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UNIVERSIDADTECNOLÓGICA DE CAMPECHE
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN:
MECATRÓNICA
TÍTULO DE LA MEMORIA DE ESTADÍA PROFESIONAL:
SISTEMA DE LUMINARIAS
NOMBRE DEL ALUMNO:
ALBERTO DE JESÚS ROMERO RAMÍREZ
NOMBRE DE LA EMPRESA:
ELECTROSISTEMAS DEL GOLFO
GENERACIÓN:
2010-2012
II
AGRADECIMIENTOS
Para poder realizar esta tesis de la mejor manera posible fue necesario del apoyo de
muchas personas a las cuales quiero agradecer.
En primer lugar a mis padres, Jesús y Regina, quienes han sido un apoyo moral y
económico para lograr este fin. Gracias por su paciencia.
A mi asesor de tesis y una de las personas que más admiro por su inteligencia y sus
conocimientos, el profesor Edgar Jacobo Cortés, a quien le debo el hecho de que
esta tesis tenga los menos errores posibles. Gracias por ser tan estricto.
A mis hermanos y amigos por ayudarme y apoyarme sin condiciones. Gracias por
facilitarme las cosas.
III
DATOS GENERALES DEL ALUMNO
NOMBRE DEL ALUMNO:
ALBERTO DE JESÚS ROMERO RAMÍREZ
MATRÍCULA:
4210010425
DIRECCIÓN Y TELÉFONO:
COLONIA MORELOS CALLE 53. TEL. 9381341385
FECHA DE INICIO Y TERMINACIÓN DEL PERIODO DE ESTADÍA PROFESIONAL:
21 DE MAYO AL 13 JULIO DEL 2012
NOMBRE DEL ASESOR ACADÉMICO:
ING. EDGAR ANTONIO JACOBO CORTÉS
NOMBRE DEL ASESOR EMPRESARIAL:
ING. AGRIPINO NEGRETE PONS
CARGO DEL ASESOR EMPRESARIAL:
ADMINISTRADOR UNICO
INDICE
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 6
2. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVO............................................................................................ 7
3. DESARROLLO TEÓRICO ................................................................................................... 8
MARCO CONCEPTUAL ...................................................................................................... 8
1.1 IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS NECESIDADES .................................. 11
ENTREVISTA ..................................................................................................................... 11
1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................... 12
1.3 ESTRATEGIAS ............................................................................................................ 12
CAPITULO II. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO DOCUMENTAL. .................................... 13
2.1 LISTA DE ACTIVIDADES ............................................................................................ 13
2.2 CRONOGRAMA .......................................................................................................... 15
CAPITULO II. PROPUESTA DE INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE
ALUMBRADO. ....................................................................................................................... 16
CAPITULO IV.- PROPOCICION PARA LA MEJORA DEL SISTEMA DE
ILUMINADO. .......................................................................................................................... 23
4.2 LÁMPARAS FLUORESCENTES................................................................................. 23
4.3 DISPOSITIVO DE CONTROL EMPLEADO ..................................................................... 24
CONDICIONES PARA LA PROGRAMACIÓN LS-301 UTILIZADO EN LA OFICINA........... 27
CAPITULO V CALCULO PARA EL NUMERO DE LUMINARIAS. ................................... 32
5.1 METO DE LUMEN ....................................................................................................... 32
5.2 DATOS DE LA OFICINA .............................................................................................. 33
5.3 LOCALIZACÓN DE LUMINARIAS ............................................................................. 36
5.4 ACOMODO DE DE LUMINARIAS .............................................................................. 36
CAPITULO VI.- INSTALACIÓN DEL SISTEMA .................................................................... 36
TABLA 1.7 COTIZACIÓN ...................................................................................................... 40
CONCLUSIÓN ....................................................................................................................... 41
5. FUENTES DE INFORMACIÓN .......................................................................................... 42
6. ANEXOS ............................................................................................................................ 43
1. INTRODUCCIÓN
Al iniciar un proyecto de algún sistema de alumbrado, lo primero que se requiere es
elegir un equipo que proporcione el máximo confort visual y el más alto rendimiento
compatibles con las limitaciones impuestas al proyectista. Los factores de
conservación o de pérdida de luz tienen una influencia mayor al elegir el equipo, y se
considera detalladamente en el proceso del cálculo.
El proyecto de iluminación que a continuación se presenta tiene como objetivo
principal la demostración de “los conceptos fundamentales teóricos para la
realización de un buen proyecto de iluminación”.
El proyecto presenta todos los cálculos posibles para determinar una buena
iluminación en un área cualquiera, también se presentan todos los datos en tablas,
gráficas, etc. Así como también las referencias bibliográficas de donde se obtuvieron.
Es importante mencionar que para el tipo de lámparas empleadas se deben de
considerar el tipo y el código.
