INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL TESIS

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS INGENIERÍA ELÉCTRICA PROPUESTA DE OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DE LA UNIDAD DE INFORMÁTICA DE LA ESIME ZACATENCO LA ISLA IMPLEMENTANDO UN SISTEMA FOTOVOLTAICO TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO ELECTRICISTA PRESENTAN: JONATHAN JESÚS NAVA FIGUEROA ASESOR METODOLÓGICO M en C. CARLOS TEJADA MARTÍNEZ MÉXICO D. F., MAYO 2013

Resumen En esta tesis se presenta un análisis de cómo puede ser optimizado el sistema de iluminación actual del sistema de alumbrado de la Unidad de Informática de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, zona Zacatenco, conocida también como La Isla. Dicho análisis se realizó con el objetivo de tener los niveles de iluminación establecidos en las normas vigentes, utilizando luminarias de tecnología LED. Para la realización de este estudio, se utiliza el programa DIALux, en el cual se realizara la simulación de la distribución del flujo luminoso dentro de las instalaciones de la Unidad de Informática, así como el consumo energético del sistema de iluminación, haciendo además una comparativa entre luminarias de lámparas fluorescentes y luminarias de tecnología LED. Complementario a esto se diseña un sistema de generación fotovoltaico, para alimentar el sistema de iluminación de forma autónoma, dentro del cual se realiza el cálculo del número de paneles requeridos para alimentar la iluminación de la Unidad de Informática, así como el cálculo de los elementos que integran el sistema fotovoltaico, siendo estos: regulador, banco de baterías e inversor.

INDICE GENERAL Glosario... vii Planteamiento del Problema... ix Justificación... xi Limitaciones... xi Alcances... xi Objetivos... xii Objetivo General... xii Objetivos Particulares... xii Hipótesis... xiii Sistemas de Iluminación 1.1 Introducción... 15 1.2 Luz... 15 1.3 Fuentes de Luz... 16 1.3.1 Luz Natural... 17 1.3.2 Luz Artificial... 17 1.4 Sistemas de iluminación... 17 1.5 Tipos de Lámparas... 18 1.5.1 Lámparas Incandescentes... 19 1.5.2 Lámparas Fluorescentes... 19 1.5.3 Lámparas de Vapor de Mercurio... 20 1.5.4 Lámpara de Aditivos Metálicos... 20 1.5.6 Lámparas de Vapor de Sodio... 21 1.6 Lámparas LED... 23 1.7 Niveles de Iluminación... 24 Generación fotovoltaica 2.1 Introducción... 27 2.2 Energía Solar... 27 2.3 Panel Fotovoltaico... 28 2.4 Principio de Funcionamiento... 29 2.5 Factores de Eficiencia... 31 ii

Diseño del sistema de iluminación 3.1 Introducción... 35 3.2 Normatividad aplicable... 36 3.2.1. NOM-025-STPS-2008; Condiciones de iluminación en centros de trabajo.... 36 3.2.2 NOM-007-ENER-2004; Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales... 38 3.3. Distribución de zonas de iluminación en la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco La Isla... 39 3.3.1 Selección de luminarias para salas de cómputo y oficinas (Zonas 1-8)... 42 3.3.2 Iluminación de pasillos, almacén bodega y sanitarios (Zonas 9-10)... 44 3.4. Herramienta de cómputo para el estudio luminotécnico de la unidad de informática La Isla.... 45 3.5. Diagrama de densidad lumínica y cónico de luminarias... 46 3.6 Cálculo de la iluminación de la unidad de informática utilizando el programa DIALux.... 48 3.6.1 Laboratorio de Diseño (Zona 1)... 48 3.6.2 Sala Intermedia (Zona 2)... 50 3.6.3 Jefatura/Laboratorio/Apoyo (UTE) (Zona 3)... 52 3.6.4 Server (Zona 4)... 54 3.6.5 Servicios (Zona 5)... 56 3.6.6 Pabellón tecnológico (Zona 6)... 58 3.6.7 Soporte técnico (Zona 7)... 60 3.6.8 Secretarial/Espera/Jefatura Unidad (Zona 8)... 62 3.6.9 Bodega/Almacén/Sanitarios (Zona 9)... 64 3.6.10 Pasillo (Zona 10)... 66 3.7 Distribución general de luminarias y flujo luminoso... 68 3.8 Tablero, circuitos derivados y selección de interruptores termomagnéticos... 69 3.8.1. Selección de termomagnético... 69 3.8.2 Cuadro de cargas... 70 3.9 Comparativa energética... 70 Diseño del sistema fotovoltaico 4.1 Introducción... 73 4.2 Nivel de radiación solar... 74 4.3 Estimación de uso de la carga del sistema de iluminación... 75 iii

4.4 Dimensionamiento de los componentes... 76 4.4.1 Paneles fotovoltaicos... 76 4.4.2 Calculo del número de paneles fotovoltaicos... 77 4.4.3 Topología de paneles solares... 78 4.4.4 Banco de baterías... 79 4.4.5 Reguladores de carga... 82 4.4.6 Inversor... 83 4.5 Resultados del cálculo de elementos del sistema fotovoltaico... 84 Conclusiones 5.1 Recomendaciones... 87 Referencias... 88 ANEXO A... 90 iv

