CONVERCION DE UNIDADES

SISTEMAS DE UNIDADES Y FACTORES DE CONVERSIÓN

Ing. Fabio García OLADE

Agosto, 2006 © OECD/IEA, (2006)

Estructura módulo de factores de conversión

1

• Alojamiento de unidades básicas – Unidades físicas y calóricas del Sistema Internacional y aquellas usadas por OLADE y los países miembros. – Clasificación en tipos: – – – – –

© OECD/IEA, (2006)

Longitud Volumen Tiempo Masa Unidades monetarias ….

1.1

Estructura módulo de factores de conversión

• Manejo de múltiplos desde yocto (1E-24) hasta Yota (1E24) • Combinación de múltiplos con cualquier unidad definida: Eje: kJ, Tcal, Kbep, 106 US$ • Almacenamiento de factores de conversión entre unidades básicas definidas, Eje: cal = 4.184 J • Los múltiplos, en la conversión de unidades, se operan entre sí. © OECD/IEA, (2006)

1.2

Estructura módulo de factores de conversión

• Se puede conseguir la transformación a cualquier unidad del mismo tipo. • Existe la posibilidad de ingresar nuevas unidades y sus correspondientes factores de conversión. • Es posible relacionar 2 o más unidades simples mediante operadores, Eje: – US$ / kWh – W / m * K (unidad de conductividad térmica)

© OECD/IEA, (2006)

1.3

Estructura módulo de factores de conversión

• Factores de conversión calóricos: – Permite la conversión desde la unidad física de una fuente energética, hacia una unidad energética común entre las fuentes. – Corresponde al poder calorífico inferior definido como el calor entregado al entorno cuando una unidad de combustible se quema completamente y todo el agua generada en la reacción se encuentra como vapor © OECD/IEA, (2006)

1.4

Estructura módulo de factores de conversión

• Factores de conversión calóricos – El SIEN permite el ingreso y modificación de los factores, así como, su variación temporal de acuerdo a la modificación de las propiedades de los energéticos en el tiempo. – Se almacenan factores calóricos de fuentes energéticas con relación al tiempo y a la actividad. © OECD/IEA, (2006)

2

Sistemas de unidades

• Se usan principalmente unidades reconocidas en el Sistema Internacional de Unidades: • Sistema Internacional de Unidades: – La 11a Conferencia General de Pesas y Medidas, en sus sesiones de octubre de 1960 celebradas en París, estableció definitivamente el Sistema Internacional de Medidas (S.I.), basado en 6 unidades fundamentales metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin, candela-, perfeccionado y completado posteriormente en las 12a, 13a y 14a Conferencias, agregándose en 1971 la séptima unidad fundamental, la mol, que mide la cantidad de materia. © OECD/IEA, (2006)

Sistemas de unidades

2.1

Unidades básicas del S.I.

© OECD/IEA, (2006)

M agnitud física Longitud

Unidad

Símbolo

Definición de la unidad

m etro

m

En 1889 se definió el metro patrón com o la distancia entre dos finas rayas de una barra de aleación platino-iridio que se encuentra en el Museo de Pesas y Medidas de París. El interés por establecer una definición m ás precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro com o "1,650,763.73 veces la longitud de onda de la radiación rojo naranja (transición entre 86 los niveles 2p 10 y 5d 5 ) del átom o de criptón 86 ( Kr)" A partir de 1983 se define com o " la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299,792,458 segundos"

Masa

kilogram o

kg

En la prim era definición de kilogram o fue considerado com o " la m asa de un litro de agua destilada a la tem peratura de 4ºC" . En 1889 se definió el kilogramo patrón com o "la m asa de un cilindro de una aleación de platino e iridio que se conserva en el Museo de Pesas y Medidas en París". En la actualidad se intenta definir de form a m ás rigurosa, expresándola en función de las m asas de los átom os.

2.1

Sistemas de unidades

Unidades básicas del S.I.