Es obvio que sin la exigencia básica de una iluminación adecuada, es decir, sin un
nivel de iluminación suficiente, no se puede llevar a cabo ninguna tarea visual de un
modo correcto, rápido, segura y fácil. Los requisitos cuantitativos de una buena
iluminación varían mucho con la naturaleza de la actividad
2. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVO
La razón por la que se realiza este proyecto es porque dentro y fuera de las
instalaciones de Electrosistemas del Golfo tienen un problema con el alumbrado, el
cual no se cumple con las normas de iluminación correcto, así como las normas de
seguridad e higiene, ya que algunas luminarias están a punto de caerse o no
encienden; pues solo cuentan con focos y lámparas de luz incandescentes que
consumen mucha energía y la disipan en forma de calor provocando que el área de
trabajo no sean cómodas para el trabajador. Además, de la elevada cuenta de luz
que tiene que pagar la empresa por ese tipo de iluminación.
El objetivo principal que se tiene es implementar un sistema automático de
iluminación el cual pueda ahorrar energía y dar un máximo confort visual.
8
3. DESARROLLO TEÓRICO
MARCO CONCEPTUAL
Intensidad Luminosa : Un manantial de luz que irradia con determinada claridad ,
un flujo luminoso al incidir sobre una superficie produce en ésta una cierta
iluminación, a la que se conoce como intensidad de iluminación, y se mide en
candela (cd).
Flujo Luminoso: Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa. Su unidad
es el lumen (lm).
La Iluminación o Luminancia (E): Es la medida de la cantidad de luz incidente en
un área dada.
La Iluminancia (Brillantez Fotométrica): Es la intensidad luminosa de cualquier
superficie en una dirección dada por unidad de área proyectada de la superficie vista
desde esa dirección. Su unidad en el Sistema SI es cd/m2.
La Brillantez subjetiva: Es el atributo subjetivo de cualquier sensación luminosa que
da lugar a la escala completa de cualidades de ser reluciente, iluminado, brillante,
empañado u oscuro.
Absorción, reflexión y transmisión: Son los procesos generales por los cuales un
flujo luminoso incidente interacciona con un medio. La Absorción es el proceso por
medio del cual el flujo incidente se disipa. La Reflexión es proceso por el cual el flujo
incidente deja una superficie o medio por el mismo lado de incidencia.
9
LAS LAMPARAS
Las lámparas eléctricas son la fuente principal de luz artificial de uso común.
Convierten la energía eléctrica en Luz o energía radiante. Los tipos de lámparas más
usados para la iluminación son:
Lámparas incandescentes: Contiene un filamento que se calienta por el paso de la
corriente eléctrica a través de él. El filamento está encerrado en un bulbo de vidrio
que tiene una base adecuada para conectar la lámpara a un receptáculo eléctrico
(socket).
Los tamaños y formas de los bulbos se designan por un código literal seguido de uno
numérico; la letra indica la forma, y el número, el diámetro del tubo.
Lámparas Fluorescentes: Consta de un tubo de vidrio con el interior cubierto con
fósforo en polvo, que fluorece cuando se excita con luz ultravioleta; los electrodos del
filamento se montan en juntas de extremo conectadas a las clavijas de la base. El
tubo se llena con un gas inerte (como argón) y una gota de mercurio y se opera a
una presión relativamente baja.
Lámparas de vapor de mercurio: Constan de tubos de cuarzo llenados con argón y
mercurio, rodeados por una camisa de vidrio llena de nitrógeno.
BALASTRO ELECTRONICO DIMEABLE
El funcionamiento del balastro electrónico dimeable es el siguiente: Este se comporta
como un dimer convencional, la diferencia es que este es un variador de frecuencia
el cual va en función de una señal de tensión de corriente directa que proporcione un
dispositivo de control, que puede ser manual o automático. Aunque existen diferentes
tipos de balastros algunos de ellos son lo siguientes.
10
TIPOS DE BALASTROS
Balastro para lámpara fluorescentes
Balastro híbridos
Balastro electromagnéticos
Balastro electrónicos
Estos tipos de balastros tienen funcionamiento diferente de acuerdo a las
necesidades del usuario.
DIMMER
Los dimmer o dímer sirven para regular la energía en una o varias lámparas, con el
fin de variar la intensidad de la luz que emiten (siempre y cuando las propiedades de
la lámpara lo permitan).Actualmente los circuitos más empleados incluyen la función
de encendido al "paso por cero" de la tensión. La disminución del valor eficaz en la
bombilla se logra recortando la señal en el momento de subida en el punto que se
elija (si cortamos la señal cuando la onda llega a 60 V p.e. se encenderá muy poco,
mientras que si la cortamos al llegar a 200 V se encenderá casi al máximo).
Existen sistemas más complejos capaces de regular el flujo de iluminación para otro
tipo de lámparas (fluorescentes, de bajo consumo, etc.) pero son más complicados.
Algunos dimmer pueden ser controlados remotamente a través de controladores y
protocolos especiales. En el caso de la iluminación para escenarios uno de los
protocolos más utilizados es DMX (Digital MultipleX), que es un protocolo de
comunicaciones usado para controlar la iluminación de escenarios, o DMX512, el
cual permite que la intensidad de las luces convencionales pueda ser sincronizada
con las luces de efectos especiales, máquinas de humo, etc.