INDICE DE FIGURAS Fig. 1.Espectro electromagnético... 16 Fig. 2. Gráfico de la geometría solar... 17 Fig. 3.Bombilla incandescente... 19 Fig. 4.Lámpara fluorescente... 20 Fig. 5.Lámpara de aditivos metálicos... 21 Fig. 6.Lámpara de vapor de sodio a alta presión... 22 Fig. 7.Lámpara de vapor de sodio a baja presión... 23 Fig. 8.Lámparas LED... 24 Fig. 9.Panel y célula fotovoltaicos... 29 Fig. 10.Elementos de un sistema fotovoltaico... 30 Fig. 11.Corte transversal de un panel fotovoltaico... 32 Fig. 12.Instalaciones de la Unidad de Informática de la ESIME Zacatenco... 35 Fig. 13.Plano estructural de la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco... 39 Fig. 14.Medición de los niveles actuales de iluminación... 40 Fig. 15.Luminario Smartform LED... 43 Fig. 16.Luminario LuxSpace Compact... 44 Fig. 17.Software DIALux versión 4.11... 45 Fig. 18.Diagrama de densidad lumínica... 46 Fig. 19.Diagrama cónico... 46 Fig. 20.Diagrama de densidad lumínica... 47 Fig. 21.Diagrama cónico... 47 Fig. 22.Niveles de intensidad luminosa en Zona 1... 48 Fig. 23.Ubicación luminarias Zona 1... 48 Fig. 24.Niveles de intensidad luminosa Zona 2... 50 Fig. 25.Ubicación luminarias Zona 2... 50 Fig. 26.Niveles de intensidad luminosa Zona 3... 52 Fig. 27.Ubicación luminarias Zona 3... 52 Fig. 28.Niveles de intensidad luminosa Zona 4... 54 Fig. 29.Ubicación luminarias Zona 4... 54 Fig. 30.Niveles de intensidad luminosa Zona 5... 56 Fig. 31.Ubicación luminarias Zona 5... 56 Fig. 32.Niveles de intensidad luminosa Zona 6... 58 Fig. 33.Ubicación luminarias Zona 6... 58 Fig. 34.Niveles de intensidad luminosa Zona 7... 60 Fig. 35.Ubicación luminarias Zona 7... 60 Fig. 36.Niveles de intensidad luminosa Zona 8... 62 Fig. 37.Ubicación luminarias Zona 8... 62 Fig. 38.Niveles de intensidad luminosa Zona 9... 64 Fig. 39.Ubicación luminarias Zona 9... 64 Fig. 40.Niveles de intensidad luminosa Zona 10... 66 Fig. 41.Ubicación luminarias Zona 10... 66 Fig. 42.Plano general de niveles de iluminación por zonas de estudio... 68 v

Fig. 43.Ubicación geográfica de La Isla... 73 Fig. 44.Topología de paneles fotovoltaicos... 79 Fig. 45.Topología banco de baterías... 82 Fig. 46. Diagrama unifilar... 85 INDICE DE TABLAS Tabla 1.Condiciones de iluminación en centros de trabajo... 37 Tabla 2.Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales... 38 Tabla 3.Zonas de la Unidad Computacional... 41 Tabla 4.Comparativa de luminarias... 43 Tabla 5.Resultados luminotécnicos Zona 1... 49 Tabla 6.Resultados luminotécnicos Zona 2... 51 Tabla 7.Resultados luminotécnicos Zona 3... 53 Tabla 8.Resultados luminotécnicos Zona 4... 55 Tabla 9.Resultados luminotécnicos Zona 5... 57 Tabla 10.Resultados luminotécnicos Zona 6... 59 Tabla 11.Resultados luminotécnicos Zona 7... 61 Tabla 12.Resultados luminotécnicos Zona 8... 63 Tabla 13.Resultados luminotécnicos Zona 9... 65 Tabla 14.Resultados luminotécnicos Zona 10... 67 Tabla 15.Comparativa energética... 71 Tabla 16.Niveles de radiación solar sobre la ubicación del proyecto... 74 Tabla 17.Calculo del consumo eléctrico... 75 vi

Glosario A-h: Amperes por hora. Batería: Dispositivo que almacena energía eléctrica, por medio de procedimientos electroquímicos, para devolverla posteriormente. Célula fotovoltaica: Dispositivo electrónico que transforma la energía luminosa en energía eléctrica. Eficiencia: Relación entre energía útil y energía invertida Fluorescencia: Tipo particular de luminiscencia, que caracteriza a las sustancias que son capaces de absorber energía en forma de radiaciones electromagnéticas y luego emitir parte de esa energía en forma de radiación electromagnética. Generación eléctrica: Consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Iluminación: Se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Inversor: Dispositivo que convierte corriente directa en alterna Irradiación solar: Conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. kwh/día: kilowatts-hora consumidos en un día. LED: Diodo emisor de luz, se refiere a un componente optoeléctrico pasivo. Lumen: Unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso. Luminaria: Dispositivos generadores de luz, responsable del control y la distribución de la luz. Lux: Es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la iluminancia o nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². vii

Luxómetro: Instrumento de medición que permite medir simple y rápidamente la iluminancia real de un ambiente. Panel fotovoltaico: Conjunto de células fotovoltaicas, que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. Potencia: Relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. Reflexión: Cambio de dirección de una onda magnética, que al estar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambia Topología: Se refiere al arreglo físico en el cual los dispositivos se interconectan entre sí. viii

Planteamiento del Problema Durante los últimos años, el ahorro y la forma de utilización de la energía eléctrica se han convertido en un tema de vital importancia para las sociedades del mundo, ya que debido a diversos factores, han provocado una mayor conciencia sobre el uso de la energía eléctrica. En México debido a múltiples factores, políticos, económicos y culturales, no se ha desarrollado un pleno interés entre sociedad y gobierno por el ahorro de energía y poco se ha incursionado en el desarrollo de tecnologías de generación de energía eléctrica alternas, entre ellas la generación a través de paneles fotovoltaicos. Uno de los principales problemas que se tiene, es la mala calidad en las instalaciones eléctricas y en los sistemas de iluminación, este mismo problema ha afectado a la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco mejor conocida como La Isla, además de la falta de mantenimiento a las instalaciones desde hace varios años han ocasionado que estas se deterioren y se vuelvan obsoletas. Por otra parte, el uso de sistemas fotovoltaicos para generación de electricidad es una práctica cada vez más común en el ámbito internacional. Durante los últimos 30 años el desarrollo tecnológico en este campo ha permitido una reducción de 95 % en el costo de los módulos fotovoltaicos comerciales, a la par de un incremento cercano al 200% en su eficiencia. Un dato que puede servir como referencia para dimensionar el nivel de penetración de esta tecnología en estos últimos años son los más de 1200 MW de potencia pico instalada a nivel mundial, con un crecimiento anual del orden de 16 %. Pero en México, al igual que en muchos otros países en desarrollo, el uso de los sistemas fotovoltaicos tiene una penetración y desarrollo aún incipiente. En busca de fortalecer el uso de energías alternas y como medio de ahorro de energía eléctrica además de un ahorro económico, se implementara un sistema de generación eléctrica fotovoltaico para alimentar el circuito de iluminación y con eso reducir el problema del consumo eléctrico. ix

El aprovechamiento máximo de la luz natural, junto con la aplicación de tecnologías eficientes de alumbrado y sistemas de control de la iluminación, permiten reducir el consumo de energía de este sistema entre un 15% y un 50%. Debido a lo anterior es necesario implementar nuevas formas de generación eléctrica para el uso cotidiano, en este caso se propone el uso de la energía solar, así como la implementación de sistemas de iluminación de bajo consumo y mayor eficiencia para la iluminar la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco. x

