universidad autÓnoma de baja california …biblio.uabcs.mx/tesis/te3208.pdf · 2014-11-11 · que...
TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR
ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS DEL MAR
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA EN
PESQUERÍAS
“Evaluación Técnica y Económica del Programa de Ahorro de Energía Eléctrica por Iluminación, del
Edificio de Lenguas Extranjeras en la Universidad Autónoma de Baja California Sur”
QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO EN PESQUERÍAS
PRESENTA:
MADELEIN GALINDO DE LA CRUZ
DIRECTOR:
M. en I. OSCAR RESÉNDIZ PACHECO
La Paz B.C.S., Noviembre del 2014
DEDICATORIA A mi hijo Gael Santiago que se ha convertido en mí inspiración, mi pilar y vida para
luchar y ser cada día mejor.
De una forma muy especial a mis padres por su cariño, esfuerzo y preocupación
en la consolidación de mi bienestar profesional.
A mis hermanos Adrián y Fernando por su apoyo y formar parte de mi vida.
A Víctor Hugo por su comprensión y paciencia.
AGRADECIMIENTOS A la Universidad Autónoma de Baja California Sur.
A mi director de tesis M. en I. Oscar Reséndiz Pacheco y asesor Dr. Federico
Poujol Galván, por su atención, consejo y guía hacia mi persona en el desarrollo y
culminación del presente trabajo, así como también agradezco por su apoyo y
dedicación a Ing. Elizabeth Chávez Martínez, al Dr. Miguel Ángel Ojeda y Dr.
Alfredo Flores Irigollen.
A todos mis maestros que por varios años me impartieron los valiosos
conocimientos para alcanzar una vida profesional.
A los amigos y compañeros de estudio.
RESUMEN Este proyecto consistió en una evaluación técnica económica de una propuesta de
ahorro de energía por iluminación, para hacer frente a la problemática que tiene la
Universidad Autónoma de Baja California Sur, por un alto consumo de energía,
que ha generado fuertes gastos. Se ha realizado un análisis de costo beneficio
con indicadores de rentabilidad como VPN (Valor Presente Neto) y TIR (Tasa de
Interés Rentable) para identificar qué opción es más viable para la sustitución de
luminarias en un edificio representativo de la universidad. Se propuso cambiar
luminarias de T12, 2x70 W a lámparas de T8, 2x32 W o T5, 2x28 W. Con los
resultados del análisis financiero y comparando las tecnologías propuestas se
demostró que con las lámparas T8, 2x32 W se obtuvo un mayor ahorro económico
que dio como resultado un VPN de $90,819.23, considerando una TREMA de
12%; asimismo, se obtuvo TIR de 26%, con un período de recuperación de 2.2
años. Los indicadores muestran rentabilidad en el proyecto y la conveniencia de
realizar la sustitución de tecnología.
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................. 1
2. ANTECEDENTES ........................................................................................................... 4
3. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 9
4. OBJETIVO GENERAL...................................................................................................11
4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................11
5. MARCO TEÓRICO.........................................................................................................12
5.1. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO .............................................................................12
5.2. TIPOS DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS ......................................................13
5.2.1. DIAGNÓSTICO INICIAL .................................................................................13
5.2.2. DIAGNÓSTICO GENERAL.............................................................................14
5.2.3. DIAGNÓSTICO FINAL ....................................................................................15
5.3. PRINCIPALES LIMITACIONES PARA EMPRENDER DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS .................................................................................................................16
5.4. EVALUACIÓN PRELIMINAR DE PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGÍA ...17
5.5. VALOR PRESENTE NETO (VPN) .........................................................................18
5.6. TASA DE INTERÉS RENTABLE (TIR) .................................................................19
5.7. FLUJO DE CAJA ...................................................................................................20
5.8. PERÍODO DE RECUPERACIÓN (PR) ..................................................................21
5.9. TASA DE RENDIMIENTO MÍNIMA ATRÁCTIVA (TREMA). ................................22
5.10. CARACTERÍSTICAS DE TECNOLOGÍA PROPUESTA...................................24
5.10.1. BENEFICIO DE LÁMPARASFLUORESCENTES. ....................................24
5.10.2. VIDA ÚTIL DE LÁMPARAS FLUORESCENTES ......................................25
5.10.3. IMPACTO AMBIENTAL ..............................................................................26
5.11. CLASIFICACIÓN DE BALASTROS ..................................................................27
5.11.1. BALASTRO ELECTROMAGNÉTICO ........................................................27
5.11.2. BALASTRO ELECTRÓNICO......................................................................28
6. METODOLOGÍA ............................................................................................................30
6.1. ELABORACIÓN DE FORMATOS PARA EL LEVANTAMIENTO DE DATOS DE
EQUIPOS DE ILUMINACIÓN. ..........................................................................................32
6.2. DATOS HISTÓRICOS DE FACTURACIÓN ELÉCTRICA ....................................32
6.3. CENSO DE LUMINARIAS .....................................................................................33
6.4. MEDICIONES DE ILUMINACIÓN ..........................................................................37
6.5. ANÁLISIS DE LA FACTURACIÓN ELÉCTRICA Y LUMINARIAS ......................38
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................................39
7.1. ILUMINACIÓN ........................................................................................................39
7.1.1. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO. .....................................................................39
7.1.2. EVALUACIÓN ECONÓMICA .........................................................................44
8. CONCLUSIONES...........................................................................................................50
9. RECOMENDACIONES ..................................................................................................52
10. BIBLIOGRAFÍA ..........................................................................................................55
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
Debido al creciente desarrollo de las actividades de la UABCS, la necesidad de
uso de la energía eléctrica se ha vuelto más evidente. Este crecimiento claramente
se ve reflejado en los consumos de energía eléctrica que documentados desde
Enero del 2011 a Noviembre del 2012, muestran un incremento anual del 20% en
su facturación debido en parte, al constante aumento en las tarifas eléctricas.
La combinación del crecimiento en la demanda de energía eléctrica y el
incremento en el precio del energético, han contribuido en gastos de gran impacto
en las finanzas de la UABCS. Esta situación ha motivado a esta institución al
desarrollo de una auditoria energética que permita la identificación de cómo y en
qué, está siendo utilizada la energía eléctrica.
El caso de la Universidad Autónoma de Baja California Sur es indicativo de la
situación mundial, ya que su matrícula de estudiantes va en aumento y el
consumo de energía eléctrica va a la par. Así, el requerimiento de espacios para
poder dar lugar a los alumnos entrantes genera edificios nuevos y modificaciones
a edificios existentes con ciertos espacios que ya estaban designados para otros
fines. La sobrecarga eléctrica de los edificios genera cortocircuitos, mayor
consumo e irregularidad en la carga recibida.
1. INTRODUCCIÓN
2
Por tales motivos, esta tesis propone el cambio escalonado o inmediato de
luminarias, obsoletas por ahorradores en aquellos edificios que carecen de estas
últimas, ya que hay edificios recién construidos que cuentan con lámparas de alta
eficiencia y bajo consumo eléctrico. A los edificios que no cuentan con estas
lámparas, se les estima un 30% de ahorro de energía en todo el edificio con el
solo cambio de lámparas (Villalobos, 2004) y una mejor iluminación. De esta
manera se puede ahorrar dinero facilitando el mejor aprovechamiento de la
energía eléctrica.
