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Proyecto de Iluminación Eficiente. Hotel La Caballeriza




Partes: 1, 2

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Aspectos arquitectónicos
  4. Proyecto luminotécnico. Sistema convencional con lámparas de bajo consumo
  5. Proyecto luminotécnico eficiente. Sistema propuesto con lámparas LED
  6. Análisis técnico y social
  7. Nivel de aplicación
  8. Conclusiones y recomendaciones
  9. Bibliografía
  10. Anexos

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Resumen

La propuesta del Proyecto de Iluminación Eficiente para el Hotel La Caballeriza, ha sido desarrollada para dar a conocer una panorámica del uso de las luminarias Led, desde el punto de vista de eficiencia energética empleando sistemas actualizados de control de Iluminación como medida de ahorro energético.

En nuestro país existen en los mercados estas luminarias, que en muchos casos no son usadas debido a que los encargados de realizar los proyectos no dialogan con los inversionistas y/o explotadores acerca de las ventajas de esta tecnología, combinadas con los sistemas de control, sin obviar la calidad del proyecto luminotécnico.

El estudio tuvo como finalidad:

• Racionalizar el uso de la energía con instalaciones de la mayor eficiencia energética posible.

• Elevar la cultura técnica de los especialistas, inversionistas y/o explotadores.

• Cumplir con los criterios de calidad a satisfacer por las mismas.

El ámbito de este proyecto de Iluminación eficiente a manera de ejemplo, lo constituye todo aquel personal: arquitectos, diseñadores, además del personal eléctrico por separado o en conjunto, para utilizar los conocimientos ofrecidos en aras de que se desarrollen trabajos de diseño con una información actualizada en cuanto a su utilización desde el punto de vista de las facilidades de amortización de los valores iniciales de inversión.

Introducción

Nos dimos a la tarea de realizar una propuesta de proyecto de Iluminación eficiente para el Hotel La Caballeriza, teniendo en cuenta que pertenecerá a la Inmobiliaria CUBANACAN. SA, y formará parte de la cadena de Hoteles Encanto.

El Proyecto de Hoteles E (Encanto). "No es otra cosa que la recuperación y restauración de instalaciones con valores patrimoniales en las principales plazas históricas de Cuba, para convertirlas en hoteles, y distinguirlas todas con servicios personalizados y de excelencia".

Ofrecemos la propuesta del Proyecto luminotécnico realizado sobre la base luminarias y lámparas convencionales para los distintos locales de todos los niveles.

Además se ofrece la propuesta del Proyecto luminotécnico realizado sobre la base luminarias y lámparas con tecnología Led (Light Emitting Diode) para los distintos locales de todos los niveles, incluyendo además el control de domótica en función del mismo {presencia y/o regulación luz natural}.

Todo ello con el objetivo de dar a conocer las ventajas de dicha tecnología frente a las convencionales en cuanto a:

  • Consumo (kW)

  • Duración (horas)

  • Temperatura del color

  • Respuesta de encendido

  • Capacidad de Regulación

  • Versatilidad

  • Ecología

  • Durabilidad

Estamos sin lugar a dudas ante el nacimiento de un nuevo concepto en la iluminación de nuestro día a día. Utilizarlos conjuntamente con las lámparas de bajo consumo va a ser un verdadero reto, y es que un nuevo inquilino en nuestras casas, calles, oficinas e industrias va a ocupar su lugar pronto.

Hablamos de algo diminuto, pero sin embargo revolucionario y con altura suficiente como para convertirse, en el futuro, en un estándar de luz. Hablamos de los Leds.  

Este nuevo concepto de iluminación más pequeño, que podría verse como algo meramente estético, implica una mayor eficiencia energética.   El ahorro energético es la gran meta de nuestro país y hacia allí apuntan los mayores esfuerzos. 

Ecológicos, potentes, versátiles, cosmopolitas son unos pocos adjetivos que podemos utilizar para describir la relevancia y el protagonismo que va a acaparar esta nueva fuente de luz. Los leds, sin duda, conjugan confort, seguridad y calidad y por ello los convierte en protagonistas en el mundo de la domótica.  ¿Revolucionará nuestro concepto de iluminación? ¿Su implantación será tan lenta como la de las lámparas de bajo consumo? ¿Llegarán a consolidarse, o solo servirán como una fuente de iluminación secundaria? ¿Cuánto nos va a costar el cambio y porque cambiar? ¿Cuándo aparecieron y cómo funcionan? ¿Qué inconvenientes tienen? Son bastantes las preguntas que nos podemos hacer, naturalmente, porque estamos ante algo novedoso para algunos, incluso desconocido, quizás, para otros. 