Justificación Los sistemas de iluminación mal diseñados y/o deteriorados por el tiempo, presentan diversas fallas, tanto en sus equipos como en su funcionamiento, es por eso que de sustituirse un sistema obsoleto o en mal estado y aplicando las nuevas tecnologías en alumbrado de bajo consumo, se tendrá un sistema de iluminación eficiente, sumado a estas mejoras, también se busca que el sistema sea alimentado independientemente de la red eléctrica, generando su propia electricidad a partir de la energía solar por medio de un sistema fotovoltaico, del cual, conociendo las limitaciones que presentan estos tipos de sistemas de generación actualmente, se buscara optimizar al máximo el sistema de iluminación y que estos tengan una baja demanda de energía para su óptimo funcionamiento y mediante esto compensar los bajos porcentajes de eficiencia que tienen hasta la fecha los sistemas de generación fotovoltaicos. Limitaciones Debido al poco desarrollo de la tecnología de generación fotovoltaica en nuestro país, implementar un sistema de este tipo es relativamente costoso, ya que los beneficios económicos se obtendrán al paso del tiempo. Alcances Se podrá conseguir un significativo ahorro en el uso de energía eléctrica y un beneficio económico (viéndose este reflejado con el paso del tiempo), así como un mejor sistema de iluminación, que brinde más comodidades a los usuarios del inmueble, sin dejar de lado los beneficios que se aportaran al medio ambiente al utilizar energía eléctrica generada de forma limpia. xi

Objetivos Objetivo General Optimizar el sistema de iluminación de la Unida de Informática de la ESIME Zacatenco, para que este sea de bajo consumo y mayor eficiencia, cumpliendo con las características que un sistema de alumbrado para un edificio de este tipo requiera, siendo a su vez alimentado de forma independiente por un sistema de generación de energía eléctrica fotovoltaico. Objetivos Particulares Rediseño del sistema de iluminación actual de la Unidad de Informática La Isla de la ESIME Zacatenco. Aplicación de nuevos equipos de iluminación para tener una mayor eficiencia en el alumbrado mediante un bajo consumo de energía. Implementación de un sistema fotovoltaico para generar la energía eléctrica necesaria con la cual se alimentara el circuito de iluminación implementado. xii

Hipótesis Debido a que día con día las nuevas tecnologías en materia de iluminación presentan elementos para el alumbrado siendo estos más eficientes empleando un bajo consumo energético, implementar estos en un nuevo sistema de iluminación para la Unidad de Informática La Isla de la ESIME Zacatenco, brindara un óptimo nivel de iluminación para realizar de forma adecuada las tareas que se realizan en esta unidad. A su vez, al considerar los avances en generación de electricidad a partir de energía solar, el implementar un sistema de generación eléctrica a base de paneles fotovoltaicos permitirá alimentar al sistema de iluminación antes mencionado para darle independencia de la red eléctrica, como lo que se obtendrá un sistema de iluminación autosustentable, de bajo consumo eléctrico y un alumbrado eficiente. xiii

CAPÍTULO I SISTEMAS DE ILUMINACIÓN En este capítulo se contemplan conceptos relacionados a la luz, los sistemas de iluminación y los elementos que integran dichos sistemas.

1 Sistemas de Iluminación 1.1 Introducción No es posible concebir el mundo actual sin el uso de la iluminación artificial. Durante este capítulo nos enfocaremos en conocer los elementos de los sistemas de iluminación, así como un poco sobre la luz y las fuentes que producen la misma, pudiendo ser de dos tipos, naturales o artificiales. Además nos centraremos en los tipos de luminarias más comúnmente utilizados en los sistemas de iluminación tanto tradicionales, como las nuevas tecnologías. Finalmente conoceremos las normas que detallan los niveles de iluminación requeridos en edificios públicos para llevar a cabo las diversas actividades que en estos se realizan. 1.2 Luz Recibe el nombre de luz la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano, aunque en un concepto más amplio incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. [1] 15

Fig. 1.Espectro electromagnético 1.3 Fuentes de Luz Se entiende por fuente de luz a aquellos cuerpos que la generan, ya sea producida por ellos mismos o por que la reflejan. En nuestro entorno existen diferentes tipos de luz, las cuales pueden ser naturales o artificiales. Así mismo se tienen las fuentes primarias, las cuales producen la luz por medio de procesos internos, por ejemplo el sol y son secundarias si estas producen la luz por reflexión como es el caso de la luna o de cualquier otra superficie que la refleje. La primera finalidad de una fuente de luz consiste en producirla y la eficacia con que una lámpara realiza este cometido se expresa en lúmenes emitidos por watts consumidos, relación llamada eficiencia luminosa. [2] 16

1.3.1 Luz Natural La luz natural también conocida como luz diurna o de día, es aquella producida por el sol, se tienen tres tipos de luz natural, las directas, indirectas y difusas. El sol determina las características esenciales de la luz natural disponible, el largo de los días y sus cambios estacionales, así como de los cambios de carácter que ocurren durante el día. Estas características de penden de los movimientos de la tierra, del ángulo de sus ejes y del ángulo de la superficie iluminada respecto al ángulo de incidencia del rayo de luz. [3] Fig. 2. Gráfico de la geometría solar 1.3.2 Luz Artificial Es aquella provista por fuentes artificiales que poseen una distribución espectral similar a la luz natural, estas fuentes pueden ser muy variadas, ya que van desde lámparas de gas y aceite, velas y en su mayoría son lámparas y luminarios eléctricos. Representa el 19% del consumo de electricidad mundial. [4] 1.4 Sistemas de iluminación Con el constante incremento por la conservación de la energía en los años recientes, se ha enfocado la atención en el consumo de energía y los métodos para reducir este. 17

Todas las actividades llevadas a cabo requieren iluminación: en casa, el transporte, la oficina, el comercio y la industria. Un sistema de iluminación es el conjunto de luminarias destinadas a proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo para la realización de actividades específicas. El objetivo de estos sistemas no es simplemente el proporcionar luz, si no permitir que las personas reconozcan fácil y claramente, sin error lo que ven, sin fatigar la vista. Todo esto dependerá del tipo de luminario utilizado para la iluminación del inmueble, entre los parámetros que sirven para definir una lámpara tenemos las características fotométricas: la intensidad luminosa, el flujo luminoso y el rendimiento o eficiencia. Además de estas, existen otros que nos informan sobre la calidad de la reproducción de los colores y los parámetros de duración de las lámparas. [5] 1.5 Tipos de Lámparas En la actualidad las fuentes de iluminación más populares son seis: lámparas incandescentes, fluorescentes, vapor de mercurio, aditivos metálicos y vapor de sodio (baja y alta presión). Todas estas lámparas con excepción de las incandescentes son lámparas de descarga de gas, lo que significa que la luz es creada a través de la excitación de los gases dentro de la lámpara. La eficiencia es determinada por la cantidad de luz, medida en lúmenes producidos por cada watt de energía requerida por la lámpara. Los lúmenes por watt (LPW) de varias fuentes de luz pueden variar considerablemente. [6] Actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías en equipos de iluminación, dando como resultado el uso de lámparas LED, lámparas que utilizan diodos emisores de luz como fuente luminosa. 18

