Bajar potencia de calefactor y similar usando Diodos o circuito regulador de potencia.

Esto está sin terminar, pero lo publico ya, porque lo que hay escrito es suficiente para que se entienda y lo completaré en los próximos 7 días. Hoy es 5-5-2016.

Puede que os haya surgido alguna vez la necesidad de hacer que funcione a menos potencia algún aparato eléctrico, como una bombilla, un calentador eléctrico de agua, un calefactor eléctrico de esos de ventilador o de los que no llevan ventilador, un radiador de aceite, etc.

Cualquier aparato eléctrico que funcione con resistencias para calentar el aire, el agua, o aparatos como un un soldador de estaño

Con lo que voy a explicar lo que conseguimos es bajar la potencia, porque por la razón que sea, resulta excesiva. Puede ser un tostador de pan que calienta tan rápido y fuerte que te quema el pan siempre. Puede ser un calefactor de ventilador o un radiador de aceite, que quieres tener encendido todo el día, pero calentando poco.
Puede ser una bombilla que quieres tener toda la noche encendida como punto de luz, pero que no te moleste (en un rincón de la habitación, para un niño, por ejemplo).
Aunque entiendo que no es la meta que se persigue, también bajamos el gasto eléctrico.

Hay dos maneras sencillas de hacerlo. Con pocos componentes y con pocos conocimientos.

Pero como siempre que se manipula en aparatos eléctricos, con mucho cuidado.  :-)

Que yo haya comprobado, con estos métodos que explico, solo se puede bajar el rendimiento de aparatos eléctricos que funcionan con resistencias que se calientan; los aparatos que he anotado más arriba.

Si se intenta bajar el rendimiento de un motor eléctrico, con los dos métodos que voy a explicar, la cosa no funciona, el motor no gira en absoluto, y además se quema si haces una prueba un poco larga (a veces se quema antes de que pase un minuto, ojo).

No sirve para ningún sistema de iluminación que no sea bombillas incandescentes. Las de toda la vida, vamos.
Puede funcionar con algunos alógenos, no con todos, pero nunca va a funcionar con luces led o con fluorescentes.

Y como es lógico, nada de esto sirve, ni tiene sentido, para aparatos electrónicos como un microondas, una televisión, equipo de sonido, ordenador, etc.

Explico las dos formas que conozco; primero, la que para mi tiene menos interés y luego la que creo que es la mejor.
Nota: En algunas fotos aparece una pila de tipo AA, una pila pequeña de las de toda la vida, es para que os hagáis una idea del tamaño de lo que se muestra en la foto.

Empezamos:

Circuito regulador de potencia

Una de las formas de bajar la potencia es usar un regulador electrónico. Hay dos tipos, aunque realmente son los mismo en distinta forma y aspecto.

Un interruptor regulable de esos que van en la pared en lugar del interruptor normal y que tienen una rueda en vez del pulsador de dos posiciones normal que hay en todas partes. Suelen aparecer anunciados como Dimmer.

Lo bueno de usar un circuito de estos es que puedes regular de 0% a 100% la potencia que pasa a la resistencia.

Lo malo, que hay que comprar o hacer tu mismo un circuito electrónico, con el coste en dinero y tiempo que supone (aunque son baratos), el tamaño del circuito, que normalmente será imposible de meter en la misma carcasa  del aparato que quieres limitar y que habitualmente solo admiten una potencia máxima 500 vatios, unos 2,5 amperios. Y también, claro, como todo montaje electrónico puede tener averías.

Este varía la potencia mientras mantenemos el dedo tocando la placa metálica.

Este tiene una rueda para regular la potencia, como si fuera un amplificador de sonido.

Esto se puede instalar en la pared, en lugar del interruptor, pero también se puede instalar en una caja de metal o de plástico que tenga un enchufe hembra incorporado y un enchufe macho. El macho será la entrada de electricidad y el hembra la salida para enchufar ahí una lámpara o un radiador o algo así.

foto.

Para montar en una caja externa puede ser más apropiado una placa de circuito electrónico ya montada, como esta de la marca cebek (modelo I-15), que es muy barata y se que funciona bien, porque la he usado.

