EFESOS: Eficiencia c energética, e Seguridad y Sostenibilidad

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María Victoria Roldán Cárdenas
hace 6 años
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1 y Electrónic ca Depa artamento de Ingenierí ía Eléctrica V JORNADAS INTERNACIONALES DE INNOVACION ENERGETICA EFESOS: Eficiencia c energética, e Seguridad y Sostenibilidad Estrella E. Parra L. Universidad Nacional de Colombia Octubre de 2010 Barcelona

2 Presentación ca y Electró ónica t to de Ingeni iería Eléctri Los efectos sobre las redes de distribución causados por el uso intensivo i de LEDS en la iluminación i ió residencial i Introducción Medidas en el LABE Simulaciones - sistemas distribución Comentarios finales

Trabajos anteriores : Caracterización del mercado Análisis del desempeño de lámparas CFL y LED Pruebas de laboratorio :

3 Introducción Depar rtamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Antecedentes Reglamentos : Reglamento Técnico de Etiquetado RTE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas - RETIE Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público RETILAP Trabajos anteriores : Caracterización del mercado Análisis del desempeño de lámparas CFL y LED Pruebas de laboratorio : Señales eléctricas: tensión, corriente, potencia condiciones nominales Características fotométricas Comportamiento ante cambios de tensión 1

4 Pruebas LABE Depar rtamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Pruebas a bombillas individuales: las muestras fueron adquiridas a través de distribuidores colombianos entre septiembre de 2009 y febrero de 2010 se realizaron pruebas eléctricas y fotométricas a una serie de LEDs de diversas marcas y potencias antes de las pruebas, se pusieron en operación a a tensión nominal durante 100 horas y temperatura t ambiente entre 18 y 20 C las mediciones se realizaron sobre 43 muestras después de que estaban en operación en un periodo no inferior a 15 min. Pruebas a combinaciones de bombillas: Las pruebas se repitieron haciendo combinaciones con bombillas CFL (5 muestras conectadas en paralelo, seleccionadas entre 29 BFC y 43 LED) 2

5 Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Comportamiento de la potencia Potencia [W] 6,5 60 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3, Tensión [V] Bombillas: V Hz LED1 LED2 LED3 LED4 3

Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Eficacia luminosa Eficacia [lm m/w] 55

6 Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Eficacia luminosa Eficacia [lm m/w] Tensión [V] Bombillas: V Hz LED1 LED2 LED3 LED4 4

7 Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Comportamiento del flujo luminoso inoso [lm] Flujo lumi LED1 Tensión LED2 [V] LED3 LED4 Bombillas: V Hz 5

8 Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Comportamiento del factor de potencia Factor de potencia 0, ,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0, Tensión [V] Bombillas: V Hz LED1 LED2 LED3 LED4 6

9 Pruebas - LABE nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica LED s Distorsión armónica de corriente THDi [%] Tensión [V] Bombillas: V Hz LED1 LED2 LED3 LED4 7

10 LED s Distorsión armónica de corriente Medidas nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 8

11 Comparación CFL LED (magnitud I) Medidas nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 9

Medidas nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Combinación CFL - LED Valores Nominales Datos medidos Combinación Potencia FP THDi Potencia [W]

12 Medidas nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Combinación CFL - LED Valores Nominales Datos medidos Combinación Potencia FP THDi Potencia [W] Corriente BFC LED [ma] [W] [%] COM BFC COM LED

13 Medidas nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Combinación CFL - LED Valores Nominales Datos medidos Combi- Potencia [W] Corriente nación Potencia FP THDi BFC LED [ma] [W] [%] COM BFC COM LED

14 Sistemas de distribución Circuito de prueba: Universidad Nacional - Red 11.4 kv / V nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 12

15 Sistemas de distribución Circuito de prueba: IEEE 13 nodos nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 13

16 Ilustración de resultados - 13 nodos IEEE Circuito it desbalanceado d Simulación nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 14

17 Ilustración de resultados - UN Simulación Circuito balanceado nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 15

Comentarios Finales nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Con este trabajo académico, se demostró que, el reemplazo de las fuentes de luz tradicionales por elementos más

(THDv) y de corriente (THDi), incrementar las pérdidas de potencia activa, elevar los requerimientos de potencia no activa y se pueden presentar disminucióni ió de los factores de

18 Comentarios Finales nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Con este trabajo académico, se demostró que, el reemplazo de las fuentes de luz tradicionales por elementos más eficientes, como CFL o LED, es factible desde el punto de vista técnico, aunque: Con la sustitución masiva se pueden aumentar los porcentajes dela distorsión armónica de tensión (THDv) y de corriente (THDi), incrementar las pérdidas de potencia activa, elevar los requerimientos de potencia no activa y se pueden presentar disminucióni ió de los factores de potencia. Los efectos dependerán del tipo de circuito (balanceado o desbalanceado), d la conexión de los devanadosd dlt del transformador de distribución y la presencia de condensadores 16

Comentarios Finales nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Mejorar de la eficiencia energética en los sistemas de iluminación, es un objetivo

Con decisión política y una campaña educativa de cubrimiento amplio, se pueden lograr beneficios considerables en el ahorro de energía.

19 Comentarios Finales nto de Ingen niería Eléctr rica y Electr rónica Mejorar de la eficiencia energética en los sistemas de iluminación, es un objetivo ambicioso, pero no por ello inalcanzable. Con decisión política y una campaña educativa de cubrimiento amplio, se pueden lograr beneficios considerables en el ahorro de energía. Para un usuario residencial, los costos de adquisición de LED hacen que estos sistemas todavía no sean financieramente viables, si no reciben estímulos o compensaciones por su utilización. La eficiencia durante la operación de una bombilla, no es una razón suficiente para hacer una sustitución masiva. 17

20 De epartamento de Ingenie ería Eléctric ca y Electrón nica Reconocimiento: Ing. Ana María Blanco GRACIAS Estrella E. Parra Octubre de 2010 "Uno de los principales objetivos de la educación debe ser ampliar las ventanas por las cuales vemos al mundo" Arnold Glasow.

21 Pruebas - LABE nto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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