El presente documento señala además las oportunidades de ahorro de energía en
la Universidad Autónoma de Baja California Sur, campus La Paz con la aplicación
de un programa de ahorro de energía eléctrica que será de gran ayuda para aliviar
las presiones financieras generadas en parte por los aumentos en la matrícula y
en el uso de nueva infraestructura, los cuales se han traducido en costos más
altos de operación. Esta clase de proyectos ofrece grandes beneficios al conseguir
un ahorro de energía del 40%(Geraldo, 2004). También conllevan una inversión
sumamente rentable, tanto para el usuario como para la empresa eléctrica,
evitando que las plantas generadoras tengan que crecer en capacidad y aumenten
los consumos de combustibles para generación eléctrica.
2. ANTECEDENTES
4
2. ANTECEDENTES
Hernández et al (2005) realizaron un trabajo de diagnóstico energético a una
institución educativa, el cual incluyó el análisis de facturación histórica, la situación
energética actual, la identificación de áreas de oportunidad para el uso eficiente de
energía eléctrica y la presentación de las principales propuestas de ahorro de
energía. Dentro de las alternativas más viables para dicha institución se presentan
la sustitución de equipo de iluminación actual por equipo más eficiente, la
eliminación del horario punta en el periodo de verano y el movimiento de 10 días
hábiles de agosto a diciembre.
Valenzuela et al (2006) realizaron un diagnóstico energético aplicado al edificio de
seguridad pública del H. Ayuntamiento de Cajeme en Sonora. Dividieron dicho
diagnóstico en tres pasos:
1. Planeación de recursos y tiempos, revisión de la información disponible
sobre el edificio, revisión de los horarios de operación de las cargas
eléctricas del edificio y el consumo de energía eléctrica.
2. Levantamiento de la carga del edificio, a través de los datos de las placas
de los equipos.
3. Hacer un análisis de la información obtenida y por último hacer una toma de
decisiones.
2. ANTECEDENTES
5
Con la información recaudada los autores pudieron hacer tres recomendaciones:
Sustituir los equipos convencionales por ahorradores de energía y el control de la
demanda, así como promover la cultura de ahorro de energía eléctrica entre los
trabajadores; indican que para obtener mejores perspectivas, se debe realizar una
evaluación económica, la cual arrojaría información valiosa en cuanto al tiempo de
recuperación de la inversión; y que posteriormente se debe realizar un estudio
económico para conocer la factibilidad de la inversión del sistema.
Figueroa (2002), desarrolla un trabajo sobre las consideraciones de diseño
bioclimático y sistemas de iluminación natural y artificial en la reestructuración y
ampliación de un edificio ya existente en la Universidad Autónoma Metropolitana,
unidad Azcapotzalco. Propone una ampliación de dos edificios, en el que
considera una reducción del impacto en la iluminación natural en las oficinas ya
construidas y emplear sistemas más eficientes en áreas nuevas.
Heras et al (2002) de la Universidad Autónoma Metropolitana, han realizado
acciones enfocadas a disminuir el consumo de energía. Una de ellas fue la
sustitución y disminución a la mitad de lámparas fluorescentes de 39W con
balastro ferromagnético por lámparas de alta eficiencia de 32W con balastro
electrónico. Realizaron mediciones de niveles de iluminación en los salones de
clase de 4 edificios, así como el cálculo en la disminución en el consumo eléctrico
por iluminación. Observaron que los niveles de iluminación son suficientes en
2. ANTECEDENTES
6
pasillos pero que todos están por debajo de la norma en aulas, pues hace falta
invertir en la división de circuitos, para inclusión de interruptores adecuados y
señalizarlos adecuadamente.
García (2002), explora y presenta las posibilidades de la luz natural diurna, por
medio del planteamiento de estrategias de diseño, orientadas a lograr ahorro de
energía y confort visual y termo – lumínico en las edificaciones localizadas en
climas predominantes cálidos, así como su integración adecuada con sistemas de
iluminación eléctrica de alta eficiencia, considerando las condiciones técnicas y
económicas existentes de cada proyecto.
Segoviano (2004) llevó a cabo un estudio sobre el ahorro de energía en sistemas
de iluminación de la UABCS campus La Paz, donde contabilizó las luminarias de
todos los edificios. Observó que en el edificio de Rectoría se concentraban la
mayor cantidad de ellas siendo superior a las 600, por lo que se tomó este edificio
como modelo pormenorizado para llevar a cabo un estudio económico. Hace notar
que el consumo eléctrico máximo para el 2004 fue de 28.04 Kw-hr lo que equivale
a $3,421.00 aproximadamente, por lo que recomienda hacer una sustitución de las
lámparas T-12 de 40W por lámparas T-8 de 32W, con las cuales el consumo
eléctrico seria de 11.2kW-hr lo que equivaldría a $1,366.00 por mes
aproximadamente. Determinó entonces que el periodo de recuperación de la
inversión sería en 2.5 años.
2. ANTECEDENTES
7
Espinoza et al (2005) llevaron a cabo un diagnóstico energético del Hospital
General de la Fuerzas Armadas No. 1 en Ecuador, con lo cual propusieron
alternativas de mejoramiento para el hospital, con la finalidad de: incrementar la
eficiencia en la utilización de la energía, mejorar la calidad del servicio, atender la
seguridad dentro de sus instalaciones; por lo que proponen hacer un remplazo de
luminarias por sistemas eficientes, tener una mayor utilización de la luz natural,
uso de sensores de movimiento y hacer uso de herramientas de ahorro energético
en sistemas de cómputo. De llevarse a cabo las recomendaciones propuestas se
tendría una inversión neta de $46,019.00con una recuperación de 2.49 años; y un
ahorro anual de 291,176 kWh/año lo que equivale al 16.37% del consumo anual;
lo cual se traduce en un ahorro económico de aproximadamente $18,496.00 al
año.
Melo López (2006) implementó un diagnostico energético en el edificio principal de
una empresa le eléctrica. Encontró dos grupos de equipos eléctricos con gran
oportunidad de ahorro de energía, el grupo relevante es el sistemas de iluminación
fluorescente donde el consumo de energía puede reducirse hasta un 50% de su
valor actual con un ahorro del $8,077 al año; observó que el ahorro de energía en
las computadoras alcanza una reducción de hasta el 40% del valor total y un
ahorro de $1,249 al año.
2. ANTECEDENTES
8
Al implementar todas las medidas descritas en ese diagnóstico energético, estimó
que se obtendría un ahorro total de 130,1317 KWh/año, que representaba un
ahorro neto para la empresa de $9,909 al año, y que si el gasto actual por
autoconsumo de energía de los equipos eléctricos analizados dentro del edificio
fuera de $17,551 al año habría un beneficio económico de hasta 56.4% del gasto
actual. Concluye que las inversiones incrementales para la aplicación de las
medidas suman los $6,306, y pueden recuperarse en 7 meses.
Navarro (2014) realizó una evaluación económica en El Instituto Mexicano del
Seguro Social. En ese trabajo se exploran algunas oportunidades de insertar un
aprovechamiento racional de los recursos energéticos y de disminución en sus
costos de operación a través de medidas de ahorro en iluminación. Para la
sustitución de 500 luminarias obtuvo que para las lámparas T8 se requiere una
inversión inicial de $487,000.00 y para las lámparas T5 la inversión inicial es de
$563,500.00.Determinó el consumo actual y el de propuestas para sustitución de
mejoras por iluminación. Para la T12 estimó un consumo mensual de $64,008.00,
para la propuesta de 2 lámparas T8 un consumo mensual de $29,260.80 y para la
propuesta de 1 lámpara T5 un consumo mensual de $12,801.60, la que consideró
por tal motivo la mejor opción, ya que estimó que con ese tipo de luminaria T5 se
tendría un ahorro de 4128 kwh anual y en costo un ahorro de $614,476.80 anual,
en comparación con las lámparas que entonces se encontraban instaladas.
