estabilizadores - reductores de flujo luminosoreducción del flujo luminoso mediante la reducción y...

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ESTABILIZADORES - REDUCTORES DE FLUJO LUMINOSO

Introducción: Un poco de historia La problemática en las instalaciones de

alumbrado

Lámparas de descarga: Tecnología Flujo vs tensión de alimentación

Estabilizadores-reductores de flujo luminoso: Importancia de la estabilización Evolución, gamas y formatos Ciclo de trabajo Dimensionamiento Instalación Protecciones y seguros Tecnología ILUEST+MT Diseño mecánico ILUEST+MT Tecnología ILUEST+CR Diseño mecánico ILUEST+CR Beneficios

INDICE

Tecnologías de cabecera de línea

Características diferenciales:

Comparativa ILUEST+CR vs Regulador convencional

Telegestión: Capacidad de comunicación Tipos Telegestión mediante SICRES Pantalla alarmas Pantalla medidas Pantalla contadores de energía Pantalla parámetros nominales Pantalla programador horario Tarjeta opcional Entradas/Salidas Digitales/Analógicas

Amortización: Factores influyentes

Beneficios económicos, energéticos y medioambientales

Referencias

Introducción

Antes de 1973- Se ilumina sin restricciones.

- Se paga sólo la potencia contratada

(no se paga el consumo).

- Energía barata.

Después de 1973- Primera gran crisis del petróleo: el barril dobla su precio en el mercado.

- La factura eléctrica del alumbrado público empieza a crecer desmesuradamente.

- Los municipios empiezan a pagar por potencia consumida.

- Se inician una serie de actuaciones de cara a obtener una mayor eficiencia del

alumbrado publico: cambio tipo lámparas, control encendido y…

- …se empiezan a buscar soluciones para consumir menos: apagados parciales,

reactancias de doble nivel y, finalmente, estabilizadores-reductores de flujo luminoso.

Un poco de historia

Ze

I

L

V

L

Reactancia

Electrónica

Sin ahorro energético

Coste extra por lámpara

Protección limitada a las

lámparas

Estabilización del 6-8%

Arranque suave

Ventajas Inconvenientes

Ahorro del 50% Necesarias 2 líneas de

potencia independientes

Efecto ‘Zebra’

Sin estabilización

Sin transiciones suaves

Z1

Z2

IL

VZ V

L

Circuito

de

Control

Reactancia de

doble nivel

Ahorros de 30-40%

Sin efecto ‘Zebra’

Z extra por lámpara (Z2) Un circuito de control debe ser

conectado a cada lámpara. Sin estabilización Sin transiciones suaves

Método

Soluciones Parciales Adoptadas

La problemática en las instalaciones de alumbrado (I)

Introducción

Sobretensiones y subtensiones

Sobretensiones: 10% de media aumenta el consumo un 21% y reduce la vida de las lámparas un 50%EJEMPLO: sobretensión del +10% V2 = V1 x 1.1 ; P1 = V12/ R (potencia a tensión nominal)

P2 = V22 / R = (V1 x 1.1)2 / R = (V12 x 1.21) / R = P1 x 1.21

Sobreiluminación: Reducir la tensión un 20% reduce el consumo un 36%EJEMPLO: una reducción de tensión del -20% V2 = V1 x 0.8 ; P1 = V12/ R (potencia a tensión nominal)

P2 = V22 / R = (V1 x 0.8)2 / R = (V12 x 0.64) / R = P1 x 0.64

Subtensiones apagados intempestivos.

La problemática en las instalaciones de alumbrado (y II)

Introducción

La combinación de estos dos

factores conlleva ahorros de hasta

el 40% de media y el 47%

instantáneo Eficiencia energética

Paso 1) Cambio a lámparas más eficientes (VM por VSAP).

Paso 2) Precisión y control en el encendido y apagado del alumbrado (relojes astronómicos).

Paso 3) Estabilización precisa de la tensión de alimentación (estabilizadores-reductores).

Paso 4) Paso a tensión reducida siempre que sea posible (estabilizadores-reductores).

