MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGETICA DEL ALUMBRADO EXTERIOR DE PUEBLO MARINERO MEMORIA. Grupo Energético de Puerto Real 1

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1 MEMORIA Grupo Energético de Puerto Real 1

2 ÍNDICE: 1. Objeto Alcance Antecedentes Distribución Luminarias y columnas Lámparas Consumo de energía actual Normas y referencias Definiciones y abreviaturas Requisitos de diseño Análisis de soluciones Resultados finales Planificación Grupo Energético de Puerto Real 2

3 1. Objeto El objeto de este proyecto es mejorar la eficiencia energética de las instalaciones del alumbrado exterior del PUEBLO MARINERO de Puerto Real capaz de conseguir los siguientes objetivos: o Reducción del gasto energético. o Modernización de las instalaciones o Reducción de la contaminación lumínica. o Adecuar las nuevas instalaciones a lo indicado en el Real Decreto 1890/2008 del 14 de noviembre de 2008 sobre eficiencia energética en Alumbrado exterior. o Ordenanza Municipal de alumbrado exterior para la protección del Medio Ambiente y mejora de la Eficiencia Energética en Puerto Real 2. Alcance Consiste en realizar un balance de las características del alumbrado público del PUEBLO MARINERO, para facilitar y conseguir una buena gestión energética del mismo. Este balance dará indicaciones para la toma de medidas correctoras inmediatas, a medio y a largo plazo, así como recomendaciones aplicables al uso y mantenimiento de la instalación. 3. Antecedentes El estudio se va a realizar en concreto en el alumbrado público del PUEBLO MARINERO. Dicho alumbrado público está distribuido por 2 Cuadros de Mando y con un total de 246 puntos de luz. Grupo Energético de Puerto Real 3

4 3.1 Distribución Como se ha comentado, existen 2 Cuadros de Mando desde el que parten las distintas instalaciones de alumbrado público exterior. Fig.1 Distribución de las luminarias de 150 W que se van a cambiar. 3.2 Luminarias y columnas En PUEBLO MARINERO existe un único tipo de luminaria que en general, son luminarias relativamente antiguas, con un deficiente estado de conservación. Los modelos de las luminarias son de tipo gorro chino con lámparas de 150 W de Vapor de Sodio, las cuales tienen la cubierta exterior totalmente opacas por lo que su eficiencia está totalmente mermada. Grupo Energético de Puerto Real 4

5 Fig.2. Luminaria actual Por lo general se ubican en columnas de 4 metros de altura. Las insterdistancia a la que están colocadas es de 20 o 30m aproximadamente, habiendo zonas donde podemos encontrar una distancia de 35m o 45m. Fig.3. Fotografías de la instalación Grupo Energético de Puerto Real 5

6 3.3 Lámparas Las lámparas del alumbrado público de PUEBLO MARINERO que se van a cambiar son todas de Vapor de Sodio de 150 W. En la siguiente tabla encontramos todas las luminarias en uso actualmente: Tabla 1. Número de puntos de luz Cuadros Puntos de luz Tipo lámpara Potencia lámpara(w) Potencia Instalada (W) Pueblo Marinero 210 VSAP 176, ,70 La Caña 36 VSAP 176, ,92 Total , , Consumo de energía actual Por la situación geográfica de la instalación, se estima que el alumbrado público funciona unas 365 horas mensuales. Tabla 2. Consumos por cuadro de mando Cuadros Potencia Instalada (W) Total consumo mensual estimado (kwh/mes) Coste estimado de consumo eléctrico ( ) Pueblo Marinero , , ,17 La Caña 6.352, ,82 278,26 Total , , ,43 4. Normas y referencias El presente proyecto recoge las características de los materiales, los cálculos que justifican su empleo y la forma de ejecución de las obras a realizar, dando con ello cumplimiento a las siguientes disposiciones: Grupo Energético de Puerto Real 6

