ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESTUDIO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL EDIFICIO DE QUÍMICA ELÉCTRICA DE LA ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO ELÉCTRICO AMANDA PAOLA SANI ALVARADO [email protected] DIRECTOR: ING. LUIS ANTONIO BAYAS PAREDES [email protected] Quito, Septiembre 2014 i DECLARACIÓN Yo, AMANDA PAOLA SANI ALVARADO, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría, que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional, y, que consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. _________________________ Amanda Paola Sani Alvarado ii CERTIFICACIÓN Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Amanda Paola Sani Alvarado bajo mi supervisión. ________________________ Ing. Antonio Bayas DIRECTOR DEL PROYECTO iii AGRADECIMIENTO En primer lugar quiero agradecer a mi madre y a mi hermano William por ser los pilares fundamentales de mi vida y porque gracias a su amor, confianza y apoyo constante he logrado cumplir uno más de mis objetivos. A mis sobrinos Steven y Vickyta porque basta con una sonrisa, un gesto, una palabra para que llenen de alegría mi vida. Mi agradecimiento especial al Ing. Antonio Bayas, director del proyecto por su ayuda. Al Ing. Raúl Narváez, Sr. Marco Ron y Sr. Fernando Pilacuán por tener la predisposición de colaborar con el presente proyecto. Al Ing. Byron Proaño e Ing. Edison Oyacato por su colaboración en la instalación de los equipos de medición. A mis amigos por brindarme su amistad y su apoyo incondicional, en especial a César Valverde. iv CONTENIDO DECLARACIÓN ...................................................................................................................................... i CERTIFICACIÓN ....................................................................................................................................ii AGRADECIMIENTO.............................................................................................................................. iii CONTENIDO .......................................................................................................................................... iv RESUMEN............................................................................................................................................. xiv PRESENTACIÓN ................................................................................................................................... xv CAPÍTULO I............................................................................................................................................ 1 INTRODUCCIÓN TEÓRICA ................................................................................................................. 1 1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1 1.2 EFICIENCIA ENERGÉTICA........................................................................................................ 1 1.3 AUDITORÍA ENERGÉTICA........................................................................................................ 2 1.3.1 OBJETIVOS DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA .............................................................. 2 1.3.2 BENEFICIOS DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA ............................................................ 2 v 1.3.3 TIPOS DE AUDITORÍAS ...................................................................................................... 3 1.3.3.1 Diagnóstico Energético .................................................................................................... 3 1.3.3.2 Auditoría Energética ........................................................................................................ 3 1.3.3.3 Auditoría Energética en profundidad ............................................................................... 3 1.3.3.4 Auditoría Energética dinámica y continua ....................................................................... 3 1.4 PASOS NECESARIOS PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA ELÉCTRICA EN UNA INSTITUCIÓN O ENTIDAD .............................................................................................. 4 1.4.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN E INVENTARIO GENERAL DE LAS INSTALACIONES .......................................................................................................................... 4 1.4.2 ELABORAR BALANCES DE ENERGÍA ............................................................................ 4 1.4.3 DETERMINAR LA INCIDENCIA DEL CONSUMO DE ENERGÍA .................................. 5 1.4.4 OBTENER ÍNDICES DE CONSUMO DE ENERGÍA .......................................................... 5 1.4.5 DETERMINAR LOS POTENCIALES DE AHORRO DE ENERGÍA ................................. 5 1.4.6 IDENTIFICAR LAS MEDIDAS APROPIADAS DE AHORRO DE ENERGÍA ................. 5 1.4.6.1 Medidas sin costo o de bajo costo .................................................................................... 5 1.4.6.2 Medidas de inversión media ............................................................................................. 6 vi 1.4.6.2 Medidas de inversión mayor ............................................................................................ 6 1.4.7 EVALUACIÓN DE LOS AHORROS DE ENERGÍA EN TÉRMINOS DE COSTOS ......... 6 1.4.8 ELABORAR UN INFORME.................................................................................................. 6 1.5 PASOS PARA MEJORAR ENERGÉTICAMENTE UNA ENTIDAD O EMPRESA ................. 7 CAPÍTULO II .......................................................................................................................................... 8 SITUACIÓN ACTUAL Y EVALUACIÓN DE CALIDAD DE ENERGÍA EN EL EDIFICIO ............ 8 2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL EDIFICIO ................................................................ 8 2.2 SISTEMA ELÉCTRICO DEL EDIFICIO ..................................................................................... 9 2.1.1 CÁMARA DE TRANSFORMACIÓN ................................................................................... 9 2.2.2 TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN PRINCIPAL ................................................................. 10 2.3 LEVANTAMIENTO DE CARGA INSTALADA ...................................................................... 11 2.3.1 CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS POR GRUPOS ....................................................... 12 2.3.1.1 Clasificación de la carga instalada del edificio. ............................................................. 13 2.3.1.2 Incidencia de consumo de energía del edificio............................................................... 17 2.4 FACTURACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA .......................................................................... 20 vii 2.4.1 PLIEGO TARIFARIO .......................................................................................................... 21 2.4.2 FACTURACIÓN HISTÓRICA ............................................................................................ 22 2.5 MEDICIONES ELÉCTRICAS .................................................................................................... 25 2.5.1 EQUIPO UTILIZADO .......................................................................................................... 25 2.5.1.1 Cámara Termográfica ..................................................................................................... 25 2.5.1.2 Pinza amperimétrica ....................................................................................................... 26 2.5.1.3 Luxómetro ...................................................................................................................... 27 2.5.1.4 Analizador de red POWER QUALITY PQ1000 ........................................................... 27 2.5.2 MEDICIONES DE LOS TABLEROS PRINCIPALES Y SUBTABLEROS ...................... 29 2.5.3 MEDICIONES DE LOS NIVELES DE ILUMINACIÓN ................................................... 33 2.5.4 MEDICIONES DE TEMPERATURA ................................................................................ 34 2.5.5 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS ELÉCTRICOS DEL TRANSFORMADOR .......... 38 2.5.5.1 Definición de parámetros y variables eléctricas ............................................................. 38 2.5.5.1.1 Demanda Eléctrica .................................................................................................. 38 2.5.5.1.2 Demanda Máxima ................................................................................................... 38 viii 2.5.5.1.3 Factor de Demanda ................................................................................................. 39 2.5.5.1.4 Factor de Coincidencia ........................................................................................... 39 2.5.5.1.5 Factor de Diversificación........................................................................................ 40 2.5.5.1.6 Factor de utilización ............................................................................................... 40 2.5.5.1.7 Factor de Carga ...................................................................................................... 41 2.5.5.2 Análisis de Potencia ....................................................................................................... 41 2.5.6 CURVA DE CARGA DEL EDIFICIO ................................................................................. 42 2.5.7 PÉRDIDAS EN EL TRANSFORMADOR .......................................................................... 43 2.5.7.1 Pérdidas en el núcleo ...................................................................................................... 44 2.5.7.2 Pérdidas en el cobre........................................................................................................ 44 2.5.8 EVALUACIÓN DE CALIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA ............................................ 48 2.5.8.1 Calidad del producto ...................................................................................................... 48 2.5.8.1.1 Nivel de voltaje ........................................................................................................ 48 2.5.8.1.2 Flickers .................................................................................................................... 50 2.5.8.1.3 Armónicos................................................................................................................ 53 ix 2.5.8.1.4 Factor de Potencia .................................................................................................. 52 2.5.10 ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE PRODUCTO .............................................................. 58 2.5.10.1 Nivel de voltaje ............................................................................................................ 58 2.5.10.2 Flicker de corta duración .............................................................................................. 58 2.5.10.3 Distorsión Armónicos de Voltaje (THD) ..................................................................... 59 2.5.10.4 Factor de potencia ........................................................................................................ 59 CAPÍTULO III ....................................................................................................................................... 62 PROPUESTA EFICIENTE PARA LAS INSTALACIONES DEL EDIFICIO .................................... 62 3.1 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN ................................................................................................ 62 3.1.1 DEFINICIONES GENERALES ........................................................................................... 62 3.1.2 TIPO DE LÁMPARAS ......................................................................................................... 63 3.1.2.1 Lámparas incandescentes convencionales...................................................................... 63 3.1.2.2 Lámparas halógenas ....................................................................................................... 63 3.1.2.3 Lámparas fluorescentes .................................................................................................. 64 3.1.2.3.1 Lámparas fluorescentes compactas......................................................................... 65 x 3.1.2.3.1 Lámparas fluorescentes tubulares........................................................................... 65 3.1.2.4 Lámparas de vapor de sodio ........................................................................................... 66 3.1.2.4.1 Vapor de sodio a baja presión ................................................................................ 66 3.1.2.4.2 Vapor de sodio de alta presión................................................................................ 67 3.1.2.5. LED ............................................................................................................................... 67 3.1.3 COMPARACIÓN ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE LÁMPARAS ......................... 68 3.1.4 EQUIPOS AUXILIARES ..................................................................................................... 69 3.1.4.1 Balastros ......................................................................................................................... 69 3.1.4.2 Arrancadores .................................................................................................................. 69 3.1.4.3 Capacitores ..................................................................................................................... 70 3.1.5 SENSORES PARA EL CONTROL DE ILUMINACIÓN ................................................... 70 3.1.5.1 Sensores de ocupación ................................................................................................... 70 3.1.5.1.1 Sensor de ocupación infrarrojo con cobertura de 360° y para corredores ............ 71 3.1.5.1.2 Sensor de ocupación ultrasónico ............................................................................ 71 3.1.5.1.3 Sensor de Tecnología Dual ..................................................................................... 71 xi 3.1.5.2 Sensores de luminosidad ................................................................................................ 72 3.1.5.2.1 Sensores fotoquímicos ............................................................................................. 72 3.1.5.2.2 Sensores optoelectrónicos ....................................................................................... 72 3.2 SISTEMAS DE COMPUTACIÓN .............................................................................................. 72 3.3 MOTORES................................................................................................................................... 73 3.4 PROPUESTA EFICIENTE PARA REDUCIR EL CONSUMO ................................................. 74 3.4.1 DISEÑO EFICIENTE DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN .............................................. 74 3.4.1.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN UTILIZANDO EL MÉTODO TRADICIONAL......................................................................................................................... 74 3.4.1.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN UTILIZANDO UN PAQUETE COMPUTACIONAL ................................................................................................................. 79 3.4.2 ALTERNATIVAS PARA AHORRAR ENERGÍA ELÉCTRICA ....................................... 84 3.4.2.1 Sistema de iluminación .................................................................................................. 84 3.4.2.2 Equipos de oficina .......................................................................................................... 85 3.4.2.3 Motores .......................................................................................................................... 85 3.4.2.4 Transformador ................................................................................................................ 85 xii 3.4.3 ETIQUETADO ENERGÉTICO ........................................................................................... 86 CAPÍTULO IV ....................................................................................................................................... 88 ANÁLISIS ECONÓMICO .................................................................................................................... 88 4.1 CÁLCULOS DE LOS AHORROS DE ENERGÍA ..................................................................... 88 4.1.1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN EFICIENTE ...................................................................... 88 4.1.1.1 Cálculos de Inversión ..................................................................................................... 91 4.1.2 SISTEMA DE ILUMINACIÓN NATURAL ....................................................................... 91 4.1.2.1 Cálculos de Inversión ..................................................................................................... 92 4.1.3 SISTEMAS DE COMPUTACIÓN ....................................................................................... 93 4.1.3.1 Cálculos de Inversión ..................................................................................................... 94 4.1.4 REEMPLAZO DEL TRANSFORMADOR ......................................................................... 94 4.1.4.1 Cálculo de la inversión ................................................................................................... 95 4.2 INDICADORES DE EVALUACIÓN ECONÓMICA ................................................................ 95 4.2.1 VALOR ACTUAL NETO (VAN) ........................................................................................ 95 4.2.2 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) .............................................................................. 96 xiii 4.2.3 RELACIÓN BENEFICIO/COSTO (B/C)............................................................................. 97 4.3 CÁLCULO DE LOS INDICADORES DE EVALUACIÓN ECONÓMICA ............................. 97 4.3.1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN EFICIENTE ...................................................................... 97 4.3.2 SISTEMA DE ILUMINACIÓN NATURAL ....................................................................... 98 4.3.3 REEMPLAZO DEL TRANSFORMADOR ......................................................................... 99 CAPÍTULO V ...................................................................................................................................... 100 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................... 100 5.1 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 100 5.2 RECOMENDACIONES ............................................................................................................ 102 BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................................. 104 ANEXOS ............................................................................................................................................. 