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Ahorro de Energía en Iluminación Ing. Alfredo Aguilar Galván.

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(1)

Ahorro de Energía en Iluminación

Ing. Alfredo Aguilar Galván alfredo.aguilar@usa.net

(2)

107 Ondas de corriente alterna 106

105

104 750

103 102

Ondas de Radio 101 700

1 Ondas de Televisión

10-1 650

Microndas de radar 10-2

10-3 Calentador Incandescente

10-4 Infrarrojo 600

10-5 10-6

Luz Visible 550

10-7

10-8 Ultravioleta 500

10-9 Rayos X 10-10

10-11 450

10-12 Rayos gama 10-13

400

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

(3)

El Ojo Humano

(4)

ADAPTACION DEL OJO HUMANO

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

0 10 20 30 40 50

Tiempo de adaptación (min)

Fotosensibilidad Relativa

0%

20%

40%

60%

80%

100%

380 420 500 510 520 530 550 570 580 590 600 740 780

Longitud de onda en nanómetros

SENSIBILIDAD

(5)

Lámpara. Es el aparato mediante el cual se transforma la energía eléctrica en energía luminosa. Existen diferentes tipos de lámparas.

(6)

Balastros:

Tanto el balastro electromagnético como el balastro electrónico están diseñados para operar lámparas fluorescentes. Sin embargo, existen diferencias en la forma en que operan las lámparas, el grado de eficiencia y la flexibilidad para adaptar lámparas de varios tipos y potencia a un mismo balastro.

(7)

Luminaria: Es el gabinete contenedor de lámparas y en algunos casos también balastros.

(8)

Flujo Luminoso: Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en cierto ángulo sólido, su unidad de medida es el lumen.

Nivel de Iluminación o Iluminancia: Densidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie, su unidad de medida es el lux.

m2

Lumen Lux =

(9)

Candela. Es la unidad de Intensidad Luminosa. Imagina un punto de luz en una pared, el haz de luz tiene una magnitud (o intensidad) de un cierto número de candelas dirigidas a la pared.

(10)

Flujo Luminoso: Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en cierto ángulo sólido, su unidad de medida es el lumen.

(11)

•Nivel de Iluminación o de Iluminancia. Se define como la densidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie, su unidad de medida es el lux.

•Un lux es igual a un lumen por metro cuadrado. El nivel de iluminación se recomienda en un cierto valor mínimo de luxes de acuerdo a la tarea a desarrollar y tipo de lugar de trabajo.

•Footcandela: es la iluminación sobre una superficie de una pie cuadrado en área teniendo un flujo distribuido uniformemente de un lumen.

m

2

Lumen Luxes =

Pie

2

Lumen

Footcandle =

(12)

Luminancia

•Intensidad luminosa reflejada por una superficie.

•Expresa el efecto de luminosidad que una superficie produce en el ojo humano.

Cd/m2

E= 400 Lux L= 100 Cd/m2

r = 80 %

E= 400 Lux L= 5 Cd/m2

r = 4%

(13)

Reflector

Dispositivo empleado para aprovechar la reflexión de la luz.

(14)

•Refractor: Dispositivo empleado para controlar los cambios de dirección de un haz luminoso cuando pasa de un cierto medio a otro de diferente densidad.

(15)

•Curva de distribución: Es la representación gráfica del comportamiento de la potencia luminosa emitida por un luminario.

(16)

•Curva de distribución:

I x COSƟ luxes H = ---

-

D 2 I x COS3 Ɵ

= --- -- H 2

I x SEN Ɵ luxes V = ---

D 2

(17)

•Curva Isolux. Curvas que representan iguales niveles de iluminación sobre un plano de trabajo.

(18)
(19)

Efecto de la Temperatura de Color

(20)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Incandescentes Halógenas Iodo Cuarzo Sodio Blanco Dicroicas Fluor. Comp. HQI Adit. Melicos Fluor. T - 8 Fluor. T - 5 Fluor. BF Fluor. LD Fluor. BL Fluor. BC V. de Mercurio VSAP Comfort VSAP VSBP

INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR

(21)
(22)

COEFICIENTE DE UTILIZACION

Criterio de separación h = 1.2

( )

RCL H L B

= 5 × × A +

(23)

• En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de

cavidad.

