Diagnostico Energético Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte

[Diagnostico Energético Campus para la
Cultura, las Artes y el Deporte - UV]
“Hagamos de nuestra Universidad un Modelo de Sustentabilidad.”
Proponen:
Coordinación Universitaria para la Sustentabilidad
Maestría en Ingeniería Eléctrica
Octubre del 2011
DIRECTORIO
Dr. Raúl Arias Lovillo
RECTOR
DIAGNOSTICO ENERGÉTICO CAMPUS PARA LA CULTURA, LAS ARTES Y EL DEPORTE - UV
Octubre de
2011
Dr. Porfirio Carrillo Castilla
SECRETARIO ACADÉMICO
Lic. Víctor Aguilar Pizarro
SECRETARIO DE ADMINISTRACIÓN Y FINANZAS
Mtra. Leticia Rodríguez Audirac
SECRETARIA DE LA RECTORÍA
Dr. Lázaro Rafael Sánchez Velásquez
COORDINADOR UNIV ERSITARIO PARA LA SUSTENTABILIDAD
Dr. Carlos Héctor Ávila Bello
VICERECTOR COATZACOALCOZ-MINATITLÁN
M.A. Liliana I. Betancourt T rev edhan
VICERECTORA V ERACRUZ
Dra. Beatriz Eugenia Rodríguez Villafuerte
VICERECTORA ORIZABA -CÓRDOBA
Mtra. Caritina Téllez Silv a
VICERECTORA POZA RICA -TUXPAN
Dra. Margarita Veliz Cortés
Coordinadora de Veracruz
RED UNIV ERSITARIA PARA LA SUSTENTABILIDAD
Mtra. Aurora Galicia Badillo
Coordinadora de Poza Rica-Tuxpan
RED UNIV ERSITARIA PARA LA SUSTENTABILIDAD
Mtro. Martín Augusto Pérez Panes
Coordinador de Orizaba-Córdoba
RED UNIV ERSITARIA PARA LA SUSTENTABILIDAD
Dr. Aurelio Rom án Santos
Coordinador Coatzacoalcos-Minatitlán-Acay ucan
RED UNIV ERSITARIA PARA LA SUSTENTABILIDAD
M. C. Juan Carlos Anzelmetti Zaragoza
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2011
DIRECTOR DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA, POZA RICA
Arq. Ignacio R. Olm edo López
REPRESENTANTE DE LA DIRECCIÓN DE PLANEACIÓN INSTITUCIONAL
Dr. Carlos Welsh Rodríguez
ENERGÍA -COSUSTENTAUV Y CENTRO DE CIENCIAS DE LA TIERRA
M. en C. L. Y azmin Villagrán Villegas
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA POZA RICA
Mtra. Carolina Andrea Ochoa Martínez
COORDINACIÓN GENERAL PROYECTO DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
Dr. Jorge Arturo Del Ángel Ramos
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Ing. Alicia Elena Curiel Cordero
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Arq. Isabel Díaz Hernández
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Ing. Luis Daniel Gómez Herrera
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Ing. Luis Morales Hernández
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Ing. Raúl López Meráz
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
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Contenido
ACRÓNIMOS .............................................................................................................................................. 6
INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................................7
BENEFICIOS ESPERADOS .................................................................................................................... 8
ANÁLISIS –CAMPUS XALAPA................................................................................................................. 9
Generalidades.......................................................................................................................................... 9
Análisis de la Facturación Eléctrica del CAMPUS-USBI Xalapa...........................................................10
(Consumo y demanda facturable) ..........................................................................................................10
RESULTADOS EN EL AÑO 2007 ......................................................................................................12
RESULTADOS EN EL AÑO 2008. .....................................................................................................12
RESULTADOS 2009........................................................................................................................... 13
RESULTADOS TOTALES POR AÑO.................................................................................................. 13
Factores de Carga de los años 2007,2008, 2009. ..............................................................................14
ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA LUMÍNICA Y ENERGÉTICA EN LAS LUMINARIAS EXTERIORES
DEL CAMPUS ........................................................................................................................................ 15
CENSO Y TIPOLOGÍA DE LUMINARIAS EXISTENTES EN EXTERIORES ................................... 15
DIAGNOSTICO Y PROPUESTA.........................................................................................................16
ANÁLISIS DE LA UNIDAD DE SERVICIOS BIBLIOTECARIOS, USBI-XALAPA.................................. 20
GENERALIDADES................................................................................................................................ 20
ANTECEDENTES .............................................................................................................................. 20
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA USBI............................................................................................21
USBI - XALAPA:.................................................................................................................................21
