UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERIASPROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA

PROYECTO DE INVESTIGACION AHORRO DE ENERGIA EN BLOQUES DE LA UNIVERSIDAD TECNOLLOGICA DE PEREIRA

Presentado por: JUAN CAMILO BERNAL BETANCOURT

Octubre 6 de 2014

HORRO ENERGETICO EN TERMINOS DE CONSUMO ELECTRICO ILUMINACION PARA AULAS DE CLASE DE LA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

DESCRIPCION DEL PROBLEMA

A travs de los tiemposel hombrese ha valido de mltiplesserviciosque le han proporcionado confort a su subsistencia, tal es el caso de la energa elctrica que ha tenido un papel preponderante en eldesarrollode lasociedadporque permite el avance de latecnologaen la vida moderna, y a su vez sta ofrece equipos cada vez ms sofisticados que brindanrecreacin, entretenimiento y comodidades, demandando mayor cantidad de energa, como lo son los electrodomsticos, los aires acondicionados, etc., que en el mbito residencial representan un papel primordial, ya que cada da son ms necesarios para facilitar las labores tanto en el hogar como en eltrabajo.Estos adelantos han hecho que elconsumodeenerga elctricaen las grandes ciudades haya tenido un aumento paulatino en los ltimos aos

caracterizndose principalmente en que la sociedad moderna es creciente y altamente tecnificada y contina en la bsqueda de la comodidad, el desarrollo y el crecimiento en todos los aspectos:La ciencia, lasguerras, las medicinas,el trabajo, el hogar, etc. Esto se constituye en un factor bastante preocupante hoy en da, ya que es vital para la sociedad moderna, porque representa lasangreque hace mover los brazos de la tecnologa y el desarrollo del mundo. Y es donde se debe poner de manifiesto la necesidad de reflexionar y pensar en no malgastar el uso de la energa elctrica.

Cabe destacar que laelectricidaddebe ser generada, transportada, distribuida, medida y facturada, pero todo esteprocesorequiere de unsistemaelctrico que debe mantenerse al da, donde se incluyepersonalespecializado y alta tecnologa enmaterialesy equipos, "que es de suma importancia el disponer de un sistema dedistribucinelctrica que brinde cierta confiabilidad, continuidad y seguridada las personas que habitan las viviendas".

DELIMITACION DEL PROBLEMAAhora bien sabiendo todas estas necesidades y continua insatisfaccin que conlleva muchos problemas al ambiente por la quema de combustibles fsiles y la contaminacin de muchos a otros lugares, al igual que el calentamiento para disminuir este y muchos problemas del uso innecesario de luz y desperdicio de energa es posible crear un pensamiento de ahorro en la ciudadana y la comunidad durante un periodo de racionalizacin para probar las variantes y muchas formas que hay como apagar los bombillos y elementos que consuman energa cuando nadie los est utilizando.OBJETIVOS

Disear un programa de ahorro de energa elctrica en los sistemas de iluminacin de hogares y distribucin domstica.

Objetivos especficos

caracterizndose principalmente en que la sociedad moderna es creciente y altamente tecnificada y contina en la bsqueda de la comodidad, el desarrollo y el crecimiento en todos los aspectos:La ciencia, lasguerras, las medicinas,el trabajo, el hogar, etc. Esto se constituye en un factor bastante preocupante hoy en da, ya que es vital para la sociedad moderna, porque representa lasangreque hace mover los brazos de la tecnologa y el desarrollo del mundo. Y es donde se debe poner de manifiesto la necesidad de reflexionar y pensar en no malgastar el uso de la energa elctrica.Ahora en el sector elctrico colombiano estn muy preocupados porque actualmente existe un dficit de energa elctrica, producto de la incesante sequa, pudindose resolverse con la ayuda de todos los consumidores,

JUSTIFICACION

Para la gran mayora de los colombianos, la electricidad es algo que est siempre disponible, se aprieta el interruptor y se prende, se enchufa un artefacto electrodomstico y este funciona, pero pocos saben cmo se genera y se transmite la energa elctrica. No estn conscientes de que detrs de esos agujeros o de esos botones en la pared hay un largo camino, una gran infraestructura que puede ser afectada por factores climticos, polticos, econmicos o sociales.Ahora en el sector elctrico colombiano estn muy preocupados porque actualmente existe un dficit de energa elctrica, producto de la incesante sequa, pudindose resolverse con la ayuda de todos los consumidores, si los colombianos contribuyen con un ahorro mnimamente porcentual sera suficiente para aminorar la contingencia y evitar los apagones de los prximos aos. Se quiere decir que la sequa imperante, no presentara ningn problema, si As mismo es de suma importancia plantear un programa de ahorro de energa, debido a que se est en un mundo cambiante donde los costos de la tarifa elctrica van en constante aumento y si se tienen equipos ms eficientes y rendidores, diseados con los esquemas de ahorro de energa, que en la actualidad es tema sumamente importante, no representara un impacto econmico muy fuerte, el hecho de aumentar las tarifas por concepto de electricidad y por ende los costos de la misma.Tambin tendramos, en rasgos generales, como resultado de laconservacin de energala preservacin del medioambiente, pues: Menos hidroelctricas implican menosdeforestacin. La menor generacin de energa nuclear tiene como resultado menorradiaciny menoresriesgos. Menos termoelctricas implican menos contaminacin