1.5.1 Lámparas Incandescentes Las lámparas incandescentes es uno de los tipos más comunes de fuentes de luz, aun siendo esta la lámpara con la menor eficiencia (lúmenes por watt) y el menor tiempo de vida. La luz es producida en eta lámpara por el efecto Joule cuando el filamento es calentado hasta la incandescencia, siendo este una resistencia al flujo de la corriente eléctrica. El invento de la lámpara incandescente se le atribuye a Thomas Alva Edison. Fig. 3.Bombilla incandescente 1.5.2 Lámparas Fluorescentes Las lámparas fluorescentes se están convirtiendo en el tipo más común de fuente luminosa, es fácil distinguirlas por su diseño tubular, su operación consiste en un arco eléctrico producido entre dos electrodos, los cuales están separados dependiendo la longitud del tubo, la luz ultravioleta producida por el arco activa un revestimiento de fosforo en el interior de las paredes del tubo, causando que la luz sea producida. Las lámparas fluorescentes se caracterizan por estar formadas por un tubo cilíndrico, con casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. 19

Fig. 4.Lámpara fluorescente 1.5.3 Lámparas de Vapor de Mercurio Las lámparas de vapor de mercurio producen luz cuando la corriente eléctrica pasa a través de una pequeña cantidad de vapor de mercurio. La lámpara consiste en dos sobres de cristal, un sobre interno donde el arco es golpeado y uno por fuera o de protección. La lámpara de vapor de mercurio al igual que la fluorescente requiere un balastro diseñado para cada uso específico. 1.5.4 Lámpara de Aditivos Metálicos La lámpara de aditivos metálicos es muy similar en su construcción a la lámpara de vapor de mercurio, la mayor diferencia consiste en que esta lámpara contiene varios aditivos metálicos adicionalmente al vapor de mercurio. La eficacia de la lámpara de aditivos metálicos es de 1.5 a 2 veces la de la lámpara de vapor de mercurio. El aditivo metálico produce una relativa luz blanca igual o superior a la actualmente presentada por una lámpara de vapor de mercurio, para su 20

funcionamiento necesario un dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy elevadas (1500-5000 V). [6] Fig. 5.Lámpara de aditivos metálicos 1.5.6 Lámparas de Vapor de Sodio Alta Presión La lámpara de alta presión de vapor de sodio, es un tipo de lámpara de descarga de gas que usa vapor de sodio para producir luz, tiene la mayor eficacia de todas las lámparas utilizadas normalmente en interiores, esta produce luz cuando la electricidad pasa a través del vapor de sodio, la luz producida por este tipo de lámparas es una luz de color blanco-dorado. 21

Fig. 6.Lámpara de vapor de sodio a alta presión La lámpara de vapor de sodio a alta presión es una de las más utilizadas en el alumbrado público ya que proporciona una reproducción de los colores considerablemente mejor que la anterior, aunque no tanto como para iluminar algo que requiera excelente reproducción cromática. Baja Presión Esta es la lámpara de mayor eficiencia disponible actualmente, probé alrededor de 183 lúmenes por watt. La luz en esta lámpara es producida por un tubo arqueado en forma de U el cual contiene el vapor de sodio, su uso en interiores es severamente restringido, debido a que produce una monocromática luz amarilla. La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 180 lm/w). Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual, además de una buena percepción de contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la reproducción de colores y 22

el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos. [6] Fig. 7.Lámpara de vapor de sodio a baja presión 1.6 Lámparas LED Lámparas de bajo consumo LED suponen una alternativa ecológica de gran calidad a las bombillas incandescentes. Un LED (diodo de emisión de luz) es una fuente de luz que encaja perfectamente en un circuito eléctrico. Debido a que los LED se iluminan por el movimiento de los electrones en un material semiconductor, los LED no se queman, no se calientan y no utilizan sustancias peligrosas como el mercurio, además de ser reciclables. [7] La tecnología LED aporta la mejor eficiencia disponible para la conversión de energía eléctrica en luminosa. Con una eficiencia energética media de un 85% se pueden obtener más de 80 lúmenes por watt. La emisión de luz que proporcionan los LED es direccional, la luz blanca que producen los LED, permite la mejor reproducción cromática actualmente disponible. Colores intensos y claramente diferenciados. 23

Actualmente las lámparas de LED se pueden usar para cualquier aplicación comercial, desde el alumbrado decorativo hasta el de viales y jardines, presentado ciertas ventajas, entre las que destacan su considerable ahorro energético, arranque instantáneo, aguante a los encendidos y apagados continuos y su mayor vida útil. Fig. 8.Lámparas LED 1.7 Niveles de Iluminación La cantidad de luz que ilumina una superficie es medida en lúmenes por metro cuadrado, y cada tarea específica tiene valores recomendados de iluminación para llevarse a cabo y un cuarto en donde se realizan diversas tareas podría tener varios niveles de iluminación recomendados. Establecer los requerimientos de iluminación en las áreas de los centros de trabajo, para que se cuente con la cantidad de iluminación requerida para cada actividad visual, a fin de proveer un ambiente seguro y saludable en la realización de las tareas que desarrollen los trabajadores. [8] 24

La NOM-025-STPS-2008, Condiciones de iluminación en los centros de trabajo, indica los niveles de iluminación que deben incidir en el plano de trabajo, para cada tipo de tarea visual o área de trabajo. Precisar niveles de iluminación no es críticamente importante, pero igual de importante que la cantidad de luz, es la calidad de la misma, pocas son las personas capaces de percibir una diferencia mínima en la iluminación, pero la pobre calidad de la iluminación es muy fácil de aparentar para cualquiera y más aún si esta afecta su habilidad y confortabilidad para ver una tarea. Uno de los factores que afectan la calidad de un sistema de iluminación es el deslumbramiento, este tiene un gran impacto en la habilidad y comodidad para realizar alguna actividad. 25

CAPÍTULO II GENERACIÓN FOTOVOLTAICA En este capítulo se presenta la definición de la generación fotovoltaica, así como los elementos que integran un sistema de generación solar.