DESARROLLO

Aspectos arquitectónicos

A solicitud de la Empresa Inmobiliaria del Turismo, UEB Inmobiliaria Holguín se trabaja la etapa de Ideas Conceptuales Hotel ¨La Caballeriza.

Estado actual de inmueble.

El acceso a las oficinas de Emprestur por la calle Miró, se realiza por la zona del inmueble que mejor se conserva, respondiendo su fachada y su planta a una vivienda del período colonial cuyas características se le pueden ubicar sus orígenes en las primeras décadas del siglo XIX.

El acceso es a través de una puerta española , con un postigo, cinco tablones ranurados en sus bordes con clavos de superficie lisa, sostenida por goznes, la bordea una guarnición con pilastras truncadas, terminadas en un entablamento liso sobresaliendo los capitales, brindando al inmueble un porte señorial.

Al lateral izquierdo entrando se ubican dos grandes ventanales de dos hojas, fijadas al marco con goznes, decoradas con cuarterones resaltados de influencia barroca, resguardados por rejas hierro forjado, voladas con respecto al muro y en una de ellas se conserva un poyo saliente.

Los elementos descritos anteriormente, se ubican en una fachada alta de 4.90 m de alto, rematada con un alero de tornapunta.¨ (ver planta y elevaciones en la figura 1, 2,3).

Se propone realizar:

Capacidad de alojamiento: 16 habitaciones; en el primer nivel (5 habitaciones y 2 junior suites); en el segundo nivel (5 habitaciones, 2 mini suites, 1 junior suite y una suite de un dormitorio), ver Plantas de Arquitectura propuesta en las figuras 4, 5,6.

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Figura 1. Planta Arquitectónica Actual

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Figura 2. Elevación Actual calle Miró

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Figura 3. Elevación Actual calle Aricochea.

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Figura 4. Planta Arquitectónica Propuesta Primer Nivel

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Figura 5. Planta Arquitectónica Propuesta Segundo Nivel

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Figura 6. Planta Arquitectónica Propuesta Tercer Nivel

Proyecto luminotécnico. Sistema convencional con lámparas de bajo consumo

Primeramente hemos realizado el estudio, sobre la base de la primera Revolución Energética que ha llevado a cabo nuestro país, sustituyendo las luminarias incandescentes por lámparas de bajo consumo (Fluorescentes Compactas),ver figura 7, utilizando las premisas de que:

Las lámparas fluorescentes compactas ofrecen más luz y menos calor, convirtiendo hasta un 25% de la electricidad que utilizan en luz. Las lámparas incandescentes convierten sólo un 5% de la electricidad en luz y el 95% restante en calor. Puesto que usan menos energía, paga menos por su iluminación. Además duran hasta 15 veces más que las lámparas incandescentes, de forma que gasta menos en la sustitución de las mismas. Con las lámparas fluorescentes compactas ahorran costos sin perder calidad de iluminación. Reproducción del color precisa y haz de luz sin parpadeos durante toda la vida útil de la lámpara.

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Figura 7. Diversidad de Lámparas Fluorescentes Compactas

En las tablas precedentes se ofrecen consideraciones que se tuvieron en cuenta al escoger las lámparas de bajo consumo para una mejor compresión de la selección.

Tablas 1 Selección sugerida para el reemplazo de lámparas comunes por lámparas fluorescentes compactas, las cuales proporcionan una cantidad de luz similar

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Tablas 2 Comparación de flujo luminoso emitido y vida útil promedio entre lámparas comunes y lámparas fluorescentes compactas (ahorradoras de energía)

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Comenzamos la tarea de realizar los sistemas de Iluminación y calcularlos bajo las leyes de la luminotecnia en función estas.