7 Real Decreto 842/2002 de 02/08/2002, por el que se aprueba el Reglamento electrotécnico para baja tensión. Órgano emisor: Ministerio de Ciencia y Tecnología. BOE 18/09/2002 Real Decreto 1890/2008 de 14/11/2008. Por el que se aprueba el Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior y sus Instrucciones Técnicas Complementarias EA-01 a EA-07. Órgano emisor: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. BOE 279 de 19/11/2008 Resolución de 25/10/2005, de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, por la que se regula el período transitorio sobre la entrada en vigor de las normas particulares y condiciones técnicas y de seguridad, de Endesa Distribución S.L.U. en el ámbito de esta Comunidad Autónoma Órgano emisor: Conserjería de Innovación, ciencia y empresa. BOJA 22/11/2005 Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, aprobado por Real Decreto 3275\1982 de 12 de Noviembre de 1982, B.O.E. del Decreto 59/2005, que regula el procedimiento para la instalación, ampliación, traslado y puesta en funcionamiento de los establecimientos e instalaciones industriales. Instrucción de 9 de Octubre de de la Dirección General de Industria, Energía y Minas por el que se define los documentos necesarios para la tramitación de la correspondientes autorizaciones o registros ante la Administración Andaluza en materia de Industria y Energía (Boja nº 248 de ). Ordenanza Municipal de alumbrado exterior para la protección del Medio Ambiente y mejora de la Eficiencia Energética en Puerto Real Normas UNE Recomendaciones UNESA Ley 31/1.995 de 8 de noviembre de Prevención de Riesgos Laborales. Grupo Energético de Puerto Real 7

8 RD 7/1.988 de 9 de enero, sobre exigencias de seguridad del material eléctrico a ser utilizado en determinados límites de tensión. (Directiva 72/23/CEE de BT), modificado mediante RD 154/1.995 (Adaptación a la directiva 93/68/CEE) (BOE nº 12 de ). RD 485/1.997 de 14 de Abril sobre disposiciones mínimas de Seguridad y Salud en el trabajo en materia de señalización (BOE nº ). RD 773/1.997 de 30 de Mayo de 1997, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de los equipos de protección individual (BOE nº 140 de ). RD 1215/1997 de 18 de Julio de 1997, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo (BOE nº 188 de ). RD 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico (BOE nº 148 de ). Ley 7/2007 de 9 de Julio de 2007 BOJA 143 de Ley de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental. Vocabulario internacional de iluminación. Publicación CIE 17.4: 1987 Depreciación y mantenimiento de instalaciones de alumbrado público. Publicación CIE33: 1977 Guía para minimizar la luminosidad del cielo. Publicación CIE 126: 1997 Guía para la iluminación de áreas urbanas. Publicación CIE 136: 2000 Normativa para la Protección del Cielo. Criterios en alumbrados exteriores. (Instituto Astrofísica de Canarias). Informe técnico CEI. "Guía para la reducción del resplandor luminoso nocturno"(marzo 1999). Recomendaciones CELMA. Grupo Energético de Puerto Real 8

9 Guía para la Eficiencia Energética en Alumbrado Público (IDAE-CEI), de marzo de 2001 Programa de Subvenciones para el Desarrollo Energético Sostenible de Andalucía Orden de 4 de febrero de 2009 de la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia. (BOJA núm.30 de 13 de febrero de 2009) 5. Definiciones y abreviaturas Eficacia Energética o Eficacia Luminosa: Es la relación entre el flujo luminoso emitido por una fuente de luz y la potencia consumida. Se expresa en lm/w (lúmenes/vatio). Factor de Utilización: Es la relación entre el flujo útil (φu) procedente de la luminaria que llega a la calzada o superficie de referencia a iluminar y el flujo emitido por la lámpara o lámparas (φl) instaladas en la luminaria. Su símbolo es Fu y carece de unidades. Flujo Luminoso: Potencia emitida por una fuente luminosa en forma de radiación visible y evaluada según su capacidad de producir sensación luminosa, teniendo en cuenta la variación de la sensibilidad del ojo con la longitud de onda. Su símbolo es φ y su unidad el lumen (lm). Flujo Hemisférico Superior de la Luminaria (FHS %): También denominado ULOR, se define como la proporción en % del flujo de la o las lámparas de una luminaria que se emite sobre el plano horizontal respecto al flujo total de las mismas, cuando la luminaria está montada en su posición normal de diseño. Flujo Hemisférico Superior Instalado de la Luminaria (FHS inst%): También denominado ULORinst, se define como la proporción en % del flujo de una luminaria que se emite sobre el plano horizontal respecto al flujo total saliente de la luminaria, cuando la misma está montada en su posición de instalación. Flujo Hemisférico Inferior de la Luminaria (FHI%): También denominado DLOR, se define como la diferencia en % del flujo total de la o las lámparas de una luminaria y el flujo hemisférico superior de la luminaria (FHS%), cuando la misma está montada en su posición normal de diseño. Grupo Energético de Puerto Real 9

