plan para la aplicaciÓn del uso racional de energia
TRANSCRIPT
PLAN PARA LA APLICACIÓN DEL USO RACIONAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN
LA UNIDAD ESTRATÉGICA DE NEGOCIO DE ENERGÍA – EMCALI
OSCAR ANDRÉS GALINDO MORA
ALBA LILIANA LUENGAS REINA
ANDREA DEL PILAR MARTÍNEZ
Trabajo de grado presentado como requisito para optar el título de Especialización en
Economía Ambiental y Desarrollo Sostenible
Director:
RAFAEL RENTERIA
UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA - CALI
FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS
ESPECIALIZACIÓN EN ECONOMÍA AMBIENTAL Y DESARROLLO SOSTENIBLE
SANTIAGO DE CALI
2014
2
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 10
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................. 12
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................................................... 21
3. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 22
4. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 29
4.1 OBJETIVO GENERAL .......................................................................................................... 29
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................. 29
5. MARCO DE REFERENCIA .................................................................................................... 30
5.1 MARCO CONCEPTUAL ...................................................................................................... 30
5.1.1 UREE ................................................................................................................................... 30
5.1.2 Energía ................................................................................................................................. 30
5.1.3 Energía luminosa (o radiante). ............................................................................................. 31
5.1.4 La energía hidráulica............................................................................................................ 31
5.1.5 Energía eólica....................................................................................................................... 33
5.1.6 Energía lumínica .................................................................................................................. 34
5.1.7 Impacto ambiental ................................................................................................................ 35
5.1.8 Luz emitida .......................................................................................................................... 36
5.1.9 Nivel de iluminación ............................................................................................................ 36
5.1.10 Lux ..................................................................................................................................... 37
5.1.11 Distribución de luz ............................................................................................................. 37
5.1.12 Reflexión ............................................................................................................................ 38
5.1.13 Deslumbramiento ............................................................................................................... 38
3
5.1.14 Temperatura de calor de las bombillas .............................................................................. 40
5.1.15 Tensión ............................................................................................................................... 40
5.1.16 El voltaje ............................................................................................................................ 41
5.1.17 Tipos de bombillas ............................................................................................................. 42
5.1.17.1 Bombilla incandescente .................................................................................................. 42
5.1.17.2 Bombilla halógena .......................................................................................................... 43
5.1.17.3 Bombilla de bajo consumo o fluorescente compacta ...................................................... 44
5.1.17.4 Bombilla fluorescente o tubular ...................................................................................... 45
5.1.18 LED .................................................................................................................................... 46
5.1.19 Luminarias ......................................................................................................................... 48
5.1.20 Duración de las bombillas .................................................................................................. 49
5.1.21 Eficacia luminosa ............................................................................................................... 50
5.1.22 Etiqueta de Eficacia ........................................................................................................... 51
5.1.23 Información del empaque .................................................................................................. 52
5.1.24 Comparación de tipos de bombillas ................................................................................... 53
5.1.25 Tecnologías complementarias ............................................................................................ 54
5.1.26 Recomendaciones para iluminar las oficinas ..................................................................... 55
5.2 MARCO TEÓRICO................................................................................................................ 57
5.3 ESTADO DEL ARTE DEL USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LA ENERGÍA ............. 62
5.4 MARCO LEGAL .................................................................................................................... 73
6. METODOLOGÍA ..................................................................................................................... 80
6.1 METODO DESCRIPTIVO, CUANTITATIVO Y ANALÍTICO .......................................... 80
6.2 FASES DE DESARROLLO DEL PROYECTO .................................................................... 82
6.3 DIAGNÓSTICO PRELIMINAR ............................................................................................ 82
6.4 ELABORACIÓN DEL INFORME PRELIMINAR DE LA DEMANDA
ENERGÉTICA ............................................................................................................................. 85
4
6.5 ESTUDIO DETALLADO DE LAS SOLUCIONES DE AHORRO
OPERACIONALES Y DE MANTENIMIENTO ........................................................................ 85
6.6 INDICADORES ..................................................................................................................... 86
6.7 PROPUESTA DE SOLUCIONES DE AHORRO DE ENERGÍA POR MEDIDAS
DE CAMBIO TECNOLÓGICO ................................................................................................... 86
6.8 FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE CAMBIO TECNOLÓGICO ................................. 87
7. DESARROLLO DEL PROCEDIMIENTO .............................................................................. 88
7.1 FASES DE DESARROLLO DEL PROYECTO .................................................................... 88
7.2 DIAGNÓSTICO PRELIMINAR ............................................................................................ 89
7.2.1 Recopilación y revisión de los datos históricos ................................................................... 89
7.2.2 Diagnóstico del recorrido ..................................................................................................... 91
7.2.3 Diagnóstico del consumo de energía ................................................................................... 91
7.2.4 Mediciones de consumo y de variables de proceso ............................................................. 95
7.3 ELABORACIÓN DEL INFORME PRELIMINAR DE LA DEMANDA
ENERGÉTICA ............................................................................................................................. 97
7.3.1 Identificación de ineficiencias ............................................................................................. 98
7.4 ESTUDIO DETALLADO DE LAS SOLUCIONES DE AHORRO
OPERACIONALES Y DE MANTENIMIENTO ...................................................................... 103
7.4.1.Medidas tipo operacional ................................................................................................... 104
7.4.2 Medidas tipo mantenimiento.............................................................................................. 105
7.5 INDICADORES ................................................................................................................... 105
7.6 PROPUESTA DE SOLUCIONES DE AHORRO DE ENERGÍA POR MEDIDAS
DE CAMBIO TECNOLÓGICO ................................................................................................. 107
7.6.1 Aire acondicionado ............................................................................................................ 108
7.6.2 Selección de equipos potenciales ....................................................................................... 108
7.6.3 Evaluación económica de la inversión ............................................................................... 114
7.7 MATRIZ DE CAMBIO TECNOLÓGICO .......................................................................... 114
5
8. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 116
9. RECOMENDACIONES ......................................................................................................... 118
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 120
ANEXOS .................................................................................................................................... 126
6
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Túnel de proyección de demanda energía eléctrica en Colombia 2007 – 2022. ........... 15
Figura 2. Comportamiento de demanda energía eléctrica en Colombia 2008 – 2012. ................. 15
Figura 3. Energía Solar ................................................................................................................ 31
Figura 4. Represa de Itaípu ........................................................................................................... 32
Figura 5. Energía eólica en Argentina ......................................................................................... 34
Figura 6. Energía lumínica ............................................................................................................ 35
Figura 7. Nivel de Iluminación .................................................................................................... 37
Figura 8. Reflexión ....................................................................................................................... 38
Figura 9.Deslumbramiento ........................................................................................................... 39
Figura 10. Voltaje ......................................................................................................................... 42
Figura 11. Bombilla incandescente ............................................................................................... 43
Figura 12. Bombilla halógena ....................................................................................................... 44
Figura 13. Bombilla fluorescente compacta ................................................................................. 45
Figura 14. Bombilla fluorescente tubular ..................................................................................... 46
Figura 15. Iluminación LED ......................................................................................................... 47
Figura 16. Duración de las bombillas .......................................................................................... 49
Figura 17. Ahorro en la factura mensual ..................................................................................... 51
7
Figura 18. Ahorro en la factura mensual ...................................................................................... 52
Figura 19. Información del empaque ............................................................................................ 53
Figura 20. Recomendaciones para iluminar oficinas .................................................................... 56
Figura 21. Consumo de Energía, Desarrollo económico y emisiones de CO2. ........................... 70
Figura 22. Relación PIB y Coeficiente de Energía Mundial ........................................................ 71
Figura 23. Diagrama de flujo de la metodología .......................................................................... 88
Figura 24. Cronograma de actividades ......................................................................................... 89
Figura 25. Consumo de energía en KWh ...................................................................................... 90
Figura 26. Consumo de energía en Pesos ..................................................................................... 91
Figura 27. Técnico Verificando Estado de Lámparas ................................................................... 93
Figura 28. Técnico Verificando la cantidad de lúmenes............................................................... 94
Figura 29. Valoración oficinas ...................................................................................................... 94
Figura 30. Luxómetro Equipo de medición de lumex .................................................................. 95
Figura 31. Medición de lúmenes en oficinas de planeación ......................................................... 95
Figura 32. Plano Piso 9 Departamento de Planeación .................................................................. 96
Figura 33. Plano Piso 9 Dirección Gestión Comercial ................................................................. 97
Figura 34. Plano Piso 9 Dirección de Gestión Comercial – Equipos de Cómputo y Aire
Acondicionado ............................................................................................................................ 101
Figura 35. Plano Piso 9 Departamento de Planeación – Equipos de Cómputo y Aire
Acondicionado ............................................................................................................................ 102
8
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Consumo aire acondicionado .......................................................................................... 20
Tabla 2. Consumo anual per cápita de energía primaria (tep/persona y año). .............................. 33
Tabla 3. Comparación tipos de bombillas..................................................................................... 53
Tabla 4. Consumo de energía del edificio Boulevard del Río ..................................................... 90
Tabla 5. Descripción de luminarias por áreas noveno piso Boulevar ........................................... 92
Tabla 6. Descripción de aires acondicionados por áreas noveno piso Boulevar .......................... 92
Tabla 7. Descripción de otros equipos eléctricos por áreas noveno piso Boulevar ...................... 92
Tabla 8. Descripción de las ineficiencias del Piso 9 del Edificio Boulevard del Rio UENE-
EMCALI EICE ESP. .................................................................................................................. 103
Tabla 9. Indicadores Principales de Energía ............................................................................... 106
Tabla 10. Indicadores Secundarios de Energía ........................................................................... 107
Tabla 11. Cuadro comparativo de consumo en wats en cada área de fluorescentes a led para el
piso Noveno Del Edificio Boulevar ............................................................................................ 110
Tabla 12. Presupuesto ................................................................................................................. 114
Tabla13. Matriz de cambio tecnológico ...................................................................................... 114
Tabla 14. Recuperación de la inversión ...................................................................................... 115
9
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1. Guía para la implementación de la propuesta ............................................................. 126
10
INTRODUCCIÓN
En los últimos años el consumo de energía eléctrica se ha elevado a un ritmo superior al
crecimiento económico, ya que se suplen las necesidades de todo el sistema del aparato
producción del país, porque está relacionado con mayores niveles de vida y propósitos no
materializados, lo que lleva a reflexionar, sobre todo si se tiene en cuenta que en energía se gasta
una importante cantidad. Debido a este ritmo de crecimiento se deben tomar una serie de
acciones que impidan aumentar el índice físico del consumo energético, y para esto resulta
imprescindible eliminar todas las producciones y servicios que no están haciendo trabajo útil en
el horario de máxima demanda a fin de mitigar el desperdicio de energía eléctrica y tratar al
máximo de preservar los recursos energéticos del país.
Este trabajo tiene como objeto realizar un plan para implementar el uso eficiente de la energía
eléctrica en la Unidad Estratégica de Negocio de Energía de las Empresas Municipales de Cali -
EMCALI EICE ESP, Edificio Boulevard del Rio Piso 9, con el fin de minimizar las pérdidas de
energía y el desperdicio en el consumo de ésta, aplicando la Resolución 18-0919 del 1 de junio
de 2010 del Ministerio de Minas y Energía, en la cual adopta el Plan de Acción Indicativo 2010-
2015 para desarrollar el Programa de Uso Racional y Eficiente de la Energía y demás formas de
energías convencionales, PROURE.
Este plan aplica a programas o subprogramas de ahorro energético articulado a las
competencias ambientales que están ligadas intrínsecamente al consumo de energía. Lo cual
11
demanda una participación de manera conjunta de toda la organización desde la alta dirección
hasta sus empleados, para que participen de manera conjunta y sinérgica logrando optimizar los
recursos invertidos para alcanzar los objetivos propuestos.
Esta propuesta debe considerarse como una herramienta que contribuya al mejoramiento
ambiental de las instalaciones de la Unidad Estratégica de Negocio de Energía de las Empresas
Municipales de Cali - EMCALI EICE ESP y que permita la toma de las decisiones técnicas más
acertadas para mitigar, prevenir o controlar los impactos que puedan provocar, los altos
consumos de energía, desperdicio de energía y control en las mediciones sobre su entorno
inmediato.
Adicionalmente se pretende mostrar cómo el Plan de UREE contribuye a una racionalización
significativa de los gastos anuales que se tienen estimados en el presupuesto de funcionamiento,
ayudando con ello también a mitigar el impacto ambiental. Igualmente al aplicar este plan en las
Instalaciones de EMCALI Edificio boulevard del rio piso 9, se generará un grado de conciencia
en el personal, para así procurar su aplicación al interior de toda la organización.
12
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La preocupación de los gobiernos por el deterioro ambiental, llevó a realizar la Conferencia
de Estocolmo en 1972 y como resultado de esta la declaración sobre el medio ambiente humano
que dio origen a 26 principios, que han servido como base para la construcción de tratados
internacionales y legislaciones ambientales a nivel nacional para muchos países (Naciones
Unidas, 1972).
Por otra parte desde el convenio donde se constituyó La Organización Latinoamericana de
Energía de Lima en noviembre de 1973 y pasando por la declaración de San José en julio de
1979 y de acuerdo con el Programa Latinoamericano de Cooperación Energética (PLACE), en
noviembre de 1981, los ministros de los estados miembros del Órgano de Divulgación Técnica
de la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE) han insistido en la necesidad de
racionalizar la producción y el consumo de energía.
Debido a la problemática ambiental en Argentina, luego de la crisis económica del 2002, se
creó la Dirección Nacional de Promoción y ésta desarrolló el Programa de Incremento de la
Eficiencia Energética y Productiva (PIEEP) en las PYMES, este programa tuvo como objetivo
primordial mejorar las condiciones de competitividad de la pequeña y mediana empresa
argentina, promoviendo la implantación de la gestión energética, productiva y ambiental en las
plantas industriales y empresas de servicios del sector PYME. Para el año 2008 se desarrolló un
plan de eficiencia energética en el ámbito provincial, municipal y local, mediante la resolución
13
SE núm. 7/2008 del 23 de enero de 2008, el cual tiene por objeto la optimización del uso de la
energía eléctrica en alumbrado público, semaforización y edificios públicos, principalmente en el
ámbito municipal (CEPAL, 2008).
En Brasil, en 1984, comenzaron las acciones del programa de etiquetaje brasileño (programa
brasileiro, PBE), coordinado por el Instituto Nacional de Metrología, Estandarización y la
Calidad Industrial - INMETRO; dirigido a la evaluación del funcionamiento de equipos de
energía e información a los consumidores, etiquetando una amplia gama de modelos de equipos,
que incluyen electrodomésticos, motores eléctricos, estufas y calentadores de gas de agua, así
como colectores solares.
Más tarde, después de que las crisis de petróleo fueron superadas, la coyuntura del sector
eléctrico se complicó, conduciendo a la creación en 1985, del programa nacional de
conservación de electricidad (PROCEL), un programa del ministerio de minas y energía
coordinado por ELECTROBRAS. Como un complemento relevante a la conservación de
electricidad y manejado por la agencia de electricidad nacional (ANAEEL) – definido por la ley
núm. 9.991/2000, se creó el programa para la Eficiencia energética (el PEE), el cual direcciona el
uso de la parte de los ingresos de las “utilities” eléctricas (wirecharge) a la eficiencia energética,
proporcionando un presupuesto significativo a estas actividades (CEPAL, 2008, p.43).
En Chile, las iniciativas formales de EE datan desde la creación del Programa País de
Eficiencia Energética (PPEE) en el año 2005, que, a pesar de su corto período de actividad, ha
logrado implantar el uso eficiente de la energía como un medio esencial en el diseño e
14
incorporación de políticas públicas en energía que velen por un desarrollo equilibrado, eficiente
y sustentable del sector. El rol de la eficiencia energética en el país, está orientado a incrementar
el aprovechamiento de los recursos energéticos y las tecnologías disponibles de forma más
efectiva, permitiendo así un desacoplamiento entre el crecimiento de la demanda energética con
el crecimiento económico del país, como se puede apreciar desde hace más de una década en los
países desarrollados. La eficiencia energética juega un rol fundamental en el desarrollo del sector
energético nacional. La aplicación de políticas de eficiencia energética permite disminuir de
forma considerable el crecimiento de la demanda energética sin perjudicar el desarrollo industrial
y económico en el largo plazo (AETS Sudamérica S.A. y ECONOLER, 2010).
En Colombia el crecimiento en la demanda de energía eléctrica, como se ilustra en la figura 1,
debido principalmente al incremento de la población, al estado de desarrollo tecnológico y a las
costumbres culturales de uso, promueven revaluar las formas del uso de la energía, para
considerar la posibilidad de que sea sostenible en el largo plazo como se ve en la figura 2. El
gráfico muestra como la demanda de energía ha crecido año tras año relacionada directamente
con el crecimiento económico. Este comportamiento de la demanda de energía ha tenido una
variación en los años 2008 a 2011 y el comportamiento mensual del 2012 ha sido uno de los que
ha tenido mayor crecimiento debido a la demanda mensual que ahí se generó (UPME, 2007).
La figura 2 presenta la demanda de energía eléctrica en Colombia en 2012, la cual alcanzó los
59,370.1 GWh, con un crecimiento del 3.8% con relación al año 2011, convirtiéndose en el
mayor crecimiento de los últimos cinco años. Este 3.8% se debió al incremento del 6.8% de la
demanda no regulada (industria y comercio) y en particular a la actividad de explotación de
minas y canteras que debido a la recuperación del consumo de energía de la mina Cerromatoso
15
por el mantenimiento en 2011 y el auge en el país del sector minero creció el 20.6%.
Figura 1. Túnel de proyección de demanda energía eléctrica en Colombia 2007 – 2022.
Fuente: UPME. (Julio 2007). Proyección de demanda de energía y potencia.
Figura 2. Comportamiento de demanda energía eléctrica en Colombia 2008 – 2012.
16
Fuente: UPME. (Julio 2007). Proyección de demanda de energía y potencia.
Entre tanto en el 2012 la demanda de energía del mercado regulado (consumo residencial y
pequeños negocios) creció el 2.3% (Mundo Eléctrico, 2012).
Por otro lado la energía hidráulica forma parte de las energías renovables (no se agotan con su
uso). Cuando su explotación se lleva a cabo de manera directa, sin la construcción de represas o
alterar el curso del agua, puede enmarcarse dentro de las energías verdes, ya que su impacto
ambiental en casi nulo. Pero en la actualidad, existe una gran industria asociada a la energía
hidráulica a partir de la construcción de represas con centrales hidroeléctricas capaces de
producir electricidad. Estas centrales producen importantes consecuencias ecológicas, como la
inundación de grandes extensiones de terreno (hasta pueblos enteros) y la alteración o
destrucción de los ecosistemas acuáticos como fue el caso de la central hidroeléctrica de
Anchicayá y Calima-Darién. Por eso, en este caso, no puede decirse que la energía hidráulica sea
amistosa con el medio ambiente. Por estas características de la demanda del consumo de energía
el Ministerio de Minas y Energía y la preocupación del impacto ambiental que esta genera
estableció la Resolución 18-0919del 1 de junio de 2010, el cual adopta el Plan de Acción
Indicativo 2010-2015 para desarrollar el Programa de Uso Racional y Eficiente de la Energía y
demás formas de energía convencionales, PROURE. De acuerdo al artículo 3º de dicha
resolución establece como objetivos específicos lo siguientes:
- Consolidar una cultura para el manejo sostenible y eficiente de los recursos naturales a lo
largo de la cadena energética.
17
- Construir las condiciones económicas, técnicas, regulatorias y de información para impulsar
un mercado de bienes y servicios energéticos eficientes en Colombia (Indicador con el valor de
la factura (Actual – Anterior/Anterior)), Indicador luminaria para condiciones laborales (OIT,
Salud Ocupacional), Indicador de obsolescencia (10 años, 12% depreciación).
