Iluminación Sostenible

Transcripción

1 XXXI Cursos de Verano de la Universidad de Cádiz en San Roque Seminario C04: Medidas para la sostenibilidad energética San Roque, 20 de julio de 2011 Iluminación Sostenible Francisco Llorens Iborra Dpto. Ingeniería Eléctrica, EPS de Algeciras, Universidad de Cádiz Grupo de investigación Tecnologías Eléctricas Sostenibles y Renovables (TESYR) francisco.llorens@uca.es

2 1. Introducción. 4. Magnitudes utilizadas en iluminación. en iluminación. 7. Medidas de ahorro en interior de edificios. 8. Medidas de ahorro en iluminación exterior.

3 Introducción Objetivos del curso: Necesidad de un uso más racional y eficiente de la energía. Medidas y técnicas de ahorro y eficiencia energética. : Mantenimiento de la calidad visual para cada actividad. Reducción de costes económicos. Reducción de contaminantes atmosféricos.

4 Introducción Cuánto estoy consumiendo? Es excesivo? Puedo disminuir el consumo sin pérdida de calidad? Hay alguna normativa que me imponga el ahorro o que indique cuándo una instalación es eficiente? Soy consciente de los perjuicios de un consumo excesivo? Cómo puedo aumentar la eficiencia de una instalación? Cómo puedo reducir el consumo?

6 Consumo en iluminación Consumo eléctrico anual de los hogares: 4000 kwh Consumo en iluminación: 7 18%

7 Consumo en iluminación Coste económico anual por hogar: Coste del kwh: 0,14 /kwh Consumo eléctrico: 4000 kwh Consumo en iluminación: 7 18% Si 18%

8 Consumo en iluminación Coste medioambiental anual por hogar: Coste del kwh (Sevillana Endesa 2010): 0,39 kgco2 Consumo eléctrico: 4000 kwh Consumo en iluminación: 7 18% 109 kgco2 Si 18% 281 kgco2

10 Normativa de aplicación Código Técnico de la Edificación: Documento Básico HE3 Eficiencia Energética de las instalaciones de Iluminación (2006) Objetivos: Instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de los usuarios. Eficaces energéticamente (VEEI). Sistema de control para el encendido y apagado. Sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural. Plan de mantenimiento.

11 Normativa de aplicación Real Decreto 1890/2008 Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior (2008). Objetivos: Desarrollo del Plan de Ahorro y Eficiencia Energética Mejora de la eficiencia de las instalaciones de alumbrado exterior. Compatibilizar la actividad industrial con la protección del medio ambiente

13 Magnitudes de Iluminación Flujo luminoso (Ф) Iluminancia (E) Luminancia (L) Rendimiento luminoso (є) Factor de mantenimiento (fm) Factor de utilización (fu)

14 Magnitudes de Iluminación Flujo luminoso (Ф) Energía luminosa radiada por la lámpara (lumen) Iluminancia (E) Flujo luminoso por unidad de área de la superficie iluminada (lux) Luminancia (L) Intensidad luminosa unidad de superficie reflejada por la misma superficie en la dirección del ojo del observador (cd/m2)

15 Magnitudes de Iluminación Niveles de iluminancia recomendadas según actividad Criterio de uso E (lux) Local Solamente para visitas breves y esporádicas Almacenes, estacionamientos de locales, salas de máquinas, basuras o contadores. Locales no utilizados continuamente para trabajar Vestíbulos, escaleras, ascensores, pasillos, salas de espera, vestuarios, aseos, cocinas en viviendas, etc. Trabajos con requerimientos visuales limitados Oficinas, aulas, grandes cocinas, estaciones de servicio, gimnasios, salas de lectura, reuniones, etc. Trabajos con requerimientos visuales normales Laboratorios, salas de contabilidad, mecanografía, cálculo, aulas para trabajos manuales, dibujo, etc. Trabajos con requerimientos visuales elevados Salas de delineación, locales industriales para trabajos de precisión.

16 Magnitudes de Iluminación Niveles de luminancia e Iluminancia recomendadas según tipo vía. Tipo de vía Lm (cd/m2) Em (lux) de alta velocidad (A) 0,75 2,00 De velocidad moderada (B) 0,30 1,50 Carriles bici (C) 5 15 De baja velocidad (D) 5 25 Vías peatonales (E) 5 25

17 Magnitudes de Iluminación Rendimiento o eficacia luminosa (ε) Cociente entre el flujo luminoso emitido por la lámpara y la potencia eléctrica absorbida (lm/w). La energía perdida se transforma en calor y en radiación no visible.

18 Magnitudes de Iluminación

19 Magnitudes de Iluminación Etiquetado energético de lámparas Muestra la clasificación energética de la lámpara. Clasificación según su rendimiento. Fluorescentes y compactas: Case A y B. Halógenas: Cy D. Incandescentes: E y F.

20 Magnitudes de Iluminación Factor de mantenimiento (fm) Modela el envejecimiento y la suciedad Valores: 0,6 a 0,8 Factor de utilización (fu, η) Cociente entre el flujo luminoso que llega a la superficie y el emitido por la lámpara. Valores: 0,4 a 0,7

22 Lámparas y luminarias Lámpara incandescente Alumbrado doméstico y señalización. Zonas de alta temperatura. Lámpara halógena Excelente reproducción cromática. Alumbrado decorativo.

23 Lámparas y luminarias Lámpara fluorescente Oficinas, edificios públicos e industria. Buen rendimiento energético. Lámpara fluorescente compacta Sustituye a la lámpara incandescente. Viviendas, hoteles, oficinas,.. Buen rendimiento energético.