2 Generación fotovoltaica 2.1 Introducción El uso de sistemas fotovoltaicos para generación de electricidad es una práctica cada vez más común en el ámbito internacional. Durante los últimos 30 años el desarrollo tecnológico en este campo ha permitido una reducción de 95 % en el costo de los módulos fotovoltaicos comerciales, a la par de un incremento cercano al 200% en su eficiencia. [9] Es por eso que durante este capítulo nos adentraremos en esta forma de generación de energía eléctrica, a partir de la energía solar, ya que en busca de nuevas fuentes de energía limpia, esta sin duda puede ser una de las opciones con una mejor perspectiva de desarrollo. En México, al igual que en muchos otros países en desarrollo, el uso de los sistemas fotovoltaicos tiene una penetración y desarrollo aún incipiente. 2.2 Energía Solar La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. Desde su surgimiento se clasifico como la solución perfecta para las necesidades energéticas de todos los países debido a su universalidad y acceso gratuito ya que, como se ha mencionado anteriormente, proviene del sol. Para los usuarios el gasto está en el proceso de instalación del equipo solar. Este gasto, con el paso del tiempo, es cada vez menor por lo que no nos resulta raro ver en la mayoría de las casas las placas instaladas. Podemos decir que no contamina y que su captación es directa y de fácil mantenimiento. 27

Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde, si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy. La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación. La potencia de la radiación varía según el momento del día; las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiación. 2.3 Panel Fotovoltaico También conocido como panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad. [9] Los paneles fotovoltaicos: están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía luminosa produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente. 28

Fig. 9.Panel y célula fotovoltaicos Los paneles fotovoltaicos, además de producir energía que puede alimentar una red eléctrica terrestre, pueden emplearse en vehículos eléctricos y barcos solares. En 2005 el problema más importante con los paneles fotovoltaicos era el costo, que ha estado bajando hasta 3 o 4 dólares por watt. El precio del silicio usado para la mayor parte de los paneles ahora está tendiendo a subir. Esto ha hecho que los fabricantes comiencen a utilizar otros materiales y paneles de silicio más delgados para bajar los costos de producción. Debido a economías de escala, los paneles solares se hacen menos costosos según se usen y fabriquen más. A medida que se aumente la producción, los precios continuarán bajando en los próximos años. 2.4 Principio de Funcionamiento Los paneles o módulos fotovoltaicos (llamados comúnmente paneles solares, aunque esta denominación abarca otros dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (electricidad solar). El parámetro estandarizado para 29

clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son: Radiación de 1000 W/m² Temperatura de célula de 25 C (no temperatura ambiente). Las principales componentes de un sistema fotovoltaico conectado a la red son: el arreglo fotovoltaico, que es el elemento encargado de transformar la luz del sol en electricidad; y un elemento acondicionador de la potencia producida (un inversor c.d./c.a.), cuya función es adecuar la energía generada por el arreglo a las características eléctricas de la red para su conexión a ésta. Fig. 10.Elementos de un sistema fotovoltaico Silicio cristalino y Arseniuro de galio son la elección típica de materiales para celdas solares. Los cristales de Arseniuro de galio son creados especialmente para uso fotovoltaico, mientras que los cristales de Silicio están disponibles en lingotes estándar más baratos producidos principalmente para el consumo de la 30

industria microelectrónica. El Silicio poli cristalino tiene una menor eficacia de conversión, pero también menor coste. [10] Funcionan por medio del Efecto Fotoeléctrico (también conocido como efecto fotovoltaico) a través del cual la luz solar se convierte en electricidad sin usar ningún proceso intermedio. Los dispositivos donde se lleva a cabo la transformación de luz solar en electricidad se llaman Generadores Fotovoltaicos y a la unidad mínima en la que se realiza dicho efecto Celdas Solares, que al conectarse en serie y/o paralelo se forman los paneles fotovoltaicos.[11] Los paneles fotovoltaicos se dividen en: Cristalinas Monocristalinas: Se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada). Policristalinas: Cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas. Amorfas: Cuando el silicio no se ha cristalizado. Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior. 2.5 Factores de Eficiencia La eficiencia es el parámetro por excelencia en la tecnología y uno de los más importantes en la generación fotovoltaica. Sin embargo hay mucha confusión al respecto en este punto, por la mala interpretación de este parámetro. 31

Muchas veces en la elección de módulos, simplemente se compara el valor de la eficiencia, sin tener en cuenta el resto de parámetros de la instalación. Por ejemplo, sobre dos placas de 180 W, se prefiere una placa de 16% de eficiencia a otra del 14%, aunque las dos placas vayan a producir lo mismo, 180 W. [12] Sin embargo, la eficiencia debe ser entendida como la cantidad de potencia en watts que da la placa, por m 2 de superficie, esto es, un índice de densidad energética. Sin embargo cuando no hay problemas de terreno el parámetro de la eficiencia no tiene sentido, pudiendo elegirse una placa de eficiencia inferior con el ahorro económico correspondiente. Fig. 11.Corte transversal de un panel fotovoltaico Las características eléctricas de los paneles solares, incluyen numerosos parámetros, por citar algunos, incluye el tipo de célula y número, así como su interconexión. Caja de conexiones, tipo y grado IP de protección, la potencia nominal, máxima y mínima garantizada, el voltaje de circuito abierto, intensidad de cortocircuito, corriente y tensión máxima de potencia y tensión máxima del sistema interconectado. También el fusible, diodos bypass, cableado de conexión y 32

longitud, los conectores y tipo, eficiencia del panel, la tolerancia de la potencia máxima y los coeficientes de temperatura. La medida más interesante es la eficiencia del panel, o qué porcentaje de energía de la luz que incide en el panel se convierte en electricidad. La eficiencia de la célula solar no es igual a la eficiencia del panel. La eficiencia del panel es generalmente de 1 a 3% inferior a la eficiencia de células solares debido a la reflexión de vidrio, marco de sombra, las temperaturas más altas, etc. [13] Una segunda medida del rendimiento es la tolerancia de potencia, que indica el rango de potencia nominal. La tercera medida importante es el rendimiento de los coeficientes de temperatura que muestran cómo los resultados del panel seguirán los cambios de temperatura. 33

CAPÍTULO III SISTEMAS DE ILUMINACIÓN En este capítulo se realizara el diseño del sistema de iluminación, se determinara el número de luminarias necesario para los niveles de iluminación establecidos, se determinara la potencia total del sistema, así como una comparativa entre luminarias LED y fluorescentes.

