Costo de implementación de un sistema de iluminación sustentable para espacios exteriores aplicando tecnología LED

Transcripción

1 Costo de implementación de un sistema de iluminación sustentable para espacios exteriores aplicando tecnología LED Objetivo del análisis: El presente análisis tiene por objeto la determinación del costo de implementación de un sistema de iluminación exterior sustentable ambientalmente, compuesto por luminarias de alta eficiencia energética de tecnología LED de última generación, alimentadas desde una fuente de producción de energía renovable, solar, eólica o mixta (híbrida) Ventajas de la implementación del sistema: Merced a las implicancias negativas de los efectos del cambio climático sobre la sociedad y la economía en su conjunto, cada vez se torna más necesario el desarrollo de políticas gubernamentales y empresarias sustentables, otorgando la implementación de proyectos de este tipo, una fuerte imagen positiva de marca y de responsabilidad social empresaria. Si bien este efecto resulta difícilmente cuantificable, es claro que, a la hora de ponderar una marca, cada vez adquiere mayor peso en la sociedad. Respecto de los beneficios técnicos asociados, es necesario tener en cuenta que este tipo de sistemas posee una mayor seguridad de abastecimiento ya que no son afectados por perturbaciones o cortes en la red pública de servicio eléctrico, al alimentarse de una fuente independiente de energía, asimismo, de agotarse la carga de esta fuente independiente (baterías), el sistema permite tomar energía de la red con solo transferir la carga sobre la misma. Normalmente, este tipo de sistemas reemplaza a los sistemas de iluminación de baja eficiencia, por lo que, un eventual cálculo de ahorros, habitualmente se realizaría contra el consumo de lámparas de vapor de sodio, mercurio común o mercurio halogenado de 250 W o 400 W, reduciéndose en forma importante los tiempos de repago de la inversión. Alcance del análisis: El alcance del presente trabajo es la identificación del costo de implementación del sistema de iluminación sustentable para un área exterior de una hectárea (100m x 100m), tomando en consideración, las luminarias LED, las correspondientes columnas de soporte de las luminarias, el equipamiento de producción de energía renovable, incluyendo el controlador de carga e inversor de corriente, como así también, el banco de baterías necesario para la acumulación de la energía producida. No se incluye en el análisis, los costos correspondientes a los conductores de conexión entre fuente y demanda, el equipamiento de protección eléctrica ni las fundaciones

2 de las columnas de alumbrado y la mano de obra relativa a estos trabajos. Los espacios exteriores susceptibles de ser objeto de una implementación de este tipo, se corresponden con estacionamientos de vehículos al aire libre, playones de almacenamiento de materia prima a la intemperie, iluminación en puertos, predios industriales extensos, playones de maniobra, paseos y plazas públicas, etc, etc. Características del artefacto de iluminación propuesto: El equipo LED propuesto es de fabricación nacional y sus principales características son las indicadas a continuación: Características técnicas: Tensión de entrada: AC 220~250v Consumo: 40w Ángulo: 45x120 grados Vida Útil: horas Fuente de luz: 768 5mm LED Color: Temperatura funcional: Blanco Cálido o Blanco Frío CCT: k <60ºC No emite radiación UV o IR Características fisonómicas: Las características fisonómicas del artefacto propuesto son las que pueden ser observadas en la figura siguiente, asimismo, el equipo incluye la correspondiente fuente de transformación de corriente alterna a corriente continua, por lo que, a los efectos de su instalación, solo es necesario conectar las mismas a la actual alimentación en AC 50 Hz. :