3. JUSTIFICACIÓN
9
3. JUSTIFICACIÓN
La UABCS a lo largo de su vida institucional ha experimentado un crecimiento en
su infraestructura y en su equipamiento sin planeación. Además, en algún tiempo
los edificios se diseñaron para soportar cierta carga de energía y con el paso del
tiempo estas cargas se ven incrementadas con el mayor uso de más aparatos
eléctricos como equipos de cómputo y de aire acondicionado. Debido a lo anterior
el consumo ineficiente de energía eléctrica ha aumentado.
En la Gráfica 1 se muestran los porcentajes de los gastos por consumo de la
energía eléctrica, agua y servicio de alcantarillado y teléfono.
Gráfica 1. Gráfica porcentual en gastos de consumo y servicios de la UABCS.
60% 33%
7%
Energía
Agua
Telefono
3. JUSTIFICACIÓN
10
Con el fin de favorecer en el ahorro de energía se requiere llevar a cabo el análisis
de las instalaciones eléctricas de un edificio representativo de la institución, en
este caso del edificio de Lenguas Extranjeras (Fig. 2) y así obtener datos que nos
ayuden a tomar decisiones y formular propuestos.
Fig.2. Instalaciones del Departamento de Lenguas Extranjeras.
4. OBJETIVO
11
4. OBJETIVO GENERAL
Realizar un estudio económico mediante indicadores como VPN (valor presente
neto), VAE (valor anual equivalente) y TIR (tasa interna de retorno) para demostrar
la viabilidad de la aplicación de un programa de ahorro de energía por sustitución
de luminarias, así como dar a conocer los principales avances en su aplicación.
4.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Crear una base de datos referente a equipos de iluminación del edificio de
Lenguas Extranjeras.
2. Identificar oportunidades de ahorro de energía mediante un diagnostico
energético y financiero, comparando diferentes tecnologías de iluminación
con las instaladas actualmente.
5. MARCO TEÓRICO
12
5. MARCO TEÓRICO
5.1. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
El diagnóstico energético consiste en la inspección y análisis de los flujos de
energía en un edificio, proceso o sistema. Este es un estudio para determinar
dónde, cómo y qué tan bien se está usando la energía. De aquí puede surgir una
serie de propuestas para el programa de administración de energía. Hasta aquí se
ha insistido sobre la necesidad de comenzar con un análisis de los consumos
energéticos. Esto se debe a la importancia de contar con información tanto
histórica como actual para efectuar una prospectiva de consumos energéticos a
corto, mediano y largo plazo. Con esta ayuda se podrá generar una estrategia
para afrontar la variabilidad de los costos energéticos.
Hay que tener en cuenta que el diagnostico energético es una herramienta, no la
solución al control de costos energéticos. Este identifica las áreas de mayor
consumo de energía, llamando la atención sobre el desperdicio energético así
como los procesos y operaciones ineficientes, apuntando a aquellas áreas en las
cuales se pueden lograr un mayor ahorro.
El diagnóstico energético facilita la toma de decisiones respecto a la inversión en
ahorro y eficiencia energética
5. MARCO TEÓRICO
13
5.2. TIPOS DE DIAGNÓSTICOS ENERGÉTICOS
Un diagnostico energético se lleva a cabo mediante procedimientos que
comprenden la observación de todo proceso que involucre consumo de energía,
identificando las áreas en las cuales se concentran los gastos. Los tipos de
diagnóstico energético son:
5.2.1. DIAGNÓSTICO INICIAL
En este tipo de diagnóstico, mediante la inspección visual de los sistemas que
consumen energía, junto con la evaluación del uso de energía y una breve
interpretación de la causa de despilfarro de energía, se detectan los potenciales
ahorros en energía y costos con simples medidas en las prácticas de operación y
mantenimiento.
La conversación e intercambio de criterios con los trabajadores o con el personal
de mantenimiento que conoce un área en particular demostrarán causas que
podrían estar aumentando el consumo tal como operación horaria inadecuada de
equipo, conductores con empalmes defectuosos, sobreutilización de tableros,
tiempo innecesario de uso, etc. De esta manera se abren las perspectivas y la
información para profundizar en un diagnóstico.
5. MARCO TEÓRICO
14
5.2.2. DIAGNÓSTICO GENERAL
Comprende la evaluación cuantificada de demanda- energía de las áreas y de las
pérdidas a través de una revisión más detallada del equipo, incluyendo la
iluminación, motores eléctricos, sistemas de bombeo, equipos de control, entre
otros.
Se requiere anotar los tiempos de uso de los equipos o sus ciclos de trabajo para
estimar su energía. Se calculan las eficiencias de los equipos basadas en los
mejoramientos y cambios de un sistema por otro.
Incluye además la medición de parámetros de calidad de energía, de las
corrientes y los voltajes en los circuitos principales de alimentación y la obtención
de consumos de equipos que pudieran ser causa de duda.
Se debe realizar análisis económico y un plan de acción para el buen uso de
energía.
5. MARCO TEÓRICO
15
5.2.3. DIAGNÓSTICO FINAL
Requiere de una evaluación más detallada del uso de energía por funciones y
una más compresiva evaluación de la energía haciendo el uso de modelos.
Este es un tipo de diagnóstico costoso ya que involucra la simulación por
computadoras de los cambios que pudieran suscitarse y el cambio físico de
los sistemas para mejorar su eficiencia, al compararlos con una base de
consumo como la facturación mensual, con el fin de prevenir un
sobrestimación de ahorros.
En algunos casos es necesario dirigir un denominado diagnóstico energético
especial que delimita una cierta área física debido principalmente a que no
puede sujetarse al mismo comportamiento que tiene la instalación restante.
Otro tipo de diagnóstico denominado de seguimiento ofrece asistencia y
vigilancia técnica en las recomendaciones enmendadas junto con el análisis
de sus consecuencias.
5. MARCO TEÓRICO
16
5.3. PRINCIPALES LIMITACIONES PARA EMPRENDER DIAGNÓSTICOS
ENERGÉTICOS
Los principales aspectos que dificultan el desarrollo de los diagnósticos
energéticos comprenden:
Consumo excesivo y dependencia total de recursos energéticos finitos.
Alto grado de desinterés en los cambios en el medio ambiente.
La falta de difusión de los beneficios de los programas energéticos.
Desconocimiento del avance tecnológico en reducción de consumo.
Falta de regulación y etiquetado eficiente de equipos.
Más que una limitación se tiene mucha inseguridad en las medidas que exigen alta
inversión, sin saber si técnicamente son justificadas y pueden disminuir los
consumos amortizando rápidamente el gasto inicial y lo que es más, si perduran
los ahorros por muchos años.
5. MARCO TEÓRICO
17
5.4. EVALUACIÓN PRELIMINAR DE PROYECTOS DE AHORRO DE
ENERGÍA
Los procedimientos más simples que se usan para tratar de evaluar
alternativas y las cantidades de inversiones son la inspección visual, y la
determinación de su periodo de recuperación y la utilidad sobre la inversión.
Las técnicas parciales pueden ser contratadas con técnicas más completas
que consideran factores tales como programación de los desembolsos,
riesgos y efectos en impuestos; factores que se requieren para la estimación
económica completa de inversiones.
