadamente, 8 horas de uso cada mes. Utilizando este parámetro, el consumo de energía eléctrica de la plancha sería:

(8 horas)x(2.2 kW) = 17.6 kWh

Para calcular el costo de eso en dinero tendríamos que saber el costo de la energía eléctrica. Si asumimos que el kWh cuesta 20 centavos, esas dos horas de uso semanal de la plancha nos costarían B/. 3.52 al mes.

Sin embargo, en Panamá y en muchos países del mundo existe una escala de costo de energía eléctrica que depende del nivel de consumo del cliente. En mi post sobre ¿Cómo se calcula la tarifa eléctrica en Panamá? expliqué que en Panamá existen tres tarifas aplicables a clientes residenciales: BTS1, BTS2 y BTS3. La primera se aplicará a clientes entre 0 y 300 kWh; la segunda se aplica a clientes entre 301 y 750; la tercera tarifa es válida para clientes con más de 751 kWh. Estas tarifas están prorrateadas a periodos de 30 días.

En la imagen se muestran los costos de energía para las tres empresas distribuidoras en Panamá. Estos costos son de hace algunos años y actualmente no están vigentes, pues esto cambia cada semestre. Aún así podemos usarlo para este ejemplo.

Si usted es un cliente que se ubica entre 0 y 300 kWh, vive en Ciudad de Panamá y es cliente de ENSA, las 8 horas de uso de la plancha mostrada arriba le costará:

(8 horas)x(2.2 kW)x(0.14534 B/./kWh) = B/. 2.56

Ese mismo consumo, pero siendo cliente de Naturgy (EDEMET) le costará:

(8 horas)x(2.2 kW)x(0.13516 B/./kWh) = B/. 2.38

Eso quiere decir que los clientes de Naturgy pagarían 18 centavos menos por un mismo consumo. Entonces, si soy cliente de ENSA, ¿me puedo cambiar a Naturgy? Pues no. Las áreas de concesión son dependientes de la ubicación geográfica del cliente. El límite del área de concesión entre Naturgy y ENSA es la avenida 12 de Octubre, siendo la frontera entre las áreas de concesión el único lugar en el país en el que es posible escoger la empresa distribuidora.

Si no vives en la 12 de Octubre o a través de la línea imaginaria que divide el área de concesión del Pacífico al Atlántico, no puedes escoger la empresa que te vende la energía.

Áreas de concesión de empresas distribuidoras en Panamá

Aparte de la empresa distribuidora, otro aspecto a tomar en cuenta a la hora de calcular el consumo de los equipos es el consumo total de energía al final del mes.

Citando nuevamente el ejemplo de la plancha, supongamos que el resto de los equipos que tenemos en casa consume 280 kWh. Si a ese consumo le agregamos los 17.6 kWh de la plancha, el consumo final será de 297.6 kWh. Aquí en Panama Hitek tenemos una calculadora de consumo de energía eléctrica que nos permite saber cuanto sería el consumo de determinada cantidad de kiloWatts hora. Esta calculadora solamente funciona hasta 2019, pues en 2020 se empezaron a aplicar subsidios especiales para mantener los costos de energía bajos por el efecto de la pandemia. La calculadora no considera estos subsidios especiales que se introdujeron en 2020, pero hasta el 2019 funciona bien.

Dicho esto, trataré de calcular el costo de los 297.6 kWh (redondeado a 298) durante el mes de agosto de 2018 en ENSA. Este sería:

Costo de consumir 298 kWh en el mes de agosto de 2018, siendo cliente de ENSA

Vamos a hacer lo mismo para un consumo de 280 kWh:

Costo de consumir 298 kWh en el mes de agosto de 2018, siendo cliente de ENSA

La diferencia entre estos dos cálculos nos da como resultado: 50.97-47.91=B/. 3.06. Eso es un poquito más de lo que habíamos calculado antes, pero como ya dije las tarifas varían mes a mes. Aún así, las 8 horas de uso mensuales de la plancha siguen costando entre B/. 2.50 y B/. 3.00 aquí en Panamá.

