AHORRO DE ENERGIA CON PROYECCIÓN AL FUTURO

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1 AHORRO DE ENERGIA CON PROYECCIÓN AL FUTURO Pedro Mendoza Lazo Deyby Arrambide Medina Sinopsis: La innovación tecnológica brinda la posibilidad de ahorrar energía eléctrica mediante el uso de componentes electrónicos emisores de luz conocidos como LED, este adelanto permite el ahorro de hasta un 80% en la facturación por su consumo. La variedad y el debido uso de estos componentes nos ofrecen las siguientes ventajas: La baja generación de calor, el no contenido de mercurio ni gases, reducen la emisión del CO2, bajo consumo de energía eléctrica y alta durabilidad; estas ventajas permitirán mejorar la calidad de vida de las personas. Este artículo pretende demostrar que mediante el uso adecuado de se reducirá notablemente el costo por consumo de energía eléctrica y a la vez es un gran aporte a la ecología del planeta. Palabras claves: Ahorro económico, ecología, innovación. Introducción Una de las fuentes energéticas más utilizadas por el hombre es la energía eléctrica comercial, tanto así que si no existiera esta fuente el mundo se paralizaría a excepción de algunos países que utilizan otras fuentes de energía como la energía solar y la energía volear. En el Perú la energía eléctrica comercial es el soporte de todas las industrias, hogares, centros comerciales, etc.; el cual nos obliga a utilizarla y pagar por su consumo establecido en /h. Si partimos de este punto, por cada equipo electromecánico que se empiece a utilizar se estaría pagando por cada segundo que este permanezca encendido, esto origina un gasto para todos los usuarios. DESARROLLO Para este caso se analizara una de las áreas dentro del proyecto Norvial. Dicho análisis nos dará a conocer cuál es su mayor demanda de consumo de energía eléctrica. La unidad de Peaje de Serpentín de Pasamayo, cuenta con 4 áreas: el taller de señales, almacén, administración y vías de cobro; todas estas áreas se abastecen de energía eléctrica a través de un tablero de distribución. CONSUMO CANTIDAD EN KW/h Reflectores de 250w 8 2 Reflectores del gran techo de 400 w Tomacorrientes bomba de agua 1 2 tablero estabilizado Iluminación externa lámparas de 250 w 8 2 Iluminación interna fluorescentes de 32 w Semáforos (lámparas intermitentes de 75w) Conos luminosos (foco ahorrador de 23w) TOTAL DE CONSUMO EN KW/h Tabla A: El cuadro está basado en una hora de consumo Según el cuadro se puede deducir que el 70% del consumo, es la iluminación y señalizaciones. Si lo reflejamos en nuevos soles: CANTIDA CONSUMO D EN KW/h Reflectores de 250w 8 2 Reflectores del gran techo de 400 w Iluminación externa lámparas de 250 w 8 2 Iluminación interna fluorescentes de 32w Semáforos (lámparas intermitentes de 75w) Conos luminosos (focos de 23w) TOTAL DE CONSUMO EN KW/h Tabla B: solo se muestra iluminaciones y señalización TOTAL DE CONSUMO EN KW/h x S/ X 0.38 = S/ Este valor reflejado en nuevo soles es por 1 hora de consumo. Ahorro de energía eléctrica con proyección al futuro Página 1

2 Si realizamos una proyección de gasto económico en un mes tomando solo a 12 horas de trabajo se tendría que tener en cuenta lo siguiente: Consumo de energía eléctrica. Cambio por tiempo de vida. Mantenimiento. 1 DÍA 1 MES Consumo de energía eléctrica S/ S/. 1, Tabla 1: solo se considera 30 días COSTO DE 1 FOCO COSTO DE 20 FOCOS Cambio por tiempo de vida S/ S/ Tabla 2: En dicho Peaje se cambian 20 focos en 1 mes HORAS HOMBRE 1 DÍA Mantenimiento S/ S/ Tabla 3: Solo por el cambio de los 20 focos El gasto total en 1 mes será la sumatoria de las 3 tablas anteriores: PRECIO EN SOLES Consumo de energía eléctrica S/. 1, Cambio por tiempo de vida S/ Mantenimiento S/ TOTAL S/. 1, Tabla 4: Este sería el gasto económico de 1 mes solo en iluminación y señalización del Peaje Serpentín. Con estos datos obtenidos, se puede realizar una proyección de gastos económicos en1 año: 1 MES 1 AÑO Gasto económico en iluminación y señalización S/. 1, S/. 23, INNOVACIÓN TENOLOGICA Una vez realizada el análisis en el Peaje y considerando que todos los equipos de iluminación y señalización son tecnología antigua, reduciremos los gastos económicos con la innovación tecnológica y electrónica. El LED El diodo Led (diodo emisor de luz) esta difundiéndose a pasos agigantados en todos los campos de la iluminación por muchas razones; las cuales son: Reduce la facturación hasta en un 80%. Más de 90,000 horas de vida útil (ahorra en reposición). Mínimo mantenimiento. 100% ecológicas (sin mercurio, ni gases). 99% de sus componentes es reciclable. Reduce emisiones de CO2. CUADRO COMPARATIVO Foco Fluorescente LED Consumo real con idéntica eficiencia energética Consumo a la hora en KW Consumo total durante 1 año (Kw) Contiene gases y mercurio Precio en soles por 1 hora encendido Tiempo de vida 75 W 32 W 5 W 0,075 0,030 0, SI SI NO s/ s/ s/ horas horas horas En la comparación del LED vs el foco y fluorescentes, se puede concluir que, con el LED se puede ahorrar hasta un 94% en el consumo de energía eléctrica y mejora la calidad de vida a nuestro planeta. Ahora implantaremos esta innovación al Peaje serpentín. Fabricación de semáforos Led s Se fabrica 30 semáforos (06 balizas, 12 semáforos de paso y 12 marquesinas). Se tiene en cuenta la iluminación ya que estas deberán estar encendidas las 24 horas del día, así que debe verse en un día de verano como en la noche de invierno. Ahorro de energía eléctrica con proyección al futuro Página 2