24 Lámparas y luminarias Lámpara de vapor de mercurio Alto rendimiento luminoso. Naves industriales, proyectores y alumbrado vial. Lámpara halogenuros metálicos Vida útil elevada. Buena reproducción de color.

25 Lámparas y luminarias Lámpara de vapor de sodio baja presión Vida útil muy elevada. Baja calidad de reproducción cromática. Iluminación viales. Lámpara de vapor de sodio alta presión Mejora la reproducción cromática. Empeora el rendimiento. Alumbrado vial. Exterior de industrias

26 Lámparas y luminarias Lámpara de inducción Vida útil muy elevada. Buena reproducción cromática. Buen rendimiento energético. Led (semiconductor encapsulado) Vida elevada. Encendido instantáneo. Bajo consumo. Coste inicial elevado.

27 Lámparas y luminarias Luminarias Lámpara. Armadura. Equipo eléctrico. Difusores. Reflectores. Filtros.

29 Eficiencia Energética Alumbrado Interior Valor de Eficiencia Energética en la Instalación (VEEI) Definido en CTE HE3:

30 Eficiencia Energética Valores límite de Eficiencia Energética de la Instalación

31 Eficiencia Energética Ejemplo de aplicación del VEEI en un aula Sea un aula de superficie: S= 80 m2 Iluminancia media en servicio (CTE HE3): Em=500 lux VEEI máximo permitido (CTE HE3): VEEI=4,0 P max = 1600 W

32 Eficiencia Energética Alumbrado Exterior Eficiencia Energética de una instalación de alumbrado (ε). Definido en RD :

33 Eficiencia Energética Otra forma de reescribir la Eficiencia Energética de una instalación de alumbrado (ε).

34 Eficiencia Energética Eficiencia energética: Alumbrado vial funcional Eficiencia energética: Alumbrado vial ambiental

35 Eficiencia Energética Clasificación energética de las instalaciones de alumbrado A través del Índice de Eficiencia Energética

36 Eficiencia Energética Clasificación energética de las instalaciones de alumbrado

38 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Instalación energéticamente eficiente Dada un espacio y su uso, está definido: Superficie (S) y Iluminancia (E) El CTE HE3 limita el valor máximo de VEEI: VEEI max Para que la instalación sea eficiente debo conseguir un VEEI inferior al valor límite:

39 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Disminuir la Potencia consumida por la lámpara sin disminuir el flujo proporcionado por la lámpara Lámparas con elevado rendimiento. Calificación energética A.

40 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Aumentar la Iluminancia Media en servicio E: viene definido por el tipo de uso. fm: Aumentar el factor de mantenimiento. Mantenimiento adecuado de las luminarias fu: Aumentar el factor de utilización Distancia adecuada luminaria al plano trabajo. Colores claros para mejorar índice reflexión

41 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Ejemplo para una estancia con colores oscuros Techo: Madera clara (52%) Paredes: Rosa (22%) Suelo: Madera oscura (15%) Iluminación media: 366 lux

42 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Ejemplo para una estancia con colores claros Techo: blanco perla (85%) Paredes: Marfil (75%) Suelo: Mármol (68%) Iluminación media: 639 lux 366 lux a 639 lux: Aumento del 75%

43 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Apagar el alumbrado cuando no se utiliza Cada zona dispondrá de: Sistema de encendido y apagado manual, o Sistema de control Zonas de uso esporádico. Control de encendido automático Sistema de temporización

44 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones interiores Aprovechamiento de la luz natural. Regulación del nivel de iluminación. Complementan la iluminación requerida en función del aporte natural. Sobre la primera línea de luminarias situadas a <3m de la ventana.

46 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones exteriores Instalación energéticamente eficiente Dada un espacio y su uso, está definido: Superficie (S) y Iluminancia (E) El CTE HE3 limita el valor máximo de VEEI: ε min Para que la instalación sea eficiente debo conseguir una ε superior al valor límite:

47 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones exteriores Alumbrado festivo y navideño No se establece límite de potencia instalada. Si su duración es inferior a 100 horas anuales.

48 Medidas Ahorro y Eficiencia Energética en instalaciones exteriores Niveles de iluminación reducidos A partir de ciertas horas de la noche. Deberá reducirse el nivel de iluminación. Para instalaciones > 5 kw. Salvo por razones de seguridad justificada.

49 Campañas institucionales de Ahorro y Eficiencia Energética Andalucía A + : Incentivos al ciudadano para el ahorro energético y las energías renovables (hasta 30/12/2014) Hasta un máximo del 60%. Mejoras energéticas en la iluminación de la vivienda con coste superior a los Ahorro en alumbrado exterior.

50 Campañas institucionales de Ahorro y Eficiencia Energética Reparto de bombillas de bajo consumo (fin del 2010) Consumen un 80% menos que las incandescentes. Duran entre 6 y 8 veces más.

52 Conclusiones Aparece el concepto de eficiencia energética de una instalación de alumbrado: Interior: 2006 y Exterior: Uso de lámparas de clase energética A. Uso de colores claros y luz natural para mejorar el rendimiento. Utilización sólo cuando se necesite. Además de la normativa es necesaria conciencia social.

53 XXXI Cursos de Verano de la Universidad de Cádiz en San Roque Seminario C04: Medidas para la sostenibilidad energética San Roque, 20 de julio de 2011 Muchas gracias por su atención Francisco Llorens Iborra