EL EDIFICIO Y SU ENTORNO INMEDIATO ...................................................................................... 22
Reconocimiento del sitio ................................................................................................................... 23
ventanas............................................................................................................................................. 23
cubiertaS ............................................................................................................................................ 25
sistemas de VENTILACIÓN artificiales............................................................................................. 25
CUADRO DE DIAGNOSTICO ........................................................................................................... 26
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ANÁLISIS DEL Sistema Eléctrico......................................................................................................... 28
El Suministro de Energía Eléctrica.................................................................................................... 28
La Distribución de la Energía Eléctrica ............................................................................................. 28
ANÁLISIS DE AIRE ACONDICIONADO ............................................................................................. 29
Levantamiento de datos..................................................................................................................... 29
Medidas de Ahorro ............................................................................................................................ 32
Sustitución de refrigerante. ................................................................................................................37
ANÁLISIS DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN .................................................................................41
............................................................................................................................................................... 43
COLABORADORES ........................................................................................................................... 46
REVISORES....................................................................................................................................... 46
REVISOR EXTERNO ........................................................................................................................ 46
BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................. 47
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ACRÓNIMOS
AAMS
Aire Acondicionado Mini Split
AAV
Aire Acondicionado de Ventana
CNE
Consejo Nacional de Energía
CUE
Costo Unitario de la Energía
EER
Relación de Eficiencia Energética
GEI
Gases de Efecto Invernadero
kVA
kilo Volt-Amper
kVAr
kilo Volt-Amper reactivo
kW
kilo Watt
kWh
kilo Watt-hora
tCO2
Toneladas Métricas de Dióxido de Carbono Equivalentes
THD
Distorsión armó]
USD
Dólar de los Estados Unidos
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<ZXCV BNM nica total
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INTRODUCCIÓN
La necesidad de satisfacer nuestras necesidades de confort nos ha llevado a un consumo desmedido de
combustibles fósiles no renovables, para lograr retroceder y cambiar los estilos de vida actuales por
unos mas sustentables para el ambiente es necesario el estudio de las características bioclimáticas y
energéticas en nuestros edificios así como de las practicas de consumo energético que tenemos en ellos.
Para predicar con el ejemplo la Universidad Veracruzana expone a un diagnóstico energético el
Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte (CCAD) con la finalidad de obtener una evaluación
mediante un informe técnico de recomendaciones que pueda llevar a un mejoramiento y calidad en sus
instalaciones para su próxima participación en el encuentro deportivo nacional en el año 2012.
Cuando se concibe que la energía sea un factor que condiciona el crecimiento económico, las
estrategias de diversificación y la prospectiva de la evolución de la demanda y del mercado, conduce a
las denominadas planificaciones energéticas. Por su carácter estratégico, la planificación energética , se
apoya en consideraciones socioeconómicas, geopolíticas, tecnológicas y medioambientales.
Esta situación propicia la necesidad de buscar soluciones a corto, mediano y largo plazo para
atenuar el impacto de los altos costos del petróleo y sus derivados y la creciente demanda de
energéticos, así como la necesidad de cooperar con las acciones que se están realizando a nivel mundial
para mitigar los efectos de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) que están ocasionando
el calentamiento global con sus respectivas consecuencias. Conocido es que las principales emisiones de
GEI provienen de la combustión de hidrocarburos.
Es importante subrayar que Universidad Veracruzana ha realizado acciones y programas
orientados a mitigar la demanda de los energéticos.
