POTENCIAL DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN

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Raúl Ortíz Revuelta
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1 POTENCIAL DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN Eduardo Alcalde Germán Edificio CIRCE / Campus Río Ebro / Mariano Esquillor Gómez, 15 / ZARAGOZA Tfno. (+34) / Fax (+34) / web: / circe@unizar.es

2 Eficiencia energética en iluminación ÍNDICE 1. Distribución del consumo de energía y conceptos 2. Equipos para la mejora de la eficiencia 3. Aplicaciones

3 Caracterización energética de diferentes tipologías de instalaciones y su potencial de ahorro en iluminación

En el sector industrial, el consumo eléctrico en iluminación variará en función del

4 Consumo global de iluminación Título capítulo La iluminación supone un 20% de la factura eléctrica de las viviendas y entre el 40 y 70% en comercios y oficinas. En el sector industrial, el consumo eléctrico en iluminación variará en función del sector de actividad, representando entre el 10 y el 2 % del total de energía eléctrica consumida

6 Documentos de referencia La sección HE-3 del Código Técnico de la Edificación establece como exigencia básica que los edificios, tanto los nuevos como los que se reformen, dispongan de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente Establece la necesidad de regular y controlar la iluminación en función de la iluminación natural y la presencia en las salas. Define el Valor de Eficiencia Energética de Iluminación VEEI = P x 100 Sup x Em

7 Documentos de referencia Guías técnicas: Aprovechamiento de la luz natural. Eficiencia energética en la iluminación de oficinas

CONCEPTOS Flujo luminoso: Cantidad de luz

8 CONCEPTOS Flujo luminoso: Cantidad de luz que radia una fuente de luz en todas las direcciones => Símbolo: Φ Unidades: lumen (lm) Intensidad luminosa: Flujo radiado por una fuente de luz en una dirección determinada => Símbolo: I Unidades: candela (cd)

Rendimiento luminoso: Relación entre el flujo

9 Rendimiento luminoso: Relación entre el flujo luminoso que emite una fuente y la potencia eléctrica que consume => Símbolo: η = Φ/W Unidades: lm/w W Lm Iluminancia: Relación entre el flujo luminoso que recibe una superficie y su extensión => Símbolo: E=Φ/S Unidades: lux (lx)

10 FUENTES DE LUZ CLASIFICACIÓN SEGÚN TIPO DE TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN LUZ TERMORESISTENCIA DESCARGA EN GAS INCANDESCENTE HALÓGENA FLUORESCENTE TUBULAR FLUORESCENTE COMPACTA DESCARGA ALTA INTENSIDAD

11 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES

12 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. INCANDESCENTES Calentamiento de filamento dentro de ampolla cerrada llena con gas inerte Tiempo de vida útil corto, es decir, pocas horas de funcionamiento hasta que se funden (1000h)

13 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. INCANDESCENTES HALÓGENAS Parecidas a las incandescentes excepto: Aumenta un poco el rendimiento respecto a las incandescentes tradicionales, pero aun así son muy ineficientes.

14 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. FLUORESCENTES TUBULARES 3 CARACTERISTICAS IMPORTANTES: - Menor consumo - Vida útil: Larga ( h) -Necesitan equipos auxiliares para su conexión

(LFC): Lámparas fluorescentes formadas por uno/varios tubos

15 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. FLUORESCENTES COMPACTAS Lámparas Fluorescentes Compactas (LFC): Lámparas fluorescentes formadas por uno/varios tubos estrechos (10-15 mm), curvados o conectados entre sí, para conseguir dimensiones muy reducidas

16 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. EQUIPOS AUXILIARES Cebador => produce el encendido del fluorescente Reactancia => estabiliza funcionamiento del fluorescente. La bobina no permite cambios bruscos de corriente. Condensador => corrige el factor de potencia (>0,85)

17 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. EQUIPOS AUXILIARES Esquema funcionamiento de equipos auxiliares de un fluorescente

18 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. RENDIMIENTO

19 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. RENDIMIENTO Requisitos de eficiencia energética de los balastos para lámparas fluorescentes Real Decreto 838/2002 traspone la Directiva 2000/55/CE objeto reducir el consumo de energía de los balastos para lámparas fluorescentes Se define como índice de eficiencia energética, la potencia máxima de entrada del circuito balasto-lámpara. Existen 7 niveles de eficiencia, clasificándolas de mejor a peor son: A1, electrónicos regulables. A2, electrónicos de bajas pérdidas. A3, electrónicos estándar. B1, electromagnéticos de muy bajas pérdidas. B2, electromagnéticos de bajas pérdidas. C, electromagnéticos de pérdidas moderadas. D, electromagnéticos de altas pérdidas. C y D prohibida su comercialización

Dispositivo electrónico semiconductor fabricado de dos materiales conductores diferentes que

20 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. LED Las siglas de Led son el acrónimo de Light Emitting Diode, es decir, diodo de emisión de luz. Dispositivo electrónico semiconductor fabricado de dos materiales conductores diferentes que permiten circular la corriente en una sola dirección. Éste paso de corriente libera energía que en el caso de los led se encuentra dentro del espectro visible de luz.

TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. LED Eficacia: Muy elevada, entorno a 90 lm/w Vida útil: Larga (100.000-50.

21 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. LED Eficacia: Muy elevada, entorno a 90 lm/w Vida útil: Larga ( h) Disminución de costes de O&M Color: Amplia gama de colores IRC: Alto RA = 80 Permite encendidos frecuentes Mejor funcionamiento a bajas temperaturas

22 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción

23 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción

24 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción Características:

25 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción Características:

26 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción Características:

27 TIPOS DE LÁMPARAS Y APLICACIONES. Inducción Características:

28 1. Distribución del consumo de energía y conceptos 2. Equipos para la mejora de la eficiencia 3. Aplicaciones

Fluorescente T 12 65 4.000 20 5.200 0 0 0 0 --- Fluorescente T 8 ESTANDAR 58 4.000 20 4.640 560 342 56 40 0,71 Fluorescente T 8 ALTA EFICIENCIA 51 4.

29 4- OPCIONES DE AHORRO EN LÁMPARAS INTERIORES Tipo de lámpara Potencia de lámpara (W) Horas de funcionamiento al año Número Consumo de energía (kwh/año) Ahorro de energía (kwh/año) Ahorro de emisiones (kgco 2 /año) Ahorro económico ( /año) Coste ( ) Retorno de la inversión (años) Fluorescente T Fluorescente T 8 ESTANDAR ,71 Fluorescente T 8 ALTA EFICIENCIA ,79 Fluorescente T ,63 Fluorescente LED ,07 Oficinas

30 OPCIONES DE AHORRO EN LÁMPARAS INTERIORES

DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL INTERRUPTORES HORARIOS Elementos comunes: Interruptor 3 posiciones: marcha forzada, marcha programada (automático), paro Conmutación mínima: Mínimo tiempo para

31 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL INTERRUPTORES HORARIOS Elementos comunes: Interruptor 3 posiciones: marcha forzada, marcha programada (automático), paro Conmutación mínima: Mínimo tiempo para poder realizar 1apertura + 1cierre Capacidad de memoria: Número de pasos de programación que se puede realizar. Cada paso corresponde a 1 apertura + 1 cierre Mismo horario de apertura y cierre para todo el tiempo

32 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL INTERRUPTORES TEMPORIZADOS Cierran un circuito de alumbrado durante un tiempo determinado Aplicación: Zonas donde se necesite luz durante cortos espacios de tiempo de forma sucesiva. Ej: escaleras, pasillos, garajes, baños etc.

33 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Permiten conectar o desconectar uno o varios circuitos a la hora programada. Una programación diferente para cada día de la semana :00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 kw

DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Detector de presencia Sirven para conectar o desconectar el alumbrado de un local en respuesta a la presencia o ausencia de ocupantes en el mismo Activación del

34 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Detector de presencia Sirven para conectar o desconectar el alumbrado de un local en respuesta a la presencia o ausencia de ocupantes en el mismo Activación del detector: Célula fotoeléctrica interior detecta variación brusca de luz (movimiento) Sensor de infrarrojos detecta una temperatura corporal Ahorro= nº lámparas x potencia unitaria x horas de ahorro = 10 x 58 x 20 horas = kwh/año

DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Norma

Zona Lux medidos Lux recomendados Hall Luz

35 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Norma UNE-EN : Iluminación. Iluminación de los lugares de trabajo. Parte I: Lugares de trabajo en interiores Zona Lux medidos Lux recomendados Hall Luz natural => Distribuidores Luz artificial => Zona de café Luz artificial => Oficina de logística (Cerca de lucernario) Luz natural =>

36 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Aprovechamiento de la luz natural y lucernarios

DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Sistemas de gestión de la iluminación para la mejora de la eficacia energética en las instalaciones de interiores La luz natural disponible en una habitación es

37 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Sistemas de gestión de la iluminación para la mejora de la eficacia energética en las instalaciones de interiores La luz natural disponible en una habitación es complementada por luz artificial proporcionada por luminarias equipadas con equipos electrónicos regulables. Los grupos de luminarias son controlados de acuerdo con los niveles de iluminación prefijados previamente en el sensor manteniendo este nivel con el aporte de luz artificial en función de la luz natural. Además, al combinarse con un sensor de presencia que apaga o enciende la iluminación al detectar o no la presencia de personas se llegan a conseguir ahorros de hasta un 80%.

Realización de un plan escrito de sustitución y mantenimiento de lámparas.

38 DISPOSITIVOS DE REGULACIÓN Y CONTROL Otras medidas de ahorro energético en iluminación: Proceder a la sectorización. Separando por interruptores las zonas de iluminación indirecta de la directa. Un simple interruptor manual es una poderosa herramienta para ahorrar energía. Realización de un plan escrito de sustitución y mantenimiento de lámparas. Crear un procedimiento de apagado de la iluminación del edificio que se ajuste a los horarios de desocupación. Convendría la realización de programas de divulgación, difusión y concienciación de la plantilla, trabajadores de limpieza, seguridad, subcontratas, visitantes, etc.

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