GENERALIDADES

Elsector elctrico enColombiaest mayormente dominado por generacin deenerga hidrulica(64% de la produccin) y generacin trmica (33%). No obstante, el gran potencial del pas ennuevas tecnologas de energa renovable(principalmente elica,solarybiomasa) apenas si ha sido explorado. En Mayo de 2014 expedida la ley 1715 de 20141diseada para promover energas alternas carece de disposiciones clave para lograr este objetivo, como, por ejemplofeed-in tariffs, y hasta ahora ha tenido muy poco impacto. Las grandes plantas de energa hidrulica y trmica dominan los planes de expansin actuales. La construccin de una lnea de transmisin conPanam, que enlazar a Colombia con Centroamrica, ya est en marcha.Una caracterstica interesante del sector elctrico de Colombia (as como de susector de abastecimiento de agua) es la existencia de un sistema de subsidios cruzados desde usuarios que viven en reas consideradas como relativamente afluentes, y de usuarios que consumen cantidades de electricidad superiores, a aquellos que viven en reas consideradas pobres y quienes usan menos electricidad.

Definiciones Elctricas Bsicas

El sistema elctrico y sus caractersticas abarcan no solamente los diversos tipos de equipos que se usan y su agrupacin para conformar la carga, sino tambin elgrupode consumidores que integran un sector. Antes de proceder aldiagnsticoy estudio de carga es necesario definir las relaciones ms importantes y tiles.Potencia activaEs la razn a la cual se efecta el trabajo til en un circuito elctrico. La unidad que por lo regular se usa es el vatio (W) o kilovatio (KW). El kilovatio-hora representa la potencia elctrica de un kilovatio actuando en un intervalo de una hora; as pues, ste representa una medida del trabajo total que realiza un circuito elctrico. La representacinmatemticade esta potencia trifsica est dada por la Ec. 2.1 2.1Potencia reactivaEs la potencia que no se traduce en trabajo til, pero representa lainteraccinde la energa magntica que hace posible el funcionamiento de lasmquinaselctricas. Se representa en los sistemas de potencia, como una reactancia. Esta reactancia se expresa en ohmio al igual que laresistenciay la energa que interviene en ella en kilo voltios amperios - reactivos (Kvar), y est dada por la siguiente ecuacin: 2.2Potencia aparenteEs la potencia suministrada por la fuente de energa (CADAFE) y se obtiene como la suma factorial de la potencia activa y reactiva. El conjunto de ellas forma el llamado tringulo de potencia. La unidad de medida se expresa en voltios - amperios (VA) y est dada por la siguiente ecuacin: 2.3DemandaLa demanda de una instalacin o sistema es la carga en las terminales receptoras tomada en unvalormedio a determinado intervalo. En esta definicin se entiende por carga la que se mide en trminos de potencia (aparente, activa, reactiva) o de intensidad de corriente. El perodo durante el cual se toma el valor medio se denomina intervalo de demanda y es establecido por la aplicacin especfica que se considere, la cual se puede determinar por las constantes trmicas de los aparatos o por la duracin de la carga.La demanda depende del monto mayor incurrido de acuerdo a los siguientes criterios: Demanda mnima. Demanda mxima Demanda asignada contratada.Demanda mnimaCorresponde al cargo que se efecta en aquellos casos en que la demanda leda en el mes, es menor a la demanda mnima de la tarifa y demanda asignada contratada.Demanda mximaCorresponde ala lecturamxima registrada durante el perodo de un mes.Demanda contratadaEs la demanda de referencia contratada por la empresa para ser suministrada, y se considera la demanda mxima incurrida en cualquiera de los meses previos como referencia para su asignacin.Carga conectadaLa carga conectada es la suma delos valoresnominales de todas las cargas delconsumidorque tienenprobabilidadde estar en servicio al mismo tiempo para producir una demanda mxima. La carga conectada se puede referir tanto a una parte como al total del sistema y se puede expresar en vatios, kilovatios, amperes, HP, kilovoltios - amperes, entre otros, dependiendo de las necesidades y requerimientos del estudio.Facturacin de energa elctricaEs la forma de expresar y saber la cantidad de energa elctrica que se ha consumido en un perodo de un mes y los costos que representa, segn las tarifas que se tenga. La forma de realizar la facturacin consiste en el cargo por consumo de energa (KWH) y por demanda (KW).CARACTERSTICAS DE LOS LEDSistemas de iluminacin ms eficientes tecnologa LED