Las técnicas simples aun con sus limitaciones pueden servir para un objetivo
útil pues pueden dar una medida de la utilidad, que relativamente hablando, es
rápida, simple y de cálculo poco costoso. Es por ello que estas técnicas se
pueden utilizar como herramientas iniciales de selección, para eliminar las
inversiones que claramente resulten costosas.
Durante una evaluación minuciosa de una planta y su operación pueden
encontrarse muchas oportunidades de racionalizar la utilización de la energía,
pero algunas pueden rechazarse inmediatamente debido a que la
recuperación de capital es baja o negativa.
5. MARCO TEÓRICO
18
5.5. VALOR PRESENTE NETO (VPN)
Esta técnica se basa en calcular el valor presente neto de los flujos de caja
proyectados para todos los años durante el período de evaluación del
proyecto. Es una medida de las ganancias que puede reportar el proyecto,
siendo positivo si el saldo entre beneficios y gastos es favorable, y negativo en
caso contrario. Se determina como:
∑
Dónde:
K0- Inversión o capital inicial.
Fci- Flujo de caja en el año i.
D- Tasa de descuento real utilizada.
Los criterios de aprobación de un proyecto que haya sido evaluado con la
técnica de valor presente son:
Sólo serán aceptadas aquellas inversiones que tengan beneficios netos
positivos.
5. MARCO TEÓRICO
19
Al seleccionar entre inversiones mutuamente excluyentes, la que tenga
los beneficios netos positivos más altos será elegida.
5.6. TASA DE INTERÉS RENTABLE (TIR)
La TIR puede utilizarse como indicador de la rentabilidad de un proyecto: a mayor
TIR, mayor rentabilidad; así, se utiliza como uno de los criterios para decidir sobre
la aceptación o rechazo de un proyecto de inversión. Para ello, la TIR se compara
con una tasa mínima o tasa de corte, el costo de oportunidad de la inversión (si la
inversión no tiene riesgo, el costo de oportunidad utilizado para comparar la TIR
será la tasa de rentabilidad libre de riesgo). Si la tasa de rendimiento del proyecto -
expresada por la TIR- supera la tasa de corte, se acepta la inversión; en caso
contrario, se rechaza.
∑
5. MARCO TEÓRICO
20
5.7. FLUJO DE CAJA
Los flujos de caja son la diferencia neta entre beneficios y costos en cada uno de
los años. Reflejan el dinero real en caja. Para su determinación se toma como
convenio que las entradas a caja (ingresos) son positivas, y las salidas (gastos)
son negativas, lo cual quiere decir que los signos de los flujos de caja resultan del
balance anual entre costos y beneficio.
De forma general, el flujo de caja se puede calcular como:
(
)
Dónde:
I- Ingresos en el año i, $.
G- Gastos en el año i, $.
t- Tasa de impuestos sobre ganancia, %.
Dep- Depreciación del equipamiento o amortización de la inversión.
5. MARCO TEÓRICO
21
5.8. PERÍODO DE RECUPERACIÓN (PR)
La técnica de recuperación determina el número de años requerido para que el
capital invertido sea cubierto por los beneficios resultantes. El número requerido
de años recibe el nombre de periodo de recuperación, de pago o de equilibrio.
La regla de decisión asociada a este indicador señala que se deben preferir los
proyectos con menor período de recuperación.
Cuanto más corto sea éste, mejor. Si las utilidades anuales son constantes o
similares:
Cuando las utilidades anuales son diferentes, se calcula la suma acumulada de las
utilidades anuales (beneficios netos) hasta alcanzar el monto de la inversión. El
número de años en que se alcance la coincidencia entre la suma acumulada de
las utilidades anuales y el monto total de la inversión será el período de
recuperación del capital.
5. MARCO TEÓRICO
22
5.9. TASA DE RENDIMIENTO MÍNIMA ATRÁCTIVA (TREMA).
Todo inversionista, ya sea persona física, empresa, gobierno o cualquier otro,
tiene en mente, antes de invertir beneficiarse por el desembolso que va a hacer.
Considérese que aunque el gobierno de un país sea el que invierta, éste debe
esperar, si no lucrar, al menos salir a mano en sus beneficios respecto de sus
inversiones, para que no haya un subsidio en el consumo de bienes o servicios y
no aumente el déficit del propio gobierno. Por tanto, se debe partir del hecho de
que todo inversionista deberá tener una tasa de referencia sobre la cual basarse
para hacer sus inversiones. Una tasa de referencia es la base de comparación de
cálculo en las evaluaciones económicas que haga. Si no se obtiene cuando menos
esa tasa de rendimiento, se rechazará la inversión. Para establecer esa tasa debe
considerarse que todo inversionista espera que su dinero crezca en términos
reales. Como en todos los países hay inflación, aunque su valor sea pequeño,
crecer en términos reales significa ganar un rendimiento superior a la inflación, ya
que si se gana un rendimiento igual a la inflación el dinero no crece, si no
mantiene su poder adquisitivo. Es esta la razón por la cual no debe tomarse como
referencia a la tasa de rendimiento que ofrecen los bancos, pues es bien sabido
que la tasa bancaria de rendimiento es siempre menor a la inflación. Si los bancos
ofrecieran una tasa igual o mayor a la inflación implicaría que, o no ganan nada o
que transfieren sus ganancias al ahorrador, haciéndolo rico y descapitalizando al
propio banco, lo cual nunca va a suceder. Por tanto, la TREMA se puede definir
como:
5. MARCO TEÓRICO
23
El premio al riesgo significa el verdadero crecimiento de dinero y se le llama así
porque el inversionista siempre arriesga su dinero (siempre que no invierta en el
banco) y por arriesgarlo merece una ganancia adicional sobre la inflación. Como el
premio es por arriesgar, significa que a mayor riesgo, se merece mayor ganancia.
La determinación de la inflación está fuera del alcance de cualquier analista o
inversionista, y lo más que se puede hacer es pronosticar un valor, que en el mejor
de los casos se acercará un poco a lo que suceder en la realidad. Lo que sí puede
establecer cuando haga la evaluación económica es el premio al riesgo.
Un negocio será rentable si:
• El Valor Actual Neto es mayor que cero
• La Tasa Interna de Retorno es mayor que la TREMA
•Podemos recuperar la inversión en un tiempo razonable
En resumen:
VAN > 0
TIR > TREMA
Bajo PR (Período de Recuperación)
5. MARCO TEÓRICO
24
5.10. CARACTERÍSTICAS DE TECNOLOGÍA PROPUESTA
5.10.1. BENEFICIO DE LÁMPARASFLUORESCENTES.
La gran ventaja de este tipo de lámparas es su relativamente reducido consumo,
frente a las lámparas tradicionales de incandescencia e, incluso, frente a otros
tipos de lámpara, excepto los más recientes. Eso ha llevado a un uso muy
extenso, especialmente en edificios de uso público y oficinas, pero en el consumo
interviene no sólo la propia lámpara, sino también la luminaria y el sistema de
encendido. Cualquier balastro de reactancia y cebador consume más que su
semejante de tipo electrónico, de modo que existen posibilidades de ahorro
energético sólo con cambiar el balastro por uno más moderno, cambio que
además elimina otros inconvenientes como el parpadeo y el encendido diferido.
Los tubos fluorescentes T5 y T8son de menor diámetro para uso en instalaciones
modernas. Son una nueva generación de tubos con tecnología que con un alto
rendimiento en color junto con periodos largos de vida y alta eficiencia energética
producen luz de gran calidad con bajo costo para el usuario y el medio ambiente.
