Eficiencia Energética en la Iluminación

Santiago Julián AlcoleaJornada Eficiencia Energética en la Industria2 de Febrero de 2011

Eficiencia Energ ética en la Iluminación

Datos sobre el consumo de energ ía empleada en el alumbrado

Oportunidades en alumbrado industrial

• El 75% de todo el alumbrado usado en el sector de la industria de la UE se basa en tecnologías anticuadas de baja eficiencia

• Ahorro potencial:

– 650 millones de euros en gasto energético

– 2,7 millones de toneladas de emisiones de CO2/año

– 9,5 millones de barriles depetróleo al año

– Producción anual de 3 centrales eléctricas

• Identificar la situación actual de la instalación

• Analizar las posibilidades de mejora

• Proponer las soluciones de renovación (alternativas)

- Cambio de lámpara

- Cambio de lámpara y equipo

- Cambio de lámpara, equipo y sistemas de control

- Cambio de luminaria

- Cambio de luminaria y sistemas de Control

- Potenciales de ahorro energético

- Posibilidad de ahorros en mantenimiento

- Incremento de calidad del alumbrado

- Tecnologías existentes

- Calidad del alumbrado actual (nivel de luz, reproducción cromática, etc.)

- Necesidades reales de iluminación

Pasos a considerar para la mejora del alumbrado

Necesidades para elaborar el estudio

• Planos de Planta (CAD)

• Distribución actual de luminarias en planta

• Alturas de montaje de las luminarias

• Tipos de lámparas y equipos

• Niveles de luz actuales

• Niveles requeridos (si fueran diferentes al estándar Norma UNE12464.1)

• Precio Kwh

• Horarios de uso

Costes a considerar en el proyecto

1. Orientación a la Rentabilidad

• Inversión Inicial

• Coste energía

• Coste mantenimiento- Coste mano obra

- Costes operacionales

- Costes por alteración o interrupción producción

• Coste Reemplazo Lámparas

- Coste Luminarias + Equipos + Lámparas

- Coste Instalación

Luminaria tecnología

antigua

Fluorescencia estándar

Equipo electromagné-

tico

+

Equipos electrónicos

HF-P/HF-D

+ efficient optics

+ Sistemas de

control

Lámparas de nueva

tecnología

TL-D Eco TL 5 EcoPLR Eco

-10%100%

90%

70%

60%

30%

+ Nuevas

tecnologías de luminarias

-25%

-15%

-50%

Resumen: Ahorros energéticos por aplicación de nuev as tecnologías

8

• Totalmente intercambiable por las lámparas actuales de 18W, 36W y 58W

• Producto Bandera Verde

Contenido de mercurio: 2mgMás de un 10% ahorro de energíaLarga vida, doble que /33 y /54

TL-D 18W TL-D 16W (2W de ahorro)TL-D 36W TL-D 32W (4W de ahorro)TL-D 58W TL-D 51W (7W de ahorro)

(colores 830/840/865)

Tubos fluorescentes MASTER TL -D Eco

• 25% de Ahorro Energético:– Es posible ahorrar entre un 20% y un 30% de energía respecto a los equipos convencionales.

• 50% Más vida útil de las lámparas.– Hasta un 50% más de vida útil con equipos con precaldeo (HF-P y HF-R) en condiciones normales.

– Usados con detectores de presencia o temporizadores la vida de las lámparas puede incrementarse hasta 300%

• Compactos y sencillos– Un sólo componente hace de balasto, cebador y condensador. Existen equipos para 1,2, 3 ó 4 lámparas.

• Mejores Prestaciones:– Potencia y Flujo lumínico constante (+/-2%) independiente de tensión de red (entre 202 y 254V)

– Factor de Potencia >0,95 (Excepto HF-M)

Cambio a equipo electrónico

Tecnología nueva:•Halogenuros metálicos 150 y 250 W•Ópticas de alto rendimiento•IP = 65•Consumo por 250 W � 274 W•Rend. superior de la luminaria = 20%

Ahorros por cada 1000 Luminarias usadas 4000 horas al año �800.000 KW y 336.000 Tm CO 2 apróx.

Tecnología antigua:•Vapor de mercurio 250 y 400 W•Ópticas de bajo rendimiento•IP sin definir(mayor mantenimiento)•Consumo por 400 W � 424 W

¡+50%AHORRO!