107 xiv RESUMEN En los últimos años la demanda de energía a nivel industrial, comercial y doméstico ha ido aumentando y con esto también problemas de agotamiento de los recursos energéticos, recursos económicos y grandes problemas de impacto ambiental; por lo que se ha visto la necesidad de promover el uso racional de energía eléctrica. Ahorrar energía eléctrica, así como cuidar el medio ambiente, además de ayudarnos a obtener mejores beneficios económicos nos ayuda a preservar el medio ambiente y a mejorar nuestras necesidades cotidianas. En este proyecto se determinará la situación actual de las instalaciones y se realizará el análisis de Calidad de Energía del edificio de Química Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional, estableciendo alternativas eficientes en el uso de energía eléctrica y a través de un análisis económico verificar si el proyecto es factible realizarlo. xv PRESENTACIÓN En este proyecto se desarrolla el Estudio de Eficiencia Energética del Edificio Química Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. Este proyecto consta de cinco capítulos, cuyo contenido se detalla a continuación: Capítulo I: Auditoría Energética: En este capítulo se presentará una descripción de lo que se realiza en una auditoría energética y la importancia de la misma para un estudio de Eficiencia Energética. Capítulo II: Situación actual y Evaluación de Calidad de Energía en el Edificio: En este capítulo se realizará el levantamiento de cargas y determinación de la situación actual de las instalaciones. Además se analizará la Calidad de Energía Eléctrica del Edificio de Química Eléctrica de la Escuela Politécnica Nacional. Capítulo III: Propuesta Eficiente para las instalaciones del edificio: En este capítulo se propondrán alternativas para el uso eficiente de energía eléctrica especialmente para el sistema de iluminación. Capítulo IV: Análisis Económico: En este capítulo se realizará un análisis económico en base a la propuesta eficiente que se realizará en el capítulo anterior. Capítulo V: Conclusiones y recomendaciones: En este capítulo se detalla las conclusiones y recomendaciones extraídas del desarrollo del presente proyecto. 1 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN TEÓRICA 1.1 INTRODUCCIÓN En los últimos años la problemática del medio ambiente ha ido incrementando, una de las principales causas de ello es el mal uso de energía, por lo que es necesario tomar medidas al respecto. Una de las aportaciones a la solución, es que su uso, además de ser más eficiente, no sea origen de fuentes de contaminación ni aumento del deterioro actual y futuro del entorno, evitando el derroche de energía y aprovechando al máximo la producción realizada. Ahorrar energía eléctrica, así como cuidar el medio ambiente, además de ayudarnos a obtener mejores beneficios económicos nos ayuda a preservar el medio ambiente y a mejorar nuestras necesidades cotidianas. 1.2 EFICIENCIA ENERGÉTICA1 La Eficiencia Energética se puede definir como la reducción del consumo de energía manteniendo los mismos servicios energéticos, sin disminuir nuestro confort y calidad de vida, protegiendo el medio ambiente, asegurando el abastecimiento y fomentando un comportamiento sostenible en su uso. 1 http://eneco2.ader.es/fileadmin/propietario/DESCARGAS/ADER_EFICIENCIA-primera_parte.pdf 2 Con políticas energéticas adecuadas, se podrá asegurar el suministro energético necesario para cubrir los requerimientos de los usuarios mediante la diversificación de fuentes y la utilización de tecnologías limpias que garanticen la sostenibilidad, tanto económico como ambiental. 1.3 AUDITORÍA ENERGÉTICA2 La auditoría energética es un procedimiento sistemático para obtener un adecuado conocimiento del perfil de los consumos energéticos en una instalación, identificando y valorando las posibilidades de ahorro de energía desde el punto de vista técnico y económico. 1.3.1 OBJETIVOS DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA3 Conocer la situación energética actual de las instalaciones. Identificar donde y como se producen los consumos de energía y los factores que afectan a dicho consumo. Mejorar la eficiencia de las instalaciones. Detectar y evaluar las posibilidades de ahorro y de mejora de la Eficiencia Energética. Proponer mejoras y realizar su evaluación técnica y económica. 1.3.2 BENEFICIOS DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA4 Se reducen los costes, debido a la disminución de los consumos energéticos. Prolongación de la vida útil de los equipos. Mejora la imagen de la institución o entidad por verse asociada al cuidado del Medio Ambiente. 2 http://www.grupoiase.com/auditorias.html ¯ http://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/13678/PFC_Diego_Sevilleja.pdf?sequence=1 3 4 3 Permite el acceso a ayudas por parte de la Administración Pública por la realización de Estudios Energéticos. 1.3.3 TIPOS DE AUDITORÍAS5 1.3.3.1 Diagnóstico Energético Consiste en la inspección visual del estado de conservación de las instalaciones, en el análisis de los registros de operación y mantenimiento que rutinariamente se llevan en cada instalación. Su objetivo fundamental es detectar medidas de ahorro o de incremento de eficiencia energética cuya aplicación es inmediata y con inversiones marginales. 1.3.3.2 Auditoría Energética Consiste en la recolección de datos sobre el suministro y consumo de todas las formas de energía con el propósito de evaluar las posibilidades de ahorro de energía y la cuantificación de las mismas, así como para determinar la conveniencia de la oportunidad económica de ejecutarlas. 1.3.3.3 Auditoría Energética en profundidad Contempla los aspectos anteriores incluyendo un estudio sobre el proceso productivo, y llegando incluso a proponer importantes modificaciones en dicho proceso (cambios en la tecnología del proceso). 1.3.3.4 Auditoría Energética dinámica y continua Es la que se realiza de un modo continuo, estando este concepto identificado con el de gestión energética en edificios. 5 http://books.google.com.ec/books?id=fwA6Nvad9kYC&pg=PA17&hl=es&source=gbs_toc_r&cad=3#v=onepage &q&f=false 4 1.4 PASOS NECESARIOS PARA REALIZAR UNA AUDITORÍA ENERGÉTICA ELÉCTRICA EN UNA INSTITUCIÓN O ENTIDAD6 1.4.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN E INVENTARIO GENERAL DE LAS INSTALACIONES El objetivo principal de la recolección de datos es encontrar cuánta energía está entrando en el sistema y hacia donde está dirigiéndose. Y estará enfocada a los siguientes aspectos: Identificación de las áreas principales. Identificación de las fuentes de energía. Identificación de los consumidores de energía, capacidad instalada y horas de operación. Información histórica de las facturas de los suministradores de energía. 1.4.2 ELABORAR BALANCES DE ENERGÍA Con el objetivo de conocer la distribución de energía en las diferentes fases del proceso productivo y/o áreas, es decir la caracterización de carga. Se realiza lo siguiente: Toma de datos. Registros y mediciones puntuales. Las diferentes formas de energía que entran o salen del sistema deben estar referidas a un mismo período de tiempo y expresadas en las mismas unidades. Los balances deben regirse por el principio de que la energía que se aporta al sistema es idéntica a la que éste cede. 6 TAIMAL, Verenice. “Incorporación de la Eficiencia y Sistemas de Ahorro de Energía en el Edificio Mariana de Jesús y 10 de Agosto de la E.E.Q.”. Proyecto de Titulación, Escuela Politécnica Nacional. Ecuador 2008. 5 1.4.3 DETERMINAR LA INCIDENCIA DEL CONSUMO DE ENERGÍA Identificar y evaluar los equipos que reporten mayor consumo de energía, y lugares para mediciones potenciales. 1.4.4 OBTENER ÍNDICES DE CONSUMO DE ENERGÍA Obtener índices de consumo de energía los cuales pueden ser usados para determinar la eficiencia energética de las operaciones, y consecuentemente, el potencial de ahorro de energía. Índices típicos: Consumo específico de energía. Factor de carga. 1.4.5 DETERMINAR LOS POTENCIALES DE AHORRO DE ENERGÍA La inspección de la instalación puede mostrar oportunidades para mejorar el uso de la energía y evitar derroches. Las oportunidades de ahorro de energía se lo realizan por equipos, áreas o centros de costos, mediante una evaluación técnica detallada en los sistemas eléctricos como evaluación de la transformación y distribución, cargas eléctricas y generación propia. 1.4.6 IDENTIFICAR LAS MEDIDAS APROPIADAS DE AHORRO DE ENERGÍA Con la información obtenida de los pasos anteriores se procede a identificar las oportunidades de ahorro de energía. Las medidas de ahorro se clasifican en: 1.4.6.1 Medidas sin costo o de bajo costo Tienen un periodo de recuperación muy corto, por ejemplo, 6 meses. Estas medidas afectan normalmente a cambios en la operación, mejoras en mantenimiento y procedimientos para racionalizar el uso de la energía. 6 1.4.6.2 Medidas de inversión media Esta clase de medida implica mejoras o cambios de equipos que tienen un periodo de recuperación de 6 meses a 2 años. 1.4.6.2 Medidas de inversión mayor Estas medidas pueden tener periodos de recuperación de 18 meses o superiores y normalmente, por el monto de la inversión requerida, pueden justificar estudios de factibilidad antes de ser realizadas. Por ejemplo, cambios de líneas de producción. 1.4.7 EVALUACIÓN DE LOS AHORROS DE ENERGÍA EN TÉRMINOS DE COSTOS Se lleva a cabo una evaluación económica que permite realizar un análisis en función de los desembolsos requeridos para poner en práctica las recomendaciones de la auditoría. 1.4.8 ELABORAR UN INFORME En el informe se debe incluir todos los datos e información recopilados junto con los procedimientos usados, además de las recomendaciones para mejorar objetivos de eficiencia energética, basados en los datos recolectados durante el trabajo de auditoría y los análisis desarrollados. Finalmente, especificar un claro programa de acción para implementar todas las mejoras sugeridas. 7 1.5 PASOS PARA MEJORAR ENERGÉTICAMENTE UNA ENTIDAD O EMPRESA7 Los pasos a seguir son los siguientes: 7 Decisión de realizar una auditoría energética precisando su alcance y fines. Designación del equipo para la realización de la auditoría. Preparación previa del equipo. Información previa necesaria. Toma de datos reales en operación en diversas condiciones. Elaboración de documentos que reflejen las condiciones de operación. Realizar un análisis energético de la empresa o institución. Considerar las posibles mejoras. Estudio económico. Implantación de las medidas correctoras. Mantenimiento de las medidas correctoras y aumento de su eficacia. Nuevas mejoras no previstas inicialmente. NÚÑEZ, Franklin. “Auditoría Energética de la Escuela Politécnica del Ejército”. Proyecto de Titulación. Escuela Politécnica del Ejército sede Latacunga. Ecuador. Noviembre 2005. 8 CAPÍTULO II SITUACIÓN ACTUAL Y EVALUACIÓN DE CALIDAD DE ENERGÍA EN EL EDIFICIO 2.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL EDIFICIO El edificio de Ingeniería Química Eléctrica es uno de los más grandes del Campus de la Escuela Politécnica Nacional, se encuentra ubicada en la calle Andalucía entre Mena Caamaño e Isabel La Católica. Figura 2.1 Ubicación geográfica según GIS E.E.Q.S.A. Este edificio consta de un subsuelo, planta baja y siete pisos. La gran mayoría del edificio está destinado para aulas, consta también de varias oficinas, laboratorios y una biblioteca para cada carrera. 9 Figura 2.2 Edificio Química Eléctrica 2.2 SISTEMA ELÉCTRICO DEL EDIFICIO 2.1.1 CÁMARA DE TRANSFORMACIÓN La cámara de transformación se encuentra ubicada en el subsuelo del edificio de Química-Eléctrica. La energía eléctrica es suministrada desde la Subestación LA FLORESTA, primario 12 A, a 6000 V a la cámara de transformación ubicada en Ingeniería Química, que es donde se realiza la medición, cabe recalcar que dicho medidor está compartido por los edificios: Eléctrica Antigua, Mecánica, Química incluido el Instituto Tecnológico y Química Eléctrica, como se indica en el diagrama unifilar, ver ANEXO 1. Los detalles de la cámara de transformación se presentan a continuación: Tabla 2-1 Características de la Cámara de Transformación Transformador N° Marca Número de fases Conexión Potencia Medio Voltaje Bajo Voltaje 19731-C INATRA 3 Dy5 300 kVA 6000 V 210/121 V 10 Figura 2.3 Cámara de Transformación 2.2.2 TABLEROS DE DISTRIBUCIÓN PRINCIPAL Los tableros de distribución principales contienen dispositivos de protección y maniobra que permiten proteger y operar los circuitos en que está dividida la instalación, y se encuentran ubicados en el subsuelo del edificio. Figura 2.4 Tableros Principales 11 Desde el tablero de distribución principal, se derivan las conexiones para los tableros secundarios que se encuentran ubicados en cada piso, dentro de oficinas y laboratorios. En la Figura 2.5 se ilustra el tablero secundario T6-2 que está ubicado en el sexto piso del edificio. Figura 2.5 Tablero secundario T6-2 En el ANEXO 2, se presenta el diagrama eléctrico unifilar de todo el edificio realizado mediante el levantamiento de carga. En el ANEXO 3, se presenta el diagrama vertical de tableros del edificio. 2.3 LEVANTAMIENTO DE CARGA INSTALADA Este trabajo consistió en un recorrido minucioso por todo el edificio, se verifico el tipo de carga que utilizan, su estado, su funcionamiento, el periodo de utilización y se realizó la clasificación de cargas por grupos. La Tabla 2-2 indica el formato que se utilizó para la recopilación de la información. 12 Tabla 2-2 Formato utilizado para el levantamiento de carga LEVANTAMIENTO DE CARGA EDIFICIO QUÍMICA ELÉCTRICA POTENCIA POTENCIA HORAS DE CONSUMO UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD UNITARIA TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] [W] SEMANAL [kWh] PISO La recopilación del levantamiento de carga se puede apreciar en detalle en el ANEXO 4. 2.3.1 CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS POR GRUPOS El objetivo de clasificar las cargas por grupo, es identificar los diferentes equipos y artefactos que se encuentran en el edificio, e identificar los grupos de mayor incidencia que representa los mayores gastos económicos. En la Figura 2.6 se puede apreciar como se ha clasificado la carga instalada por grupos. 13 Foco ahorrador Foco incandescente T5-2*28W T8-2*32W T12-2*40W T12-1*75W Computadora Copiadora Impresora Infocus Radio TV Cafetera Microondas Nevera Refrigerador Agitador Autoclave Estufa Fuentes Hiladoras Muflas, etc Iluminación Equipos de Oficina CLASIFICACIÓN POR GRUPOS Equipos de Cocina Equipos de Laboratorio Ascensores Motores Bombas Figura 2.6 Clasificación de carga instalada por grupos 2.3.1.1 Clasificación de la carga instalada del edificio. Una vez identificado las cargas por grupos y con la información obtenida del levantamiento de carga, obtenemos los siguientes resultados: Tabla 2-3 Potencia instalada por grupos. POTENCIA INSTALADA POR GRUPOS POTENCIA % RESPECTO A INSTALADA POTENCIA [kW] INSTALADA Equipos de Laboratorio 151,18 33,80 Iluminación 104,18 23,29 Equipos de Oficina 88,45 19,78 Motores 66,87 14,95 Equipos de Cocina 36,55 8,17 POTENCIA INSTALADA TOTAL 447,23 100 GRUPO 14 POTENCIA INSTALADA POR GRUPOS Equipos de Cocina 8% Motores 15% Equipos de Laboratorio 34% Equipos de Laboratorio Iluminación Equipos de Oficina Motores Equipos de Cocina Equipos de Oficina 20% Iluminación 23% Figura 2.7 Potencia instalada por grupos. La potencia instalada por piso y por cada grupo de carga se puede apreciar en el ANEXO 5. A continuación, se presenta la potencia instalada en cada grupo de carga por piso: EQUIPOS DE LABORATORIO POTENCIA INSTALADA [kW] 42,38 30,62 22,17 23,46 19,66 10,46 0,88 1,56 Figura 2.8 Potencia instalada en equipos de laboratorio por piso 15 ILUMINACIÓN POTENCIA INSTALADA [kW] 13,56 11,94 11,82 12,64 12,78 15,62 12,37 12,94 0,43 0,08 Figura 2.9 Potencia instalada en iluminación por piso EQUIPOS DE OFICINA POTENCIA INSTALADA [kW] 34,79 10,86 6,94 10,72 14,34 8,56 1,00 1,24 Figura 2.10 Potencia instalada en equipos de oficina por piso 16 MOTORES POTENCIA INSTALADA [kW] 29,84 22,38 4,45 1,49 3,06 0,75 1,92 2,98 Figura 2.11 Potencia instalada en motores por piso EQUIPO DE COCINA POTENCIA INSTALADA [kW] 10,70 9,73 6,70 2,62 3,40 1,20 1,00 1,20 Figura 2.12 Potencia instalada en equipos de cocina por piso 17 2.3.1.2 Incidencia de consumo de energía del edificio. A continuación, se presenta el consumo mensual del edificio dividido en los grupos designados. Tabla 2-4 Incidencia de consumo de energía del edificio. INCIDENCIA DE CONSUMO CONSUMO MES [kWh] 10581,50 9162,32 1719,51 1541,10 944,40 23948,83 GRUPO Iluminación Equipos de Oficina Motores Equipos de Laboratorio Equipos de cocina TOTAL % RESPECTO AL CONSUMO 44,18 38,26 7,18 6,43 3,94 100 INCIDENCIA DE CONSUMO CONSUMO MES [kWh] 10581,50 9162,32 1719,51 Iluminación Equipos de Oficina Motores 1541,10 Equipos de Laboratorio 944,40 Equipos de cocina Figura 2.13 Incidencia de consumo en el edificio. La incidencia de consumo por piso y por cada grupo de carga se puede apreciar en el ANEXO 6. 18 A continuación, se presenta el consumo en cada grupo de carga por piso: ILUMINACIÓN CONSUMO MES [kWh] 1552,00 1232,10 1153,92 1840,00 1775,46 1165,20 1066,88 795,92 0,03 Figura 2.14 Consumo en iluminación por piso EQUIPOS DE OFICINA CONSUMO MES [kWh] 5313,04 1324,00 732,64 1238,32 185,60 8,00 57,84 302,88 Figura 2.15 Consumo en equipos de oficina por piso 19 MOTORES CONSUMO MES [kWh] 954,88 716,16 35,57 0,00 0,00 2,98 9,92 Figura 2.16 Consumo en motores por piso EQUIPOS DE LABORATORIO CONSUMO MES [kWh] 549,32 285,81 276,99 201,74 59,64 83,70 58,50 25,40 Figura 2.17 Consumo en equipos de laboratorio por piso 20 EQUIPOS DE COCINA CONSUMO MES [kWh] 220,40 256,00 291,20 110,40 4,80 4,00 44,00 13,60 Figura 2.18 Consumo en equipos de cocina por piso Como se puede apreciar en la Tabla 2-4 y Figura 2.13, la iluminación representa el mayor grupo de consumo de energía con 10581,51 [kWh], además de ser el grupo más ineficiente puesto que prácticamente todas las luminarias instaladas son T12 con balastro electromagnético; el siguiente los equipos de oficina con 9162,32 [kWh], la mayor carga en este grupo son las computadoras con una cantidad total de 308 unidades; luego los motores con 1719,51 [kWh] que aunque son pocos en cantidad, representan un considerable consumo; luego los equipos de laboratorio con 1541,10 [kWh]; siguiente los equipos de cocina con 944,40 [kWh]. El consumo mensual del edificio es 23948,83 [kWh]. 2.4 FACTURACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA La facturación de este edificio es compleja, ya que está compartido por los siguientes edificios: Eléctrica Antigua, Mecánica, Química incluido el Instituto Tecnológico y Química Eléctrica como se mencionó en el punto 2.1.1. 21 El medidor de cual se factura se encuentra ubicado en Ingeniería Química, a nombre de EPN. ING. QUÍMICA, con suministro No. 900015777-1; y tiene un solo tipo de facturación mensual. 2.4.1 PLIEGO TARIFARIO8 La facturación de este edificio se encuentra en la categoría de grandes clientes, en el grupo de tarifas G10. Esta tarifa se aplica a “entidades de asistencia social del estado, así como de carácter privado sin fines de lucro y entidades de beneficio público del estado, servidos en media y baja tensión con demanda”. Cargos tarifarios: USD$ 1,414 Por factura, en concepto de comercialización, independiente del consumo de energía. USD$ 2,704 Mensuales por cada kW de demanda facturable como mínimo pago, sin derecho a consumo multiplicado por un factor de corrección (FC) que se obtiene de la siguiente relación: Donde: Demanda máxima registrada por el abonado en las horas pico de la empresa (18:00 a 22:00). Demanda máxima del abonado en el mes. 8 CONELEC, “Pliego Tarifario para Empresas Vigentes”. Ecuador 2013.pdf 22 En ningún caso el factor de corrección será menor que 0,92. La demanda máxima a facturarse no podrá ser menor al 60% de la demanda facturable del abonado. Como el abonado no dispone del medidor de demanda máxima, la factura es realizada sin el factor de corrección de la demanda. USD$ 0,052 Por cada kWh en función de la energía consumida en el periodo de demanda media y de punta (07:00 hasta las 22:00). USD$ 0,042 Por cada kWh en función de la energía consumida en el periodo base (22:00 hasta las 07:00). 