ESTUDIO, PROYECTO TÉCNICO Y REMODELACIÓN DE LA ILUMINACIÓN DE UN PABELLÓN POLIDEPORTIVO CUBIERTO EN LA CIUDAD DE VALLADOLID

Transcripción

1 ESTUDIO, PROYECTO TÉCNICO Y REMODELACIÓN DE LA ILUMINACIÓN DE UN PABELLÓN POLIDEPORTIVO CUBIERTO EN LA CIUDAD DE VALLADOLID INFORME RESUMEN Enero de 2016

2 ÍNDICE 1. ANTECEDENTES OBJETIVOS LUMÍNICOS INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN EXISTENTE DESCRIPCIÓN DE LAS NUEVAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN RESULTADOS Y CONCLUSIONES /13

3 1. ANTECEDENTES El EREN entre sus funciones, tiene asignada la de realizar cualquier actividad que, en el ámbito energético, vaya destinada al fomento de su eficiencia, a la utilización racional de la energía y a la introducción de tecnologías innovadoras y renovadoras, como sería en este caso, la instalación de sistemas de iluminación de alta eficiencia en pabellones polideportivos. De acuerdo con el Convenio firmado con la Consejería de Cultura y Turismo, el Ente Regional de la Energía de Castilla y León ha realizado un estudio técnico, proyecto y montaje de nuevas instalaciones para la optimización energética de la iluminación del pabellón polideportivo Río Esgueva en Valladolid, aplicando iluminación de alta eficiencia. La zona de estudio sobre la que se actúa es la sala de barrio (según normas NIDE del Consejo Superior de Deportes) tipo SP-3, compuesto por un campo principal de 45 x 27 m, preparada para la práctica de bádminton, voleibol, baloncesto, balonmano y futbol sala. Así mismo, este campo se puede dividir en tres campos transversales que permite la práctica de bádminton, voleibol o minibasket, tal y como se representa en la siguiente imagen: 3/13

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5 Se trata de una instalación con un uso multidisciplinar y un horario intensivo, especialmente durante la temporada que abarca el curso escolar y universitario. Según conversación mantenida con personal de mantenimiento y gestión de la instalación, el uso de las instalaciones para cada deporte y sus horarios son flexibles, ya que la utilización de la instalación es totalmente flexible, y tan sólo hemos podido estimar un uso de la cancha completa un 80% del tiempo y el otro 20% los campos transversales. De modo análogo, se considera que de lunes a viernes se usa a nivel de entrenamientos y durante los fines de semana a nivel de competición), con una estimación de uso de horas/año. 2. OBJETIVOS LUMÍNICOS. Para el diseño lumínico se ha tenido en cuenta que la cancha está preparada para la práctica de bádminton, voleibol, baloncesto, balonmano y futbol sala en la pista longitudinal principal, que son los campos delimitados en planta. Así mismo, esta pista polideportiva se puede dividir en tres campos transversales que permite la práctica de bádminton, voleibol o minibasket (se dispone de cortinas opacas para independizar dichas pistas transversales). La nueva instalación de iluminación más eficiente, se proyecta cumpliendo con los niveles de iluminación mínimos recomendados por la UNE EN12193, por la que se rige la Iluminación en Instalaciones Deportivas. La norma UNE indica los niveles de iluminación de las instalaciones deportivas en función del uso, clasificando el alumbrado en tres tipos basándose en el nivel de competición Alumbrado Clase I: Competición del más alto nivel. Competiciones nacionales e internacionales. Normalmente acude un gran número de espectadores y los recintos son grandes. Alumbrado Clase II: Competición de nivel medio. Partidos de competición regional y local. Alumbrado Clase III: Entrenamiento general, educación física y actividades recreativas. En este caso, la instalación se diseñó para que cumpliera con los Alumbrados Clase II y Clase III, de acuerdo al uso que se le da habitualmente, según información facilitada por personal encargado de la propia instalación. A continuación se muestra las tablas de la citada norma UNE, las recomendaciones mínimas de niveles de iluminación y uniformidad, en función del tipo de actividad y el nivel de competición a desarrollar, así como de calidad de la luz en términos de reproducción cromática: 5/13