- Fortalecer las instituciones e impulsar la iniciativa empresarial de carácter privado, mixto o
de capital social para el desarrollo de subprogramas y proyectos que hacen para del PROURE.
- Facilitar la aplicación de las normas relacionadas con incentivos, incluyendo los tributarios,
que permitan impulsar el desarrollo de subprogramas y proyectos que hacen parte del PROURE.
En el artículo 4º, define los siguientes subprogramas estratégicos de carácter transversal
- Fortalecimiento institucional.
- Educación y fortalecimiento de capacidades de investigación, desarrollo tecnológico e
innovación I + D + i y gestión del conocimiento.
- Estrategia financiera e impulso al mercado.
- Protección al consumidor y derecho a la información.
- Gestión y seguimiento de metas e indicadores.
18
- Promoción del uso de fuentes no convencionales de energía.
En el artículo 5º, define como subprogramas prioritarios en el sector público lo siguientes:
1. Difusión, promoción y aplicación de tecnologías y buenas prácticas en sistemas de
iluminación, refrigeración y aire acondicionado.(Desarrollo de plegables, Vídeos, Internet).
2. Diseño, construcción, reconversión energética y uso eficiente y sostenible de edificaciones.
3. Caracterización, gestión de indicadores y asistencia técnica.
4. Actualización o reconversión tecnológica del alumbrado público.
En el artículo 6º, dice: “adoptar como referente inicial las siguientes metas de eficiencia
energética del Plan de Acción Indicativo 2015 visión al 2019 del Programa de Uso Racional y
Eficiente de la Energía y demás formas de energía no convencionales, PROURE”
Como metas de ahorro de energía eléctrica en el sector público a 2015 se definen 2,66% y
potencial de ahorro de 4,4% estimado por la Unidad de Planeación Minero Energética- UPME
(2010).
El programa de Uso Racional y Eficiente de Energía - UREE se orienta fundamentalmente a
19
la disminución de la intensidad energética, al mejoramiento de la eficiencia energética de los
sectores de consumo y la promoción de las fuentes no convencionales de energía, en función de
la identificación de los potenciales y la definición de metas por ahorro energético y participación
de las fuentes y tecnologías no convencionales en la canasta energética del país. Adicionalmente
la disponibilidad de los recursos energéticos y el comportamiento de la demanda y su relación
con la productividad de los sectores estratégicos, la intensidad energética, la calidad de vida de la
ciudadanía y la disminución de los gases de efecto invernadero han ayudado al crecimiento
energético en la región.
Las Empresas Municipales de Cali - EMCALI como entidad comercializadora de energía
eléctrica en poco ha aportado a la aplicación de esos subprogramas prioritarios en los edificios de
EMCALI; no ha realizado acciones para aplicar los programas enmarcados en la resolución del
PROURE como son capacitación y sensibilización al personal, comunicación e información por
medio de mensajes por correo electrónico, publicidad en carteleras en las instalaciones como
tampoco se cuenta actualmente con un sistema de información que permita tener unos datos
confiables de los equipos eléctricos y electrónicos y su consumo energético y las necesidades de
cada área. En estos edificios de EMCALI, adicional a las causales mencionadas anteriormente se
suman otras variables vitales para el consumo energético como una deficiente distribución de
luminarias, aires acondicionados obsoletos, que están provocando un uso ineficiente de energía
eléctrica. Actualmente en el piso 9º del edificio Boulevard del Rio hay 63 lámparas que tienen
230 tubos fluorescente T8 de 40 Vatios consumo total de 9.680 Vatios.
De acuerdo al artículo 3º, punto 2 de la resolución PROURE en donde se deben tener en
20
cuenta las condiciones técnicas y regulatorias, se hace necesario revisar las condiciones
laborales de iluminación que se encuentran en el capítulo 3º “Iluminación” de la resolución 2400
de 1979 del Ministerio de Trabajo y Seguridad Social, ya que EMCALI no cuenta con un
apropiado sistema de iluminación debido a la obsolescencia de la lámparas luminarias.
Igualmente los equipos de aire acondicionado ya cumplieron su vida útil y, actualmente el piso
9º del edificio Boulevard del Rio cuenta con cuatro unidades de aire acondicionado con cinco
toneladas de refrigeración cada una que equivalen a 60.000 BTU c/u. De acuerdo con las NIC –
Normas Internacionales de Contabilidad, a los activos fijos como la maquinaria y equipos se les
establece su vida útil de 10 años con una depreciación del 10%, aunque la vida efectiva sea
mayor por el buen uso, mantenimiento y actualización que se le hagan a estos activos. Los aires
acondicionados de EMCALI tienen actualmente más de 10 años, aunque se les realiza un
mantenimiento adecuado el consumo en vatios de acuerdo al cuadro siguiente es de 11.250
vatios c/u, ya que 1 tonelada de refrigeración equivale a 12.000 BTU.
Tabla 1. Consumo aire acondicionado
Aire Acondicionado Consumo En Vatios
12.000 BTU 2250
10.000 BTU 1800
9.000 BTU 1500
5.000 BTU 1000
3.000 BTU 750
Fuente: Zunuba. (2014). [en línea], disponible en: http://zunuba.com/consumption_sp.html,
recuperado: el 4 de noviembre, 2013.
21
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo establecer un plan de aplicación para el Uso Racional de Energía Eléctrica-UREE
bajo el marco del plan PROURE, en las instalaciones de la Unidad Estratégica de Negocio de
Energía de EMCALI EICE ESP, ubicado en el piso 9 del edificio Boulevard del Rio?
22
3. JUSTIFICACIÓN
Actualmente el uso de la energía eléctrica es fundamental para realizar gran parte de las
actividades; gracias a ella se obtiene una mejor calidad de vida. Con tan solo oprimir un botón se
obtiene luz, calor, frío, imagen o sonido. Su uso es indispensable y difícilmente se piensa acerca
de su importancia y de los beneficios al utilizarla eficientemente. El ahorro de energía eléctrica
es un elemento fundamental para el aprovechamiento de los recursos energéticos. Ahorrar
equivale a disminuir el consumo de combustibles en la generación de electricidad evitando
también la emisión de gases contaminantes hacia la atmósfera.
El Uso Racional y Eficiente de Energía (UREE) es un instrumento que permite lograr la
conservación y el ahorro de la energía e implícitamente la conservación del medio ambiente.
Según la Unidad de Planeación Minero Energética – UPME (2014), el UREE, consiste en:
- Satisfacer los requerimientos energéticos de la sociedad al menor costo económico y
energético posible.
- Energizar actividades de baja productividad o que requieren de energía para realizarse.
- Sustituir fuentes energéticas en función de sus costos sociales relativos, y
23
- Concebir políticas de largo aliento en oposición a programas de emergencia y coyunturales.
En cuanto al crecimiento de la demanda interna de energía en Colombia, tiene una incidencia
directa sobre los recursos naturales, es allí donde el UREE podría convertirse en una opción para
el ahorro tanto de energía como de su inversión.
En Colombia el consumo de energía eléctrica ha aumentado. De acuerdo con un estudio de la
empresa XM, filial de la estatal Interconexión Eléctrica S.A (ISA), entre julio de 2011 y junio de
2012 la demanda de energía eléctrica creció 3,1%, mientras que en los primeros seis meses de
2012 registró un crecimiento de 2,7 %.
En términos generales puede afirmarse que en la mayoría de las instalaciones eléctricas se
desperdicia alrededor de un 10% o más de la electricidad que se adquiere a las empresas
eléctricas debido a utilización inadecuada de los equipos y sistemas de distribución de la
electricidad.
Un ejemplo de que el URE en Colombia ha logrado reducciones significativas de energía y
costos en industrias de producción de alimentos, se observó en la planta procesadora de pollo
Acondesa, con la realización de algunos estudios de eficiencia energética se logró establecer los
índices de las metas de reducción de pérdidas y los gráficos de control, que posteriormente
permitieron conocer el impacto de las medidas tomadas en los consumos de la planta. Con este
análisis se evaluó también cualitativamente la optimización del consumo energético de la
empresa y propuso herramientas a la gerencia para mejorar su capacidad técnico - administrativa
y producir los cambios de hábitos del uso final de la energía requeridos. Con estos estudios y la
24
realización del diagnóstico energético en Acondesa, se logró ahorros significativos que en total
sumaron $493.883.589/año.
Igualmente se observa que la gestión energética está pasando de ser un concepto, para
convertirse en una tecnología utilizada para reducir los costos de producción, como fue la
utilizada en el Hotel Puerta del Sol – Barranquilla, donde la implementación de un sistema de
administración energética garantizó el auto desarrollo de la cultura que hace permanente la
gestión por el uso racional de la energía, con capacitaciones realizadas a todos los empleados
sobre su incidencia en el consumo energético y las herramientas implementadas permitieron
evaluar cuantitativamente el impacto de los mismos sobre las variables de control de consumos.
Además de la reducción producida en los consumos de energía eléctrica y gas en el Hotel
quedó con la capacidad técnica y la infraestructura organizativa que permite medir el desempeño
de la eficiencia energética y el impacto de la implementación de las medidas pendientes por
aplicar así como de la actividad del mantenimiento de los equipos altamente consumidores de
energía.
Este ahorro está estructurado para la optimización de los recursos ambientales utilizados en la
generación de energía eléctrica tales como recursos hídricos, y todas aquellas especies que allí
residen tanto de flora como fauna. Sumado a ello el impacto del cambio climático en es
devastador ya que ha reducido notablemente tanto los niveles como caudales de los ríos, creando
incluso racionamiento de energía en algunas regiones que tiene una demanda elevada de esta.
Además permitiría implementar una mejora en la gestión de la demanda energética con procesos
25
eficientes, ya sea mediante la implementación de programas de sustitución, desplazamiento de
carga de horas pico a no pico, con programas de cambio de hábitos y con la interrupción
programada de toda la carga; todo esto sin que se vea afectado la calidad de vida de los empleado
o servicios prestados.
En consecuencia, el problema no es la cantidad de energía empleada sino la forma más
económica de asegurar la calidad energética y ambiental de los espacios de trabajo, tales como:
iluminar adecuadamente las áreas productivas, de tránsito, y la utilización de equipos y máquinas
eficientes energéticamente.
En la Unidad Estratégica de Negocio de Energía (UENE), de las Empresas Municipales de
Cali EMCALI, actualmente no se ha implementado una política para la realización del UREE,
aun cuando la Ley 697 de 2001 declaró esté como un asunto de interés social, público y de
conveniencia nacional, y que la resolución No. 18-0919 del 01 de junio de 2010 del Ministerio
de Minas y Energía adopta el Plan de Acción Indicativo 2010 – 2015 para desarrollar el
programa de UREE y demás formas de energía no Convencionales, la cual se encuentra en
vigencia. Por cuanto se requiere el análisis de la situación actual en donde se realice el
diagnóstico de las luminarias que se están utilizando y los equipos de aire acondicionado, puesto
que ya se encuentran obsoletos y tienen mayor consumo de energía.
En un estudio realizado a la UENE llamado “Proyecto UREE en las plantas de energía”, en
julio del 2011 por la Dirección Gestión de Energía, el análisis sobre el consumo de energía,
muestra algunas falencias en la infraestructura eléctrica de las edificaciones de la UENE de
26
EMCALI, tales como plantas sub-dimensionadas y otras sobredimensionadas y edificaciones que
no cuentan con una adecuada iluminación para las actividades que se realizan, no cuenta con
luminarias ahorradoras generando altos consumos de energía, igualmente en algunas áreas con
exceso de aires acondicionados y plantas de energía obsoletas lo que hace que el consumo de
ACPM sea mayor.
Estos resultados revelan que es necesario aplicar los programas del UREE a las edificaciones
de la UENE y evidencia la importancia de diseñar un plan de aplicación del programa UREE ya
que conllevaría a mayores beneficios para mitigar el impacto ambiental e igualmente disminuir
los gastos en servicios públicos y con ello poder implementar en cualquiera de las instalaciones
de EMCALI el plan del UREE.
Uno de los mayores retos para la UENE, debe ser establecer y desarrollar políticas tendientes
a fomentar el UREE e identificar el más alto potencial de ahorro energético posible, para así
implementarlo a nivel de toda EMCALI.
Por lo anterior, este plan debe considerarse como una herramienta que contribuya a la
minimización de costos derivado del consumo energético en las instalaciones de la Unidad
Estratégica de Negocio de Energía de las Empresas Municipales de Cali - EMCALI EICE ESP y
que permita la toma de las decisiones técnicas más acertadas para mitigar y prevenir el
desperdicio de Energía a través del desarrollo de herramientas de seguimiento y medición que
evalúen los sistemas energéticos dentro de las instalaciones, y de esta forma estimar los
beneficios económicos y ambientales a alcanzar. Adicionalmente se pretende mostrar como el
27
UREE contribuye a cumplir con la meta establecida para el 2015 en el PROURE del 2.66% al
igual que la disminución de gastos de funcionamiento que se tienen estimados.
Los escenarios planteados en esta propuesta estarán partiendo de los objetivos en la política de
calidad de la Empresa de Servicios Públicos más importante del suroccidente colombiano, que
esboza lo siguiente:
…EMCALI EICE ESP se compromete con la prestación de servicios públicos domiciliarios con sus
actividades complementarias e inherentes y servicios de valor agregado, en forma efectiva, continua y
oportuna, cumpliendo con la normatividad vigente, mediante la promoción del desarrollo integral del
talento humano, la modernización tecnológica y el mejoramiento de los procesos, consolidando una
cultura orientada al cliente, que permita obtener la rentabilidad económica y social requerida, para
asegurar su sostenibilidad en el largo plazo (EMCALI, Norma Técnica de Calidad, 2012).
Lo que conlleva a complementar que se va a obtener un beneficio económico fundamentado
en la articulación de un programa.
La utilización de la energía abarca la situación real de la calidad y eficiencia de aparatos
eléctricos, al cual le hace falta control, porque el cumplimento de las normas no es generalizado
y gran parte de los aparatos eléctricos que se comercializan en el país no cuentan con una
etiqueta de eficiencia energética, a pesar de la reglamentación asociada a algunos equipos. En
parte este problema puede ser producto de la falta de un adecuado control respecto al
cumplimiento de la normatividad existente.
Igualmente la obligación de informar a los usuarios sobre UREE, es un compromiso de la
actividad de comercialización de energía eléctrica, proveer de información a través de cualquier
28
medio, sea verbal o escrito sobre estos tres aspectos:
- Forma de usar en forma eficiente la electricidad.
- Fuentes en las cuales puede encontrar información sobre UREE.
- Las reglamentaciones de la CREG sobre el UREE. En mayor parte de los casos estos se
realiza mediante mensajes que se incluyen en la factura al usuario final.
29
4. OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar plan de aplicación para el Uso Eficiente y Racional de la Energía Eléctrica-UREE
bajo el marco del plan PROURE, en las instalaciones de la Unidad Estratégica de Negocio de
Energía de EMCALI EICE ESP, ubicado en el piso 9 del edificio Boulevard del Rio.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Realizar un diagnóstico sobre el consumo de energía eléctrica en las oficinas del Boulevard
del Rio piso 9.
- Definir indicadores para evaluar el proyecto.
- Definir tecnologías eficientes a aplicar en sistemas de iluminación y aire acondicionado que
permitan el uso racional de energía.
- Evaluar la viabilidad de los beneficios económicos que se generarían con la implementación
de la metodología.
30
5. MARCO DE REFERENCIA
5.1 MARCO CONCEPTUAL
5.1.1 UREE
Es uso racional y eficiente de la energía - esto significa aprovechar al máximo la energía, sin
sacrificio de la calidad de vida que nos brindan los servicios que recibimos de ella. UREE es
una alternativa para eliminar la inadecuada utilización y desperdicio de los recursos Energéticos,
sin disminuir la calidad de vida de los individuos. El UREE nos permite maximizar la
productividad, eficiencia, eficacia y la competitividad de nuestras empresas, mejorando la
calidad del medio ambiente (UPME, 2007).
5.1.2 Energía
Es la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo. La materia posee energía como
resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.
La radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y por tanto de su
longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de
la materia cuando emite radicación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía
cinética mientras que la relacionada con la posición es energía potencial (UPME, 2010).
Para realizar cualquier labor como encender una lavadora, un televisor o una bombilla, se usa
energía eléctrica. La energía eléctrica que se utiliza se mide en kilovatios-hora el cual se
31
simboliza Kw/h.
5.1.3 Energía luminosa (o radiante).
Procedente del sol se encuentra en la base de casi todas las formas de energía actualmente
disponibles: la madera, los alimentos proceden directamente de la energía solar; los combustibles
fósiles corresponden a un almacenamiento de energía de duración muy largas, cuya fuente es
igualmente el sol: se trata de productos de transformación de organismos que vivieron hace
millones de años para llegar al petróleo, el gas o el carbón (Universidad de Córdoba, 2010).
Figura 3. Energía Solar
Fuente: Tipos de energía. (2012). [en línea], disponible en: http://tiposdeenergia.info/articulos-
generales-sobre-energia/, recuperado: 4 de noviembre de 2013.
5.1.4 La energía hidráulica
La fuerza hidráulica es otra forma de energía muy antigua, y fue empleada desde hace ya
32
muchos años en la molienda de granos, para mover sierras de cortar madera y para bombear agua
(Fournier, 2003).
Es aquella que se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la
corriente de los ríos, saltos de agua o mareas, es un tipo de energía verde. La energía potencial
del agua retenida en lagos de montaña (naturales y artificiales) se utiliza de forma de energía
hidráulica para producir, después de su conversión en energía mecánica, en turbinas llamadas
hidráulicas, energía eléctrica (alternadores) (ONI, 2007).
La hidráulica, del latín hydraulĭcus, hace referencia a aquello que se mueve por medio de
fluidos. El concepto se utiliza, en general, para nombrar al arte de contener, conducir y elevar el
agua.
Figura 4. Represa de Itaípu
Fuente: Hydro Power. (2014). [en línea], disponible en: http://www.alternative-energy-
news.info/technology/hydro/, recuperado: 2 de diciembre de 2013.
33
Estas definiciones permiten referirse a la energía hidráulica, el tipo de energía que se produce
por el movimiento del agua. También conocida como energía hídrica, se obtiene a partir del
aprovechamiento de la energía cinética y potencial de las corrientes, las mareas o los saltos de
agua.
5.1.5 Energía eólica
Actualmente la energía eólica ha demostrado su viabilidad técnica y económica, siendo una
tecnología madura. Varias razones hacen de la eólica una de las energías renovables con gran
desarrollo en los últimos años. Entre ellas cabe citar:
La necesidad de fuentes alternativas a los combustibles, para reducir el uso de recursos no
renovables por la gran demanda energética debido al aumento de la población y del consumo de
energía primaria per cápita para diversas regiones.
Tabla 2. Consumo anual per cápita de energía primaria (tep/persona y año).
Norteamérica Europa Países
desarrollados
Países en
desarrollo
Mundial
7,84 3,7 4,62 0,91 1,67
Población mundial a finales de la década del 2000: 6.670 millones
Nota: 1 tep: tonelada equivalente de petróleo
Fuente: Villarubia López, M. (2012). Ingeniería de la Energía Eólica. Marcombo S.A.
La diversificación de suministros energéticos y el aumento del grado de autoabastecimiento
energético para mayor independencia energética.
34
La reducción del impacto ambiental por disminución de la emisión de gases (efecto
invernadero, acidificación de la atmosfera, destrucción de la capa de ozono, etc.) y la reducción
de residuos sólidos y líquidos (Villarubio, 2012).