Entre las acciones realizadas se puede mencionar a algunos proyectos pilotos de ahorro de energía, la
creación de organismos y dependencias gubernamentales que cumplan el papel de estudiar el tema
energético en todas sus dimensiones y la elaboración de normatividades que impulsen el ahorro
energético. Todo ello ha estado sujeto en el corto plazo a la disponibilidad de recursos, y en el mediano
plazo a la búsqueda y obtención de recursos adicionales.
La presente cooperación técnica busca reforzar las acciones ya realizadas y dar pautas a seguir
para tener una mejor integración de los proyectos de ahorro y eficiencia energética, de tal forma que
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sean sostenibles en el largo plazo, impulsando así el crecimiento económico con un enfoque ambiental.
Para ello es necesario saber cuál es la situación actual de la demanda de los energéticos y cuál es su
proyección, propiciando así lineamientos estratégicos que permitan lograr los objetivos de ahorro y
eficiencia energética a nivel nacional y propiciar el crecimiento económico, de manera que el suministro
de energía no sea una barrera o una limitación para el desarrollo del país. Así como asegurar el
suministro en condiciones adecuadas y accesibles en calidad y precio a toda la población, a pesar de la
muy elevada dependencia exterior y al incremento de los precios de los hidrocarburos.
El objetivo general de este análisis es el de realizar un diagnostico energético, en luminaria
exterior del Campus y la Unidad de Servicios Bibliotecarios USBI -Xalapa, que constituyan una muestra
representativa de los consumidores de energía dentro de los diferentes campus de la Universidad
Veracruzana.
BENEFICIOS ESPERADOS
Racionalizar la demanda y oferta de energía eléctrica;
Disminuir en la economía de la universidad Veracruzana los costos por electricidad y
adquisición de recursos así como el pago por el mantenimiento asociado;
Sugestionar prácticas de consumo ambientalistas que se prolonguen a través de las
generaciones futuras;
Comprender la incidencia de la energía en el contexto de la economía y de la localidad
ambiental del Campus para la cultura, las Artes y el Deporte así como la responsabilidad
personal que ello implica;
Optimizar los niveles de confort térmico y lumínico de los ambientes y su incidencia sobre la
calidad de vida de los usuarios.
La ejecución de este proyecto ha sido promovida por el reciente surgimiento de la Coordinación
Universitaria para la Sustentabilidad (CoSusterntaUV) presentada en el plan Maestro para la
Sustentabilidad en la Universidad Veracruzana, a través de la Subcoordinación de Bioclimática, Energía
y Movilidad, creada para adecuar los espacios con criterios bioclimáticos y de uso eficiente de la
energía, mejorando el desempeño de las actividades que en ellos se realizan, así como la reducción de
gastos energéticos. Fue desarrollado por alumnos de la Maestría en Ingeniería Energética (FIME) Ing.
Alicia Elena Curiel Cordero, Arq. Isabel Díaz Hernández, Ing. Luis Daniel Gómez Herrera, Ing. Luis
Morales Hernández, Ing. Raúl López Meráz bajo la dirección y supervisión del Dr. Jorge Arturo Del
Ángel Ramos.
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ANÁLISIS –CAMPUS XALAPA
GENERALIDADES
El campus para la Cultura, las Artes y el Deporte está conformado por las siguientes áreas para la
recreación, la práctica de deportes abiertas al público y en especial para los alumnos de la Universidad
Veracruzana.
Cancha de Frontenis de 102 x 68mcon gradas al descubierto para un cupo de 400 personas;
Cancha de Tenis de 24 x 11m con gradas al descubierto para un cupo de 200 personas;
Futbol Soccer de 102 x 6) con gradas techadas y alumbrado para un cupo de 400 personas c/u;
Campo de Futbol Americano de 122 x 63 m con alumbrado y gradas techadas para un cupo de
1,400 personas;
Campos de Futbol Infantil de 50 x 34 metros al aire libre;
Canchas de Basquetbol y Voleibol de 18 x 19 m al aire libre;
Cancha de Voleibol Playero de 18 x 9 m con gradas descubiertas para un cupo de 100 personas.;
Cancha de Futbol Rápido de 45 x 22.5m con gradas descubiertas para un cupo de 300 personas;
Campo de Beisbol con las medidas reglamentarias y alumbrado, con gradas para un cupo de
1,300 personas.
