ANÁLISIS FUNCIONAMIENTO ECOTUBO

Transcripción

1 INVESTIGACIÓN EN BANCO DE PRUEBAS ANÁLISIS FUNCIONAMIENTO ECOTUBO

2 CONTENIDO 1. OBJETIVO PROCEDIMIENTO RESULTADOS ECOTUBO 14 W ECOTUBO 28 W CONCLUSIONES RENDIMIENTO LUMINOSO AHORRO ECONÓMICO Y ENERGÉTICO CONCLUSIONES FINALES... 11

3 1. OBJETIVO En el presente ensayo se estudiará el funcionamiento de adaptadores para tubos fluorescentes cuyo nombre comercial es Ecotubo. Estos equipos son unos soportes metálicos en los cuales se acoplan tubos fluorescentes T5. El soporte incluye el balasto electrónico correspondiente para el tubo T5 y también puede incluir un deflector que dirige el flujo luminoso trasero hacia delante. El soporte, a su vez, se acopla en portalámparas para tubos T8 y T12 equivalentes. Existen soportes para todas las dimensiones de tubos T5 y T8: Longitud Potencia nominal (W) Pies T5 T8 T En este caso se ensayarán Ecotubos para adaptar luminarias T8 de 18 W y 36 W a tubos T5 de 14 W y 28 W respectivamente. Los Ecotubos facilitados disponen de reflector. Se medirán los consumos eléctricos producidos por los nuevos equipos y se medirán también las iluminancias. Con este ensayo se pretende obtener una idea del rendimiento real de estos equipos y su utilidad para así saber si es razonable su recomendación y en qué situaciones lo sería. 3

4 2. PROCEDIMIENTO El procedimiento que se llevará a cabo consistirá en una medida de consumos e iluminancias, para la obtención de datos comparables. En primer lugar se medirán los consumos energéticos por medio de contadores digitales y analizador de redes. Posteriormente se medirá la iluminancia de las lámparas instaladas sobre el Ecotubo. Para la medida de consumo energético se tomarán portalámparas T8 y se acoplará el Ecotubo correspondiente a cada una. Se empleará el mismo tubo T5 para todos los ensayos, debido a que el que incorpora el Ecotubo tiene una temperatura de color diferente. El conexionado eléctrico se realizará tal y como indica el fabricante: se quita el cebador y el condensador del portalámparas T8; la reactancia no es necesario quitarla. La medida del consumo energético se realizará transcurridos 10 minutos desde la puesta en marcha de la lámpara. Se medirá el tiempo transcurrido entre cada destello del LED del contador, que es el equivalente a 1 Wh de consumo. También se medirán los consumos mediante analizador de redes. Para ello se empleará una pinza amperimétrica y picas de tensión. Para la medida de la iluminancia, se instalará el portalámparas en un cuarto oscuro al que no entra luz exterior. El portalámparas estará ubicado en el centro de una pared, a media altura y en posición vertical, dirigido hacia la pared opuesta. En la pared opuesta, a 2,5 m, se sitúa un luxómetro, colocado a la altura de la lámpara y en posición centrada en la pared. Se anota el valor máximo de iluminancia registrado por el luxómetro. 3. RESULTADOS 3.1 ECOTUBO 14 W Los resultados obtenidos con el Ecotubo de 14 W son los siguientes: 4

5 Potencia consumida: La potencia consumida por el conjunto Ecotubo tubo T5 14 W, montado sobre un portalámparas para tubos T8 de 18 W ha sido de 15,4 W. También se ha registrado el consumo con el analizador de redes. Los principales resultados son los siguientes: Como puede verse, la potencia activa consumida es de entorno a 15 W, siendo el consumo de energía reactiva, tanto inductiva como capacitiva, prácticamente nulo. Comparando con los consumos de potencia registrados para los tubos equivalentes obtenidos en mediante el mismo procedimiento, puede verse lo siguiente: TL-5 14 W Ecotubo 14 W Potencia activa (W) 26,9 W 17,9 W 17,2 W 15,4 W Como puede comprobarse, el consumo de potencia es inferior para el Ecotubo que para cualquiera de las otras tecnologías. Asimismo, el gráfico anterior puede compararse con el gráfico de potencia consumida por el tubo T8 de 18 W con reactancia y cebador, obtenido midiendo con analizador de redes: 5

6 Como puede comprobarse, el consumo de potencia es superior en este caso, habiendo además un consumo de energía reactiva muy elevado (factor de potencia 0,36). El consumo de energía reactiva con el Ecotubo es prácticamente cero (factor de potencia 1). Iluminancia: La iluminancia medida ha sido de 78 lux. En este caso, la comparativa con las otras lámparas equivalentes no se puede realizar de manera directa debido a que el Ecotubo viene equipado con deflector y los portalámparas anteriores no. Las condiciones en que se realizan las medidas son favorables para lámparas con reflector, con lo que es previsible que esto sea lo que justifique, al menos en parte, la diferencia a favor de este equipo. La comparativa de resultados es la siguiente: TL-5 14 W Ecotubo 14 W Iluminancia (lux) 60 lux 59 lux 57 lux 78 lux Como puede apreciarse, la iluminancia generada por el Ecotubo es substancialmente mayor que la de cualquiera de los otros equipos. Como se ha indicado, la influencia del reflector en este resultado será alta, con lo que habrá que tener en cuenta este factor a la hora de sacar conclusiones. 3.2 ECOTUBO 28 W Los resultados obtenidos con el Ecotubo de 28 W son los siguientes: Potencia consumida: La potencia consumida por el conjunto Ecotubo tubo T5 28 W, montado sobre un portalámparas para tubos T8 de 36 W ha sido de 30,2 W. También 6

