UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJAREA DE LA ENERGA, LAS INDUSTRIAS Y LOSRECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

CARRERA DE INGENIERA EN ELECTROMECNICA

INSTALACIONES ELCTRICASMDULO VIII

DIMENSIONAMIENTO DE UN CENTRO DETRANSFORMACIN

DOCENTE:Ing. Jorge Carrin

ESTUDIANTE:Hamilton Pea S.

LOJA-ECUADOR2015

INTRODUCCINLos sistemas de iluminacin presentan buenas oportunidades de implementar soluciones deeficiencia energtica. Debido a que ests son aplicadas localmente y normalmente no esnecesario intervenir mayormente las instalaciones elctricas.

Las inversiones asociadas a los sistemas de iluminacin son recuperadas generalmente entretres meses y cinco aos, lo cual depender directamente de la cantidad de horas de uso y deltipo de tecnologa utilizada. Los periodos de retorno de la inversin disminuyenconsiderablemente si las opciones de eficiencia energtica son detectadas en la etapa deproyecto.

Con el presente escrito se persigue otorgar una herramienta bsica en lo que a sistemas deiluminacin refiere, enfocado principalmente en el uso racional de energa, este en ningn casopersigue ser una gua tcnica de luminotecnia.

En la actualidad todas las lmparas incandescentes, fluorescentes compactas y tubosfluorescentes comercializados en nuestro pas deben contar con una etiqueta de eficienciaenergtica, cuyo objetivo otorgar una herramienta de decisin, basada en la eficiencia en el usode energa, para optar por alguna tipo de tecnologa u otra.

OBJETIVO: Conocer cmo se dimensiona un proyecto luminotcnico mediante aplicacionesinformticas, recalcando que lo esencial no es el conocimiento profundo de un determinadoprograma, sino conocer algunos de los existentes, para poder elegir el ms adecuado para undeterminado proyecto luminotcnico o para alguno de sus clculos.

ENUNCIADO: Se requiere dimensionar un centro de transformacin para un centro deportivo,para proceder a dimensionar la capacidad del transformador es necesario efectuar el estudioluminotcnico para determinar la cantidad de luminarias que contendr el establecimiento.1. Se deber considerar las siguientes cargas para dimensionar la capacidad del

transformador: Bomba trifsica 10 Hp tomacorrientes monofsico 20 tomacorrientes bifsico Aire acondicionado 2 Hp trifsico 22 lmparas de 250W c/u

Las dimensiones del local son:H: 8 mLargo: 45 mAncho: 20 m

1.1. Nivel de iluminacinIluminancia general 200lx

1.2. Eleccin del sistema de iluminacin y aparatos de alumbradoSistema directoMtodo de alumbrado general

1.3. Seleccin del tipo de lmparaLmpara polar 250W HQI-E, Luz de da, temperatura de color 6100K. De acuerdocon las normas generales de proyecto, la lmpara ms apropiada es el reflector de hazmedio, polar 250W HQI-E. Se usar la lmpara de 250 W, Luz de da 19000 lm,temperatura de color de 6100 K.

1.4. Altura de suspensin de los aparatos de alumbradoPlano til de trabajoH= 0.5 del sueloh= 8 - 0.5= 7.5m

La distancia de los aparatos al plano de trabajo (iluminacin semidirecta)= = 7.5 = 5.62Distancia vertical de los aparatos de alumbrado al techo= = 1.4

1.5. Distribucin o espaciamiento de las luminariasSistema de iluminacin directo= 0.9 = 5.1 .Distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muroperpendicular a esta fila.= 2 = 5.12 = 2.55

1.6. Determinar la superficie a iluminarS: Longitud local x Ancho= 45 20 = 900

1.7. Determinar el ndice del local (k)Por tratarse de iluminacin semidirecta se tiene:

= 2 + 810 = 2 45 + 8 2010 7.5 = 3.331.8. Determinar el factor de utilizacin

Con los datos anteriores, en la tabla 25, se puede encontrar el factor de utilizacin, queest comprendido entre los siguientes valores:

Para K = 3 u = 0,55Para K = 4 u = 0,61Dado que en este caso K = 3.33, interpolando se tiene que:= 0,57

1.9. Determinar el factor de depreciacinDe la misma tabla anterior y suponiendo limpieza cada ao y suciedad normal,se tiene:= 1.35

1.10. Calculo del flujo luminoso total

= 200= 900= 1.35= 0.57 = . . = 200 900 1.350,57 = 426315.781.11. Calculo de la cantidad de lmparas

La lmpara luz de da, de 40 w, proporciona un flujo luminoso de 2600 lm. Por lotanto, la cantidad de lmparas que se necesita ser:

= = 426315.7819000 = 22 1.12. Iluminacin final en el plano de trabajo

= ..