© OECD/IEA, (2006)

Tiempo

segundo

s

La unidad segundo patrón. Su primera definción fue: "el segundo es la 1/86,400 parte del día solar medio". Pero con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio (alrededor de 5ms por año), y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes atómicas. Desde 1967 se define como "la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".

Corriente eléctrica

ampere

A

La magnitud de la corriente que fluye en dos conductores paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza entre ambos conductores (a causa de sus -7 campos magnéticos) de 2 x 10 N/m.

2.2

Sistemas de unidades

Unidades básicas del S.I.

© OECD/IEA, (2006)

Temperatura

kelvin

K

La fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Intensidad luminosa

candela

cd

La intensidad luminosa, en dirección perpendicular, de una 2 superficie de 1/600,000 m de un cuerpo negro a la temperatura de congelamiento del platino (2,042ºK), bajo una 2 presión de 101,325 N/m .

Cantidad de substancia

mol

mol

La cantidad de substancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012 Kg de carbono-12.

2.3

Sistemas de unidades

Unidades derivadas del S.I.

M agnitud

© OECD/IEA, (2006)

Unidad

Símbolo

Superficie

m etro cuadrado

m

Volum en

m etro cúbico

m

Densidad Presión (tensión m ecánica) Trabajo, energía, cantidad de calor Potencia Flujo eléctrico Flujo lum inoso

kilogram o entre m etro cúbico

En términos de otras unidades

2

3

Kg/m

3

pascal

Pa

1 Pa = 1 N/m

Joule watt am pere lum en

J W A lm

1J=1Nm 1 W = 1 J/s

2

1 lm = 1 cd sr

2.4

Sistemas de unidades

Uso escrito de símbolos y prefijos

• Los nombres de las unidades, así como de sus múltiplos y submúltiplos, se escriben con minúscula. El grado Celsius es una excepción. • Los símbolos que representan a las unidades se escriben con minúscula, excepto cuando proceden nombres propios. Se usa la letra mayúscula L para litro porque el 1 se confunde con l. Cuando un símbolo con dos letras procede de un nombre propio, la letra inicial es mayúscula. Por ejemplo Pa (en honor a Blaise Pascal). © OECD/IEA, (2006)

2.5

Sistemas de unidades

Uso escrito de símbolos y prefijos

• Los prefijos y submúltiplos se escriben con minúscula, excepto en el caso de mega y superiores. • Los símbolos nunca se escriben en plural, ni llevan punto final, salvo que estén al final de una frase. • Entre el número y el símbolo debe dejarse un espacio salvo en las medidas angulares.

© OECD/IEA, (2006)

2.6

Sistemas de unidades

Unidades básicas en diferentes sistemas de unidades

Dimensión

SI

MKS

CGS

EEUU

Longitud

m

m

cm

pie

Tiempo

s

s

s

s

Kg

UTM

g

lbm

ºK Julio

ºC kcal

ºC cal

ºF Btu

Masa Temperatura Calor

© OECD/IEA, (2006)

2.7

Sistemas de unidades

Unidades básicas usadas por OLADE

• Los productos petroleros como petróleo, gas licuado de petróleo, gasolinas, kerosene/jet fuel, diesel oil y fuel oil, se expresan en miles de barriles americanos que se representan como 103bbl

1 barril americano 1 metro cúbico 1 litro

© OECD/IEA, (2006)

= = = = = =

5.614583 42 158.98 0.15898 1000 1

Pies cúbicos Galones americanos Litros Metros cúbicos Litros Decímetro cúbico

2.8

Sistemas de unidades

Unidades básicas usadas por OLADE

• Si los productos petroleros vienen en unidades másicas (toneladas) se deben convertir a unidades volumétricas con ayuda de la densidad. Densidades de referencia en ton/m3:

Gas licuado Gasolina Kerosene Diesel oil Fuel oil

© OECD/IEA, (2006)