Criterios de diseño

El diseño de la iluminación debe estar íntimamente ligado con el área que va a ser iluminada, se deben en cuenta la forma y tamaño de los espacios, los colores y las reflectancias de las superficies del salón, la actividad a ser desarrollada, la disponibilidad de la iluminación natural y también los requerimientos estéticos requeridos por el cliente. Para una adecuada iluminación se debe tener una estrecha interacción entre el diseñador de la iluminación y diseñadores y constructores de la edificación. Los parámetros más importantes que el diseñador necesita investigar antes iniciar un diseño de alumbrado interior son los siguientes:

a) Conocer con detalles las actividades asociadas con cada espacio.

b) Las exigencias visuales de cada puesto de trabajo y su localización.

c) Las condiciones de reflexión de las superficies

d) Los niveles de iluminancia e uniformidad requeridas

e) La disponibilidad de la iluminación natural.

f) El Control del deslumbramiento.

g) Los requerimientos especiales en las propiedades de las luminarias, por el tipo de aplicación.

h) Propiedades de las fuentes y luminarias, tales como:

  • El índice de reproducción del color, lo natural que aparecen los objetos bajo la luz.

  • La temperatura del color, la apariencia de calidez o frialdad de la luz.

  • El tamaño y forma de la fuente luminosa y de la luminaria.

Se realiza el cálculo para cada nivel del hotel con lámparas de bajo consumo escogiendo las de potencia de 9 y 18 W, así como fluorescentes lineales de 20 y 40W y halógenas en el tercer Nivel. En la figura 8 y 9 se puede apreciar la propuesta del 1er Nivel y su simbología respectivamente. En la figura 10 y 11 se puede apreciar la propuesta del 2do Nivel y su simbología respectivamente. En la figura 12 y 13 se puede apreciar la propuesta del 3er Nivel y su simbología respectivamente.

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Figura 8. Planta Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Primer Nivel

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Figura 9. Simbología. Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Primer Nivel

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Figura 10. Planta Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Segundo Nivel

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Figura 11. Simbología. Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Segundo Nivel

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Figura 12. Planta Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Tercer Nivel

Figura 13. Simbología. Sistema de Iluminación Convencional Propuesto. Tercer Nivel

Tabla 3 Niveles de Iluminación Requeridos .Sistema de Iluminación Convencional Propuesto.

Los niveles de Iluminación requeridos están basados en las normas NC obligatoria ISO 8995/CIE 008: 2003 Iluminación de puestos de trabajo en interiores y NC 45-7: 1999.Bases de diseño para el turismo, se pueden apreciar en la tabla 3.

Al realizar el análisis de los consumos en (kW) de la edificación tenemos como resultado.

Grafico1 Carga Conectada en kW. Sistema de Iluminación Convencional Propuesto.

La propuesta del Sistema de Iluminación está basada en luminarias decorativas con lámparas fluorescentes compactas (FC) o de bajo consumo, para las áreas de servicio al cliente y habitaciones.

Además de luminarias con lámparas fluorescentes lineales (FL) para oficinas y áreas de trabajo.

La grafica muestra que para el primer nivel el consumo de Iluminación tendrá un valor de 14.835kW, para el segundo será de 17.884 kW y en el tercero tendrá un valor de 0.95 kW, para un total de la edificación de 33.669 kW.

El reemplazo de lámparas incandescentes por lámparas fluorescentes compactas es una buena opción desde el punto de vista de ahorro de energía, pero tiene como efecto colateral la inyección de una gran cantidad de armónicos de corriente en la red, cabe indicar que sería una mejor alternativa usar lámparas fluorescentes compactas con un alto factor de potencia (factor de potencia corregido) pues producen una distorsión en la corriente muy baja y un factor de potencia aproximadamente unitario. Estas lámparas no están muy difundidas en el país y tampoco son comunes en otros países por su alto costo.

Al analizar el estudio además de tener en cuenta todas las ventajas del sistema de Iluminación con este tipo de lámparas ahorradores (FC) empleado y las desventajas descritas anteriormente, basamos la propuesta de iluminación eficiente con lámparas LED , también en el uso de los sistemas de control de iluminación en función de la presencia de los clientes tanto externos como internos y en el aprovechamiento de la luz natural, todo estos factores aparejados al ahorro energético como premisa fundamental.