• Las reflectancias influyen directamente en la

determinación del

Coeficiente de Utilización de un luminaria;

Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88%

Blanco viejo 76%

Muy claro Azul verde 76%

Crema 81%

Azul 65%

Miel 76%

Gris 83%

Azul verde 72%

Crema 79%

Claro Azul 55%

Miel 70%

Gris 73%

Azul verde 54%

Mediano Amarillo 65%

Miel 63%

Gris 61%

Azul 8%

Amarillo 50%

Obscuro Café 10%

Gris 25%

Verde 7%

Negro 3%

REFLECTANCIAS

(24)

COEFICIENTE DE UTILIZACION

Variación del Coeficiente de Utilización por los colores del Techo

0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95

0 1 2 3 4 5

Relación de Cavidad

Coeficiente de Utilización

Blanco 80%

Gris Claro 70%

Gris Mediano 60%

Azul Mediano 50%

Gris - Pardo Oscuro 20%

Negro 3%

No. 612, pared 50%

(25)

COEFICIENTE DE UTILIZACION

Disminución del Coeficinte de Utilización en un luminario con el número de lámparas

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

1 2 3 4 5 6 7 8

Número de Lámparas

Porcentaje de la disminución

(26)

Clasificación de fuentes luminosas

(27)

LAMPARAS

A continuación se presenta un cuadro comparativo donde se ven las diferentes fuentes luminosas y su eficacia.

LAM PAR AS IN C AN D E SC EN TES

PO T ENCIA FLUJO

LUM INO SO EFICACIA VIDA DEPRECIACIO N LUM INO SA

W att lum enes lum /W horas

75 1,090 14.5 1,000 92.0%

100 1,410 14.1 1,000 90.5%

150 2,200 14.7 1,000 89.5%

200 3,250 16.3 1,000 90.0%

300 5,290 17.6 1,000 89.0%

500 10,100 20.2 1,000 89.0%

1,000 19,500 19.5 1,000 82.0%

LAMPARAS DE IODO - CUARZO Y LUZ MIXTA

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION

LUMINOSA OBSERVACIONES

Watt lumenes lum/W horas

160 3,000 18.8 6,000 57.0% LUZ MIXTA

250 5,500 22.0 6,000 65.0% LUZ MIXTA

500 12,500 25.0 6,000 74.0% LUZ MIXTA

500 10,950 21.9 2,000 96.0% IODO CUARZO

1,000 21,400 21.4 2,000 96.0% IODO CUARZO

(28)

Fluorescentes

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION OBSERVACIONES

Watt lumenes lum/W horas LUMINOSA

20 1,300 65.0 9,000 72.0% AR Blanco Frío

20 1,075 53.8 9,000 72.0% AR Luz de Día

21 1,030 49.0 7,500 81.0% AI Luz de Día

22 1,050 47.7 12,000 72.0% AR Circular B. Frío

22 850 38.6 12,000 72.0% AR Circular L. d/Día

32 1,900 59.4 12,000 82.0% AR Circular B. Frío

32 1,500 46.9 12,000 82.0% AR Circular L. d/Día

39 3,000 76.9 9,000 82.0% AI Blanco Frío

39 2,500 64.1 9,000 82.0% AI Luz de Día

40 2,900 72.5 12,000 84.0% AR TIPO U BF

40 3,150 78.8 12,000 83.0% AR Blanco Frío

40 2,600 65.0 12,000 83.0% AR Luz de Día

75 6,300 84.0 12,000 89.0% AI Blanco Frío

75 5,450 72.7 12,000 89.0% AI Luz de Día

(29)

Lámparas Ahorradoras

(30)
(31)
(32)
(33)

LAMPARAS DE 'VAPOR DE MERCURIO

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION

Watt lumenes lum/W horas LUMINOSA

100 4,200 42.0 24,000 82.0%

175 8,600 49.1 24,000 89.0%

250 12,100 48.4 24,000 84.0%

400 22,500 56.3 24,000 86.0%

1,000 63,000 63.0 24,000 77.0%

(34)

ADITIVOS (AM) Y HALOGENUROS METALICOS

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION

LUMINOSA OBSERVACIONES

Watt lúmenes lum/W Horas

70 5,200 74.3 10,000 80.0% HQI Blanco Cálido 70 5,500 78.6 10,000 80.0% HQI Blanco Frío 150 12,000 80.0 10,000 80.0% HQI Blanco Cálido 150 12,500 83.3 10,000 80.0% HQI Blanco Frío 150 13,000 86.7 10,000 90.0% Metalarc Saver 4000 K 200 19,000 95.0 15,000 90.0% Metalarc 4200 y 4000 K 250 19,000 76.0 10,000 80.0% HQI Luz de Día 320 32,000 100.0 20,000 90.0% Metalarc 4300 K 360 36,000 100.0 20,000 90.0% Metalarc Saver 4000 K 400 33,000 82.5 10,000 80.0% HQI Luz de Día 400 42,000 105.0 20,000 90.0% Metalarc 4000 y 3600 K 750 75,000 100.0 12,000 90.0% Metalarc 4000 y 3700 K