3 Diseño del sistema de iluminación 3.1 Introducción A lo largo de este capítulo se realizara el diseño y descripción del nuevo sistema de iluminación para la Unidad de Informática La Isla, utilizando equipos de bajo consumo, de tecnología LED, apegándose a la normatividad aplicable, para obtener los niveles de iluminación requeridos para la correcta realización de las tareas que se desarrollen dentro del inmueble. La figura 12 muestra las condiciones poco favorables en las que se encontró el sistema de alumbrado dentro de las instalaciones de La Isla, entre lo que se puede observar, destaca el insuficiente número de luminarias y el mal estado en que estas se encuentran. Fig. 12.Instalaciones de la Unidad de Informática de la ESIME Zacatenco Para el desarrollo de este proyecto de iluminación, se necesitó la recopilación de una serie de datos, para definir las características que requería el proyecto. 35

3.2 Normatividad aplicable 3.2.1. NOM-025-STPS-2008; Condiciones de iluminación en centros de trabajo. El nivel de iluminación es quizá la característica más importante a considerar al realizar un proyecto de iluminación, ya que de esto dependerá que las tareas visuales se puedan realizar a plenitud, con eficiencia y sobre todo seguridad, es que debemos tomar en cuenta las tareas que se desarrollaran en las distintas zonas del inmueble, el detalle que estas requieren y la velocidad con que deben ser realizadas, así como el tiempo durante el cual será realizada dicha tarea, con el fin de evitar fatiga visual. Los niveles de Iluminación que con los que se deberá cumplir se encuentran establecidos en la NOM-025-STPS-2008; Condiciones de iluminación en centros de trabajo, emitida por la Secretaria del Trabajo y Previsión Social. [8] A continuación se muestra en la tabla 1 los niveles mínimos de iluminación para centros de trabajo donde se puede observar que para el caso de salas de computo se requiere un nivel de 500 lx y para talleres de alta precisión se requiere un nivel de 750 lx. 36

Tabla 1.Condiciones de iluminación en centros de trabajo Tarea Visual del Puesto de Trabajo En exteriores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos. Área De Trabajo Niveles Mínimos de Iluminación (Lux) Áreas generales exteriores: patios y estacionamientos. 20 En interiores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos. En interiores. Requerimiento visual simple: inspección visual, recuento de piezas, trabajo en banco y máquina. Áreas generales interiores: almacenes de poco movimiento, pasillos, escaleras, estacionamientos cubiertos, labores en minas subterráneas, iluminación de emergencia. Áreas de circulación y pasillos; salas de espera; salas de descanso; cuartos de almacén; plataformas; cuartos de calderas Áreas de servicios al personal: Almacenaje rudo, recepción y despacho, casetas de vigilancia, cuartos de compresores y pailería. 50 100 200 Distinción moderada de detalles: ensamble simple, trabajo medio en banco y máquina, inspección simple, empaque y trabajos de oficina. Distinción clara de detalles: maquinado y acabados delicados, ensamble e inspección moderadamente difícil, captura y procesamiento de información, manejo de instrumentos y equipo de laboratorio. Talleres: áreas de empaque y ensamble, aulas y oficinas. Talleres de precisión: salas de cómputo, áreas de dibujo, laboratorios. 300 500 Distinción fina de detalles: maquinado de precisión, ensamble e inspección de trabajos delicados, manejo de instrumentos y equipo de precisión, manejo de piezas pequeñas. Alta exactitud en la distinción de detalles: ensamble, proceso e inspección de piezas pequeñas y complejas y acabado con pulidos finos. Talleres de alta precisión: de pintura y acabado de superficies, y laboratorios de control de calidad. 750 Áreas de proceso: ensamble e inspección de piezas complejas y acabados con pulido fino. 1,000 Alto grado de especialización en la distinción de detalles. Áreas de proceso de gran exactitud. 2,000 37

3.2.2 NOM-007-ENER-2004; Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales Otra norma que se utilizó en el diseño de este proyecto fue la NOM-007-ENER- 2004, de donde se obtienen los valores de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) con los que se debe cumplir en sistemas de alumbrado interior. [14] En la tabla 2 se muestran los niveles máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado en donde se observa que para el caso de oficinas no debe exceder los 14 W/m 2 y en escuelas no debe ser mayor a 16 W/m 2. Tabla 2.Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales Tipo de edificio DPEA (W/m 2 ) Oficinas Oficinas 14 Escuelas y demás centros docentes Escuelas o instituciones educativas 16 Bibliotecas 16 Establecimientos comerciales Tiendas de auto servicio, departamentales y de especialidades 20 Hospitales Hospitales, sanatorios y clínicas 17 Hoteles Hoteles 18 Moteles 22 38

3.3 Distribución de zonas de iluminación en la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco La Isla El proyecto consiste en el diseño del sistema de iluminación de la isla. A continuación se presenta el plano arquitectónico de la unidad, donde se muestran las diferentes zonas en las cuales se encuentra seccionada la Unidad Computacional, para realizar el estudio luminotécnico y así decidir la óptima ubicación de las luminarias dentro de cada zona. Fig. 13.Plano estructural de la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco 39

A fin de realizar la distribución de luminarias el inmueble se dividió en 10 zonas y se consideró la NOM-025-STPS-2008 para seleccionar los niveles mínimos de iluminación para cada una de las mismas. Previamente a la realización del estudio luminotécnico y como se muestra en la figura 14 se utilizó un luxómetro para la medición de los niveles actuales de iluminación que se presentan en las diferentes zonas de análisis de la Unidad Computacional. Fig. 14.Medición de los niveles actuales de iluminación Con estas mediciones se pudo comprobar que los niveles de iluminación que actualmente presenta la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco se encuentran por debajo del mínimo establecido en la NOM-025-STPS-2008, en algunos casos las lecturas son muy inferiores al mínimo requerido. En la tabla 3 se muestran las dimensiones (largo, ancho y altura) así como el nivel de iluminación actual y el nivel mínimo requerido por zona. 40

Tabla 3. Zonas de la Unidad Computacional 1 Zona Laboratorio de diseño Ancho [m] Largo [m] Altura [m] Nivel de iluminación actual [lx] Nivel de Iluminación Mínimo [lx] 7.10 10.70 2.60 215 500 2 Sala intermedia 7.10 10.70 2.60 175 500 3 Jefatura/Laboratorio /Apoyo (UTE) 7.10 10.70 2.60 295 500 4 Server 2.60 6.25 2.60 250 300 5 Servicios 2.60 6.25 2.60 280 300 6 Pabellón tecnológico 7.00 5.30 2.60 240 500 7 Soporte técnico 4.40 8.00 2.60 215 750 8 Secretarial/Espera /Jefatura Unidad 9.90 8.00 2.60 230 500 9 Bodega/Almacén /Sanitarios 2.65 6.15 2.60 40 50 10 Pasillo 16.20 8.00 2.60 127 100 Como se puede apreciar en la tabla anterior, únicamente el área de los pasillos, se encuentra dentro de los niveles de iluminación establecidos por norma. 41