7 se ha registrado el consumo con el analizador de redes. Las principales magnitudes medidas son las siguientes: Como puede verse, la potencia activa consumida es de entorno a 30 W, siendo el consumo de energía reactiva, tanto inductiva como capacitiva, prácticamente nulo. Comparando con los consumos de potencia registrados para los tubos equivalentes obtenidos por el mismo procedimiento, puede verse lo siguiente: TL-5 28 W Ecotubo 28 W Potencia activa (W) 44,1 W 37,5 W 32,9 W 30,2 W En este caso, el Ecotubo también ha generado un consumo inferior al de cualquiera de las otras tecnologías. Asimismo, el gráfico anterior puede compararse con el gráfico de potencia consumida por el tubo T8 de 36 W con reactancia y cebador, obtenido midiendo con analizador de redes: 7

8 Como puede comprobarse, el consumo de potencia es superior en este caso, habiendo además un consumo de energía reactiva muy elevado (factor de potencia 0,52). El consumo de energía reactiva con el Ecotubo es prácticamente cero (factor de potencia 1). Iluminancia: La iluminancia medida ha sido de 173 lux. En este caso, la comparativa con las otras lámparas equivalentes no se puede realizar de manera directa debido a que el Ecotubo viene equipado con reflector y los portalámparas anteriores no. Las condiciones en que se realizan las medidas son favorables para lámparas con reflector, con lo que es previsible que esto sea lo que justifique, al menos en parte, la diferencia a favor de este equipo. La comparativa de resultados es la siguiente: TL-5 28 W Ecotubo 28 W Iluminancia (lux) 135 lux 144 lux 122 lux 173 lux Como puede apreciarse, la iluminancia generada por el Ecotubo es substancialmente mayor que la de cualquiera de los otros equipos. Como se ha indicado, la influencia del reflector en este resultado será alta, con lo que habrá que tener en cuenta este factor a la hora de sacar conclusiones. 8

9 4. CONCLUSIONES 4.1 RENDIMIENTO LUMINOSO Ecotubo 14 W: En primer lugar, se analizará el rendimiento luminoso de los equipos empleados y se comparará con el de los sistemas equivalentes ensayados de manera similar. La comparativa se basará en la magnitud experimental medida lux/w. Las condiciones de medida han sido similares en todos los casos, con lo que serán perfectamente comparables. El rendimiento luminoso expresado en lux/w del Ecotubo de 14 W ha sido de 5,01 lux/w. Comparándolo con el resto de equipos ensayados por procedimiento similar se tendría esta tabla: Iluminancia/potencia (lux/w) TL-5 14 W Ecotubo 14 W 2,20 lux/w 3,27 lux/w 3,31 lux/w 5,01 lux/w El rendimiento luminoso es mucho mayor para el Ecotubo que para los demás equipos. En este caso, el Ecotubo ensayado tiene equipado un reflector que dirige el flujo luminoso de la parte trasera y lateral hacia delante. Al estar el luxómetro ubicado enfrente de la luminaria, la iluminancia medida se verá incrementada debido al reflector, pero la iluminancia dirigida hacia los laterales y la iluminación indirecta disminuirán. En muchas situaciones, la instalación de este tipo de reflectores será beneficiosa, pero es posible que en otras no, con lo que habrá que estudiar cada caso antes de recomendar la instalación de este Ecotubo. Ecotubo 28 W: El rendimiento luminoso expresado en lux/w del Ecotubo de 28 W ha sido de 5,73 lux/w. Comparándolo con el resto de equipos ensayados anteriormente se tendría esta tabla Iluminancia/potencia (lux/w) TL-5 28 W Ecotubo 28 W 3,06 lux/w 3,84 lux/w 3,70 lux/w 5,73 lux/w El rendimiento luminoso es mucho mayor para el Ecotubo que para los demás equipos. En este caso, el Ecotubo ensayado tiene equipado un reflector que dirige el flujo luminoso de la parte trasera y lateral hacia delante. Al estar el luxómetro ubicado enfrente de la luminaria, la iluminancia medida se verá incrementada debido al reflector, pero la iluminancia dirigida hacia los laterales y la iluminación indirecta disminuirán. En muchas situaciones, la instalación de este tipo de reflectores será beneficiosa, pero es posible que en otras no, con lo que habrá que estudiar cada caso antes de recomendar la instalación de este Ecotubo. 9