El mando de volumen que lleva regula la potencia.

Yo he montado en caja todos estos reguladores, añadiendo al montaje un interruptor pequeño, para poder hacer un apagado completo. En los montajes uso una caja metálica, de la que sale un cable de alimentación, que es con el que enchufo la caja al enchufe de la pared. La caja lleva un enchufe de pared, que es donde enchufo el aparato que quiero regular, normalmente una lámpara de mesilla de dormitorio.

Diodos en serie con la resistencia

Otra manera de bajar el rendimiento y el consumo de aparatos a resistencia es poner un diodo normal en serie con la resistencia. Se supone que la potencia y el consumo pasa a ser la mitad que antes de la modificación.

Pero yo creo que es menos de la mitad. Si alguien tiene información acerca de esto, le agradeceré que me la haga llegar.

Con diferencia, es el modo más barato y más sencillo. Un diodo cuesta menos de medio Euro.
Se usa un diodo común, no un diodo zener, ni uno de silicio, ni ningún diodo que lleve apellido. Por lo que yo he probado, aunque sea una resistencia de 1000 vatios a 220 voltios (unos 5 amperios), se puede usar un diodo de menos amperios y no pasa nada, el diodo no se quema. No sé por que, pero es así. No soy técnico en electrónica; si alguien tiene una explicación, que me la envíe y la incorporo al blog. De todas formas, en los montajes definitivos, yo he usado diodos de casi los mismos amperios que consume la resistencia; solo un poco menos. Si la resistencia era de 1000 vatios, o sea 5 amperios, no he puesto diodos de menos de 3.

Esto son diodos.

Lo que hace el diodo es que de las dos partes de la onda de corriente alterna, una positiva y otra negativa, solo le llegue a la resistencia una de las dos partes. Si pones el diodo en un sentido llega la parte positiva y si lo pones en sentido contrario llega la parte negativa.

El diodo se pone en uno de los dos cables que llegan a la resistencia, cortando el cable y usando dos regletas de las normales que hay en cualquier ferretería para empalmar cables. Cortas el cable, pelas un centímetro en cada punta del corte, y en cada punta pones una regleta, luego metes el diodo en medio de las dos regletas. Sencillo.

Esto es una regleta en tira de 10.

Para este montaje solo necesitas pares de regletas, que puedes usar de dos en dos o sueltas. Como estas.

Los calefactores suelen llevar dos resistencias. Normalmente son dos resistencias de 1000 vatios. La mejor forma de aprovechar la energía es poner un diodo en cada una de las resistencias, uno dejando pasar la parte positiva de la onda a una de las resistencias, y otro dejando pasar la parte negativa a la otra resistencia; de esta forma, tenéis las dos resistencias funcionando a la mitad de su rendimiento, pero aprovechando toda la onda de la corriente alterna. Que no sé si influye en algo, pero me parece más elegante como montaje.

Si pones un solo diodo en una resistencia y por lo tanto aprovechas solo la mitad de la onda de electricidad, ¿que pasa con la otra parte de la onda? No lo sé; no soy técnico en electrónica o electricidad. En algún sitio he leído que esto produce rizado en la onda de alterna que llega al resto de aparatos eléctricos de la casa, pero yo tengo hecho este montaje en dos calefactores de casa y en mi casa hay aparatos de sonido, televisiones de pantalla plana, ordenadores, etc ... y no he notado nada raro en ningún aparato. Y he puesto un osciloscopio para ver la forma de onda de la casa y no veo nada diferente con los calefactores conectados y desconectados. Si alguien tiene información, veraz y contrastada, acerca de esto, que me la haga llegar y la incorporo al blog. Si es que alguien <a veces oye voces ... y ve ovnis>, no lo voy a poner en el blog.   :-)

El esquema de un calefactor típico, de dos resistencias es este:

Lo explico:

La electricidad llega por la entrada de 220 voltios; uno de los dos polos va directo a uno de los extremos de cada una de las dos resistencias.
El otro polo eléctrico va a un interruptor de doble salida que suele tener posiciones 0, I y II.
En la posición 0 no pasa la electricidad.
En la posición I pasa electricidad a la resistencia 1.
En la posición II pasa electricidad a la resistencia 1 y también a las resistencia 2.