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ANÁLISIS
DE
LA
FACTURACIÓN
ELÉCTRICA
DEL
Octubre de
2011
CAMPUS-USBI
XALAPA.
(Consumo y demanda facturable)
De los conceptos más importantes que integran la facturación, por el servicio de energía eléctrica son el
consumo y la demanda máxima o demanda facturable, ya que estos conceptos suelen representar entre
un 80-20 %, o, un 70-30 % respectivamente, de ahí la importancia de mantener bajo control estos
conceptos.
Se analizó la facturación eléctrica (Recibos
CFE.) de Campus CAD-USBI Xalapa en los años
correspondientes a 2007, 2008, 2009.
DATOS DE FACTURACIÓN 2007
MES
No.
Dem.
Consumo
días
Máxima (KWh)
(KW)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Maestría en Ingeniería Energética
31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
269
221
302
228
282
264
253
269
255
278
336
219
67861
63238
92911
67186
84161
84483
84553
71148
81305
88515
86856
69874
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Octubre de
2011
DATOS DE FACTURACIÓN 2008
MES
No.
Dem.
Consumo
días
Máxima (KWh)
(KW)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
261
280
262
260
278
234
253
253
274
262
280
267
81151
70672
65149
83545
81011
82593
64288
64288
81823
88536
84427
80164
DATOS DE FACTURACIÓN 2009
MES
No.
Dem.
Consumo
días
Máxima (KWh)
(KW)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
312
279
251
220
255
265
239
206
220
269
324
80164
74386
83465
58338
69218
75740
76139
63665
76020
90509
76938
Después de haber analizado la facturación eléctrica con respecto a la demanda facturable y el consumo,
considerando la demanda específica y la demanda esperada, así como también el Factor de Carga (F.C)
se obtuvieron los siguientes resultados en los diferentes años.
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RESULTADOS EN EL AÑO 2007 .
CUANTO SE PAGO POR DEMANDA EN 2007 ?
D.M (KW)
DEM. F. ($)
TOTALES
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
269
221
302
228
282
264
253
269
255
278
336
219
3176
129.31
127.34
122.98
122.68
122.85
124.02
126.15
129.57
132.67
134.86
136.06
137.12
$
EXCESOS
DEM. (KW)
34,784.39
28,142.14
37,139.96
27,971.04
34,643.70
32,741.28
31,915.95
34,854.33
33,830.85
37,491.08
45,716.16
30,029.28
409,260.16
MAS 15%
C. D.($)
142.74
21.29
71.21
29.02
116.27
19.93
0.36
196.66
597.48
470,649.18
18,457.75
2,611.55
8,748.19
3,598.92
15,064.49
2,644.34
49.17
26,757.66
77,932.08 AHORRO EN KW 18.81%
MAS 15%
$
89,621.89 AHORRO ECON. 19.04 %
RESULTADOS EN EL AÑO 2008.
CUANTO SE PAGO POR DEMANDA EN 2008 ?
D.M (KW)
DEM. F. ($)
TOTALES
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
261
280
262
260
278
234
253
253
274
262
280
267
3164
138.78
139.04
139.19
140.65
142.93
145.36
147.47
149.67
151.38
153.7
153.9
154.42
36,221.58
38,931.20
36,467.78
36,569.00
39,734.54
34,014.24
37,309.91
37,866.51
41,478.12
40,269.40
43,092.00
41,230.14
463,184.42
MAS 15%
$ 532,662.08
Maestría en Ingeniería Energética
EXCESOS
DEM. (KW)
-
C. D.($)
56.29
7,812.38
81.93
11,391.85
25.03
3,483.27
80.04
11,258.19
97.52
13,937.91
65.47 - 9,910.86
86.20
13,266.38
70.34
10,862.41
431.88
62,101.52 AHORRO EN KW 13.64 %
MAS 15%
$
71,416.75 AHORRO ECON. 13.40 %
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Octubre de
2011
RESULTADOS 2009.
CUANTO SE PAGO POR DEMANDA EN 2009 ?