10% del valor de la planilla, por tasa de recolección de basura. 2.4.2 FACTURACIÓN HISTÓRICA En el ANEXO 7 se puede apreciar las facturas emitidas por la Empresa Eléctrica Quito S.A. desde enero hasta diciembre del 2013. A continuación, se presenta el resumen del consumo de energía: 23 Tabla 2-5 Registro Histórico del Consumo de Energía MES FACTOR DE DE DÍAS ENERGÍA [kWh] FACTURADO CONSUMO MENSUAL CONSUMO POTENCIA 07h - 22h 22h - 07h DEMANDA CONSUMO DIARIO 07h - 22h 22h - 07h DEMANDA FACTURADA FACTURADA MES [kW] DÍAS [kW] SUBTOTAL SUBTOTAL TOTAL SERVICIO VALORES PAGAR ELÉCTRICO [$] TERCEROS [$] [$] ene-12 0,99 31 47483,00 7986,00 1531,71 257,61 246 7,94 3298,18 329,82 3628,00 feb-12 0,99 28 52212,00 7575,00 1684,26 244,35 283 9,13 3554,94 355,49 3910,43 mar-12 0,99 31 59389,00 8729,00 1915,77 281,58 281 9,06 3980,54 398,05 4378,59 abr-12 0,99 30 61676,00 9495,00 1989,55 306,29 291 9,39 4189,63 418,96 4608,59 may-12 0,99 31 59580,00 8983,00 1921,94 289,77 281 9,06 4031,53 403,15 4434,68 jun-12 1 30 38824,00 8239,00 1252,39 265,77 210 6,77 2707,00 406,05 3113,05 jul-12 1 31 36092,00 8625,00 1164,26 278,23 225 7,26 2605,48 390,82 2996,30 ago-12 0,99 31 62868,00 9440,00 2028,00 304,52 264 8,52 4173,87 626,08 4799,95 sep-12 0,99 30 60109,00 9672,00 1939,00 312,00 261 8,42 4055,55 608,33 4663,88 oct-12 0,99 31 64952,00 9894,00 2095,23 319,16 274 8,84 4313,09 646,96 4960,05 nov-12 0,99 30 59557,00 9377,00 1921,19 302,48 273 8,81 4008,93 601,34 4610,27 dic-12 0,99 31 36208,00 9405,00 1168,00 303,39 219 7,06 2723,37 408,51 3131,88 638950,00 107420,00 20611,29 3465,16 3108,00 100,26 43642,11 TOTAL 365 5593,56 49235,67 24 ENERGÍA Y DEMANDA POR MES DEMANDA [kW] 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 350 300 250 200 150 100 50 0 DEMANDA FACTURADA [kW] ENERGÍA CONSUMIDA [kWh] CONSUMO MENSUAL MESES FACTURADOS Figura 2.19 Energía y demanda facturada por mes PAGO POR MES PAGO [$] SUBTOTAL SERVICIO SUBTOTAL VALORES TOTAL PAGAR 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 MESES FACTURADOS Figura 2.20 Pago de consumo energético por mes. Como se puede apreciar existe un mayor consumo en los meses febrero, marzo, abril, mayo, agosto, septiembre, octubre y noviembre que son los meses en los que el edificio se encuentra en actividades normales de clases y por lo tanto en estos meses el valor a cancelar de energía es mayor. 25 2.5 MEDICIONES ELÉCTRICAS Las mediciones eléctricas que se realizaron en el edificio, se describen a continuación: Mediciones de la carga eléctrica del edificio y de las cargas individuales en los tableros secundarios de distribución correspondientes a los subtableros que se encuentran ubicados en cada piso. Mediciones de los niveles de iluminación. Mediciones de temperatura. Para obtener los parámetros eléctricos del transformador se instaló un analizador de redes en el lado de bajo voltaje del mismo. Durante 7 días y el intervalo de registro que se programó fue de 10 minutos, según la Regulación 004/01 del CONELEC. 2.5.1 EQUIPO UTILIZADO En este trabajo se utilizaron los siguientes equipos de medición: 2.5.1.1 Cámara Termográfica La cámara termográfica es un instrumento portátil que proporciona una imagen que utiliza distintos colores para representar las diferentes temperaturas. Esta imagen facilita la comprobación visual de las temperaturas de superficie y la identificación de puntos calientes. Los puntos calientes y los aumentos de temperatura indican la existencia de un problema. Entre las principales características de la cámara termográfica tenemos: Son fáciles de usar 26 Identifican y localizan el problema Miden temperaturas Guardan información Figura 2.21 Cámara Termográfica 2.5.1.2 Pinza amperimétrica La pinza amperimétrica es un instrumento que permite realizar mediciones en circuito cerrado. Existen varios tipos dependiendo de sus funciones, rangos, medidas, etc. Figura 2.22 Pinza amperimétrica 27 2.5.1.3 Luxómetro El luxómetro es un instrumento que se utiliza para medir los niveles de iluminación en una determinada área. Figura 2.23 Luxómetro 2.5.1.4 Analizador de red POWER QUALITY PQ10009 El PQ1000 es un instrumento portátil para la medición y registro de parámetros eléctricos. Pertenece a la categoría de instrumentos de alta prestación y exactitud, conforme a los requerimientos de la norma IEC 61000-4-30 Clase A. Entre los parámetros que registra este equipo tenemos: 9 Voltaje Corriente FLUKE. “Manual de Usuario POWER QUALITY PQ1000”. 28 Factor de potencia Potencia activa, reactiva y aparente Armónicos Flicker Figura 2.24 Analizador de redes La Figura muestra la disposición de conectores de entradas de tensión y corriente, aplicados a la medición y registro de los parámetros eléctricos. Figura 2.25 Disposición de entradas de tensión y corriente 29 2.5.2 MEDICIONES DE LOS TABLEROS PRINCIPALES Y SUBTABLEROS Como se puede observar en las mediciones realizadas tanto en el tablero principal como en los tableros secundarios, Tabla 2-6 y Tabla 2-7 respectivamente, existe un desbalance de corriente. Principales razones de desbalance de corriente: Existe un gran número de cargas fuera de uso. Prácticamente todas las luminarias instaladas son T12 con balastro electromagnético que causan corrientes armónicas. Existe un gran número de equipos de computación que generan armónicos. Algunos de los tableros secundarios tienen sólo dos fases. 30 Tabla 2-6 Mediciones en el tablero principal de distribución TABLERO PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN PISO DENOMINACIÓN PRINCIPAL SUBSUELO SUBSUELO SUBSUELO PLANTA BAJA PLANTA BAJA PLANTA BAJA PLANTA BAJA SEGUNDO PISO SEGUNDO PISO TERCER PISO CUARTO PISO QUINTO PISO SEXTO PISO SEXTO PISO SÉPTIMO PISO TERRAZA Bombas TD-1 TD-2 TE-2 TD-3 T0-3 T0-4 T2-3 T2-4 TD-4 TD-5 TD-6 TD-7 TD-8 TD-9 Ascensores PROTECCIÓN 3P-1000A 3P-70 3P-125A 3P-125A 3P-125A 3P-50A 3P-125A 3P-50 3P-125A 3P-70 3P-125A 3P-125A 3P-125A 3P-70A 3P-100A 3P-125A 3P-125A CORRIENTE [A] R S T 183,9 174,8 134,4 0,2 0,2 0 12,3 2,9 13,5 1,2 3,2 7,1 4,3 2,4 1 96,4 93,9 35,2 0,3 0,6 0,6 5,9 7,2 6 5,1 3,8 10,2 20,9 7,6 9,5 5,6 13 6,9 0,2 5,1 0,3 6,5 5 14,9 8,4 13,2 9,8 1,7 0,4 3,4 9,6 7,1 5,1 29 39,9 35,5 VOLTAJE DE LÍNEA [V] RS ST RT 211 214 214 212 212 214 213 215 212 216 212 214 214 213 216 213 212 216 210 212 211 218 216 217 216 216 211 211 213 212 216 213 214 215 212 212 213 216 214 212 212 213 214 214 212 212 210 210 211 207 210 31 Tabla 2-7 Mediciones en los subtableros TABLEROS SECUNDARIOS UBICACIÓN SUBTABLERO CORRIENTE [A] R S T VOLTAJE DE LÍNEA [V] RS ST RT VOLTAJE DE FASE [V] R S T PLANTA BAJA Pasillo Laboratorio Control de Procesos Pasillo lado baños eléctrica Aula didáctica T0-1 T0-2 TE-1 12 7,3 0 13,5 5,8 0 26,5 10,1 0 215 212 215 213 214 217 212 212 216 120 120 − 121 122 − 121 121 − 2 12,5 9,9 0 0 3,5 − 8,8 4,8 0 0 2,1 217 209 211 216 213 212 − 210 208 214 213 215 − 208 211 212 210 214 120 119 119 120 119 119 122 118 120 121 120 119 − 118 119 120 119 121 5 0 − − 214 211 − − − − 120 118 120 119 − − PRIMER PISO Pasillo lado baños eléctrica Biblioteca Eléctrica Nivel I Biblioteca Eléctrica Nivel II Laboratorio Tecnología Textil T1-2 TT-A TT-A T1-3 T1-4 T1-5 4,3 8,2 1,4 1,1 0 10,5 SEGUNDO PISO Pasillo oficinas, lado eléctrica Pasillo lado baños eléctrica T2-1 T2-2 17,7 0 TERCER PISO Pasillo aulas, lado eléctrica Pasillo lado baños eléctrica Dpto. de Ingeniería Química/ Laboratorio de Investigación de Procesos Laboratorio de Computación, lado química T3-1 T3-2 6,7 5,2 13 5,4 − − 215 212 − − − − 121 119 121 121 − − T3-3 7,1 16,3 0 208 210 212 119 118 121 T3-4 19,5 7 13,1 214 214 212 120 122 120 32 Pasillo decanato, lado química T3-5 13,3 1 11,4 220 218 216 126 127 125 CUARTO PISO Pasillo aulas, lado eléctrica Pasillo lado baños eléctrica Laboratorio Operaciones Unitarias/ Laboratorio Física Química Laboratorio de Termodinámica T4-1 T4-2 19,4 0 6 0,6 − − 212 210 − − − − 120 120 123 119 − − T4-3 2,6 10,1 0 217 215 217 121 121 120 T4-4 6 9,3 0 215 213 212 120 121 120 2 0 6,1 12,9 0 1,6 − − 3,8 0,1 0 0,1 207 214 213 211 212 214 − − 210 210 209 211 − − 213 207 212 214 117 121 121 118 119 120 120 121 120 119 119 120 − − 120 118 119 121 10,6 2 6,1 2,5 3,4 − − − 2,3 2 0,5 − 210 210 216 219 221 − − − 217 217 216 − − − 216 217 219 − 120 119 124 122 124 122 118 119 122 122 122 − − − 124 120 122 − 1,4 0 0 2,4 2,4 8,6 − 0 2,2 2,7 215 213 216 217 216 210 − 217 215 217 213 − 216 216 216 119 120 124 123 124 120 119 123 124 123 118 − 124 122 124 QUINTO PISO Pasillo aulas, lado eléctrica Pasillo lado baños eléctrica Laboratorio Petróleos Laboratorio Análisis Instrumental T5-1 T5-2 T5-3 T5-6 T5-4 T5-5 26,6 2,7 0,5 13,6 2,3 3,8 SEXTO PISO Pasillo aulas, Laboratorio de Informática Pasillo lado baños eléctrica Biblioteca Química Laboratorio Instrumentación Industrial Asociación Química T6-1 T6-2 T6-3 T6-4 T6-5 T6-6 8,9 1 8,9 6,6 2 2 SÉPTIMO PISO Pasillo aulas, lado eléctrica Pasillo lado baños eléctrica Laboratorio de Investigación de Prototipos Pasillo aulas, lado química Pasillo, Lab. Sistemas Microprocesados T7-1 T7-2 T7-3 T7-4 T7-5 10,2 0 1,1 1,6 4,6 33 2.5.3 MEDICIONES DE LOS NIVELES DE ILUMINACIÓN Las mediciones de niveles de iluminación se realizaron tomando en cuenta las áreas de trabajo en que está dividido el edificio, estas son: Aulas Asociaciones Bibliotecas Escaleras Laboratorios Oficinas Pasillos En la tabla 2-8 se presenta un promedio de los valores medidos de iluminación para cada área de trabajo, dichos valores han sido analizados considerando los niveles de iluminación recomendados. Tabla 2-8 Valores promedio medidos en cada área de trabajo. LUGAR Asociaciones Aulas Aula de computación Biblioteca FIEE Biblioteca Q/E Escaleras Hall entrada Laboratorios Oficinas Pasillos 10 VALOR RECOMENDADO (lux)10 200 300 - 500 300 - 500 300 - 500 300 - 500 150 200 300 - 500 300 100 Norma Europea sobre Iluminación para Interiores UNE 12464.1 VALOR MEDIDO (lux) 150 300 350 400 300 100 150 350 200 70 34 Como se puede apreciar en la Tabla 2-8 existen áreas que están fuera de los valores recomendados, más adelante se realizará un rediseño del sistema de iluminación para mejorar dichas áreas y lograr obtener un mayor ahorro de energía. 2.5.4 MEDICIONES DE TEMPERATURA Con la cámara termográfica se realizó mediciones de temperatura en los siguientes puntos: Bornes de alto voltaje del transformador. Bornes de bajo voltaje del transformador. Banco de capacitores. Como se puede observar en los informes en los bornes de alto y bajo voltaje las temperaturas están dentro del límite establecido por normas; mientras que existe un problema en el banco de capacitores, se recomienda realizar revisión y reajuste de los terminales. Los informes presentados por el Departamento de Operación y Mantenimiento Urbano, Empresa Eléctrica Quito S.A. de la termografía se presenta a continuación: 35 Tabla 2-9 Informe de Termografía en el lado de alta del transformador EMPRESA ELÉCTRICA "QUITO" S.A. DIVISIÓN OPERATIVA DE DISTRIBUCIÓN DEPARTAMENTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO URBANO POLITECNICA NACIONAL Dirección: RUEDA K. Inspeccionado por: IR004799 Imagen #: Tomada el: Lunes 02 de diciembre del 2013 a las 8:49:18 0.93 Emisibidad: Humedad: Distancia: 60% 10.0m 17.0°C Temp_Ambiente: Temp_Máx: 29.9°C Temp_Min: 13.0°C Imagen IR Imagen Visible S/E– Primario : LA FLORESTA A Parámetro del Objeto S1 S2 S3 Valores 17.0°C 17.3°C 16.0°C Escala Estado 0 - 10°C Normal 10° - 20° C Leve > 20°C Emergente Parámetro que nos da la diferencia entre el Pmáx del termograma y los spots. TIPO DE ESTRUCTURA: TRANSFORMADOR TRIFASICO TIPO DE DEFECTO: Normal RECOMENDACIÓN: Ninguna FECHA DE EMISIÓN DEL REPORTE: 2013-12-03 36 Tabla 2-10 Informe de Termografía en el lado de baja del transformador EMPRESA ELÉCTRICA "QUITO" S.A. DIVISIÓN OPERATIVA DE DISTRIBUCIÓN DEPARTAMENTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO URBANO POLITECNICA NACIONAL Dirección: RUEDA K. Inspeccionado por: IR004800 Imagen #: Tomada el: Lunes 02 de diciembre del 2013 a las 8:49:18 0.93 Emisibidad: Humedad: Distancia: 60% 10.0m 17.0°C Temp_Ambiente: Temp_Máx: 30.0°C Temp_Min: 14.2°C Imagen IR Imagen Visible S/E– Primario : LA FLORESTA A Parámetro del Objeto S1 S2 S3 S4 Valores 16.4°C 16.3°C 18.0°C 22.0°C Escala Estado 0 - 10°C Normal 10° - 20° Leve > 20°C Emergente Parámetro que nos da la diferencia entre el Pmáx del termograma y los spots. TIPO DE ESTRUCTURA: TRANSFORMADOR TRIFASICO TIPO DE DEFECTO: Normal RECOMENDACIÓN: Ninguna FECHA DE EMISIÓN DEL REPORTE: 2013-12-03 37 Tabla 2-11 Informe de Termografía en el banco de capacitores EMPRESA ELÉCTRICA "QUITO" S.A. DIVISIÓN OPERATIVA DE DISTRIBUCIÓN DEPARTAMENTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO URBANO POLITECNICA NACIONAL Dirección: RUEDA K. Inspeccionado por: IR004803 Imagen #: Tomada el: Lunes 02 de diciembre del 2013 a las 8:59:18 0.93 Emisibidad: Humedad: Distancia: 60% 10.0m 17.0°C Temp_Ambiente: Temp_Máx: 34.4°C Temp_Min: 17.3°C Imagen IR Imagen Visible S/E– Primario : LA FLORESTA A Parámetro del Objeto S1 S2 S3 S4 S5 S6 Valores 34.2°C 34.9°C 33.6°C 24.2°C 25.0°C 23.6°C Escala Estado 0 - 10°C Normal 10° - 20° C Leve > 20°C Emergente Parámetro que nos da la diferencia entre el Pmáx del termograma y los spots. TIPO DE ESTRUCTURA: BREAKER TRIFASICO TIPO DE DEFECTO: Leve RECOMENDACIÓN: Revisión y reajuste de terminales FECHA DE EMISIÓN DEL REPORTE: 2013-12-03 38 2.5.5 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS ELÉCTRICOS DEL TRANSFORMADOR 2.5.5.1 Definición de parámetros y variables eléctricas11 2.5.5.1.1 Demanda Eléctrica La demanda de una instalación o sistema es la carga en los terminales de recepción promediado en un intervalo específico de tiempo. Matemáticamente se expresa mediante la siguiente expresión: ∫ [ ] Donde: Demanda [kW] Potencia instantánea [kW] Intervalo de demanda, por lo general 15 minutos Energía consumida en el intervalo de tiempo 2.5.5.1.2 Demanda Máxima La demanda máxima es la mayor demanda ocurrida sobre el periodo de tiempo en que se hizo la medición. El periodo usual para la facturación es de un mes. 11 POVEDA, Mentor. “Apuntes de Clase”, Planificación de Sistemas de Distribución. 39 2.5.5.1.3 Factor de Demanda Es la relación entre la demanda máxima de un sistema o parte del mismo, y la carga total conectada al sistema. Matemáticamente se expresa mediante la siguiente expresión: Donde: Factor de demanda Demanda máxima Potencia instalada 2.5.5.1.4 Factor de Coincidencia Es la relación de la demanda máxima coincidente y la sumatoria de las demandas máximas individuales. Se expresa mediante la siguiente ecuación: ∑ Donde: Factor de coincidencia Demanda máxima coincidente [kW] 40 Σ Sumatoria de las demandas máximas individuales [kW] 2.5.5.1.5 Factor de Diversificación El factor de diversificación es la relación de la suma de las máximas demandas individuales de varias partes del sistema y la máxima demanda del sistema. Se expresa mediante la siguiente ecuación: ∑ Donde: Factor de diversificación Σ Sumatoria de las demandas máximas individuales [kW] Demanda máxima coincidente [kW] 2.5.5.1.6 Factor de utilización El factor de utilización es la forma como se aprovecha la potencia que tiene el equipo para su utilización. Matemáticamente se expresa mediante la siguiente expresión: 41 Donde: Factor de utilización Demanda máxima Capacidad instalada 2.5.5.1.7 Factor de Carga El factor de carga es la relación entre la demanda media y la demanda máxima de un periodo. Se expresa mediante la siguiente ecuación: Donde: Factor de carga Demanda media Demanda máxima 2.5.5.2 Análisis de Potencia En la Tabla 2-12 se indica los resultados de las mediciones de potencia tomadas por el analizador de redes. 42 Tabla 2-12 Valores de Potencia PARÁMETRO Demanda (kVA) Demanda (kW) MÍNIMO PROMEDIO MÁXIMO 13,85 7,82 35,23 31,432 88,93 86,83 Como se puede observar, la potencia máxima medida es de 88,93 [kVA] que equivale sólo al 29,64 % de la capacidad del transformador, se recomienda instalar un transformador de menor capacidad. 2.5.6 CURVA DE CARGA DEL EDIFICIO A continuación, se presenta la curva de carga del edificio registrada durante la semana de medición y la curva de carga diaria. CURVA DE CARGA SEMANAL Figura 2.26 Curva de carga semanal 43 CURVA DE CARGA DIARIA 90 80 70 POTENCIA [kW] 60 50 P1 [kW] 40 P2 [kW] P3 [kW] 30 P TOTAL [kW] 20 10 0:00:00 1:00:00 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00:00 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:01 19:00:01 20:00:01 21:00:01 22:00:01 23:00:01 0:00:01 1:00:01 0 Figura 2.27 Curva de carga diaria Como se puede apreciar en la Figura 2.27 los picos máximos se producen desde las 9 am hasta las 11am, y de 14pm hasta 16pm que son las horas donde se realiza actividades normales y se utiliza los equipos eléctricos; el pico va disminuyendo de 12pm a 14pm que son horas de almuerzo y sigue bajando paulatinamente hasta horas de la noche. 2.5.7 PÉRDIDAS EN EL TRANSFORMADOR12 Se denomina transformador a una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual al que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan pérdidas, ya sea por la mala calidad del material empleado en su construcción ó por la construcción misma. 12 GURU BHAG S., Hiziroglu Huseying R. Máquinas Eléctricas y Transformadores, Oxford University Press, México, D.F. 2006. 44 2.5.7.1 Pérdidas en el núcleo Las pérdidas en el núcleo también denominadas pérdidas en el hierro, son originadas por histéresis y por el flujo de corrientes parásitas o de Foucault. Las pérdidas por histéresis se deben al efecto de saturación y remanencia magnética del hierro, es decir, dependen de las propiedades del hierro; mientras que las pérdidas parásitas se deben a pequeñas corrientes que circulan por el material magnético del núcleo, produciendo calentamiento del mismo. Estas pérdidas pueden ser consideradas como independientes de la variación de la demanda, es decir, permanece constante durante todo el periodo de análisis despreciando las variaciones de voltaje. 2.5.7.2 Pérdidas en el cobre Las pérdidas en el cobre están en función de la variación de la demanda y son producto de la circulación de corrientes por los devanados del transformador y función del cuadrado de la corriente. En la siguiente tabla, se indica las pérdidas en vacío y de cobre aceptables dadas por los fabricantes. 45 Tabla 2-13 Pérdidas para transformadores trifásicos para voltaje 6300 kV. PÉRDIDAS EN TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICOS POTENCIA PÉRDIDAS PÉRDIDAS PÉRDIDAS PÉRDIDAS NOMINAL VACÍO [W] VACÍO [W] COBRE [W] COBRE [W] [kVA] < Año 94 NUEVO < Año 94 NUEVO 15 92 80 359,95 313 30 154,1 134 591,1 514 45 209,3 182 817,65 711 50 226,55 197 892,4 776 60 258,75 225 1038,45 903 75 305,9 266 1254,6 1091 100 379,5 330 1601,95 1393 112,5 415,15 361 1769,85 1539 125 448,5 390 1934,3 1682 150 514,05 447 2252,85 1959 200 654,35 569 3024,5 2630 225 710,7 618 3325,8 2892 250 675,9 666 3625,8 3153 300 871,7 758 4228,55 3677 350 972,9 846 4830 4200 400 1069,5 930 5431,45 4723 FUENTE: E.E.Q.S.A. Sección Laboratorio de Transformadores. A continuación, se realiza un ejemplo de cálculo de pérdidas de cobre para el transformador en estudio, como lo realizan en el protocolo de pruebas de transformadores, E.E.Q.S.A. (Basado en la Norma IEC C5.12.90):13 CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE COBRE14 Pérdidas debidas a las resistencias a temperatura ambiente: 13 14 E.E.Q.S.A. “Pruebas y Diagnóstico de Transformadores” IEEE C57.12.90 Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers. 46 Donde: Intensidad primaria nominal del transformador. Resistencia en alta del transformador. Intensidad secundaria nominal del transformador. Resistencia en baja del transformador. [ ] Factor de corrección de temperatura: La resistencia óhmica varía con la temperatura, por lo tanto, deben corregirse las mediciones a una temperatura de referencia, por lo general 85ºC. Donde: : Temperatura ambiente. 