10 Iluminancia Horizontal en un Punto de una Superficie: Cociente entre el flujo luminoso dφ incidente sobre un elemento de la superficie que contiene el punto y el área da de ese elemento (E=dφ/dA). Su símbolo es E y la unidad el lux (lm/m2). Iluminancia Media Horizontal: Valor de la iluminancia media horizontal de la superficie de la calzada. Su símbolo es Em y se expresa en lux. Iluminancia Mínima Horizontal: Valor de la iluminancia mínima horizontal de la superficie de la calzada. Su símbolo es Emín y se expresa en lux. Intensidad Luminosa: Es el flujo luminoso por unidad de ángulo sólido. Esta magnitud tiene característica direccional, su símbolo representativo es I y su unidad es la candela (cd). Cd = lm/sr (lumen/estereorradián). Luminancia o Brillo en un Punto de una Superficie: Es la intensidad luminosa por unidad de superficie reflejada por dicha superficie en la dirección del ojo del observador. Su símbolo es L y su unidad la candela entre metro cuadrado (cd/m2). Luminancia Media de la Superficie de la Calzada: Valor de la luminancia media de la superficie de la calzada. Su símbolo es Lm y se expresa en cd/m2. Luz Perturbadora: Luz esparcida que, debido a los atributos cuantitativos, direccionales o espectrales en un contexto dado, da lugar a molestias, incomodidades, distracciones o a una reducción en la capacidad de ver información esencial. Rendimiento de una Luminaria: Es la relación entre el flujo total (φt) procedente de la luminaria y el flujo emitido por la lámpara o lámparas (φl) instaladas en la luminaria. Su símbolo es η y carece de unidades. Uniformidad Global de Luminancias: Relación entre la luminancia mínima y la media de la superficie de la calzada. Su símbolo es Uo y carece de unidades. Refleja en general la variación de luminancias en la calzada y señala bien la visibilidad de la superficie de la calzada que sirve de fondo para las marcas viales, obstáculos y otros usuarios de las vías de tráfico rodado. Uniformidad Longitudinal de Luminancias: Relación entre la luminancia mínima y la máxima en el mismo eje longitudinal de los carriles de circulación de la calzada, adoptando el valor más desfavorable. Su símbolo es Ul y carece de unidades. Grupo Energético de Puerto Real 10

11 Proporciona una medición de la secuencia continuamente repetida de bandas transversales en la calzada, alternativamente brillantes y oscuras. Tiene que ver con las condiciones visuales cuando se conduce a lo largo de secciones ininterrumpidas en la calzada, y con la comodidad visual del conductor. Uniformidad Media de Iluminancias: Relación entre la iluminancia mínima y la media de la superficie de la calzada. Su símbolo es Um y carece de unidades. Uniformidad General de Iluminancias: Relación entre la iluminancia mínima y la máxima de la superficie de la calzada. Su símbolo es Ug y carece de unidades. Se muestran las diferentes abreviaturas empleadas: CT: Centro de Transformación. CBT: Cuadro de Baja Tensión. RD: Real Decreto. REBT: Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. PAT: Puesta a Tierra. ITC: Instrucción Técnica Complementaría. VM: Vapor de mercurio. V.S.A.P: Vapor de sodio alta presión VAN: Valor actual neto. TIR: Es la tasa interna de retorno o tasa interna de rentabilidad de una inversión, 6. Requisitos de diseño Los requisitos de diseños que se han tenido en cuenta son los siguientes: o Reducción del gasto energético. o Modernización de las instalaciones o Reducción de la contaminación lumínica. Grupo Energético de Puerto Real 11

12 o Adecuar las nuevas instalaciones a lo indicado en el Real Decreto 1890/2008 del 14 de noviembre de 2008 sobre eficiencia energética en Alumbrado exterior. o Ordenanza Municipal de alumbrado exterior para la protección del Medio Ambiente y mejora de la Eficiencia Energética en Puerto Real 7. Análisis de soluciones El alumbrado en PUEBLO MARINERO se debería mejorar en los siguientes sentidos: - Se mantendrán los mismos puntos de luz y se reutilizará las columnas existentes como una medida de reciclaje de la anterior instalación. - Sustitución de luminarias existentes por luminarias LED, de 31,5 W estabilizada y compacta fabricada con materiales reciclables de alta calidad y de alta eficiencia. A continuación se muestran el tipo de luminaria que se propone para el cambio: Fig. 4. Luminaria propuesta En el pliego de condiciones, dentro del apartado Condiciones específicas de los materiales, se detallan las características técnicas tanto de las luminarias. Grupo Energético de Puerto Real 12