Figura 5. Energía eólica en Argentina
Fuente: Briceño, S. (2014). Científicos encuentran maneras de recuperar el calor residual y
contribuir y a la sostenibilidad energética. [en línea], disponible en:
http://blog.sustpro.com/category/energy/
5.1.6 Energía lumínica
Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa (puede ser una lámpara) en la unidad de
tiempo (segundo). La unidad de medida del flujo luminoso es el “Lumen”. Prácticamente, si se
considera que la fuente de iluminación es una lámpara, una parte del flujo la absorbe el propio
aparato de iluminación, también se debe hacer notar que el flujo luminoso no se distribuye en
forma uniforme en todas direcciones y que disminuye si sobre la lámpara se deposita polvo y
otras substancias (Soto, 1996).
35
Figura 6. Energía lumínica
Fuente: Tipos de energía. [en línea], disponible en: http://tiposdeenergia.info/tipos-de-energia,
recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.7 Impacto ambiental
El ahorro de energía no sólo representa ahorro de dinero. La producción de esa energía
requiere, en el caso de una termoeléctrica, quemar combustible. Igualmente consideramos es
aquella alteración de la línea de base como consecuencia de la acción antrópica o de eventos de
tipo natural.
Las acciones del hombre sobre el medio ambiente en orden a conseguir determinadas
finalidades provocarán siempre efectos colaterales sobre el medio natural o social en el cual
actúan. Aunque bien los efectos que se persigan sean positivos, al menos para quien protagoniza
la actuación en cuestión, los efectos pueden resultar positivos también, pero también pueden
tener una consecuencia altamente negativa.
Existe una amplia gama de preocupaciones a nivel ambiental, las cuales mayormente
provienen de la forma de energía, petróleo o gas natural y que es utilizada en varios países.
36
Otro impacto que también se inscribe dentro de la explotación de los recursos energéticos es
la contaminación acústica, porque el ruido producido por la industria puede disminuir
considerablemente la capacidad auditiva y afectar severamente al sistema circulatorio.
En tanto, por el efecto en el tiempo que tenga un impacto ambiental puede ser clasificado en
cuatro grupos: irreversible (su trascendencia es de tal magnitud que no puede ser revertido a su
línea de base original), temporal (su magnitud no genera mayores consecuencias y permite al
medio recuperarse a su línea de base en el corto plazo), reversible (el medio se recupera a corto,
largo o mediano plazo) y persistente (las acciones contra el medio ambiente resultan de
influencia a largo plazo) (UPME, 2007).
5.1.8 Luz emitida
Es la totalidad de la luz producida por una bombilla o fuente de luz. Un salón tiene un
aspecto más luminoso cuando colocamos una bombilla de poca emisión. La luz emitida se mide
en lúmenes cuyo símbolo es lm. (UPME, 2007).
5.1.9 Nivel de iluminación
La luz que emite una bombilla finalmente incide en una superficie. Por ejemplo, en el
escritorio donde está la revista que leemos. El nivel de iluminación es la cantidad de luz por
unidad de superficie. Debemos ajustar el nivel de iluminación en un espacio dependiendo del
trabajo que realizamos en él. Cuando estamos estudiando, es importante que la cantidad de luz
sea suficiente para poder leer confortablemente. Si el nivel de iluminación es muy alto, se
produce un efecto de deslumbramiento dificultando la lectura. Si el nivel de iluminación es bajo,
37
hacemos nuestra labor con esfuerzo, incomodidad y deterioro visual. El nivel de iluminación se
mide en luxes (UPME, 2007).
Figura 7. Nivel de Iluminación
Fuente: UPME. (2014. [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013
5.1.10 Lux
Son lumens por metro cuadrado, por lo que quienes estén familiarizados con el manejo de
unidades verán que puede hacerse alguna simplificación, ya que por metro cuadrado por lux es
por metro cuadrado por (lumens por metro cuadrado), lo que se reduce a por lumen. La notación
estándar Wm-2
(10 nm)-1
lm-2
m2 pasa a ser W 10 nm
-1 1m
-1. (Thomson, 1998).
5.1.11 Distribución de luz
Para lograr un nivel de iluminación adecuado en un recinto amplio se deben utilizar varias
bombillas. No todas las bombillas iluminan en todas las direcciones ni lo hacen con la misma
intensidad. Esto hace que dentro de un mismo ambiente puedan existir unos lugares oscuros y
otros bien iluminados.
Existen dos criterios generales para lograr una buena iluminación en un ambiente: el primero,
38
que se cuente con un nivel de iluminación adecuado y el segundo, que el nivel de iluminación
sea uniforme en todo lugar. Debemos repartir la iluminación de las bombillas para obtener una
ambiente homogéneo y sin grandes contrastes de luz, puesto que un gran contraste produce
cansancio visual. Seguramente, no deseamos que nuestra casa u oficina parezca una obra de
teatro en el cual la distribución de luz resalta sólo algunos objetos (UPME, 2007).
5.1.12 Reflexión
Cuando la luz emitida por una bombilla incide sobre las paredes del ambiente que
iluminamos, una parte de la luz se refleja aportando en la iluminación general. La cantidad de
luz reflejada depende de la superficie; por ejemplo, una pared lisa reflejará mejor la luz que una
pared rústica. Las paredes claras reflejarán más la luz que las paredes oscuras y por esta razón
producen una mejor distribución de la luz en el espacio que rodean (UPME, 2007).
Figura 8. Reflexión
Fuente: UPME. (2014. [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013
5.1.13 Deslumbramiento
El deslumbramiento ocurre cuando en el campo se observa objeto con una intensidad superior
al conjunto en el cual se encuentra. En este caso sólo se percibe un objeto de mayor intensidad
39
sin poder distinguir bien los demás elementos. Para evitar este problema de deslumbramiento se
pueden hacer varias cosas:
- Colocar las bombillas fuera del ángulo de visión.
- Usar luminarias o cubiertas adecuadas que difundan la luz o eviten la observación directa de
la fuente luminosa.
El deslumbramiento es el fenómeno de perturbación, problemas o molestias en la percepción
visual, debido a que la luminancia de un objeto o grupo de estos es significativamente mayor que
la de su entorno. El más típico ejemplo es lo que se experimenta cuando manejan de noche, un
automóvil en sentido contrario viene con las luces largas o altas, y molesta cuesta ver con
claridad el resto del campo visual, vemos un velo o sencillamente vemos borroso. La luminancia
se define como la relación que existe entre la intensidad luminosa, y la superficie aparente que ve
el ojo humano, algo así como la superficie proyectada.
Figura 9. Deslumbramiento
Fuente: UPME. (2014. [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de
2013.
40
Existe el deslumbramiento psicológico, fenómeno subjetivo producto de una desproporción en
la luminancia para el individuo y el campo visual, y aquel de naturaleza fisiológica, en donde
objetivamente se produce una reducción en la percepción.
Una fuente directa o indirecta (por ejemplo reflejada) puede ocasionar el deslumbramiento.
5.1.14 Temperatura de calor de las bombillas
Dependiendo de la tecnología de fabricación cada bombilla genera un tono de luz diferente
que se puede clasificar en uno de tres grupos: cálido, frío o blanco. A estas características se le
denomina temperatura de color, la cual no tiene relación con el calor producido por la lámpara,
sino con el tono del calor que le da al ambiente. Un ambiente iluminado con un todo de luz
blanco-rojizo se percibirá cálido y abrigador, mientras con un tono de luz blanco-azulado se
percibirá como frio. La temperatura de color de una bombilla se mide en grados Kelvin (se
simboliza K); un valor más alto implica una bombilla con tono de luz más frío.
CO2: Dióxido de carbono (Vergara, 2009).
NOx: Óxido de nitrógeno (Guía metodológica para la estimación de emisiones vehiculares en
ciudades, 2009, p.69, Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales de México).
SOx: Óxidos de azufre (Refinería Balboa, 2010, p.74).
5.1.15 Tensión
La tensión (también llamada voltaje) es una de las propiedades de la energía eléctrica. Que se
puede cambiar con el fin de transferir electricidad desde su punto de producción hasta el usuario
final. La tensión eléctrica se mide en voltios (se escribe V) y el nivel de tensión residencial en
41
Colombia es 120 V. Es importante fijarnos que las bombillas que se compran sobre todo las
importadas que estén fabricadas para que funcionen a este valor de tensión.
5.1.16 El voltaje
Es la magnitud física que, en un circuito eléctrico impulsa a los electrones a lo largo de un
conductor. Es decir, conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia. Voltaje y voltio
son términos en homenaje a Alessandro Volta, que en 1800 inventara la pila voltaica y la primera
batería química.
El voltaje es un sinónimo de tensión y de diferencia de potencial. En otras palabras, el voltaje
es el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula para que ésta
se mueva de un lugar a otro. En el Sistema Internacional de Unidades, dicha diferencia de
potencial se mide en voltios (V), y esto determina la categorización en “bajo” o “alto voltaje”.
Un voltio es la unidad de potencial eléctrico, fuerza electromotriz y voltaje. Algunos voltajes
comunes son el de una neurona (75 mV), una batería o pila no recargable alcalina (1,5 V), una
recargable de litio (3,75 V), un sistema eléctrico de automóvil (12 V), la electricidad en una
vivienda (230 en Europa, Asia y África, 120 en Norteamérica y 220 algunos países de
Sudamérica), el riel de un tren (600 a 700 V), una red de transporte de electricidad de alto voltaje
(110 kV) y un relámpago(100 MV).
El término “alto voltaje” caracteriza circuitos eléctricos en los cuales el nivel de voltaje usado
requiere medidas de aislamiento y seguridad. Esto ocurre, por ejemplo, en sistemas eléctricos de
alto nivel, en salas de rayos X, y en otros ámbitos de la ciencia y la investigación física. La
42
definición de “alto voltaje” depende de las circunstancias, pero se consideran para determinarlo
la posibilidad de que el circuito produzca un “chispazo” eléctrico en el aire, o bien, que el
contacto o proximidad al circuito provoque un shock eléctrico. Un shock eléctrico de magnitud
aplicado a un ser humano u otros seres vivos puede producir una fibrilación cardíaca letal. Por
ejemplo, el golpe de un relámpago en caso de tormenta sobre una persona a menudo es causa de
muerte (definición ABC, 2014).
Figura 10. Voltaje
Fuente: Slfisica902. [en línea], disponible en: http://slfisica902.webnode.es/news/voltaje/,
recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.17 Tipos de bombillas
5.1.17.1 Bombilla incandescente
Una lámpara incandescente es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por
efecto Joule de un filamento metálico, en la actualidad wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco,
mediante el paso de corriente eléctrica. Con la tecnología existente, actualmente se consideran
poco eficientes ya que el 95% de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 5%
restante en luz.
43
Permite percibir los colores de manera bastante fiel y emite un color de luz cálido en el
ambiente. Se encuentra instantáneamente y dispersa uniformemente la luz. Por otra parte,
consume gran cantidad de energía y genera mucho calor.
La bombilla tiene tres acabados: claro, esmerilado y de color. El claro o transparente tiene la
luz más brillante de todas, pero puede deslumbrar. El esmerilado y el blanco se usan para
difundir mejor la luz, aunque absorben una pequeña parte de ésta (UPME, 2007).
Figura 11. Bombilla incandescente
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013
5.1.17.2 Bombilla halógena
El gas que llena las bombillas incandescentes halógenas lleva añadidas pequeñas cantidades
de un halógeno, por ejemplo yodo o cromo. Estos halógenos se combinan con el volframio
evaporado por el filamento y forman un yoduro de volframio gaseoso. Cuando este yoduro llega
a las proximidades de los filamentos incandescentes, la elevada temperatura (superior a 1.450°C)
vuelve a precipitarse sobre el filamento. Las lámparas halógenas de baja tensión tienen unas
44
tensiones de funcionamiento de 6, 12 o 24 V. se fabrican sin o con reflector, la tensión necesaria
la suministran unos aparatos de conexión especiales, denominados «transformadores
electrónicos», que llevan núcleos de ferrita y un ondulador previo que incrementa la frecuencia
de la res a unos 35 kHz. Por este motivo las perdidas en los transformadores son
aproximadamente un 50 % menores que en los transformadores convencionales.
Las lámparas halógenas presentan respecto a las bombillas incandescentes normales una vida
útil superior (aprox.2.000 horas), un mejor rendimiento lumínico (hasa 25 lm/W) y un color de
luz algo más blanco (Bastian, 2001).
Figura 12. Bombilla halógena
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.17.3 Bombilla de bajo consumo o fluorescente compacta
En los últimos años ha adquirido gran popularidad, puesto que, como su nombre indica, nos
reporta un menor gasto de electricidad, aunque su precio es más elevado que los tipos anteriores.
Está rellena de vapor de mercurio a baja presión que produce luz ultravioleta. Duran mucho más,
pero el apagar y encender con frecuencia les resta vida útil (Thomson, 1998, p.163).
45
Se fabrica a partir de un tubo fluorescente retorcido logrando el tamaño equivalente de una
bombilla incandescente. Para estas bombillas se han procurado que su reproducción de color sea
mejor que el de las tubulares por lo cual, en el mercurio se puede encontrar una gama de
temperaturas de color entre las cuales hay algunas de tonalidades que imitan el color cálido de
las incandescentes. Su consumo es muy bajo y al igual que en los tubos fluorescentes su máxima
emisión de luz se logra después de algunos minutos. En nuestro mercado son habituales los
acabados BIAX de globo y espiral (UPME, 2007).
Figura 13. Bombilla fluorescente compacta
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.17.4 Bombilla fluorescente o tubular
Técnicamente son bombillas de bajo consumo. Tienen forma de tubo y se utilizan en lugares
donde se requiere mucha iluminación. Su longevidad está entre las 6.000h y las 10.000h
(Carpinterías para CTE, 2014).
Emite una luz con tonalidad predominante blanca y fría, aunque se consiguen referencias de
luz blanca cálida. Su reproducción de color no es muy buena. Tiene un sistema de encendido
46
llamado balastro que retarda un poco su activación- El consumo de energía de esta bombilla es
muy bajo respecto a una incandescente pero tarda algunos minutos desde su encendido hasta
alcanzar su máxima emisión de luz. Se recomienda bombillas que funcionan con balastro
electrónico para lograr máximo ahorro energético y evitar el parpadeo durante su operación
(UPME, 2007).
Figura 14. Bombilla fluorescente tubular
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
En el mercado, las bombillas fluorescentes más comunes son rectas, pero también se
consiguen en forma de U o redondas. El diámetro de los tubos es de 16mm, 26 mm y 38 mm, o
su denominación en octavos de pulgadas T5, T8 y T12, respectivamente. Entre menor sea el
diámetro más eficaz es la bombilla, por lo tanto la T5 es la más eficaz; además la T5 y la T8
reproducen mejor los colores.
5.1.18 LED
Es un acrónimo ingles de Light Emitting Diode (en español: diodo emisor de luz). Se trata de
un dispositivo semiconductor que emite luz con una longitud de onda monocromática específica
muy bien definida cuando se polariza de forma directa pasando, por tanto, una corriente eléctrica
entre sus dos extremos. Aunque la lente del encapsulado del LED puede estar coloreada es
47
únicamente por motivos estéticos y de clasificación, pero no influye en el color de la luz emitida.
Una de las opciones más populares en la actualidad es la tecnología LED, la cual, combinada con
controles inteligentes, puede reducir las emisiones de CO2 en un 50 a 70%. Estas bombillas, que
poco a poco han ido iluminando los hogares del mundo, son también una opción amigable en los
espacios abiertos, pues no solo su consumo de energía es más económico, sino que reduce al
mínimo la contaminación lumínica y hace los espacios públicos más amigables en la noche (Vida
más verde, 2014).
Las características lumínicas que más rápidamente se asocian a los LEDs son valores altos de
eficiencia de energética y de vida útil, mientras que desde el punto de vista comercial a la hora
de seleccionar un equipo de iluminación los parámetros más analizados son el precio de compra
del equipo y los costos de operación, donde podemos incluir los gastos de energía y
mantenimiento.
Figura 15. Iluminación LED
Fuente: Vida más verde. [en línea], disponible en: http://www.vidamasverde.com/2013/lo-que-
necesitas-saber-sobre-la-tecnologia-de-iluminacion-led/, recuperado: 3 de octubre de 2013.
De manera específica los puntos fuertes diferenciales de la tecnología LED son:
48
- Direccionamiento de la emisión de luz. Conducir la luz solo donde se necesita.
- Tamaño. Se suelen calor mucho los equipos compactos y de bajo perfil.
- Resistencia a la rotura. Equipos que no incluyan materiales frágiles.
- Temperatura de trabajo. De manera que no interfieran en la temperatura ambiente de la sala.
- Encendido inmediato. Sin tiempos de calentamientos.
- Alta capacidad de conmutación. Que permitan ciclos rápidos y continuos de encendidos y
apagados.
- Compatibles con sistemas electrónicos de control.
- Evitar emisiones no visibles IR y UV.
- Amplio espectro de temperaturas de color (Gago, 2012).
5.1.19 Luminarias
El conjunto de elementos que se necesitan para ubicar y proteger cualquier tipo de bombilla
en algún lugar se llama luminaria. La parte óptica de la luminaria controla el nivel y a
distribución de la luz. La emisión de luz de la bombilla puede, en algunos casos, verse
49
notablemente disminuida por la luminaria. Para ilustrar esto se puede pensar en una luminaria
tipo “farol” de un material oscuro, buena parte de la emisión de luz de la bombilla se perderá en
la luminaria al ser absorbida por dicho cuerpo oscuro. Por esta razón la selección de luminarias
es un factor adicional que se debe tener en cuenta en la iluminación de un ambiente.
5.1.20 Duración de las bombillas
En el momento de comprar una bombilla, garantizan una duración aproximada en horas. Las
bombillas incandescentes son las de menor durabilidad y los tubos fluorescentes compactos son
los de mayor duración. La duración de las bombillas disminuye cuando se apaga y prende con
mayor frecuencia. También se reduce si se energiza a una tensión (V) superior para la cual está
diseñada.
Figura 16. Duración de las bombillas
Fuente: CONLED. [en línea], disponible en: http://www.conled.net/content/8-duracion-de-las-
bombillas, recuperado: 8 de septiembre de 2013.
50
5.1.21 Eficacia luminosa
Cuando se prende una bombilla, una parte de la energía eléctrica que se paga se convierte en
luz emitida y otra parte se convierte en calor. Para saber cuánta energía de toda la que llega, se
convierte en luz emitida, se utiliza la eficacia luminosa. Ésta se define como:
Exceptuando unos pocos casos, no se desea que una bombilla caliente el ambiente, sino que lo
ilumine. Una bombilla eficaz convierte la mayor parte de la energía eléctrica en emisión de luz.
Si dos bombillas tienen la misma emisión de luz, pero se utiliza la que tiene mayor eficacia
lumínica, ahorra energía y dinero por mantener el mismo nivel de iluminación durante cierto
tiempo (UPME, 2007).
El costo energético es el dinero que se paga por mantener una bombilla encendida durante
cierto tiempo. Por ejemplo, al encender una bombilla de 100 W cada noche, durante 3 horas, se
tiene un costo energético mensual de aproximadamente $2.300 y un costo energético anual de
$28.000 (UPME, 2007).
El costo energético mayor siempre lo tiene la bombilla menos eficaz; el más alto lo tiene la
bombilla incandescente, muy cerca está la bombilla fluorescente y el menor costo de energía lo
tienen las bombillas LED.
51
Figura 17. Ahorro en la factura mensual
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.22 Etiqueta de Eficacia
En todos los empaques de bombillos se recomienda que aparezca en la etiqueta la eficacia. El
color verde indica que la bombilla es muy eficaz, mientras que el color rojo mostrará una
bombilla de poco eficaz. La clasificación se hace con letras de A hasta G. Si se tienen dos
bombillas con la misma emisión de luz, pero una tiene calificación A en su etiqueta y la segunda
F, esto significa que la primera emitirá la misma cantidad de luz usando menos energía.