Gastos de mantenimiento Estabilización precisa de la tensión de alimentación a las lámparas y elementos asociados para evitar una

disminución de su vida útil a causa de las sobretensiones.

Generalmente hablando, una lámpara de descarga esta compuesta

por un tubo de vacío donde se ha introducido una pequeña cantidad

de diferentes sustancias químicas, emitiendo luz al circular una

corriente eléctrica en su interior.

• VM: Vapor de mercurio

• VSAP: Vapor de sodio de alta presión

• HM: Halogenuros metálicos

Tecnología

Tensión de arranque 230V

Tensión de arranque 150V

Alimentación 230V; Tensión de cresta 325V

Tensión de arco de una lámpara envejecida 150V

Tensión de arco de una lámpara nueva 98V

Lámparas de descarga

Flujo vs tensión de alimentación

Lámparas VM Lámparas VSAP

Lámparas de descarga

Influencia directa en la vida útil de las instalaciones y de todos sus elementos asociados, así

como en su óptimo funcionamiento al estar alimentados a su tensión nominal.

Ahorro energético al eliminar las sobretensiones nocturnas, las cuales inciden en un mayor

consumo y deterioran las instalaciones (obtenemos un ahorro del 21% al cortar una sobretensión del

10%).

Aumento de la vida media de las lámparas de descarga (hasta un 50%).

Racionalización del consumo de las lámparas a lo largo de su vida útil: Su depreciación típica

hace que, durante sus primeras horas de vida, su consumo sea más elevado, disminuyendo

gradualmente con la edad.

Garantía de encendido de la instalación mediante los márgenes dinámicos de estabilización:

Tensión permanentemente estabilizada, diferenciándose su ventana de regulación según el tramo

del ciclo de trabajo en que se encuentre:

. A tensión nominal 230V: +25% / -7%

. A tensión reducida VM/HM (195V): +25% / -10%

. A tensión reducida VSAP (185V): +25% / -17%

Importancia de la Estabilización

Estabilizadores-Reductores de Flujo Luminoso

El ILUEST es el Estabilizador-reductor de flujo para instalaciones de alumbrado público de SALICRU.

SALICRU diseñó el primer ILUEST electromecánico hace más de 15 años.

El siguiente diseño del ILUEST se basó en un convertidor electrónico AC/AC con transformador multi-toma.

La última generación, el ILUEST+CR (Continuous Regulation), se basa en una concepción completamente electrónica y sin transformador.

El ILUEST+MT (Multi-Tap) es la evolución del ILUEST multitoma. Incorpora comunicaciones avanzadas, display LCD, protecciones y Bypass de última generación, etc.

SALICRU es líder del mercado Europeo en este tipo de equipamiento.

Más de 30.000 unidades instaladas alimentan más de 800 MW en todo el mundo.

Kit OEM ILUEST+CR ILUEST+CRtrascuadro

ILUEST+MT trascuadro

ILUEST+MTintemperie

FORMATOS ILUEST

Estabilizadores-Reductores de Flujo LuminosoEvolución, gama y formatos

t0 a t1: encendido y arranque suave a 210V *

t1 a t2: rampa suave 5V/min * hasta Vnom *

t2 a t3: tensión nominal *

t3 a t4: orden de reducción de flujo.

Rampa suave 5V/min hasta tensión de

ahorro preprogramada (HM/VM o VSAP)

t4 a t5: tensión reducida *

t5 a t6: orden de tensión nominal

Rampa suave 5V/min ascendente

t7: apagado del alumbrado

* Programable Ciclo de trabajo típico diario

Ciclo de Trabajo


t7t6t5t4t3t2t1 t0

Vn

230V

210V

HM/VM

VSAP

T

Dimensionamiento


Factores

P Pérdidas: Pérdidas de elementos asociados, reactancias, abalastos P= 1,16

4 al 20%

H Armónicos: Arm= RMS / AV= 1,057 H= 1,06

T Tensión Alimentación

Precisión 2%

Sobrecarga 4% T= 1,04

C Cos fi: <1 C= 1,1

K Factor Global: P x H x T x C= 1,16 x 1,06 x 1,04 x 1,1 K= 1,5

Potencia Lumínica x Nº Lámparas PL

Potencia Estabilizador Reductor PL x 1,5

Líneas alumbrado

Control

manual

R

S

T

N

Fusibles

Contadores

Seccionador

Contactor

Sonda

lumínica

Diferencial

Salida 1 Salida 2 Salida 3

ILUEST+

Siempre conexión aguas

abajo del contactor de

puesta en marcha del

alumbrado.