Comparativa en alumbrado industrial

Tecnologia antigua:•Balastos electromagnéticos•Tubos de bajo rend. lumínico ybajo rend. de color•Luminarias deslumbrantes debajo rendimiento•Consumo lum. 4x18 = 112 W112 W

Tecnología nueva:•Balastos electrónicos (25% ahorro)•Tubos TL5 gama 80 (+10% rend. lum.)•Reproducción cromática > 80•Pantallas antideslumbramiento y alto rendimiento•Consumo lum. 4x14 + eficiencias = 55 W55 W

¡+50%AHORRO!

Ahorro por cada 1000 luminarias usadas 4000 horas a l año �238.000 KW y 99.960 Tm CO 2 apróx.

Comparativa en alumbrado de oficinas

Parque antiguo Luminarias modernas AHORROS

56% - 49%

2xTL36W IC

67% - 33%

67%-33%2xTL36W IC1x36W IC

1/2xTL-5 28W

4xPL18W IC4xPL36W IC

3xTL-5 14W3xTL-5 28W

1/2xTL-5 28W

* Para obtener niveles de luz similares en plano de t rabajo

Cambio de luminarias

punto a punto*


51,4%

2xTL18W

67,1%

57,1%

2xTL26W 1xLED 35,0W

1xLED 18,4W

1xLED 12,0W1xTL18W


punto a punto*


Parque antiguo Luminarias modernas

MercurioHPL 400W

AHORROS

58,2%

59,0%

37,1%

2xTL-5 80W

MercurioHPL 250W

2xTL-5 58W

HalogenurosMetálicos

HPI 250W

* 2xTL-5 80W

* Sin grado de protección IP * Para obtener niveles de luz similares en plano de t rabajo

Cambio de luminarias punto a punto*

(entre 4 y 13 m. de altura)


1/2xTL36W/40W IC

33%

1/2xTL-5 28W

23%

1/2xTL58W/65W IC 1/2xTL-5 49W


punto a punto*


AHORROS

Control de Presencia:

OCCUSWITCH

Regulación por Luz Natural:

LUXSENSE

50%-30%

50%-30%

Sistemas de control

básicos (oficinas)

AHORROS

50%-30%

50%-30%LUZ NATURAL

Controlador y Fotocélula para altura 7m

PRESENCIA

Sistemas de control

básicos (naves)

Comparativa entre campanas y fluoresencia

1. Requerimientos de iluminación - CALIDAD

2. Costes para la propiedad - ECONÓMICO


• Nivel de luz, uniformidad, y Temperatura de Color

• Efecto del fallo en una lámpara• Rendimiento de color de la lámpara• Alumbrado de emergencia y controles




Campana industrial

Nivel de iluminación vertical

Fluorescencia

Nivel de iluminación vertical




Campana

Industrial

Campana

Industrial

Fluorescencia

Fluorescencia

Fluorescencia

Campana

Industrial




EN 12464-1Norma Europea para Alumbrado de Interiores

“Las lámparas con un Indice de rendimiento de color (IRC) menor a 80 no deberían ser usadas en interiores en los que las personas trabajen o

permanezcan durante periodos largos”



• Efecto del fallo en una lámpara• Rendimiento de color de la lámpara• Alumbrado de emergencia y

controles

Alumbrado de emergencia y controles

• Alumbrado de emergencia Integrado

• Reencendido instantáneo

• Regulación desde el 3% del flujo nominal

• Alumbrado de emergencia por separado

• Sin reencendido instantáneo

• Sin regulación (sólo doble nivel)

Fluorescencia

Campana industrial

Controles para sistemas de fluorescencia

• Regulación del nivel de iluminación:

- Adaptándolo a la tarea

- Aprovechando el nivel de luz natural

- Por control de presencia

- Programado a voluntad

• Flexibilidad: agrupaciones de alumbrado

• Monitorización del sistema de Iluminación:

- Cálculo de consumos por grupo de alumbrado/luminaria

- Información de fallos por punto de luz

LON-DALI

2. Costes para la Propiedad - ECONÓMICO

• Uso de balastos electrónicos: (HFP, HFR y HFDali)

• Tubos fluorescentes especiales: (Xtra, Xtreme y gama Eco)