11
CAPÍTULO I. DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA
1.1 IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS NECESIDADES
Se realizó una entrevista al encargado de proyectos sobre las necesidades
principales de la empresa, y en la entrevista el hace énfasis del tipo de iluminación
con el que cuenta que no cumplen con su objetivo, ya que en la mayoría de las áreas
tales como oficina, taller y almacén se tiene el mismo tipo de alumbrado el cual hace
que estas aéreas tenga la misma luminosidad y además que están mal ubicadas
La empresa tiene como necesidad cambiar el alumbrado, ya que con el que cuenta
son lámparas y focos incandescentes el cual hace que disipen calor y tengan un alto
consumo de energía, al igual que las luminarias están mal ubicadas haciendo que en
algunas partes del área de trabajo tengan buena iluminación y en otras no, lo cual
hace que se tengan inconvenientes a la hora de hacer una actividad.
Entrevista
1.- ¿Trabajos que se realizan en la empresa?
Reparaciones de climas, refrigeración y tuberías
2.- ¿Cuál de los tres trabajos es el que más se realiza?
Tuberías
3.- ¿Se trabaja de noche en el taller?
SI
4.- ¿Inconvenientes que se tiene por trabajar de noche?
No se tiene buena iluminación
12
5.- ¿Quejas de mayor frecuencia?
Todo relacionado con el alumbrado en el taller
6.- ¿En qué otras áreas se tienen este mismo problema?
Oficinas y bodega
7.- ¿Principal problema por los que el alumbrado no funciona correctamente?
La ubicación y pocos alumbrados
8.- A parte de una mala iluminación que otro problema causa
Consumo de energía innecesaria
1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
En la empresa electro-sistemas del golfo los alumbrados son demasiados obsoletos
haciendo que se consuma energía eléctrica innecesaria por lo que provoca un
incremento en los gastos de la empresa. Las luminarias están mal ubicadas haciendo
que en el área de trabajo se tenga una escasa luminosidad provocando que el
trabajador tenga que habilitar otro alumbrado con una extensión y un foco. Por otra
parte las, instalaciones están en mal estado haciendo que las luminarias estén a
punto de caerse, provocando actos inseguros o que estén en lugares donde no
pertenecen.
1.3 ESTRATEGIAS
Se cambiarán las luminarias por unas que sean las adecuadas esto dependerá del
tamaño del área que se desea iluminar.
Se reubicarán todas las luminarias en puntos estratégicos para que así puedan tener
una iluminación correcta para toda el área de trabajo, para esto se tomará en cuenta
las normas de luminosidad.
13
Se remplazará toda la instalación eléctrica del alumbrado y se descartarán lámparas
incandescentes por su bajo rendimiento y alto consumo.
Se adoptarán lámparas de led´s fluorescentes, tanto en su versión lineal como
compacta, debido a su bajo consumo, larga vida útil y que reproducen perfectamente
todas las tonalidades de luz requeridas en cada área.
CAPITULO II. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO DOCUMENTAL.
2.1 LISTA DE ACTIVIDADES
1.- Investigación de campo para ver las necesidades de la empresa.
Se realizará una observación de tallada sobre todos las necesidades que tiene la
empresa el cual uno de las principales es el alumbrado de oficinas, taller y almacén.
2.- Análisis del sistema de iluminación actual
Se realizará el análisis de todo el sistema de alumbrado de la empresa el cual está
en malas condiciones y tienen lámpara y focos incandescentes el cual hace que se
consuma energía eléctrica innecesaria.
3.-Análisis de la infraestructura del sistema de iluminación actual.
Se realizará un análisis del estado del cableado el cual este en malas condiciones
así como también las luminarias actuales.
14
4.-Investigación sobre el tipo de luminarias a utilizar
Se realizará un estudio de luminarias para ver cuál de todas era la más factible para
la empresa comparando precios y calidad de cada una de ella.
5.- Cálculos y mediciones para instalación de luminarias
El número de iluminarias se calculó mediante operaciones correspondientes el cual
indica las dimensiones de iluminación.
6.-Cotización de material para instalación de luminarias
En este punto se hará la cotización sobre todos lo materias tales como focos,
lámparas, cableado entre otras cosas.
7.- Instalación de infraestructura nueva
Para este punto se procederá a hacer el cambio del cableado de las luminarias
poniendo el cable adecuado de acuerdo a las normas de iluminación.
8.-Instalacion de luminarias
Una vez que se obtengan los puntos donde se implementará cada luminaria se paso
a la instalación de la misma.
9.-Cálculo e instalación del centro de carga para el sistema de iluminación.
Se realizarán los cálculos de cada línea de luminaria para determinar qué tipo de
contactor se utilizará para que soporte tal carga.
10.- Pruebas del funcionamiento del sistema de iluminación
15
Se realizará pruebas en cada una de las áreas donde fue instalada las luminarias
para verificar su funcionamiento adecuado.