10 4.2 AHORRO ECONÓMICO Y ENERGÉTICO Los precios de referencia de los Ecotubos para venta al público e incluyendo IVA son los siguientes: Potencia PVP (IVA incl) 14 W 41,50 21 W 49,30 24 W 59,50 28 W 52,40 35 W 71,30 49 W 78,50 54 W 79,70 A estos precios de catálogo se les aplicarían descuentos en función del número de unidades adquiridas, que podrían ser superiores al 50 %. Esto implicaría una mejora substancial en el retorno de la inversión. Ecotubo 14 W: El estudio de los ahorros energéticos y económicos para Ecotubos de 14 W será el siguiente. Se plantea un ejemplo de funcionamiento, que podría corresponderse con un edificio de oficinas, en el que se considerarán 9 horas de funcionamiento al día durante 260 días al año; un total de 2340 h/año. Energía consumida TL-5 14 W Ecotubo 14 W 62,5 kwh/año 42,1 kwh/año 40,3 kwh/año 35,8 kwh/año El Ecotubo es la solución más rentable desde el punto de vista energético. Está diseñado para la substitución de lámparas de 18 W equipadas sobre portalámparas con reactancia y cebador, con lo que se calculará el ahorro económico respecto a esta tecnología. Se considerará un coste eléctrico de 0,15 /kwh. Ahorro anual respecto a con reactancia y cebador: 4,00 /año Coste del Ecotubo de 14 W: 41,50 TRS para la substitución: 10 años Ecotubo 28 W: El estudio de los ahorros energéticos y económicos para Ecotubos de 28 W será el siguiente. Se considerarán 9 horas de funcionamiento al día durante 260 días al año; un total de 2340 h/año. 10

11 Energía consumida TL-5 28 W Ecotubo 28 W 103,2 kwh/año 87,8 kwh/año 76,5 kwh/año 70,7 kwh/año El Ecotubo es la solución más rentable desde el punto de vista energético. Está diseñado para la substitución de lámparas de 36 W equipadas sobre portalámparas con reactancia y cebador, con lo que se calculará el ahorro económico respecto a esta tecnología. Se considerará un coste eléctrico de 0,15 /kwh. Ahorro anual respecto a con reactancia y cebador: 4,88 /año Coste del Ecotubo de 28 W: 52,40 TRS para la substitución: 11 años Para la realización de estas estimaciones no se han tenido en cuenta los periodos de substitución de las lámparas. Pasarían de emplearse tubos T8 cuyo coste aproximado es de 5 c/u, a emplearse tubos T5 cuyo coste unitario es de unos 9. La vida útil de los tubos T8 con reactancia electromagnética es de unas h, mientras que para los tubos T5, que funcionan con balasto electrónico, ese valor se eleva hasta las h. Además, los tubos T8 requieren las substitución del cebador con cada lámpara, cuyo coste es de aproximadamente 1. Por tanto, todo esto implica que el coste de mantenimiento será prácticamente equivalente para ambos casos, de ahí que se omita su estimación. 4.3 CONCLUSIONES FINALES La substitución de tubos T8 por tubos T5 implica una mayor eficiencia energética debido a que la eficiencia luminosa de los primeros (70 90 lum/w) es inferior a la de los segundos ( lum/w). El Ecotubo permite la utilización de tubos T5 en portalámparas T8, lo cual conlleva de manera intrínseca una mayor eficiencia energética. Además, en muchas ocasiones los tubos T8 están accionados mediante reactancia y cebador en lugar de mediante balastos electrónicos. Esto implica un mayor consumo eléctrico debido al equipo auxiliar, así como una mayor demanda de energía reactiva. El Ecotubo está equipado con un balasto electrónico, con lo que si se substituye un tubo T8 accionado mediante equipo electromagnético por un tubo T5 utilizando Ecotubo, el ahorro energético será mayor. Por otra parte, el Ecotubo está equipado con un reflector que dirige el flujo luminoso hacia el plano posterior. Este reflector, si no es necesario puede suprimirse sin problemas. No obstante habrá ocasiones en las que haya instaladas luminarias sin reflector para situaciones en las que sería conveniente instalarlo. En estos casos la instalación del Ecotubo con deflector supondrá, además, lograr un incremento en la iluminancia justamente en las zonas donde es necesario. Por todo esto, la instalación de sistemas tipo Ecotubo puede suponer interesantes incrementos en la eficiencia energética de instalaciones de alumbrado con tubos 11

12 fluorescentes. Se lograría disminuir los consumos energéticos incrementando además la iluminancia. La rentabilidad económica no es demasiado elevada debido al coste de los equipos. De todos modos, los precios empleados son precios de catálogo. En muchas ocasiones se pueden lograr descuentos de hasta el 50 % o incluso más, con lo que la rentabilidad aumentaría considerablemente. La instalación de Ecotubos es muy sencilla y rápida. Evita las obras y los costes derivados de la instalación de balastos electrónicos, o de la sustitución de luminarias por otras adaptadas a tubos T5. Este es otro punto a favor a tener en cuenta. 12