175 13,000 74.3 10,000 77.0% AM

250 20,500 82.0 10,000 83.0% AM

400 36,000 90.0 20,000 90.0% AM

1,000 110,000 110.0 12,000 80.0% AM

1,500 155,000 103.3 3,000 92.0% AM

(35)

LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO EN ALTA PRESION

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION LUMINOSA

Watt lumenes lum/W horas

35 2,250 64.3 24,000 90.0%

50 4,000 80.0 24,000 90.0%

70 6,300 90.0 24,000 90.0%

100 9,500 95.0 24,000 90.0%

150 16,000 106.7 24,000 90.0%

250 28,500 114.0 24,000 90.0%

400 50,000 125.0 24,000 90.0%

1,000 140,000 140.0 24,000 90.0%

TIPOS DE LAMPARAS

(36)

LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO EN ALTA PRESION

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION LUMINOSA

Watt lumenes lum/W horas

35 2,250 64.3 24,000 90.0%

50 4,000 80.0 24,000 90.0%

70 6,300 90.0 24,000 90.0%

100 9,500 95.0 24,000 90.0%

150 16,000 106.7 24,000 90.0%

250 28,500 114.0 24,000 90.0%

400 50,000 125.0 24,000 90.0%

1,000 140,000 140.0 24,000 90.0%

(37)

VAPOR DE SODIO EN BAJA PRESION

POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION LUMINOSA

Watt lumenes lum/W horas

18 1,800 100.0 10,000 100.0%

35 4,800 137.1 24,000 100.0%

55 8,000 145.5 24,000 100.0%

90 13,500 150.0 24,000 100.0%

135 22,500 166.7 24,000 100.0%

180 33,000 183.3 24,000 100.0%

TIPOS DE LAMPARAS

(38)

LAMPARAS DE INDUCCION

FLUORESCENTES DE INDUCCION POTENCIA FLUJO

LUMINOSO EFICACIA VIDA OBSERVACIONES

Watt lumenes lum/W horas

70 6,200 88.6 100,000 3500 K

70 6,200 88.6 100,000 4100 K

100 8,000 80.0 100,000 3500 K

100 8,000 80.0 100,000 4100 K

150 12,000 80.0 100,000 3500 K

150 12,000 80.0 100,000 4100 K

(39)

• Lámparas Dicróicas.

• Este tipo de lámparas tiene una tecnología conocida ampliamente como Halógena.

• Son de dimensiones muy pequeñas, tienen integradas un reflector, y operan en voltajes de 130 y en bajo

voltaje se tienen en presentaciones de 6, 12 y 24 Volts.

(40)

• Lámparas Dicróicas.

ESTRATEGIAS DE ILUMINACION

EFECTO DESEADO APLICACIONES Haz de luz Intensidad de Acentuación

Factor de Acentuación

LAMPARA MASTERLINE

RECOMEDADA BENEFICIOS

Aparadores, Escaparates,

Vitrinas

M B M

Par-16 (60W, M) Par- 30 (50W, M) Square

(39W y 49W, M) MR-16 (20, 35 y 50W, M)

Tamaño Compacto Realza la apariencia de

la mercancía Crear un efecto

dramático en exhibición de mercancía y

objetos.

Elementos Decorativos, Exhibidores, Barras

de Alimentos

C M D

Par-20 (50W, C) Par- 30 (50W, C) Par-16

(60W, C) Square (39W, C) MR-16 (20, 35 y 50W, C)

Los alimentos se aprecian más frescos. Los productos exhibidos son

más atractivos al consumidor.

Objetos de Arte,

Estatuas, Esculturas C MB MD

Par-38 (60W, C) Square (49W, C) MR-16 (35 y 50W, MC) MR-16 (20, 35 y 50W, C)

Atrae la atención al objeto deseado Efectos dramáticos

Iluminación general o difusa para crear

ambientes confortables

Pasillos en Tiendas Comerciales,

Entradas de Establecimientos

D S T Par-38 (60W, D)

Par-30 (75W, D)

Ahorradores de energía Incrementa el tráfico de

clientes

Bares, Restaurantes,

Recibidores M M M

Par-30 (75W, M) Square (39 y 49W, M) MR-16 (20, 35 y 50W, M)

Crea una atmósfera placentera Ahorradores de energía Iluminación

concentrada o baños de peredes

para realzar espacios muy

especiales

Paredes, Vestíbulos, C B D

Par-30 (75W, C) Par-38 (45 y 60W, 90W,C) Square (39W, C) MR-16 (20, 35 y 50W, C)

Incrementa el tráfico de clientes Atraen la atención sobre

los objetos expuestos

Cuadros,

Fotografías M M M

Par-16 (40W, M) Par- 30 (75W, M) Par -20 (50W, M) Square (39 y 49W, M)

Crean un apropiado ambiente

(41)

• Lámparas Dicróicas.