3 Aquí se muestra los cuatro diseños de los semáforos a fabricar. como precio de energía por /h contratada: El pago por consumo de 15 semáforos en 1 día: x 0.38 = S/ x 0.38 = S/ PROCEDIMIENTO a. Los semáforos de color verde están agrupados de 3 led s por malla y protegidos por una resistencia de 100 ohmios los 3 led s consumen 3.1 voltios. Como este circuito está alimentado con 12 voltios, el voltaje sobrante es consumido por le resistencia, la resistencia también cumplirá la función de proteger a los led s de un pico de voltaje. b. Hecho las pruebas se imprime la serigrafía del diseño a la baquelita para tener el circuito impreso donde se instalara los componentes. c. Se coloca las resistencias y se procede a pintar la placa con spride negro en la parte frontal donde se colocara los led s. d. Los led s son instalados en el impreso o placa. e. Se conecta la fuente switching y se calibra en el voltaje x 0.38 = S/ ELABORACIÓN DE CONOS LUMINOSOS: Se fabricara 92 conos luminosos donde se debe tener en cuenta lo siguiente: Resistente al medio ambiente. Resistente a los atropellos. Removibles. Que no atente a terceros (descargas eléctricas). PROCEDIMIENTO a. Para este señalización utilizaremos el LED LM-W6-60*10 BACKLIGHT de 3W de potencia. CALCULANDO EL CONSUMO Solo 15 de los 30 semáforos del peaje se encuentran encendido las 24 horas del día. CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE SEMAFOROS Corriente 1 hora 1 día en 1 mes en Watts consumid en a Semáforos 1 año en b. Tendrá revestimiento de resina para resistir los atropellos, el medio ambiente, y descargas eléctricas a terceros. c. La confección de un circuito electrónico para alimentar los conos luminosos de 2 amperios. d. Cada Led tendrá un circuito de protección. e. Se instalara el nuevo circuito dentro del cono de tal manera que este fuera removible para los mantenimientos a las vías anual. CALCULO DE CONSUMO Ahorro de energía eléctrica con proyección al futuro Página 3

4 Los 92 conos se encuentran encendido 12 CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE CONOS LUMINOSOS Semáforos Watts Corriente consumida 1 hora en 1 día en 1 mes en 1 año en como precio de energía por /h contratada: El pago por consumo de 92 conos luminosos en 1 día: x 0.38 = S/ REFLECTORES LED x 0.38 = S/ x 0.38 = S/ El reflector led no debe perder la luminosidad, resistente al medio ambiente, mantener la norma IP67. CALCULO DE CONSUMO Los 22 reflectores encuentran encendido x 0.38 = S/ x 0.38 = S/ CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE REFLECTORES Corriente 1 hora 1 día en 1 mes en 1 año en Semáforos Watts consumida en FLUORESCENTES LEDS (TUBOS LEDS) Los 35 tubos LED se encuentran encendido 12 como precio de energía por /h contratada: El pago por consumo de 92 conos luminosos en 1 día: x 0.38 = S/ CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE FLUORESCENTES Corriente 1 hora 1 día en 1 mes en 1 año en Semáforos Watts consumida en x 0.38 = S/ x 0.38 = S/ como precio de energía por /h contratada: El pago por consumo de 35 tubos led s en 1 día: Recopilando datos: Solo se tomara en cuenta los precios en soles para poder visualizar el ahorro económico x 0.38 = S/ Ahorro de energía eléctrica con proyección al futuro Página 4

5 EQUIPOS 1 día 1 mes 1 año Iluminación externa, interna y gran techo (reflectores) S/ S/ S/. 4, Semáforos S/ S/ S/ Conos luminosos S/ S/ S/ Fluorescentes S/ S/ S/ TOTAL S/ S/ S/. 5, Tabla 5: se recopila todos los datos CONCLUSION Según la tabla 4 del consumo de energía eléctrica comercial antes de instalar los nuevos circuitos LED en 1 mes es: S/. 1, y en 1 año es: S/. 23, y la tabla 5 con los circuitos LED ya instalados en 1 mes es: S/ y en 1 año es: S/. 5, Con estos datos se concluye que estaría ahorrando el 77%, unos s/. 1, nuevos soles mensuales y unos S/. 18, nuevos soles anuales. Con la tecnología LED no consideramos los gastos en reposición hasta después de 10 años de uso. No necesita mantenimiento ya que al no generar calor el polvo difícilmente se adhiere a este. La no emisión de gases tóxicos genera la buena calidad de vida de nuestro planeta. La inversión de esta innovación se recupera en 1 año. Con este proyecto se queda como base para utilizar energía solar o energía volear por su bajo consumo de voltaje y con esto podemos llegar a un ahorro del 100%. REFERENCIAS a. Monografías ( b. Empresa Zleds ( Ahorro de energía eléctrica con proyección al futuro Página 5