52
Figura 18. Ahorro en la factura mensual
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.23 Información del empaque
El empaque de cada bombilla debe registrar las características básicas: emisión de luz (lm),
potencia (W), duración (horas), eficacia y tensión (V) y eficacia lumínica (lm/W). Si esta
información básica no está consignada en el empaque la bombilla es de dudosa calidad (UPME,
2007).
53
Figura 19. Información del empaque
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.24 Comparación de tipos de bombillas
Más eficaces que las bombillas de bajo consumo son los diodos emisores de luz o LED (Light
Emitter Diode) que en breve comenzarán a utilizarse en la iluminación, especialmente con la
consecución de diodos emisores de luz blanca. Actualmente son cada vez más habituales verlos
en linternas, pilotos de autos y como fuente de luz para los semáforos, además de los rótulos
luminosos de siempre.
Tabla 3. Comparación tipos de bombillas
Tipo de bombilla Rango de temperatura
de calor
Reproducción de color Eficacia
luminosas
Cálida Excelente Baja
Fría a neutra Mala a buena Muy
alta
54
Tipo de bombilla Rango de temperatura
de calor
Reproducción de color Eficacia
luminosas
Fría a cálida Regular a
Buena
Alta
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
5.1.25 Tecnologías complementarias
Existen en el mercado dispositivos que realizan automáticamente la activación de las
bombillas o reguladores de la emisión de luz. Los más conocidos son:
El temporizador que permite que el usuario pueda programar a qué hora y durante cuánto
tiempo desea encender o apagar la luz.
El regulador ajustable de tensión, también llamado “dimmer”, con el que podemos ajustar
gradualmente el nivel de luz en un ambiente. No debe usarse como bombillas fluorescentes a
menos de que el fabricante especifique que la bombilla es regulable, lo cual algunas veces se
indica como “dimmerizable”.
El sensor de luz con el que se puede medir el nivel de luz natural y que cuando oscurece,
enciende la bombilla que funciona en combinación con él. Es ideal para pasillos y entradas
exteriores los cuales deben permanecer alumbradas. Algunas bombillas modernas tienen un
sensor de luz integrado.
El sensor de paso que detecta la presencia de personas, apaga las bombillas o, en el caso
55
contraria las enciende.
5.1.26 Recomendaciones para iluminar las oficinas
En la oficina es donde se está la mayor parte del día, por esta razón es necesario que el lugar
de trabajo cuente con la iluminación necesaria para desarrollar las actividades bajo las
condiciones adecuadas. Cualquiera que sea el caso, la iluminación es uno de los factores de
mayor importancia, porque cuando se trabaja en condiciones de iluminación óptima se es más
productivo, más que el que trabaja en condiciones precarias o excesivas de iluminación.
Iluminar la oficina no es sólo instalar bombillas para cuando falte la luz natural. Una correcta
iluminación debe brindarnos la sensación de confort que se busca en el sitio de trabajo y al
mismo tiempo debe ser parte del aspecto estético global de la oficina. Permitiendo resaltar
colores, texturas, ampliar el espacio y facilitar la realización de tareas que hacemos en ella.
Las instalaciones de alumbrado de un edificio suelen representar una parte importante de la
factura eléctrica. No es difícil malgastar energía si la iluminación es ineficiente, algo que
normalmente sucede si permanece encendida aunque no haya nadie presente o si emite más luz
de la necesaria para una tarea determinada. Por ejemplo, es imprescindible que la iluminación se
atenúe o incluso se apague si hay suficiente luz natural.
Los sistemas de control de alumbrado interactivos consiguen que la cantidad de luz sea
siempre la apropiada permitiendo un gran ahorro. Hay empresas que apuestan por una gestión
del alumbrado que permita ambientes más confortables para obtener mejores rendimientos y
56
mayor bienestar de forma sostenible.
Figura 20. Recomendaciones para iluminar oficinas
Fuente: UPME. (2014). [en línea], disponible en:
http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf, recuperado: 3 de octubre de 2013.
En primera instancia se debe partir del tipo de oficina y de sus condiciones para determinar la
tecnología a emplear. Las oficinas son privadas o abiertas y de ello depende la iluminación que
se propone. Generalmente en las privadas es común tener dominio absoluto sobre la iluminación,
mediante una serie de controles.
En cambio, en las abiertas hay que conciliar los puestos de trabajo con el hecho de que haya
gente o no ocupándolos y no se pasa por alto sus dimensiones. Lo que se sugiere es utilizar el
principio de cosecha de luz natural, mediante sensores con fotoceldas que controlen las líneas de
luminarias en ejes paralelos a las ventanas, regulando la intensidad de cada una de ellas, de modo
que se garantice el nivel mínimo requerido de iluminación en cada lugar de trabajo.
57
Para lograr el balance hay que tomar en cuenta el tipo de iluminación y, para ello, hay cuatro
formas de lograrlo: luz directa, indirecta, la combinación de ambas y lo que se conoce como la
luz suave. Dependiendo de la aportación que dé cada uno de los anteriores tipos de iluminación,
se decide si 500 luxes de promedio general es lo óptimo o si se puede bajar el nivel, por ejemplo,
a 400 luxes, cuando haya contribuciones importantes de luz indirecta (Espaciopl.com, 2012).
Otra tendencia en la iluminación de oficinas, para incrementar no solo la productividad, sino
el bienestar de los usuarios y el aprovechamiento energético, es la aplicación de la “luz activa” o
iluminación dinámica. Para lograrla se requieren generalmente más tipos de luminarios y
sistemas de control y automatización. Para que una iluminación sea lo más eficiente posible se
necesita además que la reflectancia de las superficies de los espacios sea lo más alta posible, por
medio de colores muy claros, blanco de preferencia, en techos y muros, y en ocasiones también
en los muebles.
La tendencia en iluminación de oficinas es el uso de fluorescencia, existiendo la controversia
entre los profesionales sobre si la luz debe ser cálida o fría. La tecnología de LED es algo que
todavía no se aplica con regularidad en iluminación de oficinas por razones de falta de eficiencia
y costos demasiado elevados; su aplicación está de momento más orientada a lo arquitectónico.
5.2 MARCO TEÓRICO
El UREE o Uso Racional y Eficiente de la Energía, entendido como el aprovechamiento
óptimo de la energía en todos los eslabones de las diferentes cadenas energéticas, en la práctica
debe realizarse partiendo de la selección de la fuente energética, optimizando su producción,
58
transformación, transportes, distribución y consumo e incluyendo su reutilización cuando sea
posible, de esta manera, se constituye en una medida efectiva para propiciar el crecimiento
económico, el desarrollo social, minimizar el impacto ambiental y por lo tanto mejorar el
bienestar nacional contribuyendo a la sostenibilidad del desarrollo colombiano.
Observando las políticas de otros países se puede hacer referencia a Chile donde El Ministerio
de Energía, a través del Programa País de Eficiencia Energética (PPEE), cuya misión es
“consolidar el uso eficiente como una fuente de energía, contribuyendo al desarrollo energético
sustentable de Chile”, junto con la Comisión Nacional del Medio Ambiente (CONAMA) han
venido desarrollando un trabajo conjunto en el ámbito de la educación, relevando la Eficiencia
Energética en el curriculum escolar con un enfoque integral, considerando todos los espacios del
proceso educativo, desde lo pedagógico hasta la relación con la comunidad en la que se
encuentra inserta la unidad educativa. A través de la elaboración de material educativo
pertinente y al desarrollo de actividades de sensibilización y capacitación, es posible aportar al
mejoramiento de las competencias de los profesores y contribuir así a la creación de una cultura
de Eficiencia Energética acorde con el desarrollo sustentable (ONG de Desarrollo Sociedad y
Medio Ambiente – ENTORNO, 2009, p.7).
En la actualidad, los países con fuertes déficit sociales están en la encrucijada de congeniar su
desarrollo industrial, tecnológico y de servicios, actividades que tradicionalmente se asocian a un
incremento en los consumos de energías, con la sustentabilidad ambiental, la conservación de la
naturaleza y el respeto por las comunidades donde existen potenciales fuentes o recursos
energéticos. Paralelamente, los países altamente industrializados han generado medidas de
59
eficiencia energética para desacoplar el incremento del Producto Interno Bruto (PIB) del
consumo de energía, que impacta significativamente sobre los recursos naturales y el medio
ambiente (ONG de Desarrollo Sociedad y Medio Ambiente – ENTORNO, 2009, p.7).
Chile presenta una situación de alta vulnerabilidad energética, que deriva tanto de la
estrechez de su matriz generadora, como de su dependencia hacia los mercados externos en la
provisión de insumos energéticos. La inseguridad de abastecimiento que ella provoca, junto al
compromiso que adquirió Chile con la firma del Protocolo de Kyoto (2005) y de las
recomendaciones que la OCDE emitió en el informe sobre la Evaluación del Desempeño
Ambiental de Chile, llevó a que el gobierno creara el “Programa País de Eficiencia Energética”
(PPEE) a comienzos del año 2005, con el objetivo de generar cambios de comportamiento,
introducir nuevas tecnologías y crear una cultura de Eficiencia Energética (EE) en Chile, en
todos los sectores productivos, servicios y hogares. Para cumplir con este propósitos e incluye un
fuerte componente en los ámbitos formales, no formales e informales de la educación. Uno de
ellos es identificar los espacios de la EE en el currículum escolar formal (ONG de Desarrollo
Sociedad y Medio Ambiente – ENTORNO, 2009, p.7).
En este sentido mediante la expedición de la Ley 697 de 2001, el Congreso de la República
declaró al URE como un proyecto de interés social, público y de conveniencia nacional. Con la
divulgación de esta Ley se sentaron las bases jurídicas necesarias para que el Estado pueda
organizar, fomentar e impulsar el criterio URE y promover la utilización de las energías
alternativas de manera efectiva en Colombia.
60
Igualmente, se cuenta con el Decreto 3683 de 2003, por medio del cual se reglamenta la Ley
697 de 2001 y se crea una Comisión Intersectorial. El objetivo del decreto es reglamentar el
UREE, para asegurar el abastecimiento energético pleno y oportuno, la competitividad del
mercado energético colombiano, la protección al consumidor y la promoción de fuentes no
convencionales de energía, dentro del marco del desarrollo sostenible y respetando la
normatividad vigente de ambiente y los recursos naturales renovables.
En la dinámica de la economía global, el UREE ha evolucionado hacia la eficiencia energética
como un concepto de cadena productiva, dinámico, en permanente cambio de acuerdo con los
nuevos enfoques del desarrollo sostenible en relación con la disminución de los impactos
ambientales, el incremento de la productividad, el manejo eficiente de los recursos y su impacto
en las organizaciones y en los procesos productivos (UPME - Unidad de Planeación Minero
Energética del Ministerio de Minas y Energía, 2010, p3.).
En este contexto, un programa nacional se constituye como uno de los mecanismos de mayor
impacto e importancia que permite asegurar el abastecimiento energético, la competitividad de la
economía nacional, la protección del consumidor, la protección del medio ambiente y la
promoción de las fuentes energéticas no convencionales como un asunto de interés social,
público y de conveniencia nacional, de acuerdo con lo establecido en la ley (Ministerio de
Minas y Energía, 2010, p.206).
Colombia actualmente se encuentra en un amplio desarrollo en cuanto al UREE en toda su
cadena energética. Sin embargo para el desarrollo del PROURE se deben desarrollar los
incentivos adecuados y necesarios, de tal manera que la cadena energética en su totalidad perciba
61
los beneficios de implementación de este programa, para que se cumpla con los niveles mínimos
de eficiencia energética, reducción de impactos al medio ambiente y desarrollo y
aprovechamiento de los recursos renovables.
El desarrollo de estos lineamientos debe ser implementado y desarrollado de manera gradual y
por cada una de las entidades involucradas en el desarrollo de UREE bajo una línea de política
clara.
Los principales estudios en Colombia de UREE han sido realizados por la UPME - Unidad de
Planeación Minero Energética del Ministerio de Minas y Energía, donde se encuentra la
formulación estratégica del Plan de Uso Racional de Energía y de fuentes no convencionales de
energía de Abril de 2010 – Plan de Acción 2010–2015.
Igualmente el Plan Energético Nacional 2003 – 2020 menciona las medidas de URE que están
encaminadas al desarrollo de proyectos donde se arroje energía proveniente de combustibles
fósiles y/o se sustituya una energía actualmente importada (o menos abundante en el país) por
otra proveniente de una fuente con mejor (o mayor) disponibilidad local, al logro de la
reducción de emisiones de gases efecto invernadero, y el aseguramiento de la sostenibilidad de
las actividades objeto del proyecto, por encima de un mero concepto de beneficio económico
(Ministerio de Minas y Energía, 2010, p.207).
Un elemento importante para la motivación a la eficiencia energética, se relaciona con la
sensibilización de los usuarios sobre opciones de ahorro de energía, estas múltiples opciones
62
existentes para dicha motivación y debe abarcar desde la capacitación misma a los distintos
consumidores, hasta la realización de programas de asistencia técnica y convenios voluntarios.
El plan a implementar está inmersa en el marco de la Ley 697 de 2001, y presume disminuir
costos a la empresa mejorando sus ingresos. Es decir, la implementación de proyecto UREE,
tiene una relación directa en el presupuesto por cuando el Costo - Beneficio de ejecutarlo es
mayor a la de no hacerlo.
En el estudio técnico “Proyecto UREE en las plantas de energía”, realizado en julio del 2011
por la Dirección Gestión de Energía, estudio sobre el análisis del consumo de energía, se
muestran algunas falencias en la infraestructura eléctrica de las edificaciones de la UENE, tales
como plantas sub-dimensionadas y otras sobredimensionadas y edificaciones que no cuentan con
una adecuada iluminación para las actividades que realizan (Chamorro, 2011).
La UENE dentro de su plan de acción, involucra varios proyectos de reducción de costos
como son la reducción de consumo de combustible y “reducción de servicios públicos”, por lo
que este proyecto tendrá apoyo institucional debido a que está inmerso en el plan de gestión.
5.3 ESTADO DEL ARTE DEL USO RACIONAL Y EFICIENTE DE LA ENERGÍA
Las acciones para el uso racional de la energía, han hecho que la opinión pública tome
conciencia de la relación entre consumo de energía y medio ambiente. Estas acciones
comenzaron en Estados Unidos y de ahí se difundieron a Canadá, Europa Occidental y a
principios de la década de los 90 tomaron fuerza en Latinoamérica y Asia.
63
Como resultado de la conferencia de Estocolmo realizada en el año de 1972 está la
declaración sobre el medio ambiente humano conformada por 26 principios, que han servido
como base para la construcción de tratados internacionales y legislaciones ambientales a nivel
nacional.
Por otra parte desde el convenio donde se constituyó La Organización Latinoamericana de
Energía del Lima en noviembre de 1973 y pasando por la declaración de San José en julio de
1979 y de acuerdo al Programa Latinoamericano de Cooperación Energética (PLACE), en
noviembre de 1981, los ministros de los estados miembros del Órgano de Divulgación Técnica
de la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE) han insistido en la necesidad de
racionalizar la producción y el consumo de energía.
Según datos de la OLADE, la participación del URE en el consumo mundial de energía en
2005 fue de10.537 millones de toneladas de petróleo crudo equivalente anual (ROAGRO SRL-
SEA Consultores, 2006). Esto quiere decir que de no haberse tomado medidas en el campo del
uso eficiente el consumo de energía sería un 25% mayor y los problemas ambientales serían más
agudos. De mantenerse la dinámica observada durante los últimos 15 años, los requerimientos
energéticos que se desprendan de ella deberían llevar una respuesta desde el lado de la oferta que
si no tiene en consideración la protección del medio ambiente y de los recursos naturales
nacionales, podría comprometer el crecimiento futuro del país. Esto debido a que las fuentes de
energías no renovables se agotan a medida que se consumen, por lo que hay que ahorrarlas para
aminorar las consecuencias mientras sean sustituidas por otras nuevas.
64
El consumo de energía afecta de muchas maneras al medio ambiente, desde la emisión de
compuestos tóxicos a la atmosfera al igual que el ruido que generan las palas aerogeneradores.
En este contexto, el uso eficiente de la energía (UREE) constituye una de las más importantes
opciones tecnológicas para enfrentar los problemas que relacionan al hombre con la energía y el
medio ambiente. De hecho, los objetivos de investigación en relación con UREE, que competen
a este trabajo fueron ya desarrollados a principios de los años setenta, tiempo en el que la gran
mayoría de los países industrializados adoptaron agresivas políticas de racionalización de la
energía para enfrentar los elevados grados de incertidumbre que había en los mercados de la
energía. Lo que ha cambiado es el contexto en el cual debe darse la expansión del sistema
energético y los desafíos que éste enfrenta, en los cuales aquellos ligados al medio ambiente, son
cada vez mayores y más complejos. El uso eficiente de la energía no consiste en racionar o
reducir los servicios que ésta presta sino en utilizarla más eficientemente.
El UREE, consiste en:
- Satisfacer los requerimientos energéticos de la sociedad al menor costo económico y
energético posible.
- Energizar actividades de baja productividad o que requieren de energía para realizarse.
-Sustituir fuentes energéticas en función de sus costos sociales relativos, y
- Concebir políticas de largo aliento en oposición a programas de emergencia y coyunturales.
65
En consecuencia, el problema no es la cantidad de energía empleada sino la forma más
económica de asegurar la calidad energética y ambiental de los hogares, iluminar adecuadamente
las áreas productivas, de esparcimiento y domésticas, utilización de equipos y máquinas, etc.
La eficiencia energética sólo tiene sentido en la medida que permite reducir los costos
globales de producción. Esto quiere decir que no solo se deben adquirir equipos nuevos sino
también reemplazar o actualizar los equipos existentes con el fin de optimizar los costos de
producción y de eficiencia energética.
El uso eficiente de energía es un instrumento que permite lograr la conservación y el ahorro
de la energía e implícitamente la conservación del medio ambiente.
En cuanto a conservación de energía, se incluye la reducción de las pérdidas en los procesos
de generación, en la transmisión y en la distribución de la energía. La mejora de la eficiencia en
los procesos, en donde se utilice energía para producir un bien o servicio. El ahorro se puede
obtener mediante la gestión en la demanda energética, ya sea mediante la implementación de
programas de sustitución, desplazamiento de carga de horas pico a no pico, con programas de
cambio de hábitos y con la interrupción programada de toda la carga; todo esto sin que se vea
afectado la calidad de vida de los usuarios o servicios prestados.
De acuerdo a la Revista “El Hombre y la Maquina” (CUAO, 1995, p. 27), la importancia del
URE, algunas de las razones más importantes para su aplicación son:
66
Permite una racional utilización de recursos no renovables. Los combustibles fósiles
como el petróleo, el carbón y el gas son recursos no renovables y existen cantidades limitadas en
el globo terráqueo.
Permite preservar el medio Ambiente. Los efectos globales potenciales de las emisiones de
CO2, NO2 y SO2 provenientes de combustibles fósiles son evidentes si se les compara con las
otras posibilidades energéticas. Así, pues una utilización racional de los recursos fósiles, aunada
a la utilización de energías alternativas, incluida el URE, aminorará la carga de emisiones
nocivas al medio ambiente.
Permite alcanzar mayores niveles de productividad y competitividad. Al introducir
programas de URE en la industria se mejorara la utilización de energéticos, se aumenta la
eficiencia de los procesos, aumentando consecuentemente la producción y por tanto la
competitividad.
