El sistema de alumbrado público en el - Inicio

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
“FRANCISCO GARCÍA SALINAS”
PROGRAMA INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y
ELECTRÓNICA
EL SISTEMA DE ALUMBRADO PÚBLICO EN
EL MUNICIPIO DE ZACATECAS
REPORTE DE TRABAJO
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
PRESENTA:
SAMUEL HERNÁNDEZ MONTOYA
ZACATECAS, ZAC., JUNIO 2007
1
DEDICATORIA
Dedico esta tesis a mis padres, con amor por su paciencia su
comprensión y gran apoyo en todos los sentidos.
La dedico a mi esposa Verónica y a mis hijos Cecilia, Samuel y
Viridiana quienes son mi fuente de motor para seguir adelante.
A mis hermanos; Margarita, Leticia, Armando y Olga quienes
me han tendido la mano cuantas veces lo he necesitado.
2
AGRADECIMIENTOS

A mis padres por su esfuerzo para darme lo necesario para concluir mi
carrera y apoyarme en todo en el transcurso de mi vida.

A mi esposa quien me apoyo tanto física como moralmente a realizar
esta tesis.

A mis hermanos por su apoyo incondicional.

A las personas que contribuyeron a la elaboración de este reporte de
trabajo por las facilidades otorgadas.

A mis maestros por su dedicación y buena disponibilidad.

A la institución que representa la Universidad Autónoma de Zacatecas
por darme la oportunidad de realizar mis estudios.

A dios por darme todo lo que tengo.
3
OBJETIVO:
Este reporte de trabajo tiene como objetivo mostrar las actividades que el
departamento de alumbrado publico del municipio de Zacatecas, desarrolla en
cumplimiento de su función y la labor que realizo en el almacén del departamento
de alumbrado público del municipio de Zacatecas.
Explicar el trabajo que realizo como trabajador en el almacén del
Departamento de Alumbrado Público del municipio de Zacatecas para lo cual
primero mostraré un panorama general de la organización del gobierno municipal,
luego indicaré los principios básicos de iluminación,
posteriormente las
actividades que desarrollo en dicho departamento, para finalmente concluir con
una propuesta para el ahorro de energía eléctrica en el sistema de alumbrado
público del municipio de Zacatecas, mediante el ajuste de equipos en uso y la
utilización de dispositivos electrónicos alternativos para que el consumo sea
menos costoso que el tradicional.
4
INDICE
CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN
7
1.1 PRESIDENCIA MUNICIPAL………………………………………………………….…7
1.1.1 VISION/MISION.……………………………………………………………….7
1.1.2 ORGANIGRAMA…………………………………………………………...….7
1.2 DEPARTAMENTO DE ALUMBRADO PÚBLICO……………………………………..9
1.2.1 FUNCIÓN DEL DEPARTAMENTO DE ALUMBRADO PÚBLICO……...9
1.2.2 UNIDADES OPERATIVAS DEL DEPARTAMENTO DE
ALUMBRADO PÚBLICO…………………………………………………..11
1.2.2.1 UNIDAD DE ALUMBRADO PÚBLICO………………………...12
1.2.2.2 UNIDAD DE FUENTES Y EDIFICIOS COLONIALES……….15
1.2.2.3 UNIDAD DE EDIFICIOS MUNICIPALES.…...………………..16
1.2.2.4 UNIDAD DE MEDICIÓN………………………………………...16
1.2.2.5 UNIDAD DE ALMACEN…………………………………………17
CAPITULO 2 MARCO TEORICO
2.1
2.2
20
FUNDAMENTOS DE ILUMINACIÓN……………………………..…...…………..20
2.1.1
FLUJO LUMINOSO……………………………………………..………..21
2.1.2
INTENSIDAD LUMINOSA…………………………………….................21
2.1.3
ILUMINANCIA (E)………………………………………………………....22
2.1.4
LUMINANCIA (L)………………………………………………………..…24
2.1.5
EXITANCIA (M)…………………………………………………………....24
2.1.6
SISTEMA MÉTRICO ………………………………………………..……25
FUENTES DE LUZ Y CARACTERÍSTICAS
DE LA LÁMPARA……………………………………………………………………25
2.2.1
LÁMPARAS INCANDESCENTES………………………………..……...26
2.2.2
LÁMPARAS FLUORESCENTES………………………………………...26
2.2.3
LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA (HD)………....27
2.2.4
LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO (MV)…………………..……27
2.2.5
LÁMPARAS DE ADITIVOS METALICOS (MH)…………………..……28
5
2.2.6
LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE
ALTA PRESIÓN (HPS)……………………………………………………29
2.2.7
LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE
BAJA PRESIÓN (LPS)…………………………………………………….29
2.3
FOTOMETRÍA………………………………..……………………………………..33
2.3.1
CURVA DE DISTRIBUCIÓN CANDLEPOWER…………..……………33
2.3.2
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN………………………………..……...34
2.3.3
TABLA ISOFOOTCANDLE O ISOLUX……………………………….. ..35
2.3.4
CRITERIO DE ESPACIAMIENTO……………………………………….36
CAPITULO 3
ACTIVIDADES EN EL ALMACEN
35
3.1 ALGUNAS PRUEBAS DE BALASTRAS HID (ALTA INTENSIDAD DE
DESCARGA)……………………………………………………………………………37
3.2 CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO PARA UNA LAMPARA HID……………..37
3.3 PRUEBA DE CONTINUIDAD A LA BALASTRA HID………………………………39
CAPITULO 4
PROPUESTA DE ALUMBRADO PÚBLICO
41
4.1 LEVANTAMIENTO DE UN CENSO…………………………………………………..41
4.2 EFECTUAR UNA CONCILIACIÓN.…………………………………………………..41
4.3 ANALISIS DE ALTERNATIVAS DE AHORRO.…………………………………….42
4.3.1 ENERGÍA SOLAR………………………………………………………..…43
4.3.2 TRANSFORMACIÓN NATURAL DE LA ENERGÍA SOLAR…………..43
4.3.3 RECOGIDA DIRECTA DE ENERGÍA SOLAR…………………………..44
4.3.4 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA SOLAR…….44
4.3.5 ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA………………………………………..45
4.3.6 LAS POLITICAS ENERGETICAS…………………………………………46
4.3.7 CONSUMO, AHORRO Y DISTRIBUCIÓN……………………………….47
6
CAPITULO 1.
INTRODUCCIÓN
1.1 PRESIDENCIA MUNICIPAL
1.1.1 MISION / VISION
Las obras y sus resultados, son el objetivo primordial de este H. Ayuntamiento
Municipal y sus integrantes. De los sectores sociales que nutren cada una de las
opiniones ciudadanas, así como los servidores públicos, la participación
comunitaria que impulsa las obras y las hace realidad y la invaluable colaboración
de los trabajadores, que mueven la prestación de los servicios públicos.
La planeación contenida en ocho ejes estratégicos orientados a las acciones de
gobierno son:

Salud, Seguridad Social y Calidad de Vida

Gobierno y Seguridad Pública

Desarrollo Económico (Turismo)

