Indicadores parte II

Transcripción

1 Eficiencia energética en sistemas de iluminación Indicadores parte II Por: Fernando Augusto Herrera León Profesor Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA [email protected] Junio 23 de 2011

2 Contenido Parte I Contexto energético -Fundamentos de iluminación Parte II -Factores asociados con la eficiencia -Análisis de la eficiencia del sistema de iluminación -Indicadores de evaluación

3 Indicadores energéticos Eficacia lm/w Fuentes Eficiencia W / W Equipos y accesorios Rendimiento wc-s/wg-s Fernando A Herrera L Universidad Nacional de Colombia

4 Indicadores energéticos Densidad de potencia DPA W/m 2 LPA lighting power density AILPD W/ft 2 PEI Potencia especifica en iluminación W/ 100lx.m 2 Valor de eficiencia energética en iluminación Fernando A Herrera L Universidad Nacional de Colombia

5 Indicadores energéticos LENI indicador numérico de energía por iluminación kwh / año. m 2 Pesos por iluminación Costo $ / (k-lm*h) CLD Coeficiente de luz diurna E in / E ex Fernando A Herrera L Universidad Nacional de Colombia

6 Clasificación por etiqueta Fluorescente Tubular Fluorescente compacta Incandescente Fuente : Estudio U. Nacional UPME

7 Indicadores DPEA

8 Valor España oficinas. Frof leonardo Assaf U. Nacional de Tucuman Indic adores energéticos Promedio de eficiencia en iluminación PEI Tipo de instalación w/m 2 x100 lx Estado del arte 1 Promedio instalaciones europeas 3,1 Valor ,3 Valor ,1 1,5 5.0 Promedio instalaciones Argentinas 6,6 Instalaciones Brasil 6,7 Instalaciones TF convencional 5,5 Instlacion LFC 6 Instalación Incandescente 10

9 Eficiencia energética en sistemas de iluminación

10 Iluminación área educativa Diplomado en Seguridad Eléctrica en instalaciones eléctricas: Aplicación del RETIE

11 Aprovechamiento de la luz natural. 2010El coeficiente de luz diurna (CLD) Relación entre la iluminancia promedio interior (Eint) producida por la luz natural en el plano de trabajo y la iluminancia promedio en el exterior (Eext) determinada en el mismo instante en un cielo uniformemente nublado y sin obstrucciones

12 Uso de luz natural.

13 Aprovechamiento de la luz natural. Expresa la relación del porcentaje entre la iluminancia promedio interior producida por la luz natural en el plano de trabajo y la iluminancia promedio en el exterior determinada en el mismo instante en un cielo uniformemente nublado y sin obstrucciones.

14 Indicadores Pesos por iluminación Costo / (k-lm*h) Adquisición Reposición Operación Oportunidad Iluminación producida Vida útil Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

15 Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

16 Costo de operación de una bombillas Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

17 Indicadores $ /(lm*1000h) Por tecnología Por marcas para bombillas incandescentes Por acabado para bombillas incandescentes Por marcas para fluorescentes compactas Por presentación para FC Por marcas para Fluorescentes Lineales Por diámetro para Fluorescentes Lineales Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

18 Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

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23 Indicador Fuente de iluminación ($/klm-h) FL 1 (T5 - T8-T12) 4,2 5,8 MH (Balasto reactor) 5,7-6.9 BFC 1 6-8,7 LED 8 11 Incandescente OLED Resultados de indicador de iluminación Fuente de iluminación Indicador ($/klm-h) HP sodio 3,24-3,67 Inducción 3,86-4,15 Plasma 5,17 Mercurio 7,49 LED 11

24 Impacto de la sustitución hacia los usuarios Estimación del uso de iluminación. Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

25 Impacto de la sustitución hacia los usuarios Estimación del uso de iluminación Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

26 P o te n c ia (p.u.) Variación consumo de potencia activa municipio de Usiacurí Hora Semana 1 Semana 5

27 Mercado de la iluminación en Colombia. Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

28 Mercado de la iluminación en Colombia. Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

29 Mercado de la iluminación en Colombia Consumo de bombillos mercado con sustitucion de incandescentes por BFC (residencial) M illones de unidades Año Total Incandescentes BFC BFT Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

30 Generación de residuos por fuentes de luz R esid u o s (to n elad as) Residencial Industrial Comercial Oficial Educativo y hospitalario Alumbrado público Total Año Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