2.2 CRONOGRAMA
Actividades
Mayo Junio Julio
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Investigación de campo para
ver las necesidades de la
empresa.
Análisis del sistema de
iluminación actual
Análisis de la infraestructura
del sistema de iluminación
actual.
investigación sobre el tipo de
luminarias a utilizar
Cálculos y mediciones para
instalación de luminarias
Cotización de material para
instalación de luminarias
Instalación de infraestructura
nueva
Instalación de luminarias
Calculo e instalación del
centro de carga para el
sistema de iluminación
Pruebas del funcionamiento
del sistema de iluminación
Tabla 11. Cronograma de actividades. Romero Ramírez Alberto de Jesús.
16
CAPITULO II. PROPUESTA DE INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE
ALUMBRADO.
3.1 SITUACION ACTUAL
Se tomó como análisis del problema la oficina de la empresa Electrosistemas del
Golfo, ya que no cuenta con el iluminado adecuado, así como también tiene varias
anomalías la cuales son: las canaletas están rotas, el cableado no es el óptimo y las
luminarias no están ubicadas estratégicamente, lo cual todo esto hace que no se
tenga el máximo confort visual.
3.2 DESCRIPCIÓN DE LA OFICINA
Cuenta con las siguientes dimensiones.
Largo 8.10 mts
Ancho 5.40 mts
Altura 2.82 mts
La oficina cuenta con seis luminarias fluorescentes con balastros electromagnéticos
de 2x75 W los cuales tienen una medida de 2.43 mts de largo por 0.33 mts de ancho
como se muestra en la figura 1.1. Los cual este tipo de iluminado consume una
mayor cantidad de energía eléctrica.
17
.
Figura 1.1. Luminaria actual. Manual de alumbrado.
En esta figura se muestra que altura tiene la luminaria del piso al suelo el cual es de
2.82 mts.
Diagrama 2. Oficina de la empresa. Romero Ramírez Alberto de Jesús
18
La distancia del plano de trabajo hacia la luminaria es 0.75 mts. Como se muestra en
la siguiente figura.
Diagrama 3. Altura de mesa de trabajo a luminaria. Romero Ramírez Alberto de
Jesús
En la figura 1.2 se muestran como están realmente instaladas las luminarias, en el
cual se puede ver que están mal distribuidas y por ende no se tiene una buena
iluminación adecuada.
Figura 1.2. Croquis de luminarias. Electrosistemas del Golfo
0.50 m
19
3.3 SISTEMA ELECTRICO
En la siguiente tabla muestra la información de los elementos con los cuales cuenta
el sistema eléctrico.
Diagrama 4. Descripción cantidad de material actual. Romero R. Alberto de Jesús.
En esta figura se muestra el diagrama eléctrico del sistema de iluminación instalado
el cual las luminarias están de forma paralela y se tienen un interruptor independiente
para cada par de luminarias, así como la alimentación de la luminaria es de 127
volts.
Diagrama 6. Diagrama eléctrico del sistema de iluminación. Electrosistemas del Golfo
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3.4 ESTADO FISICO QUE SE ENCUENTRA LA INSTALACION DEL ALUMBRADO
CABLEADO ACTUAL
El cableado se encuentra en pésimas condiciones y en algunas partes se encuentran
quemadas lo cual esto indica que el número de cable no es el adecuado, y por ende
este defecto puede generar un corto circuito, además que el código de colores de los
cables no va conforme a las normas NOM-001-SEDE-2005.
Figura 1.3. Cableado actual. Electrosistemas del Golfo
LUMINARIA ACTUAL
Las luminarias se encuentran en mal estado, lo cual hace que en algunas partes no
alumbre correctamente o incluso no enciendan. También se detectó que no están
fijadas correctamente, lo que por siguiente esto puede provocar un accidente.
21
Figura 1.4. Ubicación errónea. Proyecto de ahorro.PDF
3.5 PRUEBA DE POTENCIA CONSUMIDA
Para determinar en qué condiciones se encontraba la oficina se realizaron las
siguientes pruebas.
Prueba de potencia consumida
Medición para interiores; iluminación medida.
Esta prueba se realiza para conocer los parámetros de tensión, corriente y potencia
activa, y así poder calcular la potencia total consumida por las luminarias, además
del factor de potencia.
En la siguiente figura se muestra el diagrama eléctrico de conexión para determinar
la potencia con el wattmetro.
22
Figura 1.5. Conexión para determinar la potencia. Manual de instalaciones eléctricas
y mecánicas en edificios
En este caso las mediciones fueron realizadas con un aparato de medición de
calidad de la energía.
Mediciones de la luminaria 2x75w.
Tensión (volts) 127
Corriente(amperes) 1.2
Potencia activa(watts) 150
Factor de potencia 0.981
Tabla 1.2 Medición de luminaria. Electrosistemas del Golfo.
Con los datos de la tabla se calcula la potencia total consumida, la cual se calcula
de la siguiente manera:
Potencia = (potencia de luminaria) x (el # de luminarias instaladas).