3.3.1 Selección de luminarias para salas de cómputo y oficinas (Zonas 1-8) Para la selección de las luminarias a instalar en las zonas de; Laboratorio de diseño, Sala Intermedia, Jefatura/Laboratorio/Apoyo (UTE), Server, Servicios, Pabellón Tecnológico, Soporte Técnico, Secretarial/Espera/Jefatura Unidad se consideraron tres tipos de lámparas: lámpara tubular fluorescente promedio, lámpara LUMIX T8 de OSRAM, y lámpara de tecnología LED, Smartform LED de PHILIPS. Para este proyecto se seleccionó la luminaria Smartform LED debido a su menor consumo de energía, eficiencia, equipos más ligeros, mayor tiempo de vida y tipo de montaje. En la tabla 4 se muestra la comparación entre las tres luminarias consideradas. Donde se observa que la potencia de la luminaria de tecnología LED, es menor a las luminarias fluorescentes considerando que por gabinete se utilizan de 2 a 4 tubos fluorescentes, con lo cual una luminaria formada por 2 tubos T8 Slimline por lo que tendría una potencia total de 64 W por luminaria. Por otra parte podemos observar que el tiempo de vida útil de las luminarias LED puede prolongarse hasta por 50000 horas, al ser empleadas al 70% del flujo luminoso, esto puede lograrse fácilmente aprovechando la luz diurna y utilizando el sensor de luz ACTILUME, el cual es capaz de regular el flujo luminoso de la luminaria para prolongar su tiempo de vida. Además las luminarias LED están libres de mercurio, con lo que no se daña el medio ambiente ni se pone en riesgo a la salud. 42

Tabla 4.Comparativa de luminarias Smartform LED LUMIX T8 T8 Slimline Potencia* (W) 47 58 2x32 Flujo luminoso (Lm) 3700 5200 2x2950 Vida Útil (hrs) 30000** 20000 20000 Balastro No Si Si Mercurio No Si Si *Potencia para una sola lámpara, luminarias fluorescentes incluyen de 2 a 4 lámparas. **Hasta 50000 hrs al 70% del flujo luminoso. La Smartform LED BBS464 de la marca PHILIPS es una luminaria que por ser de alta eficiencia, diseñada para adaptarse a una amplia variedad de techos, además de poseer un novedoso sistema de control de iluminación, así como un muy prolongado tiempo de vida se recomienda para este tipo de proyectos de iluminación en interiores. En la figura 15, se puede observar el diseño del módulo Smartform LED, dimensiones de 60x60cm e instalación empotrada. Fig. 15.Luminario Smartform LED 43

3.3.2 Iluminación de pasillos, almacén bodega y sanitarios (Zonas 9-10) Por otra parte para las zonas de tránsito y servicios generales (almacén y sanitarios) se opta por un tipo de luminario distinto, igualmente basado en tecnología LED, de la familia LuxSpace Compact, la BBS490 de PHILIPS, debido a su eficiencia, posibilitando una eficiente iluminación general de espacios con un consumo reducido permitiendo considerables ahorros de energía. De instalación empotrable y con un diámetro de 21 cm, como se muestra en la figura 16, se convierte en la elección óptima para iluminar este tipo de zonas. Fig. 16.Luminario LuxSpace Compact Los datos técnicos de ambas luminarias se muestran en el anexo A: 44

3.4. Herramienta de cómputo para el estudio luminotécnico de la unidad de informática La Isla. Para la realización del estudio luminotécnico de las distintas zonas en que fue seccionada la Unidad Computacional de la ESIME Zacatenco, se apoyó en el uso del software computacional DIALux, desarrollado por DIAL GmbH, en su versión 4.11, el cual nos permite realizar los cálculos de distribución de luminarias y niveles de iluminación en forma precisa [15]. Fig. 17.Software DIALux versión 4.11 Para el estudio luminotécnico, se le proporcionaron los siguientes datos al paquete computacional de DIALux: Dimensiones de las zonas (largo, ancho y altura). Altura del plano útil. Porciento de reflexión de suelo, techo, paredes, puertas y ventanas. Modelos de luminarias a utilizar. Los resultados obtenidos de este análisis, presentados zona por zona, fueron los siguientes: Nivel de intensidades lumínicas. Valor de eficiencia energética. Flujo luminoso total. Potencia total. Factor de mantenimiento. Numero de luminarias utilizadas. Plano de distribución de luminarias. 45

3.5. Diagrama de densidad lumínica y cónico de luminarias Enseguida se presentan los diagramas de densidad lumínica y cónico de ambos modelos de luminarias utilizadas, en los cuales se puede apreciar el valor de la intensidad en candelas de las circunferencias concéntricas así como los niveles de intensidad luminosa dependiendo el diámetro cónico. Luminaria: PHILIPS BBS464 W60L60 Fig. 18.Diagrama de densidad lumínica Fig. 19.Diagrama cónico 46

Luminaria: PHILIPS BBS490 Fig. 20.Diagrama de densidad lumínica Fig. 21.Diagrama cónico 47

3.6 Cálculo de la iluminación de la unidad de informática utilizando el programa DIALux. 3.6.1 Laboratorio de Diseño (Zona 1) En la figura 22 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 1, a su vez en la figura 23 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 22.Niveles de intensidad luminosa en Zona 1 Fig. 23.Ubicación luminarias Zona 1 48

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 5. Tabla 5.Resultados luminotécnicos Zona 1 Flujo luminoso total: 55500 lm Potencia total: 705.0 W Factor mantenimiento: 0.67 Superficie [%] E m [lx] E min E max [lx] E min / [lx] E m Plano útil / 581 298 676 0.513 Suelo 50 554 334 656 0.602 Techo 76 232 78 292 0.337 Paredes (5) 79 312 158 445 / Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 15 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W 3700 3700 47.0 Total: 55500 Total: 55500 705.0 Valor de eficiencia energética: 9.26 W/m² = 1.59 W/m²/100 lx (Base: 76.16 m²) 49

3.6.2 Sala Intermedia (Zona 2) En la figura 24 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 2, a su vez en la figura 25 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 24.Niveles de intensidad luminosa Zona 2 Fig. 25.Ubicación luminarias Zona 2 50