No es necesario ningún otro

control ni cableado

suplementario.

Facilidad de instalación

Instalación


III Entrada

Orden ahorro

III Carga

Bypass

Independiente por fase (actuación sólo en la fase afectada). Puede actuar bajo

las siguientes premisas:

a) Fallo del estabilizador-reductor.

b) Sobrecarga.

c) Sobretemperatura.

Magnetotérmicos o fusibles en la entrada del equipo. Uno por fase.

Protecciones contra fenómenos atmosféricos: El equipo dispone de 2

sistemas de protección diferentes: Varistores y/o Descargadores de gas (opc.)

Protecciones y Seguros


Estabilizadores-Reductores de Flujo LuminosoDiseño mecánico ILUEST+MT

Beneficios principales:

Estabilización de la tensión rápida y eficaz de las redes de alumbrado. Ahorros entre el 10 y el

20%.

Reducción del flujo luminoso mediante la reducción y la estabilización de la tensión de

alimentación de las lámparas. Ahorros alrededor del 35 – 40%.

Reducción del coste de mantenimiento de las lámparas por una menor reposición (aumento

de su vida media).

Los ahorros se consiguen sin afectar la uniformidad lumínica.

Otros beneficios:

Fácil de incorporar en instalaciones existentes: conexión entre el contactor de alumbrado y la

distribución de salida.

No es necesario modificar la instalación.

Tensión de arranque inferior a la nominal para reducir la sobrecarga inicial y aumentar la vida

de las lámparas.

Comunicación remota del Estabilizador-reductor para su control y configuración (telegestión).

Beneficios


Posibles soluciones


ESQUEMA TECNOLOGIA PROS/CONTRAS

Reductores de flujo

de doble nivel

PROS Robusto, sencillo, eficiente

CONS No estabiliza,

sobretensiones y subtensiones,

con transformadores.


Posibles soluciones


Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza,




Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza,



Estabilizador-reductor

electromecánico

PROS Robusto, sencillo, eficiente,

estabilizado.

CONS Lento, caro, elementos

móviles, con transformadores,

difícil telegestión.


Posibles soluciones


Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza,




electromecánico


estabilizado.





Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza,




electromecánico


estabilizado.





electrónico a tomas


estabilizado, rápido, sin

mantenimiento y telegestionable.

CONS Con transformadores


Posibles soluciones


Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza,




electromecánico


estabilizado.











Reductores de flujo

de doble nivel


CONS No estabiliza, sobretensiones

y subtensiones, con transformadores.


electromecánico


estabilizado.


móviles, con transformadores, difícil

telegestión.








totalmente

electrónico

PROS Robusto, eficiente,


mantenimiento, telegestión

integrada y sin transformadores.

CONS


Sistemas de comunicación disponibles:

1. Canales RS232/RS485 para comunicación local y directa del ILUEST+ con un PC. Todos los parámetros, alarmas, medidas y histórico de datos están disponibles en el display LCD y en las tablas del protocolo MODBUS*.

* Cualquier otro protocolo puede implementarse a partir de la información suministrada por el cliente!!

2. Las comunicaciones mediante la tarjeta Web Server permite al ILUEST+ comunicarse con el Data Center vía Ethernet o módem GPRS. Esta tarjeta debe ser instalada en cada ILUEST+ cuando se requiera el paquete de telegestión remota (SICRES).