Los diodos luminiscentes, ms conocidos por sus siglas en ingls LED (Light-Emitting Diode) an representan una novedad en el mercado de la iluminacin de exteriores que es preciso estudiar y valorar por su potencial de desarrollo futuro en lo que se refiere a la eficiencia energtica, al control de las diferentes formas de contaminacin lumnica y a su capacidad de regulacin por medios electrnicos. La aparicin del primer LED comercial se produjo en 1962, si bien solo emita luz roja tenue, por lo que nicamente se empez a usar para sealizacin o como LED de funcionamiento en dispositivos electrnicos. A finales de la dcada de los aos ochenta y principios de los noventa, adems de los LED rojos, se desarrollan los LED amarillos, verdes, azules y, por tanto, los blancos. Se incrementa sustancialmente su rendimiento y en los aos noventa la tecnologa LED conquista la industria del automvil y la industria de paneles luminosos (displays) para dispositivos electrnicos. En la ltima dcada, de 2000 a 2010, es cuando se incrementa exponencialmente el rendimiento de los LED blancos y se inicia la conquista de la industria de la iluminacin.

EFICIENCIA ENERGTICA Y AHORRO ECONMICO

Actualmente una luminaria de LED puede alcanzar en trminos de eficacia de fuente de luz valores solo ligeramente por debajo de los que se obtienen con otras fuentes de luz tradicionales de tecnologa actual como las lmparas de vapor sodio de alta presin (VSAP) o las lmparas de halogenuros metlicos (HM) con quemador cermico (ambas emplean la misma tecnologa), ver tabla en pgina 37. Esto ser as siempre que el sistema est diseado, dimensionado y configurado para mantener en condiciones ptimas el funcionamiento del LED. Entonces, por qu se escucha que el LED es ms eficiente?La respuesta es que realmente una iluminacin con LED puede obtener una mayor eficiencia, an ofreciendo un eficacia luminosa (lm/W) de fuente de luz inferior, gracias a su mayor capacidad de poner la luz en su sitio. Esto consigue que, aunque la luminaria emita menos luz a causa de su menor eficacia final, los lmenes que llegan a la superficie o espacio a iluminar lo hagan en un mayor porcentaje. Traducido a lenguaje tcnico: las soluciones con LED pueden aportar un mayor factor de utilizacin Fu = luz recibida / luz generada por la lmpara o una utilancia ms cercana a la unidad U = luz recibida / luz emitida por la luminaria.Por tanto, en lo que al aspecto energtico se refiere, hoy por hoy el LED como fuente de luz no es genricamente ms eficaz que otras lmparas en igualdad de condiciones: misma temperatura de color, uniformidades, deslumbramiento nicamente si el LED se mantiene en su aplicacin de alumbrado tcnico, ya sea en exterior o interior, en unas condiciones ptimas de funcionamiento en relacin a su intensidad de corriente y a su temperatura, se puede obtener un rendimiento similar a otras fuentes de luz y cumplir con la expectativa de vida til prevista. Y si el LED funciona en la luminaria en correctas condiciones, puede ser aplicado de forma que obtenga una mayor eficiencia gracias a un factor de utilizacin o a una utilancia mayores.

Sistema De Iluminacin EficienteOtro de los aspectos del programa que se debe tomar en cuenta para lograr ahorrar energa son las caractersticas de un alumbrado eficiente, basado en diseo arquitectnico eficiente, diseo bajonormas, uso apropiado de lmparas, balastos adecuados y separacin de circuitos.Diseo arquitectnico eficientePara disminuir el consumo elctrico durante el da, es fundamental el aprovechamiento de la luz solar a travs de tragaluces, domos y ventanas. La mayora de los espacios estn diseadas para el aprovechamiento de la luz solar, pero de igual forma se tienen las luminarias encendidas, debido a la falta de concientizacin.Diseo bajo normasExisten normas en el mbito nacional e internacional en iluminacin para todas las reas posibles. El diseo apegado a las normas permite el aprovechamiento ptimo de losrecursos.Separacin de circuito Las reas a iluminar deben estar delimitadas tanto en espacio como en tiempo de uso, y es por ello que debe existir algn medio de desconexin para cadagrupode luminarias que tienen un uso especfico.

CONCLUCIONES

El consumo actual de energa elctrica en las instalaciones residenciales es adecuado a los equipos actualmente instalados. Sin embargo, estos equipos son de muy baja eficiencia, es decir, por su diseo intrnseco desperdician gran cantidad de energa, para cubrir los requerimientos deergonomayseguridadque deben tener toda instalacin. Despus de efectuar las diferentes medidas en los circuitos de distribucin 208-120 V, de los tableros principales, se lleg a la conclusin, que el sistema de alimentacin trifsico se encuentra totalmente desequilibrado, en donde se determin la corriente por el conductor de neutro, correspondiente a 56 Amperios, encontrndose demasiado alta con relacin a las de fases. Los niveles de tensin se encuentran dentro delos valoresaceptados para operacin normal de los equipos. La mayora de los circuitos de toma corriente, de la parte administrativa, estn compuestos por equipos electrnicos:computadoraspersonales, fotocopiadoras,impresoras, los cuales producen un consumo a la institucin. Los equipos de modernatecnologa, descritos en el desarrollo de este trabajo, coinciden en aumentar la eficiencia y reducir el consumo de energa elctrica.

Bibliografa

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