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 6. Tabla 6.Resultados luminotécnicos Zona 2 Flujo luminoso total: 55500 lm Potencia total: 705.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 556 215 696 0.388 Suelo 50 501 207 643 0.414 Techo 76 147 52 213 0.357 Paredes (4) 12 246 93 399 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 64 x 64 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 15 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 55500 Total: 55500 705.0 Valor de eficiencia energética: 9.20 W/m² = 1.65 W/m²/100 lx (Base: 76.64 m²) 51

3.6.3 Jefatura/Laboratorio/Apoyo (UTE) (Zona 3) En la figura 26 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 3, a su vez en la figura 27 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 26.Niveles de intensidad luminosa Zona 3 Fig. 27.Ubicación luminarias Zona 3 52

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 7. Tabla 7.Resultados luminotécnicos Zona 3 Flujo luminoso total: 55500 lm Potencia total: 705.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 687 331 804 0.481 Suelo 50 653 391 772 0.599 Techo 76 273 105 344 0.385 Paredes (4) 79 366 185 526 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 64 x 64 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 15 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 55500 Total: 55500 705.0 Valor de eficiencia energética: 9.21 W/m² = 1.34 W/m²/100 lx (Base: 76.59 m²) 53

3.6.4 Server (Zona 4) En la figura 28 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 4, a su vez en la figura 29 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 28.Niveles de intensidad luminosa Zona 4 Fig. 29.Ubicación luminarias Zona 4 54

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 8. Tabla 8.Resultados luminotécnicos Zona 4 Flujo luminoso total: 7400 lm Potencia total: 94.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Pano útil / 391 227 533 0.581 Suelo 50 340 237 393 0.696 Techo 76 147 74 171 0.504 Paredes (4) 79 211 98 306 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 64 x 32 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 2 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 7400 Total: 7400 94.0 Valor de eficiencia energética: 5.79 W/m² = 1.48 W/m²/100 lx (Base: 16.22 m²) 55

3.6.5 Servicios (Zona 5) En la figura 30 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 5, a su vez en la figura 31 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 30.Niveles de intensidad luminosa Zona 5 Fig. 31.Ubicación luminarias Zona 5 56

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 9. Tabla 9.Resultados luminotécnicos Zona 5 Flujo luminoso total: 7400 lm Potencia total: 94.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 398 229 538 0.576 Suelo 50 346 237 398 0.685 Techo 76 155 82 181 0.532 Paredes (4) 79 216 123 311 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 64 x 32 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 2 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 7400 Total: 7400 94.0 Valor de eficiencia energética: 5.80 W/m² = 1.45 W/m²/100 lx (Base: 16.22 m²) 57

3.6.6 Pabellón tecnológico (Zona 6) En la figura 32 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 6, a su vez en la figura 33 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 32.Niveles de intensidad luminosa Zona 6 Fig. 33.Ubicación luminarias Zona 6 58

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 10. Tabla 10.Resultados luminotécnicos Zona 6 Flujo luminoso total: 22200 lm Potencia total: 282.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 530 288 640 0.543 Suelo 50 494 321 600 0.649 Techo 76 218 148 273 0.678 Paredes (4) 79 293 151 419 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 64 x 64 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 6 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 22200 Total: 22200 282.0 Valor de eficiencia energética: 7.55 W/m² = 1.42 W/m²/100 lx (Base: 37.36 m²) 59

3.6.7 Soporte técnico (Zona 7) En la figura 34 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 7, a su vez en la figura 35 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 34.Niveles de intensidad luminosa Zona 7 Fig. 35.Ubicación luminarias Zona 7 60

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 11. Tabla 11.Resultados luminotécnicos Zona 7 Flujo luminoso total: 33300 lm Potencia total: 423.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 815 424 1027 0.520 Suelo 50 757 494 910 0.653 Techo 76 311 112 399 0.361 Paredes (4) 79 449 211 776 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 32 x 64 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 9 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 33300 Total: 33300 423.0 Valor de eficiencia energética: 12.02 W/m² = 1.48 W/m²/100 lx (Base: 35.20 m²) 61

3.6.8 Secretarial/Espera/Jefatura Unidad (Zona 8) En la figura 36 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 8, a su vez en la figura 37 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 36.Niveles de intensidad luminosa Zona 8 Fig. 37.Ubicación luminarias Zona 8 62

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 12. Tabla 12.Resultados luminotécnicos Zona 8 Flujo luminoso total: 22200 lm Potencia total: 282.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 390 147 551 0.376 Suelo 50 357 218 428 0.610 Techo 76 120 46 168 0.380 Paredes (8) 79 197 82 524 / Plano útil: Altura: Trama: 0.750 m 128 x 128 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 6 PHILIPS BBS464 W60L60 1xLED48/840 AC-MLO (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 3700 3700 47.0 Total: 22200 Total: 22200 282.0 Valor de eficiencia energética: 6.68 W/m² = 1.71 W/m²/100 lx (Base: 42.19 m²) 63

3.6.9 Bodega/Almacén/Sanitarios (Zona 9) En la figura 38 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 9, a su vez en la figura 39 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 38.Niveles de intensidad luminosa Zona 9 Fig. 39.Ubicación luminarias Zona 9 64

Los resultados del estudio luminotécnico Flujo luminoso total, potencia total, nivel de iluminación, número de luminarias utilizadas y valor de eficiencia energética- se muestran en la tabla 13. Tabla 13.Resultados luminotécnicos Zona 9 Flujo luminoso total: 7362 lm Potencia total: 140.0 W Factor mantenimiento: 0.80 Superficie [%] E m [lx] E min [lx] E max [lx] E min / E m Plano útil / 360 223 502 0.619 Suelo 50 336 224 464 0.666 Techo 76 158 116 189 0.735 Paredes (4) 79 213 118 411 / Plano útil: Altura: Trama: 0.500 m 32 x 64 Puntos Lista de piezas - Luminarias N Pieza Designación (Factor de corrección) 1 4 PHILIPS BBS490 1xDLED-3000 PG (1.000) (Luminaria) [lm] (Lámparas) [lm] P [W] 1840 2045 35.0 Total: 7362 Total: 8180 140.0 Valor de eficiencia energética: 8.61 W/m² = 2.39 W/m²/100 lx (Base: 16.26 m²) 65

3.6.10 Pasillo (Zona 10) En la figura 40 se aprecia el nivel de intensidad luminosa alcanzado en todos los puntos de la zona 10, a su vez en la figura 41 se muestra la distribución de luminarias a lo largo de la superficie. Fig. 40.Niveles de intensidad luminosa Zona 10 Fig. 41.Ubicación luminarias Zona 10 66