47 Pérdidas debidas a la resistencia a temperatura de referencia: [ ] Pérdidas adicionales: Donde: Pérdidas dadas por el equipo en el ensayo. : Pérdidas debidas a las resistencias a temperatura ambiente. [ ] Pérdidas resistivas son: [ ] 48 Tabla 2-14 Pérdidas del Transformador. POTENCIA PÉRDIDAS PÉRDIDAS TRANSFORMADOR NOMINAL ACTUAL PROPUESTO VACÍO PÉRDIDAS COBRE TOTALES [kVA] [W] [W] [kW] [kWh-día] [kWh-mes] 300 112,5 923 361 5269 1539 6,192 1,9 148,608 45,6 4517,683 1386,24 En el ANEXO 8, se puede apreciar en detalle el protocolo por parte de la Sección de Laboratorio de Transformadores, Empresa Eléctrica Quito S.A. correspondiente al transformador en estudio. 2.5.8 EVALUACIÓN DE CALIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA La evaluación de calidad de energía abarca los siguientes aspectos: Calidad del Servicio Técnico Calidad del Producto Técnico Calidad del Servicio Comercial Para el caso de nuestro estudio consideramos únicamente la Calidad de Producto. 2.5.8.1 Calidad del producto15 Los parámetros de calidad de producto a considerarse son: 2.5.8.1.1 Nivel de voltaje Se define como el valor eficaz de la onda de voltaje en los bornes de medición. Dentro de este aspecto se analiza la variación de voltaje, que se refiere a las perturbaciones en las cuales el nivel de voltaje cambia respecto al valor nominal del mismo. 15 Regulación CONELEC 004/01: Calidad del Servicio Eléctrico de Distribución. 49 Índice de calidad Donde: Variación de voltaje, en el punto de medición, en el intervalo k de 10 minutos. Voltaje eficaz (rms) medido en cada intervalo de medición k de 10 minutos. Voltaje nominal en el punto de medición. Límites El Distribuidor no cumple con el nivel de voltaje en el punto de medición respectivo, cuando durante un 5% o más del periodo de medición de 7 días continuos, en cada mes, el servicio lo suministra incumpliendo los límites de voltaje. Las variaciones de voltaje admitidas con respecto al valor del voltaje nominal se señalan a continuación: Tabla 2-15 Límites en las variaciones de voltaje. Alto Voltaje Medio Voltaje Bajo Voltaje Urbanas Bajo Voltaje Rurales ∆V ±5% ±8% ±8% ± 10 % 50 2.5.8.1.2 Flickers16 Es el efecto más notable de las fluctuaciones de tensión. También llamado parpadeo, el Flicker es la sensación que experimenta un observador sometido a cambios o variaciones de la intensidad luminosa. La molestia visual debida a este fenómeno depende de la magnitud, las componentes de frecuencia y la persistencia de la perturbación. Por otra parte esta es diferente de persona a persona, dependiendo de la sensibilidad y reacción del sistema ojo-cerebro. Índice de Calidad Para efectos de la evaluación de la calidad se considerará el Índice de Severidad por Flicker de Corta Duración (Pst), en intervalos de medición de 10 minutos, definido de acuerdo a las normas IEC, el mismo que es determinado mediante la siguiente expresión: √ Donde: Índice de severidad de Flicker de corta duración Niveles de efecto flicker que se sobrepasan durante el 0.1%, 1%, 3%, 10%, 50% del tiempo total del periodo de observación. Mediciones 16 SALAZAR, Gabriel. “Apuntes de Clase”, Calidad de Energía. 51 El Distribuidor debe realizar mensualmente lo siguiente: 1. Un registro en cada uno de los puntos de medición, en un número equivalente al 0,15% de los transformadores de distribución, en los bornes de bajo voltaje, no menos de 5. 2. Para la selección de los puntos se consideran los niveles de voltaje, el tipo de zona (urbana, rural), y la topología de la red, a fin de que las mediciones sean representativas de todo el sistema. Una vez realizada la selección de los puntos, la Empresa Distribuidora debe notificar al CONELEC, por lo menos 2 meses antes de efectuar las mediciones. 3. Simultáneamente con este registro se debe medir la energía entregada a efectos de conocer la que resulta suministrada en malas condiciones de calidad. 4. Para cada mes, el registro en cada punto de medición se efectúa durante un período no inferior a 7 días continuos, en intervalos de medición de 10 minutos. Las mediciones se deben realizar con un medidor de efecto “Flicker” para intervalos de 10 minutos y de acuerdo a los procedimientos especificados en la norma IEC 60868. Para cada mes, el registro en cada punto de medición se efectuará durante un periodo no inferior a 7 días continuos, en intervalos de 10 minutos. Con la finalidad de ubicar de una manera más eficiente los medidores de flicker, se efectúa mediciones de monitoreo de flicker, de manera simultánea con las mediciones de voltaje indicadas anteriormente; por lo que los medidores de voltaje deberán estar equipados para realizar tales mediciones de monitoreo. 52 Límites El índice de severidad del Flicker (Pst) en el punto de medición no debe superar la unidad. Se considera el límite Pst=1 como el tope de irritabilidad asociado a la fluctuación máxima de luminancia que puede soportar sin molestia el ojo humano en una muestra específica de población. Se considera que el suministro de electricidad no cumple con el límite admisible arriba señalado, en cada punto de medición, si las perturbaciones se encuentran fuera del rango de tolerancia establecido en este numeral, por un tiempo superior al 5 % del período de medición de 7 días continuos. 2.5.8.1.3 Factor de Potencia Es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente, en el caso de calidad de producto, se analiza el valor del mismo para saber cuanta de la energía es energía útil. En la tarifa eléctrica en la mayoría de los casos presenta un rubro por energía activa y no uno por energía aparente para el caso del distribuidor, el bajo factor de potencia representa la energía no cobrada, y en algunos casos para los consumidores una multa por este concepto. Cuando existe un bajo factor de potencia se produce los siguientes inconvenientes: Aumento de la intensidad de corriente. Pérdidas en los conductores y caídas de tensión. Incremento de potencia, reducción de su vida útil y reducción de la capacidad de conducción de los conductores. Aumento en sus facturas por consumo de electricidad. 53 Índice de Calidad Para efectos de la evaluación de calidad, en cuanto al factor de potencia, si en el 5% o más del periodo evaluado el valor del factor de potencia es inferior a los límites, el consumidor está incumpliendo con el índice de calidad. Mediciones Adicionalmente a las disposiciones que constan en el artículo 12 del Reglamento de Suministro del Servicio de Electricidad, el Distribuidor efectuará registros del factor de potencia en cada mes, en el 2% del número de Consumidores servidos en AV y MV. Las mediciones se harán mediante registros en períodos de 10 minutos, con régimen de funcionamiento y cargas normales, por un tiempo no menor a siete (7) días continuos. Límite El valor mínimo es de 0,92. 2.5.8.1.4 Armónicos17 Los armónicos son señales de voltaje o corriente con frecuencias múltiplos enteros de la frecuencia para la cual el suministro del sistema está diseñado (50Hz ó 60Hz). Normalmente los armónicos son generados por cargas no lineales que al conectarse a la red eléctrica absorben corrientes en impulsos bruscos. Estos impulsos crean 17 SALAZAR, Gabriel. “Apuntes de Clase”, Calidad de Energía. 54 ondas de corriente distorsionadas que originan a su vez corrientes de armónicos de retorno hacia otras partes del sistema de alimentación. Principales efectos de los armónicos: Mal funcionamiento de dispositivos de regulación, control y protección. Mal funcionamiento en sistemas que utilizan red pública como elemento de comunicación. Pérdidas adicionales y calentamiento en equipamientos (capacitores, cables, transformadores, motores y generadores). Ruido adicional en motores y otros equipos. Interferencia en telecomunicaciones debido al acoplamiento inductivo. Sobrecarga en conductor de neutro por excesiva corriente de secuencia cero. Problemas térmicos, pérdidas adicionales y sobrecalentamiento provocan envejecimiento prematuro e incluso daño en capacitores y máquinas rodantes. Índices de Calidad De acuerdo a la norma IEE519-1992 el límite de distorsión (THDA) no debe ser superior al 20%, estos valores deben cumplirse en el 95% de las mediciones tomadas por el analizador de redes. 55 √∑ ( ) Donde: Factor de distorsión armónica individual de voltaje. THD: Factor de distorsión total por armónicos, expresado en porcentaje. Valor eficaz (rms) del voltaje armónico “i” (para i = 2…40) expresado en voltios. Voltaje nominal del punto de medición expresado en voltios. Mediciones El Distribuidor deberá realizar mensualmente lo siguiente: 1. Un registro en cada uno de los puntos de medición, en un número equivalente al 0,15% de los transformadores de distribución, en los bornes de bajo voltaje, no menos de 5. 2. Para la selección de los puntos se considerarán los niveles de voltaje, el tipo de zona (urbana, rural), y la topología de la red, a fin de que las mediciones sean representativas de todo el sistema. Una vez realizada la selección de los puntos, la Empresa Distribuidora debe notificar al CONELEC, por lo menos 2 meses antes de efectuar las mediciones. 56 3. Simultáneamente con este registro se deberá medir la energía entregada a efectos de conocer la que resulta suministrada en malas condiciones de calidad. 4. En cada punto de medición, para cada mes, el registro se efectuará durante un periodo no inferior a 7 días continuos, en intervalos de medición de 10 minutos. Las mediciones se deben realizar con medidor de distorsiones armónicas de voltaje de acuerdo a los procedimientos especificados en la norma IEC 61000-4-47. Con la finalidad de ubicar de una manera más eficiente los medidores de distorsiones armónicas se efectuarán mediciones de monitoreo de armónicas, de manera simultánea con las mediciones de voltaje indicadas anteriormente; por lo que los medidores de voltaje deberán estar equipados para realizar tales mediciones de monitoreo. Límites Los valores eficaces (rms) de los voltajes armónicos individuales ( ) y los THD, expresados como porcentaje del voltaje nominal del punto de medición respectivo, no deben superar los valores límite ( y THD') señalados a continuación. Para efectos de esta regulación se consideran los armónicos comprendidos entre la segunda y cuadragésima, ambas inclusive. 57 Tabla 2-16 Porcentaje de tolerancias con respecto al control de armónicos. TOLERANCIA ǀVi'ǀ o ǀTHD'ǀ ORDEN (n) DE LA ARMÓNICA y THD Impares no múltiplos de 3 5 7 11 13 17 19 23 25 >25 Impares múltiplos de 3 3 9 15 21 Mayores de 21 Pares 2 4 6 8 10 12 Mayores de 12 THD (% respecto al voltaje nominal del punto de medición) V > 40kV V ≤ 40kV (otros puntos) (trafos de distribución) 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 0.7 0.7 0.1+0.6*25/n 6.0 5.0 3.5 3.0 2.0 1.5 1.5 1.5 0.1+1.3*25/n 1.5 1.0 0.3 0.2 0.2 5.0 1.5 0.3 0.2 0.2 1.5 1.0 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 3 2.0 1.0 0.5 0.5 0.5 0.2 0.5 8 58 2.5.10 ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE PRODUCTO Mediante la regulación del CONELEC 004/01 se va a realizar el análisis correspondiente para verificar si las mediciones tomadas por el analizador de redes está dentro de los rangos permitidos. 2.5.10.1 Nivel de voltaje En la Tabla 2-17 se puede observar que los registros de voltaje por fase del transformador se encuentran dentro de los límites establecidos por la Regulación 004/01 del CONELEC. Tabla 2-17 Niveles de voltaje obtenidos por el analizador PARÁMETRO Voltaje (V) FASE 1 Voltaje (V) FASE 2 Voltaje (V) FASE 3 Mínimo 120,69 122,1 120,64 VALOR Promedio 124,575 126,188 124,568 Máximo 127,57 129,45 127,74 Cumple regulación CONELEC SI 5% SI 5% SI 5% 2.5.10.2 Flicker de corta duración Los datos registrados de Flicker que fueron tomados por el analizador de redes cumplen con la regulación 004/01 del CONELEC, como se puede apreciar en la Tabla 2-18; lo cual indica que no existen problemas en cuanto a estas perturbaciones. Tabla 2-18 Valores de Flicker obtenidos por el analizador PARÁMETRO Flicker corta duración FASE 1 Flicker corta duración FASE 2 Flicker corta duración FASE 3 Mínimo 0,11 0,11 0,11 VALOR Promedio Máximo 0,586 8,04 0,574 7,9 0,571 7,14 Cumple regulación CONELEC SI PST<1 SI PST<1 SI PST<1 59 2.5.10.3 Distorsión Armónicos de Voltaje (THD) En la Tabla 2-19, se puede apreciar que los registros tomados por el analizador de redes cumplen con la norma en su totalidad. Tabla 2-19 Valores de Distorsión Armónica de Voltaje obtenidos por el analizador PARÁMETRO Mínimo 2,63 2,29 2,49 THD FASE 1 (%): THD FASE 1 (%): THD FASE 1 (%): VALOR Promedio Máximo 3,83 5,65 3,548 5,22 3,55 5,28 Cumple regulación CONELEC SI 8% SI 8% SI 8% 2.5.10.4 Factor de potencia En la Tabla 2-20, se puede observar que el factor de potencia no cumple con la Regulación 004/01 del CONELEC, por lo que es necesario su corrección. Tabla 2-20 Factor de Potencia medido por el analizador PARÁMETRO Mínimo 0,54 Factor de Potencia VALOR Promedio 0,815 Máximo 0,98 Cumple regulación CONELEC NO mín.0.92 A continuación presentamos la corrección del factor de potencia: Datos: [ ] 60 Con estos datos se calcula el valor del banco de condensadores: Cálculo de potencia reactiva: [ ] [ ] 61 [ [ ] ] En el tablero principal existe un banco de condensadores de 15 [kvar] pero podemos darnos cuenta que no es suficiente, por lo que es necesario que haya más compensación, para esto se tiene que instalar otro banco de condensadores, basándonos en los cálculos realizados, el nuevo banco a instalar es de 12,98 [kvar], aproximándonos a valores estándar se tiene 15 [kvar]. En el ANEXO 9, se presenta el informe completo de la Calidad de Producto por parte de la Sección de Laboratorio de Transformadores, Empresa Eléctrica Quito, S.A. 62 CAPÍTULO III PROPUESTA EFICIENTE PARA LAS INSTALACIONES DEL EDIFICIO 3.1 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN 3.1.1 DEFINICIONES GENERALES18 Entre las principales magnitudes luminotécnicas tenemos: Flujo luminoso (ɸ): Es la cantidad total de luz emitida por una fuente en una unidad de tiempo. Unidad: lumen (lm). Intensidad luminosa: Es la cantidad de flujo lumínico que se irradia en una dirección particular. Unidad: candela (cd). Iluminancia (E): También conocido como nivel de iluminación, es la cantidad de luz por el área de superficie a la que llega dicha luz. Unidad: lux = lm/m². Luminancia (L): Se define como el cociente entre la intensidad luminosa procedente de una superficie en una dirección dada y el área aparente de dicha superficie. Unidad: cd/m². Eficacia luminosa: Es el cociente entre el flujo emitido por una lámpara y la potencia disipada por la misma. Unidad: lm/W. 18 http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_electrica_y_electronica/luminotecniailuminacion/defaul8.asp 63 3.1.2 TIPO DE LÁMPARAS19 3.1.2.1 Lámparas incandescentes convencionales Son lámparas cuya emisión luminosa es generada al pasar una corriente eléctrica por un filamento de tungsteno hasta alcanzar una temperatura tan elevada que emite radiaciones visibles por el ojo humano. Este tipo de lámpara es poco eficiente, pues junto con las radiaciones de luz visible también emiten radiaciones infrarrojas en forma de calor que incrementan el consumo eléctrico. Sólo el 15% de la energía eléctrica consumida por una lámpara incandescente se convierte en luz visible, ya que el 85% restante se disipa al medio ambiente en forma de calor. Figura 3.1 Lámpara incandescente 3.1.2.2 Lámparas halógenas Son lámparas que utilizan gas halógeno que les permite tener un encendido más brillante sin sacrificar la duración. 19 INSTITUTO PARA LA DIVERSIFICACIÓN Y AHORRO DE LA ENERGÍA (IDAE). “Guía Técnica de Eficiencia Energética en Aprovechamiento de la Luz Natural en Edificios”. 64 Comparando con las lámparas incandescentes, las lámparas halógenas: Utilizan la energía de una manera más eficiente. Duración más larga, de hasta seis veces la vida media estimada de una lámpara incandescente. Proporcionan una luz más blanca y más nítida. Proporcionan un mejor control de haz, permitiendo dirigir la luz con mucho más precisión. Figura 3.2 Lámpara halógena 3.1.2.3 Lámparas fluorescentes Son lámparas de vapor de mercurio a baja presión. Al circular la corriente eléctrica por dos electrodos situados a ambos lados del tubo, se produce una descarga entre ellos, y se emite una radiación ultravioleta visible que se convierte en luz gracias al polvo fluorescente. Entre las ventajas tenemos: Aportan más luminosidad con menos watt de consumo. Tienen poca pérdida de energía en forma de calor. Poseen una vida útil entre 5000 y 7000 horas. La vida útil de una lámpara fluorescente se reduce por las siguientes razones: 65 Pérdida de la eficacia del polvo fluorescente que recubre el interior del tubo. Ennegrecimiento del tubo en sus extremos. Excesivo número de veces que se enciende y apaga la lámpara en períodos cortos de tiempo. 3.1.2.3.1 Lámparas fluorescentes compactas Estas lámparas poseen una forma compacta y una distribución uniforme de luz. Tienen una vida útil de 8000 horas y ahorran hasta un 80% de energía. Figura 3.3 Lámpara fluorescente compacta 3.1.2.3.1 Lámparas fluorescentes tubulares Estas lámparas tienen diámetro estandarizado que emiten luz de calidad media o alta en tonalidades como blanco, blanco cálido, etc. Tienen bajo consumo energético, baja emisión de color y larga vida útil. Tabla 3-1 Tubos fluorescentes de acuerdo a su diámetro LÁMPARA T-12 T-8 T-5 T-2 DIÁMETRO 1,5 pulgadas 38,1 mm 1 pulgada 25,4 mm 5/8 pulgada 15,87 mm 2/8 pulgada 6,3 mm 66 Figura 3.4 Lámpara fluorescente tubular 3.1.2.4 Lámparas de vapor de sodio Este tipo de lámparas son las que tienen mayor rendimiento de todas, ya que emiten más luz con el mismo consumo de energía, además son las que mayor vida útil presentan. Figura 3.5 Lámpara de vapor de sodio 3.1.2.4.1 Vapor de sodio a baja presión Son las que generan más lúmenes por vatio, y por lo tanto son las más eficaces. La desventaja está en que la producción de colores es muy pobre. Su vida media es de 15000 horas. Se utiliza por lo general para alumbrado público. 67 3.1.2.4.2 Vapor de sodio de alta presión Poseen una alta eficiencia (más de 100 lúmenes por vatio). Al aumentar la presión del sodio la reproducción de colores mejora, pero disminuye la eficiencia energética. Su vida media es de 20000 horas. Se utiliza tanto en iluminación de exteriores (alumbrado público) como en iluminación de interiores (interiores industriales, aplicaciones comerciales y de exposición). 