1 de Noviembre, 2014

Análisis de Ahorro de Energía Implementando

Sistemas Eficientes de Iluminación en Base a las

Normas Mexicanas de Iluminación

Uso Eficiente de Energía Eléctrica

Mario A. Ramos A00818007

Introducción

Toda acción o evento que ocurre a nuestro alrededor requiere de energía para

suceder, desde el crecimiento de las plantas hasta la operación de las maquinas que

producen los bienes que consumimos. La energía se manifiesta en cambios físicos de la

materia, como levantar un objeto, deformarlo o calentarlo; también está presente en los

cambios químicos como quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua

mediante corriente eléctrica.

Según su mecanismo de manifestación, la energía se puede clasificar en: Energía

térmica, Energía eléctrica, Energía radiante, Energía mecánica, Energía química, Energía

nuclear. El tipo de energía que más comúnmente identificamos en nuestro día a día, es la

eléctrica, la vemos actuar cuando presionamos un botón y el televisor nos muestra

imágenes, al utilizar la computadora para realizar un trabajo final de materia y más

notoriamente, al encender una lámpara para iluminarnos cuando el sol se ha ocultado.

La iluminación artificial forma parte fundamental de nuestra vida, nos ha dado la

posibilidad de realizar todo tipo de tareas cuando no hay luz natural, extendiendo las

horas productivas del ser humano. Básicamente la encontramos en todas partes y en gran

cantidad, esto nos indica que la energía que requiere para funcional debe significar una

parte importante del gasto de los inmuebles en materia de energía. Este trabajo pretende

explorar la iluminación como un área de oportunidad para ahorrar energía realizando un

estudio confiable basado en normas de uso eficiente de la misma.

Justificación

Los excesos en demanda y energía eléctrica generalmente se pueden explicar por

diversas razones que abarcan mal diseño de los sistemas, perdidas por instalaciones

deficientes, mala selección de materiales (de mala calidad o de consumos muy elevados) y

malos hábitos de utilización por parte de los usuarios. Esto ocasiona que ocurran

aumentos innecesarios en la facturación eléctrica, en el mantenimiento de los equipos y

las emisiones de CO2 a la atmosfera derivado de la quema de combustibles para generar la

electricidad de la que se dispone.

Una de las mejores formas de evitar estos gastos extras y prevenir los efectos

negativos al medio ambiente es emplear tácticas de administración y uso eficiente de la

energía eléctrica. Son muchos aspectos donde estas prácticas pueden tomar parte, sin

embargo muchas veces tratar de corregir un mal diseño de sistemas resulta muy

complicado y costoso, misma situación en cuestiones de las instalaciones deficientes,

además que puede requerirse de mucho tiempo para completar la tarea. A pesar de que

lo antes mencionado es de lo más recomendable, existen alternativas un poco más

inmediatas que tienen resultados muy buenos en cuanto al ahorro de energía se refiere,

estamos hablando de la selección y cambio de material por uno más eficiente y

concientización en los hábitos de consumo. Para el sector de iluminación, el implementar

lámparas de iluminación que se adecuen a las necesidades del lugar donde se necesitan, ni

más ni menos, puede significar una mejora importante en la factura al final del mes.

Objetivos: generales y específicos

Objetivo general

Realizar y proponer una metodología basada en las normas mexicanas de

iluminación de inmuebles no residenciales para determinar la mejora de eficiencia y el

ahorro energético utilizando equipo de menor consumo.

Objetivos específicos

i) Definir estado actual de consumo y potencia requerida con un sistema

convencional de iluminación.

ii) Establecer recomendaciones de carácter general para el ahorro del consumo

eléctrico.

iii) Demostrar la viabilidad y beneficios económicos de la implementación de

equipos más eficientes.

Propuesta de reemplazo

Como se mencionó antes, una forma relativamente sencilla y de aplicación rápida

para producir ahorros de energía en el consumo cotidiano es la administración y uso

eficiente de la misma, a través de concientización en hábitos de consumo y mejor

selección de materiales. El reemplazo uno a uno de lámparas convencionales por las que

utilizan tecnología LED será la propuesta modular del proyecto basados en el bajo

consumo energético que presentan, ya que se pueden alcanzar niveles similares de

iluminación que los de las lámparas tradicionales (considerando el área de trabajo y las

necesidades lumínicas) y a un elevado tiempo de vida.

Alcances y limitaciones

Uno de los principales alcances que se pueden explorar dentro de este

proyecto es la reducción del consumo de energía eléctrica derivado la transformación de

la energía eléctrica en calor.