D.M (KW)
DEM. F. ($)
TOTALES
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
312
279
251
220
255
265
239
206
220
269
324
2840
158.14
157.55
155.86
155.36
156.35
156.99
155.01
153.27
153.24
153.72
154.55
49,339.68
43,956.45
39,120.86
34,179.20
39,869.25
41,602.35
37,047.39
31,573.62
33,712.80
41,350.68
50,074.20
441,826.48
MAS 15%
$ 508,100.45
EXCESOS
DEM. (KW)
C. D.($)
250.30
161.96
11.35
110.28
111.07
43.04
305.55
993.56
39,583.02
25,517.08
1,769.00
17,243.02
17,437.39
6,671.38
47,222.56
155,443.47 AHORRO EN KW 34.98 %
MAS 15%
$
178,759.99 AHORRO ECON. 35.18 %
RESULTADOS TOTALES POR AÑO.
AÑO
2007
2008
2009
DATOS REALES
D.M (KW)
COSTO ($)
3176
470,649.18
3164
532,662.08
2840
508,100.45
9180 1,511,411.72
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OPORTUNIDADES
DE AHORRO
DATOS DE ANÁLISIS
EXC. D.M (KW) C.E.D.M ($)
597.48
89,621.89
431.88
71,416.75
993.56 178,759.99
2,022.92 339,798.63
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2011
FACTORES DE CARGA DE LOS AÑOS 2007,2008, 2009.
2007
2008
2009
FACTOR
FACTOR
FACTOR
CARGA
CARGA
CARGA
0.35
0.40
0.43
0.41
0.41
0.44
0.46
0.37
0.44
0.44
0.36
0.44
0.43
0.35
0.35
0.45
0.40
0.49
0.35
0.35
0.41
0.47
0.42
0.42
0.36
0.37
0.46
0.37
0.38
0.40
0.44
0.43
0.48
0.47
0.33
Podemos observar que es necesario tomar medidas para el control de la demanda máxima o demanda
facturable, ya que la tendencia del 2007 al 2009 es a la alza de $89,621.89 a $178,759.99 arrojando un
total por los 3 años analizados de $339,798.63 en el aspecto económico.
En el aspecto energético se han usado en exceso 2,022.92 KW, aunado a estos la emisión de gases
contaminantes a la atmósfera por la producción de dicha energía.
Los factores de carga bajos son un indicativo de oportunidades de ahorro en el control de la demanda.
Todo esto lo podríamos haber evitado con solo un cambio de cultura en el uso racional y eficiente de la
energía, o mediante dispositivos que van desde un simple interruptor de reloj, controles por fotocelda o
seccionamiento de circuitos. No hay que perder de vista que las primeras acciones han de ir
encaminadas hacia una cultura del buen uso de la energía, así como algunas sencillas acciones
administrativas las cuales también llevarían no solo al ahorro en la demanda facturable, sino también
en el consumo de la facturación eléctrica.
Cabe destacar que en base a las visitas realizadas a las instalaciones de la USBI, se observó que ya se
han empezado a tomar algunas medidas de ahorro; pues cuenta con equipos
de iluminación
ahorradores, por lo que se insiste en una campaña del buen uso de la energía, dirigida a toda la
comunidad universitaria;
Así como también la implementación de un buen programa de
mantenimiento en las diferentes áreas.
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2011
“Hagamos de nuestra Universidad un Modelo de Sustentabilidad.”
ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA LUMÍNICA Y ENERGÉTICA EN LAS
LUMINARIAS EXTERIORES DEL CAMPUS
CENSO Y TIPOLOGÍA DE LUMINARIAS EXISTENTES EN EXTERIORES
El censo de luminarias llevado a cabo en el Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte de la
Universidad Veracruzana Campus Xalapa, arrojo los siguientes resultados:
TIPO DE
TIPO DE
POTENC
LUMINARIA
LÁMPARA
IA W
#
SIN
TOTAL
OPERAR
POTENCIA
TOTAL
INSTALADA
kW
Proyector
Aditivos
1,000
123
0
123
123
150
109
4
105
15.750
175
8
0
8
1.400
8
8
0
0
metálicos
Esfera
Foco
incandescente
Muro
Aditivos
metálicos
Panel Solar
Con estos resultados, podemos notar que la mayoría de la potencia instalada se encuentra en los
proyectores de aditivos metálicos de 1,000W que en total son 123 lámparas, las cuales se ubican en las
canchas deportivas del campus.