5. MARCO TEÓRICO
25
Entre las ventajas de las lámparas fluorescentes se encuentran las siguientes:
Aportan más luminosidad con menor consumo de energía.
Tienen bajo consumo de corriente eléctrica.
Poseen una vida útil prolongada.
Tienen poca pérdida de energía en forma de calor.
Fig.3. Lámparas Fluorescentes.
5.10.2. VIDA ÚTIL DE LÁMPARAS FLUORESCENTES
En la actualidad se han desarrollado lámparas de mayor eficiencia como la T5 que
tienen 25,000 horas de vida útil. Un uso de 13 horas al día durante 7 días a la
semana, significa dos años y medio adicionales en la vida útil de la lámpara. En
consecuencia, los costos de reposición de nuevas lámparas y los costos de
instalación son aplazados por cerca de 30 meses, sólo actualizando el sistema
convencional con lámparas fluorescentes. El uso de lámparas fluorescentes y
5. MARCO TEÓRICO
26
balastros electrónicos de alta eficiencia brinda diversos beneficios en comparación
con otras lámparas similares como la T8, las cuales en la actualidad aún tienen
gran demanda. Estas características permiten satisfacer las normas de iluminación
a un costo menor.
La vida útil de una lámpara fluorescente se reduce o termina por los siguientes motivos:
Desgaste de la sustancia emisora que recubre el filamento de tungsteno
compuesta de calcio (Ca) y magnesio (Mg).
Pérdida de la eficacia de los polvos fluorescentes que recubren el interior del
tubo.
Ennegrecimiento del tubo en sus extremos.
Excesivo número de veces que se enciende y apaga de forma habitual la
lámpara en períodos cortos de tiempo.
5.10.3. IMPACTO AMBIENTAL
Las lámparas T5 contienen un 38% menos vidrio y fósforo que la lámpara T8, lo
que significa reducir la contaminación de desechos. El diseño de estas lámparas
es de bajo contenido de mercurio, menos de 5 mg. Esta es otra ventaja con
relación al medio ambiente.
5. MARCO TEÓRICO
27
5.11. CLASIFICACIÓN DE BALASTROS
Debido a que los balastros son vitales para la operación de las lámparas
fluorescentes, estos han tenido un importante desarrollo tecnológico. A través de
la historia la mayoría de los balastros han sido electromagnéticos, pero en la
actualidad los que ofrecen mejor rendimiento y ahorro eléctrico son los balastros
electrónicos. (Martínez, 2005).
5.11.1. BALASTRO ELECTROMAGNÉTICO
El balastro electromagnético consiste básicamente de un núcleo de láminas de
acero rodeadas por dos bobinas de cobre o aluminio. Este arreglo transforma
potencia eléctrica en una forma apropiada para arrancar y regular la corriente en
la lámpara fluorescente. El tercer componente principal de la mayoría de los
balastros electromagnéticos es el capacitor. El capacitor en dichos balastros
optimiza el factor de potencia, de tal forma que puede usar la energía de manera
más eficiente. Los balastros electromagnéticos que están equipados con el
capacitor son considerados balastros de alto factor de potencia.
Fig. 4. Balastro electromagnético.
5. MARCO TEÓRICO
28
5.11.2. BALASTRO ELECTRÓNICO
El balastro electrónico está basado en una tecnología enteramente diferente a la
del balastro electromagnético. Enciende y regula las lámparas fluorescentes en
altas frecuencias, generalmente mayores a 20KHz., usando componentes
electrónicos en vez del tradicional transformador.
Un aspecto muy importante en la evolución que han tenido los balastros
electrónicos dentro de los sistemas de iluminación fluorescente, son las ventajas
que presentan con respecto a los balastros electromagnéticos tradicionales, tales
como la eliminación del parpadeo de la lámpara en el encendido, el ruido audible,
y la habilidad para ajustar la salida de luz de la lámpara a casi cualquier nivel
cuando se es usado un control de intensidad luminosa.
Aunque los balastros electromagnéticos presentan una gran simplicidad y bajo
costo, estos tienen que trabajar a frecuencia de red lo cual, trae como
consecuencia un elevado peso y un gran volumen así como bajo rendimiento. Por
ello los balastros electrónicos de alta frecuencia son utilizados hoy en día para la
alimentación de lámparas fluorescentes. Comparado el balastro tradicional
electromagnético con el electrónico, este último puede proporcionar mayor
rendimiento, control de la potencia de salida, larga vida a la lámpara y reducido
volumen.
6. METODOLOGÍA
30
6. METODOLOGÍA
Para este estudio se siguió el protocolo que corresponde a una evaluación
económica de un Programa de Ahorro de Energía (PAE), cuya estructura se divide
en tres partes: Costos, ingresos y flujos netos de efectivo.
Para la evaluación mencionada se programaron las siguientes metas:
Diagnostico energético
El diagnostico energético consistió en un análisis y estudio para conocer el
comportamiento y el uso de la energía para iluminación que se utiliza en el
inmueble (Fig.6), detectando oportunidades de ahorro a corto, mediano y largo
plazo en cada área, realizando un análisis de datos de consumo y costos de
energía para iluminación.
Fig. 6. Pasillo en edificio de Idiomas
6. METODOLOGÍA
31
Evaluación de propuestas para desarrollo e implementación del PAE.
Con base a la información generada en el diagnostico energético, se analizó la
viabilidad de reemplazo con nuevas tecnologías, se determinó qué tecnología
es la más apropiada para el edificio para cubrir sus necesidades, se preparó
un plan financiero con un análisis de costo beneficio para preparar un
presupuesto detallado y obtener el periodo de tiempo en que se recupera la
inversión, finalmente, se determinó qué alternativas son las más viables para
el programa de ahorro de energía.
La evaluación se hizo con los siguientes métodos:
Valor Presente Neto (VPN).
Tasa Interna de Retorno (TIR).
Valor Anual Equivalente (VAE).
6. METODOLOGÍA
32
6.1. ELABORACIÓN DE FORMATOS PARA EL LEVANTAMIENTO DE
DATOS DE EQUIPOS DE ILUMINACIÓN.
Para organizar la información y cumplir con los estándares nacionales de FIDE y
CONUEE, se procedió a diseñar un formato, los cuales nos permitieron realizar un
análisis minucioso por rubro e identificar problemas en cada una de las etapas
evaluadas. Los formatos permitieron facilitar la recopilación de la información
necesaria para llevar a cabo el diagnóstico y con ello detectar las oportunidades
de ahorro. Para ello fue necesario tomar la información del transformador, de los
equipos de oficina, de otros equipos eléctricos e incluir un registro de
observaciones generales. También nos apoyamos mediante entrevistas directas al
personal que labora en el inmueble. Las entrevistas realizadas nos permitieron
conocerlos horarios de trabajo y las costumbres de operación en el interior de las
oficinas. Con esta información se pudieron contabilizar las horas de operación de
las luminarias y de los equipos de oficina por día.
6.2. DATOS HISTÓRICOS DE FACTURACIÓN ELÉCTRICA
Se solicitó una copia de los recibos de pago por concepto de facturación eléctrica
con ello obtener el registro de consumo histórico de energía eléctrica de la
institución. El historial que se facilitó fue de enero del 2011 al 2012.