Educación, Cultura y Deporte

Planeación y Desarrollo Urbano, Obra Pública y Vivienda

Participación Ciudadana

Finanzas y Administración Moderna y Eficaz

Desarrollo Social
Lograr alternativas de progreso Económico, Político y Social, en congruencia con
los objetivos Del Plan Estatal de Desarrollo.
Debemos partir del compromiso de atender y comprender que, el bienestar social
exige hoy una nueva visión de trabajo de la asistencia social, que toma en cuenta
el efecto de la crisis, la diversificación, la amplitud y complejidad de las situaciones
7
sociales que se constituyen en marginación y pobreza extrema y, en la exclusión
social de los servicios como: vivienda, educación, salud y alimentación.
Los apoyos del gobierno federal y estatal, son parte integral de la unidad de
esfuerzos para lograr las metas de nuestro crecimiento.
Convocar a los propios ciudadanos a participar y colaborar en la ejecución de
cada proyecto con la mano de obra y el material de la región para disminuir costos
y ampliar el campo de acción.
1.1.2 ORGANIGRAMA
El organigrama de la Presidencia Municipal de Zacatecas se muestra en la figura
1.1.2
H. AYUNTAMIENTO
PRESIDENTE
MUNICIPAL
DIRECCION DE
DESARROLLO
ECONOMICO
DIRECCION DE
DESARROLLO
SOCIAL
DEPTO. DE
RESIDUOS SÓLIDOS
DEPTO. DE
PARQUES Y
JARDINES
UNIDAD DE
ALUMBRADO
PÚBLICO
DIRECCIÓN DE OBRAS
PÚBLICAS Y SERVICIOS
DEPTO. DE
ALUMBRADO PÚBLICO
UNIDAD DE FUENTES Y
MONUMENTOS
COLONIALES
UNIDAD DE
MEDICÓN
DIRECCION DE
TESORERIA Y
FINANZAS
DEPTO. DE
SUPERVISIÓN
DE OBRAS
UNIDAD DE
EDIFICIOS
MUNICIPALES
DIRECCION DE
SEGURIDAD
PÚBLICA
DEPTO. DE
DESARROLLO
URBANO
UNIDAD DE
ALMACEN
Fig 1.1.2 Organigrama de Presidencia Municipal de Zacatecas
8
1.2 DEPARTAMENTO DE ALUMBRADO PÚBLICO
1.2.1 FUNCIÓN DEL DEPARTAMENTO DE ALUMBRADO PÚBLICO
El Gobierno municipal a través del departamento de alumbrado público
tiene como misión, incrementar el nivel de vida de los individuos, y así brindar un
servicio de calidad a la ciudadanía, atender la demanda de los habitantes para que
sus calles barrios y avenidas estén en perfectas condiciones de iluminación, para
que las personas vivan y convivan en un medio ambiente más agradable y más
seguro. Trabajar los 365 días del año, con la finalidad de atender de manera
pronta y expedita el reclamo del ciudadano, restableciendo los sistemas eléctricos
que por razones climatológicas, presentan alguna falla en sus circuitos o debido a
que al terminar las horas de trabajo de alguna lámpara causa que algún sector se
encuentre sin iluminación.
Mantener en condiciones aceptables el alumbrado
público en canchas deportivas y de eventos múltiples, en los diferentes barrios y
colonias de la periferia. El departamento de alumbrado público se aboca a
solucionar estos problemas. Es de esta forma y del estrecho contacto con el
ciudadano que podemos llevar a cabo nuestra misión que es un deber y una
obligación del gobierno municipal para su población que es a la que se debe.
El departamento de alumbrado público permanentemente
ha estado
realizando cursos de capacitación tecnológica y de actualización, de servicio,
primeros auxilios y de superación personal tanto para sus trabajadores como para
sus directivos. Esto con la finalidad de que el personal encuentre una mejor forma
de vida y además esté preparado para los diferentes eventos que pudieran
presentarse, tanto durante la ejecución de sus actividades de trabajo, como fuera
de éstas. Tales actividades están enfocadas a eficientar un servicio que a su vez
atiende una demanda. También se pretende con estas actividades, economizar los
recursos que tiene a su cargo, como insumos del Departamento de Alumbrado,
herramientas y unidades motrices.
9
El propósito del departamento de alumbrado público es el proporcionar una
visión rápida, precisa y confortable durante las horas de la noche. Estas
cualidades de visión pueden salvaguardar, facilitar y fomentar el tráfico vehicular y
peatonal.
Los principales objetivos del sistema de alumbrado público son:
-
Aumentar la seguridad y la fluidez de la circulación en las vialidades,
ayudando a reducir el número de accidentes durante la noche.
-
Aumentar la seguridad de las personas y sus bienes.
-
Promover las actividades comerciales e industriales durante las horas de la
noche.
-
Promover el espíritu de comunidad y su crecimiento.
-
Ayudar a la protección policíaca.
El departamento de alumbrado público debe satisfacer las necesidades de
calidad de iluminación en diferentes tipos de vialidades y áreas de peatones, de
acuerdo a la norma oficial mexicana, NOM -001- SEMP- 1994, durante las horas
de la noche. Para lograr esto, los niveles de iluminancia deben ser determinados
adecuadamente tomando en cuenta que:
-
La eficiencia visual es muy baja en la noche.
-
La capacidad de operación del individuo decrece con la edad.
-
Las características de operación del ojo humano varían con las diferentes
intensidades de iluminación.
-
La percepción varía en función de la velocidad de circulación.
10
1.2.2 UNIDADES OPERATIVAS DEL DEPARTAMENTO DE ALUMBRADO
PÚBLICO
Este departamento esta formado por cinco unidades de Trabajo que son:

Alumbrado público,

Fuentes y monumentos coloniales

Medición,

Edificios municipales

Almacén
1.2.2.1 UNIDAD DE ALUMBRADO PÚBLICO:
Se encarga de supervisar y dar mantenimiento correctivo y preventivo al
sistema de iluminación de la ciudad y de las comunidades del municipio y de
monumentos y edificios coloniales de Zacatecas, atendiendo a la ciudadanía por
medio de reportes telefónicos o de cualquier otra forma. Proporcionar energía
eléctrica en eventos públicos de gobierno municipal y eventos de otra índole.
El año 2005 iniciaron los trabajos del cableado subterráneo en el centro de
la ciudad de Zacatecas, realizados por una empresa ganadora en una licitación, la
cual se estuvo supervisando de parte del Ayuntamiento, conjuntamente con la
Comisión Federal de Electricidad, para que dicha obra cumpliera con los
lineamientos de La Norma Oficial Mexicana. En la actualidad se proporciona
mantenimiento correctivo a dicho Sistema de Alumbrado Publico Subterráneo.
También son encargados conjuntamente con las otras unidades de trabajo
del departamento de Alumbrado Público de confeccionar los adornos navideños,
habilitar los adornos nuevos, colocarlos, dar mantenimiento a éstos ya que
mientras están en funcionamiento sufren algunos desperfectos y al finalizar los
festejos navideños y de año nuevo son retirados de las vías publicas.
11
El número de lámparas en la ciudad y comunidades no se tiene registrado,
actualmente se ésta llevando a cabo un censo, a cargo del personal del
departamento, para contabilizar las lámparas.
Los reemplazos de material en un luminario como lo son: lámpara, balastra
fotocelda y en ocasiones los contactores que se utilizan para encender sectores
bajo un mismo control, son muy variables, depende del abastecimiento de este
material y de las actividades de la temporada.
También auxilian al personal de la unidad de fuentes y monumentos
coloniales, en el mantenimiento de los sistemas de alumbrado en edificios
coloniales, los cuales contienen diferentes componentes de iluminación,
tales
como;
-Lámparas de halógeno con autotransformador electrónico de 120 volts ca. A 12
Volts cd. 20, 50, 75, 100 y 400 Watts.
-Lámparas aditivos metálicos de 75, 100, 150, 200, y 400 Watts.
-Lámparas vapor de sodio alta presión de 100, 150 250 Watts.
Esta unidad de trabajo también proporciona mantenimiento a siete sistemas de
iluminación a base de lámparas de piso, de halógeno, de vapor de sodio de 400w.,
aditivos metálicos, focos dicroicos de diferentes valores de potencia, instalados
recientemente en edificios coloniales y construcciones de importancia histórica y
turística como lo son:

La Catedral

Santo Domingo

San Agustín

Teatro Fernando Calderón
12

La Alameda

El Acueducto de Sierra De Alica

Fátima
Esta unidad de trabajo cuenta con tres turnos: que son; matutino de 07:00 a
15: 00 Hrs. vespertino de 15:00 a 22:00 Hrs. Y Sábados y Domingos y días
festivos con un horario de 07:00 a 22:00 Hrs. Contando con un total de 18
elementos repartidos en seis por turno, así como también se dispone de 3
vehículos pick up y dos camiones equipados con pluma.
1.2.2.2. UNIDAD DE FUENTES Y MONUMENTOS COLONIALES:
Su función es la de mantener en un estado óptimo las diferentes áreas
arquitectónicas y fuentes de la ciudad, tanto en su sistema de iluminación como el
de plomería, su actividad primordial es el mantenimiento y limpieza de las fuentes
en la ciudad y el mantenimiento de la iluminación de las mismas, así como de
algunos monumentos históricos, dotados de un sistema de iluminación especial
que consiste en lámparas de halógeno de 12 V cd. 8° de vértice o cono de
cobertura de iluminación que van directos al objetivo a iluminar, o de 32°, para
áreas más abiertas. También son utilizadas de: 9°, 12°,20°, de cono de iluminación
con una potencia de 20 w., 30 w., 50 w., dependiendo de la distancia de la
superficie a iluminar y que además estas lámparas requieren de un balastrotransformador electrónico de 120 A 12 V cd. Algunas de estas lámparas son de
colores para dar efectos especiales en el caso de las fuentes.
Algunas de las plazas y fuentes que atiende esta unidad de trabajo son:
-
Fuente de Zamora
-
Fuente del Jardín Independencia
-
Plazuela Goitia
-
Plazuela de García
13
-
Fuente De Los Conquistadores
-
Fuente de los Faroles
-
Fuente de Yanguas
-
Fuentes De La Alameda
-
Fuente De Fátima
-
Fuentes del Acueducto de la Av. González Ortega
La actividad de esta unidad de trabajo es incesante, existen tres turnos:
matutino de 07:00 a 15:00 Hrs. otro turno es de 15:00 a 22:00 horas de lunes a
viernes, existe otro turno llamado de Sábados y Domingos y días festivos de 7:00
a 22:00 horas. Contando con un total de siete personas repartidas en dos por
turno y un jefe de esta unidad.
1.2.2.3 UNIDAD DE EDIFICIOS MUNICIPALES
Esta unidad es encargada de dar mantenimiento eléctrico correctivo a todos
los edificios y oficinas que dependen de la presidencia municipal, DIFs, rastro
municipal, etc. Esta unidad cuenta con una cuadrilla de 4 personas, de lunes a
viernes turno matutino. Los materiales utilizados son principalmente lámparas
fluorescentes
T–8 con balastro electrónico, luz blanca, recomendada para
oficinas, todo tipo de material eléctrico como; contacto y apagador sencillo tipo
royer, quinciño contacto duplex polarizado, cable THW diferentes calibres, tubería
conduit, tubo zapa, equipos de medición, unidades térmicas diferente amperaje.
Etc.
14
1.2.2.4 UNIDAD DE MEDICIÓN
Esta unidad de trabajo es en donde se efectúa el pago, de todos los recibos
de los equipos de medición, del sistema de alumbrado publico, la atiende una sola
persona y es quién tiene el contacto y relación permanente con la Comisión
Federal de Electricidad y es aquí en donde pudiera desarrollarse un programa
para el ahorro de energía eléctrica.
Dado que el trabajo que se realiza en esta unidad es de suma importancia
por ser la que lleva el control de la medición de energía eléctrica consumida por el
ALUMBRADO PÚBLICO se propone desarrollar un programa para el ahorro de
energía eléctrica que se detalla más delante. De este departamento se podría
obtener información de los consumos y llevar una supervisión del desarrollo de
dicho programa.
1.2.2.5
UNIDAD DE ALMACÉN
En esta unidad se trabaja ininterrumpidamente los 365 días del año, en tres
turnos, que se distribuyen de la siguiente forma: primer turno que comprende de
07:00 Hrs. a 15:00 Hrs., segundo turno de 15:00 a 22:00 Hrs., de Lunes a Viernes
y un tercer turno que comprende Sábados, Domingos y días festivos de 07:00 a
22:00 Hrs. De esta forma es que en ningún momento de deja de atender a la
población en el mantenimiento de las vías publicas y su conjunto de elementos
cuya función es permitir el tránsito de vehículos, ciclistas y peatones, así como
facilitar la comunicación entre diferentes áreas o zonas de actividad.
Es importante mencionar que existen diferentes tipos de vías públicas y que
cada una tiene sus características individuales de iluminación. Las vías públicas
se clasifican en:
15
I.- Autopista.- Vialidad con control total de acceso sin cruces a nivel,
independientemente si se paga peaje o no.
II.- Carretera.- Vialidad que interconecta dos poblaciones, con cruces a nivel,
independientemente si se paga peaje o no.
III.- Vías primarias.- corresponden a la parte del sistema vial que sirve como red
principal del flujo de tráfico. Estas vialidades conectan áreas de generación de
tráfico y accesos carreteros.
a) Vías de acceso controlado
1- Anular o periférica
2- Radial
3- Viaducto
b) Vías principales
1- eje vial
2- avenida
3- paseo
4- calzada
5- boulevard
IV.- vías secundarias.- vialidades usadas fundamentalmente para acceso directo a
zonas residenciales, comerciales, industriales y casas de campo. Caminos locales
de gran longitud generalmente divididos en cortas secciones por el sistema de
vías de tráfico intenso.
a) calle colectora
b) calle local
1.- residencial
2.- industrial
c) callejón
d) callejuela
16
e) rinconada
f) cerrada
g) privada
h) terracería
i) calle peatonal
j) pasaje
k) andador
V.- Ciclo pistas.- cualquier camino, calle o trayectoria, la cual específicamente es
designada para viajar en bicicleta o compartida con otro medio de transporte.
VI.- Áreas de transferencia.- son las áreas públicas donde confluyen diferentes
tipos de vialidades, tales como:
a) estacionamiento y lugares de resguardo para bicicletas
b) terminales urbanas, suburbanas y foráneas. Sistemas de transporte
colectivo.
c) Paraderos
d) Otras estaciones
Clasificación de áreas. (Considerando el uso del suelo).
I.- comercial.- área de negocios de una población o ciudad donde generalmente
existe una gran cantidad de peatones durante las horas de la noche.
II.- Intermedia.- estas áreas se caracterizan por un tráfico de peatones moderado
durante las horas de la noche.
III.-
residencial.- un desarrollo residencial o una mezcla de residencias y
pequeños establecimientos comerciales.
17
CAPITULO 2.
MARCO TEORICO
2.1 FUNDAMENTOS DE ILUMINACIÓN
Términos y conceptos importantes para lograr una buena calidad en el
alumbrado público:
Las necesidades fundamentales pueden expresarse en términos de percepción
visual, a partir de esta necesidad se establecen los criterios fundamentales de
calidad en el alumbrado público.
1.- Es la relativa habilidad de los sistemas de iluminación de proporcionar las
diferencias de contraste que permitan que el usuario pueda detectar y/o reconocer
en forma más rápida, precisa y confortable los detalles principales para la tarea
visual.
2.- Para producir mejor calidad de iluminación, deben considerarse los factores
siguientes:
-
Los deslumbramientos molestos y perturbadores deben ser reducidos al
mínimo.
-
El brillo reflejado especular debe permitir una diferencia de contraste.
-
Un cambio de iluminancia del pavimento cambiará los contrastes.
-
La uniformidad de luminancia del pavimento y otras áreas del entorno y la
uniformidad de luminancia horizontal y vertical.
3.- En algunos casos, los cambios encaminados a optimizar un factor relacionado
a la calidad, pueden afectar adversamente a otros factores, y en consecuencia la
calidad total de la resultante de la instalación puede verse disminuida. Con el
objeto de lograr un apropiado balance entre estos factores, LA NORMA OFICIAL
MEXICANA NOM-001-SEMP-1994 proporciona recomendaciones y definiciones
que cubren los siguientes aspectos:
18
a) Distribución de luz del luminario en
relación
a su distribución vertical,
lateral y al control vertical.
b) Altura de montaje como una función de la máxima potencia en candelas.
c) Luminancia mínima en cualquier punto de la vialidad relacionada a los
valores promedio, así como a la relación de máxima a mínima.
d) Localización de los luminarios en relación a los elementos de la vialidad.
4.- En un sistema de iluminación debe considerarse el consumo de energía, del
sistema luminario lámpara – balastro.
2.1.1 FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es la cantidad de luz que fluye en un determinado tiempo,
y es medido en lúmenes. Es una medida del total de luz emitida por una fuente, y
es comúnmente usada para determinar la salida total del flujo luminoso de una
lámpara.
2.1.2 INTENSIDAD LUMINOSA
La candela es la unidad de intensidad (I) y es análoga a la presión en un
sistema hidráulico. A veces es llamada “candlepower” (potencia en candelas) y
describe la cantidad de luz (lúmenes) en una unidad de ángulo sólido. Esta unidad
de ángulo sólido se llama steradian. Se observará en la fig. 2.1.2 que mientras la
luz se aleja de la fuente, el ángulo sólido cubre una área más y más grande; pero
el ángulo permanece igual, así como la cantidad de luz que contiene, por lo tanto,
la intensidad en una dirección dada es constante, independientemente de la
distancia.
(Lumenes)
I=
(Steradians)
19
1 fc
¼ fc
D = 1 ft.
D = 2 ft.
Fig. 2.1.2 La intensidad en una dirección dada es constante independientemente de la
distancia.
2.1.3 ILUMINANCIA (E)
La iluminancia es la cantidad de luz que incide en la unidad de área y es
medida en Footcandles (pies candela) o luxes. Es definida por la intensidad (I) en
candelas, dirigida hacia un punto P, dividida por el cuadrado de la distancia (D) de
la fuente (Luminario) a la superficie a iluminar.
I
E=
D²
A medida que el área cubierta por un ángulo sólido dado, se hace más
grande por el incremento de la distancia desde la fuente, el flujo de luz permanece
constante. La densidad de iluminación de la luz en la superficie disminuye, en
proporción al inverso de la distancia al cuadrado. Esta fórmula es válida sólo si la
superficie receptora es perpendicular a la dirección de la fuente. Si la luz incide en
otro ángulo, la fórmula se transforma en:
20
E= I cos 
D²
Como se muestra en la figura 2.1.3.
D
I