0.55 0.75 0.82 0.88 0.94

2.9

Sistemas de unidades

Unidades básicas usadas por OLADE

• El gas natural viene expresado en metros cúbicos y tiene las siguientes equivalencias: 1 metro cúbico =

35.3147 6.2898 264.172 1000

Pies cúbicos barriles Galones americanos litros

• Los productos sólidos como los carbones tanto mineral como vegetal, leña y coques se los expresa en toneladas métricas, que tienen las siguientes equivalencias: 1 ton =

© OECD/IEA, (2006)

1000 2204.62 1.10231 0.98421

Kilogramos Libras Toneladas cortas Toneladas largas

2.10

Sistemas de unidades

Unidades básicas usadas por OLADE

• Hidroelectricidad, Geoelectricidad y Electricidad se las expresa en Gigavatios-hora (GWh) 1 GWh

9

= 10 Wh

• Para fuentes y productos como: Productos de Caña, Otras Fuentes Primarias, Gases, Otras Fuentes Secundarias, y No Energéticos se emplea directamente el valor calórico expresado en barriles equivalentes de petróleo (BEP). © OECD/IEA, (2006)

2.11

Sistemas de unidades

Unidades calóricas usadas por OLADE • OLADE ha adoptado el barril equivalente de petróleo (BEP) como unidad común para expresar los balances energético – Es coherente con el sistema internacional de unidades (SI) – Expresa aceptablemente una realidad física de lo que significa – Está relacionada directamente con el energético más importante en el mundo actual y por lo tanto presenta facilidad en su utilización – Su valor numérico resulta representativo para la disimilitud en tamaño de las cifras de los diferentes energéticos entre los Países Miembros de la Organización 1 BEP 1 TEP 1 TEP 10³ TEP 10³ BEP © OECD/IEA, (2006)

= = = = =

0.13878 7.205649 107 6 1.3878

toneladas equivalentes de petróleo (TEP) barriles equivalentes de petróleo (BEP) kilocalorías (kcal) terajouls (Tjoul) teracalorías (Tcal)

3

Factores calóricos

Factores de conversión de unidades físicas a calóricas 1 bbl 1 bbl 1 bbl 1 bbl 1 bbl 1 bbl 3 3 10 m 3 10 kWh 1 ton 1 ton 1 ton 1 ton 1 kilo 1 bbl 1 ton

© OECD/IEA, (2006)

de petróleo de gasolina de diesel de combustibles pesados de GLP de kerosene de gas natural de hidro/geo electricidad de leña de carbón vegetal de carbón mineral de coque de carbón de uranio de alcohol de bagazo

= = = = = = = = = = = = = = =

1.0015 BEP 0.8934 BEP 1.0015 BEP 1.0304 BEP 0.6701 BEP 0.9583 BEP 5.9806 BEP 0.6196 BEP 2.594 BEP 4.9718 BEP 5.0439 BEP 4.8998 BEP 71.2777 BEP 0.598 BEP 1.3114 BEP

Factores de conversión de unidades físicas a calóricas por país Unidades Originales

10^3bbl

10^6m3

10^3ton

GWh

GWh

kg

10^3ton

GWh

10^3bbl

GAS A : BOE x 10^3

PETROLEO

NATU-

CARBON

HIDRO

GEOTER.