• Ópticas y sistemas de control

Gama de balastos electrónicos2. Gama de Soluciones

• HF-P : múltiples encendidos• HF-R : regulación del 3 al 100%, para tener siempre los

niveles y los consumos óptimos.• HF-DALI : apto para sistemas de control: máxima flexibilidad

y ahorro• HF-P XTREME : larga duración (100.000 horas)

25% menos consumo

50% más vida

33% menor

mantenimiento

Historia de la tecnolog ía de fluorescencia

Tubo “gordo”38mm

Tubo Estandar26mm

TECNOLOGÍA TRIFÓSFORO (Ra>80)

Xtra/Xtreme26mm

TL-D ECO26mm

Super 80 26mm FF

Tubo TL516mm

TL5 ECO16mm

Fluorescentes MASTER TLD Xtra MASTER TLD Xtreme

• Mayor vida útil • Nueva tecnología • Reducción significativa de fallos

prematuros• Distintivo: cruz verde en los extremos

Comparativa de vida útil

Vida útil de las lámparas fluorescentes con balasto convencional

0

20

40

60

80

100

0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000

Vida (horas)

Rat

io S

uper

vive

ncia

(%

)

MASTER TLD/80

MASTER TLD Xtra

MASTER TLD Xtreme

HID

12 00022 000

24 00040 000

MASTER TLD Xtra MASTER TLD Xtreme

Vida útil de las lámparas fluorescentes con balasto electrónico de precaldeo

0

20

40

60

80

100

0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000

Vida (horas)

Rat

io S

uper

vive

ncia

(%

)

MASTER TLD/80

MASTER TLD Xtra

MASTER TLD Xtreme

HID

MASTER TLD Xtra MASTER TLD Xtreme

12 000 22 000 47 000 66 000

Comparativa de vida útil

40

• Totalmente intercambiable por las lámparas actuales de 18W, 36W y 58W

• Producto Bandera Verde

Contenido de mercurio: 2mgMás de un 10% ahorro de energíaLarga vida, doble que /33 y /54

TL-D 18W TL-D 16W (2W de ahorro)TL-D 36W TL-D 32W (4W de ahorro)TL-D 58W TL-D 51W (7W de ahorro)

(colores 830/840/865)

Tubos fluorescentes MASTER TL -D Eco

¿Qué nos aportan los LEDS a la Iluminación?• Larguísima vida (50.000 a 100.000Horas).

• Reducción en coste mantenimiento .

• Mayor eficacia que las lámparas incandescentes y halógenas (30lumenes/w).

• Gran calidad de luz: sin UV , sin IR en el haz de luz.

• Productos más pequeños, miniaturización

• Flexibilidad en diseño (luz oculta).

• Colores saturados – sin necesidad de filtros.

• Posibilidad de regulación y de luz dinámica (colores RGB).

• Fuente de luz libre de mercurio.

• Encendido instantáneo, sin parpadeo.

• Arranque a bajas temperaturas (hasta -40°C).

Acento/General (SpotLED, Dinámico, eW Downlight, eW Profile,

Beamer LED,)

Decorativa (Grazer LED, Origami, iColor Accent Powercore)

Frontal (LEDflood, ColorBlast, IWBlast)

Rasante (LEDline2, LEDflood empotrar, Wallwasher LED)

Contorno (Flexible tube LED, Batten LED,

Cove Powercore)

Señalización y guía (Marker LED, Amazon LED, Wallmarker LED,

Bañador de suelo LED, Careglow LED)

Peatonal (Citywing, Urbanline)

Acuática (Underwater LED)

Aplicaciones/Productos

306 luminarias

1x400W HPL

122.400 W

VAPOR DE MERCURIO

Ejemplo real: Nave industrial Situación de partida

VAPOR DE MERCURIO:

• MUY POCO EFICIENTE: <60 Lumen/W

• ALTA Y RÁPIDA DEPRECIACIÓN DEL FLUJO LUMINOSO

• MANTENIMIENTO MUY COSTOSO

• Indice de Repoducción Crom ática >50

• Efecto flickering (50Hz)

• No permite regular en función de la luz natural (a lo sumo doble nivel)