Disminuye las necesidades de inversión. Uno de los problemas más delicados hoy día para
las empresas es el acceso al crédito y la rentabilidad en las inversiones. Los proyectos de URE
tienen periodos de retorno que oscilan entre los tres meses y los tres años y medio y permiten el
escalonamiento de la inversión. Esta doble posibilidad es la que hace tan atractivo invertir en
programas de URE, pues una empresa puede emprender sus proyectos prioritarios con medidas
relativamente sencillas que no requieran de mucha inversión y avanzar rápidamente hacia los
proyectos de mejora tecnológica y de eficiencia que requieran más capital, pero sobre la base de
67
los grandes beneficios que le pueden dar los primeros.
Mejora de la Calidad de Vida. Esta quizá deberá ser la razón de ser de los programas de
URE, pues el manejo adecuado y eficiente de los recursos energéticos, la mejora en la tecnología
hacia procesos altamente eficientes y la concientización de los programas de ahorro deben
conllevar beneficios económicos tanto para el productor como para el consumidor, así como
beneficios sociales y ambientales.
Ahora bien aplicando el concepto de URE al contexto nacional, la mayor parte de esfuerzos
fueron concentrados hacia el sector industrial, a partir de 1982 – 1984 cuando se realizó el
Estudio Nacional de Energía en colaboración con el gobierno de Alemania Federal, en donde se
realizaron diferentes análisis al sector industrial los cuales eran los responsables del 80% del
consumo energético. Posteriormente en 1983 con la cooperación del gobierno de Francia se
presentó el informe “Bases para un Plan de Conservación de Energía en el Sector Industrial”
PUR en el cual se establecieron las pautas institucionales y técnicas para emprender un plan
estructurado.
También en 1987 se realizó un estudio sobre el estado de la conservación de la energía en los
sectores industriales y de transporte, estudio realizado por la GTZ, donde muestra como los
aserríos acaban con gran parte de los bosques por la tala indiscriminada de árboles al igual que el
consumo del petróleo el cual está en crecimiento debido al crecimiento de la población. Ente
1984 y 1990, el ministerio de Minas y Energía, con el respaldo de Ecopetrol, Carbocol, ISA y
Colciencias formularon y promulgaron el Programa para el URE en el sector industrial, con el
68
propósito de evitar el alto crecimiento del consumo de combustibles líquidos y de propiciar su
sustitución técnica y económica.
En 1989, con el apoyo de la Comisión de Comunidades Europeas, se inició el programa
EUROCOLERG, el cual comprendió tres proyectos: Evaluación del Programa de Gas; Gestión
de la Carga Eléctrica y el URE. Finalmente, como complemento de este último proyecto, la
Comisión Nacional de Energía, con el apoyo del Banco mundial a través del ESMAP, realizó
entre 1991 y 1992 el estudio de Eficiencia Energética en los sectores residencial, comercial y
oficial. Los cuales fueron la base para la formulación de los lineamientos de URE en el Plan
Estratégico Nacional - PEN, el cual busca, mediante la coordinación y ejecución de acciones
oficiales y privadas, lograr que el interés y la cultura del productor y el consumidor se orienten
hacia prácticas y equipos más eficientes, y fomentar la oferta de equipos, tecnologías y
construcciones con un grado mayor de eficiencia energética sin perjuicio del crecimiento
económico y el mejoramiento de la calidad de vida.
Entre 1994 y 1996 el INEA “Instituto de Ciencias. Nucleares y Energías Alternativas” estuvo
encargado de propiciar el URE, entidad que se reestructuró y sus funciones se le asignaron en
1997 a la Unidad de Planeación Minero Energética UPME, quien elaboró el Plan Estratégico de
UREE en Colombia en 1999, el cual tiene como objetivo establecer las estrategias para satisfacer
las necesidades energéticas de la población aprovechando racional y eficientemente los recursos
disponibles, promoviendo una economía energética sostenible, mediante la incorporación de
nuevas tecnologías y procesos, con el fomento de una cultura ciudadana.
69
En el año 2002 entra en vigencia la Ley 697, por la cual se fomenta el UREE, se promueve la
utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones, esta ley en el artículo 3 dice:
“URE: Es la utilización de la energía, de tal manera que se obtenga la mayor eficiencia
energética, bien sea de una forma original de energía y/o durante cualquier actividad de
producción, transformación, transporte, distribución y consumo de las diferentes formas de
energía, dentro del marco del desarrollo sostenible y respetando la normatividad, vigente sobre
medio ambiente y los recursos naturales renovables.” Esta Ley fue reglamentada por el Decreto
2683 de 2003, El objetivo del presente decreto es: “… reglamentar el UREE, de tal manera que
se tenga la mayor eficiencia energética para asegurar el abastecimiento energético pleno y
oportuno, la competitividad del mercado energético colombiano, la protección al consumidor y la
promoción de fuentes no convencionales de energía, dentro del marco del desarrollo sostenible y
respetando la normatividad vigente sobre medio ambiente y los recursos naturales renovables”.
Que Mediante la Resolución 180919 del 01 de junio 2010 se adoptó el plan de acción
indicativo 2010 – 2015 para desarrollar el programa de UREE y demás formas de Energía no
convencionales, PROURE, se definieron sus objetivos y subprogramas y se adoptaron otras
disposiciones generales
Como norma general, el crecimiento económico se relaciona estrechamente con el
crecimiento del consumo de la energía, pues, a mayor energía utilizada, mayor crecimiento
económico figura 21 Sin embargo, hasta cierto punto, es posible separar el consumo de energía y
el crecimiento económico. El uso más eficiente de la energía pudiera entrañar crecimiento
económico y una reducción en el uso de energía. La eficiencia energética bien pudiera constituir
70
una fuerza motriz económica. Con el creciente uso de fuentes de energía sostenibles, el vínculo
entre el uso de la energía y las emisiones de gas invernadero pudiera, también, disolverse.
No resulta válida la norma “antigua” que prescribía que la contaminación era una
consecuencia inevitable del uso de la energía, que sí es requisito indispensable para el
crecimiento económico.
Figura 21. Consumo de Energía, Desarrollo económico y emisiones de CO2.
Fuente: Instituto de Recursos Mundiales (2003). [en línea], disponible en:
http://www.grida.no/publications/vg/lacsp/page/2784.aspx, recuperado: 3 de octubre 2013
71
Se puede afirmar entonces que Colombia cuenta con un amplio recorrido en materia minero-
energética, ya que agrupando la producción de petróleo, carbón, minerales metálicos y no
metálicos y energía eléctrica y gas, se alcanza una participación de 14.8% en el PIB total (ANDI,
2013). El crecimiento de la energía eléctrica siempre ha estado por encima del crecimiento del
PIB (4.0% en el 2012). Debido a los grandes esfuerzos y logros en materia de cobertura del
servicio de energía, esta llega al 55% en zonas rurales y a más del 93% en zonas urbanas.
Figura 22. Relación PIB y Coeficiente de Energía Mundial
Fuente: Viloria, O. (2010). Crecimiento económico y las fuentes de energía. [en línea],
disponible en: http://estructuradelmercadomundial.blogspot.com/, recuperado: 3 octubre 2013.
En la UENE - EMCALI, actualmente no se desarrollado una política para la implementación
del UREE, por esto se requiere el análisis de la situación actual en donde se realice el inventario
de las iluminarias que se están utilizando en la UENE y los equipos de aire acondicionado,
puesto que ya se encuentran obsoletos y tienen mayor consumo de energía.
72
Debe considerarse como una herramienta que contribuya al mejoramiento ambiental de las
instalaciones de la UENE - EMCALI EICE ESP y que permita la toma de las decisiones
técnicas más acertadas para mitigar, prevenir o controlar los impactos que puedan provocar
como son los altos consumos de energía, desperdicio de Energía y control en las mediciones
sobre su entorno inmediato. Adicionalmente se pretende mostrar cómo el Plan de – UREE
contribuye a una racionalización significativa de los gastos que se tienen estimados.
Los escenarios planteados en esta propuesta estarán partiendo de los objetivos en la política de
calidad de la empresa de servicios públicos más importante del suroccidente colombiano, que
esboza lo siguiente: “EMCALI EICE ESP se compromete con la prestación de servicios públicos
domiciliarios con sus actividades complementarias e inherentes y servicios de valor agregado, en
forma efectiva, continua y oportuna, cumpliendo con la normatividad vigente, mediante la
promoción del desarrollo integral del talento humano, la modernización tecnológica y el
mejoramiento de los procesos, consolidando una cultura orientada al cliente, que permita obtener
la rentabilidad económica y social requerida, para asegurar su sostenibilidad en el largo plazo”
Lo que lleva a contemplar que se va a obtener una rentabilidad ambiental (Leal, 2005)
fundamentada en el mitigar, prevenir y controlar los impactos ambientales asociados con la
prestación de los servicios públicos.
Por otra parte son importantes porque dentro de la política de responsabilidad social de
EMCALI dice “Es un compromiso ético que asume la empresa en la toma de decisiones para el
beneficio de la sociedad, mediante la prestación de los servicios públicos, la administración
73
responsable de los recursos y la interlocución permanente y constructiva con las partes
interesadas, para lograr el sostenimiento económico, la inclusión social y la protección del
ambiente. (Emcali, 2014).
Al reducir los costos EMCALI logra el sostenimiento de la empresa y además esto repercute
en la protección del ambiente, logrando en su política de Responsabilidad Empresarial RESA
vincularlo a la política PROURE. Al implementar la políticas del PROURE la empresa va a
ayudar a la parte ambiental creando conciencia en los trabajadores, al igual que reduciendo sus
costos administrativos energéticos cumpliendo con ello la normatividad vigente. Es importante
realizar capacitaciones para crear conciencia en los funcionarios para el empoderamiento de las
políticas de EMCALI y el PROURE, estas deben hacerse periódicamente y ser evaluadas para
medir el impacto.
Las variables definidas para este proyecto son el consumo de energía en Kilovatio/mes, el
consumo de los dispositivos de los edificios en Kilovatio/hora o amperios /hora y el costo de la
energía.
5.4 MARCO LEGAL
A continuación se relacionan en orden cronológico las leyes, decretos y otras disposiciones
jurídicas que reglamentan el accionar del Estado y de las Entidades públicas.
Fundamento constitucional: Constitución Política de Colombia 1991
74
Art. 80. El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de los recursos naturales, para
garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o sustitución…
Art. 334. La dirección general de la economía estará a cargo del Estado. Este intervendrá por
mandato de la ley en la explotación de los recursos naturales…
Conferencia de Estocolmo de 1972 - La Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio
Humano, fue una conferencia internacional convocada bajo el auspicio de las Naciones Unidas y
celebrada en Estocolmo, Suecia desde el 5 al 16 de junio de 1972. Fue la primera gran
conferencia de la ONU sobre cuestiones ambientales internacionales, y marcó un punto de
inflexión en el desarrollo de la política internacional del medio ambiente
Ley 5770 de 1975, Constitución de la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE)
suscrito en Costa Rica ad referéndum en Lima, Perú, el 2 de Noviembre de 1973,
Protocolo de Kioto 1997, De la convención marco de las Naciones Unidas sobre el cambio
climático.
Ley 697 de 2001, Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía, se
promueve la utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones.
Plan Energético Nacional 2003 – 2020, El cual indica la importancia del URE en Colombia,
muestra las ventajas principales al respecto, entre las cuales se encuentran 1) El URE diversifica
75
la canasta energética ya que exige una oferta más apreciativa con precios competitivos. 2)
Favorece el desarrollo local y regional, debido a que impulsa la utilización de las fuentes
energéticas de cada uno de los sectores geográficos.
Plan Nacional de Desarrollo 2002 – 2006, “Hacia un estado comunitario”
COMPES 3242, agosto 25 del 2003.
Ley 99 de 1993:Por la cual se crea el MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, se reordena
el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos
naturales renovables y se organiza el Sistema Nacional Ambiental, SINA.
Art. 5º.Funciones del Ministerio. “Corresponde al Ministerio del Medio Ambiente: 32)
Promover la formulación de planes de reconversión industrial ligados a la implantación de
tecnologías ambientalmente sanas…; 33) Promover, en coordinación con las entidades
competentes y afines, la realización de programas de sustitución de los recursos naturales no
renovables, para el desarrollo de tecnologías de generación de energías no contaminantes ni
degradantes”.
Ley 115 de 1994 Ley General de la Educación:
Art. 5.Los fines de la educación: La adquisición de una conciencia para la conservación,
protección y mejoramiento del medio ambiente, de la calidad de vida, del uso racional de los
76
recursos naturales…
Ley 142 de 1994: Servicios Públicos Domiciliarios:
Art. 11.Función social de la propiedad en las entidades prestadoras de servicios públicos:
11.4. Informar a los usuarios acerca de la manera de utilizar con eficiencia y seguridad el
servicio público respectivo.
Art. 74. Funciones especiales de las comisiones de regulación. 74.1. De la Comisión de
Regulación de Energía y Gas Combustible. a) Regular el ejercicio de las actividades de los
sectores de energía y gas combustible para asegurar la disponibilidad de una oferta energética
eficiente…
Ley 143 de 1994: Por la cual se establece el régimen para la generación, interconexión,
transmisión, distribución y comercialización de electricidad en el territorio nacional, se conceden
unas autorizaciones y se dictan otras disposiciones en materia energética.
Art. 66. El ahorro de la energía, así como su conservación y uso eficiente, es uno de los
objetivos prioritarios en el desarrollo de las actividades del sector eléctrico.
Ley 223 de 1995 Modificación Estatuto Tributario.
Ley 383 de 1997:
77
Art. 57 Ciencia y Tecnología: Estatuto Tributario Libro I, Título I: Renta
Capítulo V: Deducciones.126-4. Adicionado por el Art. 57, Ley 383 de 1997.
Deducción por inversiones o donaciones para proyectos de investigación o desarrollo
científico o tecnológico.
Ley 629 de 2000: Por medio de la cual se adopta en Colombia el Protocolo de Kioto según el
cual, las partes aplicarán y/o seguirán elaborando políticas y medidas de conformidad con sus
circunstancias nacionales, por ejemplo las siguientes: i) fomento de la eficiencia energética en
los sectores pertinentes de la economía nacional; iv) investigación, promoción, desarrollo y
aumento del uso de formas nuevas y renovables de energía, de tecnologías de secuestro del
dióxido de carbono y de tecnologías avanzadas y novedosas que sean ecológicamente racionales;
Ley 633 de 2000 Zonas No Interconectadas:
Art. 83. Todos los recursos del Fondo de Apoyo Financiero para la Energización de las Zonas
No Interconectadas se utilizarán para financiar planes, programas y proyectos de inversión
destinados a la construcción e instalación de la infraestructura eléctrica que permitan la
ampliación de la cobertura y satisfacción de la demanda de energía en las zonas no
interconectadas.
78
Decreto 3683 de 2003: Reglamentario de la Ley 697 de 2001 por medio del cual se establece
una estructura institucional en cabeza del Ministerio de Minas y Energía con el apoyo de una
comisión Intersectorial creada por el mismo decreto, creando un mecanismo institucional de
promoción y financiación.
Decreto 2532 de 2001 Ministerio de hacienda (producción limpia):
Art. 6º. Elementos, equipos o maquinaria que no son objeto de certificación para la exclusión
de IVA. En el marco de lo dispuesto en los artículos 424-5 numeral 4 y artículo 428 literal f) del
Estatuto Tributario, el Ministerio del Medio Ambiente no acreditará la exclusión de IVA
respecto de: j) Equipos, elementos y maquinaria destinados a proyectos, programas o actividades
de reducción en el consumo de energía y/o eficiencia energética, a menos que estos últimos
correspondan a la implementación de metas ambientales concertadas con el Ministerio del Medio
Ambiente, para el desarrollo de las estrategias, planes y programas nacionales de producción más
limpia, ahorro y eficiencia energética establecidos por el Ministerio de Minas y Energía.
Ley 43 de 2011: Que reorganiza la Secretaría Nacional de Energía y dicta otras disposiciones.
Ley 69 de 2012: del 12 de Octubre del 2012, Que establece los lineamientos generales de la
política nacional para el Uso Racional y Eficiente de energía en el Territorio Nacional.
Política de Producción más limpia, del Ministerio del Medio Ambiente: Relacionada con
el cambio climático. Entre los objetivos específicos de la política se encuentra el Optimizar los
79
recursos naturales y materias primas, aumentar la eficiencia energética…
Política de Producción más limpia, del Ministerio del Medio Ambiente: Relacionada con el
cambio climático. Entre los objetivos específicos de la política se encuentra utilizar energéticos
más limpios, prevenir, mitigar, corregir y compensar los impactos ambientales sobre la población
y los ecosistemas. Y adoptar tecnologías más limpias y prácticas de mejoramiento continuo de la
gestión ambiental.
Norma NTC desarrollada por INCONTEC; La principal norma técnica desarrollada por
esta institución es la NTC ISO 14001: 2004 sistema de gestión ambiental.
Resolución 453/2004, del MAVDT, por la cual se adoptan los principios, requisitos y criterios
y se establece el procedimiento para la aprobación nacional de proyectos de reducción de
emisiones de gases de efecto invernadero que optan al mecanismo de desarrollo limpio, MDL.
Resolución 453/2004, del MAVDT, Criterios para evaluar la contribución al desarrollo
sostenible de los proyectos elegibles de mecanismo de desarrollo limpio, mdl.
80
6. METODOLOGÍA
Los métodos seleccionados para el desarrollo de este proyecto son el descriptivo, cuantitativo
y analítico; el descriptivo ayudará para darle un enfoque cualitativo basado en la observación y
recolección de datos sin medición numérica, es decir, solamente las cualidades de cada uno de
los elementos observados. El método cuantitativo ayudará a la recolección de datos para
establecer con precisión el número de equipos a verificar. Paralelamente se utilizará el método
analítico, el cual proporcionará una propuesta de los equipos que tienen una mayor relevancia
del objeto caso de estudio.
6.1 METODO DESCRIPTIVO, CUANTITATIVO Y ANALÍTICO
De acuerdo con el problema planteado referido a un programa de ahorro de energía en las
instalaciones de EMCALI del Edificio Boulevard del Rio piso 9, el método mixto como se
explicó con anterioridad ya que con él se propende cumplir con el Plan PROURE, este plan no
cuenta con una metodología propuesta, es por ello que esta investigación realiza una descripción
de los equipos y, evalúa el estado actual de los dispositivos eléctricos ubicados en las oficinas
mediante una clasificación de acuerdo a la vida útil de cada equipo.
Una vez obtenido el estudio anterior se procede a desarrollar las acciones cuantitativas donde
se resaltan aspectos como la cantidad de equipos y el consumo energético y la inversión que
estos con llevan; igualmente se realizará un análisis de los resultados obtenidos en los métodos
81
anteriores (cantidad lúmex, BTU, etc.).
82
6.2 FASES DE DESARROLLO DEL PROYECTO
Las fases a realizar serán las siguientes:
1. Diagnóstico preliminar
2. Elaboración del informe preliminar de la demanda energética
3. Estudio detallado de las soluciones de ahorro operacionales y de mantenimiento.
4. Indicadores
5. Propuesta de soluciones de ahorro
6. Formulación de la Matriz de cambio tecnológico
6.3 DIAGNÓSTICO PRELIMINAR
El objeto principal de este proceso es identificar las oportunidades o proyectos de ahorro de
energía en los equipos consumidores de energía en la UENE. Para lograr este objetivo se
establecen las siguientes actividades:
1. Recopilación y revisión de los datos históricos: Se recopila la información existente
haciendo una revisión del consumo de energía de los últimos 12 meses.
2. Diagnóstico de recorrido: el cual consiste en hacer un reconocimiento a las instalaciones y
los sistemas eléctricos del piso 9 del edificio Boulevard del Rio EMCALI-UENE, que tienen un
mayor impacto en el consumo de energía, en donde se dispondrá del formato de verificación y
evaluación previa (anexo 1), realizado por los investigadores del proyecto de los aspectos
83
técnicos que tienen incidencia sobre el tema.