Potencia total= (150 w) x (6) = 900 watts.
23
Por lo tanto en la oficina del prototipo tiene un consumo total de 900 watts, con las
características de la luminaria actual.
CAPITULO IV.- PROPOCICIÓN PARA LA MEJORA DEL SISTEMA DE ILUMINADO.
4.1 Selección de lámparas
Se descartaran lámparas de incandescencia por su bajo rendimiento y alto consumo
de energía eléctrica. Se adoptaran lámparas fluorescentes. Debido a su bajo
consumo, larga vida útil y que reproducen todas las tonalidades de luz requeridas en
cada recinto. Aunque en la actualidad existen diferentes tipos como por ejemplo.
4.2 Lámparas fluorescentes
En la actualidad las lámparas fluorescentes se han convertido en el medio de
iluminación de uso más generalizado en comercios, oficinas, sitios públicos,
viviendas, etc. Sin embargo, no todas las lámparas personales conocen como
funcionan, como emiten luz sin generar demasiado calor, pueden desarrollar más
lúmenes por watt con menor consumo de energía eléctrica, comparadas con las
lámparas incandescentes en igualdad de condiciones de iluminación.
La lámpara fluorescente también denominada lámpara de vapor de mercurio a baja
presión, utilizada para la iluminación domestica e industrial. Su gran ventaja frente a
otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética.
Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con una
sustancia que contiene fosforo y otros elementos que emiten luz al recibir una
24
radiación ultravioleta de onda corta. El tubo contiene una pequeña cantidad de vapor
de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, sometidos a una presión
ligeramente inferior a la presión atmosférica. Asimismo, en los extremos del tubo
existen dos filamentos hechos de tungsteno.
Figura 1.6 Lámpara fluorescente. Lámparas fluorescentes eléctricos.pdf
4.3 Dispositivo de control empleado
Este sistema se adoptara ya que nos permitirá cambiar la intensidad de luz que halla
en la oficina de acuerdo a la iluminación que se tenga en cierto momento, el cual
hará que disminuya el consumo de la energía eléctrica para así cumplir con el
objetivo principal que se tiene.
Se utilizara una fotocelda dimeable ya que este tipo de control desarrolla una
comparación continuamente de los niveles de iluminación requeridos deseados en la
oficina, con el nivel de luz natural, sin importar las condiciones climatológicas, con
esto manda una señal constante al balastro dimeable modificando los niveles de
iluminación de la luminaria según vaya transcurriendo el día y siempre manteniendo
el nivel deseado para no generar des confort visual.
25
Con la finalidad de ahorrar energía eléctrica durante las horas que no es necesario
mantener al 100 % la iluminación artificial.
Tabla de información de componentes
COMPONENTE DESCRIPCIÓN
LS-301 FOTOCELDA DIMEABLE 24 VCD
LSR-301-S CONTROL REMOTO PARA
PROGRAMACION
LSR-301-P CONTROL REMOTO PARA USUARIOS
B-120E-P FUENTE DE CORRIENTE,120VCA, 60
HZ
Tabla 1.3 Características de la fotocelda. Proyecto de ahorro.PDF
MODO DE EMPLEO
Para el uso del LS-301 es crítico por ser un elemento controlador de otros
componentes. La fotocelda debe estar apuntando hacia el área iluminada por las
luminarias que se estén controlando, a continuación se muestran los pasos para el
empleo del control.
Se implementó la fotocelda en un lugar con un nivel de luz que es representativo del
área total controlada o por lo menos el área de trabajo iluminada dentro del área
controlada así como también se tomó en cuenta un lugar específico donde este libre
para que pueda captar el mejor cambio ya que si no este actuara erróneamente..
26
DISEÑO DE LA COBERTURA
En el LS-301 el lente es rectangular. Una flecha sobre la estructura del lente indica la
dirección de la fotocelda con la vista más extensa. Está diseñado para ser montado
en el techo o puede ser montado de fábrica en una instalación de luz, en las figuras
siguientes se muestran las diferentes formas de colocación en los distintos casos.
Figura 1.7. Colocacion de fotocelda con una luminaria
Figura 1.8. Colocacion de la fotocelda con dos mas luminarias.
27
AJUSTE DE LA FOTOCELDA
La fotocelda debe ser ajustada bajo dos condiciones, noche y dia. Cada ajuste debe
de completarse primero. La fotocelda comienza automaticamente con el control
despues de que los ajustes han sido terminados.
Flecha arriba: Presionar para incrementar la intensidad de las luces.
Flecha abajo: Presionar para bajar la intensidad de las luces.
Noche: Presionar cuando se inicien y se terminen los ajustes de noche
Auto: Presionar para comenzar automaticamente el dimeable de la
luces.
Dia: Presionar cuando se inicien y se terminen los ajustes de dia.