Ejemplo real: Nave industrial Situación de partida

1. EFICIENCIA ENERGÉTICA

• Fluorescencia de alta eficiencia

• Balastos electrónicos

• Reflectores alto rendimiento

• Regulación por aporte de luz natural

2. CALIDAD: NORMATIVA UNE-12464.1

• Iluminancia media en expedición y recepción: 300 lux

• Iluminancia media pasillos: 200 lux

• Uniformidad: >0.60

3. OTROS

• Minimización del mantenimiento

Ejemplo real: Nave industrial Criterios de diseño

Reflector de aluminio haz ultra-estrecho

Balasto electrónicoTubo alta eficiencia TL-5 80W

Controlador y fotocélula

Ejemplo real: Nave industrial Propuesta general

FLUORESCENCIA:

• MUY EFICIENTE: 77 Lm/W

• BAJA DEPRECIACIÓN DEL FLUJO LUMINOSO (<10%)

• Índice de reproducción crom ática >80

• Efecto flickering ELIMINADO (alta frecuencia)

• Permite regular en función de la luz natural (HFR)

• LARGA VIDA DE LOS TUBOS (19000 horas)

• BAJO COSTE DE INSTALACIÓN (Cambio punto a punto)

• MÍNIMO MANTENIMIENTO


LAMPARAS TL5


208 lx / 0.88

333 lx / 0.63

320 lx / 0.64

306 Luminarias

2x80W

48.960 W

FLUORESCENCIA

Ejemplo real: Nave industrial Propuesta final

CAMPANAS VAPOR MERCURIO 400W SUSTUTUIDAS POR LUMINA RIAS FLUORESCENTES DE 2x80W

VAPOR DE MERCURIO

Potencia Total (W) Nº LUMINARIAS306 campanas de 400W 128214 306,00

Campanas Vapor Mercurio 1x400W 306,00

AHORROS REALES ENERGÍA

AHORROS REALES MTO.

FLUORESCENCIA

Potencia Total (W) Nº LUMINARIAS

306 luminarias de 2x80W 53550 306,00 58,23% 61,35%119 luminarias Reguladas Luz Natural 43137,5 66,36% 61,35%

Luminarias TMX204 2x80W HF 306,00

Ejemplo real: Nave industrialPropuesta final

Equipo electro-magnético

convencional

Óptica de Lama Blanca

Tubos TL-D (26mm)

Ejemplo real: Zona de oficinas Situación de partida

Área A

Área B

Balasto electrónico

• Luminarias de alto Rendimiento

• Tubos TL-5

• Ópticas OLC

2. CALIDAD: NORMATIVA UNE-12464.1

• Nivel medio Iluminancia: >500 lux

• Control Deslumbramiento: UGR<19

• Índices Reproducción Crómatica >80

• Evitar efecto “Flickering” (parpadeo)

1. EFICIENCIA ENERGÉTICA

• Sistemas de Control

• Control de presencia

• Control por aporte de luz natural

Ejemplo real: Zona de oficinas Criterios de diseño

Área A

Área B

3xTL5-14W/840 C6

HF-D

Ejemplo real: Zona de oficinas Propuesta general

3xTL-D14W HF / 4xTL-D14W HF

Ejemplo real: Zona de oficinas Estudio luminotécnico

4xTL-D18W IC

85,4W

Hipótesis de funcionamiento del control de alumbrad o

Tiempo de uso de oficinas: 14 horas/día

25% luminarias con control luz natural y presencia:50% del tiempo con presencia:

86% del tiempo regulado al 50% del flujo de media14% del tiempo encendido al 100% del flujo nominal

75% luminarias restantes (sólo control de presencia):25% siempre encendidas (siempre presencia)75% sólo con presencia el 60% del tiempo

CONSUMO TOTAL: 59,64% del flujo nominalAHORRO TOTAL ENERGIA: -40,36%

-65,07% -40,36%-57,40%

28,6%

3xTL-D14W HF-D (SISTEMAS CONTROL)

TL5

3xTL-D14W HF

50,0W

4xTL-D18W HF

70,0W

41,5%

Ejemplo real: Zona de oficinas Propuesta final

Área A

Área B

• AHORRO ENERGÉTICO MÁXIMO

• Flexibilidad Total• Modificación de zonas• Modificación de funcionalidades• Programación temporal• Configuración en grupo o individual

• Escalable e integrable en sistemas de gestión de Edificios

• Totalmente monitorizable: información consumos, estadísticas, etc � FACILIDAD MANTENIMIENTO

• Cumplimiento de la normativa EN12464-1 y CTE

• Condiciones de trabajo muy mejoradas

Ejemplo real: Zona de oficinasCaracterísticas de la solución propuesta

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Eficiencia Energética en la Iluminación