3.1.2.5. LED Constituye un elemento semiconductor cuya característica principal es producir luz visible cuando la corriente eléctrica que atraviesa el chip lo polariza directamente. El chip emisor de luz es la parte principal del LED y se encuentra encerrado en una envoltura de resina epoxi transparente, pudiendo tener formas y tamaños diferentes. La principal característica que los diferencia de otras fuentes de luz es que no poseen filamento, tienen una vida útil extensa aproximadamente de 50 000 mil horas, al generar poco calor su eficiencia alcanza cerca del 85% de la energía consumida. Figura 3.6 Tubo LED 68 3.1.3 COMPARACIÓN ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE LÁMPARAS A continuación, se presenta tablas comparativas de los diferentes tipos de lámparas. Tabla 3-2 Consumo aproximado en vatios y lúmenes de diferentes lámparas VALOR EN LÚMENES (lm) 50 / 80 110 / 220 250 / 440 550 / 650 650 / 800 800 / 1500 1600 / 1800 2500 / 2600 2600 / 2800 CONSUMO APROXIMADO EN WATTS (W) SEGÚN EL TIPO DE LÁMPARA LEDs INCANDESCENTE HALÓGENAS FLUORESCENTE 1,3 10 ----3,5 15 10 5 5 25 20 7 9 40 35 9 11 60 50 11 15 75 70 18 18 100 100 20 25 150 150 30 30 200 200 40 Tabla 3-3 Comparación de características de diferentes lámparas CARACTERÍSTICAS Ciclos continuados de encendido/apagado Tiempo de demora para encender Emisión de calor Consumo eléctrico Eficiencia Sensibilidad a la baja temperatura Sensibilidad a la humedad Contenido de materiales tóxicos Vida útil aproximada de funcionamiento Precio LEDs FLUORESCENTE Indefinido Acorta su vida útil Instantáneo Algún retardo Muy baja Baja Bajo Baja Alta Alta Alta Alta Ninguna Alguna Ninguna Mercurio 50 000 h 10 000 h Alto Medio INCANDESCENTE Indefinido Instantáneo Alta Alta Baja Poca Poca Ninguna 1000 h Bajo 69 3.1.4 EQUIPOS AUXILIARES20 Son los equipos eléctricos asociados a la lámpara y por tanto, diferentes para cada tipo de lámpara, los equipos auxiliares más comunes son los balastos, arrancadores y capacitores. 3.1.4.1 Balastros El balastro es el componente que limita el consumo de corriente de la lámpara a sus parámetros óptimos, estos pueden ser electromagnéticos o electrónicos. Los balastros electromagnéticos tienen un núcleo de láminas de acero rodeadas por dos bobinas de cobre o aluminio, que permite transformar la potencia eléctrica en una forma apropiada para arrancar y regular la corriente en la lámpara fluorescente; mientras que el balastro electrónico utiliza un circuito de semiconductores para proporcionar a las lámparas un arranque más rápido y sin parpadeo. Desde el punto de vista de la eficiencia energética, existen tres tipos de balastros con las siguientes pérdidas sobre la potencia de la lámpara, según el tipo de lámpara. Tabla 3-4 Tipo de balastro con su rango de pérdidas Tipo de lámpara Fluorescente Descarga Halógenas baja tensión Magnético estándar 20-25 % 14-20 % 15-20 % Tipo de Balasto Magnético bajas pérdidas Electrónico 14-16 % 8-11 % 8-12 % 6-8% 10-12% 5-7 % 3.1.4.2 Arrancadores El arrancador es un componente del equipo auxiliar que proporciona en el momento de encendido, bien por sí mismo o en combinación con el balasto, la tensión 20 INSTITUTO PARA LA DIVERSIFICACIÓNN Y AHORRO DE LA ENERGÍA (IDAE). “Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Centros docentes”. 70 requerida para el cebado de la lámpara. El arrancador puede ser eléctrico, electrónico o electromecánico. Desde el punto de vista de la eficiencia energética los arrancadores suponen una pérdida entre el 0,8–1,5 % de la potencia de la lámpara. 3.1.4.3 Capacitores El capacitor es el componente que corrige el factor de potencia (cos ɸ) a los valores definidos en las normas. En alumbrado su utilización es fundamental con balastos electromagnéticos, ya que la corriente que circula por ellos está en oposición de fase con respecto a la corriente reactiva de tipo inductivo de la carga, produciendo su superposición y una disminución de la corriente reactiva total de la instalación. Hay que recalcar que tanto el capacitor como el arrancador, únicamente se utilizan con balastos electromagnéticos y no con los electrónicos, ya que éstos llevan incorporado unos componentes electrónicos que desempeñan las funciones de ambos equipos. 3.1.5 SENSORES PARA EL CONTROL DE ILUMINACIÓN 3.1.5.1 Sensores de ocupación Son dispositivos electrónicos que se prenden o apagan el sistema de iluminación según la permanencia o ausencia de las personas. Los sensores de ocupación pueden ser utilizados en diferentes áreas como pasillos, escaleras, ascensores, parqueaderos y baños. 71 Existen tres tipos de sensores de ocupación, los cuales son:21 3.1.5.1.1 Sensor de ocupación infrarrojo con cobertura de 360° y para corredores Los sensores de ocupación infrarrojo con cobertura de 360° se encargan de detectar el movimiento dentro de un espacio definido. En el momento en el que el sensor deja de detectar movimiento empezará a transcurrir un tiempo determinado (hasta de 20 minutos) después del cual las luces controladas por el sensor se apagarán automáticamente. Los sensores de ocupación infrarrojo para corredores son diseñados específicamente para detectar movimiento en espacios largos y angostos tales como corredores o pasillos. 3.1.5.1.2 Sensor de ocupación ultrasónico Este sensor genera ondas de sonido de altas frecuencias (ultrasónicas) de forma continua dentro del espacio en el cual se encuentra instalado detectando cualquier movimiento dentro de su rango de cobertura aún detrás de paneles divisorios (como los existentes en baños y oficinas abiertas). 3.1.5.1.3 Sensor de Tecnología Dual Son sensores que combinan la tecnología infrarroja y la tecnología ultrasónica pensados para espacios en los cuales los sensores de tecnología simple no funcionan adecuadamente y en los cuales se requiere de una sensibilidad de detección de movimiento más alta. 21 http://www.gzingenieria.com/pro_ocupacion.html 72 3.1.5.2 Sensores de luminosidad Son dispositivos que se usan para detectar el nivel de luz en un área determinada, ya sea en espacios exteriores o interiores. Ayudan a ahorrar energía atenuando o apagando las luces eléctricas cuando existe suficiente luz natural. Los sensores de luminosidad están englobados en dos grandes grupos: 3.1.5.2.1 Sensores fotoquímicos Son los que se basan en reacciones químicas que son favorecidas por la luz. 3.1.5.2.2 Sensores optoelectrónicos Son dispositivos que transforman la luz en señales eléctricas. 3.2 SISTEMAS DE COMPUTACIÓN Para conseguir un funcionamiento eficiente de los equipos se debe realizar una compra adecuada, teniendo en cuenta no sólo las prestaciones técnicas sino también el consumo energético. Se debe adquirir equipos con etiqueta “Energy Star”, que incorporan un modo de “stand by” que se activa cuando el equipo lleva un tiempo sin ser utilizado. En este modo, el consumo de energía es hasta un 75% menor al que se produce en modo normal. Es recomendable adquirir equipos de mayor eficiencia energética ya que se puede obtener menor consumo con las mismas prestaciones. 73 3.3 MOTORES Los motores de alta eficiencia proporcionan grandes ventajas como reducir el consumo de energía y limitar las emisiones de carbono. La eficiencia de un motor mide la conversión de la energía eléctrica en trabajo útil, la energía que se pierde se convierte en calor. Para aumentar la eficiencia de un motor es necesario reducir estas pérdidas. Pérdidas de los motores independientes de la variación de la carga: Pérdidas en el hierro del núcleo: Se deben a la energía requerida para vencer la oposición del material del núcleo a la variación de los campos magnéticos. Los diseñadores pueden reducir estas pérdidas usando acero de mejor calidad y aumentando la longitud del núcleo, lo que reduce la densidad del flujo magnético. Pérdidas por resistencia aerodinámica y fricción: Son causadas por la resistencia del aire y por el rozamiento de los cojinetes. Estas pérdidas se reducen seleccionando mejor los cojinetes y mejorando el diseño del flujo de aire y del ventilador. Pérdidas de los motores que varían con la carga: Pérdidas en el cobre del estator: Son causadas por el calentamiento provocado por la circulación de corriente a través de la resistencia del devanado del estator. Estas pérdidas se reducen optimizando el diseño de las ranuras del estator. Pérdidas en el rotor: Son causadas por las corrientes en el mismo y por las pérdidas en el hierro. Estas pérdidas se reducen aumentando el tamaño de las barras conductoras y los anillos terminales para reducir la resistencia. 74 Pérdidas de carga por dispersión: Estas resultan del flujo de fugas inducidas por las corrientes de carga y se pueden reducir mejorando la forma geométrica de las ranuras. Para mejorar la eficiencia energética en motores además de reducir las pérdidas mencionadas anteriormente, se debe evitar el rebobinado, el sobredimensionamiento y también se debe tener accionamientos para el control de velocidad. 3.4 PROPUESTA EFICIENTE PARA REDUCIR EL CONSUMO 3.4.1 DISEÑO EFICIENTE DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN El objetivo de este diseño es conseguir un mejor nivel de iluminación para las aulas, laboratorios y demás áreas del edificio, obteniendo un menor consumo de energía sin disminuir el confort visual de las personas. Las luminarias eficientes que se utilizarán son T8 con balastros electrónicos. 3.4.1.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN UTILIZANDO EL MÉTODO TRADICIONAL22 Para realizar el diseño del sistema de iluminación tomamos como referencia el modelo de flujo luminoso, el cual toma en cuenta los siguientes aspectos: Nivel de iluminación recomendados Los niveles de iluminación recomendados dependen de las actividades que se vaya a realizar en cada área. 22 AVILÉS, Fausto. Instalaciones Eléctricas. EPN. 75 Tabla 3-5 Niveles de iluminación recomendados23 LUGAR Asociaciones Aulas Aula de computación Bibliotecas Escaleras Hall entrada Laboratorios Oficinas Pasillos Em (lux) 200 500 300 400 150 200 500 300 100 Tipo de distribución del flujo luminoso A continuación se presenta la clasificación de distribución luminosa según la Comisión Internacional de Alumbrado CIE. Figura 3.7 Distribución del flujo luminoso Determinación del plano de trabajo El valor del plano de trabajo, lo encontramos con la siguiente ecuación: 23 Norma Europea sobre Iluminación para Interiores UNE 12464.1 76 Donde: d': distancia del techo al plano de la luminaria h: distancia entre el plano de la luminaria y el plano de trabajo H: distancia entre el piso y el plano de trabajo h': distancia entre el techo y el piso Figura 3.8 Determinación del plano de trabajo Determinación del índice del local El índice del local es función de la relación del local RL y éste a su vez función del tipo de distribución luminoso. Para la distribución de flujo luminoso directo, semi-directo y mixto, tenemos: Para la distribución de flujo luminoso semi-indirecto e indirecto, tenemos: 77 Mediante la siguiente tabla y dependiendo del valor de RL, se determina IL. Tabla 3-6 Determinación del índice del local RL IL 4,5 A 3,5 B 2,75 C 2,25 D 1,75 E 1,38 F 1,12 G 0,9 H 0,7 I J Determinación del coeficiente de utilización y coeficiente de conservación. El coeficiente de utilización depende de la eficacia de las luminarias, reflectancia de las paredes y dimensiones del local; mientras que el coeficiente de conservación se determina en función del grado de polvo existente en las instalaciones y del tipo de mantenimiento que se le vaya a dar. A continuación presentamos una tabla para determinar los coeficientes de utilización y conservación. Tabla 3-7 Coeficientes de utilización y conservación LUMINARIA Distancia entre Coeficiente TECHO luminarias de PAREDES inferior a 70% 50% 30% Conservación índice local 50% 10% 50% 30% 30% 10% 50% 30% COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN J 0,25 0,22 0,20 0,26 0,22 0,19 0,25 0,22 Luminaria para I 0,33 0,29 0,26 0,33 0,29 0,25 0,32 0,28 tubos fluorescentes H 0,38 0,34 0,30 0,38 0,33 0,30 0,37 0,33 estándar provista 1,2 x altura Bueno 0,70 G 0,43 0,38 0,35 0,42 0,38 0,34 0,41 0,38 de cubeta de de montaje Medio 0,60 F 0,46 0,42 0,38 0,46 0,41 0,38 0,44 0,41 Malo E 0,50 0,47 0,43 0,50 0,46 0,43 0,48 0,46 Montaje D 0,53 0,50 0,47 0,53 0,49 0,47 0,51 0,48 empotrado. C 0,55 0,52 0,50 0,54 0,52 0,49 0,53 0,51 Alumbrado directo. B 0,59 0,55 0,53 0,58 0,55 0,53 0,56 0,54 A 0,60 0,57 0,55 0,59 0,57 0,55 0,57 0,56 material plástico. 0,50 Determinación del número de luminarias El número de luminarias, calculamos con la siguiente ecuación: 78 A continuación se realiza un ejemplo de cálculo para un aula siguiendo este método de diseño; el resto de áreas del edificio se diseñará utilizando un paquete computacional. Dimensiones: l = 9,50 [m] a = 6,15 [m] h = 3,40 [m] Datos luminotécnicos: E = 500 [lux] Tipo de iluminación = directa 5700 [lumen] 32 [w] Cálculo de la relación del local RL: 79 Con el valor de RL y basándonos en las tablas anteriores, encontramos: Índice del local IL = F Coeficiente de utilización = 0,46 (techo 70%, paredes 50%) Coeficiente de conservación = 0,60 (medio) Cálculo del número de luminarias: 3.4.1.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN UTILIZANDO UN PAQUETE COMPUTACIONAL Para nuestro diseño se utilizó el software DIALUX 4.11, por las características y beneficios que brinda el mismo. Entre las principales características del software tenemos: Software actualizado y técnicamente novedoso disponible gratuitamente. Crea fácilmente proyectos de iluminación eficaces. Contiene datos actualizados de luminarias de los fabricantes líderes a nivel mundial. 80 A continuación, se detalla los pasos para realizar el diseño de iluminación: Se crea un nuevo proyecto y se importa un archivo dwg. Se elabora la geometría del lugar, es decir, el área a ser iluminada y se ingresa los datos. 81 Seleccionamos el tipo de luminaria. Se inserta las luminarias y se ingresa los datos. 82 Obtenemos los resultados. En el ANEXO 10, se presenta los resultados luminotécnicos de todas las áreas que han sido diseñadas. En el ANEXO 11, se puede apreciar en más detalle el total de luminarias en el sistema actual y en el sistema propuesto. A continuación, se presenta el resumen del total de luminarias. 83 Tabla 3-8 Resumen del total de número de luminarias TOTAL LUMINARIAS SISTEMA ACTUAL POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] 3 1 6 2 6 11 96 17 1141 3 27 AHORRADOR AHORRADOR INCAN. REFLECTOR T5-2*28W T8-1*32W T8-2*32W T12-1*40W T12-2*40W T12-75W T12-2*75W 60 40 100 150 56 32 64 40 80 75 150 180 40 600 300 336 352 6144 680 91280 225 4050 SISTEMA PROPUESTO POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] AHORRADOR AHORRADOR T8-2*32W 1 1 1072 TOTAL ACTUAL PROPUESTO AHORRO 40 60 64 40 60 68608 POTENCIA CONSUMO TOTAL MES [kW] [kWh] 104,18 68,7 35,48 10581,51 6832,75 3748,76 84 3.4.2 ALTERNATIVAS PARA AHORRAR ENERGÍA ELÉCTRICA 3.4.2.1 Sistema de iluminación Reemplazar las lámparas T12 de balastro electromagnético por lámparas eficientes T8 con balastro electrónico, ya que además de obtener reducción de energía y lograr un beneficio económico, satisface las necesidades visuales de las personas en el edificio. Independizar los circuitos de iluminación con un interruptor que controle áreas específicas, ya que en la mayoría de las aulas un solo interruptor controla varios circuitos a la vez, lo que contribuye al desperdicio de energía porque se está encendiendo luminarias que son innecesarias. Considerando que el edificio se encuentra en una muy buena ubicación y cuenta con amplias ventanas es necesario aprovechar la luz natural, ya que además de representar un potencial ahorro energético ayuda a que exista menor impacto ambiental y disminuye el cansancio visual. Se descarta la instalación de sensores de presencia ya que existe mucha concurrencia de personas en las diferentes áreas del edificio, con respecto a los sensores de luminosidad tampoco se toma en cuenta debido al alto costo que estos representarían. Habituar a las personas que ocupan el edificio a apagar las luces cuando no las estén utilizando o cuando exista suficiente luz natural. Realizar periódicamente la limpieza de las lámparas, ya que la suciedad disminuye hasta un 20% el nivel de iluminación. 85 3.4.2.2 Equipos de oficina Reemplazar los monitores tradicionales de pantallas de tubos de rayos catódicos CTR por monitores planos de cristal líquido LCD, ya que estos representan un ahorro aproximado del 50% de energía. Disminuir el brillo de la pantalla del monitor a un nivel medio. Utilizar fondos de escritorio oscuros y salvapantallas negras (configurar para que se active el salvapantallas después de 10 minutos de inactividad). Apagar la pantalla del monitor en paradas de 10 minutos, para paradas de más de una hora apagar por completamente el ordenador. Desenchufar los equipos cuando no se utilicen, especialmente al final de la jornada y durante los fines de semana. 3.4.2.3 Motores En los ascensores evitar el arranque simultáneo de los mismos. Utilizar los ascensores solamente cuando se requiera llegar a los pisos altos. Realizar periódicamente el mantenimiento de los ascensores y bombas de agua. 3.4.2.4 Transformador Reemplazar el transformador por uno de menor capacidad, ya que el transformador actual está sobredimensionado y además ya cumplió su vida útil. 86 Compensar los bajos factores de potencia. Realizar el mantenimiento de la cámara de transformación. 3.4.3 ETIQUETADO ENERGÉTICO “Los programas de normalización y etiquetado de eficiencia energética consisten en generar normas y especificaciones técnicas que permiten clasificar a los distintos productos y equipos que consumen energía de acuerdo a su grado de eficiencia, cuyo propósito es difundir información acerca de los niveles de eficiencia energética de equipos. Una de las principales ventajas de estas etiquetas radica en que permiten tomar mejores decisiones a los consumidores en el momento de la compra, pudiendo seleccionar aquellos equipamientos que les resultan más convenientes desde el punto de vista energético. Esto generalmente tiene un efecto estimulante para los fabricantes e importadores que progresivamente tienden a proveer productos más eficientes.” 24 Existen siete clases de eficiencia energética, identificadas cada una de ellas con un color y con una letra desde la A (más eficiente) a la G (menos eficiente). Hay que tomar en cuenta que las etiquetas sólo son comparables dentro de un mismo grupo de electrodomésticos: no debe interpretarse igual una C en una lavadora que en un foco. 24 http://www.eficienciaenergetica.gub.uy/et_beneficios.htm 87 Figura 3.9 Interpretación de las etiquetas En cuanto a equipos de oficina se refiere la etiqueta Energy Star tiene una certificación energética oficial para monitores, ordenadores, sistemas operativos, escáneres, fotocopiadoras y aparatos de fax. Figura 3.10 Etiqueta Energy Star 88 CAPÍTULO IV ANÁLISIS ECONÓMICO El análisis económico tiene como objetivo identificar las ventajas y desventajas asociadas a la inversión de un proyecto antes de la implementación del mismo. El análisis económico integra tanto los costes monetarios como los beneficios relacionados con las mejoras en las condiciones de vida de un grupo. En este capítulo se definirá los beneficios y costos de las alternativas propuestas en el capítulo anterior. 4.1 CÁLCULOS DE LOS AHORROS DE ENERGÍA 4.1.1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN EFICIENTE Se puede obtener un ahorro significativo en el reemplazo de lámparas T12 por lámparas eficientes T8 con balastro electrónico que consumen menor energía y proporcionan un flujo luminoso de 2850 lúmenes frente a las T12 que proporcionan 2600 lúmenes. A continuación, se presenta el resumen de ahorro en demanda y consumo por el reemplazo de lámparas. 