Pero, ¿qué pasa si en vez de 280 kWh el consumo de mis equipos es de 290 kWh?. Al agregarle los 17.6 kWh, pasaríamos de BTS1 a BTS2, pues el consumo total quedaría por encima de 300 kWh. Hagamos los cálculos para un consumo de 290 y 308 kWh:

Costo de consumir 290 kWh en agosto de 2018, ENSA

Costo de consumir 308 kWh en agosto de 2018, ENSA

Esta vez la diferencia es enorme. Entre B/. 69.27 y B/. 49.61 existe una diferencia de B/. 19.46, causada por el mismo consumo de energía de 17.6 kWh provocado por el uso de la plancha durante 8 horas al mes.

Es por esta razón que no podemos estimar el costo de un equipo como un ente aislado. En Panamá, al igual que en muchos países, se subsidia a los clientes con consumos bajos con tal de mantener los costos de energía accesibles para la mayor parte de la población. Aquí en Panamá es muy conveniente mantener un consumo inferior a 300 kWh, pues el salto de 300 a 301 es de casi 20 Balboas, como acabamos de ver. Lo mismo sucede cuando se salta de 750 a 751 kWh, pues ese es el límite entre BTS2 y BTS3.

Otros equipos eléctricos de uso cotidiano

Como ya vimos, el costo de la utilización de un equipo eléctrico aquí en Panamá depende del consumo total que tengamos al final de cada mes. La tarifa más baja la obtendremos al consumir menos de 300 kWh por cada 30 días. Eso nos da un promedio de 10 kWh diarios que podemos utilizar libremente si lo que queremos es mantenernos dentro de la tarifa con subsidio.

¿Cuánta energía consumen los aparatos que usamos todos los días?. A continuación estaré presentando algunos consumos promedio de equipos eléctricos que normalmente utilizamos en nuestras casas:

  • Teléfono celular: son equipos de bajo consumo. Las baterías de los celulares vienen con capacidades totales de 3000 o 4000 mAh. Si se conectan a un cargador de 5 voltios, 2 Amperios, el tiempo de carga demora entre 1.5 y 2 horas. Luego de 2 horas de carga, consumiendo 10 Watts, una carga completa consumiría 0.02 kWh. Si lo cargas 2 veces al día, al final del mes el celular habrá consumido 1.2 kWh. Eso es muy poca energía, un 0.4% de los 300 kWh que tenemos para gastar en un mes.
  • Refrigeradora: Una refrigeradora estándar consume entre 400 y 600 kWh al año. Asumiendo que tenemos un equipo con un consumo de 500 kWh al año, eso nos da un consumo diario de 1.37 kWh al día y 41.7 kWh al mes. Bien podemos asumir que con una refrigeradora así debemos disponer de 1.5 kWh al día, en promedio.
  • Televisor: un televisor LED de 50 pulgadas consume alrededor de 100 W. Si es LCD consumirá 150 Watts y si es Plasma serán 300 Watts. La tecnología LED ha reducido mucho el consumo de energía de estos equipos. Si consideramos un uso de 4 horas diarias en promedio, un TV LED consumirá 0.4 kWh al día y 12 kWh al final del mes. Si es un Plasma ese consumo sube a 36 kWh al mes.
  • Laptop: una laptop consume entre 50 y 100 Watts. Asumiendo 100 Watts, utilizar la laptop 4 horas al día por mes equivale a 12 kWh.
  • Aire acondicionado: el equipo de acondicionamiento de aire es el gran consumidor de energía en nuestras casas. Un equipo de 9,000 BTU consume entre 800 y 900 Watts. Eso equivale a 0.9 kWh por cada hora de uso. Si se utiliza 10 horas por día, asumiendo que solamente se enciende en las noches, eso equivale a 9 kWh por día. Al final del mes serán 270 kWh, usándolo solo de noche y durante 10 horas. La tecnología inverter ha mejorado un poco esas tasas de consumo hasta el punto que los mejores equipos en la actualidad andan pro 750 Watts de consumo. Eso equivale a 225 kWh al mes, bajo las condiciones antes mencionadas (10 horas de uso, 9000 BTU).
  • Abanico de techo: un equipo de estos puede llegar a consumir hasta 100 Watts en máxima velocidad. En algunos lugares los dejan encendidos todo el día, por lo que al final del mes habrán consumido alrededor de 75 kWh. Este sería el consumo máximo si no se llega a apagar en todo el mes.

Espero que la infotmación presentada en esta entrada sea de utilidad para ustedes. Cualquier duda o comentario me lo hacen llegar a través de la caja de comentarios.

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