¿El foco ahorrador realmente nos ahorra dinero? Antecedentes: La

XXlll Congreso CUAM
Título: ¿El foco ahorrador realmente nos ahorra dinero?
Integrantes: César Daniel Rodríguez Rosenblueth, Archana Verma Rodríguez, Luisa Sepulveda
Castañeda, Santiago Espinosa Wild, Tomás Gonzales Lobato.
Asesores: Dr. Carlos Aguilar Castillo y Dr. Carlos Peña.
Colegio: Marymount Cuernavaca
Área: Física
Proyecto Ensayo
¿El foco ahorrador realmente nos ahorra dinero?
Antecedentes:
La electricidad se ha utilizado como una fuente de iluminación pública desde
el año 1881.1 Al principio solo se utilizaban focos incandescentes con
filamentos metálicos; sin embargo, con el paso del tiempo nuevos métodos
para iluminar con electricidad fueron inventados. Esa fue la razón por la cual el
foco fluorescente fue creado en 19392 y el LED en 19623 como fuentes
alternas.
Estos tres tipos de focos tienen distintas ventajas y desventajas. Los
“focos ahorradores” consumen hasta un 75% menos de electricidad que los
focos normales. Estos últimos desperdician mucha de su energía en radiación.
Los primeros focos mencionados iluminan con la misma intensidad que los
focos incandescentes y tienen un mayor rendimiento que los normales, el cual
es de 2 a 5 veces más.4 Por otra parte, los focos fluorescentes son mucho más
caros, mientras que un foco incandescente cuesta $4 MXN, un foco ahorrador
cuesta entre $20-$60 MXN.5 En México el 70% de la electricidad proviene de la
quema de petróleo. Debido a esto y sus desventajas a partir del 1º de Enero de
2011 quedó prohibida la venta de focos incandescentes a favor de los
ahorradores.4. El consumidor se queda a partir de entonces con estas
opciones: foco LED, foco fluorescente, y el foco de halógeno.
Sin embargo, aún con todos los estudios realizados que determinan el
uso de electricidad, no existe ninguno que compare directamente los tres tipos
de focos ya mencionados de acuerdo a sus lúmenes, el costo del foco, la vida
promedio de cada uno y el costo de iluminación por hora.
Objetivos
Calcular los tiempos en donde se vuelve más favorable un foco que otro de
acuerdo a su precio de adquisición y el costo del consumo de energía.
Hipótesis
La iluminación de los focos de halógeno, fluorescentes y LED es equivalente,
por lo tanto basándonos en el costo de adquisición y la vida promedio del foco,
los fluorescentes son la mejor opción entre todos los focos.
Metodología
1.- Se seleccionan varias tríadas de focos con lúmenes (flujo luminoso)
equivalentes pero que por lo mismo tienen distinto consumo de watts.
2.- De acuerdo a los costos de energía por hora de las tres tablas se calcula
matemáticamente el costo total del foco en 10000 horas, por ser la vida
promedio de un foco ahorrador; Incluyendo cuando sea necesario la
adquisición de un nuevo foco. Utilizando algoritmos en programa SL con base
en la formula y=mx+b; en donde m es el costo por hora y b el costo de un
nuevo foco.
3.-Se comparan y analizan los resultados del estudio.
Resultados:
La cantidad de lúmenes6 y el costo energético7 proporcionados por cada opción
se muestran en las siguientes figuras:le
Como se puede observar
en la “Figura I” el foco de
Halógeno
Dicroicos
Essential llega a un costo
muy elevado de $1,400
cuando alcanza las 11,
000 hora. El costo
energético
del
LED
500lm se mantiene en un
rango de 900 a 1,000
pesos.
Aun cuando el precio inicial de LED es alto, el Halógeno representa mayor
cantidad de dinero a las 7,500 horas. Mientras que el Fluorescente Pine Short
2 no pasa de los $200 durante 11,000 horas de consumo.
La “Figura II” muestra que el LED 800lm se mantiene en el rango 600-800 del
costo. El Halógeno Reflector aumenta su costo conforme las horas transcurren
pero con algunas fluctuaciones. En este caso el Halógeno vuelve a tener mayor
cantidad de costo a las 7,500 horas. Este foco llega a tener un costo de más de
$1,000. El Fluorescente PLS Pine se mantiene en un rango de
aproximadamente 100 a 200 pesos. Lo que indica que es el más accesible
considerando su costo y las horas de consumo.
En la “Figura III” como el precio del Halógeno Doble Contacto va aumentando
de una forma exponencial al paso del tiempo. El LED Master Retrofit se
mantiene constante pero su costo de adquisición es muy alto. A pesar de eso
el Halógeno después de las 5,000 horas cuesta más que el LED .El
Fluorescente T12 es el que tiene un costo más adecuado y en el transcurso de
las horas su aumento es mínimo.
Conclusión: Como se puede observar la hipótesis resulto verdadera, en las
tres gráficas los focos fluorescentes son efectivamente la mejor opción entre
todos los focos, generándonos un ahorro financiero en las primeras 10000
horas. Cabe mencionar que los focos halógenos son la peor opción en los tres
casos de lúmenes estudiados, costándonos hasta cuatro veces más que uno
ahorrador.
Bibliografía:
1
Wikipedia. (2010). Incandescent light bulb,
http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb#Commercialization Consultado el 26 de
febrero de 2012
2
Wikipedia. (2008). Compact fluorescent lamp,
http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_fluorescent_lamp#History Consultado el 26 de febrero
de 2012
3
Massachusets Institute of Technology. (2005). Nick Holonyak Junior,
http://web.mit.edu/invent/a-winners/a-holonyak.html Consultado el 26 de febrero de 2012
4
CONUEE. (2010). Guía: Iluminación eficiente en el hogar, pp 1-40
5
Comisión Nacional para el uso eficiente de la energía (CONUEE), Secretaría de energía (SENER)
y Secretaría de Desarrollo Social (SEDESOL). (2007). Analisis comparativo del costo por
iluminación utilizando pilas, electricidad y velas, pp 1-19
6
7
Philips Lighting Mexico. (2011). Catálogo general de Máquinas, pp1-84.
Comisión Federal de Electricidad
http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/Tarifas.asp?Tarifa=DACTAR1&anio=2
012 Consultada el 19 de febrero de 2012