CONDICIONES PARA LA PROGRAMACIÓN LS-301 UTILIZADO EN LA OFICINA
Se debe de ajustar en un lugar donde no este cubierto por algun objeto ya que este
debe de tener la mejor diponibilidad para poder leer lo lumenes adecuados y poder
hacer las variaciones de iluminacion corretas.
Muebles, piso y paredes deben estar limpios.
Las ventanas deben estar limpias y utlizables.
Retire todos los objetos que no sea necesarios tales como herramientas y
materiales de instalacion de la vista de la fotocelda.
No bloquee las fuentes prinsipales de luz electrica o luz de dia que esten al
alcance de la fotocelda.
28
Persianas.- Si las persianas de las ventanas son utilizadas, estas deneran bajarse
hasta cubrir la ventana, ajustar las hojas de las persianas de tal forma que esten
paralelas al piso, a menos que este totalmente cubierta por lo rayos solares el area a
controlar. Ajustar las persiamas para bloquear el totalmente los rayos solares en el
area a controlar.
Luces de otras areas.- Si las luces no son regulables y estan en areas adjuntas que
contribuyen con deteccion de la luz de la fotocelda, deben estar prendidas mientras
se hacen los ajustes de dia y de noche.
NIVELES DE ILUMINACION DETERMINADOS
Para determinar los niveles de iluminacion para la fotocelda se realizaron mediciones
con un luxometro para determinar cuantos luxes se implementaran ya sea de dia o
de noche para poder asi programarlo y este tenga un buen desempeño en la oficina.
AJUSTE NOCTURNO
Para activar el modo nocturno en la oficina se tiene que presionar el boton de noche
una vez que se halla presionado la fotocelda mandara una señal al balastro para
incrementar la iluminacion a la mas optima el cual puede modificarse hasta un 80% o
100% de acuerdo al caso requerido
AJUSTE DE DIA
Este ajuste se realizara presionando el boton de dia el se activara y si hay de
masiada luz en la oficina este mandara una señal al balastro dimeable para bajar la
iluminacion hasta llegar al punto mas optimo, el cual puede bajar desde un 40% a un
90%.
29
Figura 1.8. LS 301. WS07_18_18.PDF
4.4 SELECCIÓN DE LUMINARIA
Ademas del control de la iluminacion para el ahorro de energia se propuso una
luminaria con mejores cualidades, con las siguientes caracteristicas:
INFORMACION DE LA LUMINARIA.
NEG/FEG Caracteristicas
Cuerpo: Desarrollo estructural para maxima riguidez. Con ceja para emportar en
plafon fijo o sin ceja para colocar el plafon reticular fabricado con un tratamiento
previo y pintura poliester en polvo aplicada electrostaticamente y horneada para una
mayor resistencia a la corrocion.
Balastro.- Estandar – electronico encendido instantaneo, bajo consumo de energia y
alto factor de potencia. Otras y alto factor de potencias.
Optica.- Luminario de alta eficiencia con dos diferentes tipos de controlantes a
escoger reflector con acabado blanco poliester de 92% de reflectancia.
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Puerta: abatible sobre bisagras y con cambio de posicion izquierda o derecha exepto
para FEG montaje E y F.
Iinstalacion.- Facil cableado y conexión por medio de la tapa de conexiones y cubre
el balastro removible.
Mantenimiento: facil acceso al interior para recambio de lamparas o balastros
accionando el seguro de cierre.
Certificacion.- NOM-064-SCFIG
Con la informacion anterior se elige la luminaria que cumple con las cualidades que
se pretende utilizar, la cual se describe en los siguientes puntos:
Serie NEG (luminaria de 62 x 122 cm).
Montaje F (gabinete para empotraren plafon fijo)
Configuracion de lamparas 042 (2 lamparas de 3 w t-8)
Controlente H24 (controlante 100% de acrilico).
Tension de operación 6R (127v 60 Hz).
Operaciones F(balastro electrico diable de 5% a 110% encendido rapido programado
para operar dos lamparas de 17 / 25 o 32 w a 127 volts 60 Hz).
En base a la informacion de la luminaria se realiza un calculo para determinar el
numero de luminarias que se deben instalar para obtener el nivel de iluminacion
requerido.
31
Figura 1.9. Luminaria. Proyecyo de ahorro.PDF
4.5 CABLEADO
Se realizo un estudio para encontrar cual era el calibre del cable mas adecuado para
un sistemas de luminaras y el cual dio como resultado el calibre 12, ya que este tiene
el soporte necesario para este tipo de trabajo.
Figura 2.1 Cable. ABC de instalaciones electricas residenciales.PDF
4.6 BALASTRO
De acuerdo a lo que se pretende hacer la mejor opción es adquirir un balastro
dimeable ya que este seria compactible con la fotocelda propuesto. Ya que hara la
32
funcion de variar la luminacion de acuerdo al caso que se encuentre.
Figura 2.2 Balastro dimeable. Lamparas_fluorescentes_y_balastos_dimeable.PDF
CAPITULO V CALCULO PARA EL NUMERO DE LUMINARIAS.