Diagnóstico del consumo de energía: esta actividad consiste en realizar un diagnóstico de
energía de los sistemas y equipos de mayor impacto. Este análisis se desarrollará en la siguiente
manera:
-Recopilación de la información en Kilovatio hora del consumo de cada equipo a evaluar, de
acuerdo con la ficha técnica y sus características de consumo.
-Chequeo de las condiciones físicas y técnicas de los equipos, mediante una inspección visual
detallada.
Mediciones de consumo y variables del proceso: El objetivo del trabajo de campo es obtener
datos e información operacional de los equipos eléctricos y sistemas en la investigación detallada
de la operación de los mayores consumidores de energía en la UENE piso noveno. El trabajo
consta, principalmente, de dos partes: inspección y mediciones. Los pasos a dar durante la visita
para la realización del diagnóstico energético son las siguientes:
Comprobar que se cuenta con los equipos de medición mínimos para recopilar información
necesaria que estén debidamente calibrados y con certificación de calibración de ser requerida,
para garantizar los resultados obtenidos.
-Definición del proceso operativo a aplicar que se ajuste a las condiciones de la empresa.
84
-Levantamiento de la información del proceso operativo.
-Selección de los equipos que realizará las mediciones en la empresa.
-Realización de las mediciones eléctricas
-Decidir los puntos necesarios y suficientes en los que se van a efectuar mediciones.
-Dar instrucciones oportunas al personal para que realice el trabajo necesario (conexión de
equipos de medición, entre otros).
-Constatar la calibración vigente de equipos de medición si es necesario.
-Realizar mediciones de luminosidad en los diferentes cubículos del personal de la UENE,
áreas de reuniones, pasillos, etc. a fin de comparar con el estándar que está entre 300 y 750 lux, a
fin de determinar puntos de deficiente iluminación o áreas exageradamente iluminadas.
-Realizar mediciones de temperatura en las diferentes áreas de la UENE a fin de determinar si
el ambiente de trabajo está en el rango estándar considerado como adecuado para oficinas, entre
los 20 y 22 grados.
85
6.4 ELABORACIÓN DEL INFORME PRELIMINAR DE LA DEMANDA ENERGÉTICA
De acuerdo con la información obtenida durante los diagnósticos establecidos con
anterioridad, se establecerá un informe preliminar del estado actual de la demanda energética con
lo cual se podrán identificar los puntos más críticos de consumo en la actualidad en donde se
establecerá la relación de las principales causas que incrementan el consumo de energía. Para
este paso se debe asegurar que los equipos con los cuales se realizarán las mediciones se
encuentren preparados y organizados. Las actividades de las cuales se compone esta fase son:
Identificación de ineficiencias: En este paso se analizan los datos de consumo obtenidos en
(Kv/h, BTU, etc.) para identificar oportunidades de mejora sobre las ineficiencias detectadas.
6.5 ESTUDIO DETALLADO DE LAS SOLUCIONES DE AHORRO OPERACIONALES
Y DE MANTENIMIENTO
En esta actividad de la primera etapa del proyecto, se establecen las medidas de ahorro de tipo
operacional y de mantenimiento pertinentes para cada equipo de los sistemas intervenidos a
partir de los resultados obtenidos en la fase de identificación de ineficiencias.
Medidas de tipo operacional: Son aquellas que dan solución a ineficiencias que relacionan las
malas prácticas operacionales sobre los equipos y sistemas, las cuales tienen que ver con las
horas de utilización, ajustes de puntos de operación en controles de los procesos y sistemas,
hábitos de operación de los equipos, y la programación de los procesos productivos.
86
Medidas de tipo mantenimiento: Son aquellas que dan solución a ineficiencias que relacionan
las inadecuadas condiciones de operación (presiones, temperatura y humedad,) y el estado físico
y técnico de los equipos y sus componentes, y las condiciones actuales del programa de
mantenimiento.
6.6 INDICADORES
Los indicadores de eficiencia energética permiten evaluar los resultados de las políticas
públicas y acciones implementadas en la materia, ya que describen e indican de forma detallada
cómo se está empleando la energía en los distintos sectores de la economía.
6.7 PROPUESTA DE SOLUCIONES DE AHORRO DE ENERGÍA POR MEDIDAS DE
CAMBIO TECNOLÓGICO
En esta fase se realizan estudios comparativos de los equipos actuales de mayor impacto en el
ahorro energético y los que se encuentran actualmente en el mercado, desde una perspectiva
tecnológica y económica.
Selección de equipos potenciales: Se seleccionan los equipos de última tecnología y de alta
eficiencia energética para la sustitución de las actuales unidades.
Evaluación económica de la inversión: Se evalúa económicamente la inversión para la
sustitución de las unidades teniendo en cuenta varias alternativas del mercado frente a los
beneficios en materia del ahorro de energía eléctrica y costos de mantenimiento.
87
Selección de la mejor alternativa: Teniendo como criterio principal la tasa interna de retorno
de la inversión en referencia a los ahorros potenciales de energía eléctrica, se selecciona la mejor
alternativa.
6.8 FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE CAMBIO TECNOLÓGICO
Se formula una matriz de sustitución de equipos en donde se presentará el potencial de ahorro
de energía, la cantidad y el valor económico que este representa dentro del sistema, y el período
de recuperación de la inversión.
88
7. DESARROLLO DEL PROCEDIMIENTO
7.1 FASES DE DESARROLLO DEL PROYECTO
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA METODOLOGIA
6.3. Diagnóstico
Preliminar
6.4. Elaboración del informe
preliminar de la demanda energética.
6.4.1 Identificación de ineficiencias
6.5 Estudio Detallado de las
Soluciones de Ahorro Operacionales y de
Mantenimiento
6.5.1. Medidas de Tipo Operacional.
6.5.2 Medidas de Tipo Mantenimiento.
6.6 Propuesta de soluciones de
ahorro de energia por medidas de cambio tecnologico
6.6.1 Selección de equipos potenciales
6.6.2 Evaluación económica de la inversión.6.6.3 Selección de la mejor alternativa.
6.7 Formulación de la matriz de
cambio tecnológico:
6.3.1. Recopilación y revisión de los datos históricos6.3.2 Diagnóstico de recorrido6.3.3 Diagnóstico del consumo de energía6.3.4 Mediciones de consumo y de variables de proceso
6.5 Indicadores6.5.1. Elaboración de Indicadores
Figura 23. Diagrama de flujo de la metodología
89
7.2 DIAGNÓSTICO PRELIMINAR
Se realiza el cronograma de actividades a desarrollar para diseñar un plan de aplicación para
el Uso Eficiente y Racional de la Energía Eléctrica-UREE bajo el marco del plan PROURE, en
las instalaciones de la Unidad Estratégica de Negocio de Energía de EMCALI EICE ESP,
ubicado en el piso 9 del edificio Boulevard del Rio.
Figura 24. Cronograma de actividades
7.2.1 Recopilación y revisión de los datos históricos
Esta información se toma de los datos históricos del último año de las facturas del consumo de
energía de las instalaciones del Boulevard del Rio, a continuación se indican los datos
recolectados:
MESES Semanas S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4
ETAPA DE REVISION Cantidad Recorrido para analizar las instalaciones 1 Coordinar las campañas de motivación y Sensibilización del personal 3 Diagnostico del recorrido 1 Diagnostico del consumo de energía 2 Mediciones de Consumo y variables del Proceso 2 Identificación de Ineficiencias 2 Estudio detallado de las soluciones de Ahorro operacionales y de Mantenimiento 2 Estudio de las Soluciones de Ahorro de Energía por Medidas de Cambio Tecnológico 3
MES 1 MES 2 ACTIVIDADES
MES 3
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PROYECTO URE PISO 9 BOULEVARD DE RIO
90
Tabla 4. Consumo de energía del edificio Boulevard del Río
2012-2013 KWH VALOR
Diciembre 53.680 16.961.872
Enero 48.400 14.306.029
Febrero 59.400 17.563.241
Marzo 55.440 16.281.502
Abril 51.920 16.571.259
Mayo 47.520 14.577.767
Junio 50.160 15.013.957
Julio 59.840 17.890.708
Agosto 51.480 16.132.719
Septiembre 52.800 15.856.368
Octubre 59.400 17.044.830
Promedio 53.640 16.200.023
Fuente: Información tomada de los recibos de energía del edificio Boulevard del Rio
Figura 25. Consumo de energía en KWh
91
Figura 26. Consumo de energía en Pesos
En las figuras 27 y 28 se observa la tendencia del consumo de energía en Kwh como en valor,
este consumo se ha sostenido en el último año en Kwh, aunque en valor ha presentado
variaciones considerablemente debido al incremento en precios por Kwh.
7.2.2 Diagnóstico del recorrido
En la recolección de información en el piso 9 del edificio Boulevard del Rio se inventariaron
los equipos con demanda energética considerable tales como: las luminarias, aires
acondicionados, computadores, impresoras, cargadores y estufas. A continuación se presentan
los resultados de los diagnósticos realizados a los equipos mencionados con anterioridad. Estos
resultados se encuentran detallados en las tablas 5, 6 y 7.
7.2.3 Diagnóstico del consumo de energía
Se realizó un chequeo de los equipos con mayor consumo de energía en el piso 9 del
92
Boulevard del Rio de EMCALI EICE ESP – UENE, igualmente se realiza el cronograma de cada
actividad a realizar.
Recopilación de las características de cada equipo a evaluar.
Tabla 5. Descripción de luminarias por áreas noveno piso Boulevar
Área UNI TUBO T8 20W
WW CHASIS 120
CM
LAMPARAS
Dirección gestión de
energía
UNI 96 29
Departamento de
compras y planeación
UNI 134 34
SUBTOTAL 230 63
Tabla 6. Descripción de aires acondicionados por áreas noveno piso Boulevar Área UNI AIRE ACONDICIONADO 5 TR
Dirección gestión de energía UNI 2
Departamento de compras y planeación UNI 2
SUBTOTAL 4
Tabla 7. Descripción de otros equipos eléctricos por áreas noveno piso Boulevar
AREA UNI COMPUTADO
RES
ESTUFAS IMPRESORAS
Y/O FAX
CARGADO
RES
RADIOGRA
BADORAS
Dirección
Gestión de
Energía
UNI 22 1 1 10
5
Departamento
de Compras y
Planeación
UNI 22 1 1 10
7
SUBTOTAL 44 2 2 20 12
93
Paralelamente se realizó el chequeo de las condiciones físico-técnicas de cada uno de ellos,
realizando una inspección visual (ver figura 27). Posterior a él se realizaron las evaluaciones de
cada una de las oficinas para inspeccionar las condiciones lumínicas de ellas (ver figura 28) para
esto se utilizó en luxómetro (Figura 29).
Valoración técnica y energética de cada oficina, comprende la valoración del estado actual de
los componentes y condiciones de operación, de los equipos mencionados, se pretende mirar el
funcionamiento adecuado por medio de mediciones con equipos debidamente calibrados y
cumpliendo la normatividad requerida.
Figura 27. Técnico Verificando Estado de Lámparas
94
Figura 28. Técnico Verificando la cantidad de lúmenes
En la figura 29, se observa como el personal encargado evalúa que las luminarias estén
funcionando adecuadamente, igualmente que no presenten anillos o bordes negros en sus
extremos por agotamiento de los gases, señal que me indica que se debe cambiar pues su
rendimiento disminuye y se produce parpadeo continuo.
Figura 29. Valoración oficinas
En la figura 29 se observa al Ingeniero revisando los lúmenes adecuados en las oficinas
95
7.2.4 Mediciones de consumo y de variables de proceso
En las imágenes que a continuación se muestran se identifica el equipo utilizado para la
medición de lúmenes, estas mediciones realizadas a las lámparas de energía arrojaron resultados
como niveles altos y bajos en algunas oficinas, lo que indica que se deben realizar un cambio en
las lámparas para nivelar la alta demanda de energía
Figura 30. Luxómetro Equipo de medición de lumex
Figura 31. Medición de lúmenes en oficinas de planeación
Dentro del piso 9 del edificio Boulevard del Rio, se encuentran ubicadas 42 lámparas para
96
cada una de las alas, departamento de planeación y la dirección de gestión comercial, se pueden
observar en las figuras 32 y 33.
Figura 32. Plano Piso 9 Departamento de Planeación
97
Figura 33. Plano Piso 9 Dirección Gestión Comercial
7.3 ELABORACIÓN DEL INFORME PRELIMINAR DE LA DEMANDA ENERGÉTICA
Una vez realizado el recorrido por las instalaciones de UENE piso 9 del Boulevard Del Rio,
se encuentra que está dividido en dos alas, una de ellas albergan las oficinas de Dirección de
98
Gestión Comercial y la otra el Departamento de Planeación y compras de la Gerencia de Energía
de EMCALI EICE ESP. Cada ala contiene oficinas, cubículos para oficina con una altura
promedio de 2.50 metros, con cubículos de 1.50 metros de alto y espacio para impresora,
pasillos y cocina.
Una vez realizado el diagnóstico se determina que los equipos eléctricos indispensables para
el funcionamiento de las oficinas; como son: (44) equipos de cómputo, dos (02) estufas, dos (02)
impresoras-fax, se halló durante la inspección un promedio de veinte (20) cargadores (cargadores
de celulares y cámaras fotográficas), (12) radio-grabadoras y cuatro (04) aires acondicionados
centrales DE 5 TR cada uno, lámparas luminarias sesenta y tres (63); tubos t8 20w chasis 120 cm
(230).
Adicionalmente existen usos inadecuados de energía por malos hábitos, los cuales incluyen
aspectos relacionados con iluminación, aires acondicionados y equipos ofimáticos.
7.3.1 Identificación de ineficiencias
En las oficinas del piso 9 de las instalaciones del Boulevard del Rio de EMCALI EICE ESP –
UENE, se verifica que existen sitios de trabajo que actualmente se encuentran mal ubicados por
lo que se presentan unos con exceso de lúmenes y otros con deficiencia de estos, (ver figura 29),
en cada uno de estos módulos se encuentra un (1) equipo de cómputo, igualmente se presentan
oficinas donde no existen termostatos para controlar la temperatura, por lo se presentan excesos
de aire acondicionado en algunas y otras con deficiencia de este, debido a la distribución de las
oficinas, por lo que el aire no alcanza a cubrir toda el área (ver figura 31)., también se observa
que los equipos de cómputo son nuevos y utilizan pantallas tipo LED las cuales tienen una menor
99
demanda de energía y estos cuando estos no están en uso activan el modo ahorro de energía, por
lo cual su consumo no es considerado importante dentro del análisis por tener un sistema de bajo
consumo. A esto se suma que la utilización de los equipos eléctricos, está sujeto a la
disponibilidad del personal, es decir a las diferentes horas de uso o de mayor utilización, sin
embargo cuando estos no se encuentran es sus puestos de trabajo los aires acondicionados
continúan funcionando, para el caso de las luminarias existen sensores de movimiento que
ayudan a regular el encendido de las lámparas de las oficinas, para que estas no permanezcan
encendidas cuando no haya personal, aunque estas no son luminarias tipo LED, las cuales
consumen menos ya que son ahorradoras de energía.
A continuación se desglosan las ineficiencias encontradas:
Iluminación:
Existen sensores de movimiento los cuales controlan el encendido y el apagado de las
luminarias de varias oficinas, aunque los funcionarios no estén estas permanecen prendidas.
Se encienden todas las lámparas para efectuar tareas de mantenimiento o limpieza en horarios
de no atención al público.
No se retiran las lámparas en mal estado de las luminarias, ocasionando un consumo
innecesario de energía (reactor)
100
No se retiran las lámparas defectuosas de las luminarias, ocasionando un consumo innecesario
de energía (reactor y lámpara).
Aire acondicionado:
No existen puertas con sistema de cerrado automático permitiendo que estas queden abiertas
por lo que hay mayores infiltraciones a los ambientes acondicionados, con lo que se demanda un
mayor esfuerzo de la unidad de refrigeración para alcanzar la temperatura.
No se apagan los equipos en el horario de descanso.
No cuentan con termostatos que regulen la temperatura adecuada en las oficinas.
Se encontraron equipos en zonas donde el sol cae directamente.
Equipos ofimáticos:
Se encontró que en horas de descanso del personal se mantienen encendidos los
computadores.
Se encontró que las impresoras multifuncionales mantienen encendidas así no estén en uso.
101
Figura 34. Plano Piso 9 Dirección de Gestión Comercial – Equipos de Cómputo y Aire
Acondicionado
102
Figura 35. Plano Piso 9 Departamento de Planeación – Equipos de Cómputo y Aire
Acondicionado
103
Se podría resumir en la siguiente matriz de ineficiencia, con lo cual se edificará el plan de
atención a la problemática energética de la URE.
Tabla 8. Descripción de las ineficiencias del Piso 9 del Edificio Boulevard del Rio UENE-
EMCALI EICE ESP.
Descripción elemento actual Cantidad
Estado Actual
Observación
Bueno Regular Malo
GESTIÓN DE ENERGÍA
Lámparas 29 X
No son ahorradoras de
energía
Tubos T8 Fluorescentes 96 X No son tubos LED
Computadores 22 X Nuevos
Impresoras 1 X Nuevas
Aires Acondicionados 2 X
Son aires con más de
20 años de uso
Estufas 1 X Estufas antiguas
Radiograbadora 5 X
Pertenecientes a los
funcionarios
PLANEACIÓN Y
COMPRAS
Lámparas 34 X
No son ahorradoras de
energía
Tubos T8 Fluorescentes 134 X No son tubos LED
Computadores 22 X Nuevos
Impresoras 1 X Nuevas
Aires Acondicionados 2 X
Son aires con más de
20 años de uso
Estufas 1 X Estufas antiguas
Radiograbadora 7 X
Pertenecientes a los
funcionarios
7.4 ESTUDIO DETALLADO DE LAS SOLUCIONES DE AHORRO OPERACIONALES
Y DE MANTENIMIENTO
Con esta actividad se establecieron las medidas de tipo operacional y de mantenimiento para
los equipos energéticos evaluados luego de determinar la identificación de las ineficiencias
energéticas.
104
7.4.1.Medidas tipo operacional
Las medidas de tipo operacional en los sistemas de iluminación son las siguientes:
-Utilizar la luz natural.
-Controlar las horas de operación, en particular en horas de descanso.
-Apagar las lámparas innecesarias y reducir al mínimo la iluminación en exteriores.
-Considerar colores claros de los muebles en las oficinas.
-Asegurarse que el aire libre pueda circular al rededor del condensador, manteniéndolos lejos
de las paredes y de los rayos solares directos.
-Automatizar el encendido y apagado del aire acondicionado de acuerdo a las horas que
realmente se necesita.
-Seleccionar el aire acondicionado con la capacidad adecuada de acuerdo al área de trabajo.
-Evitar dejar encendidas los computadores cuando no se los utiliza.
-Evitar dejar encendida las impresoras multifuncionales cuando no se estén utilizando.
105
-Evitar utilizar protectores de pantalla con múltiples efectos visuales.
7.4.2 Medidas tipo mantenimiento
Las medidas de tipo mantenimiento en los sistemas de iluminación son las siguientes:
-Limpiar el polvo de las lámparas.
-Pintar de color claro las paredes y techos del edificio.
-Verificar el estado del aislamiento de las tuberías y accesorios del sistema de
enfriamiento a fin de prevenir pérdidas de energía.
-Realizar mantenimiento periódico a los de filtros del aire acondicionado.
-Vigilar y mantener en perfecto aislamiento térmico los ductos y conductores metálicos.
-Revisión de fugas del aire acondicionado en los recintos.