Proyecto luminotécnico eficiente. Sistema propuesto con lámparas LED

La aplicación más directa que tienen los LEDs, (ver diferentes tipos de luminarias y lámparas en figura 15) sobre el campo de la domótica es conseguir una adecuada iluminación y ambientación, según la situación lo requiera,  ya que no olvidemos que la domótica se basa en hacer la estancia en el hogar, o en un edificio cualquiera, lo más agradable y cómoda posible.  La domótica se está implantando en los hogares. Y la pregunta es ¿Por qué LEDs y no lámparas incandescentes? Efectivamente, cada día más se está imponiendo el uso del LED. Debido a que este no es una lámpara incandescente, sino un circuito electrónico, y su adaptación a la domótica es más simple que la iluminación convencional. Los LEDs están preparados para que puedan ser controlados por una central u ordenador. Desde ahí se controla: la intensidad de la luz, la cantidad de lámparas que tienen que estar encendidos o apagados, programar un horario por razones de seguridad. Con todo esto respondemos con contundencia a la pregunta anterior, ya que para un inmueble "inteligente" el manejo de estos circuitos es mucho más directo, ya que son fácilmente integrables.

Figura 14 Variedad de luminarias y lámparas LEDs

Damos ahora ejemplos sobre este tipo de iluminaciones que podemos conseguir con los LEDs.

1.       Alumbrado para suelos, pavimentos, baños… Ya que cada una de estas estancias tendrá una iluminación diferente y propia acorde con sus características. 

2.      Alumbrado decorativo, ya que es importante para el bienestar y en cierta forma también es fin propio de la iluminación decorar e entorno, según las necesidades de este. 

3.       Alumbrado de exteriores, ya que soporta mejor las condiciones ambientales, que otras lámparas incandescentes. 

4.      Orientación por zonas que puedan ser comprometidas en horarios nocturnos, claramente en una zona controlada por sensores, cuando se detecte movimiento automáticamente se activará.

 5.       Ambientación de ciertas zonas "especiales", como puede ser una habitación de hotel o cualquier lugar en el cual sea interesante dispones de varios ambientes según la situación lo requiera. Gracias a la diversidad en las tonalidades que se pueden conseguir, es otro punto a favor del LED, en este tipo de situaciones. 

6.      Proporcionar seguridad, ya que podemos dejar programada en la central ciertos horarios para crear la iluminación adecuada, que en este caso pueda persuadir a posibles ladrones, creando la sensación de que efectivamente está habitadas sin realmente estarlo.

En definitiva el LED forma y formará parte fundamental de la iluminación en edificios en un futuro inmediato, ya que con el paso del tiempo estos edificios y su automatización es inevitable, y por tanto las ventajas derivadas de que la fuente que produzca la iluminación sea realmente un circuito, son que su integración y control por parte de las centrales sea fácil de conseguir y adecuada según las necesidades del entorno. Pudiendo tener situaciones en las que debemos crear una atmósfera de calma y quietud, y otras en las que es interesante un ambiente más dinámico.

Los LED son muy empleados en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tráfico, de emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo es el del NASDAQ, el cual tiene 36,6 metros de altura y está en Times Square de Manhattan). También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED. El uso de lámparas LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) ya que aunque sus prestaciones son intermedias entre la lámpara incandescente y la fluorescente, presenta indudables ventajas, particularmente su larga vida útil, su menor fragilidad y la menor disipación de energía, además de que, para el mismo rendimiento luminoso, producen la luz de color, mientras que los hasta ahora utilizados, tienen un filtro, lo que reduce notablemente su rendimiento. Los Led blancos son el desarrollo más reciente. Un intento muy bien fundamentado para sustituir las lámparas actuales por dispositivos mucho más eficientes desde un punto de vista energético. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica

Los leds proveen otros beneficios efectivos en costo también. 

Bajo consumo de electricidad.  El ahorro en el consumo de electricidad oscila entre el 70 y el 95%, dependiendo de la iluminación con la cual se compara.  

Alta duración.  Los LED tienen una duración de más de 70,000 horas.  Esto puede significar cambiar las lámparas cada 50 años.

Color.  La iluminación LED ofrece 16 millones de colores.  

Ahorro conductores.  Al alimentarse a 12 y 24 Volt. Reducen los riesgos de electrocución, además y debido a su bajo consumo, el cableado puede ser netamente inferior en sección, ahorrando cobre en muchas instalaciones. Una instalación con iluminación LED puede hacerse con un cable de un calibre mucho menor al normal.  En lugar de usar calibre 14 para iluminación se puede usar  calibre 22.  Otro beneficio es que no desgasta el cable eléctrico, a diferencia de las demás tecnologías.