5.1 METODO DE LUMEN
El metodo se basa en hallar la iluminaria sobre un plano de trabajo, para esto se
calcula, se tiene encuenta el flujo luminoso , el area del cuarto, los factores de
perdad, etc. La expresion que relaciona esta variable es:
𝐼𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 =(𝑁𝑜. 𝑙𝑢𝑚)(𝑁𝑜. 𝑙𝑎𝑚) (
𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑙𝑎𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎
) ( 𝐶𝑈)(𝐹𝑀)
𝐴𝑅𝐸𝐴 𝐷𝐸𝐿 𝐶𝑈𝐴𝑅𝑇𝑂
Donde:
No.lum: Numero total de luminarias en el cuarto,
No.lamp: Numero de lamparas por luminaria
Lumen/lampara: cantidad de lumenes por fuente (dato del fabricante).
CU: coeficiente de utilizacion (basado en el RCR, tablas del fabricante).
33
FM: Factor de mantenimiento.(fabricante y condiciones de uso).
Por lo tanto
𝐼𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 =(6.17)(2)(2850)(0.56196 )(0.664)
43.74= 300.023 𝑙𝑥
5.2 DATOS DE LA OFICINA
Iluminancia=300 lx
Largo 8.1 mts
Ancho=5.4 mts
Altura total 2.82 mts
Altura total del plano de trabajo= 0.75 mts
Altura piso a la luminaria= 2.82 mts
Reflectancia del piso = 20%
Reflectancia de la pared = 30%
Reflectancia de techo =50%
Tipo de area = moderada
Horas de operación por año = 12 hrs x 240 dias = 2880 hrs/año
Lamparas utlizadas = lamparas fluorecente
Lamparas por luminaria = 2
En la siguiente figura se muestra los datos del proyecto.
34
Figura 2.3. Caracteristicas de la oficina. Romero Ramírez Alberto Jesús
Despejado la formula de iluminancia:
𝑁𝑜. 𝑑𝑒 𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠 =(𝐴𝑟𝑒𝑎)(𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎)
(𝑁𝑜. 𝑙𝑎𝑚𝑝)(𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛/𝑙𝑎𝑚𝑝𝑎𝑟𝑎)(𝐶𝑈)(𝐹𝑀)
AREA = Largo X Ancho = 8.1 x 5.4 = 43.74 𝑀2
Iluminancia= 300 lx
No.Lamp=2
Para determinar lumen por fuente es necesario nener los datos fotométricos del
fabricante tabla 1.1, en donde se proporciona el dato.
Lumen/lampara = 2850 lm (Ver figura anexo 1).
Para el calculo del coeficiente de utilizacion (CU) es necesario calcular el coeficiente
de cavidad zonal (RCR): Se obtiene como resultado de la expresion.
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𝑅𝐶𝑅 =5𝐻𝑐𝑐(𝐿𝐴𝑅𝐺𝑂 + 𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂)
𝐿𝐴𝑅𝐺𝑂𝑋𝐴𝑁𝐶𝐻𝑂
Donde:
Hcc es la altura entre el plano de trabajo y la altura de montaje de la luminarias; en
este caso la altura es de 1.97 mts.
Por lo tanto el coeficiente de cavidad zanal es:
𝑅𝐶𝐹 =1.97(8.1 + 5.4)
8.1 ∗ 5.4= 3.04
El CU se halla utilizando la tabla siguiente (Ver figura anexo 2) que es propia de la
luminaria seleccionada de acuerdo a los valores de reflectancias y al RCR obtenido
en el paso anterior.
Para poder encontrar el valor de CU con RCR de 3.04 es necesario interpolar los
valores lo cuales estan en la siguiente tabla (ver figura anexo 3).
Valor definitivo del coeficiente de utilizacion es CU=0.56196
Para calcular el factor de mantenimiento (FM) es necesaria la siguiente formula;
FM=(DLL*LDD)
Donde
DLL= Depreciacio de los lumenes de la lampara= 0.80
LLD=Depreciacion por suciedad acumulada en los luminarios = 0.83
Por lo tanto FM es:
FM = (0.80 * 0.83)=0.664
Sustituyendo valores obtenidos en la formula principal:
𝑁 =300 ∗ 43.74
2850 ∗ 0.5619 ∗ 0.664= 6.17
Por lo tanto 6 luminarias seran las que se colocaran en el salon.
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5.3 LOCALIZACÓN DE LUMINARIAS
Ahora procederemos a la localizacion de las luminarias, por lo cual debemos conocer
cual es el espaciamiento maximo entre centros de luminarias.
Entonces el espaciamiento maximo sera:
SMAX=(FACTOR DE ESPACIAMIENTO)(Hcc)
Sustituyendo los valores
SMAX=(1.23)(1.97)=2.4231
SREAL=√43.74
6 = 2.7 MTS
5.4 ACOMODO DE DE LUMINARIAS
Ahora tenemos que distribuir las luminarias en el interior del oficina; para determinar
cuantas columnas de luminarias son, dividimos el espaciamiento real entre el ancho
del local teniendo que:
Columnas(x)= Ancho del local/ SReal
Columnas(x)=5.4/2.7=02
Y para determinar cuantas filas de luminarias son, dividimos,el espaciamiento real
entre el largo del local teniendo que:
Filas(y)= largo del local/SReal
Filas(y)=9.1/2.7=3
Conociendo el numero de filas y columnas, ajustamos el espaciamiento entre
luminarias cuidando de no exceder el espaciamiento maximo. (Ver figura anexo 4).