P
Fig. 2.1.3 Cuando la superficie receptora es perpendicular a la dirección de la fuente
Donde:
E = iluminación en Footcandles (fc) o luxes.
I = intensidad en candelas (cd) hacia el punto P.
D = distancia en pies o metros.
 = ángulo de incidencia
2.1.4 LUMINANCIA (L)
La luminancia, frecuentemente llamada “brillantez”, es el nombre dado a lo
que vemos. La “brillantez” es una sensación subjetiva que varía de muy tenue u
oscuro a muy brillante. De una forma objetiva, se refiere a ella, como la intensidad
en una dirección dada, dividida por un área proyectada tal como la ve un
21
observador. Se hace referencia a la luminancia de dos maneras, ya sea
relacionada a un Luminario o a una superficie.
La luminancia directa o brillantez de los luminarios a varios ángulos de
visión es un factor primordial en la evaluación de confort visual de una instalación
que use estos luminarios. En general, es deseable minimizar
la brillantez de
luminarios con la altura de montaje, en los ángulos verticales de 60° a 90°.
Cuando la intensidad está en candelas, y el área proyectada está en metros la
unidad de luminancia es: candelas por metro cuadrado (cd / m²).
2.1.5 EXITANCIA (M)
Es frecuente calcular la cantidad de luz en las superficies del cuarto;
muchas de estas superficies son difusas y como resultado el término correcto a
usar es Exitancia (M), donde:
Iluminancia x factor de reflexión
Exitancia =
M=Exp
Donde:
E = Iluminancia en Footcandles o Luxes
p = es el factor de reflexión de la superficie expresada como la fracción de la luz
reflejada sobre la luz incidente
M = es la Exitancia resultante en Footcandles o luxes.
2.1.6 SISTEMA MÉTRICO
A medida que EE. UU., tienda al sistema métrico para concordar con el
área científica y el resto del mundo, la ingeniería de iluminación se convertirá al
sistema internacional de unidades (SI). Solo los términos que involucren longitud y
22
área, iluminancia y luminancia, son afectados. La Iluminancia (E) se establece en
lux en el sistema métrico.
1 fc= 10.76 luxes. Luminancia (L) se establece en nits en el sistema métrico
2.2 FUENTES DE LUZ Y CARACTERÍSTICAS DE LA LÁMPARA
Una de las primeras decisiones, en el diseño de un buen sistema de
iluminación, es la elección de una fuente de luz. Hay disponible un buén número
de fuentes de luz, cada una con sus características operativas. Algunas de las
características de la lámpara, que el diseñador de iluminación debe considerar,
cuando escoge una fuente de luz, deben incluir la eficacia, o lúmenes por watt;
color; vida de la lámpara; depreciación de lúmenes de la lámpara, o el porcentaje
de salida que una lámpara pierde durante su vida.
A pesar de que hay cientos de lámparas en el mercado hoy en día, éstas
pueden ser clasificadas por su construcción y características operativas, en tres
grupos: incandescentes, fluorescentes y de alta intensidad de descarga (HID). Las
lámparas HID pueden ser agrupadas en cuatro clases principales:
-
sodio de alta presión,
-
aditivos metálicos,
-
mercurio y
-
sodio de baja presión.
2.2.1 LÁMPARAS INCANDESCENTES
Una lámpara de filamento incandescente, es la fuente de luz usada de
manera más común en la iluminación residencial. La luz se produce en esta fuente
por el calentamiento de un alambre o filamento que alcance la incandescencia por
23
medio del flujo de corriente a través de él. La corta vida y baja eficacia (Lúmenes
por watt) de esta fuente, limita su uso principalmente a la iluminación residencial y
decorativa. La eficacia varía con la potencia y el tipo de filamento, pero
generalmente oscila entre 10 y 25 lúmenes por watt para lámparas de servicio
general. La fuente incandescente produce, sin embargo, un rendimiento cálido de
color altamente aceptado. Es más conveniente que otras fuentes de luz porque
puede ser conectada directamente en la línea, por lo que no se requiere balastro
y puede variarse su intensidad luminosa, utilizando equipo relativamente sencillo
(dimmer) está disponible en diferentes tamaños formas y potencias para añadir un
toque decorativo a un área.
2.2.2 LÁMPARAS FLUORESCENTES
La lámpara fluorescente produce luz al activar el revestimiento de fósforo en
la superficie interna de la lámpara por la energía ultravioleta, la cual es generada a
una alta eficiencia por un vapor de mercurio, en un gas inerte a baja presión. Por
las características del arco eléctrico que se forma a través del gas contenido en el
bulbo, se necesita un balastro para arrancar y operar las lámparas fluorescentes.
Las ventajas de una fuente de luz fluorescente incluyen una mayor eficacia
y una vida más larga que la de las lámparas incandescentes. Las eficacias de
estas lámparas oscilan entre los 45 y 90 lúmenes por watt. Su baja brillantes y la
poca generación de calor las hacen idéales para oficinas y escuelas donde el
confort térmico y visual son importantes.
Las desventajas de las lámparas fluorescentes incluyen su gran tamaño
para la cantidad de luz producida. Esto dificulta el control de luz, lo que da como
resultado un ambiente difuso y sin sombras. Su uso en áreas exteriores es todavía
menos económica, porque la salida de luz de esta fuente se reduce a
temperaturas ambientes bajas. A pesar de que la eficacia de una lámpara
fluorescente es mayor que de una lámpara incandescente, solo se puede lograr
24
altos lúmenes por watts mediante lámparas de sodio de alta presión o de aditivos
metálicos.
Tubo fluorescente
De descarga
Casquillo
Fig. 2.2.2 Lámparas Fluorescentes compactas
2.2.3 LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA (HID)
Las fuentes de alta intensidad de descarga incluyen lámparas de mercurio
aditivos metálicos, sodio de alta presión (HPS) y sodio de baja presión. La luz se
produce en las fuentes HID a través de la descarga de un arco en un medio
gaseoso, usando una variedad de elementos. Cada lámpara HID consiste en un
tubo de arco que contiene ciertos elementos o mezcla de elementos, que se
gasifican y generan una radiación visible cuando se genera un arco en los
electrodos en cada polo.
Las principales ventajas de las fuentes HID, son su alta eficacia en lúmenes
por watt, larga vida de la lámpara y características de fuente puntual para un buen
control de luz. Entre las desventajas se incluyen la necesidad de un balastro para
regular la corriente de lámpara y el voltaje así como ayuda para el arranque en las
lámparas de vapor de sodio alta presión (HPS) y el retraso en reiniciar
instantáneamente después de una interrupción de energía momentánea.
25
2.2.4 LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO (MV)
La fuente de mercurio fue la primera lámpara HID desarrollada que llenó la
necesidad de una lámpara de alta salida, más eficiente pero compacta. Cuando
recién se diseñó, la principal desventaja de esta lámpara era su pobre rendimiento
de color. El color de lámpara blanca de luxe, se mejora enormemente por medio
de la aplicación de una película de fósforo en la pared interna del bulbo.
La vida de las lámparas de mercurio es buena, en promedio 24,000 horas
para la mayoría. Sin embargo, la salida de luz disminuye en mayor medida con el
paso del tiempo, por lo que la vida operacional económica es muy corta. La
eficacia oscila entre los 30 y 60 lúmenes por watt, siendo las potencias más altas,
más eficientes que las más bajas. Al igual que otras lámparas HID, el arranque de
una lámpara de mercurio no es inmediato; sin embargo el tiempo de arranque es
corto, 4 a 7 minutos para lograr la máxima salida, dependiendo de la temperatura
ambiente.
Soporte de montaje
del domo
Electrodo de
Operación
trimetálico
Bulbo (bombillo)
de vidrio bonosilicato
Tubo de arco
Electrodo de arrano
Marco de montaje del
Tubo de arco
Soporte de montaje
del cuello
(Servicio rudo)
Resistor de la larga vida
Base mecánica de bronce
niquelado con espacio
para inscribir la fecha
Fig. 2.2.4 Lámpara de Vapor de Mercurio
26
2.2.5 LÁMPARAS DE ADITIVOS METÁLICOS (MH)
Las lámparas de aditivos metálicos son similares en construcción a las
lámparas de mercurio con la adición de otros elementos metálicos en el tubo de
descarga. Los principales beneficios de este cambio, son incremento en la eficacia
de 60 a 100 lúmenes por watt y una mejora en el rendimiento de color, al grado
que esta fuente es adecuada para áreas comerciales y deportivas. El control de
luz de una lámpara de aditivos metálicos, es más precisa que el de una lámpara
de vapor de mercurio, ya que la luz emana del pequeño tubo de descarga, no de
la parte externa del foco de la lámpara recubierta.
Una desventaja de la lámpara de aditivos metálicos es una vida más corta
(7,500 a 20,000 horas) comparada con las lámparas de mercurio y de sodio de
alta presión. El tiempo de arranque de la lámpara de aditivos metálicos, es
aproximadamente la misma, que para lámparas de mercurio. Sin embargo, el
reinicio, después de una interrupción de energía, que ha extinguido la lámpara,
puede tomar bastante más tiempo, de 4 hasta 12 minutos dependiendo del tiempo
que la lámpara requiera para enfriarse.
Bulbo de vidrio de borosilicato
Soporte de montaje del domo
Conector de molibdeno
Montaje del tubo de arco
para servicio rudo
Pantalla térmica
Electrodos de tungsteno
tordijal
Electrodo de arranque
Tubo de arco de cuarzo
Bimetal
Resistol de larga vida
Diodo
Reflector térmico
Soporte de montaje
del cuello
Base mecánica de bronce
niquelado con espacio
para inscribir la fecha
Fig. 2.2.5 Lámparas de Aditivos metálicos
27
2.2.6 LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESIÓN (HPS)
En la década de los años setenta, al tiempo que los crecientes costos de
energía ponían mayor énfasis en la eficiencia de la iluminación, las lámparas de
sodio de alta presión (desarrolladas en la década de los años sesenta), lograron
un uso generalizado. Con eficacias que van desde 80 a 140 lúmenes por watt,
estas lámparas proveen hasta siete veces más luz por watt, que las
incandescentes y cerca del doble, que algunas de mercurio o fluorescentes. La
eficacia de esta fuente no es su única ventaja; una lámpara HPS también ofrece
una vida más larga (24,000 horas) y las mejores características de mantenimiento,
y de lúmenes que todas las fuentes HID.
La mayor objeción al uso de la HPS es su color amarillento; ideal para la
mayoría de las aplicaciones industriales y exteriores.
Soporte de montaje del domo
Sello monolítico
Tubo de arco de cerámica
Bulbo resistente a la
Intemperie
Montaje del tubo de arco
Vacío
Soporte de montaje
Del cuello
Base
Fig. 2.2.6 Lamparas de Vapor de Sodio de alta presión
28
2.2.7 LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE BAJA PRESIÓN (LPS)
El sodio de baja presión ofrece la eficacia inicial más alta de todas las
lámparas en el mercado hoy en día, desde 100 hasta 180 lúmenes por watt. Sin
embargo la salida de luz de estas lámparas monocromáticas está en la porción
amarilla del espectro visible, esto produce un rendimiento de color en extremo
pobre y desagradable. El control del flujo luminoso de estas fuentes, es más difícil
que otras fuentes HID, por el gran tamaño del tubo de descarga. La vida promedio
de las lámparas de sodio de baja presión es de 18,000 horas. A pesar de que el
mantenimiento de sus lúmenes a lo largo de su vida es bueno, sin embargo hay
una desventaja, el incremento paulatino en el consumo de energía, durante su
vida útil, lo que reduce la eficacia de este tipo de lámpara con el uso.
Fig. 2.2.7 Lámparas de Vapor de sodio de baja presión
Fig. 2.2.8 Luminaria OV-15 con lámpara vapor de sodio alta presión 150w.
29
Fig. 2.2.9 Clasificación de la distribución de luz en los diferentes tipos de vías.
2.3 FOTOMETRÍA
El termino “fotometría” se usa para definir cualquier información que
describa las características de la salida de luz de un Luminario. El tipo más común
de información fotométrica incluye las curvas de distribución
(candelas),
criterios
de
espaciamiento,
eficiencia
del
Candlepower
Luminario,
curvas
Isofootcandle o isolux, coeficiente de utilización e información de la luminancia. El
propósito de la fotometría es describir con exactitud el rendimiento de un
Luminario para permitir al diseñador, seleccionar el equipo de iluminación y
30
diseñar una distribución de luminarias, que mejor cubra las necesidades del
trabajo.
A continuación los tipos de información fotométrica más utilizados.
2.3.1 CURVA DE DISTRIBUCIÓN CANDLEPOWER
La curva de distribución fotométrica es una de las herramientas más
valiosas de los diseñadores de iluminación (Fig. 2.3.1) Es un corte “mapa” vertical
de intensidad (candelas), medidas en diferentes ángulos. Es una representación
grafica en forma polar y por lo tanto muestra la información solo para un plano. Si
la distribución del flujo emitido por el Luminario es simétrica, la curva en un plano
es suficiente para todos los cálculos. Si es asimétrica, tal como la iluminación en
calles y las unidades fluorescentes, se requieren tres o más planos de medición.
En general, los luminarios incandescentes y HID son descritos por un plano
vertical único de fotometría. Los luminarios fluorescentes requieren un mínimo de
tres planos: uno a través del eje longitudinal del Luminario, otro en el sentido
transversal y otro en un ángulo de 45°. A mayor separación de la simetría, más
son los planos que se necesitan para lograr cálculos exactos.
31
Fig. 2.3.1 Curva de distribución Candlepower
2.3.2 COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
El coeficiente de utilización (CU) se refiere al número de lúmenes, que
finalmente alcanzan el plano del trabajo, en relación a los lúmenes totales
generados por la lámpara. Los valores de CU son necesarios para calcular los
niveles de iluminancia promedio y son provistos de dos maneras: una tabla de CU
o una curva de utilización. Por lo general, la curva de utilización se provee para
luminarios de uso exterior o unidades con una distribución simétrica. La tabla de
CU provee para luminarios que se usan principalmente en interiores con curva de
distribución simétrica, donde se aplica el método de lumen (Cavidad Zonal).
32
Fig. 2.3.2 Coeficiente de utilización
2.3.3 TABLA ISOFOOTCANDLE O ISOLUX
Las tablas Isofootcandle se usan frecuentemente para describir el patrón de
luz cuando un luminario produce una distribución no simétrica. Estas tablas se
derivan de la información candlepower y muestran graficas o líneas de igual valor
en luxes o Footcandles en el plano de trabajo, cuando el Luminario está en la
altura de montaje designado.
Fig. 2.3.3 Tabla de Isofootcandle
33
2.3.4 CRITERIO DE ESPACIAMIENTO
El criterio de espaciamiento le da al diseñador, Información referente a que
tan separados deben colocarse los luminarios y mantener una uniformidad de
iluminación aceptable en el plano de trabajo.
El criterio de espaciamiento es
conservador en la mayoría de los casos, por ejemplo, toma en consideración solo
el componente de iluminación e ignora el componente de luz indirecto, que puede
contribuir significativamente a la uniformidad. Sin embargo, utilizado dentro de sus
limites, el criterio de espaciamiento puede ser útil. Para usarlo, multiplique la altura
de montaje neta (Luminario a plano de trabajo) por el número de criterio de
espaciamiento. En la mayoría de los casos, este rango se utiliza con el método de
cálculo de cavidad zonal.
Cálculos y ejemplos se muestran en el APÉNDICE A
34
CAPITULO 3.
ACTIVIDADES EN EL ALMACEN
Las actividades que en esta unidad se desarrollan, son la parte central de
todo el departamento, ya que es aquí donde confluyen la totalidad de las unidades
de trabajo. Es en donde se distribuyen las cuadrillas de las diferentes unidades,
aquí se les proporcionan los materiales, el equipo y las unidades motrices,
también, es aquí donde está la base de comunicación a través de los radios de
banda privada para con las diferentes unidades, los encargados de cuadrilla
reciben las demandas que habrán de atender, y al término de la jornada realizan
un reporte de actividades y de material utilizado, material sobrante y material
retirado del luminario atendido, con este reporte, luego el almacenista realiza un
informe mensual, y anual, global de todas las demandas atendidas de la
ciudadanía y el material utilizado, para entregarlo al Departamento de Contraloría
Interna.
El almacenista realiza una inspección del almacén cada vez que inicia una
jornada de trabajo, para asegurarse de que la herramienta esté completa o en su
caso, que esté registrada la persona a la cual fue depositada, así como el material
o insumos del departamento, una vez realizada esta inspección rápida se procede
a checar los nuevos reportes del ciudadano para distribuirlos entre las cuadrillas
en turno, se les proporciona también la herramienta y el material que habrán de
utilizar.
Permanentemente, se entabla comunicación con ellos, para notificarles algún
nuevo reporte, en tanto el almacenista realiza varias actividades en el almacén
como:

Capturar reportes de cuadrilla en el informe global mensual

Ordenar los estantes donde se colocan los insumos, y contabilizar los
materiales constantemente

Probar los materiales retirados de campo, como las balastras de vapor de
sodio alta presión de diferente potencia de 100 w, 150 w. 250 w. 400 w., de
35
aditivos metálicos de igual potencia que los de vapor de sodio, las lámparas
de aditivos metálicos son utilizados básicamente en iluminación de edificios
antiguos o en canchas deportivas de las colonias o barrios.

Posteriormente se colocan en los estantes aquellos elementos que resultan
en buenas condiciones para su reutilización. Para volverlos a utilizar solo en
el caso de que la requisición no se haya surtido, y que en este lapso de
tiempo el material de suministro se escasea, el departamento de alumbrado
publico debe responder de forma inmediata al ciudadano que reporta, y es
cuando se reutilizan estos materiales antes probados.

También se prueban los focos de vapor de sodio y de aditivos metálicos,
para su reutilización en casos de urgencia.

Se reparan los contactores, que se utilizan para encender un circuito, que
controla de cinco a 10 lámparas, y tienen diferente valor de amperaje
dependiendo del número de luminarias que trabaje.

Reparación de herramientas, artefactos eléctricos y electrónicos que por su
utilización se dañen o sufran algún desperfecto, tales como: multímetros,
radios de comunicación privada, taladros, teléfonos y en algunos casos las
computadoras e impresoras.