6 3. INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN EXISTENTE. La instalación de iluminación existente se compone de 30 campanas marca INDALUX, modelo CHIMENEA IS-40, IP 20, con lámparas de halogenuros metálicos marca OSRAM, modelo Powerstar HQI-E 400W/D Daylight, con una potencia total instalada de W. 6/13

7 La disposición de las luminarias es de 5 filas (ancho del campo longitudinal) y 6 columnas (largo del campo longitudinal), de modo que la iluminación de cada uno de los tres campos transversales es de 5 filas y 2 columnas: Durante la fase de estudio de esta instalación de iluminación, se pudieron constatar algunas deficiencias que enumeramos a continuación: 1. Proporciona niveles de iluminación insuficientes incluso durante el día a pesar del aporte de luz natural. 2. Se pueden observar a simple vista distintos niveles de iluminación entre luminarias, que repercuten en la uniformidad de la iluminación. Esto es debido principalmente a la pérdida de rendimiento de los balastos a medida que se va consumiendo su vida útil, así como a los distintos tipos de lámparas instaladas (en algunos casos se incorporaron lámparas de vapor de mercurio). 3. Deslumbramientos en la pista. 4. Una luminaria se encuentra fundida. Se realizaron dos mediciones luminotécnicas in situ de la iluminación existente, mediante un luxómetro o medidor de intensidad luminosa marca GOSSEN MAVOLUX modelo ML 5032C 7/13

8 (OC13961, nº reg.: ) con adaptador de intensidad luminosa ML-LD, debidamente homologado y calibrado. La primera medida se realizó el jueves 28 de mayo de 2015 alrededor de las 12:00 y las 12:15 horas del mediodía, en un día despejado por lo que el aporte de luz natural proveniente de las ventanas laterales y los lucernarios superiores era bastante importante, pudiendo tomarse como referencia próxima al estado más favorable. Los valores obtenidos se muestran en el siguiente plano (medidas en lux): Los datos resultantes, descartando los valores de los extremos, son los siguientes: - E máx = 402 lux - E mín = 214 lux - E med = 319 lux (valor aproximado) - Uniformidad = E mín / E med = 0,67 Sin descartar los valores de los extremos (mediciones realizadas en las esquinas y límites del campo longitudinal de balonmano/fútbol sala), se hubieran logrado los valores que se muestran a continuación: - E máx = 402 lux - E mín = 130 lux - E med = 263 lux (valor aproximado) - Uniformidad = E mín / E med = 0,49 8/13

9 La segunda medición se realizó el miércoles 17 de junio de 2015 entre las 21:30 y las 21:50 horas, con aporte de luz natural prácticamente nulo. Los resultados obtenidos pueden observarse en el siguiente plano: Se muestran los resultados obtenidos, obviando los datos de los extremos: - E máx = 224 lux - E mín = 73 lux - E med = 157 lux (valor aproximado) - Uniformidad = E mín / E med = 0,47 Sin descartar los valores de los extremos (mediciones realizadas en esquinas y límites del campo longitudinal de balonmano/fútbol sala), se hubieran alcanzado estos valores: - E máx = 224 lux - E mín = 72 lux - E med = 131 lux (valor aproximado) - Uniformidad = E mín / E med = 0,55 Estos valores están por debajo de los valores mínimos de iluminancia y uniformidad recomendados por la UNE EN /13

10 4. DESCRIPCIÓN DE LAS NUEVAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN. Para poder estudiar la diferencia entre la instalación existente y la proyectada, se decidió instalar esta nueva instalación de alumbrado sin desmontar la instalación actual, de manera que la coexistencia de ambas instalaciones va a permitir hacer un estudio comparativo con mayor detalle. Se proyectó una nueva instalación de iluminación más eficiente, que cumpliera con los niveles de iluminación mínimos recomendados por la UNE EN12193, por la que se rige la Iluminación en Instalaciones Deportivas. La instalación de iluminación proyectada y ejecutada consta de luminarias tipo LED regulables que cumplen con los niveles exigidos anteriormente, disminuyendo la potencia instalada para reducir a su vez el consumo energético de la instalación. Las luminarias instaladas son de la marca PHILIPS, modelo GENTLESPACE GEN2 LED, que poseen las siguientes características: - Nº total de luminarias: 30 uds. - Potencia nominal: 200 W - Potencia total instalada: W - Consumo total: kwh/1000h - Vida media: L70 - Flujo luminoso: lúmenes - Temperatura de color: K - Ratio de eficacia: 125 lm/w - Ra: 80 La instalación proyectada tiene una potencia total de W, siendo la potencia de la instalación de iluminación actual de W, lo que supone una disminución superior al 52% de la potencia instalada. Así mismo, la nueva instalación incluye un sistema de gestión automatizado que regula la iluminación mediante unos sensores fotométricos, los cuales permiten regular el aporte de la iluminación artificial necesaria para alcanzar los valores de iluminación establecidos para cada actividad deportiva, en función del aporte de la luz natural disponible en cada momento. 10/13