= 426315.78 0.57900 1.35 = 199.991.13. Consumo de energa elctrica

Potencia total instalada: / = 22 250 = 5500 = 5.52. Simular en el software LUMENLUX el problema luminotcnico planteado y comentar las

diferencias encontradas entre el mtodo manual (mtodo de los lmenes) y los resultadosobtenidos en el software.

Tomando en cuenta un nivel de iluminacin medio de 200Lx y utilizando el tipo delmpara como el ilustrado en la figura se recalca que mediante el mtodo manualexiste un porcentaje de error en el clculo de la cantidad de lmparas, puesto queel programa por ser sumamente exacto calcula 16 lmparas, mientras que por elmtodo manual se encuentra un total de 22 lmparas.

3. Determinar los factores de diseo como; factor de carga, factor de diversidad, factor deutilizacin a su criterio, para el dimensionamiento del cuadro de cargas utilizar lametodologa analizada en clases (Mtodo propuesto por la empresa Elctrica)

4. PREGUNTAS DE CONTROL

4.1. QU ES FACTOR DE CARGA?Se define como la razn entre la demanda promedio en un intervalo de tiempo dado y lademanda mxima observada en el mismo intervalo de tiempo.El FC indica el grado al cual el pico de la carga es sostenido durante el periodo. Esto quiere decirque si el factor de carga es 1, la DM se mantiene constante, si el factor de carga es alto (porejemplo 0.9), la curva de carga tiene muy pocas variaciones y en cambio si el factor de carga esbajo (por ejemplo 0.2), la curva de carga sufre muchas variaciones con picos y vallespronunciados.La evaluacin precisa del factor de carga permite seleccionar el tipo de refrigeracin que se leasignar a los transformadores de potencia.

4.2. QU ES FACTOR DE UTILIZACIN?El factor de utilizacin es la relacin del flujo luminoso que llega al plano de trabajo y el flujoluminoso total suministrado por las lmparas.Es conveniente hacer notar que mientras el factor de demanda, da el porcentaje de cargainstalada que se est alimentando, el factor de utilizacin indica la fraccin de la capacidad delsistema que se est utilizando durante el pico de carga en el intervalo considerado, (es decir,indica la utilizacin mxima del equipo o instalacin).

4.3. QU ES FACTOR DE POTENCIA?Es la relacin entre la potencia activa (W, kW o MW) y la potencia aparente (VA, kVA, MVA),determinada en el sistema o en uno de sus componentes. La incidencia ms importante delfactor de potencia es en el porcentaje de prdidas y en la regulacin de voltaje y por lo tanto,en la calidad y economa del servicio elctrico.Para sistemas de distribucin se fija un valor mnimo de 0.9 para el factor de potencia. En el casode tener valores inferiores a este se deber corregir este factor por parte de los usuarios, porparte de la empresa electrificadora o por ambos. En redes que alimentan usuarios industrialesse fija un 0.85 como mnimo.

4.4. QU ES FACTOR DE DIVERSIDAD?Definido como la razn entre la sumatoria de las demandas mximas individuales y la demandamxima del conjunto o grupo de usuarios (llamada tambin demanda mxima coincidente).

4.5. QU ES UNA LUMINARIA?Las luminarias, se definen como los aparatos que distribuyen, filtran o transforman la luz emitidapor una o varias lmparas y que contienen todos los accesorios necesarios para fijarlas,protegerlas y conectarlas al circuito de alimentacin.

4.6. CLASIFICACIN DE LAS LUMINARIAS SEGN LA DISTRIBUCIN DEL FLUJO LUMINOSORESPECTO A UN PLANO HORIZONTAL

Las luminarias para iluminacin general de interiores se clasifican de acuerdo con el porcentajede flujo luminoso emitido por debajo, y por encima de un plano que pase por el eje de la fuentede luz. El flujo luminoso emitido por una lmpara se transmite en todas las direcciones delespacio, originando un volumen de luz como el de la figura 3 correspondiente al de una lmparaincandescente estndar de 60 W.El uso adecuado de los reflectores especulares, con la forma correspondiente al reparto del flujoluminoso que se precise es el que, basndose en el efecto de la reflexin, permite organizar elflujo luminoso segn los siguientes sistemas.