El esquema modificado con diodos es este; todo igual pero con un diodo en cada cable:

Lo explico:
El diodo 1, por la posición en que se ha colocado, solo permite que pase la parte de onda negativa a la resistencia 1, así que ahora esta resistencia hace la mitad de consumo eléctrico y produce la mitad de calor.
El diodo 2, por la posición que tiene, que es justo al contrario que el otro,  solo permite que pase la parte de onda positiva, así que la resistencia 2 también funciona al 50%.

Es una modificación sin peligro, muy sencilla y muy efectiva y como los diodos son muy pequeños, caben en el la carcasa del aparato que sea. Incluso se puede pone dentro del casquillo de una bombilla.

Para no complicar el montaje yo conecto los diodos con unas regletas.

Al colocar el diodo de esa forma, quedan los contactos del diodo un poco expuestos, una solución es ponerles termoretráctil, si sabéis lo que es, no hace falta explicaciones. Otra forma de aislar los contactos es cubrirlos con un poco de silicona cuando ya está puesto el diodo en la regleta.
En los agujeros libres de las dos regletas, se conecta cada extremo del cable cortado que va a la resistencia.

Se puede hacer una segunda modificación, que complica un poco el montaje, pero hace que el calefactor sea más útil; ponemos un segundo interruptor de dos circuitos, para poder saltarnos los diodos y hacer así que el calefactor funcione al 100%. De esta forma, podemos hacer que funcione:
1 sola resistencia al 50%
1 sola resistencia al 100%
2 resistencias, cada una al 50%
2 resistencias, cada una al 100%

Foto

Yo uso montajes de este tipo para varias cosas:
Para tener una bombilla en el porche de una casa de campo. Está encendida toda la noche, por si alguien vuelve tarde, pero con el diodo que tiene, realmente es solo un punto de luz, no molesta, no se calienta en exceso y no consume casi nada. Hay un interruptor en el cable, junto a la bombilla que contiene el diodo y permite puentear el diodo.

foto.

También he hecho esto en un calefactor para la habitación de mi anciana madre, que quiere tener el calefactor encendido toda la noche. El consumo es ridículo y la habitación se mantiene a una temperatura razonable, un poco caliente, no como un horno.

foto

En la misma casa de campo que tengo la bombilla modificada, cuando voy en invierno hace un frío que pela. En los baños, pongo un calefactor trabajando con una sola resistencia a media potencia. Y lo dejo encendido todo el día. De esta forma me evito los cambios de temperatura que se producen cuando se apaga el calefactor debido al termostato que tiene, que lo apaga cuando se llega a una temperatura. Lo usual en casi todos los calefactores, vamos. Trabajando a media potencia, no se apaga casi nunca, gasta muy poca electricidad, no se recalienta y mantiene una temperatura agradable y más constante.

Nota. Calentadores de agua:
Si lo que se quiere hacer es bajar la potencia de un calentador eléctrico de agua, solo sirve el método del diodo. Hay que poner el diodo, en uno de los bornes de la resistencia que tiene el calentador en el deposito. Y hay que tener en cuenta algunas cosas:
El calentador pondrá el agua a la temperatura que se seleccione con su control de temperatura, que es una rueda que tienen todos los calentadores eléctricos, y que permite elegir de menos a más; igual que si no hubiéramos hecho ningún cambio. Lo que va a pasar, es que tardará mucho más tiempo en conseguir llegar a esa temperatura. Durante ese tiempo, su consumo eléctrico será aproximadamente la mitad del normal. Esto puede servir para casas que tienen contratada muy poca potencia eléctrica. Si esperamos lo suficiente para que caliente el agua, cuando nos duchemos tendremos agua a la temperatura seleccionada, o sea, nos ducharemos igual de bien que si no hubiéramos hecho el cambio; solo que habrá que esperar un buen rato para poder ducharse de nuevo.

Para proponer cambios a este rollo que he contado: electrovacio@gmail.com