11 5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES. Una vez realizada la actuación proyectada, se procedió a comprobar los valores reales en cuanto a niveles de iluminación y consumo eléctrico, en el mes de enero de 2016 a partir de las 19:00 horas (fecha y hora en el que no hay aporte de luz natural). Mediante un luxómetro o medidor de intensidad luminosa marca GOSSEN MAVOLUX modelo ML 5032C (OC13961, nº reg.: ) con adaptador de intensidad luminosa ML-LD, debidamente homologado y calibrado, se tomaron mediciones de los distintos niveles de iluminación, tanto para la instalación antigua como para la nueva. Para poder hacer una comparativa de resultados, se presenta a continuación los resultados obtenidos en un punto representativo de la cancha con niveles de iluminación máxima (Emáx). Así mismo, para las nuevas instalaciones se registraron los valores para dos posibles situaciones: encendido a 300 lux de intensidad media de condigna (nivel de entrenamiento según norma UNE) y encendido con la instalación al 100% de la potencia disponible. Por tanto, los resultados que se muestran a continuación son: 1. Instalación antigua de halogenuros metálicos. 2. Instalación nueva de tecnología LED, regulada a nivel de entrenamiento. 3. Instalación nueva de tecnología LED a máxima potencia. Para las mediciones eléctricas se ha utilizado una pinza amperimétrica marca TES modelo 3090 (nº serie reg.: ) debidamente homologada y calibrada, realizando las mediciones del nivel de intensidad (I), medidos en amperios (A), consumido por cada instalación en cada uno de situaciones indicadas anteriormente. 11/13

12 1. Instalación de campanas con halogenuros metálicos: Emáx = 225 lux; I = 28,24 A 2. Instalación de luminarias LED. Consigna Emed 300 lux: Emáx = 394 lux ( 75%); I = 4,01 A ( 85%). 3. Instalación de luminarias LED al 100% de potencia: Emáx = 830 lux ( 268%); I = 9,05 A ( 68%) 12/13

13 Se puede concluir por tanto, que las mediciones realizadas han servido para comprobar que la nueva instalación de iluminación, mejora sustancialmente los niveles de iluminación respecto a la instalación existente, además de reducir de manera significativamente el consumo eléctrico: A) Instalación LED con nivel de entrenamiento (Emed 300 lux): Incremento del nivel de iluminación en un 75%. Disminución del consumo energético en un 85%. B) Instalación LED al 100% de potencia: Incremento del nivel de iluminación en un 268%. Disminución del consumo energético en un 68%. Esta nueva instalación supone además una mejora en la calidad de la iluminación de la cancha puesto que se ha podido comprobar la mejora tanto en la uniformidad como en el grado de reproducción cromática, lo cual ha incrementado el grado de satisfacción de los usuarios, hecho que ha sido corroborado por el personal de mantenimiento. Así mismo se han estimado unos ahorros económicos de euros/año, lo cual permite recuperar las inversiones en poco más de 7 años: Potencia lámparas descarga originales Horas funcionamiento estimadas (periodo P1) Consumo eléctrico anual Precio término fijo período P1 (18-22 h en invierno) Precio energía en P1 Potencia iluminación LED Reducción potencia contratada Disminución consumo eléctrico con Emed=300 lux (85%) Ahorro económico por potencia Ahorro económico por energía Total ahorro económico anual estimado (sin impuestos) 12,60 kw horas/año ,20 kwh/año 59,1734 /kw y año 0, /kwh 6,00 kw 6,60 kw ,62 kwh/año 390,54 /año 3.370,81 /año 3.761,35 /año Coste de las inversiones (sin IVA) ,95 Periodo de retorno simple estimado 7,14 años 13/13