Basándose en el estudio para la reducción del consumo energético, debería

ser posible llegar a una modificación en el sistema de iluminación en donde esté presente

características atractivas para el usuario. El ahorro energético causado por la propuesta

de cambio en la iluminación puede ser expresado en términos sustentables. Una de estas

maneras es definiendo la cantidad de combustible no consumido a causa de este ahorro,

esta medida esta expresada en cantidades de barriles de petróleo.

En tanto la propuesta sea atractiva para el usuario, debería ser posible lograr

un retorno de inversión en un corto periodo de tiempo.

En este proyecto se llevara a cabo un análisis tomando en cuenta las normas

aplicables a sistemas de iluminación en México para inmuebles no residenciales y

empresas, teniendo acceso a las normas involucradas en el sector residencial, es posible

extrapolar el análisis para buscar ahorros en el consumo doméstico.

Las principales limitaciones que se presentaron en este proyecto:

Al buscar opciones para poder sustituir las lámparas que se encontraron en el

levantamiento, las lámparas LED aunque tienen muchas ventajas, tienen un alto costo, lo

que ocasiono que se buscaran otras alternativas. No todas las lámparas proporcionadas

en los estudios tenían sustitución a LED.

Asociando la inversión requerida para el cambio del sistema con el ahorro

que este brinda, el tiempo de recuperación de la inversión en algunos de los casos

sobrepasa el tiempo requerido, por consiguiente se debe esperar más para tener

ganancias. Una de las mayores limitaciones para este proyecto, fue el no poder estar

presentes en el edificio por lo que no fue posible tomar cuenta distintos factores que

pudiesen afectar el producto final del análisis.

Instrumentos de medición

Un instrumento de medición fundamental para el estudio de sistemas de iluminación

es el Luxometro. Permite medir simple y rápidamente la iluminancia real y no subjetiva de

un ambiente. La unidad de medida es el lux (lx). Funciona con una célula fotoeléctrica que

capta la luz y la convierte en impulsos eléctricos. Estos son posteriormente interpretados y

mostrados en un display.

Niveles de iluminación recomendados

Los niveles de iluminación recomendados para una locación dependen de las actividades

que se vayan a realizar en ella. Por lo general se clasifican en tareas con requerimientos

luminosos mínimos, normales o exigentes.

En el primer caso estarían las zonas de paso (pasillos, vestíbulos, etc.) o los locales poco

utilizados (almacenes, cuartos de maquinaria...) con iluminancias entre 50 y 200 lx. En el

segundo caso tenemos las zonas de trabajo y otros locales de uso frecuente con

iluminancias entre 200 y 1000 lx. Por último están los lugares donde son necesarios

niveles de iluminación muy elevados (más de 1000 lx) porque se realizan tareas visuales

con un grado elevado de detalle que se puede conseguir con iluminación local.

En la tabla 2.1 se muestran los niveles de iluminación recomendados para cada una de las

áreas de trabajo, cumpliendo con la Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008

“Condiciones de iluminación en los centro de trabajo.

Para tener un mejor control de la energía eléctrica que se consume se debe de tener en

cuenta la demanda eléctrica la cual es una medida de la tasa promedio del consumo

eléctrico de sus instalaciones en intervalos de 15 minutos.

En general, mientras más aparatos eléctricos se encuentren funcionando al mismo

tiempo, mayor es la demanda. En la mayoría de los casos, los cargos por demanda se

incluyen como un componente de la factura de servicio eléctrico para empresas y para

clientes comerciales e industriales.

Tabla 2.1: Iluminación Recomendada para áreas de trabajo

Minimo Recomendado Óptimo

Zonas de circulación, pasillos 50 100 150Escaleras, escaleras moviles. Roperos, lavabos. Almacenes y archivos 100 150 200

Aulas, laboratorios 300 400 500Bibliotecas, salas de estudio 300 500 750

Oficinas normales, mecanografiado, sala de proceso de datos, sala de conferencias. 450 500 750Grandes oficinas, salas de delineacion, CAD/CAM/CAE 500 750 1000

Comercio tradicional 300 500 750Grandes superficies, supermercados, salones de muestras 500 750 1000

Trabajos con requerimientos visuales limitados 200 300 500Trabajos con requerimientos visuales normales 500 750 1000Trabajos con requerimientos visuales especiales 1000 1500 2000

Dormitorios 100 150 200Cuartos de aseo 100 150 200Cuartos de estar 200 300 500Cocinas 100 150 200Cuartos de trabajo o estudio 300 500 750

Industrias (en general)

Viviendas

Iluminacion media en servicio (lux)Tareas y clase de locales

Oficinas

Centros docentes

Zonas generales de edificios

Comercio

Demanda y consumo eléctrico

Demanda es la cantidad de energía que se necesita en un momento determinado y se

mide en Kilowatts (Kw), mientras que el consumo es la cantidad de energía que se utiliza

durante un período de tiempo determinado y se mide en Kilowatts horas (kWh).