89 Tabla 4-1 Ahorro por sustitución de lámparas AHORRO POR SUSTITUCIÓN DE LÁMPARAS ACTUAL UBICACIÓN SUBSUELO PLANTA BAJA PRIMER PISO SEGUNDO PISO TERCER PISO CUARTO PISO QUINTO PISO SEXTO PISO SÉPTIMO PISO TERRAZA TOTAL PROPUESTO AHORRO CARGA CONSUMO $ CARGA CONSUMO $ DEMANDA CONSUMO CONSUMO $ [kW] MES [kWh] ANUAL [kW] MES [kWh] ANUAL [kW] MES [kWh] ANUAL [kWh] ANUAL 0,43 11,94 11,82 12,64 12,78 13,56 15,62 12,37 12,94 0,08 104,18 0,03 0,02 1232,10 768,83 1552,00 968,45 1153,92 720,05 1066,88 665,73 1165,20 727,08 1840,00 1148,16 1775,46 1107,89 795,92 496,65 0,00 0,00 10581,51 6602,86 0,36 8,45 9,22 7,04 8,89 9,02 9,34 7,04 9,28 0,06 68,70 0,02 0,01 834,43 520,68 1216,26 758,95 620,54 387,22 733,95 457,98 758,02 473,00 1093,12 682,11 960,22 599,18 616,19 384,50 0,00 0,00 6832,75 4263,64 0,07 3,49 2,60 5,60 3,89 4,54 6,28 5,33 3,66 0,02 35,48 0,01 397,67 335,74 533,38 332,93 407,18 746,88 815,24 179,73 0,00 3748,76 0,06 0,01 4772,04 248,15 4028,88 209,50 6400,56 332,83 3995,16 207,75 4886,16 254,08 8962,56 466,05 9782,88 508,71 2156,76 112,15 0,00 0,00 44985,06 2339,23 90 Como se puede apreciar en la Tabla 4-1, se alcanza un ahorro de carga instalada de 35,476 [kW] correspondiente a un ahorro del 34,05%; mientras que el ahorro de energía es de 3748,76 [kWh-mes] y 44985,06 [kWh-año] correspondiente a un ahorro de 35,43%. DEMANDA [kW] 120,00 100,00 kW 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Series1 ACTUAL 104,18 PROPUESTO 68,70 AHORRO 35,48 Figura 4.1 Demanda actual y propuesta CONSUMO [kWh] 12000 10000 kWh 8000 6000 4000 2000 0 Series1 ACTUAL 10581,51 PROPUESTO 6832,75 AHORRO 3748,76 Figura 4.2 Consumo actual y propuesto 91 En el ANEXO 12 se puede apreciar en detalle el ahorro en demanda y consumo por sustitución de lámparas. 4.1.1.1 Cálculos de Inversión A continuación, se indica el costo de inversión total que se requiere para el sistema de iluminación eficiente. Tabla 4-2 Costos para la inversión en el sistema de iluminación eficiente. EQUIPO Lámparas T8-2*32W Balastro electrónico 2*32W NÚMERO INVERSIÓN INVERSIÓN EQUIPOS INDIVIDUAL $ TOTAL $ 1072 1072 3,30 9,00 TOTAL $ 3537,60 9648,00 13185,60 4.1.2 SISTEMA DE ILUMINACIÓN NATURAL El aprovechamiento de luz natural en el edificio es factible, ya que se encuentra en una muy buena ubicación y cuenta con amplias ventanas. Para nuestro propósito se procedió a anotar las luminarias que se encuentran cerca a las ventanas, las mismas que pueden ser desconectadas para aprovechar la luz natural. De acuerdo a los datos del INAMHI (Instituto de Meteorología e Hidrología) el promedio de horas de días claros en un año es de 2179,4, se considera un período de 12 horas un día, por lo tanto, se tiene 181,62 días al año que se podría aprovechar la iluminación natural, además se considera 4 horas diarias sin nubosidad, es decir, las horas que son aprovechables al día. 92 El ahorro de consumo anual se obtiene multiplicando la demanda ahorrada calculada por los días de cielos claros y por los días de horas aprovechables al día. 25 Para nuestro caso, los lugares donde se puede aprovechar más la luz natural son aulas y laboratorios. A continuación, se presenta el ahorro de energía por uso de la iluminación natural. Tabla 4-3 Ahorro de energía por uso de iluminación natural. AHORRO CON ILUMINACIÓN NATURAL UBICACIÓN PLANTA BAJA PRIMER PISO SEGUNDO PISO TERCER PISO CUARTO PISO QUINTO PISO SEXTO PISO SÉPTIMO PISO TOTAL CARGA CARGA AHORRO $ ACTUAL VENTANA CONSUMO AÑO ANUAL [kW] [kW] [kWh] 11,94 11,82 12,64 12,78 13,56 15,62 12,37 12,94 104,18 0,32 0,8 0,88 1,44 2,59 3,04 2,4 4,8 16,27 232,45 12,09 581,12 30,22 639,23 33,24 1046,02 54,39 1882,83 97,91 2208,26 114,83 1743,36 90,65 3486,72 181,31 11819,99 614,64 En el ANEXO 13 se puede apreciar en detalle el ahorro en demanda y consumo por uso de iluminación natural. 4.1.2.1 Cálculos de Inversión A continuación, se indica el costo de inversión total que se requiere para el sistema de iluminación natural. 25 VILLACRÉS, Jorge. ”Análisis, Diagnóstico y Estudio de Eficiencia Energética en el Edificio Central del GADPP”. Proyecto de Titulación. Quito, Ecuador. Mayo 2013. 93 Tabla 4-4 Costos para la inversión en el sistema de iluminación natural. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO UBICACIÓN PLANTA BAJA PRIMER PISO SEGUNDO PISO TERCER PISO CUARTO PISO QUINTO PISO SEXTO PISO SÉPTIMO PISO CANTIDAD INVERSIÓN INVERSIÓN INDIVIDUAL TOTAL $ $ 1 5 5 8 15 16 18 18 Equipo conmutador y readecuación 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 20,00 20,00 32,00 60,00 64,00 72,00 72,00 344,00 4.1.3 SISTEMAS DE COMPUTACIÓN El principal ahorro para estos sistemas se encuentra en los laboratorios de computación, ya que se pudo constatar que siempre pasan encendidas las computadoras en la hora del almuerzo. A continuación, se presenta el ahorro de energía mensual y anual al apagar las computadoras en la hora de almuerzo. Tabla 4-5 Ahorro por apagar las computadoras en el almuerzo AHORRO POR APAGAR LAS COMPUTADORAS EN EL ALMUERZO SISTEMA ACTUAL PROPUESTO NÚMERO CONSUMO $ COMPUTADOR MES [kWh] ANUAL 308 156 7600 4876 4742,40 3042,62 MES [kWh] AHORRO ANUAL [kWh] $ ANUAL 2724 32688 1699,78 94 Como se puede apreciar en la Tabla 4-5, el ahorro de energía es 2724 [kWh/mes] y 32688 [kWh/año], lo que corresponde a un ahorro del 35.84%. Con respecto al cambio de monitores, en nuestro caso no es necesario puesto que aproximadamente el 93% son monitores planos de cristal líquido LCD. 4.1.3.1 Cálculos de Inversión Con respecto a los equipos de computación no existe inversión, el ahorro que en este caso se produciría depende exclusivamente de los usuarios. 4.1.4 REEMPLAZO DEL TRANSFORMADOR Se puede obtener un ahorro en pérdidas en el reemplazo del transformador por uno de menor capacidad. A continuación, se presenta el resumen de ahorro en potencia y energía por el reemplazo del transformador. Tabla 4-6 Ahorro por reemplazo del transformador. AHORRO POR REEMPLAZO DEL TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR POTENCIA [kW] ACTUAL 6,19 PROPUESTO 1,90 4,29 AHORRO ENERGÍA $ [kWh-mes] ANUAL 4517,68 2819,03 1386,24 865,01 3131,44 1954,02 95 4.1.4.1 Cálculo de la inversión A continuación, se indica el costo de inversión total que se requiere para el reemplazo del transformador. Tabla 4-7 Costo para la inversión en el reemplazo del transformador. EQUIPO Transformador CAPACIDAD INVERSIÓN [kVA] 112,5 TOTAL $ 3000 4.2 INDICADORES DE EVALUACIÓN ECONÓMICA Los indicadores de evaluación económica nos ayudan a determinar si un proyecto es o no conveniente realizarlo. Para nuestro análisis utilizaremos los siguientes indicadores económicos: Valor Actual Neto (VAN) Tasa Interna de Retorno (TIR) Relación Beneficio/Costo (B/C) 4.2.1 VALOR ACTUAL NETO (VAN) El Valor Actual Neto se aplica para flujos variables y constantes, y es el resultado actualizado de todas las transacciones realizadas durante la vida útil del proyecto. El VAN se calcula mediante la siguiente expresión: 96 ∑ Donde: : Flujos de caja en el período t. : Valor de desembolso inicial de la inversión. n: Número de períodos considerados. : Tasa de renta fija utilizada. Si el VAN es mayor a cero significa que la inversión producirá una ganancia, y por lo tanto, el proyecto puede aceptarse, cuando es menor a cero significa que la inversión producirá pérdidas, el proyecto debería rechazarse; y cuando es igual a cero significa que no se producirá ni ganancias ni pérdidas, en este caso se dice que el proyecto es indiferente. 4.2.2 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) La Tasa Interna de Retorno se define como la tasa de interés que reduce a cero el valor presente (VAN). Es un indicador que mide la rentabilidad de un proyecto, a mayor TIR, mayor rentabilidad. El TIR se calcula mediante la siguiente expresión: ∑ 97 4.2.3 RELACIÓN BENEFICIO/COSTO (B/C) La Relación Beneficio/Costo indica si el proyecto es o no factible realizarlo. Si dicha relación es mayor que 1 el proyecto es factible realizarlo, caso contrario, no lo es. Esta relación se encuentra dividiendo el Valor Actual de los Beneficios (VAB) para el Valor Actual de los Costos (VAC), como se indica a continuación: 4.3 CÁLCULO DE LOS INDICADORES DE EVALUACIÓN ECONÓMICA 4.3.1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN EFICIENTE A continuación, se presenta el flujo acumulado efectivo para cada año. Tabla 4-8 Flujo Acumulado para cada año. Año Fj j 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 FNC INVERSIÓN ACUMULADO -----------2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 2339,23 -----------2339,23 4678,46 7017,69 9356,92 11696,15 14035,38 16374,61 18713,84 21053,07 23392,3 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 13185,6 98 Como se puede observar en la Tabla 4-6, el tiempo de recuperación para la inversión es de 6 años. A continuación, se presenta la rentabilidad del sistema de iluminación eficiente. Tabla 4-9 Rentabilidad del sistema de iluminación eficiente propuesto. INDICADORES RESULTADOS VAN TIR B/C Proyecto 31,57 12,36% 1,10 Es viable 4.3.2 SISTEMA DE ILUMINACIÓN NATURAL A continuación, se presenta la rentabilidad del uso de iluminación natural. Tabla 4-10 Rentabilidad del uso de iluminación natural. INDICADORES RESULTADOS VAN TIR B/C Proyecto 3128,85 14,54% 10,00 Es viable Como se puede observar en la Tabla 4-7 y Tabla 4-8 las alternativas propuestas son viables, obteniendo así en el sistema de iluminación eficiente un ahorro por consumo anual de 44 985,06 [kWh], un ahorro de demanda de 35,48 [kW] y un beneficio económico de 2339,23 [USD/año]; y en el uso de iluminación natural se obtiene un ahorro por consumo anual de 11 819,99 [kWh] y un beneficio económico de 614,64 [USD/año]. 99 4.3.3 REEMPLAZO DEL TRANSFORMADOR A continuación, se presenta el flujo acumulado efectivo para cada año. Tabla 4-11 Flujo Acumulado para cada año. AÑO Fj j 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 FNC INVERSIÓN ACUMULADO -----------1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 1954,02 -----------1954,02 3908,04 5862,06 7816,08 9770,1 11724,12 13678,14 15632,16 17586,18 19540,2 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 Como se puede observar en la Tabla 4-11, el tiempo de recuperación para la inversión es de 2 años. A continuación, se presenta la rentabilidad para el reemplazo del transformador. Tabla 4-12 Rentabilidad del reemplazo del transformador. INDICADORES RESULTADOS VAN TIR B/C Proyecto 8040,65 14,54% 3,68 Es viable 100 CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES La iluminación representa el mayor grupo de consumo de energía con 10581,51 [kWh], además de ser el grupo más ineficiente puesto que prácticamente todas las luminarias instaladas son T12 con balastro electromagnético; el siguiente los equipos de oficina con 9162,32 [kWh], la mayor carga en este grupo son las computadoras con una cantidad total de 308 unidades; luego los motores con 1719,51 [kWh] que aunque son pocos en cantidad, representan un considerable consumo; luego los equipos de laboratorio con 1541,10 [kWh]; siguiente los equipos de cocina con 944,40 [kWh]. El consumo mensual del edificio es 23948,83 [kWh]. Al ser la iluminación el mayor grupo de incidencia de consumo, al reemplazar por lámparas eficientes como las T8 con balastro electrónico, además de obtener una reducción de energía y lograr un beneficio económico, satisface las necesidades visuales de las personas en el edificio. Con las propuestas presentadas en iluminación eficiente se obtiene un ahorro por consumo anual de 44 985,06 [kWh] y un ahorro de demanda de 35,48 [kW] obteniendo un beneficio económico de 2339,23 [USD/año], invirtiendo 13185,60[USD], recuperando la inversión total en 6 años; y en el uso de iluminación natural se obtiene un ahorro por consumo anual de 11 819,99 [kWh], obteniendo un beneficio económico de 614,64 [USD/año], invirtiendo 344 [USD], recuperando la inversión total en 1 año. 101 Es necesario aprovechar la luz natural, ya que además de representar un ahorro energético ayuda a que exista menor impacto ambiental y disminuye el cansancio visual. Es importante concientizar a las personas para mantener el uso racional de energía ya que de esta manera se logra un menor consumo de los recursos, tanto energéticos como económicos. Con las mediciones realizadas se determinó que existe un desbalance de corriente, esto se debe a que existe un gran número de cargas fuera de uso, especialmente en la parte de Ingeniería Química, en donde los laboratorios casi ya no se usan; además por las corrientes armónicas generadas por las lámparas T12 con balastro electromagnético y por los equipos de computación; dicho desbalance se debe también a que algunos de los tableros secundarios tienen sólo dos fases. Las pérdidas totales de transformadores antiguos son superiores a las pérdidas totales de transformadores nuevos, por esta razón es importante evaluar económicamente dichas pérdidas. De los resultados obtenidos por el analizador de redes se concluye que el transformador del edificio se encuentra sobredimensionado, la potencia máxima medida es de 88,93 [kVA]; por lo tanto, para abastecer la demanda del edificio sólo se necesita un transformador de 112,5 [kVA] considerando el 20 - 25% de reserva. Con los indicadores de evaluación económica podemos concluir que es factible cambiar el transformador por uno de menor capacidad, ya que además de obtener el máximo aprovechamiento de su capacidad, las pérdidas serían menores; además hay que considerar que el transformador ya ha cumplido su vida útil. 102 Con el Análisis de Calidad de Producto se determinó que el edificio cumple con la Regulación del CONELEC 004/01 en nivel de voltaje, flickers y distorsión armónica. En el caso del factor de potencia no cumple con la Regulación del CONELEC, ya que se encuentra por debajo del mínimo valor establecido 0,92, siendo su valor promedio de 0,815. Por lo cual, se procedió a corregir el mismo, dando como resultado que es necesario instalar un nuevo banco de condensadores de 15 [kvar]. 5.2 RECOMENDACIONES Se recomienda que cualquier equipo que se vaya adquirir ya sea lámparas o equipos de oficina sean equipos eficientes, ya que aunque tienen costo elevado contribuyen a un gran ahorro energético. Se recomienda independizar los circuitos de iluminación con un interruptor que controle áreas específicas, ya que en algunas aulas un solo interruptor controla varios circuitos a la vez, lo que contribuye al desperdicio de energía porque se está encendiendo luminarias que son innecesarias, además no se está aprovechando la luz natural. Se recomienda instalar un banco de condensadores 15 [kvar] para corregir el factor de potencia, además de realizar una revisión y reajuste en los terminales. Se recomienda instalar un transformador de menor capacidad, además de realizar el mantenimiento de la cámara de transformación ya que se encuentra en malas condiciones y no cumple con las normas de seguridad. Se recomienda proteger el ducto eléctrico para evitar la acumulación de basura en el tablero principal de distribución. 103 Se recomienda realizar periódicamente el mantenimiento de luminarias, ascensores y bombas de agua. Se recomienda que el personal de mantenimiento eléctrico realice un mantenimiento preventivo y predictivo en el edificio, ya que además de detectar problemas a tiempo se puede lograr grandes ahorros de energía. 104 BIBLIOGRAFÍA [1] POVEDA, Mentor. “Apuntes de Clase”, Planificación de Sistemas de Distribución. [2] SALAZAR, Gabriel. “Apuntes de Clase”, Calidad de Energía. [3] AVILÉS, Fausto. Instalaciones Eléctricas, Escuela Politécnica Nacional. [4] E.E.Q.S.A. BASE DE DATOS GIS. “Información Geográfica Satelital”. 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LEVANTAMIENTO DE CARGA LEVANTAMIENTO DE CARGA EDIFICIO QUÍMICA ELÉCTRICA UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] SUBSUELO Gradas Pasillo Cámara de transformación Cuarto bombas T12-2*40W T12-2*75W 2 1 80 150 160 150 0 0 0 0 Foco ahorrador Bombas de agua 20 HP T12-2*40W 1 2 1 40 14920 80 CARGA INSTALADA [W] 40 29840 80 0 8 0,08 kWh MES 0 954,88 0,0256 30270 954,9056 PLANTA BAJA Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 Gradas T12-2*40W Foco incandescente T12-2*40W T12-2*40W 4 1 2 2 80 100 80 80 320 100 160 160 15 0 2 10 19,2 0 1,28 6,4 112 Computadora Reflectores T12-1*40W T12-1*75W Planta de Producción de Balanceado Planta destiladora de agua Planta horno de gas Planta horno eléctrico Planta retro lavado de una piscina Planta torno para tallado de madera Planta lavadora de botellas Planta pasteurizadora Planta pluma grúa 8 2 17 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 200 150 40 75 3500 200 1200 1300 1200 1290 600 3000 400 1600 300 680 150 3500 200 1200 1300 1200 1290 600 3000 400 30 20 20 20 0 2 1,5 1 1 2 1 2 3 192 24 54,4 12 0 1,6 7,2 5,2 4,8 10,32 2,4 24 4,8 Aula Didáctica T12-2*40W 20 80 1600 30 192 Antigua Asociación Eléctrica T12-1*75W T12-2*40W 1 3 75 80 75 240 0,08 0,08 0,024 0,0768 Área Club Robótica Cafetera Computadora Fuente DC Microondas T12-2*75W 1 5 2 1 5 1250 200 10 1000 150 1250 1000 20 1000 750 1 30 2 1 30 5 120 0,16 4 90 FEPE T12-2*75W Cafetera Computadora 2 1 3 150 600 200 300 600 600 40 1 30 48 2,4 72 Laboratorio Control de Procesos 113 Computadora Copiadora Plotter Plasma 31'' Microondas T8-2*32W 3 3 1 2 1 6 200 1200 1000 80 1000 64 600 3600 1000 160 1000 384 40 40 2 20 2 50 96 576 8 12,8 8 76,8 Cafetera Computadora Microondas Nevera Refrigeradora T12-2*40W 1 7 3 1 1 6 600 200 1000 450 575 80 600 1400 3000 450 575 480 3 40 3 20 20 50 7,2 224 36 36 46 96 Cafetera Computadora Asociación agroindustrial Microondas Televisión 21" T12-2*40W 1 3 1 1 6 600 200 1000 100 80 600 600 1000 100 480 1 8 1 4 40 Asociación eléctrica Asociación electrónica Pasillo 2 T8-2*32W 10 64 640 15 2,4 19,2 4 1,6 76,8 0 38,4 Baño mujeres pasillo 2 Baño hombres pasillo 2 T12-2*40W T12-2*40W 2 2 80 80 160 160 1 1 0,64 0,64 114 Laboratorio de Operaciones Unitarias Autoclave Bomba Bomba centrífuga Esmeril Filtro de placas Molino (Filtro Olliver) Molino de discos Molino de mandíbula Molino de pilon Molino de cuchillas Molino de martillos Reactor de alta presión Sierra eléctrica Soldadora Taladro Torno T8-2*32W T12-2*75W 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 17 400 746 1850 750 350 390 1800 3700 240 720 1500 1700 1500 10560 660 1200 64 150 400 746 3700 750 350 390 1800 3700 240 720 1500 1700 1500 10560 660 1200 1152 2550 2 2 2 0,16 0,25 2 2 2 2 2 2 4 0 0 0 4 30 30 3,2 5,968 29,6 0,48 0,35 3,12 14,4 29,6 1,92 5,76 12 27,2 0 0 0 19,2 138,24 306 Laboratorio Octanaje Congelador DUREX Intercambiador de calor Octanómetro T12-2*75W 1 1 1 2 300 746 3000 150 CARGA INSTALADA [W] 300 746 3000 300 60 4 8 8 kWh MES 72 11,936 96 9,6 79348 3097,9148 115 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] PRIMER PISO Biblioteca BIEE Computadoras Copiadora T8-2*32W T12-2*40W Computadora T8-2*32W 8 3 21 39 2 30 200 1200 64 80 200 64 1600 3600 1344 3120 400 1920 30 30 40 40 20 35 192 432 215,04 499,2 32 268,8 Hall T12-2*40W 4 80 320 15 19,2 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,8 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 Agitador Aspiradora Balanza Cafetera Cámara de luminicencia Cámara de flamabilidad Computadora Equipo de ensayo de torsión Equipo de ensayo de tensión Equipo de ensayo de pilling Equipo de ensayo de abriación 2 2 4 1 1 1 3 1 1 1 1 450 900 80 600 1050 500 200 480 1050 240 1150 900 1800 320 600 1050 500 600 480 1050 240 1150 3 1 1 3 2 2 30 2 2 2 2 10,8 7,2 1,28 7,2 8,4 4 72 3,84 8,4 1,92 9,2 Nivel I Nivel II 116 Laboratorio Tecnología Textil Estufa Hiladora Impresora Máquina de coser Microscópio Microondas Molino Mufla Nevera Plancha Plancha de calentamiento Radio Recorticadora Secadora de tela Televisión 21" T12-2*40W 1 1 3 2 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 54 1500 5000 200 100 48 1000 450 1200 1020 1200 1113 40 70 1450 100 80 CARGA INSTALADA [W] 1500 5000 600 200 96 1000 450 1200 1020 3600 1113 40 70 1450 100 4320 43553 2 5 1 6 1 1 2 1 60 3 4 4 2 6 4 30 kWh MES 12 100 2,4 4,8 0,384 4 3,6 4,8 244,8 43,2 17,808 0,64 0,56 34,8 1,6 518,4 2817,632 117 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] SEGUNDO PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 2 2 28,8 1,28 1,28 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 4 1 2 80 80 80 320 80 160 10 0 0 12,8 0 0 Pasillo oficinas T12-2*40W 6 80 480 15 28,8 Oficina 201 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 2 1 1 1 4 200 600 200 40 80 400 600 200 40 320 10 1 1 4 20 16 2,4 0,8 0,64 25,6 Oficina 202 