7.5 INDICADORES
Estos indicadores son realizados con la metodología dispuesta por el Departamento Nacional
de Planeación de la Guía para la elaboración de indicadores los cuales, consideramos que se
hacen para medir tanto la parte ambiental como la económica guidados por las metas del
106
PROURE. Los indicadores de consumo de energía miden la parte ambiental, ya que al reducir el
consumo se cumple con las metas fijadas en la resolución PROURE. Los indicadores de
consumo miden la utilización de la carga energética y con esto estamos evaluando, o revisando
periódicamente el aporte ambiental de la empresa, pues al disminuir el consumo disminuimos
"paralelamente" la contaminación, además se requieren hacer capacitaciones con el fin de
empoderar a los usuarios internos.
Tabla 9. Indicadores Principales de Energía
Indicador Fórmula Responsable Frecuencia
de medición
Metas
CONSUMO DE
ENERGÍA
ELÉCTRICA
Consumo de energía=
Consumo del período
Kwattio - consumo
periodo anterior
Kwattio/ (consumo
período anterior)*100
Dirección
Gestión de
Energía
Mensual Reducir el consumo en
5% anual sobre el
histórico
CAPACITACIO
NES
REALIZADAS
Personal capacitado =
(N° de Personas
capacitadas/total de
funcionarios)*100
Dirección
Gestión de
Energía
Anual Capacitar el 40% de los
trabajadores de la
UENE, el primer año,
el segundo y tercer año
un 30% cada uno, del
edificio Boulevard del
rio piso 9.
ACTIVIDADES
REALIZADAS
Cumplimiento de
actividades = (N° de
actividades realizadas/
N° de actividades
planeadas) *100
Dirección
Gestión de
Energía
Anual Cumplir con el 70% de
las actividades
planeadas en el
programa indicador
107
Tabla 10. Indicadores Secundarios de Energía
Nombre del
indicador
Fórmula del
indicador
Fuente de
verificación
Valor
situación de
referencia
Valor
situación a
contrastar
Reemplazó de
luminarias
(Luminarias
remplazadas /
luminarias a
reemplazar)*100
Planilla control
de inventarios
100% 100%
Reemplazó de aires
acondicionados
(Aires Acond. a
remplazados / Aires
Acond. a remplazar)
*100
Planilla control
de inventarios
100% 20%
No obstante, para construir indicadores apropiados, es sumamente importante tener una base
de datos con información confiable, congruente, veraz, oportuna y en constante actualización.
Estos indicadores servirán para evaluar la efectividad del programa UREE. Porque miden el
consumo de energía antes del programa y después de este en valores económicos y ambientales,
igualmente cual va a tener su Tasa Interna de Retorno TIR en un tiempo determinado, su impacto
y los beneficios económicos.
7.6 PROPUESTA DE SOLUCIONES DE AHORRO DE ENERGÍA POR MEDIDAS DE
CAMBIO TECNOLÓGICO
La necesidad de incorporar una solución al problema del alto consumo de electricidad para
garantizar un servicio óptimo con una minimización de costos, incluyendo estrategias oportunas,
eficientes y eficaces para asegurar la continuidad del programa UREE de una manera
108
satisfactoria y beneficiosa, cumpliendo con la normatividad exigida; dicha estrategia ofrece
soluciones que involucran equipos energéticos evaluados en la propuesta, que se presenta a
continuación:
-Iluminación
-Reemplazar lámparas por unidades más eficientes.
-Utilizar tecnología LED.
7.6.1 Aire acondicionado
- Considerar el uso de variadores de temperatura para los sistemas de aire acondicionado.
-Evaluar la instalación de controladores de máxima demanda energética.
-Considerar el uso de motores de alta eficiencia en los sistemas de ventilación.
-Considerar el uso de fajas de transmisión de alta eficiencia en los ventiladores.
-Considerar el uso de termostatos.
7.6.2 Selección de equipos potenciales
De acuerdo al diagnóstico y al informe preliminar se identificaron los equipos de alta
109
tecnología y de alta eficiencia energética para sustituir los existentes de mayor impacto en el
consumo energético.
Igualmente se recopilaron todos los datos tanto históricos como actuales de los equipos con
mayor demanda de energía, identificadas las ineficiencias y las medidas operacionales y de
mantenimiento se realiza una propuesta de soluciones de ahorro de energía por medidas de
cambio tecnológico, las cuales en la matriz siguiente ha sido elaborada para cada uno de los
puestos de trabajo, en donde se indica lo que actualmente hay instalado y se realiza una
propuesta o recomendación para cambio.
También se pudo observar la eficacia luminosa, donde se comprende que solo una parte de la
energía eléctrica que se paga se convierte en luz emitida, otra parte se convierte en calor, y para
saber cuánta energía de toda la que llega, se convierte en luz emitida, se utiliza la eficacia
luminosa y se puede obtener de los lúmenes emitidos por la lámpara y/o bombilla sobre la
potencia de ésta. La eficacia luminosa se especifica en (m/W) y un valor más alto caracteriza una
bombilla o lámpara más ahorradora de energía.
La propuesta dentro del cuadro comparativo muestra que la recomendación del cambio de
tecnología da un mayor valor de lm/W por consiguiente es más eficiente y eficaz.
110
Tabla 11. Cuadro comparativo de consumo en wats en cada área de fluorescentes a led para el piso Noveno Del Edificio
Boulevar
DIRECCIÓN GESTIÓN DE ENERGÍA 9 PISO
AREA LO QUE SE TIENE RECOMENDACION
PUESTO OFICINAS
CANTIDAD DE
LAMPARAS
ACTUALES
NUMERO DE
TUBOS T8
FLUERESCENT
E UTILIZADOS
HOY
CONSUMO EN
WATIOS CON 4
FLUORESCENTES
DE 32 W ACTUAL
CANTIDAD DE
LUMENES
ACTUALES
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
CANTIDAD
DE
LAMPARAS A
NECESITAR
NUMEROS DE
TUBOS T8 LED
POR LAMPARA
CONSUMO EN
WATTIOS CON
3 T8 LED DE
20W
LAMPARA
S NUEVAS
CANTIDAD
DE
LUMENES
NUEVOS
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
1 LUIS AGUDELO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
2
DERY
MARCELA
ORTEGA 1 4 160 2950 18,4375
1 2 40 1950 48,75
3
ANGELICA
MARIA
MARMOLEJO
1 2 40 1 1950 48,75
4 JUAN CARLOS
AGUDELO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
5 JAIME
CEBILLANO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
6
CARLOS
EDUARDO
MENESES
1 4 160 2950 18,4375 2 4 80 1 1950 24,375
7 MARIA ELENA
LOPEZ 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
8
BODEGA
CENTRO
IZQUIERDO
1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
9
LUIS FELIPE
PAYAN CENTRO
IZQUIERDO
1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
10 ARCHIVO 1 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
11
DIRECCION
ENERGIA
FONDO
1 4 160 2950 18,4375 2 4 80 1 1950 24,375
12 ARCHIVO 2 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
13 GERARDO
ROJAS 1 4 160 2950 18,4375 2 4 80 1 1950 24,375
14 CUBICULO
VACIO 1 4 160 2950 18,4375
1 2 40 1950 48,75
15 CARMEN
ELENA NIETO 1 2 40 1 1950 48,75
16 LUIS GERMAN
QUIJANO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
17 VIVIANA
VILLAQUIRAN 1 4 160 2950 18,4375
1 2 40 1950 48,75
18 GERHARD
BONILLA 1 2 40 1 1950 48,75
19 CUBICULO
VACIO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
20 MARIA ELENA
SANCHEZ 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
21 CUBICULO
VACIO 1 4 1 2 40 1950 48,75
111
AREA LO QUE SE TIENE RECOMENDACION
PUESTO OFICINAS
CANTIDAD DE
LAMPARAS
ACTUALES
NUMERO DE
TUBOS T8
FLUERESCENT
E UTILIZADOS
HOY
CONSUMO EN
WATIOS CON 4
FLUORESCENTES
DE 32 W ACTUAL
CANTIDAD DE
LUMENES
ACTUALES
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
CANTIDAD
DE
LAMPARAS A
NECESITAR
NUMEROS DE
TUBOS T8 LED
POR LAMPARA
CONSUMO EN
WATTIOS CON
3 T8 LED DE
20W
LAMPARA
S NUEVAS
CANTIDAD
DE
LUMENES
NUEVOS
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
22 LETICIA
GONZALEZ 1 4 160
2950
18,4375
1 2 40 1950 48,75
23 RICARDO
RODRIGUEZ 2950 1 2 40 1950 48,75
24 CUBICULO
VACIO 1 1 2 40 1950 48,75
25 DIEGO
CASTILLO 2 8 320 2950 9,21875 2 4 80 1950 24,375
26 PASILLO 1 3 6 120 3 1950 16,25
27 PASILLO 2 2 4 80 3 1950 24,375
28 PASILLO 3 1 2 40 1 1950 48,75
29 PASILLO 4 2 4 80 2 1950 24,375
30 PASILLO 5 3 6 120 3 1950 16,25
31 PASILLO 6 3 12 480 2950 6,14583333 4 8 160 1 1950 12,1875
32 COCINA 1 1 20 1 1950 97,5
33 ASCENSORES 4 320 2950 9,21875 4 8 160 1950 12,1875
TOTAL 29 96 4320 49 97 1940 20
DEPARTAMENTO DE PLANEACIÓN Y COMPRAS
AREAS LO QUE SE TIENE RECOMENDACION
PUESTO OFICINAS
CANTIDAD DE
LAMPARAS
ACTUALES
NUMERO DE
TUBOS T8
FLUERESCENTE
UTILIZADOS HOY
CONSUMO EN
WATIOS CON 4
FLUORESCENTES
DE 32 W ACTUAL
CANTIDAD DE
LUMENES
ACTUALES
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
CANTIDAD DE
LAMPARAS A
NECESITAR
NUMEROS DE
TUBOS T8 LED
POR LAMPARA
CONSUMO EN
WATTIOS CON 3
T8 LED DE 20W
LAMPARAS
NUEVAS
CANTIDAD
DE
LUMENES
NUEVOS
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
1 INGENIERO
CIFUENTES 2 8 320 2950 9,21875 2 6 120 1950 16,25
2 AMPARO
RECEPCION 2 8 320 2950 9,21875 1 2 40 1950 48,75
3
CORREDOR
RECEPCION
AMPARO
1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
4 PASILLO 1 4 8 160 4 1950 12,1875
5 PASILLO 2 3 6 120 3 1950 16,25
6 PASILLO 3 1 2 40 1 1950 48,75
7 PASILLO 4 2 4 80 2 1950 24,375
8 PASILLO 5 3 6 120 2 1950 16,25
9 PASILLO 6 1 2 40 1 1950 48,75
112
AREAS LO QUE SE TIENE RECOMENDACION
PUESTO OFICINAS
CANTIDAD DE
LAMPARAS
ACTUALES
NUMERO DE
TUBOS T8
FLUERESCENTE
UTILIZADOS HOY
CONSUMO EN
WATIOS CON 4
FLUORESCENTES
DE 32 W ACTUAL
CANTIDAD DE
LUMENES
ACTUALES
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
CANTIDAD DE
LAMPARAS A
NECESITAR
NUMEROS DE
TUBOS T8 LED
POR LAMPARA
CONSUMO EN
WATTIOS CON 3
T8 LED DE 20W
LAMPARAS
NUEVAS
CANTIDAD
DE
LUMENES
NUEVOS
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
10 SALA DE
JUNTAS 2 8 320 2950 9,21875 2 4 80 1950 24,375
11 DANIEL
SUAREZ 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
12 LILIANA
ARANGO 1 4 160 2950 18,4375 3 6 120 2 1950 16,25
13 HECTOR PEÑA 1 4 160 2950 18,4375 3 6 120 2 1950 16,25
14 DIEGO
MONTALEGRE 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
15 CORREDOR
FONDO
1 4 160 2950 18,4375
1 2 40 1950 48,75
16 ANDRES
VERGARA 1 2 40 1 1950 48,75
17 ARCHIVO 1 1 20 1 1950 97,5
18
TOMAS
ENRIQUE
VALDERRAMA
2 8 320 2950 9,21875 3 6 120 1 1950 16,25
19 JAIME RIVERA
COBO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
20 VICTOR JHON 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
21 JAKELINE
TORRE 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
22
JESUS
HERNANDO
RUIZ
1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
23 AUGUSTO
JIMINEZ 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
24 DIEGO CONDE 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
25 SONIA 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
26 RAUL 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
27 VICTOR 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
28 HUGO
FERNANDO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
29 CARLOS 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
30 PEDRO 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
31 MARTHA
LUCIA 1 2 80 2950 36,875 1 2 40 1950 48,75
113
AREAS LO QUE SE TIENE RECOMENDACION
PUESTO OFICINAS
CANTIDAD DE
LAMPARAS
ACTUALES
NUMERO DE
TUBOS T8
FLUERESCENTE
UTILIZADOS HOY
CONSUMO EN
WATIOS CON 4
FLUORESCENTES
DE 32 W ACTUAL
CANTIDAD DE
LUMENES
ACTUALES
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
CANTIDAD DE
LAMPARAS A
NECESITAR
NUMEROS DE
TUBOS T8 LED
POR LAMPARA
CONSUMO EN
WATTIOS CON 3
T8 LED DE 20W
LAMPARAS
NUEVAS
CANTIDAD
DE
LUMENES
NUEVOS
EFICACIA
LUMINOSA
Lm/W
32 ZONA DE
IMPRESORAS 1 4 160 2950 18,4375 1 2 40 1950 48,75
33 NERIETH
CARDONA 2 8 320 2950 9,21875 3 6 120 1 1950 16,25
34 CORREDOR DE
ENTRADA 4 16 640 2950 4,609375 4 8 160 1950 12,1875
35 COCINA 1 1 20 1 1950 97,5
TOTALES 34 134 5360 56 112 2240 22
114
7.6.3 Evaluación económica de la inversión
De acuerdo a la propuesta presentada de solución de ahorro de energia, la inversión
necesaria para el cambio tecnologíco de equipos de iluminación y aires acondicionado
sería de $58’000.000 aproximadamente.
Tabla 12. Presupuesto ILUMINACIÓN UNID CANTIDAD VALOR
UNITARIO
VALOR TOTAL
TUBOS T8 20 vatios WW 120 cm UNID 209 $ 126.000 $ 26.334.000
CHASIS LAMPARAS UNID 42 $ 38.000 $ 1.596.000
SUBTOTAL $ 27.930.000
AIRES ACONDICIONADOS 20% UND 4 $120.000.000 $ 120.000.000
TOTAL LUMINARIAS Y AIRE ACONDICIONADO $ 57.930.000
7.7 MATRIZ DE CAMBIO TECNOLÓGICO
La Matriz de Cambio tecnológico evalúa la sustitución de equipos donde se presenta
el potencial de ahorro de energía, la cantidad y el valor económico que este representa
dentro del sistema, y el periodo de recuperación de la inversión realizada.
Tabla13. Matriz de cambio tecnológico
ILUMINACION
T8 20W LED
T8 32W
Fluorescente
DURACION PROMEDIO DE LAMPARA (POR HORAS) 50000 24000
COSTO DE LAMPARA $ 110.000,00 $ 7.831,00
COSUMO DE LAMPARA EN W (INCLUIDA REACTANCIA) 20 40
CUANTAS VECES HAY QUE SUSTITUIR LAMPARA EN
50.000 HORAS 1 2,08
VIDA UTIL DE LAMPARA EN AÑOS 13,89 6,67
VIDA UTIL DE LAMAPRA EN MESES 166,67 80
COSTO TOTAL DE CONSUMO ENERGETICO POR AÑO $ 27.432,00 $ 54.864,00
CUANTAS VECES HAY QUE SUSTITUIR EL BALASTO EN
50.000 HORAS 2,08
COSTO TOTAL DE COMPRAS DURANTE 50.000 HORAS $ 110.000,00 $ 26.047,89
COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA DE SUSTITUCION
DURANTE 50.000 HORAS $ - $ 6.690,65
COSTO TOTAL DE CONSUMO ENERGETICO DURANTE
50.000 HORAS $ 604.003,36 $ 1.208.006,73
115
ILUMINACION
T8 20W LED
T8 32W
Fluorescente
COSTO TOTAL POR COMPRAS DE BALASTO EN 50.000
HORAS $ - $ 68.650,16
TOTAL DE PAGOS REALIZADOS DURANTE 50.000 HORAS $ 714.003,36 $ 1.309.395,42
AHORRO TOTAL POR UNIDAD SUSTITUIDA EN 50.000
HORAS $ 595.392,06
AHORRO PARA EL TOTAL DE LUMINARIAS (209) A
SUSTITUIR EN 50.000 HORAS $ 124.436.939,96
De esta información se puede analizar que de acuerdo a la duración promedio 50.000
horas de uso de una lámpara T8 20W LED, frente a una lámpara T8 32W fluorescente
que es de 24.000 horas, se puede obtener un ahorro solamente por unidad de
$595.392,06, y para un total de 209 las luminarias que se requieren cambiar el ahorro es
de $124.436.939,96; esto solamente por el cambio de las lámparas.
Ahora bien con respecto al consumo de energía, se puede analizar en la siguiente
tabla, al realizar el cambio de tecnología de T8 Fluorescente a T8 LED, se presenta un
ahorro al año de $7.543.800, como ejercicio para la recuperación de la inversión
propuesta, se toma el ahorro de consumo de energía y se observa que esta recuperación
se realiza a los 2,65 años, por lo cual es viable el proyecto.
Tabla 14. Recuperación de la inversión
COSTO DE ENERGIA AL AÑO CON 209 TUBOS T8 LED
(CANTIDAD ACTUAL) $ 5.733.288,00
COSTO DE ENERGIA AL AÑO CON 242 TUBOS T8
FLUORECENTES $ 13.277.088,00
DIFERENCIA EN CONSUMO DE ENERGIA AL AÑO $ 7.543.800,00
COSTO DE LOS TUBOS T8 LED $ 20.020.000,00
TIEMPO DE RECUPERACION DE LA INVERSION EN
AÑOS SOLAMENTE EN AHORRO DE ENERGIA 2,65
116
8. CONCLUSIONES
Se estima que el consumo actual de energía eléctrica en las instalaciones del piso 9
del edificio Boulevard del Rio de la UENE – EMCALI EICE ESP, no es adecuado
debido a que algunos de los equipos eléctricos utilizados son de muy baja eficiencia,
provocada por su grado de obsolescencia. Estos equipos obsoletos hacen que se
desperdicie gran cantidad de energía, para cubrir los requerimientos necesarios en el
área del piso 9 de la UENE.
Con la incorporación de los equipos de moderna tecnología, descritos en el desarrollo
de este trabajo, coinciden en aumentar la eficiencia y reducir el consumo de energía
eléctrica.
En el diagnóstico del recorrido a las instalaciones del piso 9 del edificio Boulevard
del Rio de la UENE – EMCALI EICE ESP se concluyó que la mayor parte de la energía
eléctrica que se está consumiendo corresponde a la parte del alumbrado debido a que las
lámparas existentes son fluorescentes y están mal ubicadas, por lo cual se requiere una
tecnología con mayor tasa de ahorro.
Se presenta la posibilidad de sustituir todas estas luminarias por unas de más
eficiencia, que permitirá un ahorro considerable de energía. Además las nuevas
luminarias permiten un menor costo en mantenimiento, en comparación con las ya
instaladas.
Edificando un programa de mantenimiento se logra no solo el incremento de la vida
117
de las luminarias, sino también permitirá mantener el nivel óptimo de lumen dentro de
la oficinas del piso 9 del edificio Boulevard del Rio de la UENE – EMCALI EICE ESP.