Suponiendo que se tuvieran diez lámparas de 100 watts, para mantener las

encendidas se requiere una demanda de 10*100 watt o 1kW de la red eléctrica. Si las

luces permanecen encendidas durante dos horas se consumen 2 kWh de electricidad.

Ahora, si fueran solo cinco lámparas encendidas durante 4 horas, la demanda disminuye a

la mitad, 0.5 kW, pero debido a que las luces se mantuvieron encendidas doble de tiempo,

se consumió la misma cantidad de electricidad. La distinción fundamental es que demanda

es una medida promedio de la capacidad de consumo eléctrico y consumo es la medida

del consumo eléctrico en general.

Medición de la Demanda

Para registrar la demanda, un medidor especial mide el flujo de la electricidad que

se suministra a las instalaciones particulares durante un periodo de tiempo determinado,

en intervalos de 15 minutos. En el transcurso de un mes, el intervalo de quince minutos

con la mayor demanda se registra y se vuelca a la factura mensual.

En algunos casos, el historial de demanda de los meses anteriores puede tenerse

en cuenta para determinar los cargos por demanda. Los clientes deben consultar los

Términos del Servicio si desean obtener más información.

La energía facturada al final del mes será el total de la energía utilizada en ese

periodo. El costo dependerá de la tarifa que tenga contratado con CFE.

Reducción de los cargos por demanda

Existen dos estrategias principales para reducir la demanda:

Cambiar el tipo de equipo que utiliza: El uso de aparatos de bajo consumo ayuda a

reducir la demanda. Además, una buena práctica horas del día y se pueden nivelar

favorablemente los picos de consumo eléctrico con el paso del tiempo.

Cambiar el horario en que utiliza el equipo: Disminuir el número de aparatos que

funcionan simultáneamente y distribuir las horas de trabajo para evitar las horas

punta ayudará a reducir el efecto cumulativo de las demandas múltiples de

electricidad.

El ahorro de energía y el uso eficiente de la misma en la industria adquiere un

papel importante. El tener un bajo consumo de energéticos ayuda a ser más competitivos

y propicia oportunidades de crecimiento y de obtener mayor ganancia, al disminuir los

costos de operación de las plantas.

Otra forma de promover una mejor utilización de la energía es el diseño de

edificios. A la hora de planear la construcción de un nuevo inmueble, se debería de

considerar ciertos aspectos que supondrían disminución del consumo de energía, por

ejemplo: colocar ventanales amplios mirando al sur (estando en el hemisferio norte del

planeta) para que los días de invierno el calor irradiado por el sol caliente los recintos;

aislamiento de superficies para que no existan fugas de calor, implementar paneles

solares que absorban parte de la demanda comprada a CFE. En la Unión Europea ya existe

una normativa aplicable, la Directiva de eficiencia energética en edificios, similar a la

etiqueta energética de los electrodomésticos. La idea es construir edificios bioclimáticos

encargados de aprovechar la energía del entorno y obliga a expedir un certificado de

eficiencia energética para los edificios o unidades de estos, que se construyan, vendan o

alquilen.

Buenos hábitos de uso de iluminación

Muchas veces no tenemos la conciencia respecto a cómo utilizamos nuestros recursos

energéticos. Ya sea por falta de conocimientos o porque pensamos que el realizar un uso

más controlado no significaría un beneficio tan grande como para llevarlo a cabo, la

práctica de administración eficiente es poco aplicada tanto a nivel industrial como en

doméstico. Una de las estrategias fundamentales y más eficientes para el ahorro de

energía es un uso consiente de la misma. Generalmente basta con pequeñas acciones que

no significan una inversión inicial importante para lograr cambios que impacten

fuertemente en nuestro consumo.

Buenos hábitos de iluminación representan suponen todas aquellas acciones que

optimicen la utilización de energía eléctrica para fines de mantener bien iluminadas las

áreas donde nos desenvolvemos.

Algunos ejemplos de acciones que pueden aplicarse fácilmente para disminuir el consumo

energético en cuestiones de iluminación son:

Apagar luces en estancias que no se estén en funcionamiento o cuyas horas

laborales hayan terminado.

Una correcta selección de cuantas lámparas se requieren para mantener el índice

de iluminación en estado óptimo para las tareas que se pretenden realizar, ni más

ni menos.

Abrir ventanas y emplear la luz natural en lugar de la artificial (cuando sea posible).