El almacén es el encargado de organizar la manufactura, confección,
reparación, instalación, encendido, vigilancia de los adornos navideños y
posteriormente el retiro y almacenamiento de los mismos, año con año
estos adornos son renovados y sustituidos por otros diseños y solamente
algunos son restaurados en el almacén. Por ejemplo el año pasado se
implementaron algunas figuras de varilla alambron, soldadas, pintadas y
recubiertas con festón de diferentes colores según la figura, y enseguida se
sigue la forma de la figura con una manguera luminosa de serie con las
siguientes características:
MANGUERA LUMINOSA
1640 W
127 V
90 mts.
27.7 mm entre cada foquito 3240 focos
y
25000 horas de vida.
36
O con una serie de focos de 7.5 volts o 9 volts. Se controlan con una
fotocelda a 120 volts y se conectan a un equipo de medición del
ayuntamiento.
3.1 Algunas Pruebas de balastras HID (Alta Intensidad de Descarga) que se
realizan
Tipos de Balastra
Balastros
de
aditivos
metálicos
Balastras de Sodio Alta
presión
Lámpara
Potencia
Tensión
RMS
Corriente de corto
Circuito Secundario
Amps
70
100
150
175
250
400
100
150
250
400
210-250
250-300
220-260
285-320
230-270
285-320
110-130
110-130
175-225
175-225
0.85-1.30
1.15-1.76
1.75-2.60
1.50-1.90
2.90-4.30
3.50-4.50
2.45-3.80
3.50-5.40
3.00-5.30
5.00-7.60
Fig. 3.1 Limites de prueba de cortos circuitos y circuitos abiertos
3.2 Corriente de Corto Circuito para Lámpara HID
Para asegurar que el balastro está generando la corriente apropiada según
las condiciones de arranque de la lámpara, se debe de tomar una medición al
conectar el amperímetro entre el centro del portalámpara de la lámpara y el
armazón del portalámparas con la tensión nominal de salida aplicado al balastro.
Si está disponible, se puede utilizar un adaptador para portalámpara.
37
1. Energizar el balastro con la tensión nominal de salida apropiada.
2. Medir la corriente con en amperímetro en AB y A² como se muestra
abajo.
3. Lecturas deben estar dentro de los límites de prueba como se muestra
en el cuadro.
Fig. 3.2 Prueba de corriente de corto circuito
Al usar un amperímetro de abrazadera para esta medición, debe estar
seguro de que el lector no esté cerca del campo magnético del balastro o que
ningún elemento de acero pueda distorsionar el campo magnético.
Cuando la prueba de corriente de la lámpara del corto circuito resulta alto, o
bajo o no se puede leer:
Deben hacerse verificaciones más profundas para determinar si la causa se
atribuye al suministro de tensión inapropiado, capacitor abierto o en corto, o
balastro inoperante.
Las verificaciones se pueden realizar como sigue:
o Verificar el suministro de tensión.
Medir tensión de la Línea. Si el balastro es unidad multi tensión, asegúrese
de que la conexión de tensión de entrada es apropiada para la tensión de
entrada de la terminal o el cable.
38
o Verificar Capacitor:
Verificar que la lectura indicada del capacitor sea como se requiere y como
se muestra en la etiqueta del balastro.
o Verificar Balastro
Realice una prueba de Tensión de Circuito Abierto para asegurar que la
operación esté dentro del rango RMS que se muestra en la tabla.
3.3 Prueba de continuidad al balastro HID
Continuidad a la bobina primaria
1. Desconectar el balastro de la fuente de alimentación y
descargar el capacitor.
2. Verificar la continuidad de la bobina primaria del balastro
entre los cables de entrada.
Continuidad de bobina secundaria
1. Desconectar el balastro de la fuente de alimentación y descargar el
capacitor.
2. Verificar la continuidad de la bobina secundaria del balastro entre la
lámpara y los cables comunes.
Los balastros para lámparas de vapor de sodio en alta presión así como para
las de aditivos metálicos encendidos por pulso, incluyen un circuito auxiliar
llamado ignitor necesario para el encendido de la lámpara.
Al energizarse el balastro, el ignitor aplica un pico de tensión de
aproximadamente 3000 V ca o más a través de las terminales que van a la
lámpara.
39
240V
CAP
LAMP
LINEA
PORTA
LAMPARA
120V
LINEA
COM
COM
X3
CAP
X3
CAP
COMUN
X1 X2
X3
IGN
CAP
Fig. 3.3 Conexión de balastro de alta reactancia para vapor de sodio alta presión y aditivos
metálicos
LINEA
240
LINEA
120
COMUN
COM
PORTA
LAMP
COM
CAP
CAP
Fig. 3.4 Conexión de balastro autorregulado para aditivos metálicos
40
CAPITULO 4.
PROPUESTA DE ALUMBRADO
Metodología
1. Levantamiento de un censo
2. Efectuar una conciliación
3. Análisis de alternativas de ahorro
4.1 LEVANTAMIENTO DE UN CENSO
Para conocer el estado y características del equipo instalado se requiere
levantar un censo que comprenda al menos los siguientes datos:
-
Tipo de lámpara (incandescente, fluorescente, luz mixta, vapor de sodio o
de mercurio).
-
Tipo de luminario (suburbano, OV15, galaxia, etc.,).
-
Potencia de cada lámpara.
-
Número de luminarios por cada tipo y potencia de lámparas.
-
Si la facturación es por medio de un censo o equipo de medición.
4.2 EFECTUAR UNA CONCILIACIÓN.
En circuitos no medidos, sucede con frecuencia que el número, tipo y
potencia de las lámparas instaladas, no concuerda con el convenio con la CFE.
En estos casos, es necesario efectuar una conciliación con la CFE para
que el cobro del servicio eléctrico correspondiente al número, tipo y potencia de
las lámparas instaladas sea el convenido.
41
4.3 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE AHORRO.
-
Cambio de lámparas y balastro.
-
Cambio de luminario.
-
Cambio o adición de controles.
-
Alternar elementos electrónicos de ahorro de energía
Un luminario con lámpara en posición horizontal (tipo “OV”) es más eficiente
que un luminario con lámpara
en posición vertical (tipo suburbano) en
aproximadamente 60 %.
Si se decide cambiar el luminario suburbano con lámpara por uno de tipo “OV”,
con lámpara y balastro de vapor de sodio de alta presión.
El control de apagado y encendido de los sistemas de alumbrado público,
normalmente se efectúa mediante fotocelda individual o por medio de un control
por grupo, operado por un interruptor contactor.
Para ahorrar energía pueden utilizarse dispositivos que se adicionan o
sustituyen al control anterior, y que permiten una disminución en la energía
consumida reduciendo el nivel de iluminación, en las horas de menor movimiento
vehicular y peatonal. También se puede adicionar elementos electrónicos
generadores de energía como lo son celdas fotovoltaicas que alternen con la
energía que suministra la CFE. En la tarifa 5-A de CFE se establece que los
municipios deberán pagar al menos el equivalente a cuatro horas de consumo, sin
importar que la energía se consuma. Por lo tanto una celda fotovoltaica
suministraría una parte del horario de iluminación y la otra parte la CFE. Con esto
tendríamos un ahorro de 50 % y un 13 % del gasto restante se destinaría al
mantenimiento del equipo alterno de la celda fotovoltaica.
42
Los contratos que tiene firmados el municipio con CFE continuarían vigentes.
Para operar en los momentos en que no sea posible cubrir el total de las
necesidades del municipio y para cumplir con el mínimo suministro, equivalente a
cuatro horas, que se establece en las tarifas señaladas de CFE.
4.3.1 ENERGÍA SOLAR
Energía solar, energía radiante producida en el Sol como resultado de
reacciones nucleares de fusión (Energía nuclear; Sol). Llega a la Tierra a través
del espacio en cuantos de energía llamados fotones (Radiación electromagnética;
Fotón), que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad
de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante
solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la
interacción de los fotones con la atmósfera.
La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la
Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y
de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende
de la orientación del dispositivo receptor.
4.3.2 TRANSFORMACION NATURAL DE LA ENERGIA SOLAR
La recogida natural de energía solar se produce en la atmósfera, los
océanos y las plantas de la Tierra. Las interacciones de la energía del Sol, los
océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos, utilizados durante siglos
para hacer girar los molinos. Los sistemas modernos de energía eólica utilizan
hélices fuertes, ligeras, resistentes a la intemperie y con diseño aerodinámico que,
cuando se unen a generadores, producen electricidad para usos locales y
especializados o para alimentar la red eléctrica de una región o comunidad.
43
4.3.3 RECOGIDA DIRECTA DE ENERGIA SOLAR
La recogida directa de
energía
solar
requiere
dispositivos
artificiales
llamados colectores solares, diseñados para recoger energía, a veces después de
concentrar los rayos del Sol. La energía, una vez recogida, se emplea en procesos
térmicos o fotoeléctricos, o fotovoltaicos. En los procesos térmicos, la energía
solar se utiliza para calentar un gas o un líquido que luego se almacena o se
distribuye. En los procesos fotovoltaicos, la energía solar se convierte en energía
eléctrica sin ningún dispositivo mecánico intermedio (véase Efecto fotoeléctrico).
Los colectores solares pueden ser de dos tipos principales: los de placa plana y
los de concentración.
4.3.4 DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA SOLAR
Debido a la naturaleza intermitente de la radiación solar como fuente
energética durante los periodos de baja demanda debe almacenarse el
sobrante de energía solar para cubrir las necesidades cuando la disponibilidad
sea insuficiente. Además de los sistemas sencillos de almacenamiento como el
agua y la roca, se pueden usar, en particular en las aplicaciones de
refrigeración, dispositivos más compactos que se basan en los cambios de
fase característicos de las sales eutécticas (sales que se funden a bajas
temperaturas). Los acumuladores pueden servir para almacenar el excedente
de energía eléctrica producida por dispositivos eólicos o fotovoltaicos (véase
Batería). Un concepto más global es la entrega del excedente de energía
eléctrica a las redes existentes y el uso de éstas como fuentes suplementarias
si la disponibilidad solar es insuficiente. Sin embargo, la economía y la
fiabilidad de este proyecto plantea límites a esta alternativa.
44
4.3.5 ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA
Las células solares hechas con obleas finas de silicio, arseniuro de galio u otro
material semiconductor en estado cristalino, convierten la radiación en electricidad
de forma directa. Ahora se dispone de células con eficiencias de conversión
superiores al 30%. Por medio de la conexión de muchas de estas células en
módulos, el coste de la electricidad fotovoltaica se ha reducido mucho.
Consumos actuales
Concepto
Potencia instalada (KW)
Consumo mensual (KWH)
Tarifa CFE
Costo mensual (pesos)
Baja
Media
tensión
tensión
2,005
0
2,005
745,718
0
745,718
1.663
1.390
1,240,129
0
Total
1,240,129
Fig- 4.4 Consumos actuales
45
Propuesta de autoabastecimiento por medios alternativos de generación de
energía
Concepto
Baja
Media Total
tensión tensión
Potencia instalada (KW)
Consumo mensual (Kwh)
2,005
0
2,005
745,718
0
731,285
447,431
0
447,431
298,287
0
298,287
Energía que puede suministrar
mensualmente los artefactos
Electrónicos (kwh)
Energía que sigue suministrando
mensualmente CFE. (kwh)
Fig. 4.5 Propuesta de autoabastecimiento por medios alternativos de generación de energía
4.3.6
LAS POLITICAS ENERGETICAS
El proceso de sustitución de energías convencionales por alternativas
puede ser acelerado mediante una adecuada política energética, que incentive
este tipo de fuentes de energía. En el caso de la producción de energía eléctrica,
la industria o el particular que desea invertir en una instalación de energía
alternativa tiene dos posibilidades. Una consiste en instalar un sistema totalmente
autosuficiente, sin conexión a la red eléctrica, que exige una fuerte inversión,
difícilmente amortizable, en un generador de mayor tamaño combinado con un
sistema de almacenamiento de energía. La otra posibilidad consiste en no
disponer de almacenamiento y conectarse a la red eléctrica, absorbiendo de ella
electricidad en los momentos en que la auto producción es deficitaria. Ello requiere
pagar a la empresa eléctrica un término de potencia muy elevado para el poco
46
consumo real además la empresa suministradora se negará por todos los medios
a absorber y abonar al usuario el excedente de energía por dos motivos. Por un
lado, las empresas eléctricas temen perder el monopolio de la producción eléctrica
y el bajo coste al que pagarían la energía alternativa haría poco rentables las
centrales convencionales. Por otro lado, los sistemas de protección de la mayoría
de las redes de distribución están diseñados para el paso de corriente en una sola
dirección, de la central al usuario con lo que, para integrar varios millares de
centrales alternativas a la red eléctrica, deberán modificarse millares de
protecciones de la red para un funcionamiento correcto en ambos sentidos. Sólo
la política estatal puede obligar a la empresa eléctrica a adaptar sus redes para
poder comprar la energía excedente a los usuarios que lo deseen.
4.3.7 CONSUMO, AHORRO Y DISTRIBUCIÓN
Hasta los años sesenta se tomaba el consumo de energía de un país como
un indicador de su prosperidad económica. Se consideraba que un país
desarrollado debía incrementar anualmente su consumo energético y se ampliaba
continuamente la capacidad de suministro, suponiendo que las fuentes serían
inagotables.
En los años setenta, el cartel de países productores de petróleo, del que se
obtenía un 70 % de la energía producida en el mundo, decidieron aumentar su
precio en más de un 500 %. De repente, se produjo una situación de escasez
artificial, que fue el origen de un replanteamiento radical de la actitud ante la
energía.
El interés por las energías alternativas surgió en los años setentas como
reacción de los consumidores frente a los incrementos de precio que sufrieron las
energías convencionales a raíz de la crisis del petróleo. La autosuficiencia
energética se convirtió en uno de los objetivos públicos principales, lo que no
47
siempre dio lugar a políticas energéticas acertadas. Por un lado, las energías de
tipo solar, g
eotérmico y eólico están sujetas a fuertes oscilaciones a lo largo del día y el
año, por lo que es necesario disponer de un sistema de almacenamiento de
energía. Por otro, exigen a cada usuario disponer de su propia central productora,
lo que puede requerir un desembolso importante. Durante este periodo se
experimentaron gran cantidad de nuevas tecnologías, y pudo demostrarse que la
producción individualizada de energía, a pesar de ofrecer ventajas innegables en
cuanto a disponibilidad de uso y evitar complejas redes de transporte, era
demasiado costosa en relación con la energía convencional, cuyo precio, además,
no tardo en volver a bajar, en moneda constante.
En los años noventa, muchas energías alternativas han superado la fase
experimental y se ha demostrado su competitividad dentro de las redes
convencionales de producción eléctrica. Existen ya compañías eléctricas que
invierten en centrales de tipo solar y eólico, de forma experimental y se ha
demostrado que su explotación es capaz de proporcionar beneficios económicos.
Las mejoras que sin duda serán introducidas en su explotación harán a estas
energías incluso competitivas con respecto a las tradicionales. La conexión de las
centrales de energía alternativa permite situar éstas en los puntos más favorables,
que no tienen porque coincidir con los puntos de consumo. Además, la gestión
global a que están sometidas las redes de suministro eléctrico permite a las
centrales convencionales relevar a las alternativas en caso de exceso de carga o
de poca insolación o poco viento, y realizar la sustitución inversa en periodos de
fuerte contaminación.
48
APÉNDICE A
Cálculos
1 Métodos Para Calcular Iluminancia
Para poder diseñar la distribución de luminarios que mejor cumpla con los
requerimientos de iluminancia y uniformidad en el área de trabajo, se necesitan
por lo general dos tipos de información: nivel de iluminancia promedio y de
iluminancia mínima en un punto dado. El cálculo de iluminancia en puntos
específicos se hace para ayudar al diseñador a evaluar la uniformidad de
iluminación,
especialmente
cuando
se
usan
luminarios
donde
las
recomendaciones de espaciamiento máximas no son proporcionadas o donde los
niveles de iluminación de acuerdo a la actividad deban ser verificados en el sitio
de instalación.
Si los niveles promedio han de ser calculados, pueden aplicarse dos métodos.
1. Para situaciones de iluminación interior, el método de cavidad zonal se usa
con la información de la tabla de coeficiente de utilización. *
2. Para aplicaciones de iluminación exterior se provee una curva de
coeficiente de utilización y el CU se lee directamente de la curva y se utiliza
la fórmula del método del lumen estándar. **
* Figura de la pag 32
**Figura de la pag 33
Los siguientes dos métodos pueden ser usados si los cálculos han de hacerse
para determinar la iluminancia en un punto.
49
1. Los niveles de iluminancia pueden ser leídos directamente de esta curva si
se provee una tabla de curvas isofootcandles o isolux.(pag. 34)
2. Los niveles de iluminancia pueden ser calculados usando el método de
punto por punto si hay disponible suficiente información de candlepower
(potencia en candelas).
El método de cavidad zonal es el método aceptado en la actualidad para
calcular los niveles de iluminancia promedio para áreas interiores a menos que la
distribución de luz sea radicalmente asimétrica. Es un método manual aproximado
para aplicaciones interiores porque toma en consideración el efecto que tiene la
interreflectancia sobre el nivel de iluminancia. A pesar que toma en consideración
muchas variables, la premisa básica de que los Footcandles (pies candela) o
luxes son iguales al flujo sobre un área no se viola.
La base del método cavidad zonal es que el cuarto se compone de tres
espacios o cavidades. El espacio entre el techo y los luminarios, si están
suspendidos, se dividen como “cavidad de techo”; el espacio entre el plano de
trabajo y el piso se denomina “cavidad de piso”; y el espacio entre los luminarios y
el plano de trabajo la “cavidad de cuarto”.
Una vez que el concepto de estas cavidades ha sido comprendido, es posible
calcular las relaciones numéricas llamadas “rangos de cavidad”, que pueden ser
usados
para terminar la reflectancia efectiva del techo y del piso y después
encontrar el coeficiente de utilización.
Hay cuatro pasos básicos en cualquier cálculo de nivel de luminancia:
1. Determinar el rango de cavidad
2. Determinar las reflectancias de cavidad efectivas
3. Seleccionar el coeficiente de utilización
4. Calcular el nivel de iluminancia promedio
50
hcc
Techo
Cavidad del techo
Luminarios
hrc
Cavidad del cuarto
Plano de trabajo
hfc
Piso
Cavidad del piso
Paso 1:
Los rangos de cavidad pueden ser determinados mediante el cálculo
utilizando las siguientes ecuaciones:
5hcc (L + A)
Rango de cavidad de techo (CCR) =
LxA
5hrc (L + A)
Rango de cavidad de cuarto (RCR) =
LxA
5hfc (L + A)
Rango de cavidad de piso (FCR) =
LxA
Donde:
hcc = distancia en pies o metros de Luminario al techo
hrc = distancia en pies o metros de Luminario al plano de trabajo
hfc = distancia en pies o metros del plano de trabajo al piso
51
L = largo del cuarto, en pies o metros
A = ancho de cuarto, en pies o metros
Una ecuación alterna para calcular cualquier rango de cavidad es:
Rango
De cavidad =
2.5 x altura de la cavidad x rango de cavidad x
perímetro de cavidad
Área de la base de la cavidad
Paso 2:
Las reflectancias de cavidad efectivas deben ser determinadas para las
cavidades de techo y de piso. Estas pueden localizarse en la tabla A bajo la
combinación aplicable de rango de cavidad y la reflectaría actual del techo,
paredes y piso. Note que si el luminario es para montaje tipo empotrar o sobre
poner, o si el piso es el plano de trabajo, el CCR o el FCR serán 0 y entonces la
reflectancia actual de techo o del piso serán también la reflectancia efectiva. Los
valores de reflectancia efectivos encontrados serán entonces pcc (reflectancia
efectiva de la cavidad de techo) y pfc (reflectancia efectiva de la cavidad de piso).
Paso 3:
Con estos valores de pcc, pfc y pw (reflectancia de la pared) y conociendo
el rango de la cavidad del cuarto (RCR), previamente calculado, encuentra el
coeficiente de utilización en la tabla de (CU) coeficiente de utilización del luminaria
(pag 35). Note que la tabla es lineal, se pueden hacer interpolaciones lineales para