Tipo Potencia

Intensidad Luminosa (Candelas)

Vida (Horas) Descripción Observaciones

*Par-16 Masterline 40 1300 2000 27° Medio 130 Volts

*Par-16 Masterline 60 2000 2000 27° Medio 130 Volts

*Par-16 Masterline 60 7500 2000 10° Concentrado 130 Volts

*Par-20 Masterline 50 3200 2000 16° Concentrado 120 Volts

*Par-20 Masterline 50 1400 2000 30° Medio 130 Volts

*Par-30L Masterline 50 1250 2000 40° Difuso 130 Volts

*Par-30L Masterline 75 6700 2000 16° Concentrado 130 Volts

*Par-30L Masterline 75 2200 2000 40° Difuso 130 Volts

*Par-30L Masterline 75 3400 2000 30° Medio 130 Volts

*Par-38 Masterline 45 2000 2000 28° Difuso 130 Volts

*Par-38 Masterline 45 5800 2000 12° Concentrado 130 Volts

*Par-38 Masterline 60 13500 2000 12° Concentrado 130 Volts

*Par-38 Masterline 60 3500 2000 28° Difuso 130 Volts

*Par-38 Masterline 90 14500 2000 12° Concentrado 130 Volts

*Par-38 Masterline 90 4500 2000 28° Difuso 130 Volts

Par-36 50 50000 2000 Muy Concentrado 130 Volts

(42)

Guía de Potencia en Línea para Balastros:

Arranque Rápido

Potencia Arreglo Potencia en

Línea Watts

17 2x17 T-8 Electromagnético 38

17 2x17 T-8 Electrónico 34

20 2x20 T-12 Electromagnético 52

28 2x28 T-5 Electrónico 47

32 2x32 T-8 Electrónico 59

32 2x32 T-8 Electromagnético 66

32 3x32 T-8 Electrónico 98

34 2x34 T-12 Electromagnético 72

40 2x40 T-12 Electromagnético 96

54 2x54 T-5 Electrónico 110

Arranque Instantáneo "slim line"

Potencia Arreglo Potencia en

Línea Watts

17 2x21 T-12 Electromagnético 61

17 1x21 T-12 Electromagnético 41

20 2x39 T-12 Electromagnético 102

28 1x39 T-12 Electromagnético 61

32 2x59, 2x60 T-8 Electromagnético 123 32 2x59, 2x60 T-8 Electrónico 102

32 3x32 T-8 Electrónico 98

34 2x34 T-12 Electromagnético 72

40 2x40 T-12 Electromagnético 96

54 2x54 T-5 Electrónico 110

Alta Intensidad de Descarga

Potencia Arreglo Potencia en

Línea

100 1x100 V. Mercurio 128

175 1x175 V. Mercurio 200

250 1x250 V. Mercurio 290

400 1x400 V. Mercurio 455

100 1x100 Aditivos Metálicos 129 175 1x175 Aditivos Metálicos 200 250 1x250 Aditivos Metálicos 290 400 1x400 Aditivos Metálicos 455 1000 1x1000 Aditivos Metálicos 1080

70 1x70 VSAP 88

100 1x100 VSAP 138

150 1x150 VSAP 190

250 1x250 VSAP 300

400 1x400 VSAP 457

35 1x35 VSBP 38

55 1x55 VSBP 59

90 1x90 VSBP 103

135 1x135 VSBP 145

180 1x180 VSBP 200

(43)

DISEÑO DEL ALUMBRADO

• Los sistemas de iluminación deben proporcionar comodidad visual, dentro del local que se iluminara.

• Cada actividad requiere de sus propias condiciones luminosas.

• La temperatura de color es una medida en las lámparas y se refiere a la apariencia o tonalidad de la luz que

emite la fuente luminosa.

• El Índice de Rendimiento de Color, nos indica con que calidad se requiere reproducir los colores.

(44)

DISEÑO DEL ALUMBRADO

Temperatura de

color Cálido Neutral Frío Luz de Día

Grados Kelvin 2600-3400 K 3500 K 3600-4900 K 5000 K

Efectos y Ambientes Asociados

Amigable Intimo Personal Exclusivo

Amigable Fresco Limpio Eficiente

Brillante Alerta Blancos

Reales

Aplicaciones Recomendadas

Restaurantes Lobbies Boutiques

Librerías Tiendas de

Ropa

Recepciones Salón de exposiciones Librerías Oficinas

Oficinas Salón de Conferencias

Escuelas Hospitales

Tiendas Comerciales

Galerías Museos Joyerías Consultorios

Imprentas

(45)

Factores de Operación.