TelegestiónCapacidad de comunicación

Dos tipos de telegestión

a) Punto a punto: Telegestión a través de la tarjeta SICRES, la cual provee al ILUEST+ de un interface GPRS o

Ethernet para la comunicación directa de un PC con el Internet Explorer.

b) De un parque de equipos: Mediante la tarjeta SICRES y un módem GPRS o conexión Ethernet, los datos de

las diferentes unidades serán guardados en la memoria del servidor Web y permanecerán accesibles para los

usuarios previa introducción de un login y password.

Control punto a punto Telegestión remota

Módem GPRS Ethernet

INTERNET

Ethernet

PC local

Ethernet

INTERNET

Módem GPRS

Ethernet

WEB SERVER

INTERNET

EthernetPC local

TelegestiónTipos

TelegestiónTelegestión mediante SICRES

245 V

240 V

238 V

230 V

231 V

230 V

40ºC

230 231 230

t7t6T 5t4t3t2

t1

t0

Vn

230

V

210V

HM

VM/VSAP

T

Pantalla Alarmas

Telegestión

Pantalla Medidas

Telegestión

Pantalla Contadores de energía

Telegestión

Pantalla Parámetros nominales

Telegestión

Pantalla Programador horario

V

Nominal

Arranque suave

Ahorro

TH1 H2 H3 H4 H5 H6

V

Nominal

Arranque suave

Ahorro

TH1 H2 H5 H6

Telegestión

Tarjeta opcional Entradas/Salidas Digitales/Analógicas

Entradas y salidas analógicas y digitales y puertos de comunicación

Telegestión

Amortización

- Los ILUEST+ se amortizan, por término medio, entre los 6 y los 24 meses.

- El periodo de amortización dependerá de multitud de factores:

- Potencia media de los centros de mando - Potencia del ILUEST+ asociado: La relación

potencia / coste de compra va íntimamente asociada al periodo de amortización.

- Potencia, número y tipo de lámparas: Lámparas de menor potencia obtendrán un mayor

beneficio en el ahorro en mantenimiento, así como las que permitan disminuir más la tensión

de alimentación.

- Tarifa eléctrica: precio del kWh.

- Instalación: la longitud, las caídas de tensión, la corrección del FP, el equilibrado de fases,

etc., afectan directamente al ahorro obtenido.

- Sobretensión media de la instalación: habitualmente en torno al 10%, a mayor

sobretensión, mayor ahorro.

- Horas diarias en reducción de flujo.

- Versión del ILUEST+: trascuadro, intemperie, con comunicaciones. Todos aquellos aspectos

que, a igual potencia, varíen el coste del equipo, serán los que incidirán en el ahorro y la

amortización.

Factores influyentes

Beneficios económicos, energéticos y medioambientales

Cuadro comparativo de los ahorros anuales energéticos (MWh), económicos (€) y medioambientales (Tm de CO2)

alcanzados, con o sin ILUEST+MT o ILUEST+CR, según el número de habitantes y centros de mando de un

determinado municipio.

Referencias

Francia: Lyon, Rennes, Reims, Le Havre, St Etienne, Lorient, Charleville Meziers, Evry,…

Túnez: Tunis, Carthage, Sidi Bou Said, Sfax, Megrine, Bardo, Hammamet, Mornaguia,…

Marruecos: Rabat, Casablanca, Fes, Tánger, Meknes, Berrrechid, Temara, Skhirate,…

China: Beijing, Guangzhou, Shangai, Shandong, Jiangsu, Hunan, Xinjiang, Si Chuan,…

Polonia: Gdansk, Bydgoszcz, Gdynia, Częstochowa, Toruń, Wałbrzych, Swidnica, Swiecie,…

España: Valencia, Sevilla, Barcelona, Zaragoza, Málaga, Palma de Mallorca, Granada, Oviedo,…

Listado parcial de municipios con estabilizadores-reductores

En España hay en funcionamiento más de 15.000 estabilizadores-reductores alcanzándose un ahorro energético anual de 485.000 MWh, lo que significa un ahorro económico anual superior a los 35 M€ y evitando la emisión de más de 267.000 Tm de CO2 anuales.

www.salicru.com

http://www.salicru.com/

estabilizadores - reductores de flujo luminosoreducción del flujo luminoso mediante la reducción y...

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