Seguir las recomendaciones de tiempos de operación de las luminarias para

maximizar su tiempo de vida.

Tipos de lámparas

Los tipos de lámparas recomendados para iluminación de las diferentes áreas según

las necesidades del personal que ocupa las áreas de trabajo se pueden mencionar las

siguientes:

• Incandescente

• Fluorescente

• HID (Alta Intensidad de Descarga)

• Balastros

La fuente de luz que proporcionan estos tipos de lámparas es la fuente artificial, por lo

cual esta misma se clasifica en dos: La Fuentes de filamento y descarga en gas. En la figura

2.10 se muestra los diferentes tipos en los que se subdividen las mismas.

Existe una inmensa variedad de lámparas con sus diferentes modelos, pero no

todas las locaciones pueden contar con el mismo tipo, éstas deben ser seleccionadas

según la necesidad del área de trabajo. En la Tabla 2.2 se muestran los diferentes tipos de

lámparas recomendadas y el tipo de iluminación que se necesita según el área de trabajo

donde se planean instalar.

Figura 2.10 Los tipos de fuente artificial.

Tabla 2.2: Los diferentes tipos de lámparas dependiendo del área de trabajo.

Ámbito de uso Tipos de lámparas más utilizados

Domestico

Incandescente

Fluorescente

Halógeno de baja potencia

Fluorescente compactas

Oficina

Alumbrado general: fluorescente

Alumbrado localizado: incandescente y

halógenas de baja tensión.

Comercial

Incandescentes

Halógenas

Fluorescentes

Grandes superficies con techos altos: mercurio a

alta presión y halogenuros metálicos.

Industria

Todos los tipos

Luminarias situadas a baja altura (<6m):

fluorescentes

Luminarias situadas a gran altura (>6m):

lámparas de descarga a alta presión montadas

en proyectores.

Alumbrado localizados: incandescentes.

Deportivo

Luminaria situada a baja altura: fluorescente

Luminaria situada a gran altura: lámpara de

vapor de mercurio a alta presión, HQI Y VSAP

Normas aplicables a sistemas de iluminación en México

NOM-007-ENER-2004 Eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios

no residenciales.

Esta Norma Oficial Mexicana tiene como finalidad establecer niveles de eficiencia

energética en términos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado con que

deben cumplir los sistemas de alumbrado para uso general de edificios no

residenciales nuevos, ampliaciones y modificaciones de los ya existentes; con el fin de

disminuir el consumo de energía eléctrica y contribuir a la preservación de recursos

energéticos y la ecología de la Nación.

NOM-017-ENER/SCFI-2012 Eficiencia energética y requisitos de seguridad de

lámparas fluorescentes compactas autobalastradas. Límites y métodos de prueba.

Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites mínimos de eficacia luminosa, los

requisitos de seguridad, los métodos de prueba aplicables, así como la información

comercial de las lámparas fluorescentes compactas autobalastradas. Esta Norma

Oficial Mexicana aplica a todas las lámparas fluorescentes compactas autobalastradas

sin envolvente, con envolvente y con reflector integrado, con cualquier tipo de base en

tensiones eléctricas de alimentación de 100 V a 277 V c. a. y 50 Hz o 60 Hz, que se

fabriquen, importen o comercialicen en el territorio nacional.

NOM-025-STPS-1999 “condiciones de iluminación en los centros de trabajo.

Esta Norma Oficial Mexicana establece las características de iluminación en los centros

de trabajo, de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los

trabajadores al realiza sus actividades. La presente Norma rige en todo el territorio

nacional y aplica en todos los centros de trabajo

NOM-028-ENER-2010 Eficiencia energética de lámparas para uso general. Límites y

métodos de prueba.

Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites mínimos de eficacia para las

lámparas de uso general, destinadas para la iluminación de los sectores residencial,

comercial, servicios, industrial y alumbrado público, así como sus métodos de prueba.

Esta Norma aplica a todas aquellas lámparas de descarga en alta intensidad,

fluorescentes compactas autobalastradas; fluorescentes lineales; incandescentes;

incandescentes con halógenos, y luz mixta, destinadas para iluminación que se

comercialicen en el territorio nacional.

NOM-030-ENER-2012 Eficacia luminosa de lámparas de diodos emisores de luz

(LED) integradas para iluminación general. Límites y métodos de prueba.

Esta Norma Oficial Mexicana establece las especificaciones para las lámparas de LED

integradas para iluminación general, así como los métodos de prueba aplicables para

comprobar las mismas. Asimismo, establece el tipo de información de características

técnicas esenciales acordes con el uso destinado, que deben llevar los productos

objeto de esta Norma Oficial Mexicana que se comercialicen dentro del territorio

nacional y de igual forma, atiende la necesidad de que dichos productos propicien el

uso eficiente y el ahorro de energía.

PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS:

En este apartado se describirá la metodología para un estudio de inmuebles no

residenciales y empresas, tomando como referencia la nom-007-ener-2004 “eficiencia

energética para sistemas de alumbrado en edificios no residenciales” y la nom-025-stps-

1999 “condiciones de iluminación en los centros de trabajo”, para de esta manera

establecer las características adecuadas de iluminación así como la eficiencia energética

necesaria para proporcionar un alumbrado adecuado.

El objetivo es identificar la eficiencia energética actual del usuario, potenciales de

ahorro de energía eléctrica, estimación de la eficiencia energética posterior a la

propuesta, determinar la inversión requerida para implementar el reemplazo y tiempo de

recuperación de la inversión a valor presente.

El primer paso para hacer un diagnóstico de eficiencia energética es analizar la

factura eléctrica y cada uno de sus conceptos para de esta manera identificar la situación

actual al consumo energético y de potencia.

La eficiencia Energética del inmueble analizado se determina tomando en cuenta

los índices energéticos actuales y posteriores a la implantación de la propuesta, a través

de la relación entre la energía eléctrica consumida con respecto al área en la cual se hizo

el estudio.

El siguiente paso después de revisar la facturación eléctrica es el levantamiento de

datos, el cual se trata esencialmente de la recopilación de datos generales del inmueble,

facturaciones históricas de energía eléctrica y realización de un censo de alumbrado con

base en las zonas del área a eficientar. Esta etapa es de gran importancia para el buen

desarrollo del estudio, debido a que las subsecuentes etapas están fundamentadas en

ella. En el desarrollo del levantamiento de datos se establece como tarea principal el

llenado de cuestionarios que tendrán que capturarse y analizarse:

1. Se pretende encontrar información de la residencia o comercio tal como:

nombre de la empresa, dirección, horarios de labores.

2. Recopilar datos eléctricos de las últimas 12 facturaciones eléctricas

consecutivas, como mínimo.

3. Considerar los siguientes aspectos para la captura de información:

Identificar zonas a eficientar

Localización de luminarias

Indicación del tipo de lámpara

Recolección de los datos de las lámparas

4. El siguiente paso para realizar el análisis del diagnóstico energético, se basa en

los datos de equipos de alumbrado de los sistemas diferentes, donde se muestran las

especificaciones técnicas de cada uno de los sistemas, como son: tipo y potencia de la

lámpara, tipo de encendido, precio de la lámpara, tipo de balastro. Además se encuentra

vinculado con las tarifas eléctricas para determinar los costos eléctricos.

En este punto se determina la reducción de la demanda (kW) esto se encuentra

multiplicando la cantidad de lámparas con las cuales cuenta cada área por los watts de

consumo que tiene las mismas, a estas se le agrega un consumo del 10, 15, hasta el 40% si

son lámparas fluorescentes y contienen balastro y el consumo eléctrico (kWh) diario este

se encuentra multiplicando la demanda obtenida por el número de horas de

funcionamiento que se laboran en esa área.

5. Se selecciona el tipo de iluminación que sustituirá a la actual. Ya seleccionada la

iluminación se realiza el análisis energético de las mismas para hacer la comparación entre

el consumo actual y el consumo propuesto, y de este modo conocer los ahorros que se

generan por la implantación de dicho sistema.

6. Después se prosigue a realizar la evaluación económica, esta se encuentra

vinculada con la información obtenida de la evaluación técnica. Los datos son: ahorro

eléctrico, ahorro económico, inversión requerida para aplicar la medida. El procedimiento

para determinar la rentabilidad del reemplazo está basado en la metodología de la

ingeniería económica, la relación beneficio/costo (B/C); además, se determina el tiempo

de recuperación a valor presente.

7. Una vez obtenidos los resultados de ahorro sobre el consumo de energía

eléctrica, se desea conocer los beneficios ambientales con la implementación de dicho

sistema, se realizan cálculos para conocer la cantidad de barriles de petróleo que se dejan

de quemar para poder generar energía eléctrica, por lo tanto conocer la disminución de

las partículas contaminantes que se emiten a la atmosfera, se muestra en la tabla 3.1.

Tabla 3.1: Equivalencia de la quema de combustibles

Para generar: Se debe quemar: Esto equivale a

quemar:

Se requerirá 1

Ton de petróleo

3 000 kWh de

energía eléctrica

1 tonelada de

petróleo en una

termoeléctrica

7 barriles de

petróleo

Para satisfacer

necesidades al

cabo de 10 años.