31 Contenido de mercurio lixiviado Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

32 Contenido de plomo lixiviado Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

33 FUNDAMENTOS DEL SMA Experiencia internacional. Fuente: 33

34 Costo posconsumo usuario tipo (alumbrado público) para Bogotá $ 800,00 $ 700,00 $ 600,00 Millones de pesos $ 500,00 $ 400,00 $ 300,00 $ 200,00 $ 100,00 $ COSTO ESCENARIO I Relleno COSTO ESCENARIO II - III Relleno COSTO ESCENARIO I Exportación COSTO ESCENARIO II - III Exportación

35 Tendencias Uso de la luz natural Uso de fuentes con mayor eficiencia y eficacia Mejor desempeño lumínico : luz blanca, cálida, alto índice de reproducción del color. Control continuo del flujo luminoso. Larga duración con flujo sostenido Uso de materiales biodegrables y orgánicos Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

36 Tendencias Tecnologías Alumbrado Público Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

37 Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

38 Plasma. Amigable ambientalmente. Alta Reproducción del Color. Alta Eficacia 140 Lm/W. Vida útil horas. Precio por Lumen 140 Lm/W IRC 91% HPS: 3,24 $/klmh Fluorescente: 5,18 $/klmh Plasma: 5,17 $/klmh Horas Eficacia luminaria Reproducción de color Vida Útil Imágenes tomadas de: English final.pdf

39 Inducción. Larga vida útil ( Horas) Bajo precio por Lumen. Eficacia media 80 Lm/W Precio por Lumen 80 Lm/W Eficacia lumínica IRC 80% Reproducción de color HPS: 3,24 $/klmh Inducción: 3,86 $/klmh Horas Vida Útil Imágenes tomadas de: Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

40 LED de ALTA POTENCIA para AP. Se proyectan lm/w para el Larga vida útil. Eficacia media-baja 68 Lm/W Alta inversión en investigación. Precio por Lumen HPS: 3,24 $/klmh LED: 8 $/klmh 67 Lm/W IRC 80% Horas Eficacia lumínìca Reproducción de color Vida Útil Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

41 Tendencias Tecnológicas Iluminación interior Utilización y aplicación de OLED como sistema de iluminación. Transmisión de datos a partir de la iluminación por LED. Iluminación de espacios y aprovechamiento del color para influenciar el estado de ánimo. Implementación de sistemas inteligentes de iluminación. (Control de flujo de la iluminación) Uso creciente de Luz Natural. (Luminoductos y diseños arquitectónicos)

42 OLED. Alta reproducción del Color. Altamente decorativo, flexible y de fácil instalación Baja vida útil. Baja eficiencia 15 Lm/W Bajo flujo luminoso Precio por Lumen 45 $/klmh 15 Lm/W Eficiencia IRC 90 % Reproducción de color Horas Vida Útil Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

43 LED para Iluminación Comercial. Redes inalámbricas seguras. Larga vida útil. Baja eficacia. Alta inversión en investigación. 35,2Lm/ W IRC 80% Precio por Lumen 11 $/klmh Horas Eficacia luminaria Reproducción de color Vida Útil Imágenes tomadas de: Fuente: Yuichi Tanaka, Toshihiko Komine, Shinichiro Haruyama and Masao Nakagawa. Indoor visible comunication utilizing plural white leds at lighting. IEEE. Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

44 Luminoductos. Amigables ambientalmente. Ahorro energético. Luz natural. Precio por Lumen No aplica No Aplica IRC 100 % No Aplica Eficacia luminaria Reproducción de color Vida Útil Imágenes tomadas de: Fuente: proyecto Vigilancia tecnológica COLCIENCIAS-CODENSA U. NACIONAL

45 Programa de sustitución de bombillas THD de tensión 1.6% Bombillas Fluorescentes Compactas: (Para 30 BFC)

46 Combinación de cargas (medición) Para 16 BFC.

47 Efecto de tres tipos de carga(medición) Tipo de carga THDi PF DPF Fase Nevera + PC + 4BFC 52,2 % Atraso Nevera + PC + 16BFC 72,4% Atraso Nota: Aunque no se midió el THDv para el segundo caso se puede inferir de las formas de onda de tensión que este aumenta a incrementar la carga de BFC.

48 Fuentes bibliográficas Programa de sustitución de bombillas en Colombia Universidad Nacional de Colombia- UPME 2008 Evaluación de residuos tóxicos en el sector de iluminación y pilas. Universidad Nacional de Colombia Ministerio de Ambiente y Vivienda Programa de especialización y Diplomando en Iluminación Universidad Nacional de Colombia Proyecto de vigilancia tecnológica en Iluminación Universidad nacional de Colombia CODENSA COLCIENCIAS 2010 Uso racional y eficiente de la energía en iluminación. Carlos Kirschbaum, Elisa Colombo : UNT Argentina Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia DRA

49 Gracias por su atención Fernando A Herrera L Universidad nacional de Colombia