Existen factores muy importantes en la especificación de los balastros para lámparas fluorescentes.

Factor de Balastro.

Describe la capacidad del balastro para producir el flujo luminoso especificado de una lámpara fluorescente. Es decir:

Factor de Balastro Balastro Comercial Lumenes de Salida Balastro Patron salida

=

( )

(100% )

(46)

REQUISITOS DEL ALUMBRADO

• Antes de proceder a diseño del sistema de iluminación es necesario clasificar el local a iluminar :

• Nivel de Iluminación por tarea desarrollada.

• Temperatura de color.

• Reproducción de colores.

• Dimensiones del local.

• Altura de Montaje.

• Características del techo.

• Colores de paredes, techos y pisos

(47)

REQUISITOS DEL ALUMBRADO

ALUMBRADO DE Nivel de Iluminación INSTITUCIONES DOCENTES NOM 025 STPS

AUDITORIOS LUXES

Para exhibiciones 200

Para asambleas 100

Para actividades sociales 50

BIBLIOTECAS

Sala de lectura 400

Anaqueles 200

Reparación de libros 300

Archiveros y catalogar 400

Mesa checadora de salidas y entradas de libros 400 ESCUELAS

Salones de clase 400

Salones de dibujo (sobre restirador) 600ª Lectura de movimientos de labios

Iluminación general 200

Sobre pinturas (localizado) 200b

(48)

SISTEMAS DE ALUMBRADO

Los principales componentes del sistema de alumbrado son:

• LUMINARIAS

• LAMPARAS

• BALASTROS

• CONTROL Y PROTECCION

(49)

EFICACIA DE DIFERENTES TIPOS DE LAMPARAS

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

7 11 17 21 32 39 55 75 135 175 250 500

Potencia Eléctrica W

Eficacia Lum/W

INCAND.

FL. CONV

FL. AHORRO

MERCURIO

VSAP

ADITIVOS

VSBP

LUZ MIXTA

(50)

I. Levantamiento de información sobre iluminación.

II. Análisis de la situación actual.

III. Realizar la nueva propuesta del sistema de iluminación.

IV. Comparar niveles de iluminación y la situación

energéticamente de los sistemas actual y propuesto.

V. Determinar el volumen de obra e inversión del sistema propuesto.

VI. Calcular el tiempo de recuperación de la inversión.

METODOLOGÍA PARA OPTIMIZAR LA ILUMINACIÓN

(51)

LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN SOBRE ILUMINACIÓN. Formato A

Nombre del imnueble: Fecha:

LOCALIZACION DIMENSIONES COSTUMBRE DE USO COLOR DEL LOCAL POTENCIA DE

DEL LUMINARIO ANCHO LARGO ALTO HORAS DIAS PISO TECHO PARED LAMPARA

AL DIA AL MES Y BALASTRO

(52)

a) Se debe realizar sin luz natural (de preferencia de noche) con toda la iluminación disponible en

operación.

b) Formar una malla imaginaria, con celdas de un metro de lado y en cada nodo tomar una lectura, la célula fotosensible del luxómetro estará a la altura del plano de trabajo, la lectura reportada es el

promedio de todas.

I. MEDICION DEL NIVEL DE ILUMINACIÓN.

(53)

Los colores, los claros permiten una mayor reflectancia en techos, paredes y pisos.

Que el tipo de lámparas sea adecuado para la altura de montaje.

El estado de los luminarios, en cuanto aprovechar el flujo luminoso de las lámparas.

Si el nivel de iluminación actual cumple con los recomendados para cada actividad en particular.

El control de encendido y apagado, individual y/o general.

El tipo de luminario, si su diseño es acorde con el local y las tareas que el se realizan.

El tipo de lámparas y balastros, de que tipo de tecnología son y en que color de lámpara se utiliza.

El tipo de difusor, si esta amarillento, corroído, etc.

II. ANALISIS DE LA SITUACION ACTUAL.

(54)

Can- Demanda Demanda dias al horas Consumo Local Tipo de Iluminación tidad Unitaria total mes de de uso de Energía

Watts kW uso al día kWh

ANALISIS ENERGETICO DE LA SITUACION ACTUAL.

(55)

• En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de

cavidad.