CAPITULO VI.- INSTALACIÓN DEL SISTEMA
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Una vez que se obtuvieron las bases teóricas para determinar la posición y numero
de luminarias se procedió a desmontar el equipo viejo.
Ya desmontado se remplazó las canaletas y el cableado por el propuesto. Después
se empezó a montar las luminarias, lámparas y el LS-301.
Figura 2.4. Instalación de canaletas. Electrosistemas del Golfo.
Después que se montó el equipo se procedió a conectar el fotocelda de acuerdo con
el diagrama siguiente.
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Diagrama 6.1 Conexión de la fotocelda. WS07_18_18.PDF
El cable gris de la fotocelda con el cable gris del balastro dimeable.
El cable violeta del la fotocelda con el cable violeta del balastro dimeable.
El cable rojo de la fuente de poder con el cable rojo de la fotocelda.
El cable negro de la fuente de poder con el cable negro de la fotocelda.
Una vez que se hicieron las conexiones correctamente se procedio hacer pruebas
para ver si funcionaba correctamente el sistema el cual consiste de la siguiente
manera.
Se fue reducio poco poco la luz natural para observar si la fotocelda captaba el
cambio el cual este asu vez mandaba una señal al balastro el cual hace aumentar la
intensidad de las lamparas de acuerdo al nivel que se requiere para tener un maximo
confort visual.
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6.1 PRUEBA DE AHORRO DE ENERGIA
Para verificar que este control realiza un ahorro de energia se realizo la siguiente
prueba:
Se conecto el sistema de control en conjunto con la luminaria de prueba, en la oficina
de Electrosistemas del Golfo el cual consiste en cerrar las entradas de luz hata
hacerlo obscuro para asi hacer mediciones desde cero lux hasta el maximo que
puede emitir la luminatia.
Tabla 1.6: Muestras del dimeo de luminaria
NUMERO DE
PRUEBA
TELSION CORRIENTE POTENCIA ILUMINANCIA
1 127 0.066 7.44 0
2 127 0.186 23.30 10
3 127 0.251 31.56 20
4 127 0.307 38.63 30
5 127 0.357 44.95 40
6 127 0.407 51.23 70
7 127 0.455 57.29 60
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COTIZACIÓN DEL EQUIPO NUEVO
A continuación se realizo la cotizacion del equipo empleado el cual consiste de lo
siguiente.
ELEMENTO CANTIDAD PRECIO ($)
20 MTS 1 300
SISTEMA DE CONTROL
1 2100
LUMINARIA 6 1300
MEDIDAS 1.0 CMS ALTURA X2.0CMS BASE X2.50MTRS LARGO
10 510
MANO DE OBRA 4000
TOTAL 8210
Tabla 1.7 Cotización
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CONCLUSIÓN
Con la implementación del sistema propuesto se llego a cumplir con los objetivos
prinsipales el cual es dar en la oficina el maximo confort visual para los trabajadores
asi como tambien reducir el consumo de energia electrica para asi disminuir los
gastos de la empresa.
Gracias a la empresa de Electrosistemas del Golfo se obtubo conocimientos y
experiacia en el tema electrico ya que se realizaron trabajo como la conexión de
motores y mantenimiento a enfriadores entre otras cosas.
Como trabajador temporal de la empresa aprendi que es esencial la disponibilidad de
tiempo ya que se debe de cumplir con la responsabilidad del horario de trabajo tanto
de entrada como de salida.
Asi como tambien en la empresa se aporto conocimientos teorico y practicos
aprendidos durante los cursos escolares.
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5. FUENTES DE INFORMACIÓN
BIBLIOGRAFIA
1:Manual de alumbrado. Segunda edición. Westinghouse. Editorial Dossat.
2:El ABC del alumbrado y las instalaciones eléctronicas de baja tensión. Enriquez
Enríquez Harper,G. (1987). Editorial Limusa.
3: Manual de instalaciones eléctricas y mecánicas en edificios. Tomo II. William K.Y.
Tao, Richard R. Janis. Editorial Prentice Hall.
Fuentes electrónicas
1: www.lumisistemas.com/docs/.pdf
2: www.metroscubico.com/hogar/distritofederal/tipos_de_lamparas_y_donde_usarlas
3: www.carpinteriascte.com/materiales/iluminacion-2-tipos-de-lamparas/
4: www.lumisistemas.com/docs/fle.pdf
5: www.bticimo.com
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6. ANEXOS
Anexo 1
Anexo 2
44
Anexo 3
Anexo 4
45
Anexo 5