Al quemar combustibles fósiles, se envían a la atmósfera sustancias residuales de

dicha combustión que son altamente nocivas para los seres humanos y para el medio

ambiente. Cuando el carbono, por ejemplo, emitido a la atmósfera por las chimeneas de

las termoeléctricas se combina con el oxígeno del aire, se forma el dióxido de carbono

(CO2), gas de referencia en el cálculo de los potenciales de efecto invernadero de acuerdo

con el Protocolo de Kioto. También son emitidos otros gases de efecto invernadero los

cuales son causantes de las lluvias ácidas y de afecciones respiratorias en los seres

humanos, en la tabla 3.2 se muestra la relación de emisión de dichos contaminantes.

Tabla 3.2 Equivalencia de la emisión de contaminantes a la atmosfera

Se estima: Se emiten: Por lo tanto al

general :

Se emitirán a la

atmosfera

1 kWh generado en

una termoeléctrica

715 g de gases de

efecto invernadero

1 giga watt-hora

(GWh)

715 ton. de gases de

efecto invernadero.

4. RESULTADOS

En el caso de estudio siguiente se muestra un ejemplo de los datos recabados de un

centro de trabajo el cual es un área de oficina.

Paso 1: En este paso se recaba la información de la empresa o usuario que solicite el

estudio.

Razón social: INDUSTRIA PATITO.

Domicilio fiscal: Calle de los leones ave. Moctezuma

#408 laguna del carpintero.

Horarios de trabajadores: lunes a viernes de

9:00am a 5:00pm

Paso 2: En la tabla 4.1 se muestran los datos de la demanda energética recabados durante

el año, y se proseguirá hacer su análisis.

Tabla 4.1 Datos eléctricos de la empresa

Periodo Demanda

kW

Consumo

kWh

F.P. % P M

Sin/IV

A

$kWh

P M

Con/IVA

$kWh

Importe

C/IVA $

Nov-12 28 5,147 97.58 2.0182 2.3411 12049.70

Dic-12 21 3,598 96.26 2.2225 2.5781 9276.00

Ene-13 18 2,949 95.8 2.2325 2.5897 7637.03

Feb-13 18 2,819 95.92 2.2221 2.5776 7266.36

Mar-13 22 3,386 96.96 2.3311 2.7041 9156.00

Abr-13 20 3,567 97.24 2.0391 2.3654 8437.22

May-13 20 4,612 98.36 1.9223 2.2299 10284.15

Jun-13 35 7,658 97.97 2.0519 2.3802 18227.60

Jul-13 34 7,191 98.99 1.9963 2.3157 16652.26

Ago-13 36 8,445 98.92 1.9254 2.2335 18861.60

Sep-13 28 5,628 97.83 2.0716 2.4031 13524.40

0ct-13 30 5,598 97.94 2.0556 2.3845 13348.41

Nov-13 36 7,998 99.74 2.0548 2.3836 19063.78

Total - 68,596 - - - 163,784.51

Promedio 27 5,277 97.65 2.0880 2.4220 12,598.81

Paso 3: Una vez situada en el área de estudio se prosigue a realiza el levantamiento de

luminarias, anotando los datos de suma importancia para el estudio como se muestra en la

tabla 4.2.

Tabla 4.2 Levantamiento de iluminación

Área:

Tipo de

base Wattaje Unidades Horas

Tienda

Dicroico halógeno GU10 50 1 10

Foco fluorescente de churro E27 23 2 10

Bordados

Foco fluorescente de churro E27 65 2 10

Lámpara fluorescente T8 1X37W G13 37 1 10

Bodega

Foco fluorescente de churro E27 23 2 10

Lámpara fluorescente T12 2X75W G13 75 2 10

Costura

Foco fluorescente de churro E27 23 2 10

Lámpara fluorescente T12 2X75W G13 75 18 10

Corte

Foco fluorescente de churro E27 42 1 10

Lámpara fluorescente T12 2X75W G13 75 2 10

Paso 4: Contando con los datos registrados en la tabla 4.3 antes recabados se realiza el

cálculo de la demanda y consumo energético.