• Las reflectancias influyen directamente en la

determinación del

Coeficiente de Utilización de un luminaria;

Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88%

Blanco viejo 76%

Muy claro Azul verde 76%

Crema 81%

Azul 65%

Miel 76%

Gris 83%

Azul verde 72%

Crema 79%

Claro Azul 55%

Miel 70%

Gris 73%

Azul verde 54%

Mediano Amarillo 65%

Miel 63%

Gris 61%

Azul 8%

Amarillo 50%

Obscuro Café 10%

Gris 25%

REFLECTANCIAS

(56)

Se base en el análisis realizado al sistema actual.

Se elaboran estudios de iluminación con equipos adecuados para la tarea que se desarrolla en el inmueble en estudio.

Por tanto, se establecen los tipos de lamparas y balastros a utilizar,

especificando la potencia de los mismos, la temperatura de color , de igual manera tipos y número de luminarios a instalar y su nueva distribución si es el caso.

De ser necesario debe recomendarse el cambio de color de paredes y techos para obtener mejores niveles de iluminación, etc.

Se cuantifica la nueva situación energética.

III. ELABORACION DE LA PROPUESTA ALTERNATIVA DE ILUMINACION.

(57)

EJEMPLO DE ILUMINACION PROPUESTA

SISTEMA ACTUAL OPCION AHORRADORA

1 Fluorescentes 2 x7 5 W Fluorescentes 2 x6 0 W Lámpara T -12 Blanco Frío y Balastro Electromagnético

2 Fluorescente 1 x7 5 W Fluorescente 1 x6 0 W Lámpara T -12 Blanco Frío y Balastro Electromagnético

3 Fluorescentes 2 x3 9 W Fluorescentes 2 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

4 Fluorecente 2 x4 0 W Fluorecente 2 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

5 Fluorescente 2 x4 0 W tipo U Fluorescente 3 x1 7 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

6 Fluorescentes 4 x3 9 W Fluorescentes 3 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

7 Fluorescentes 4 x2 0 W Fluorescentes 3 X1 7 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

8 Fluorescentes 6 x3 9 W Fluorescentes 4 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

9 Fluorescentes 8 x3 9 W Fluorescentes 6 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

1 0 Fluorescentes 2 x5 6 W Fluorescentes 2 x3 2 W Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia

1 1 H alog. 3 5 W tipo Dicroica SLS - 1 8 W Lámpara Fluorescente compacta tipo reflector de 18W

1 2 Incandesc. 7 5 W SL - 1 5 W Lámpara Fluorescente compacta tipo

reflector de 15W

1 3 Incandesc. 1 0 0 W SL - 1 5 W Lámpara Fluorescente compacta de 15W

1 4 Incandesc. 1 5 0 W SL - 1 8 W Lámpara Fluorescente compacta de 18W

(58)

COEFICIENTE DE UTILIZACION Luminario Realite II

TECH O 8 0 % 5 0 %

PARED 7 0 % 5 0 % 3 0 % 1 0 % 5 0 % 3 0 % 1 0 %

Re 1 0.71 0.69 0.67 0.64 0.63 0.61 0.59

la 2 0.66 0.61 0.58 0.55 0.56 0.54 0.51

ci 3 0.61 0.55 0.51 0.47 0.51 0.48 0.45

ón 4 0.57 0.50 0.45 0.41 0.46 0.42 0.39

5 0.52 0.45 0.39 0.36 0.42 0.37 0.34

de 6 0.48 0.40 0.35 0.32 0.38 0.33 0.30

7 0.45 0.37 0.31 0.28 0.34 0.30 0.27

ca 8 0.41 0.33 0.28 0.24 0.31 0.26 0.23

vi 9 0.38 0.30 0.25 0.21 0.28 0.23 0.20

dad 1 0 0.35 0.27 0.22 0.19 0.25 0.21 0.18

h = 1.2

(59)

Control y protección.

Existen fundamentalmente dos sistemas:

• Control individual por medio de un apagador, sensor o fotocelda (fotointerruptor) que enciende y apaga

automáticamente uno o más luminarias.

• Control por grupo, el cual consiste de interruptor y un relevador contactor que encenderá y apagará

automáticamente un grupo de luminarias.

SISTEMAS DE ALUMBRADO

(60)

CALCULOS DE ILUMINACIÓN

El método Punto por Punto.

Hace uso del inverso de la ley cuadrada, la cual

establece que la iluminación en un punto sobre una

superficie particular al haz de luz es igual a la intensidad luminosa del origen en ese punto, dividido por la

distancia al cuadrado entre el origen y el punto de calculo

E I

= D

2

(61)

Método de Cavidad Zonal o Lumen

• El método de lúmenes toma como base un nivel

promedio en luxes igual para una determinada área.