Sistema directo Sistema semidirecto Sistema general difuso o mixto Sistema semiindirecto Sistema indirecto

4.7. CLASIFICACIN DE LAS LUMINARIAS RESPECTO AL TIPO DE LMPARASEs difcil establecer una clasificacin de las luminarias con respecto al tipo de lmpara que llevan,excepto en las luminarias para lmparas fluorescentes; por lo general una misma luminariapuede servir para distintos tipos de lmparas. Desde este punto de vista se pueden agrupar en:

Luminarias para lmparas incandescentes

Luminarias para lmparas de vapor de sodio y halogenuros metlicos Luminarias para lmparas de vapor de mercurio Luminarias para lmparas fluorescentes

4.8. CLASIFICACIN DE LAS LUMINARIAS POR LA FORMA DE DISTRIBUIR EL FLUJOLas luminarias modifican la distribucin del flujo luminoso emitido por las fuentes de luz, con elobjetivo de dirigirlo en determinadas direcciones atenuando el deslumbramiento u ocultandoparcial o totalmente la visin de la lmpara. Las luminarias se clasifican en: difusores, reflectoresy refractores.

4.9. CLASIFICACIN DE LAS LUMINARIAS CON RESPECTO A SU PROTECCINDe acuerdo con la forma en que las luminarias protegen a las lmparas de daos de origenmecnico o ambiental e impiden el acceso a las partes sometidas a tensin, evitando contactosdirectos, las luminarias para interiores se clasifican como se muestra en la siguiente tabla.

4.10. REQUERIMIENTOS PARA UNA BUENA ILUMINACINSin luz no hay visin, pues el ojo humano no puede transmitir a nuestro cerebro ningunainformacin de todo cuanto nos rodea.Para obtener una buena iluminacin hay que tener en cuenta la cantidad y calidad de la luz, ylos factores fundamentales para lograr esto son los siguientes:

Nivel de iluminacin Deslumbramiento Contraste El color Difusin de la luz4.11. MTODOS DE ALUMBRADO

Los mtodos de alumbrado pueden ser: General Localizado Individual Combinado Suplementario

4.12. QU ES EL DESLUMBRAMIENTO?El deslumbramiento es un fenmeno de la visin que produce molestia o disminucin en lacapacidad para distinguir objetos, a causa de una inadecuada distribucin de las luminarias o acontrastes excesivos en el espacio. Los efectos que origina el deslumbramiento son de tipopsicolgico o de tipo fisiolgico.

4.13. QU ES EL FLUJO LUMINOSO (F), Y CUL ES SU UNIDAD DE MEDIDA?Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiacin luminosa a laque el ojo humano es sensible. Su smbolo es y su unidad es el lumen (lm).

4.14. QU ES LA INTENSIDAD LUMINOSA (I), Y CUL ES SU UNIDAD DE MEDIDA?Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ngulo slido enuna direccin concreta. Su smbolo es I y su unidad la candela (cd).

4.15. QU ES LA ILUMINANCIA (E), Y CUL ES SU UNIDAD DE MEDIDA?Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su smbolo es E y suunidad el lux (lx) que es un lm/m2

4.16. QU ES LA LUMINANCIA (L), Y CUL ES SU UNIDAD DE MEDIDA?Se llama luminancia a la relacin entre la intensidad luminosa y la superficie aparente vista porel ojo en una direccin determinada. Su smbolo es L y su unidad es la cd/m2. Tambin es posibleencontrar otras unidades como el stilb (1 sb = 1 cd/cm2) o el nit (1 nt = 1 cd/m2).

4.17. QU ES EL RENDIMIENTO LUMINOSO O EFICIENCIA LUMINOSA, Y CUL ES SUUNIDAD DE MEDIDA?

El rendimiento luminoso se define como el cociente entre el flujo luminoso producido y lapotencia elctrica consumida, que viene con las caractersticas de las lmparas (25 W, 60 W...).Mientras mayor sea mejor ser la lmpara y menos gastar. La unidad es el lumen por watt(lm/W).

CONCLUSIONES Todo sistema y de cualquier tipo que sea, siempre permite obtener ahorros de

energa en su operacin, manteniendo el desempeos y estndar de calidad de lossistemas originales; al contrario, en muchos casos se consigue un aumento en lacalidad del servicio o suministro prestado.

Cualquier evaluacin y propuesta de mejora debe ser respaldada por un estudio loms real posible en las condiciones de trabajo de la industria evaluada, realizadopor un equipo de expertos independientes, con los suficientes conocimientotcnicos de los procesos y equipos analizados, que en conjunto con el personal delmandante, evalen los potenciales de implementacin, de forma de entregarresultados financieros de la factibilidad y viabilidad de la inversin

BIBLIOGRAFAHinojosa, L., y Olgun, J. (2010).Estudio de tecnologas:Sistemas de iluminacin. Recuperado de http:// www.energiaslimpias.cl

Centro Tecnolgico de Eficiencia y Sostenibilidad Energtica. (2009). Eficiencia ySostenibilidad Energtica en la Empresa (Numero 11). Recuperado dehttp://www.energylab.es/esp/default.asp

Mancera, M. (2012). Iluminacin. Recuperado de http://www.manceras.com.co