13 En la siguiente tabla encontramos todos los tipos de luminarias en uso actualmente en PUEBLO MARINERO y la sustitución de luminarias y equipos propuestos: Tabla 3. Comparativa situación actual y propuesta. Cuadros Puntos de luminarias Potencia luminaria (W) Potencia Instalada (W) Potencia luminaria (W) Potencia Instalada (W) Pueblo Marinero , ,70 31, ,00 La Caña , , ,00 Total , ,62 79, ,00 8. Resultados finales Tomando como base los consumos estimados obtenidos en el apartado 3.6. del presente proyecto, calcularemos el coste total de la energía eléctrica con el estado actual de la instalación y teniendo en cuenta las modificaciones que se han propuesto: Tabla 4. Coste de total de la energía eléctrica Cuadros Potencia Instalada (W) Total consumo mensual estimado (kwh/mes) Coste estimado de consumo eléctrico ( ) Pueblo Marinero 6.615, ,48 289,74 La Caña 1.728,00 630,72 75,69 Total 8.343, ,20 365,42 *Precio del kw/h calculado a 0,12, incluyendo los impuestos sobre la electricidad y el estimativo del término de potencia. Con las mejoras propuestas en el presente informe conseguiremos obtener una serie de mejoras en el consumo de energía eléctrica que se pueden cuantificar de la siguiente manera: Grupo Energético de Puerto Real 13

14 Tabla 5. Ahorro obtenidos Concepto del ahorro Consumo total mensual (kwh) Coste mensual ( ) Consumo actual del sistema , ,43 Consumo con cambio de luminaria 3.045,20 365,42 Ahorros totales mensuales en kw/h ,05 Ahorros totales mensual en 1.536,01 Ahorro anual en kwh ,56 Ahorro anual en ,07 El tiempo de amortización por cada cuadro es de 3,85 años. También se observa un ahorro significativo de mantenimiento en comparación con la instalación actual, como se puede ver en la siguiente tabla: Vida Lámpara actual Vida Lámpara LED Veces q hay que reemplazar Precios lámparas actuales Precio mano de obra Años vida led Coste de mantenimiento de la lámparas actuales durante la vida útil de led Ahorro anual mantenimiento ,8 25,19 32,18 22, , ,16 La inversión total prevista para llevar a cabo las mejoras indicadas en el presente informe asciende, según el presupuesto que se detalla en el capítulo 4 del presente informe, a la cantidad de ,28, IVA no incluido, que se desglosa en las siguientes partidas: Grupo Energético de Puerto Real 14

15 Código Descripción Cantidad Precio Subtotal Luminaria Philips o similar modelo BDP102 ECO50/840 DS I PCC DDF27 62P con una potencia de 31.5 W y pintada en gris y Garantía a 3 años incluida en el precio, Sonda NTC de control de temperatura incorporada, protección contra sobretensión de 4KV incluida, Código QR para gestión de material consumible y curvas de programación incluido en el precio ,00 Mano de obra cambio de luminarias actuales por las nuevas , ,28 Subtotal ,28 15% Beneficio industrial y gastos Generales ,44 Subtotal ,72 21% IVA ,12 Total ,84 En conclusión, debemos decir que el alumbrado de PUEBLO MARINERO se encuentra en unas condiciones claramente mejorables, tanto desde el punto de vista de la seguridad eléctrica, de la adecuación lumínica y de la eficiencia energética. Si se optase por la mejora del alumbrado público con las medidas propuestas podría reducirse el consumo energético entorno al 80%, mejorando el nivel luminoso, ahorrando en mantenimiento y evitando los daños que se podrían producir por el mal estado de las columnas. Además de los ahorros energéticos y económicos, al reducir sensiblemente el consumo en Kwh / año, se evita a largo de la vida útil de la instalación, la emisión a la atmósfera de CO2, si la electricidad empleada se ha producido en una central térmica, o la producción de los correspondientes residuos radiactivos si se ha generado en una central nuclear. Estas emisiones de CO2 pueden cuantificarse en aproximadamente kg anuales. Grupo Energético de Puerto Real 15

16 9. Planificación El plazo de ejecución estimado para la ejecución del proyecto es de 2 meses. Siendo la fecha estimada prevista de inicio de las obras para xxxx. Responsable Alumbrado Público Grupo Energético de Puerto Real, S.A. Verónica Carrasco Bernal Grupo Energético de Puerto Real 16