Dimensiones del local a iluminar:

CALCULOS DE ILUMINACIÓN

DIMENSIONES

DIMENSIONES DEL LOCAL LARGO (m):

ANCHO (m):

ALTURA (m):

ALTURA DE MONTAJE (m):

RELACION DE CAVIDAD DEL LOCAL (RCL)=

AREA (m²):

alto

largo

ancho

(62)

La relación de cavidad del local se determina con la siguiente ecuación:

Donde:

• RCL: relación de la cavidad del local.

• H: representa la altura de la cavidad.

• L : el largo del local.

• B: el ancho del local.

• A: el área del local.

CALCULOS DE ILUMINACIÓN

( )

RCL H L B

= 5× ×A +

(63)

Altura de Montaje

CALCULOS DE ILUMINACIÓN

• En España y Europa, algunos fabricantes de luminarias utilizan exclusivamente el “Índice del local”

(64)

• En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de

cavidad.

• Las reflectancias influyen directamente en la

determinación del

Coeficiente de Utilización de un luminaria;

Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88%

Blanco viejo 76%

Muy claro Azul verde 76%

Crema 81%

Azul 65%

Miel 76%

Gris 83%

Azul verde 72%

Crema 79%

Claro Azul 55%

Miel 70%

Gris 73%

Azul verde 54%

Mediano Amarillo 65%

Miel 63%

Gris 61%

Azul 8%

Amarillo 50%

Obscuro Café 10%

Gris 25%

Verde 7%

Negro 3%

REFLECTANCIAS

(65)

REFLECTANCIAS

TECHO:

PAREDES:

PISO:

Para Techo debe asignarse el valor indicado en la tabla, 50% del valor indicado para paredes y

20% para el piso

Se puede hacer una corrección al piso, no es indispensable

(66)

Factor de balastro: Este valor depende de la reactancia con que opera el balastro, debido a esta reactancia las lámparas pierden cierto porcentaje de su luminosidad.

Degradación luminosa: La degradación gradual de la luminosidad producida por el paso del tiempo es

diferente para cada tipo y calidad de lámpara.

Factor de suciedad: Este valor varía con el tipo de luminaria y el ambiente en que trabaja, este valor se reporta como L.L.D.

PERDIDAS

(67)

Factor de Pérdidas por Suciedad de Luminarios Categoría V

CALCULOS DE ILUMINACIÓN

0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1

Factor

Limpio

Muy Limpio

Medio Sucio

Muy Sucio

(68)

Perdidas de iluminación totales

Perdidas de iluminación totales = Factor de Balastro x L.L.D. x Factor de Suciedad

Datos de lámpara y balastro.

PERDIDAS

FACTOR DE BALASTRO:

DEGRADACION LUMINOSA FACTOR DE SUCIEDAD LAMPARAS INUTILIZADAS PERDIDAS DE ILUMINACION TOTALES=

DATOS DE LAMPARA Y BALASTRO

TIPO DE LAMPARA:

CATALOGO:

LUMENES INICIALES:

WATTS DE LAMPARA:

LAMPARAS/LUMINARIA:

PERDIDAS

(69)

El coeficiente de utilización es el cociente de los

lúmenes que llegan al plano de trabajo y los totales generados por la lámpara y es función de:

• El tipo de luminaria.

• La relación de cavidad.

• Las reflectancias del techo y las paredes.

COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN

(70)

Coeficiente de Utilización de Luminaria

TECH O 8 0 % 5 0 %

PARED 7 0 % 5 0 % 3 0 % 1 0 % 5 0 % 3 0 % 1 0 %

Re 1 0.71 0.69 0.67 0.64 0.63 0.61 0.59

la 2 0.66 0.61 0.58 0.55 0.56 0.54 0.51

ci 3 0.61 0.55 0.51 0.47 0.51 0.48 0.45

ón 4 0.57 0.50 0.45 0.41 0.46 0.42 0.39

5 0.52 0.45 0.39 0.36 0.42 0.37 0.34

de 6 0.48 0.40 0.35 0.32 0.38 0.33 0.30

7 0.45 0.37 0.31 0.28 0.34 0.30 0.27

ca 8 0.41 0.33 0.28 0.24 0.31 0.26 0.23

vi 9 0.38 0.30 0.25 0.21 0.28 0.23 0.20

dad 1 0 0.35 0.27 0.22 0.19 0.25 0.21 0.18

COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN

(71)

• Los colores claros permiten una mayor reflectancia en techos, paredes y pisos.