Respuesta casi instantánea. El encendido y apagado de los LED es rapidísimo, a diferencia de otros sistemas no se degrada por el número de encendidos; lo que los hace muy útiles en sistemas de apagado y encendido por detección de personas, frente a otras lámparas de tipo fluorescente lineal, lámparas fluorescentes compactas, o de vapor de sodio.

Luz fría.  Una lámpara ahorradora utiliza solamente el 10% de cada vatio para iluminar, el resto se va en calor, mientras la iluminación LED utiliza 90% para iluminar y solamente el 10% de calor.  La iluminación LED no calienta, a diferencia de todos los demás.  Beneficios directos de esto: no desperdicia la energía en calor, calienta menos las áreas iluminadas (esto puede traducirse a ahorros en aire acondicionado y ambientes más frescos) y elimina peligros de quemaduras al tacto.

Menos desperdicio de iluminación.  La iluminación LED no tiene pérdidas por la reflexión, todos los demás sistemas de iluminación necesitan de reflectores para concentrar la luz al lugar donde queremos iluminar, lo que supone perder un 60% de efectividad, mientras que el LED no precisa estos sistemas y la luz puede ser dirigida a la zona que queremos iluminar con una eficiencia del 90%. Con las lámparas de Led se ha conseguido la mayor eficiencia lumínica, llegando hasta 130-150 lúmenes por vatio en las lámparas más eficiente

CRI alto. El CRI o índice aleatorio de color, nos proporciona una medida de la calidad de la luz, la obtenida por fluorescentes y lámparas llamadas de "bajo consumo" además de no ser instantáneas en su encendido, poseen una luz muy poco natural, con un CRI muy bajo en torno a 44, en cambio los LED poseen un CRI alrededor de 90, consiguiendo que se aprecien mucho más los matices de los colores.

Diseño.   Por tener tanta durabilidad, color y otras ventajas permite utilizar la luz con más variedad de diseño y formas de instalación.   

LEDS de alta potencia.  Pueden tener una duración de hasta 100.000 horas, ya que no tienen filamentos, este hecho hace que no se fundan como lo hacen las lámparas tradicionales. Estos dispositivos de estado sólido son muy resistentes a los golpes.

Reciclable.  Por otra parte los dispositivos LED son ecológicos ya que no contienen mercurio, ni materiales tóxicos como las lámparas fluorescentes, o lámparas fluorescentes compactas, tienen una duración mayor, ahorran gran cantidad de energía; un punto significativo a tener en cuenta en las instalaciones y especialmente en las de tipo público. No producen casi contaminación lumínica

Los materiales con que están hechas las lámparas LED son de estado sólido, a diferencia de los demás, por lo mismo los LED son reciclables, presentando beneficios claros como protección del medio ambiente.

Menores emisiones de CO2. Según la Dirección de Industria y Medio Ambiente, en el informe de "Electricidad En Cuba. Indicadores Seleccionados". Enero – Diciembre 2010.Edición Febrero 2011, la generación de electricidad es de 17 395,5 gigawatt hora, donde la iluminación consume el aproximadamente 22% de la electricidad producida, por lo que la expansión del uso de luces LED podría cortar el consumo a la mitad. Esto podría reducir el consumo anual de la nación de barriles de petróleo, con la correspondiente reducción de emisiones de dióxido de carbono, el gas al que se considera responsable del calentamiento global.

La luz ultravioleta con LED también tiene el potencial de revolucionar la purificación del agua ya que el ultravioleta profundo que emite el LED mata bacteria y virus sin necesidad de químicos.  Y por su duración y tamaño son una clara mejor opción.

Emergencia. En caso de fallo de la red eléctrica, su bajo consumo hace fácil que mediante un sistema de baterías o de generador auxiliar pequeño, se consiga que la luz siga funcionando, por lo que puede ahorrar en sistemas paralelos de iluminación de emergencia, y se hará imprescindible en hospitales o lugares que requieran una iluminación a prueba de fallos.