6. METODOLOGÍA
33
6.3. CENSO DE LUMINARIAS
Para el censo se procedió mediante un recorrido en el inmueble, a visitar cada una
de las oficinas con el propósito de registrar la ubicación de las luminarias en el
plano actualizado del edificio. Posteriormente se realizaron varias visitas con el
personal de mantenimiento eléctrico de nuestra institución, quienes nos apoyaron
abriendo los gabinetes de las luminarias para registrar las características de los
tubos y balastros, así como las condiciones en las que se encuentran (Fig.7)
Además se determinó si las áreas iluminadas se encontraban sectorizadas por
oficinas.
Fig.7. Censo de Luminarias.
6. METODOLOGÍA
34
También se pudo observar en qué condiciones se encuentran las instalaciones de
iluminación y detectar casos de malos hábitos para el ahorro de energía. Las
Fig.8-12proporcionan unos ejemplos de prácticas no conducentes al ahorro de
energía, como la iluminación de espacios vacíos y el uso innecesario de
luminarias en condiciones de iluminación natural, entre otras.
Fig. 8. Iluminación en áreas desocupadas.
6. METODOLOGÍA
35
Fig.9. Aula con iluminación artificial en horario fuera de clase.
Fig. 10. Mala distribución de iluminación.
6. METODOLOGÍA
37
6.4. MEDICIONES DE ILUMINACIÓN
Con apoyo de un equipo de medición (luxómetro, modelo REED YK-10LX), se
tomó la lectura de la cantidad de luz disponible tanto en el interior como en el
exterior del inmueble. Estas mediciones nos permitieron comprobar si se cumplía
o no con la NOM-025-STPS-2008, referente a las condiciones de iluminación en
los centros de trabajo, particularmente en oficinas y aulas. Dichas mediciones se
hicieron en el turno matutino y vespertino de 8 a 12 hrs, por ser este el horario en
que se encuentra la mayor concentración de trabajadores. Para la toma de
lecturas se colocó el luxómetro a 70 cm del piso, como se aprecia en la Fig. 13.
Fig. 13. Medición de iluminación exterior.
6. METODOLOGÍA
38
6.5. ANÁLISIS DE LA FACTURACIÓN ELÉCTRICA Y LUMINARIAS
Con los datos históricos de la facturación eléctrica de la Universidad del año
2011 al 2012 y los resultados obtenidos durante los censos se llevó a cabo un
análisis apoyándonos con la hoja de cálculo de Excel, mediante la cual se
obtuvo una estimación de la demanda de energía eléctrica del inmueble y los
consumos reales.
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
39
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1. ILUMINACIÓN
7.1.1. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO.
Con la información obtenida en el diagnóstico se hizo una evaluación técnica
donde se consideraron las diferentes alternativas tecnológicas de ahorro de
energía con equipos de mayor eficiencia que se encuentran en el mercado,
además de estrategias que de llevarse a cabo, permitirán tener menores
consumos de energía en este rubro.
Con la información de los censos que se presenta en la Tabla 1, se pudo
determinar que el consumo total aparente de energía al mes es de
$5,122.56kWh/mes (considerando el mes de 24 días hábiles), por lo cual el
importe aproximado a pagar por el consumo de energía eléctrica por la iluminación
es de $6,505.65mensuales, considerando un costo por kWh de $1.27.Cabe
comentar como se puede ver en dicha tabla, que en algunas áreas (principalmente
las recepciones) se mantienen las lámparas prendidas durante los dos turnos,
auncuando solamente se cuenta con una persona trabajando en las tardes.
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
40
Tabla No. 1. Luminarias y consumo actual del edificio de lenguas extranjeras.
ÁREA No.
LÁMPARAS TIPO DE
LUMINARIAS POTENCIA
ELÉCTRICA(W) HORAS
(DÍA) ENERGÍA
KWh
CONSUMO TOTAL
(KWh/Mes)
AULAS 32 T12,2X70 140 15 67.2 1612.8 PASILLOS 32 T12,2X70 140 14 62.72 1505.28
BAÑOS 8 T12,2X39 78 12 7.488 179.712
RED-UABCS 2 T12,2X39 78 2 0.312 7.488 CÓMPUTO 1 Y 2 4 T12,2X70 140 15 8.4 201.6
S.CÓMPUTO 12 T12,2X70 140 15 25.2 604.8
OFICINA 16 T12,2X39 78 15 18.72 449.28 BIBLIOTECA 20 T12,2X39 78 15 23.4 561.6
En la Tabla 2se puede apreciar que la iluminación dentro de las oficinas del
edificio de Lenguas Extranjeras en su mayor parte no cumple con la NOM-025-
STPS-2008, que tiene como objetivo establecer los requerimientos de iluminación
en las áreas de los centros de trabajo, para que se cuente con la cantidad de
iluminación requerida para cada actividad visual, a fin de proveer un ambiente
seguro y saludable en la realización de las tareas que desarrollen los trabajadores.
De acuerdo a esta norma las condiciones de iluminación para las oficinas y aulas
de clase deben de ser superiores a los 300 luxes.
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
41
Tabla No. 2. Iluminación de Edificio de Lenguas.
Área NOM-025-STPS-2008
(>300 luxes) Intensidad lumínica
promedio (luxes)
Aulas Si cumple 364
Oficina No cumple 216
Cubículos No cumple 159
Laboratorio computo No cumple 186
Audio Visual No cumple 270
Auto acceso No cumple 210
Considerando los elevados costos de operación que se tienen con las lámparas
actuales y que estas no cumplen con los rangos de iluminación establecidos en la
norma, se propone por lo pronto llevar a cabo una sustitución de las T-12 70W por
lámparas más eficientes, entre las que se consideraron las T-8, 32W y las T-5
28W.
Con base en la información obtenida en las Tablas 3 y 4 se pudo determinar que
la inversión inicial para las lámparas, balastros y gabinetes para las luminarias T-8
es de $122,724.00 y para las T-5 es de $142,254.00, sin tomar en cuenta la mano
de obra y considerando que cada gabinete consta de un balastro y dos lámparas.
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
42
Tabla No. 3. Propuesta de sustitución por luminarias T-8
No. CONCEPTO COSTO
UNITARIO CANTIDAD COSTO TOTAL
1 Lámpara Fluorescente $ 75.00 252 $ 18,900.00 2 Balastro Electrónico $ 199.00 126 $ 25,074.00
3 Gabinete envolvente de acrílico $ 625.00 126 $ 78,750.00
Total: $122,724.00
Tabla No. 4. Propuesta de sustitución por luminarias T-5
No. CONCEPTO COSTO
UNITARIO CANTIDAD COSTO TOTAL
1 Lámpara Fluorescente $ 149.00 252 $ 37,548.00 2 Balastro Electrónico $ 379.00 126 $ 47,754.00
3 Gabinete envolvente de acrílico $ 452.00 126 $ 56,952.00
Total: $142,254.00
En la Gráfica 2 se muestran los consumos y ahorros mensuales de las luminarias
actuales y las propuestas, en la que se puede apreciar un consumo actual
(lámpara T12) de $6,505.65, sin obtener ahorros de energía eléctrica, por ser el
caso de referencia, mientras que para las lámparas propuestas T8 se obtiene un
consumo de $3526.90 y un ahorro de $2978.75 comparando con el consumo
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
43
actual, y para las luminarias T5 un consumo de $3,086.04 y un ahorro de
$3,419.61.
Gráfica 2. Comparativo del consumo y ahorro mensual con las lámparas T12, T8
y T5.