• El coeficiente de utilización disminuye entre un 10% a 15% cuando el color del techo cambia de blanco a gris oscuro. En esta misma proporción se disminuye el nivel de iluminación.

• En cuanto al piso el color blanco favorece los niveles de iluminación incrementandolos hasta en un 1% cuando el techo es oscuro y cuando el techo es muy claro

incrementandolo hasta en un 10%.

COLORES

(72)

• Luminario tipo Industrial para 1 o 2 lámparas fluorescentes de 75 o 60 Watts.

• Dimensiones: 30.48 cm ancho y 244 cm largo

• Criterio de espaciamiento: 1.5

COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE

LUMINARIOS

(73)

• Luminario tipo Empotrar para 4 lámparas fluorescentes de 39, 40, 34 o 32 Watts

• Dimensiones: 60.32 cm ancho y 122 cm largo

• Criterio de espaciamiento paralelo: 1.2, perpendicular:

1.3

COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE

LUMINARIOS

(74)

• Luminario Prismalume para áreas industriales o comerciales, con reflector de cristal con diseño

prismático, para lámparas de aditivos metálicos de 400 Watts.

• Criterio de espaciamiento: 1.5

COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE

LUMINARIOS

(75)

En caso de requerir interpolación puede aplicarse:

Interpolación entre RCL:

(RCL - RCL1) * (CU2 - CU1) CU = Cu1 + ---

(RCL2 - RCL1) Interpolación entre reflectancias:

(R - R1) * (CU2 - Cu1)

CU = Cu1 + --- (R2 - R1)

Donde:

RCL: relación de cavidad de local.

CU: coeficiente de Utilización.

inf: valor inferior a interpolar.

sup: valor superior a interpolar.

COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE

LUMINARIOS

(76)

DATOS DE USO DE ENERGIA

Número real de luminarias: Es el número de luminarias instaladas en el local.

Luminarias fuera de servicio: Escribir las luminarias que no operan.

Metros cuadrados: Es el área que en teoría debe alumbrar una lámpara.

Demanda Total: Es la potencia instalada por iluminación en el local.

Densidad de demanda límite: Es la norma estándar de potencia instalada por iluminación.

Densidad de demanda: Es la potencia por metro cuadrado del local estudiado.

Representa de la DDL: Es el porcentaje de exceso o déficit de la densidad de demanda real en relación a la norma.

(77)

A continuación, se presenta la potencia máxima permitida en

proyectos de iluminación (VA) por (m2), esta

información fue emitida en el diario oficial del 10 de octubre de 1994.

Tipo de Local Unidad de carga en VA / m2

Auditorios y Armerias 10

Bancos 35

Barberias, peluquerias y salones de belleza 30

Iglesias 10

Clubes o casinos 20

Tribunales 20

Unidades de Vivienda 30

Estacionamientos comerciales 5

Hospitales 20

Hoteles y Moteles 20

Inmebles Comerciales e Industriales 20

Cuartos de huéspedes 15

Inmuebles de Oficinas 35

Restaurantes 20

Escuelas 30

Tiendas 30

Depósitos, Almacenes y Bodegas 2.5

Viviendas:

Sala de reuniones y auditorios 10 Recibidores, corredores, closets y escaleras 5

DATOS DE USO DE ENERGIA

(78)

ESPACIAMIENO

• Criterio de Espaciamiento: Los fabricantes reportan un factor de espaciamiento que debe multiplicarse por la

altura de montaje para obtener el espaciamiento máximo entre luminarias.

Espaciamiento Máximo = Criterio de Espaciamiento (h) x Altura de Montaje

ESPACIAMIENTO

CRITERIO DE ESPACIAMIENTO:

ESPACIAMIENTO MAXIMO =

(79)

RESULTADOS

Nivel de iluminación: Son los luxes calculados por este método de cavidad zonal, la relación aplicada es:

N x Lámparas x Lúmenes x CU x FPT Luxes = ---

A Donde:

N, es el número de luminarias.

lámparas, es el número de lámparas por luminaria.

Lúmenes, es el flujo luminoso de cada lámpara.

CU, es el coeficiente de utilización del luminaria.

FPT, es el factor de pérdidas totales.

A, es el área del local.

(80)

De manera complementaria puede calcularse el número de

gabinetes para iluminar un local, en este caso se aplica la relación:

luxes x A

N = --- Lúmenes x FPT x Lámparas x CU

Donde, luxes es el nivel de iluminación deseado.

RESULTADOS

RESULTADOS

ILUMINACION RECOMENDADA (luxes):

NIVEL ILUMINACION CALCULADO(luxes)=

NUMERO ADECUADO DE LUMINARIAS

Referencias

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