El sistema de iluminación propuesto toma en cuenta las más modernas tendencias que el diseño luminotécnico ha concebido, para estos espacios, acorde con la conducta energética que se espera de los sistemas ingenieros. La instalación de alumbrado propuesta funcionará en relación con las capacidades de luz natural disponible y la ocupación de las áreas, gracias al sistema de control automático empleado que puede influir en la diferencias de los consumos hasta un 75%. Unido a esto proponemos la utilización de lámparas LEDS debido a todas sus ventajas y bajo consumo.

Controles de iluminación.

Se propone implementar sistemas usando controles de iluminación simples y fáciles de instalar del tipo "plug and play", los cuales pueden ser usados en oficinas y locales del hotel, garantizando un confort máximo y economía de energía. Estos sistemas controlan el encendido y apagado de la iluminación artificial de forma automática, de acuerdo con la presencia de personas mediante la detección de movimiento y regulan la iluminación cuando hay elevada contribución natural de luz en el ambiente.

Funcionamiento Del control

El sistema de control esta diseñado para ambientes tales como: Oficinas, pasillos, baños.

Figura 15 Funcionamiento del control de iluminación tipo "plug and play"

Tabla 4 Propuesta de sensores a usar por locales .Primer Nivel

Tabla 5 Propuesta de sensores a usar por locales .Segundo y Tercer Nivel

Se propone la sustitución de las lámparas usadas en la tecnología convencional o de bajo consumo por lámparas LEDS según la tabla siguiente.

Tablas 6 Selección sugerida para el reemplazo de lámparas fluorescentes compactas por lámparas LEDs.

El gráfico muestra el análisis de los consumos en (kW) de la edificación. Estos valores están basados solamente en la potencia consumida debido a la carga conectada por la sustitución de luminarias sin tener en cuenta los sistemas de control de Iluminación propuestos anteriormente.

Grafico2 Carga Conectada en kW. Sistema de Iluminación con Lámparas LEDs

La propuesta del Sistema de Iluminación está basada en luminarias decorativas con lámparas LEDs para las áreas de servicio al cliente y habitaciones, oficinas y áreas de trabajo.

La grafica muestra que para el primer nivel el consumo de potencia activa en Iluminación tendrá un valor de 12.839kW, para el segundo será de 15.156kW y en el tercero tendrá un valor de 0.264kW, para un total de la edificación de 28.256kW. Además de estos valores representativos, debemos tener en cuenta que para un verdadero análisis se tomarán otros factores para determinara la valides del cambio.

Anteriormente con las lámparas de bajo consumo teníamos los valores de:

Primer nivel el consumo de Iluminación tendrá un valor de 14.835kW, para el segundo será de 17.884kW y en el tercero tendrá un valor de 0.95kW, para un total de la edificación de 33.669kW. Ver análisis en tabla 7

Tabla 7 Comparación de la Carga Conectada entre de lámparas de bajo consumo y Lámparas LEDs

Consumo en kW

Primer nivel

Segundo nivel

Tercer nivel

Total

Lámparas bajo consumo

14.835

17.884

0.95

33.669

Lámparas LEDS

12.839

15.156

0.264

28.256

Análisis técnico y social

Es de vital importancia realizar un análisis Técnico- Económico para tener una idea de cuanto se va a gastar, a cobrar, ó cuanto se ahorrará con la realización de cualquier trabajo o proyecto.

Grafico 3 Valores comparativos de Potencia Activa (Carga Conectada en kW). Sistemas de Iluminación

El gráfico de Potencia Activa muestra los valores alcanzados con el sistema de iluminación convencional y los que se alcanzarían si el sistema estuviera concebido con el empleo de equipos novedosos y eficientes. Esta cantidad se reduce de 33 kW a 28 kW, representando un 15%. Los efectos de esta diferencia inciden favorablemente en el diseño del sistema de climatización debido a la disminución de la carga calórica para su cálculo.

Y de manera muy especial en el dimensionamiento de la instalación eléctrica al propiciar la selección de componentes más compactos y de menor capacidad nominal, por tanto menos costosos.

Si además de esto vemos las tablas comparación en función de los parámetros de:

  • Importe Consumos anual

  • Importe consumo eléctrico 10 años

  • Vida de la lámpara

  • Sustituciones de lámparas en 10 años (en número de veces)

  • Precio de cada unidad

  • Coste de mantenimiento

  • Cálculo aproximado del importe de costes a los 10 años

  • Ahorro sustituyendo la lámpara por LED

Los cuales muestran valores más reales de estimación económica.