$-
$1,000.00
$2,000.00
$3,000.00
$4,000.00
$5,000.00
$6,000.00
$7,000.00
T12,70W T8,32W T5,28W
Lámparas
Consumo Mensual Ahorro Mensual
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
44
7.1.2. EVALUACIÓN ECONÓMICA
En las tabla 5, 6y 7se muestran los flujos netos de efectivo (FNE) para un plazo de
9 años de las diferentes opciones de iluminación. Se consideraron los costos de
la inversión inicial, que incluyen el costo de balastros, gabinetes y lámparas
fluorescentes; el consumo anual de las lámparas; la reposición de lámparas cada
2 años; la reposición de balastro cada 5 años y la mano de obra. Se muestra
también la sumatoria anual los FNE.
Tabla No. 5. Flujo Neto de Efectivo de tecnología actual T12, 70W
Tabla No. 6. Flujo Neto de Efectivo de tecnología propuesta T8, 32w
Costos ($) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Inversión inicial 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual 0 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80 -78,067.80
Reposición Lámparas 0 0 -35028 0 -35028 0 -35028 0 -35028 0
Reposición Balastro 0 0 0 0 0 -27594 0 0 0 0
Mano de Obra 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total 0 -78,067.80 -113,095.8 -78,067.8 -113,095.8 -105,661.8 -113,095.8 -78,067.80 -113,095.8 -78,067.80
Costos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Inversión inicial -142254 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual 0 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48 -37032.48
Reposición Lámparas 0 0 0 -37548 0 0 -37548 0 0 -37548
Reposición Balastro 0 0 0 0 0 -47754 0 0 0 0
Mano de Obra -30580 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total -172834 -37032.48 -37032.48 -74580.48 -37032.48 -84786.48 -74580.48 -37032.48 -37032.48 -74580.48
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
45
Tabla No.7. Flujo Neto de Efectivo de tecnología propuesta T5, 28w.
A partir de los flujos de efectivo de las diferentes opciones de iluminación (Tabla 8
y 9) se determinaron los ahorros correspondientes a las lámparas T8 y T5 con
respecto a las lámparas T12, información que se presentan en la Gráfica 3. Las
cantidades negativas se refieren a los gastos de inversión inicial, y los ahorros se
aprecian positivos en años subsecuentes pero disminuidos en los años 3, 5 y 9
debido a los gastos de reposición de balastros y lámparas.
Costos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Inversión inicial -122724 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual 0 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80 -42322.80
Reposición Lámparas 0 0 0 -18900 0 0 -18900 0 0 -18900
Reposición Balastro 0 0 0 0 0 -25074 0 0 0 0
Mano de Obra -30800 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total -153304 -42322.80 -42322.80 -61222.80 -42322.80 -67396.80 -61222.80 -42322.80 -42322.80 -61222.80
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
46
Tabla 8. Flujos Netos de Efectivo (FNE) y ahorros generados con tecnología T8,
32 W.
Tabla 9. Flujos Netos de Efectivo (FNE) y ahorros generados con tecnología T5
,28w.
PERIODO FNE T12 FNE T8 AHORRO
0 $ - -$153,304.00 -$153,304.00 1 -$ 78,067.80 -$ 42,322.80 $ 35,745.00 2 -$113,095.80 -$ 42,322.80 $ 70,773.00 3 -$ 78,067.80 -$ 61,222.80 $ 16,845.00 4 -$113,095.80 -$ 42,322.80 $ 70,773.00 5 -$105,661.80 -$ 67,396.80 $ 38,265.00 6 -$113,095.80 -$ 61,222.80 $ 51,873.00 7 -$ 78,067.80 -$ 42,322.80 $ 35,745.00 8 -$113,095.80 -$ 42,322.80 $ 70,773.00 9 -$ 78,067.80 -$ 61,222.80 $ 16,845.00
PERIODO FNE T12 FNE T5 AHORRO 0 $ - -$ 172,834.00 -$172,834.00 1 -$ 78,067.80 -$ 37,032.48 $ 41,035.32 2 -$113,095.80 -$ 37,032.48 $ 76,063.32 3 -$ 78,067.80 -$ 74,580.48 $ 3,487.32 4 -$113,095.80 -$ 37,032.48 $ 76,063.32 5 -$105,661.80 -$ 84,786.48 $ 20,875.32 6 -$113,095.80 -$ 74,580.48 $ 38,515.32 7 -$ 78,067.80 -$ 37,032.48 $ 41,035.32 8 -$113,095.80 -$ 37,032.48 $ 76,063.32 9 -$ 78,067.80 -$ 74,580.48 $ 3,487.32
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
47
Gráfica 3. Comparativa de los ahorros de las lámparas propuestas.
En las tablas 10 y 11 se presenta el resultado de los indicadores de rentabilidad en
la evaluación del proyecto. Los resultados se obtuvieron con base en una TREMA
del 12%.Se puede observar que en las dos propuestas para la sustitución de
tecnología el VPN es mayor que cero, la TIR es mayor que la TREMA y que
podemos recuperar la inversión en un tiempo razonable. En estos casos la opción
-200,000.00
-150,000.00
-100,000.00
-50,000.00
0.00
50,000.00
100,000.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ah
orr
os
, $
Años
Comparativa T8 Comparativa T5
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
48
más viable es la que tenga mayor TIR y un menor período de recuperación de
inversión.
Tabla 10. Indicadores de rentabilidad para sustitución de luminarias T8, 32 w.
TREMA 12% Valor Presente Neto $ 90,819.23 Tasa Interna de Retorno 26% Valor Anual Equivalente $244,123.23 Período de Recuperación 2.2 Años
Tabla 11. Indicadores de rentabilidad para sustitución de luminarias T5, 28w.
TREMA 12% Valor Presente Neto $ 57,162.55
Tasa Interna de Retorno 21% Valor Anual Equivalente $229,996.55
Período de Recuperación 2.7 Años
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
49
En la gráfica 4 se muestra una familia de curvas que corresponde a los gastos
acumulativos para la opción actual y para las dos opciones propuestas para un
periodo de diez años. Se aprecia que si se toma la decisión de seguir con las
lámparas actuales, la institución estará erogando una cantidad superior en
aproximadamente $320,000.00 con respecto a la mejor opción propuesta
(lámparas T5).Se aprecia también que el periodo de recuperación para la opción
T5, el cual corresponde al cruce de las curvas de esa opción y la opción actual,
sería de aproximadamente tres años. Sin embargo, para la T8 el ahorro sería
menor, aproximadamente de $250,000 pesos, pero el periodo de recuperación
sería similar al de la opción T5.
Gráfica No. 4. Gastos Acumulativos con tecnología T12, T8 y T5.
$870,316.2
$615,983.20
$549,459.88
0.00
100,000.00
200,000.00
300,000.00
400,000.00
500,000.00
600,000.00
700,000.00
800,000.00
900,000.00
1,000,000.00
0 2 4 6 8 10
Ga
sto
s,
$
Años
Lámparas T12 Lámparas T8 Lámparas T5
8. CONCLUSIONES
50
8. CONCLUSIONES
Se concluye que las lámparas T8 son más adecuadas que los modelos antes
instalados, ya que son más eficientes y permiten a menor costo cumplir con la
Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, que especifica las condiciones de
iluminación en los centros de trabajo para escuelas y oficinas.
Aunque en la T8 y T5 hay una diferencia mínima en la recuperación, sigue siendo
mejor la T8 en términos de eficiencia, ahorro de energía, impacto ambiental, y
resulta bastante factible en términos financieros.