NUCLEAR LEÑA

ELECTR. GASOLINA

TAL

10^3bbl

10^3bbl

KERO

DIESEL

FUEL

SENE/

OIL

OIL

10^3ton

10^3ton

10^3bbl

CARBON COQUE

VEGETAL ALCOHOL

JET FUEL

ARGENTINA

1.0139

5.9806

4.2513

0.6196

0.6196

71.2777

1.6573

0.6196

0.8715

0.9535

1.0082

1.0464

4.8998

4.6836

0.5980

BARBADOS

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8913

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

BOLIVIA

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.3417

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

5.2240

0.5980

BRASIL

0.9898

6.5715

3.2431

0.6196

0.6196

71.6957

2.2049

0.6196

0.8397

0.9187

0.9715

1.0803

4.8710

4.5395

0.5957

CHILE

1.0519

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5219

0.6196

0.9366

1.0300

1.0489

1.1169

5.0439

4.9718

0.5980

COLOMBIA

1.0664

5.9544

4.6836

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8790

0.9583

0.9943

1.0664

3.4587

3.4587

0.5980 0.5980

COSTA RICA

0.9943

5.9806

5.2601

0.6196

0.6196

71.2777

3.0984

0.6196

0.8935

0.9439

0.9943

1.0664

4.6116

4.6836

CUBA

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2770

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

ECUADOR

1.0304

5.6692

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.1617

0.6196

0.8798

0.9576

0.9994

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

EL SALVADOR

1.0051

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8826

0.9485

0.9912

1.0711

4.8998

4.6836

0.5980

GRENADA

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

0.9943

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

GUATEMALA

0.9929

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8913

0.9453

0.9929

1.0685

4.8998

4.9358

0.5980

GUYANA

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

HAITI

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

HONDURAS

1.0138

5.9806

5.0439

0.7558

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8711

0.9583

1.0087

1.0462

5.0439

3.6028

0.5980

JAMAICA

1.0015

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

MEXICO

1.1043

5.9806

5.4200

0.6196

0.6196

71.2777

3.1704

0.6196

0.9336

1.0128

1.0589

1.1478

4.8046

4.9718

0.5980

NICARAGUA

0.9994

5.9806

5.0439

0.7623

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8906

0.9540

0.9857

1.0678

4.6116

5.0439

0.5980

PANAMA

0.9943

5.9806

5.2601

0.6196

0.6196

71.2777

2.6898

0.6196

0.8790

0.9583

0.9943

1.0592

4.8998

4.8926

0.5980

PARAGUAY

0.9938

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8902

0.9452

0.9922

1.0689

4.8998

4.9718

0.5957

PERU

0.9943

5.9546

4.2743

0.7746

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8790

0.9583

0.9943

1.0592

4.8666

4.6762

0.5980

REPUBLICA DOMINICANA

1.0015

5.9806

2.7957

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8934

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9574

0.5980

SURINAM

1.0304

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8913

0.9583

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

TRINIDAD Y TOBAGO

1.0015

6.4124

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

2.5940

0.6196

0.8790

0.9727

1.0015

1.0304

4.8998

4.9718

0.5980

URUGUAY

1.0400

5.9806

5.0439

0.6196

0.6196

71.2777

1.9455

0.6196

0.8540

0.9481

0.9816

1.0741

4.8998

5.4042

0.5980

VENEZUELA

1.1067

7.5861

5.2600

0.6196

0.6196

71.2777

2.5219

0.6196

0.9247

1.0141

1.0671

1.1334

5.0424

5.6268

0.5980

IMPORTACION CARBON ARGENTINA

10^3 ton =

BRASIL

10^3 ton =

5.2820 10^3 Bep

PERU

10^3 ton =

5.2601 10^3 Bep

OTROS

© OECD/IEA, (2006)

10^3bbl

5.1880 10^3 Bep

10^6m3 Gas de Refineria

= 7.9261

10^3 Bep

10^6m3 Gas de coqueria

= 3.0263

10^3 Bep

10^6m3 Gas de Altos Hornos

= 0.6485

10^3 Bep

10^6m3 Gas de ciudad

= 2.8820

10^3 Bep

10^6m3 Biogas 1 Ton

Bagaso

= 3.9630

10^3 Bep

= 1.31141 10^3 Bep

3.1

Factores calóricos

Factores de conversión de unidades físicas a calóricas

• Consideraciones: – Los factores mostrados pueden servir de referencia para la transformación de unidades físicas a kbep. – Cada país debe tener su propia tabla de factores calóricos, debe ser actualizada periódicamente en función de la calidad y composición específica de los energéticos en el tiempo © OECD/IEA, (2006)