Las tablas mostrarán a continuación los valores económicos alcanzados con la propuesta.

Se han establecido las siguientes condiciones para la comparación y pospuesta de sustitución.

1. Cálculo efectuado sobre un total de 36500 horas en diez años, calculando una utilización promedio diaria de las lámparas de 10 horas.

2. Importe del Kilowatt /hora calculado a razón de un promedio de 0.15 $.

3. El costo de las sustituciones se ha calculado a 5 $ cada una.

4. El precio por unidad es solo un precio de referencia.

5. El valor final del Cálculo aproximado del importe de Costos a los 10 años ($) estará compuesto por: (consumos + coste de las lámparas sustituidas + coste de las sustituciones de las lámparas).

Tabla 8 Comparación económica entre lámparas de bajo consumo (FC) de 9W & lámparas LEDs De 4 W

En la tabla 8 se puede apreciar un resumen de la obtención valores de los parámetros analizados. Con la sustitución de lámparas de bajo consumo por lámparas LEDs propuesta para el caso 9W & 4W , para el primer nivel , se reduce el consumo total de 52 560 kWh a 23 360 kWh estimado para 10 años de explotación, además el costo total de la instalación que se basa en la vida útil de la lámpara , la sustitución de las mismas y el coste de compra de estas, (ósea es el resultado del importe mas el costo de mantenimiento) el mismo se reduce de 36 684 $ a 3 504 $, así mismo se reflejan los valores para el segundo nivel.

Tabla 9 Comparación económica entre lámparas de bajo consumo (FC) de 18 W & lámparas LEDs De 8 W

En la tabla 9 se puede apreciar un resumen de la obtención valores de los parámetros analizados. Con la sustitución de lámparas de bajo consumo por lámparas LEDs propuesta para el caso 18W & 8W , para el primer nivel , se reduce el consumo total de 27 594 kWh a 12 264 kWh estimado para 10 años de explotación, además el costo total de la instalación que se basa en la vida útil de la lámpara , la sustitución de las mismas y el coste de compra de estas, (ósea es el resultado del importe más el costo de mantenimiento) el mismo se reduce de 10 584 $ a 1 839 $, así mismo se reflejan los valores para el segundo nivel.

Tabla 10 Comparación económica entre lámparas lineales de bajo consumo (FL) de 25 W & lámparas LEDs De 9 W

En la tabla 10 se puede apreciar un resumen de la obtención valores de los parámetros analizados. Con la sustitución de lámparas de bajo consumo lineales por lámparas LEDs propuesta para el caso 25 W & 9W , para el primer nivel , se reduce el consumo total de 28 287 kWh a 10 183.5 kWh estimado para 10 años de explotación, además el costo total de la instalación que se basa en la vida útil de la lámpara , la sustitución de las mismas y el coste de compra de estas, (ósea es el resultado del importe más el costo de mantenimiento) el mismo se reduce de 61 843.13 $ a 1 527.53 $.

Tabla 11 Comparación económica entre lámparas lineales de bajo consumo (FL) de 45 W, Lámparas halógenas de 70W & lámparas LEDs De 22 W

En la tabla 11 se puede apreciar un resumen de la obtención valores de los parámetros analizados. Con la sustitución de lámparas de bajo consumo lineales y lámparas halógenas por lámparas LEDs propuesta para el caso 45 W y 70W respectivamente & 22W , para el primer nivel , se reduce el consumo total de 22 995 kWh a 11 242 kWh estimado para 10 años de explotación, además el costo total de la instalación que se basa en la vida útil de la lámpara , la sustitución de las mismas y el coste de compra de estas, (ósea es el resultado del importe más el costo de mantenimiento) el mismo se reduce de 9 749.5 $ a 1 686.3 $, así mismo se reflejan los valores para el segundo y tercer nivel.

El gráfico muestra el resumen por niveles del análisis de los consumos totales en kWh estimado para 10 años para la propuesta de la sustitución de lámparas.

Se puede observar como los valores para las lámparas LEDs son considerablemente inferiores a los de las lámparas de bajo consumo.