Tabla 4.3 Análisis de consumo y demanda energética

Área:

Potencia

(W) Unidades

Demanda

total (W) Horas

Consumo

total (Wh)

Tienda

Dicroico halógeno 50 1 50 10 500

Foco fluorescente de

churro 23 2 46 10 460

Bordados

Foco fluorescente de

churro 65 2 130 10 1300

Lámpara fluorescente T8

1X37W 42.55 1 42.55 10 425.5

Bodega

Foco fluorescente de 23 2 46 10 460

churro

Lámpara fluorescente

T12 2X75W 105 2 210 10 2100

Costura

Foco fluorescente de

churro 23 2 46 10 460

Lámpara fluorescente

T12 2X75W 105 18 1890 10 18900

Corte

Foco fluorescente de

churro 42 1 42 10 420

Lámpara fluorescente

T12 2X75W 105 2 210 10 2100

Paso 5: Se hace la sustitución uno a uno de las actuales por las lámparas de mayor

eficiencia como se observa en la tabla 4.4, menor consumo y mayor tiempo de vida útil,

cuidando que se cumpla con las necesidades del centro de trabajo.

Tabla 4.4 Sustitución de la iluminación

Área: Potencia Unidades

Demanda

total Horas

Consumo

total

Tienda

Dicroico LED 3 1 3 10 30

Foco GLOBO LED 6 2 12 10 120

Bordados

Foco GLOBO LED 6 2 12 10 120

Lámpara LED T8 1X18W 18 1 18 10 180

Bodega

Foco GLOBO LED 6 2 12 10 120

Lámpara LED T8 1X18W 18 2 36 10 360

Costura

Foco GLOBO LED 6 2 12 10 120

Lámpara LED T8 2X18W 36 18 648 10 6480

Corte

Foco GLOBO LED 6 1 6 10 60

Lámpara LED T8 2X18W 36 2 72 10 720

Paso 6: Se analiza el ahorro eléctrico, ahorro económico, inversión requerida para aplicar

la medida esto ayuda al usuario responsable de la unidad de oficinas analizada para saber

en cuanto tiempo podrá recuperar la inversión que hará la cual se muestra en la tabla 4.5.

Tabla 4.5 Análisis de ahorros, inversión requerida y año de recuperación

Concepto Sistema actual

Sistema

propuesto Ahorro

Demanda Máxima (Kw) 8.2794 2.2798 5.9996

Consumo Anual (kWh) 15786.15 5155.46 10630.70

Precio Medio($/Kwh), incluye IVA 2.0937 2.0937 -----

Importe Anual ($), incluye IVA 38339.70787 12521.01669 25818.69119

Inversión($)= $ 76,960.07 Recuperación 2.98 años

Para obtener el costo de la inversión es la sumatoria de multiplicar el valor de la mercancía

por la cantidad de piezas de ese mismo producto; y para obtener el tiempo de recuperación

de la inversión se debe hacer la división de la inversión monetaria por dicho sistema

eficiente entre el ahorro que es el importe anual ($) y se encuentra el número de años en los

que se recupera tal implementación.

Paso 7: Para concluir con el diagnostico energético se deben evaluar los impactos

ambientales, para ellos se hace el cálculo de comparativo de reducción de quema de

combustibles y emisiones de contaminantes a la atmosfera.

Si para generar 3 000 kWh de energía eléctrica se debe quemar 7 barriles de petróleo por lo

tanto para abastecer el consumo de energía eléctrica del sistema actual se necesita:

Quemade petróleo=Consumode energiaactual∗RelaciondebarrilesGeneracion electricaestandar

Quemade barriles de petróleo=15,786.15 kWh∗7barriles3000kWh

Quemade petróleo actual=¿36.8343 barriles de petróleo

Con la implementación de un sistema con eficiencia energética se quemaran la

siguiente cantidad de barriles de petróleo:

Quemade petróleo=Consumode energia propuesto∗RelaciondebarrilesGeneracionelectricaestandar

Quemade barriles de petróleo propuesto=5,155.46kWh∗7 barriles3000kWh

Quemade petróleo actual propuesto=¿12.0294 barriles de petróleo

Haciendo la comparación entre el sistema actual y el sistema propuesto se puede observar

que existe un ahorro:

Ahorro dequemade petroleo=sistemaactual−sistema propuesto

Ahorro dequemade petroleo=36.8343barriles−12.0294 barriles

Ahorro dequemade petroleo=24.8049barriles

Con la quema de combustibles se generan emisiones a la atmosfera, por cada kWh

generado en una termoeléctrica se generan 715 g de gases de efecto invernadero,

aplicándolo al ejemplo anteriormente descrito se obtiene:

Emisiones decontaminantes=Consumo deenergia actual∗Relacionde gases emitidosGeneracionelectricaestandar

Emisiones decontaminantes actual=15,786.15 kWh∗715g1kWh

Emisiones decontaminantes actual=11,287,097.27 gde gases

En cambio haciendo el mismo procedimiento para el sistema propuesto que contiene

eficiencia energética tenemos un resultado:

Emisiones decontaminantes=Consumo deenergia actual∗Relacionde gases emitidosGeneracionelectricaestandar

Emisiones decontaminantes propuesto=5155.46kWh∗715 g1kWh

Emisiones decontaminantes actual=3,686,153.90g de gasesde efecto invernadero

Realizando el ahorro comparativo entre los dos sistemas antes mencionados se

observa un ahorro:

Ahorro deemisiones=sistemaactual−sistema propuesto

Ahorro deemisiones=11.287 toneladdas−3.686 toneladas

Ahorro deemisionesde efecto invernadero=7.60 toneladas

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Por lo tanto, al tener una reducción económica en un sistema con eficiencia

energética se logra una reducción en el proceso de suministro de energía por parte de la

comisión reguladora en este caso Comisión Federal de Electricidad (CFE) lo cual genera

que el proceso de quema de combustibles para obtener tal energía se vea disminuido para

beneficio del medio ambiente en colaboración de un sistema correctamente implementado.

Por tal generación energética en un sistema de baja eficiencia de 8.2794 Kilowatts

(sistema actual) se logra en la implementación de eficiencia energética una cantidad de

2.2798 Kilowatts (sistema propuesto) dándonos un margen de ahorro en la quema de

combustibles de 24.8049 barriles favoreciendo de esta manera el impacto positivo que

genera una eficiencia energética, y disminuyendo 7.60toneladas de emisión de

contaminantes a la atmosfera al año.

En conclusión al aplicar eficiencia energética a un sistema de iluminación se

reducen los impactos ambientales y esto conlleva a reducir el costo de control ambiental

dando una mejora de imagen al sistema de iluminación.

Así como también la implementación de este sistema reduce el índice de consumo

de energía eléctrica, lo que favorece al usuario ya que su tarifa eléctrica disminuye y el

precio por la misma es mucho menor, entonces el pago por su recibo de luz es mucho

menor. Si esta medida se aplicara a cada residencia, comercio e industria se podría dar una

disminución notoria en la demanda energética, lo cual beneficiaria a las plantas

termoeléctricas debido a que tendrían que suministrar menos energía y también su paros

por mantenimiento a las mismas serian menos costosos y en periodos más largos de tiempo,

por lo tanto el tiempo de vida y funcionamiento de sus equipos seria mayor.

Las recomendaciones para tener un mejor aprovechamiento de la energía eléctrica, y así

poder reducir la demanda energética es:

Se debe de realizar mantenimientos periódicos a los sistemas de cableado de la

instalación eléctrica, para evitar fugas de corriente en la operación del sistema.

Se debe realizar el levantamiento del sistema de iluminación con el que actualmente

se cuente.

Después de realizar los levantamientos, hay que realizar mediciones de niveles de

iluminación.

Se debe procurar no proyectar sombras ni reflejar luz adicional al momento de hacer

cada medición.

La superficie de ensayo debe estar situada tan cerca del plano de trabajo como sea

posible, cuando no se especifique una determinada zona de trabajo se acostumbra a

tomar lecturas sobre un plano horizontal colocado a 75 cm del suelo.

En el caso de lámparas de descarga se debe dar un periodo de calentamiento

suficientemente largo para permitir a las lámparas y demás partes de la instalación

alcanzar un equilibrio de temperaturas.

Siempre que sea posible, aprovecha la iluminación de la luz del sol, que es más

natural, menos contaminante y, además, gratuita.

Utiliza colores claros en las paredes y techos: aprovecharás mejor la iluminación

natural y podrás reducir el alumbrado artificial

Es necesario analizar las necesidades de luz en cada una de las partes de la vivienda,

ya que no todos los espacios requieren la misma cantidad, ni durante el mismo

tiempo, ni con la misma intensidad.

No dejar luces encendidas en habitaciones que no estés utilizando, reduce al mínimo

la iluminación ornamental en exteriores: jardines, etc. y coloque puntos de luz de

manera que iluminen otras habitaciones colindantes, como vestíbulos y pasillos.

Mantén limpias las lámparas y las pantallas, aumentará la luminosidad sin aumentar

la potencia.

Los focos incandescentes sólo aprovechan en iluminación un 5% de la energía

eléctrica que consumen, el 95% restante se transforma en calor, sin radiación

luminosa. Sin embargo, las lámparas de bajo consumo se encienden

instantáneamente y no generan calor. Sustituye los focos incandescentes por

lámparas de bajo consumo como lo son la tecnología LED. Para un mismo nivel de

iluminación, ahorran hasta un 80% de energía y duran 8 veces más. Cambia, con

prioridad, las que más tiempo están encendidas.