Las dos propuestas que se presentaron para la sustitución de luminarias T8 de 32
Watts y T5 de 28 Watts son rentables considerando una TREMA del 12%, por lo
que se tomó como más factible la de mayor TIR. En este sentido, la tecnología T8,
32 W tuvo una TIR del 26% y la T5 una de 21%, por lo que la luminaria T8 resulta
más viable, aparte de tener un menor tiempo de recuperación de inversión. Ya que
los indicadores muestran mayor rentabilidad para las luminarias T8, 32W,conviene
realizar la sustitución de tecnología por iluminación deledificio de Lenguas
Extranjeras con dicha tecnología.
Para la lámpara T8 de 32 W la inversión inicial por sustitución de luminarias sería
de $153,524.00 con una recuperación de 2.2 años.
8. CONCLUSIONES
51
Al sustituir las lámparas T-12 por lámparas T-8 se tiene un ahorro anual de
$35,745.00.
9. RECOMENDACIONES
52
9. RECOMENDACIONES
Realizar un programa de ahorro de energía con el objetivo de disminuir el
consumo de electricidad de la Universidad. Para poder tener un control y uso
eficiente de energía y en las instalaciones de la UABCS, se deben tomar medidas,
que pueden incluir cambios de hábitos o de patrones en el uso diario del equipo e
instalaciones.
Crear un programa de concientización entre la comunidad estudiantil, empleados,
administrativos, académicos y funcionarios, mediante carteles, artículos
publicitarios, boletines o correos electrónicos, que difundan estrategias para
emplear menos la energía eléctrica.
Con los beneficios obtenidos se podrá lograr reinvertir de manera planificada en
otros edificios de la universidad para ir generando un mayor ahorro a nivel
campus.
Implementar un programa de mantenimiento preventivo y sustitución de lámparas
programado.
9. RECOMENDACIONES
53
Establecer medidas de ahorro de energía en iluminación como:
Limpiar las lámparas de iluminación.
Mantener apagadas las lámparas de determinados lugares en los
momentos en que no son necesarias.
Llevar a cabo programas de limpieza periódica tanto de lámparas como
de reflectores.
Mantener en buenas condiciones de limpieza los lugares iluminados,
especialmente los techos y paredes.
Eliminar iluminación innecesaria.
Eliminar las lámparas de bajo rendimiento.
Implementar un programa de sustitución de lámparas por otras de
rendimiento y vida útil mayor.
Reducir la iluminación al mínimo eficaz.
Eliminar la iluminación artificial cuando la iluminación natural es
suficiente.
Reducir la iluminación de exteriores hasta el mínimo nivel de seguridad.
Apagar luces cuando no estén en su uso.
Ajustar los niveles luminosos y los coeficientes de uniformidad a las
necesidades reales de cada zona.
Fraccionar los circuitos de alumbrado para hacer posible el apagado de
lámparas en lugares en los que no se esté utilizando.
9. RECOMENDACIONES
54
Llevar a cabo programas de renovación periódica de lámparas,
eliminando de las instalaciones las de flujo muy agotado por las horas
de servicio.
Emplear lámparas de elevado rendimiento, teniendo en cuentas
siempre las exigencias de calidad de cada zona según su utilización.
Instalar laminas reflejantes
10. BIBLIOGRAFÍA
55
10. BIBLIOGRAFÍA
Alpuche M., Marincic I. & Ochoa J. 2007. Evaluación del ahorro de energía
utilizando iluminación natural en espacios educativos. México.
Ambriz, J. J. "Diagnóstico energético a las instalaciones de la U.A.M.-I.".
Seminario de Ahorro de Energía en Campus Universitarios". Comisión Nacional
para el Ahorro de Energía. México, D.F. 17 y 18 de junio de 1993.
Ambriz, J.J. “Administración y ahorro de energía”, Libros de texto y manual de
prácticas, Universidad Autónoma Metropolitana. México, D.F. 1993.
Andrade Vallejo, Andrés Alfonso, “Diagnóstico del comportamiento térmico,
energético y ambiental de la vivienda de interés social en México: Retrospectiva y
Prospectiva”. Libro de ponencias de seminario Los Edificios en el Futuro,
Estrategias Bioclimáticas y Sustentabilidad UNAM, México, 2007.
Banco de México. Indicadores económicos. (En línea), noviembre de 2006.
http://wwwbanxico.org.mx.
Comisión Federal de Electricidad. Tarifas eléctricas O-M para la zona centro. (en
línea), noviembre de 2006. www.cfe.gob.mx.
10. BIBLIOGRAFÍA
56
Coss Bu R. Análisis de evaluación de proyectos de inversión. Departamento de
ingeniería industrial del instituto tecnológico y estudios superiores de Monterrey,
2006.
Dorantes R.J., González B.H., y Estrada G.C. Programa de ahorro de energía para
el centro de investigación en energía. Reporte técnico, centro de investigación en
energía, 2005.
Espinoza S. Dávila R. &Poveda M., 2005. Diagnóstico energético del Hospital
General de la Fuerzas armadas No. 1 Ecuador.
Figueroa, C. Aníbal. ”Estrategias para el aprovechamiento de la luz natural e
integración con iluminación eléctrica en edificaciones en climas cálidos para
ahorro de energía y confort lumínico”, Asociación Nacional de Energía Solar
Memorias de las XXVI Semana Nacional de la Energía Solar, Chetumal,
Quintana Roo, México, 2002.
García C. J. & Morales G. S. 2002. Criterios de sustentabilidad de los patrones de
consumo de agua y energía en edificios educativos de nivel básico. México.
10. BIBLIOGRAFÍA
57
Geraldo Higuera Luis Ernesto. Programa de Ahorro de Energía en Equipos
Acondicionadores de Aire en La Paz, Campus La Paz. Tesis de licenciatura. 2004.
Heras, F., I. Torres, J.J. Ambriz, y H. Romero. “Proyecto de eficiencia energética
en iluminación en la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa”. Memorias
de la XXVI Semana Nacional de Energía Solar. ANES. Chetumal, Quintana Roo,
noviembre de 2002, pp. 201-206.
Hernández López, Jesús Héctor, “Diagnóstico energético y elaboración de
propuestas de uso eficiente de energía eléctrica para una institución educativa”,
Impulso, revista de electrónica, eléctrica y sistemas computacionales. México,
2005.
Laguna P. Rosa Margarita, “Diagnostico Energético del Edificio de Rectoría de la
Universidad Autónoma de Baja California Sur”, Tesis de licenciatura, 2011.
Melo López, Franklin. “Diagnóstico energético en el edificio principal de la empresa
eléctrica quito”, Escuela Politécnica Nacional, Tesis de Licenciatura, 2006.
10. BIBLIOGRAFÍA
58
Navarro P. Carlos Manuel, “Evaluación Económica del Programa de Ahorro de
Energía Eléctrica por Iluminación, en el Instituto Mexicano del Seguro Social”.
Tesis de Licenciatura. 2013.
Segoviano Villalobos, Omar. “Ahorro de Energía en Sistemas de Iluminación en la
Universidad Autónoma de Baja California Sur, Campus La Paz. B.C.S”. Tesis de
Licenciatura.2004.
Valenzuela P. F. & Núñez R. G. 2005. “Diagnóstico energético aplicado al edificio
de seguridad pública del H. Ayuntamiento de Cajeme”. México.
Baca Urbina, Gabriel. “Evaluación de Proyectos”, 4ta. Edición, México, Mac Graw
Hill, 2001.