Grafico 4 Consumo Total en kWh durante 10 años para los distintos tipos de lámparas (bajo consumo & LEDS) de los tres niveles del Hotel.

El gráfico muestra el resumen por niveles del análisis del importe de los consumos totales en $ estimado para 10 años para la propuesta de la sustitución de lámparas.

Se puede observar como los valores para las lámparas LEDs son considerablemente inferiores a los de las lámparas de bajo consumo.

Grafico 4 Importe Consumo Eléctrico en $ durante 10 años para los distintos tipos de lámparas (bajo consumo & LEDS) de los tres niveles del Hotel.

El gráfico muestra el resumen por niveles y total general del análisis del importe de los Costos totales en $ estimado para 10 años que incluyen todos los parámetros relacionados con la propuesta de la sustitución de lámparas.

Grafico 5 Cálculo Aproximado del Importe de Costos en $ durante 10 años para los distintos tipos de lámparas (bajo consumo & LEDS) de los tres niveles del Hotel.

Se puede observar en el grafico 6, como los valores para las lámparas LEDs son representan una disminución de 138 614.90 $ con ello se podrá revertir la inversión inicial en solo 42 meses.

Grafico 6 Ahorro del Importe de Costos en $ durante 10 años con el uso de lámparas LEDS de los tres niveles del Hotel.

Si se cuenta con la instalación del sistema novedoso de controles de iluminación cuya instalación aparece en la figura 15, se puede apreciar la considerable disminución del Importe de Costos de 15 434.0$ a 6 173.64 $ considerando solo un 40% , aunque estas tecnologías avalen hasta un 75 % de disminución, Estos valores influyen considerablemente en la disminución del pago por concepto de factura de energía eléctrica, quedando demostrado que estos momentos la instalación de estos sistemas de gestión de energía conjuntamente con las lámparas LEDS sistemas, se supone un ahorro de emisiones a la atmósfera de CO2, además de mejorar la visibilidad y producir menos contaminación lumínica podemos contribuir con la eficiencia energética. Ver grafico 7.

Grafico 7 Importe de Costos Totales en $ durante 10 años con el uso de lámparas LEDS y además la implantación de los sistemas de gestión de Iluminación.

Nivel de aplicación

Este estudio puede ser utilizado por los Inversionistas de las distintos Ministerios donde se vallas a construir edificios, hoteles, escuelas, etc. Tomando como base que la bibliografía aquí descrita es de actualidad y utilidad, además por las empresas de proyectos que incluyan el diseño eléctrico, y los arquitectos en aras de poner en función de las especialidades sus diseños arquitectónicos. El mismo aporta con su consulta una mejora en la ejecución de los proyectos y una vasta cultura general.

Conclusiones y recomendaciones

  • Este estudio de Iluminación eficiente basado en la sustitución de lámparas de bajo consumo por lámparas LEDs conjuntamente con la aplicación de los sistemas de gestión de Iluminación desarrollado, sirve de guía para el conocimiento de estas tecnologías, sus beneficios al país, la economía, el medio ambiente y la sostenibilidad, y cuenta además con un sinnúmero de ejemplos de implantación en varios lugares, (ver Anexos).

  • Para la elaboración de proyectos de electricidad, logra demostrar que estando incluso suministros en el país no se usan debido al desconocimiento de la tecnología y su nivel de implantación, logrando nuestro objetivo primordial que es el conocimiento y la elevación con calidad de la cultura técnica de los profesionales involucrados en el proceso inversionista.

  • Se recomienda su aplicación y generalización en los proyectos de diseños de sistemas eléctricos, que se realizan en las empresas de proyectos del país donde el inversionista sea el mismo explotador.

Bibliografía

  • Arriaga Alpizar, Eric, Control de la Iluminación, Publicado en la revista Conacomee Informa http://www.revistaconacomee.com.mx/contenido.html , [Consulta: 6 Septiembre 2007].

  • Assaf, Leonardo; Colombo, Elisa; O´Donell Beatriz; Tanides, Carlos y otros. Manual de Iluminación Eficiente  -  Seminario de Iluminación Eficiente. [En línea] Universidad tecnológica nacional  y  ELI   argentina [Buenos Aires, 2006] http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion [Consulta: 6 Septiembre 2007].

  • Partes: 1, 2

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