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 2 2 2 1 4 200 600 200 40 80 400 1200 400 40 320 10 1 1 4 20 16 4,8 1,6 0,64 25,6 Computadora Cafetera Impresora 2 1 2 200 600 200 400 600 400 10 1 1 16 2,4 1,6 Oficina 203 118 Radio T12-2*40W 1 4 40 80 40 320 4 20 0,64 25,6 Oficina 204 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 1 4 200 600 200 40 80 200 600 200 40 320 10 1 1 4 20 8 2,4 0,8 0,64 25,6 Oficina 205 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 1 5 200 600 200 40 80 200 600 200 40 400 10 1 1 4 20 8 2,4 0,8 0,64 32 Oficina 206 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 1 4 200 600 200 40 80 200 600 200 40 320 10 1 1 4 20 8 2,4 0,8 0,64 25,6 Calentador Computadora Cafetera Impresora Nevera Radio Televisión 14" T12-2*40W 1 1 1 1 1 1 1 4 1000 200 600 200 1000 40 100 80 1000 200 600 200 1000 40 100 320 3 10 1 1 10 3 3 20 12 8 2,4 0,8 40 0,48 1,2 25,6 Oficina 207 119 Oficina 208 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 1 4 200 600 200 40 80 200 600 200 40 320 10 1 1 3 20 8 2,4 0,8 0,48 25,6 Oficina 209 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 1 4 200 600 200 40 80 200 600 200 40 320 10 1 1 3 20 8 2,4 0,8 0,48 25,6 Oficina 210 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 2 1 1 1 4 200 600 200 40 80 400 600 200 40 320 10 1 1 3 20 16 2,4 0,8 0,48 25,6 Oficina 211 Computadora Cafetera Impresora Radio T12-2*40W 3 1 3 1 6 200 600 200 40 80 600 600 600 40 480 10 1 1 3 20 24 2,4 2,4 0,48 38,4 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,8 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 120 Departamento de Bioprocesos Laboratorio Bioingeniería Agitador Autoclave Balanza Baño maría Bomba Cafetera Cámara de flujo Calderín Centrífuga Cocina Computadora Copiadora Espectofotómetro Estufa Impresora Infocuz Microfermentador Microondas Microscopio Plancha Plancha de calentamiento Refrigeradora Reverbero Scanner Termostato T12-2*40W 3 2 5 3 2 1 1 2 1 1 5 1 1 4 3 1 1 1 3 2 1 3 1 1 3 78 450 400 80 1050 746 600 750 730 750 200 200 1200 220 1500 200 380 1035 1000 48 1200 1000 300 1150 600 550 80 CARGA INSTALADA [W] 1350 800 400 3150 1492 600 750 1460 750 200 1000 1200 220 6000 600 380 1035 1000 144 2400 1000 900 1150 600 1650 6240 59011 3 2 4 4 0 1 2 3 4 3 4 1 10 12 1 3 5 1 4 5 3 60 3 1 4 30 kWh MES 16,2 6,4 6,4 50,4 0 2,4 6 17,52 12 2,4 16 4,8 8,8 288 2,4 4,56 20,7 4 2,304 48 12 216 13,8 2,4 26,4 748,8 2180,044 121 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] TERCER PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 4 1 2 80 80 80 320 80 160 15 0 0 19,2 0 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,2 Oficina 302 T12-2*40W 6 80 480 20 38,4 Oficina 303 T12-2*40W 6 80 480 20 38,4 Aula 304 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 305 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 306 T5-2*28W 6 56 336 40 53,76 Pasillo 2 T12-2*40W 9 80 720 15 43,2 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 122 Laboratorio Investigación de Procesos Laboratorio de Computación Secretaria Química Agitador Balanza Bomba de succión Bomba de vacío Centrífuga Cocineta Computador Destilador Estufa Impresora Molino Mufla Plancha de calentamiento Reverbero Ventilador T12-2*40W 3 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 13 450 80 2500 560 750 85 200 650 1500 200 450 1200 1000 1150 746 80 1350 80 2500 560 750 85 400 650 3000 200 450 1200 1000 1150 746 1040 2 2 0 0 2 0 2 0 2 0 0 2 1 1 0 8 10,8 0,64 0 0 6 0 3,2 0 24 0 0 9,6 4 4,6 0 33,28 Cafetera Computador Copiadora Impresora Infocus Radio T12-2*40W 1 45 1 1 2 1 24 600 200 1200 200 380 40 80 600 9000 1200 200 760 40 1920 1 30 3 1 15 3 30 2,4 1080 14,4 0,8 45,6 0,48 230,4 Cafetera Computador Foco ahorrador Impresora 1 2 1 2 600 200 60 200 600 400 60 400 1 30 10 1 2,4 48 2,4 1,6 123 Radio T12-2*40W 2 6 40 80 80 480 10 25 3,2 48 Computador Infocus T12-2*40W 1 1 6 200 380 80 200 380 480 20 5 20 16 7,6 38,4 TV Foco ahorrador Minicomponente T12-2*40W 1 1 1 4 100 60 100 80 100 60 100 320 3 2 3 5 1,2 0,48 1,2 6,4 Pasillo aulas T12-2*40W 8 80 640 10 25,6 Aula 301 T12-2*40W 10 80 800 20 64 Aula 302 T12-2*40W 10 80 800 20 64 Computador Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 2 200 200 40 80 200 200 40 160 8 1 2 10 6,4 0,8 0,32 6,4 Computador Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 3 200 200 40 80 CARGA INSTALADA [W] 200 200 40 240 8 1 2 10 kWh MES 6,4 0,8 0,32 9,6 Decanato Química Oficina decanato Oficina 303 Oficina 304 41837 2369,64 124 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] CUARTO PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 4 1 1 80 80 80 320 80 80 15 0 0 19,2 0 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,2 Aula 401 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 402 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 403 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 404 T8-2*32W 11 64 704 40 112,64 Pasillo 2 T12-2*40W Foco incandescente 3 3 80 100 240 300 15 15 14,4 18 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 Baños pasillo 2 125 Laboratorio de Operaciones Unitarias (antes Físico-Química) Laboratorio de Termodinámica Balanza Calentador Computadora Difusor de gases Termostato T12-2*40W Viscosímetro 2 2 1 1 1 33 1 80 1500 200 3125 1320 80 300 160 3000 200 3125 1320 2640 300 1 0 2 0 0 10 0 0,64 0 1,6 0 0 105,6 0 Agitador magnético Balanza Baño maría Bomba Computador Estufa Horno para vidrear Horno para esmaltado Microondas Microscópio Mufla Termostato T12-2*40W 1 4 1 1 4 4 1 1 1 1 1 4 64 500 80 1050 746 200 1500 2600 3000 1000 48 1200 2000 80 500 320 1050 746 800 6000 2600 3000 1000 48 1200 8000 5120 2 1 2 1 2 1 2 2 1 3 0 0 20 4 1,28 8,4 2,984 6,4 24 20,8 24 4 0,576 0 0 409,6 CARGA INSTALADA [W] 46933 kWh MES 1263,88 126 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] QUINTO PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W Foco incandescente T12-2*40W 4 1 1 80 100 80 320 100 80 15 0 0 19,2 0 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,2 Aula 501 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 502 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 503 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Aula 504 T12-2*40W 11 80 880 40 140,8 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,8 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 5 6,4 127 Laboratorio de Petróleos Laboratorio Análisis Instrumental Balanza Baño maría Bomba de vacío Cafetera Centrífuga Computador Destilador Equipo para la corrosión de Cu Equipo de medición de presión vapor Equipo de difracción de rayos x Equipo baño de viscosidad cinemática Equipo medidor punto de inflamación Estufa Impresora Mufla Radio Refrigerador Viscosímetro T12-2*40W 1 1 1 1 1 2 3 1 1 1 80 1050 560 600 750 200 650 780 550 500 80 1050 560 600 750 400 1950 780 550 500 5 2 2 1 2 20 4 2 2 2 1,6 8,4 4,48 2,4 6 32 31,2 6,24 4,4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 45 800 1035 1000 200 1200 40 300 300 80 800 1035 1000 200 1200 40 300 300 3600 2 1 5 0,5 4 4 60 4 30 6,4 4,14 20 0,4 19,2 0,64 72 4,8 432 Agitador Balanza Baño maría Bomba de aire Bomba de vacío Centrífuga Computador Cromatógrafo Destilador 4 3 1 1 1 1 2 1 1 450 80 1050 800 560 750 200 950 650 1800 240 1050 800 560 750 400 950 650 1 1 2 1 1 1 15 2 1 7,2 0,96 8,4 3,2 2,24 3 24 7,6 2,6 128 Espectofotómetro Estufa Impresora Plancha de calentamiento Refrigerador T12-2*40W UBICACIÓN EQUIPO 1 1 1 2 1 76 CANTIDAD 725 1500 200 1000 300 80 CARGA INSTALADA [W] POTENCIA UNITARIA [W] 725 1500 200 2000 300 6080 39640 4 2 1 4 30 30 kWh MES 11,6 12 0,8 32 36 729,6 2219,9 POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] SEXTO PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres Lab. Informática Recepción Sala A Sala B Sala C T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Computadora Impresora Computadora Infocus T12-2*40W Computadora Infocus T12-2*40W Computadora Infocus T12-2*40W 2 1 21 1 8 21 1 8 21 1 8 200 200 200 380 80 200 380 80 200 380 80 400 200 4200 380 640 4200 380 640 4200 380 640 60 0,5 50 20 50 50 20 50 50 20 50 96 0,4 840 30,4 128 840 30,4 128 840 30,4 128 129 Sala D Computadora Infocus T12-2*40W 24 1 8 200 380 80 4800 380 640 50 20 50 960 30,4 128 Sala E Computadora Infocus T12-2*40W 21 1 8 200 380 80 4200 380 640 50 20 50 840 30,4 128 Cafetera Computadora Impresora Microondas Televisión 20" T12-2*40W T8-32W 1 1 1 1 1 8 9 600 200 200 1000 80 80 32 600 200 200 1000 80 640 288 1 20 1 2 5 40 40 2,4 16 0,8 8 1,6 102,4 46,08 T8-32W T8-32W 1 1 32 32 32 32 1 1 0,128 0,128 Computadora Copiadora Foco incandescente 1 2 1 200 1200 100 200 2400 100 30 25 30 24 240 12 Cafetera Computadora Impresora Microondas Televisión 14" T12-2*40W 1 6 1 1 1 18 600 200 200 1000 70 80 600 1200 200 1000 70 1440 1 40 1 1 2 50 2,4 192 0,8 4 0,56 288 Sala ayudantes Pasillos Baño mujeres pasillo Baño hombres pasillo Copiadora Biblioteca Química Eléctrica 130 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,8 Baños pasillo 2 T12-2*40W 3 80 240 2 1,92 Cafetera Computadora Máquina de juegos Microondas Refrigerador Televisión 21" T12-2*40W 1 4 1 1 1 1 26 600 200 300 1000 300 100 80 600 800 300 1000 300 100 2080 2 30 20 1 10 15 30 4,8 96 24 4 12 6 249,6 Cafetera Computador Fuente de poder Generador de funciones Microondas Osciloscopio Radio T12-2*40W 1 26 5 5 1 5 1 38 600 200 10 85 1000 20 40 80 CARGA INSTALADA [W] 600 5200 50 425 1000 100 40 3040 1 8 15 15 1 15 3 30 kWh MES 2,4 166,4 3 25,5 4 6 0,48 364,8 Asociación de Química Laboratorio de Instrumentación Electrónica e Industrial 54737 7190,996 131 UBICACIÓN EQUIPO CANTIDAD POTENCIA UNITARIA [W] POTENCIA HORAS DE CONSUMO TOTAL UTILIZACIÓN MES [W] SEMANAL [kWh] SÉPTIMO PISO Hall principal Baño principal mujeres Baño principal hombres T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 6 2 2 80 80 80 480 160 160 15 10 10 28,8 6,4 6,4 Pasillo 1 Baño mujeres pasillo 1 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W T12-2*40W T12-2*40W 4 1 2 80 80 80 320 80 160 2 0 0 2,56 0 0 Pasillo aulas E/Q T12-2*40W 5 80 400 15 24 Aula 701 T12-2*40W 8 80 640 40 102,4 Aula 702 T12-2*40W 8 80 640 40 102,4 Aula 703 T12-2*40W 8 80 640 40 102,4 Oficina 704 Cafetera Computadora T12-2*40W 1 6 2 600 200 80 600 1200 160 1 10 15 2,4 48 9,6 Oficina 705 Computadora Radio T12-2*40W 1 1 3 200 40 80 200 40 240 10 10 15 8 1,6 14,4 132 Oficina 706 Cafetera Computadora Impresora Radio Microondas T12-2*40W 1 2 2 1 1 5 600 200 200 40 1000 80 600 400 400 40 1000 400 1 5 1 3 1 20 2,4 8 1,6 0,48 4 32 Oficina 707 Computadora Impresora Radio T12-2*40W 1 1 1 4 200 200 40 80 200 200 40 320 10 1 3 15 8 0,8 0,48 19,2 UME 708 Computadora Fuente Impresora Radio T12-2*40W 4 1 1 1 2 200 10 200 40 80 800 10 200 40 160 10 5 1 2 30 32 0,2 0,8 0,32 19,2 Balanza Bomba Compresor Computadora Fuentes de poder 5V Motor 1HP T12-2*40W 1 2 1 1 3 2 36 100 746 1000 200 10 746 80 100 1492 1000 200 30 1492 2880 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Prototipos 133 Pasillo 2 T12-2*40W Foco ahorrador 5 1 80 60 400 60 15 15 24 3,6 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 Pasillo aulas T12-2*40W 7 80 560 15 33,6 Bodega 710 T12-2*40W 4 80 320 0 0 Oficina 711 Cafetera Computador Impresora T12-2*40W 1 6 1 6 600 200 200 80 600 1200 200 480 1 8 1 20 2,4 38,4 0,8 38,4 Laboratorio 712 T12-2*40W 8 80 640 0 0 Aula 713 T12-2*40W 9 80 720 20 57,6 Computadora Impresora T12-2*40W 6 1 4 200 200 80 1200 200 320 10 1 20 48 0,8 25,6 Computador Fuentes de poder Generador de funciones Osciloscopio T12-2*40W 5 4 4 2 4 200 10 85 20 80 1000 40 340 40 320 20 15 15 15 20 80 2,4 20,4 2,4 25,6 T12-2*40W 6 80 480 30 57,6 Oficina 714 Laboratorio Sistemas Microprocesados Aula 716 134 UAPE Cafetera Computador Impresora T12-2*40W 1 3 1 6 600 200 200 80 CARGA INSTALADA [W] 600 600 200 480 29444 1 10 1 30 kWh MES 2,4 24 0,8 57,6 1137,8 TERRAZA Ascensores 10 HP T12-2*40W CARGA INSTALADA TOTAL DEL EDIFICIO [kW] 3 1 447,233 7460 80 CARGA INSTALADA [W] 22380 80 22460 kWh TOTAL MES 8 0 kWh MES 716,16 0 716,16 23948,872 135 ANEXO 5. POTENCIA INSTALADA POR PISOS POTENCIA INSTALADA POR PISOS POTENCIA GRUPO INSTALADA [kW] % RESPECTO A POTENCIA INSTALADA SUBSUELO Iluminación Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 0,43 29,84 30,27 1,42 98,58 100 PLANTA BAJA Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 11,94 9,73 10,86 42,38 4,45 79,35 15,05 12,26 13,69 53,41 5,60 100 11,82 2,62 6,94 22,17 43,55 27,15 6,02 15,93 50,90 100 PRIMER PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio POTENCIA INSTALADA TOTAL SEGUNDO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 12,64 10,70 10,72 23,46 1,49 59,01 21,42 18,13 18,17 39,75 2,53 100 12,78 1,20 14,34 10,46 3,06 41,84 30,54 2,87 34,28 25,00 7,31 100 TERCER PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 136 POTENCIA INSTALADA [kW] GRUPO % RESPECTO A POTENCIA INSTALADA CUARTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 13,56 1,00 1,00 30,62 0,75 46,93 28,90 2,13 2,13 65,25 1,59 100 15,62 1,20 1,24 19,66 1,92 39,64 39,40 3,03 3,13 49,60 4,84 100 12,37 6,70 34,79 0,88 54,74 22,60 12,24 63,56 1,60 100 QUINTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL SEXTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio POTENCIA INSTALADA TOTAL SÉPTIMO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 12,94 3,40 8,56 1,56 2,98 29,44 43,95 11,55 29,07 5,30 10,13 100 0,08 22,38 22,46 0,36 99,64 100 POTENCIA TOTAL INSTALADA EDIFICIO [kW] 447,23 TERRAZA Iluminación Motores POTENCIA INSTALADA TOTAL 137 ANEXO 6. INCIDENCIA DE CONSUMO DE ENERGÍA POR PISO INCIDENCIA DE CONSUMO DE ENERGIA POR PISO CONSUMO MES [kWh] GRUPO % RESPECTO AL CONSUMO SUBSUELO Iluminación Motores TOTAL 0,03 954,88 954,91 0,00 100,00 100 PLANTA BAJA Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 1232,10 220,40 1324,00 285,81 35,57 3097,87 39,77 7,11 42,74 9,23 1,15 100 PRIMER PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio TOTAL 1552,00 256,00 732,64 276,99 2817,63 55,08 9,09 26,00 9,83 100 SEGUNDO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 1153,92 291,20 185,60 549,32 0,00 2180,04 52,93 13,36 8,51 25,20 0,00 100 TERCER PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 1066,88 4,80 1238,32 59,64 0,00 2369,64 45,02 0,20 52,26 2,52 0,00 100 138 CUARTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 1165,20 4,00 8,00 83,70 2,98 1263,88 92,19 0,32 0,63 6,62 0,24 100 QUINTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 1840,00 110,40 57,84 201,74 9,92 2219,90 82,89 4,97 2,61 9,09 0,45 100 SEXTO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio TOTAL 1775,46 44,00 5313,04 58,50 7191,00 24,69 0,61 73,88 0,81 100 SÉPTIMO PISO Iluminación Equipos de Cocina Equipos de Oficina Equipos de Laboratorio Motores TOTAL 795,92 13,60 302,88 25,40 0,00 1137,80 69,95 1,20 26,62 2,23 0,00 100 TERRAZA Iluminación Motores TOTAL 0,00 716,16 716,16 TOTAL CONSUMO MES [kWh] 0,00 100,00 100 23948,83 139 ANEXO 7. FACTURAS EMITIDAS POR LA E.E.Q.S.A. 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 ANEXO 8. PROTOCOLO DEL TRANSFORMADOR DIVISIÓN DE EJECUCIÓN Y RECEPCIÓN DE OBRAS SECCIÓN LABORATORIO CERTIFICADO DE ENSAYOS DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION PROCEDENCIA: POTENCIA NOMINAL: EPN Nº DE SERIE: 86817631 300 k VA TENSIÓN NOMINAL: 6000-210/121 Nº DE EMPRESA: 19731-C CORRIENTE NOMINAL: 28,87-824,79 TRANSFORMADOR MARCA: INATRA GRUPO DE CONEXION: Dyn5 Nº DE FASES CLASE DE AISLAMIENTO: 3 AÑO DE FABRICACIÓN: TIPO: 1987 1.- RESISTENCIA ENTRE 0 Tºm H1-H2 18 2.- RESISTENCIA DE BT H2-H3 Ω 3,95 Tºm: AISLAMIENTO 4,15 H1-H3 Ω Megger de: X1-X2 Ω 3,98 5kV X2-X3 1,37 mΩ AT-BT 18 1,35 mΩ AT-T MΩ 12000 3.- RIGIDEZ DIELÉCTRICA 10000 1 NORMA ASTM D 877 2 kv 35 34 MΩ 4.-ENSAYO DE CORTOCIRCUITO-IMPEDANCIA EN VOLT. H2 H3 4 kv 42 1,37 mΩ 8000 MΩ PROMEDIO 3 kv X1-X3 BT-T DESCARGAS DEL ACEITE H1 Convencional AT BORNES DE DEVANADOS Tap Ao 40 5 kv 40 kv 38,00 kv 5.-ENSAYO SIN CARGA-CORRIENTE DE EXCITACIÓN PROMEDIO H1 H2 H3 PROMEDIO 169 V 185 V 198 V 184 V 121 V 121 V 121 V 121 V 4,50 A 5,4 A 5,40 A 4,67 A 9,15 A 9,2 A 9,45 A 9,30 A Tºm: 18,0 Pérdidas (Cu): Uz%: 5,3 315,00 299,0 309,00 W 2805 W Pérdidas referidas a 85°C: PERDIDAS (Po): 5269 W Impedancia referida a 85°C: 923 W CORRIENTE DE EXCITACIÓN: 5,57 1,12 %In 6.-RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN-GRUPO DE CONEXIÓN Voltaje de alimentacion: TAP H1 1 6117 2 3 Grupo de conexión: 121,2 H2 R/T H3 R/T 50,45 6126 50,53 6126 50,53 5968 49,22 5979 49,31 5979 49,31 5829 48,08 5829 48,08 5828 48,07 4 5679 46,84 5680 46,85 5586 46,07 5 5530 5530 45,61 5531 45,62 OBSERVACIONES: R/T Dyn5 45,61 152 ANEXO 9. INFORME COMPLETO CALIDAD DE ENERGÍA LABORATORIO DE TRANSFORMADORES REPORTE TOMA DE CARGA DATOS DEL REGISTRO DE MEDICIÓN Nombre del Registro: Detalle Inicio del Registro: 16/09/13 a 13:40:00 hs Marca: Fin del Registro: 23/09/13 a 13:30:00 hs No. de serie: Dìas de lectura 7 No. de empresa: Registros procesados: 1008 Año: Intervalo de medición: 1 0 min Fases: 3 Potencia (kVA): 300 Grupo: Dyn5 Medio voltaje (V): 6000 Subestación: Bajo voltaje (V): 210 Primario: Sitio de instalación: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL ANÁLISIS DE DEMANDAS INATRA 19731-C 86817631 1987 LA FLORESTA 12 - A ENERGÍAS Factor de uso a demanda mínima (%) 4,62 Potencia disponible (kVA): 211,07 Factor de uso a demanda media (%) 11,74 Factor de carga (%): 36,20 Factor de uso a demanda máxima (%) 29,64 Energía en punto de medición: 4684.83 kWh DESCRIPCIÓN PARÁMETROS ANALIZADOS Cumple regulación VALORES Mínimo Promedio Máximo Demanda (kVA) 13,85 35,23 88,93 Demanda (kW) VOLTAJE (V) FASE 1 VOLTAJE (V) FASE 2 VOLTAJE (V)FASE 3 FACTOR DE POTENCIA DISTORSIÓN ARMÓNICA VOLTAJE (THD) FASE 1 (%): DISTORSIÓN ARMÓNICA VOLTAJE (THD) FASE 2 (%): DISTORSIÓN ARMÓNICA VOLTAJE (THD) FASE 3 (%): FLICKER CORTA DURACIÓN FASE 1 FLICKER CORTA DURACIÓN FASE 2 FLICKER CORTA DURACIÓN FASE 3 CORRIENTE (A) FASE 1 CORRIENTE (A) FASE 2 CORRIENTE (A) FASE 3 7,82 120,69 122,1 120,64 0,54 2,63 2,29 2,49 0,11 0,11 0,11 41,47 42,47 23,02 31,432 124,575 126,188 124,568 0,815 3,83 3,548 3,55 0,586 0,574 0,571 109,03 102,4 76,15 86,83 127,57 129,45 127,74 0,98 5,65 5,22 5,28 8,04 7,9 7,14 269,06 243,52 218,46 OBSERVACIONES Con los resultados obtenidos en la medición de bajo voltaje se determinó: CONELEC SI SI SI NO SI SI SI SI SI SI .+ - 8% .+ - 8% .+ - 8% mín.0.92 8% 8% 8% PST<1 PST<1 PST<1 153 El nivel de voltaje, distorsión armónica THD y flickers están dentro de los límites establecidos en la Regulación 004/01 del CONELEC. El factor de potencia no está dentro de los límites establecidos en la Regulación 004/001 del CONELEC. Las corrientes se encuentran desbalanceadas, no están dentro de la Regulación 003/08 del CONELEC. EJECUTADO Y ANALIZADO POR: Ing. Pablo Sotomayor Ing. Byron Proaño REVISADO POR: Ing. Carlos Tupiza PERFILES DE MEDICIÓN CURVA DE VOLTAJE CURVA DE CORRIENTE APROBADO POR: Ing. Lenin Quisaguano 154 CURVA DE POTENCIA ACTIVA CURVA DE FACTOR DE POTENCIA 155 CURVA DE PST FLICKER CURVA DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE VOLTAJE (THD) 156 UBICACIÓN DEL TRABSFORMADOR EN EL GIS FOTOGRAFÍA DEL ANALIZADOR INSTALADO 157 ANEXO 10. RESULTADOS LUMINOTÉCNICOS 206 ANEXO 11. TOTAL NÚMERO DE LUMINARIAS TOTAL LUMINARIAS SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] SUBSUELO Gradas T12-2*40W 2 80 160 0 2 128 0 Pasillo T12-2*75W 1 150 150 0 2 128 0 Cámara transformación Cuarto bombas Foco ahorr. 1 40 40 0 1 40 0 T12-2*40W 1 80 80 0,03 1 64 0,02 PLANTA BAJA Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Baño mujeres pasillo 1 Foco incan. 