El reemplazo de las lámparas fluorescentes por tecnología LED, reduce el consumo
energético en un 30%, de la energía para el mismo nivel de iluminación.
El uso de sensores para captar el movimiento facilita u otorga una optimización de
los periodos de tiempo en los cuales se requiere su encendido. Si en un tiempo
determinado el sensor no detecta un cuerpo en movimiento, interpreta que en esa área
no hay personas y automáticamente apaga las luces.
118
9. RECOMENDACIONES
Se recomienda instalar medidores de energía eléctrica por piso, para conocer la
cantidad de KWH que se consumen y verificar la efectividad de las acciones tendientes
a optimizar el consumo de energía eléctrica y apoyar el programa UREE a implementar.
Desarrollar acciones relacionadas con buenas prácticas, con el objetivo de motivar a
todos los involucrados en la formulación de ideas e Implementación de proyectos
relacionados con el uso eficiente de la energía.
Desarrollo de capacitaciones periódicas sobre el plan y de sus principales
indicadores.
Es fundamental establecer medidas para la conservación de la energía, además de
concienciar a los consumidores, por lo que se debe tener racionalidad del problema a la
hora de comprar artefactos y consumir la energía.
Incrementar el desarrollo de actividades en equipos para fortalecer la estrategia de
ahorro de consumo energético, logrando con ello un mayor grado de concientización y
participación en el epígrafe del Uso Racional según el UREE.
Controlar el alumbrado exterior utilizando una celda fotoeléctrica para encender las
lámparas y un temporizador para apagarlas se puede ahorrar hasta una tercera parte del
consumo actual.
119
Desarrollando de manera periódica y conjunta el programa UREEE se lograrán
impactos económicos y ambientales tanto para la sociedad como para la empresa que
propendan a la sostenibilidad Económica-Ambiental de la ciudad.
Se recomienda una adecuada disposición final en el momento del reemplazo de las
luminarias fluorescentes, puesto que sus componentes son altamente contaminantes y
podrían ocasionar impactos ambientales de amplitudes mayores como el deterioro de la
integridad física de quienes los manipulan.
120
BIBLIOGRAFÍA
ANDI. (2013). Colombia: Balance 2012 y perspectivas 2013. [en línea], disponible en:
http://www.larepublica.co/sites/default/files/larepublica/andi.pdf, recuperado: 4 de
noviembre 2013
Briceño, S. (2014). Científicos encuentran maneras de recuperar el calor residual y
contribuir y a la sostenibilidad energética. [en línea], disponible en:
http://blog.sustpro.com/category/energy/,
Busom, I. y Vergara, J. M. (2009). El cambio climático.
Carpinterías para CTE. (2014). . [en línea], disponible en:
http://www.carpinteriascte.com/materiales/iluminacion-2-tipos-de-lamparas/,
recuperado, 4 de noviembre de 2013
Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL). (2009). Situación y
perspectiva de la eficiencia energética en América Latina y El Caribe.
Corporación Universitaria Autónoma de Occidente CUAO. (Octubre de 1995). Revista
El Hombre y La Máquina. No. 11. División de Ingeniería.
121
Chamorro, J. A. y Agudelo, L. A. (2011). Proyecto URE plantas de energía
EMCALI EICE ESP.
EMCALI. (2012). Norma técnica de gestión de Calidad.
ENERLAC. (1996). Conferencia Energética de América Latina y El Caribe. Seminario
Internacional sobre energía y Desarrollo sustentable en América Latina y el
Caribe. Rio de Janeiro, Brasil.
Fournier Origgi, L.A. (2003). Recursos Naturales.
Gago, A. y Fraile, J. (2012). Iluminación con Tecnología LED. España: Ediciones
Nobel.
González M., G. (2008). El ahorro de energía en sistemas de iluminación de interiores.
Boletín IIE.
Grupo Alfonso Gallardo. (2010). Proyecto para la instalación de una refinería de
petróleo en Extremadura – Refinería Balboa.
Guía de apoyo docente. (2009). La Eficiencia Energética en el Currículum, Escolar de
Educación Técnica Profesional.
Hydro Power. (2014). [en línea], disponible en: http://www.alternative-energy-
122
news.info/technology/hydro/, recuperado: 2 de diciembre de 2013.
Instituto de Recursos Mundiales. (2003). [en línea], disponible en:
http://www.grida.no/publications/vg/lacsp/page/2784.aspx, recuperado: 4 de
noviembre 2013.
Leal, J. (2005). Ecoeficiencia: Marco de análisis, Indicadores y Experiencias. CEPAL,
Naciones Unidas.
Martínez A., A. (1990). Uso racional de Energía en Molinos de Arroz en Colombia.
PESENCA, Programa Especial de Energía de la Costa Atlántica.
Ministerio de Minas y Energía – Unidad de Planeación Minero Energética UMPE.
(2010). Programa Uso Racional y eficiente de Energía y fuentes no
convencionales –PROURE. Plan de Acción indicativo 2010-2015 Bogotá.
Ministerio de Minas y Energía. (1 de Junio de 2010). Resolución 18-0919.
Ministerio de Minas y Energía. UPME. (2000). Escenarios y Estrategias, Minería y
Energía. Revista de la Unidad de Planeación Minero Energética.
Ministerio de Minas y Energía UPME - Universidad de Córdoba (2010). Iniciación a
fuentes de energía e Impacto Ambiental –y Guía didáctica para el buen uso de la
Energía – Alumbrado Interior de Edificaciones para Entidades Públicas. Revista
de la Unidad de Planeación Minero Energética.
123
Ministerio de Minas y Energía – Unidad de Planeación Minero Energética UMPE.
(2007). Plan Energético Nacional 2006 – 2025, Bogotá.
Naciones Unidas Comisión económica para América Latina y el Caribe. (1998).
Proyecto Cepal/Comisión Europea “promoción del uso eficiente de la energía en
América Latina”. Guía para la formulación de los marcos Regulatorios. Santiago
de Chile.
Naciones Unidas. (1972). Declaración de la conferencia de las Naciones Unidas sobre
el Medio Ambiente Humano. [en línea], disponible en:
http://www.idhc.org/esp/documents/Agua/D_Estocolmo%5B1%5D.pdf,
recuperado: 4 de noviembre 2013
OLADE. Órgano de Divulgación Técnica de la Organización Latinoamericana de
Energía. Revista OLADE, No. 4, 1983.
Presidencia de la República. (Octubre de 2001). Ley 697 de 2001. Diario Oficial. N.
44573.5.
Revista Mundo eléctrico. (Enero 17,2013). Revista especializada en Electrotecnia.
Revista Mercado. (Junio 2011). La importancia de la iluminación en la oficina. [en
línea], disponible en: http://www.revistamercado.do/2011/06/la-importancia-de-
la-iluminacion-en-la-oficina/, recuperado: 4 de noviembre 2013.
124
Selva, A. (2012). Iluminación en los entornos de oficinas. Revista Espacio
Inmobiliario. Ediciones Ofita www.iluminet.com.mx.
Secretaría de Energía (SENER) en colaboración con la Agencia Internacional de
Energía (AIE). (2011). Indicadores de Eficiencia Energética en México: 5
Sectores, 5 Retos.
Soto Cruz, J. J. (1996). Fundamentos Sobre Ahorros de Energía, IQ. Ediciones de la
Universidad de Yucatán.
Thomson, G. (1998). El Museo y su entorno. Arte y estética.
Tipos de energía. (2012). [en línea], disponible en: http://tiposdeenergia.info/articulos-
generales-sobre-energia/, recuperado: 4 de noviembre de 2013.
UMPE Subdirección de Planeación Energética – Grupo de Demanda Energética. (2007).
Proyección de Demanda de Energía Eléctrica y Potencia.
Universidad Nacional de Colombia - Ministerio de minas y Energía UPME. (2007).
Guía didáctica para el buen uso de la energía. Alumbrado interior de Edificaciones
residenciales.
Vallejo G., H. (2003). Bases para la elaboración de un artículo publicable como tesis en
Económica. Documento CEDE, Universidad de los Andes.
125
Viloria H., O. (2010). Crecimiento Económico y las Fuentes de Energía. [en línea],
disponible en: http://estructuradelmercadomundial.blogspot.com/, recuperado: 3
de octubre de 2013.
Villarubia López, M. (2012). Ingeniería de la Energía Eólica. Marcombo S.A.
Zunuba. (2014). [en línea], disponible en: http://zunuba.com/consumption_sp.html,
recuperado: el 4 de noviembre, 2013.
126
ANEXOS
Anexo 1. Guía para la implementación de la propuesta
Las fases a realizar serán las siguientes:
1. Diagnóstico preliminar
2. Elaboración del informe preliminar de la demanda energética
3. Estudio detallado de las soluciones de ahorro operacionales y de mantenimiento.
4. Indicadores
5. Propuesta de soluciones de ahorro
6. Formulación de la Matriz de cambio tecnológico
1. DIAGNÓSTICO PRELIMINAR
1.1. Recopilación y revisión de los datos históricos: Se debe recopilar la
información existente haciendo una revisión del consumo de energía de los últimos 12
meses de los recibos de energía, con los cuales se procede a diligenciar la siguiente
tabla.
Datos históricos de consumo de energía
Período Consumo (KWH) Valor ($)
Diciembre
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
127
Período Consumo (KWH) Valor ($)
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Promedio
1.2. Diagnóstico de recorrido: el cual consiste en hacer un reconocimiento a las
instalaciones y los sistemas eléctricos del piso 9 del edificio Boulevard del Rio
EMCALI-UENE, que tienen un mayor impacto en el consumo de energía, en donde se
dispondrá del formato de verificación y evaluación previa (anexo 1), realizado por los
investigadores del proyecto de los aspectos técnicos que tienen incidencia sobre el tema.
Formato utilizado para levantar información
Equipo Dirección / depto. Observaciones
1.3. Diagnóstico del consumo de energía: esta actividad consiste en realizar un
diagnóstico de energía de los sistemas y equipos de mayor impacto. Este análisis se
desarrollará en la siguiente manera:
-Recopilación de la información en Kilovatio hora del consumo de cada equipo a
evaluar, de acuerdo con la ficha técnica y sus características de consumo.
128
-Chequeo de las condiciones físicas y técnicas de los equipos, mediante una
inspección visual detallada.
Inspección de los equipos
Equipo/Elemento
Consumo
KV/H
Estado
Observaciones Bueno Regular Malo
Mediciones de consumo y variables del proceso: El objetivo del trabajo de campo
es obtener datos e información operacional de los equipos eléctricos y sistemas en la
investigación detallada de la operación de los mayores consumidores de energía en la
UENE piso noveno. El trabajo consta, principalmente, de dos partes: inspección y
mediciones. Los pasos a dar durante la visita para la realización del diagnóstico
energético son las siguientes:
Comprobación que se cuenta con los equipos de medición mínimos para recopilar
información necesaria que estén debidamente calibrados y con certificación de
calibración de ser requerida, para garantizar los resultados obtenidos.
Calibración de equipos
Equipo de medición
Requiere calibración Fecha de
calibración
Ultima fecha de
mantenimiento Si No
129
-Definición del proceso operativo a aplicar que se ajuste a las condiciones de la
empresa.
-Levantamiento de la información del proceso operativo.
-Selección de los equipos que realizará las mediciones en la empresa.
-Realización de las mediciones eléctricas
-Decisión sobre los puntos necesarios y suficientes en los que se van a efectuar
mediciones.
-Instrucciones oportunas al personal para que realice el trabajo necesario (conexión
de equipos de medición, entre otros).
-Constatación de la calibración vigente de equipos de medición si es necesario.
-Mediciones de luminosidad en los diferentes cubículos del personal de la UENE,
áreas de reuniones, pasillos, etc. a fin de comparar con el estándar que está entre 300 y
750 lux, a fin de determinar puntos de deficiente iluminación o áreas exageradamente
iluminadas.
-Realizar mediciones de temperatura en las diferentes áreas de la UENE a fin de
determinar si el ambiente de trabajo está en el rango estándar considerado como
130
adecuado para oficinas, entre los 20 y 22 grados.
Descripción de luminarias por áreas.
Área UNIDAD TUBO T8 20W
WW CHASIS
120 CM
LAMPARAS
SUBTOTAL
Descripción de aires acondicionados por áreas.
Área UNIDAD AIRE ACONDICIONADO 5
TR
SUBTOTAL
Descripción de otros equipos eléctricos por áreas.
AREA UNI
DAD
COMPUTA
DORES
ESTUFA
S
IMPRESO
RAS Y/O
FAX
CARGA
DORES
RADIOG
RA
BADORA
S
SUBTOTAL
131
Inventario
LUGAR / AREA
TIPO DE
LUMINARIA
CANTIDAD
DE CHASIS
CANTIDAD
DE
LAMPARAS
O TUBOS
MEDICION
LUX TEMPERATURA FECHA HORA OBSERVACIONES
132
2. ELABORACIÓN DEL INFORME PRELIMINAR DE LA DEMANDA
ENERGÉTICA
De acuerdo con la información obtenida durante los diagnósticos establecidos con
anterioridad, se establecerá un informe preliminar del estado actual de la demanda
energética con lo cual se podrán identificar los puntos más críticos de consumo en la
actualidad en donde se establecerá la relación de las principales causas que incrementan
el consumo de energía. Para este paso se debe asegurar que los equipos con los cuales se
realizarán las mediciones se encuentren preparados y organizados. Las actividades de
las cuales se compone esta fase son:
Identificación de ineficiencias: En este paso se analizan los datos de consumo
obtenidos en (Kv/h, BTU, etc.) para identificar oportunidades de mejora sobre las
ineficiencias detectadas.
Breve Descripción de las ineficiencias encontradas:
Detalle ineficiencia por:
Iluminación:
133
Aires Acondicionados:
Equipos Ofimáticos:
Otros:
Descripción elemento
actual Cantidad
Estado Actual Observación
Bueno Regular Malo
AREA
Lámparas (Chasis)
Tubos, bombillos, etc.
Computadores
Impresoras
Aires Acondicionados
Estufas
Radiograbadora
Cargadores de Celular
Otros
134
3. ESTUDIO DETALLADO DE LAS SOLUCIONES DE AHORRO
OPERACIONALES Y DE MANTENIMIENTO
En esta actividad de la primera etapa del proyecto, se establecen las medidas de
ahorro de tipo operacional y de mantenimiento pertinentes para cada equipo de los
sistemas intervenidos a partir de los resultados obtenidos en la fase de identificación de
ineficiencias.
Medidas de tipo operacional: Son aquellas que dan solución a ineficiencias que
relacionan las malas prácticas operacionales sobre los equipos y sistemas, las cuales
tienen que ver con las horas de utilización, ajustes de puntos de operación en controles
de los procesos y sistemas, hábitos de operación de los equipos, y la programación de
los procesos productivos.
Medidas de tipo mantenimiento: Son aquellas que dan solución a ineficiencias que
relacionan las inadecuadas condiciones de operación (presiones, temperatura y
humedad,) y el estado físico y técnico de los equipos y sus componentes, y las
condiciones actuales del programa de mantenimiento.
4. INDICADORES
Los indicadores de eficiencia energética permiten evaluar los resultados de las
políticas públicas y acciones implementadas en la materia, ya que describen e indican de
forma detallada cómo se está empleando la energía en los distintos sectores de la
economía.
135
Indicadores Principales de Energía
Indicadores Secundarios de Energía
Nombre del
indicador
Fórmula del
indicador
Fuente de
verificación
Valor
situación de
referencia
Valor
situación a
contrastar
Reemplazó de
luminarias
(Luminarias
remplazadas /
luminarias a
reemplazar)*100
Planilla
control de
inventarios
100% 100%
Reemplazó de
aires
acondicionados
(Aires Acond. a
remplazados / Aires
Acond. a remplazar)
*100
Planilla
control de
inventarios
100% 20%
Indicador Fórmula Responsable Frecuencia de
medición
Metas
Consumo de
energía
eléctrica
Consumo de
energía= Consumo
del período
Kwattio - consumo
periodo anterior
Kwattio/ (consumo
período
anterior)*100
Dirección
Gestión de
Energía
Mensual Reducir el
consumo en
5% anual
sobre el
histórico
Capacitacio
nes
realizadas
Personal
capacitado = (N°
de Personas
capacitadas/total de
funcionarios)*100
Dirección
Gestión de
Energía
Anual Capacitar el
40% de los
trabajadores
de la UENE,
el primer año,
el segundo y
tercer año un
30% cada uno,
del edificio
Boulevard del
rio piso 9.
Actividades
realizadas
Cumplimiento de
actividades = (N°
de actividades
realizadas/ N° de
actividades
planeadas) *100
Dirección
Gestión de
Energía
Anual Cumplir con
el 70% de las
actividades
planeadas en
el programa
indicador
136
4. PROPUESTA DE SOLUCIONES DE AHORRO DE ENERGÍA POR
MEDIDAS DE CAMBIO TECNOLÓGICO
En esta fase se realizan estudios comparativos de los equipos actuales de mayor
impacto en el ahorro energético y los que se encuentran actualmente en el mercado,
desde una perspectiva tecnológica y económica.
Selección de equipos potenciales: Se seleccionan los equipos de última tecnología y
de alta eficiencia energética para la sustitución de las actuales unidades.
Evaluación económica de la inversión: Se evalúa económicamente la inversión para
la sustitución de las unidades teniendo en cuenta varias alternativas del mercado frente a
los beneficios en materia del ahorro de energía eléctrica y costos de mantenimiento.
Selección de la mejor alternativa: Teniendo como criterio principal la tasa interna de
retorno de la inversión en referencia a los ahorros potenciales de energía eléctrica, se
selecciona la mejor alternativa.
137
Área Lo que se tiene Recomendacion
Puesto Oficinas
Cantidad
de
lámparas
actuales
Numero
de tubos
t8
fluoresce
nte
utilizados
hoy
Consumo en
watios con 4
fluorescentes
de 32 w actual
Cantidad
de
lúmenes
actuales
Eficacia
luminosa
lm/w
Cantidad
de
lámparas
a
necesitar
Números
de tubos t8
led por
lámpara
Consumo
en watios
con 3 t8
led de
20w
Lámparas
nuevas
Cantidad
de
lúmenes
nuevos
Eficacia
luminosa
lm/w
Total
Presupuesto
ELEMENTOS UNID CANTIDA
D
VALOR
UNITARIO
VALOR TOTAL
TUBOS T8 20 vatios WW 120
cm
UNID
CHASIS LAMPARAS UNID
AIRES ACONDICIONADOS UND
OTROS
TOTAL $
5. FORMULACIÓN DE LA MATRIZ DE CAMBIO TECNOLÓGICO
Se formula una matriz de sustitución de equipos en donde se presentará el potencial de ahorro
de energía, la cantidad y el valor económico que este representa dentro del sistema, y el período
de recuperación de la inversión.
Matriz de cambio tecnológico
ILUMINACION
T8 20W LED
(PROPUESTA)
T8 32W
Fluorescente
(ACTUAL)
Duración promedio de lámpara (por horas)
Costo de lámpara
Consumo de lámpara en w (incluida reactancia) Cuantas veces hay que sustituir lámpara en 50.000
horas
Vida útil de lámpara en años
Vida útil de lámpara en meses
Costo total de consumo energético por año Cuantas veces hay que sustituir el balasto en 50.000
horas
Costo total de compras durante 50.000 horas Costo total de mano de obra de sustitución durante
50.000 horas Costo total de consumo energético durante 50.000
horas
Costo total por compras de balasto en 50.000 horas
Total de pagos realizados durante 50.000 horas
139
ILUMINACION
T8 20W LED
(PROPUESTA)
T8 32W
Fluorescente
(ACTUAL)
Ahorro total por unidad sustituida en 50.000 horas Ahorro para el total de luminarias (209) a sustituir en
50.000 horas