3 Características constructivas y materiales: Cuerpo: Fundición inyectada Reflector: Aluminio pulido, electro-abrillantado, anodizado y sellado Cierre: Refractor transparente de policarbonato inyectado, UV estabilizado Disposición de las luminarias: En virtud del poder lumínico de los artefactos, se propone colocar una luminaria cada 25m. De esta forma, la disposición adoptada en el presente análisis, es la de nueve columnas con un artefacto lumínico por columna, equidistantes 25 metros unas de otras Columnas de sujeción: Los elementos estructurales de soporte y/o sujeción evaluados en el presente análisis, son columnas metálicas (pre pintadas) de 7 metros de altura. Aunque también resulte factible su aplicación, el presente análisis no tiene en cuenta la utilización para el proyecto, de postes estructurales tipo palmera con adaptador de sujeción para soporte del artefacto. Alternativas de producción de energía renovable: Se plantean tres alternativas de producción de energía renovable según el ambiente elegido para la implantación del sistema de iluminación sustentable a saber: 1) Molinos eólicos: Zonas con abundantes vientos como ser costa atlántica, sur de la Pcia. de Buenos Aires y Patagonia Argentina 2) Sistemas híbridos (eólico-solares) Zonas con vientos medios y buena incidencia solar como ser la zona sud este de Pcia. de Buenos Aires, zona norte de la Patagonia Argentina. 3) Sistemas solares (fotovoltaicos): Zonas de poca abundancia de vientos e importante incidencia solar, como ser zona centro, noroeste y noreste.

4 La carga a alimentar está compuesta por 9 lámparas con un consumo unitario de 40 Watts, por ende, el total de carga a alimentar es de 360 Watts Asimismo, es necesario considerar una eficiencia para el rectificador de carga de 90 % y de 85 % en el inversor de corriente (transforma la corriente continua almacenada en los acumuladores en alterna) En lo referente a las pérdidas en el conductor, consideramos las mismas del 3 %. Tomando en consideración lo expresado, la carga total alimentar resulta de 485 Watts Se considera un tiempo de operación diario de 12 hs, a tales fines se proponen los siguientes equipos de producción de energía renovable a saber Equipos propuestos: Alternativa 1 - Molino eólico: Se propone la utilización de un equipo de 1,5 Kw de potencia unitaria, teniendo en cuenta un factor de utilización del molino a plena potencia del orden de 40 % del tiempo total, de esta forma, se asegura un nivel de carga adecuado del sistema de baterías que otorgue una autonomía mayor en caso de un período de tiempo importante sin vientos:

5 Alternativa 2 - Sistema Híbrido (solar-eólico): En este caso se opta por un sistema híbrido de 1500 Watts de potencia, compuesto por una turbina eólica de 1000 Watts, y un panel solar de 500 Watts, al igual que en el caso anterior (molino eólico), el sistema incluye, el controlador de carga, y el correspondiente inversor. Alternativa 3 - sistema solar: En este caso, es necesario abastecer un total de 5640 Watts/h por día, por lo que hay que recurrir a un sistema de 3000 Wp, capaz de producir una energía de los 8700 Watts/h diarios, de esta forma, asimismo, se otorga una mayor autonomía al sistema para el caso de días con baja incidencia solar.

6 Baterías utilizadas en el análisis: Se propone la utilización de baterías del tipo ciclo profundo, para aplicaciones en energía renovable, de 12 V y 220 A/h. En todos los casos se utilizarán 4 baterías, sin perjuicio de agregar unidades para el caso de requerirse una mayor autonomía del sistema. Costo de implementación: 1. Costo estimativo de luminarias y columnas de iluminación: El costo unitario de la lámpara LED utilizado en el presente análisis más su correspondiente columna de sujeción es de: USD Dicho costo incluye todos los elementos correspondientes a al artefacto de iluminación y fuente utilizada para transformación a corriente continua 2. Costo estimativo de los sistemas de producción de energía renovables (*): -Alternativa 1: USD Alternativa 2: USD Alternativa 3: USD (*) Valores solo para Argentina ( en países limítrofes, los valores CIF de este equipamiento son USD 2200, USD 3100 y USD 8200, respectivamente) 3. Costo estimativo del sistema de baterías: USD 1580

7 4. Costo total por alternativa Alternativa 1: USD Alternativa 2: USD Alternativa 3: USD Nota : El presente análisis, tiene únicamente por objeto la utilización de los valores identificados a efectos del análisis de pre-factibilidad de proyecto, no debiendo ser en absoluto, tomado como una cotización de equipamiento por parte de Nova Energía SA.