1 100 100 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 1,28 2 128 1,02 Gradas T12-2*40W 2 80 160 6,40 1 64 2,56 Reflectores 2 150 300 24 T12-1*40W 17 40 680 54,40 24 1536 122,88 T12-1*75W 2 75 150 12 T12-2*40W 20 80 1600 192 T12-1*75W 1 75 75 0,02 16 6 1024 384 122,88 0,12 Control de Procesos Aula Didáctica Antigua Asociación 207 Eléctrica T12-2*40W 3 80 240 0,08 Área Club Robótica T12-2*75W 5 150 750 90 6 384 46,08 FEPE T12-2*75W 2 150 300 48 4 256 40,96 Asociación eléctrica T8-2*32W 6 64 384 76,80 6 384 76,80 Asociación electrónica T12-2*40W 6 80 480 96 3 192 38,40 Asociación agroindustrial T12-2*40W 6 80 480 76,80 4 256 40,96 Pasillo 2 T8-2*32W 10 64 640 38,40 5 320 19,20 Baño mujeres pasillo 2 T12-2*40W 2 80 160 0,64 1 64 0,26 Baño hombres pasillo 2 T12-2*40W 2 80 160 0,64 2 128 0,51 Laboratorio Operaciones T8-2*32W 18 64 1152 138,24 36 2304 276,48 Unitarias T12-2*75W 17 150 2550 306 Laboratorio Octanaje T12-2*75W 2 150 300 9,60 4 256 8,19 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] PRIMER PISO Biblioteca BIEE T8-2*32W 21 64 1344 215,04 T12-2*40W 39 80 3120 499,20 Nivel II T8-2*32W 30 64 1920 Hall T12-2*40W 4 80 320 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 Tecnología Textil T12-2*40W 54 Nivel I 50 3200 512 268,80 30 1920 268,80 19,20 4 256 15,36 480 28,80 5 320 19,20 80 320 2,56 3 192 1,54 80 4320 518,40 52 3328 399,36 208 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] SEGUNDO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 1,28 2 128 1,02 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 1,28 2 128 1,02 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 12,80 3 192 7,68 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 2 128 0 Pasillo oficinas T12-2*40W 6 80 480 28,80 5 320 19,20 Oficina 201 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 202 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 203 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 204 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 205 T12-2*40W 5 80 400 32 4 256 20,48 Oficina 206 T12-2*40W 4 80 320 25,60 4 256 20,48 Oficina 207 T12-2*40W 4 80 320 25,60 4 256 20,48 Oficina 208 T12-2*40W 4 80 320 25,60 4 256 20,48 Oficina 209 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 210 T12-2*40W 4 80 320 25,60 2 128 10,24 Oficina 211 T12-2*40W 6 80 480 38,40 4 256 20,48 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 28,80 5 320 19,20 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2,56 3 192 1,54 Laboratorio Bioingeniería T12-2*40W 78 80 6240 748,80 51 3264 391,68 209 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] TERCER PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 2 128 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Oficina 302 T12-2*40W 6 80 480 38,40 6 384 30,72 Oficina 303 T12-2*40W 6 80 480 38,40 6 384 30,72 Aula 304 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 305 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 306 T5-2*28W 6 56 336 53,76 9 576 92,16 Pasillo 2 T12-2*40W 9 80 720 43,20 5 320 19,20 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2,56 3 192 1,54 Lab. Inves. Procesos T12-2*40W 13 80 1040 33,28 12 768 24,58 Lab. Computación T12-2*40W 24 80 1920 230,40 1 60 60 2,40 20 12 1280 768 153,60 Foco aho. T12-2*40W 6 80 480 48,00 2 128 12,80 T12-2*40W 6 80 480 38,40 2 128 10,24 Foco aho. 1 60 60 0,48 4 256 5,12 T12-2*40W 4 80 320 6,40 Secretaria Química Decanato Química Oficina decanato 30,72 210 Pasillo aulas T12-2*40W 8 80 640 25,60 8 512 20,48 Aula 301 T12-2*40W 10 80 800 64 6 384 30,72 Aula 302 T12-2*40W 10 80 800 64 6 384 30,72 Oficina 303 T12-2*40W 2 80 160 6,40 1 64 2,56 Oficina 304 T12-2*40W 3 80 240 9,60 2 128 5,12 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] CUARTO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 2 128 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Aula 401 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 402 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 403 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 404 T8-2*32W 11 64 704 112,64 9 576 92,16 T12-2*40W 3 80 240 14,40 5 320 19,20 Foco incan. 3 100 300 18 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2,56 3 192 1,54 Lab. Físico-Química T12-2*40W 33 80 2640 105,60 35 2240 89,60 Lab. Termodinámica T12-2*40W 64 80 5120 409,60 45 2880 230,40 Pasillo 2 211 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] QUINTO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Baño mujeres pasillo 1 Foco incan. 1 100 100 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 2 128 0 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 Aula 501 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 502 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 503 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Aula 504 T12-2*40W 11 80 880 140,80 9 576 92,16 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 28,80 5 320 19,20 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 6,40 3 192 3,84 Laboratorio Petróleos T12-2*40W 45 80 3600 432 33 2112 253,44 Lab. Análisis Instru. T12-2*40W 76 80 6080 729,60 52 3328 399,36 212 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] SEXTO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Sala A T12-2*40W 8 80 640 128 4 256 51,20 Sala B T12-2*40W 8 80 640 128 4 256 51,20 Sala C T12-2*40W 8 80 640 128 4 256 51,20 Sala D T12-2*40W 8 80 640 128 4 256 51,20 Sala E T12-2*40W 8 80 640 128 4 256 51,20 Sala ayudantes T12-2*40W 8 80 640 102,40 4 256 40,96 Pasillos T8-32W 9 32 288 46,08 4 256 40,96 Baño mujeres pasillo T8-32W 1 32 32 0,13 1 64 0,26 Baño hombres pasillo T8-32W 1 32 32 0,13 2 128 0,51 Copiadora Foco incan. 1 100 100 12 1 60 7,2 Biblioteca Q/E T12-2*40W 18 80 1440 288 22 1408 281,60 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 28,80 5 320 19,20 Baños pasillo 2 T12-2*40W 3 80 240 1,92 3 192 1,54 Asociación Química T12-2*40W 26 80 2080 249,60 22 1408 168,96 Lab. Instrumentación T12-2*40W 38 80 3040 364,80 18 1152 138,24 Lab. Informática 213 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA CONSUMO Pt [W] [W] MES CONSUMO # Pt [W] [kWh] MES [kWh] SÉPTIMO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 28,80 4 256 15,36 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 6,40 2 128 5,12 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 2,56 3 192 1,54 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 1 64 0 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 2 128 0 Pasillo aulas E/Q T12-2*40W 5 80 400 24 5 320 19,20 Aula 701 T12-2*40W 8 80 640 102,40 8 512 81,92 Aula 702 T12-2*40W 8 80 640 102,40 8 512 81,92 Aula 703 Oficina 704 T12-2*40W 8 80 640 102,40 8 512 81,92 T12-2*40W 2 80 160 9,60 3 192 11,52 Oficina 705 T12-2*40W 3 80 240 14,40 3 192 11,52 Oficina 706 T12-2*40W 5 80 400 32 5 320 25,60 Oficina 707 T12-2*40W 4 80 320 19,20 3 192 11,52 UME 708 T12-2*40W 2 80 160 19,20 2 128 15,36 Lab. Inves. y Prototipos T12-2*40W 36 80 2880 0 23 1472 0 T12-2*40W 5 80 400 24 5 320 19,20 Foco aho. 1 60 60 3,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2,56 3 192 1,54 Pasillo aulas T12-2*40W 7 80 560 33,60 6 384 23,04 Bodega 710 T12-2*40W 4 80 320 0 3 192 0 Pasillo 2 214 Oficina 711 T12-2*40W 6 80 480 38,40 4 256 20,48 Laboratorio 712 T12-2*40W 8 80 640 0 12 768 0 Aula 713 T12-2*40W 9 80 720 57,60 6 384 30,72 Oficina 714 T12-2*40W 4 80 320 25,60 6 384 30,72 Lab. Microprocesados T12-2*40W 4 80 320 25,60 6 384 30,72 Aula 716 UAPE T12-2*40W 6 80 480 57,60 9 576 69,12 T12-2*40W 6 80 480 57,60 3 192 23,04 80 0 1 64 0 POTENCIA CONSUMO TOTAL MES [kW] [kWh] ACTUAL 104,18 10581,51 PROPUESTO 68,7 6832,75 AHORRO 35,48 3748,76 TERRAZA T12-2*40W 1 80 TOTAL 215 ANEXO 12. AHORRO CON CAMBIO DE LUMINARIAS AHORRO CON CAMBIO DE LUMINARIAS SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] SUBSUELO Gradas T12-2*40W 2 80 160 0 0 2 128 0 32 0 Pasillo T12-2*75W 1 150 150 0 0 2 128 0 22 0 Cámara transformación Cuarto bombas Foco ahorr. 1 40 40 0 0 1 40 0 0 0 T12-2*40W 1 80 80 0,08 0,03 1 64 0,02 16 0,00512 PLANTA BAJA Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Baño mujeres pasillo 1 Foco incan. 1 100 100 0 0 1 64 0 36 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 2 1,28 2 128 1,02 32 0,26 Gradas T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 1 64 2,56 96 3,84 Reflectores 2 150 300 20 24 T12-1*40W 17 40 680 20 54,40 24 1536 122,88 406 32,48 T12-1*75W 2 75 150 20 12 T12-2*40W 20 80 1600 30 192 T12-1*75W 1 75 75 0,08 0,02 16 1024 6 384 122,88 0,12 576 69 69,12 0,02 Control de Procesos Aula Didáctica Antigua Asociación 216 Eléctrica T12-2*40W 3 80 240 0,08 0,08 Área Club Robótica T12-2*75W 5 150 750 30 90 6 384 46,08 366 43,92 FEPE T12-2*75W 2 150 300 40 48 4 256 40,96 44 7,04 Asociación eléctrica T8-2*32W 6 64 384 50 76,80 6 384 76,80 0 0,00 Asociación electrónica T12-2*40W 6 80 480 50 96 3 192 38,40 288 57,60 Asociación agroindustrial T12-2*40W 6 80 480 40 76,80 4 256 40,96 224 35,84 Pasillo 2 T8-2*32W 10 64 640 15 38,40 5 320 19,20 320 19,20 Baño mujeres pasillo 2 T12-2*40W 2 80 160 1 0,64 1 64 0,26 96 0,38 Baño hombres pasillo 2 T12-2*40W 2 80 160 1 0,64 2 128 0,51 32 0,13 Laboratorio Operaciones T8-2*32W 18 64 1152 30 138,24 276,48 1398 167,76 Unitarias T12-2*75W 17 150 2550 30 306 Laboratorio Octanaje T12-2*75W 2 150 300 8 9,60 8,19 44 1,41 36 2304 4 256 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] 50 3200 512 1264 202,24 # Pt [W] PRIMER PISO Biblioteca BIEE T8-2*32W 21 64 1344 40 215,04 T12-2*40W 39 80 3120 40 499,20 Nivel II T8-2*32W 30 64 1920 35 268,80 30 1920 268,80 0 0,00 Hall T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 4 256 15,36 64 3,84 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 5 320 19,20 160 9,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 3 192 1,54 128 1,02 Tecnología Textil T12-2*40W 54 80 4320 30 518,40 399,36 992 119,04 Nivel I 52 3328 217 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] SEGUNDO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 2 1,28 2 128 1,02 32 0,26 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 2 1,28 2 128 1,02 32 0,26 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 10 12,80 3 192 7,68 128 5,12 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 1 64 0 16 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 0 2 128 0 32 0,00 Pasillo oficinas T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 5 320 19,20 160 9,60 Oficina 201 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 202 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 203 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 204 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 205 T12-2*40W 5 80 400 20 32 4 256 20,48 144 11,52 Oficina 206 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 4 256 20,48 64 5,12 Oficina 207 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 4 256 20,48 64 5,12 Oficina 208 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 4 256 20,48 64 5,12 Oficina 209 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 210 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 2 128 10,24 192 15,36 Oficina 211 T12-2*40W 6 80 480 20 38,40 4 256 20,48 224 17,92 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 5 320 19,20 160 9,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 3 192 1,54 128 1,02 Laboratorio Bioingeniería T12-2*40W 78 80 6240 30 748,80 391,68 2976 357,12 51 3264 218 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] TERCER PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 1 64 0 16 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 0 2 128 0 32 0,00 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Oficina 302 T12-2*40W 6 80 480 20 38,40 6 384 30,72 96 7,68 Oficina 303 T12-2*40W 6 80 480 20 38,40 6 384 30,72 96 7,68 Aula 304 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 305 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 306 T5-2*28W 6 56 336 40 53,76 9 576 92,16 240 38,40 Pasillo 2 T12-2*40W 9 80 720 15 43,20 5 320 19,20 400 24,00 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 3 192 1,54 128 1,02 Lab. Inves. Procesos T12-2*40W 13 80 1040 8 33,28 12 768 24,58 272 8,70 Lab. Computación T12-2*40W 24 80 1920 30 230,40 640 76,80 1 60 60 10 2,40 20 1280 12 768 153,60 Foco aho. 30,72 708 28,32 T12-2*40W 6 80 480 25 48,00 2 128 12,80 352 35,20 T12-2*40W 6 80 480 20 38,40 2 128 10,24 352 28,16 Foco aho. 1 60 60 2 0,48 4 256 5,12 124 1,76 T12-2*40W 4 80 320 5 6,40 Secretaria Química Decanato Química Oficina decanato 219 Pasillo aulas T12-2*40W 8 80 640 10 25,60 8 512 20,48 128 5,12 Aula 301 T12-2*40W 10 80 800 20 64 6 384 30,72 416 33,28 Aula 302 T12-2*40W 10 80 800 20 64 6 384 30,72 416 33,28 Oficina 303 T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 1 64 2,56 96 3,84 Oficina 304 T12-2*40W 3 80 240 10 9,60 2 128 5,12 112 4,48 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] CUARTO PISO Hall principal Baño principal mujeres T12-2*40W T12-2*40W 6 2 80 80 480 160 15 10 28,80 4 256 15,36 224 13,44 6,40 2 128 5,12 32 1,28 128 5,12 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 32 1,28 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 1 64 0 16 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 2 128 0 48 0,00 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Aula 401 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 402 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 403 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 404 T8-2*32W 11 64 704 40 112,64 9 576 92,16 128 20,48 T12-2*40W 3 80 240 15 14,40 5 320 19,20 220 13,20 Foco incan. 3 100 300 15 18 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 3 192 1,54 128 1,02 Lab. Físico-Química T12-2*40W 33 80 2640 10 105,60 35 2240 89,60 400 16,00 Lab. Termodinámica T12-2*40W 64 80 5120 20 409,60 45 2880 230,40 2240 179,20 Pasillo 2 220 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] QUINTO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Baño mujeres pasillo 1 Foco incan. 1 100 100 0 0 1 64 0 36 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 2 128 0 48 0,00 Pasillo aulas T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 Aula 501 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 502 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 503 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Aula 504 T12-2*40W 11 80 880 40 140,80 9 576 92,16 304 48,64 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 5 320 19,20 160 9,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 5 6,40 3 192 3,84 128 2,56 Laboratorio Petróleos T12-2*40W 45 80 3600 30 432 33 2112 253,44 1488 178,56 Lab. Análisis Instru. T12-2*40W 76 80 6080 30 729,60 52 3328 399,36 2752 330,24 221 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] SEXTO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Sala A T12-2*40W 8 80 640 50 128 4 256 51,20 384 76,80 Sala B T12-2*40W 8 80 640 50 128 4 256 51,20 384 76,80 Sala C T12-2*40W 8 80 640 50 128 4 256 51,20 384 76,80 Sala D T12-2*40W 8 80 640 50 128 4 256 51,20 384 76,80 Sala E T12-2*40W 8 80 640 50 128 4 256 51,20 384 76,80 Sala ayudantes T12-2*40W 8 80 640 40 102,40 4 256 40,96 384 61,44 Pasillos T8-32W 9 32 288 40 46,08 4 256 40,96 32 5,12 Baño mujeres pasillo T8-32W 1 32 32 1 0,13 1 64 0,26 32 0,13 Baño hombres pasillo T8-32W 1 32 32 1 0,13 2 128 0,51 96 0,38 Copiadora Foco incan. 1 100 100 30 12 1 60 7,2 40 4,80 Biblioteca Q/E T12-2*40W 18 80 1440 50 288 22 1408 281,60 32 6,40 Pasillo 2 T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 5 320 19,20 160 9,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 3 80 240 2 1,92 3 192 1,54 48 0,38 Asociación Química T12-2*40W 26 80 2080 30 249,60 22 1408 168,96 672 80,64 Lab. Instrumentación T12-2*40W 38 80 3040 30 364,80 18 1152 138,24 1888 226,56 Lab. Informática 222 SISTEMA PROPUESTO SISTEMA ACTUAL AHORRO T8-2*32W UBICACIÓN POTENCIA EQUIPO # UNITARIA Pt [W] [W] t(h) CONSUMO USO MES SEMANA [kWh] # Pt [W] CONSUMO AHORRO AHORRO MES DEMANDA CONSUMO [kWh] [W] [kWh] SÉPTIMO PISO Hall principal T12-2*40W 6 80 480 15 28,80 4 256 15,36 224 13,44 Baño principal mujeres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Baño principal hombres T12-2*40W 2 80 160 10 6,40 2 128 5,12 32 1,28 Pasillo 1 T12-2*40W 4 80 320 2 2,56 3 192 1,54 128 1,02 Baño mujeres pasillo 1 T12-2*40W 1 80 80 0 0 1 64 0 16 0,00 Baño hombres pasillo 1 T12-2*40W 2 80 160 0 0 2 128 0 32 0,00 Pasillo aulas E/Q T12-2*40W 5 80 400 15 24 5 320 19,20 80 4,80 Aula 701 T12-2*40W 8 80 640 40 102,40 8 512 81,92 128 20,48 Aula 702 T12-2*40W 8 80 640 40 102,40 8 512 81,92 128 20,48 Aula 703 Oficina 704 T12-2*40W 8 80 640 40 102,40 8 512 81,92 128 20,48 T12-2*40W 2 80 160 15 9,60 3 192 11,52 32 1,92 Oficina 705 T12-2*40W 3 80 240 15 14,40 3 192 11,52 48 2,88 Oficina 706 T12-2*40W 5 80 400 20 32 5 320 25,60 80 6,40 Oficina 707 T12-2*40W 4 80 320 15 19,20 3 192 11,52 128 7,68 UME 708 T12-2*40W 2 80 160 30 19,20 2 128 15,36 32 3,84 Lab. Inves. y Prototipos T12-2*40W 36 80 2880 0 0 0 1408 0,00 T12-2*40W 5 80 400 15 24 Foco aho. 1 60 60 15 3,60 Baños pasillo 2 T12-2*40W 4 80 320 2 Pasillo aulas T12-2*40W 7 80 560 Bodega 710 T12-2*40W 4 80 320 Pasillo 2 23 1472 5 320 19,20 80 4,80 2,56 3 192 1,54 128 1,02 15 33,60 6 384 23,04 176 10,56 0 0 3 192 0 128 0,00 223 Oficina 711 T12-2*40W 6 80 480 20 38,40 4 256 20,48 224 17,92 Laboratorio 712 T12-2*40W 8 80 640 0 0 12 768 0 128 0,00 Aula 713 T12-2*40W 9 80 720 20 57,60 6 384 30,72 336 26,88 Oficina 714 T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 6 384 30,72 64 5,12 Lab. Microprocesados T12-2*40W 4 80 320 20 25,60 6 384 30,72 64 5,12 Aula 716 UAPE T12-2*40W 6 80 480 30 57,60 9 576 69,12 96 11,52 T12-2*40W 6 80 480 30 57,60 3 192 23,04 288 34,56 0 1 64 0 16 0 TERRAZA T12-2*40W 1 80 80 0 POTENCIA CONSUMO TOTAL TOTAL MES [kW] [kWh] ACTUAL 104,18 10581,51 PROPUESTO 68,7 6832,75 AHORRO 35,48 3748,76 224 ANEXO 13. AHORRO CON ILUMINACIÓN NATURAL AHORRO CON ILUMINACIÓN NATURAL SISTEMA ACTUAL SISTEMA PROPUESTO AHORRO UBICACIÓN EQUIPO # Pt [W] # Pt [W] CONSUMO AÑO [kWh] PLANTA BAJA Aula Didáctica T12-2*40W 20 1600 4 320 232,45 T12-2*40W 54 4320 10 800 581,12 880 639,23 PRIMER PISO Lab. Tecnología Textil SEGUNDO PISO Lab. Bioingeniería T12-2*40W 78 6240 11 TERCER PISO Aula 304 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 305 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 T12-2*40W 24 1920 4 320 232,45 T12-2*40W 10 8 640 464,90 Lab. Computación Área decanato Química 800 CUARTO PISO Aula 401 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 402 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 403 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 404 T8-2*32W 704 3 192 139,47 Lab. Físico-Química T12-2*40W 33 2640 8 640 464,90 Lab. Termodinámica T12-2*40W 64 5120 13 1040 755,46 11 225 QUINTO PISO Aula 501 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 502 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 503 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Aula 504 T12-2*40W 11 880 3 240 174,34 Laboratorio Petróleos T12-2*40W 45 3600 11 880 639,23 Lab. Análisis Instru. T12-2*40W 76 6080 15 1200 871,68 SEXTO PISO Lab. Informática Sala A T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Sala B T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Sala C T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Sala D T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Sala E T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Sala ayudantes T12-2*40W 8 640 2 160 116,22 Biblioteca Q/E T12-2*40W 18 1440 2 160 116,22 Asociación Química T12-2*40W 26 2080 4 320 232,45 Lab. Instrumentación T12-2*40W 38 3040 12 960 697,34 SÉPTIMO PISO Aula 701 T12-2*40W 8 640 8 640 464,90 Aula 702 T12-2*40W 8 640 8 640 464,90 Aula 703 T12-2*40W 8 640 8 640 464,90 T12-2*40W 36 2880 23 1840 1336,58 T12-2*40W 6 480 4 320 232,45 Laboratorio 712 T12-2*40W 8 640 4 320 232,45 Aula 713 UAPE T12-2*40W 9 720 3 240 174,34 T12-2*40W 6 480 2 160 116,22 CARGA CARGA AHORRO ACTUAL PROPUESTA CONSUMO AÑO [kW] [kW] [kWh] 104,18 16,27 11819,98 Lab. Inves. y Prototipos Oficina 711 TOTAL