rangos de cavidad exactos o combinaciones de reflectancia. El coeficiente de
utilización entrado será para un 20% de reflectancia efectiva de cavidad de piso
entonces, será necesario hacer correcciones para el pfc determinado previamente;
esto se hace multiplicando el CU determinado previamente por el factor de la tabla
52
B. El CU final = CU (20% piso) x multiplicador del pfc actual. Si es otro valor
diferente a 10% o 30% entonces interpole o extrapole y multiplique por este factor
Tabla A
Porcentaje de reflectancia efectiva en la cavidad de piso o techo para diferentes combinaciones de reflectancia
%Reflectancia
de
techo o piso
90
80
70
50
30
10
% Reflectancia de
pared
90
70
50
30
80
70
50
30
70
50
30
70
50
30
70
50
30
10
50
30
10
0.2
89
88
86
85
78
78
77
76
68
67
66
49
48
47
30
29
29
28
10
10
09
0.4
88
86
84
81
77
76
74
72
67
65
63
48
47
45
30
29
28
26
11
10
09
0.6
87
84
80
77
76
75
71
68
65
63
59
47
45
43
30
28
26
25
11
10
08
0.8
87
82
77
73
75
73
69
65
64
60
56
47
44
40
30
28
25
23
11
10
08
1.0
86
80
75
69
74
72
67
62
62
58
53
46
43
38
30
27
24
22
12
10
08
1.2
85
78
72
66
73
70
64
58
61
57
50
45
41
36
30
27
23
21
12
10
07
1.4
85
77
69
62
72
68
62
55
60
55
47
45
40
35
30
26
22
19
12
10
07
1.6
84
75
67
59
71
67
60
53
59
53
45
44
39
33
29
25
22
18
12
09
07
1.8
83
73
64
56
70
66
58
50
58
51
42
43
38
31
29
25
21
17
13
09
06
2.0
83
72
62
53
69
64
56
48
56
49
40
43
37
30
29
24
20
16
13
09
06
2.2
82
70
59
50
68
63
54
45
55
48
38
42
36
29
29
24
19
15
13
09
06
2.4
82
69
58
48
67
61
52
43
54
46
37
42
35
27
29
24
19
14
13
09
06
2.6
81
67
56
46
66
60
50
41
54
45
35
41
34
26
29
23
18
14
13
09
06
2.8
81
66
54
44
65
59
48
39
53
43
33
41
33
25
29
23
17
13
13
09
05
3.0
80
64
52
42
65
58
47
37
52
42
32
40
32
24
29
22
17
12
13
09
05
3.2
79
63
50
40
65
57
45
35
51
40
31
39
31
23
29
22
16
12
13
09
05
3.4
79
62
48
38
64
56
44
34
50
39
29
39
30
22
29
22
16
11
13
09
05
3.6
78
61
47
36
63
54
43
32
49
38
28
39
29
21
29
21
15
10
13
09
04
3.8
78
60
45
35
62
53
41
31
49
37
27
38
29
21
28
21
15
10
14
09
04
4.0
77
58
44
33
61
53
40
30
48
36
26
38
28
20
28
21
14
09
14
09
04
4.2
77
57
43
32
60
52
39
29
47
35
25
37
28
20
28
20
14
09
14
09
04
4.4
76
56
42
31
60
51
38
28
46
34
24
37
27
19
28
20
14
09
14
08
04
4.6
76
55
40
30
59
50
37
27
45
33
24
36
26
18
28
20
13
08
14
08
04
4.8
75
54
39
28
58
49
36
26
45
32
23
36
26
18
28
20
13
08
14
08
04
5.0
75
53
38
28
58
48
35
25
44
31
22
35
25
17
28
19
13
08
14
08
04
RSR
53
Tabla B
Factores de multiplicación para reflectancia de cavidad de piso diferente al 20 porciento
% de reflectancia
efectiva
en
la
80
cavidad de techo,
70
50
30
10
pcc
% de reflectancia
en paredes Pw
70
50
30
10
70
50
30
10
50
30
10
50
30
10
50
30
10
Para 30% de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20 % = 1.00)
RCR
1
1.092
1.082
1.075
1.680
1.077
1.070
1.064
1.059
1.049
1.044
1.040
1.028
1.026
1.023
1.012
1.010
1.008
2
1.079
1.066
1.055
1.047
1.068
1.057
1.048
1.039
1.041
1.033
1.027
1.026
1.021
1.017
1.013
1.010
1.006
3
1.070
1.054
1.042
1.033
1.061
1.048
1.037
1.028
1.034
1.027
1.020
1.024
1.017
1.012
1.014
1.009
1.005
4
1.062
1.045
1.033
1.024
1.055
1.040
1.029
1.021
1.030
1.022
1.015
1.022
1.015
1.010
1.014
1.009
1.004
5
1.056
1.038
1.026
1.018
1.050
1.034
1.024
1.015
1.027
1.018
1.012
1.020
1.013
1.008
1.014
1.009
1.004
6
1.052
1.033
1.021
1.014
1.047
1.030
1.020
1.012
1.024
1.015
1.009
1.019
1.012
1.006
1.014
1.008
1.003
7
1.047
1.029
1.018
1.011
1.043
1.026
1.017
1.009
1.022
1.013
1.007
1.018
1.010
1.005
1.014
1.008
1.003
8
1.044
1.026
1.015
1.009
1.040
1.024
1.015
1.007
1.020
1.012
1.006
1.017
1.009
1.004
1.013
1.007
1.003
9
1.040
1.024
1.014
1.007
1.037
1.022
1.014
1.006
1.019
1.011
1.005
1.016
1.009
1.004
1.013
1.007
1.002
10
1.037
1.022
1.012
1.006
1.034
1.020
1.012
1.005
1.017
1.010
1.004
1.015
1.009
1.003
1.013
1.007
1.002
Para 10 % de reflectancia efectiva en la cavidad de piso (20% = 1.00)
RCR
1
0.923
0.929
0.935
0.940
0.933
0.939
0.943
0.948
0.956
0.960
0.963
0.973
0.976
0.979
0.989
0.991
0.993
2
0.931
0.942
0.950
0.958
0.940
0.949
0.957
0.963
0.962
0.968
0.974
0.976
0.980
0.985
0.988
0.991
0.995
3
0.939
0.951
0.961
0.969
0.945
0.957
0.966
0.973
0.967
0.975
0.981
0.978
0.983
0.988
0.988
0.992
0.996
4
0.944
0.958
0.969
0.978
0.950
0.963
0.973
0.980
0.972
0.980
0.986
0.980
0.986
0.991
0.987
0.992
0.996
5
0.949
0.964
0.976
0.983
0.954
0.968
0.978
0.985
0.975
0.983
0.989
0.981
0.988
0.993
0.987
0.992
0.997
6
0.953
0.969
0.980
0.986
0.958
0.972
0.982
0.989
0.977
0.985
0.992
0.982
0.989
0.995
0.987
0.993
0.997
7
0.957
0.973
0.983
0.991
0.961
0.975
0.985
0.991
0.979
0.987
0.994
0.983
0.990
0.996
0.987
0.993
0.998
8
0.960
0.976
0.986
0.993
0.963
0.977
0.987
0.993
0.981
0.988
0.995
0.984
0.991
0.997
0.987
0.994
0.998
9
0.963
0.978
0.987
0.994
0.965
0.979
0.989
0.994
0.983
0.990
0.996
0.985
0.992
0.998
0.988
0.994
0.999
10
0.965
0.980
0.965
0.980
0.967
0.981
0.990
0.995
0.984
0.991
0.997
0.986
0.993
0.998
0.988
0.994
0.999
Paso 4:
El calculo del nivel de iluminancia se realiza usando la formula del método
de lumen estándar.
Footcandles o luxes
(mantenidos)
# de luminarios x lámparas por luminario x lúmenes
por lámpara CU x LLF
Área en pies cuadrados o metros cuadrados
Cuando el nivel de iluminancia inicia se conoce y se requiere conocer el
número de luminarios necesarios para obtener ese nivel, de la ecuación del
método de lumen, puede expresarse de la sig. forma.
54
# De luminarios
Footcandles o luxes mantenidos x área en pies cuadrados
Lámpara / luminario x lumen/ lámpara x CU x LLF
El factor de pérdida total de luz (LLF), se integra por dos factores básicos,
depreciación de lúmenes de la lámpara (LLD) y depreciación por suciedad del
luminario (LDD). Si se han de encontrar los niveles iniciales se usa un
multiplicador de 1. El factor de perdida de luz, paralelamente con la salida total de
lúmenes de la lámpara varía dependiendo del fabricante y tipo de lámpara o
luminario y se determinan consultando la información publicada por cada
fabricante.
En ocasiones es necesario aplicar otros factores de perdida de luz. Algunos
de estos son: factor de balastro, temperatura ambiente que rodea al luminario,
factor por variación de voltaje por acumulación de polvo en las superficies del
cuarto.
Método de cavidad Zonal para coeficientes de utilización de una luminaria Prismawrap de cuatro lámparas
Criterio de espaciamiento 1.4
Pcc
80%
70%
50%
30%
10%
70%
50%
30%
10%
70%
50%
30%
10%
50%
30%
10%
50%
30%
10%
50%
30%
10%
0
0.78
0.78
0.78
0.78
0.75
0.75
0.75
0.75
0.70
0.70
0.79
0.66
0.66
0.66
0.62
0.63
0.62
1
0.72
0.69
0.67
0.64
0.69
0.67
0.65
0.63
0.63
0.61
0.59
0.59
0.58
0.56
0.56
0.55
0.53
2
0.66
0.62
0.58
0.55
0.64
0.60
0.56
0.53
0.56
0.54
0.51
0.53
0.51
0.49
0.50
0.48
0.47
3
0.61
0.55
0.51
0.47
0.59
0.54
0.50
0.46
0.51
0.47
0.44
0.48
0.45
0.43
0.46
0.43
0.41
4
0.57
0.50
0.45
0.41
0.55
0.48
0.44
0.40
0.46
0.42
0.39
0.44
0.40
0.38
0.41
0.39
0.36
0.52
0.45
0.39
0.35
0.50
0.43
0.38
0.35
0.41
0.37
0.34
0.39
0.36
0.33
0.37
0.34
0.32
6
0.48
0.40
0.35
0.31
0.47
0.39
0.34
0.31
0.37
0.33
0.30
0.36
0.32
0.29
0.34
0.31
0.28
7
0.45
0.36
0.31
0.27
0.43
0.35
0.30
0.27
0.34
0.29
0.26
0.32
0.28
0.25
0.31
0.27
0.25
8
0.41
0.33
0.27
0.23
0.40
0.32
0.27
0.23
0.30
0.26
0.23
0.29
0.25
0.22
0.28
0.24
0.22
9
0.38
0.29
0.24
0.20
0.36
0.28
0.23
0.20
0.27
0.23
0.20
0.26
0.22
0.19
0.28
0.21
0.19
10
0.35
0.26
0.21
0.18
0.34
0.26
0.21
0.18
0.25
0.20
0.17
0.24
0.20
0.17
0.23
0.19
0.16
5
RCR
pw
2 Método lumen
Calculo de los niveles de iluminancia promedio usando
55
La fórmula del método de lumen estándar también es de iluminancia
promedio cuando los CU´s se toman de una curva de utilización.
Footcandles o luxes
(Sostenidos)
Lúmenes por lámpara x lámparas por luminario x
# De luminarios x CU x LLF
Área en pies cuadrados o metros cuadrados
Para calcular el número de luminarios necesarios para producir los
Footcandles o luxes requeridos, se utiliza la siguiente ecuación:
Footcandles o luxes mantenidos deseados
x área en pies cuadrados o metros cuadrados
# De luminarios
Lúmenes por lámpara x lámparas por luminario x CU xLLF
Una variación de esta formula, se utiliza principalmente en la iluminación de
carreteras y calcula que tan separados deben de estar los luminarios para producir
la iluminación promedio necesaria
Lúmenes de lámpara x CU x LLF
Espaciamiento
Footcandles o luxes mantenidos x ancho del camino
Una curva de utilización muestra el porcentaje de luz que cae en un área
que tiene un ancho designado y una longitud infinita. El ancho está expresando
en la curva de utilización en términos de la relación del ancho del camino y la
altura de montaje del luminario.
Un CU se encuentra leyendo sobre el eje horizontal el valor de esta
relación, hasta que la línea punteada de CU es intersectada, entonces este punto
de intersección se proyectara sobre el eje vertical del lado derecho encontrando
así el valor del CU. Los CU´s para el lado calle y el lado casa del luminario son
datos en forma independiente y pueden utilizarse para encontrar la iluminación en
el camino o sobre la banqueta o deberán ser sumados para encontrar la
56
iluminación total sobre la calle en el caso de luminarios con altura de montaje
media.
400 w clara HPS
Lado de la casa
Lado de la calle
.80
7
.70
6
.60
5
.50
4
.40
3
.30
2
.20
1
.10
0
Coeficiente de utilización (curvas punteadas
Relación = Dist. Longitudinal / altura de montaje
8
0
54321012345
Relación = Dist. Transversal / altura de montaje
Tabla 1
El CU para la calle, se determina al restar el CU de la separación, del CU
total de ambos, tanto del camino como de la separación. El acho del área total es
de 60 pies (2.0 veces la altura de montaje.) y el ancho de a separación es de 36
pies
(1.2 veces la altura de montaje). De la curva del CU (ver tabla 1)
encontramos que los CU´s correspondientes son 0.52 y 0.3. al restar el segundo
del primero, obtenemos un CU de .22. al insertar este CU en la ecuación del
método lumen estándar da como resultado un espaciamiento de 371 pies.
50,000 x 0.22 x 0.81
Espaciamiento =
= 371 pies
1.0 x 24
57
BIBLIOGRAFÍA:
HALOPHANE
-
Catalogo condensado 2004
ENCICLOPEDIA OCEANO DE LA ECOLOGIA
-
Océano
- TRATADO UNIVERSAL DEL MEDIO AMBIENTE
Rezza Editores
-
NORMA OFIC IAL MEXICANA NOM -001- SEMP- 1994
58