En segundo lugar, se encuentran las lámparas de esfera para el alumbrado de los senderos y parte del
circuito que rodea al campus, estas son de focos incandescentes (los típicos) de 150W.
En tercer y cuarto lugar, están las lámparas de muro (Wall-pack) que son 8 que alumbran el paso a
desnivel que son lámparas de aditivos metálicos de 175W, y al final las lámparas que se alimentan con
los paneles solares, de los 8 encontrados ninguno de estos funciona, por lo tanto no se toman en cuenta
para los demás cálculos hechos.
La CFE en su tarifa 5A correspondiente a alumbrado público en el mes de junio 2011 que es de $2.290,
ayuda a hacer un aproximado de lo que el campus está facturando ante CFE, los resultados muestran la
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2011
potencia total instalada por cada una de las luminarias activas, las horas de servicio aproximadas de
estas luminarias, los kW/h generados y cuanto se está pagando al mes y al año aproximadamente.
DIAGNOSTICO Y PROPUESTA
Los problemas que se observa en el campus son varios, incluidos los proyectores de aditivos metálicos
ubicados en las canchas de las áreas deportivas, las cuales facturan aproximadamente al mes
$68,000.00 pesos; las lámparas de esfera para los senderos y parte del circuito facturan alrededor de
$91,000.00 al mes, y $8,000.00 facturan las lámparas de muro del túnel. Con estos altos pagos, se hace
la propuesta de reemplazo de las luminarias del sendero al igual que los proyectores de las áreas
deportivas.
Las luminarias de esfera se reemplazarían con una luminaria LED para vialidad de la marca INTELUX,
modelo DLAP532420W122 de 20W de potencia.
La cual tiene un precio de $2,551.41 pesos, los cálculos pertinentes se muestran en la siguiente tabla.
NÚMERO DE
PRECIO
MANO DE
PRECIO TOTAL
MANO DE
LUMINARIAS
UNITARIO
OBRA 10%
LÁMPARAS
OBRA TOTAL
$2,551.41
$255.14
$278,103.69
$27,810.37
TOTAL
$305,914.06
A CAMBIAR
109
Estas lámparas facturarían al mes aproximadamente $12,000.00, en comparación de los $90,000.00
que se paga actualmente con las lámparas de foco incandescente.
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Los proyectores de aditivos metálicos pertenecientes a las áreas deportivas se reemplazarían por
lámparas de inducción magnética de marca INTELUX, modelo LCR 400W IP65 de 400W de potencia.
La cual tiene un precio de $6,071.04 pesos, los cálculos pertenecientes se muestran en la siguiente
tabla.
NÚMERO DE
PRECIO
MANO DE
PRECIO
MANO DE
LUMINARIAS
UNITARIO
OBRA 10%
TOTAL
OBRA TOTAL
A CAMBIAR
LÁMPARAS
123
$6,071.04
$607.10
$746,737.92
$74,673.79
TOTAL
$821,411.71
Estas lámparas facturarían aproximadamente $27,378.32 al mes, en comparación de los $68,445.81
que facturan los aditivos metálicos actualmente.
A groso modo para saber en cuanto tiempo la inversión para el reemplazo de las luminarias de esfera y
los proyectores de aditivos metálicos, tenemos los cálculos en la siguiente tabla.
TOTAL LED +
IND.MAG
$1,1 27 ,325.77
AHORRO LED +
IND.MAG.
$1,438,066.87
AÑOS
APROXIMADOS
0.7 8
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PAGO ACTUAL AL AÑO
PAGO
PROPUESTA AL
AÑO
$2,008,980.36
$57 0,913.49
AHORRO
$1,438,066.87
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La inversión se vería pagada en un año aproximadamente.
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2011
Tabla 1. Situación actual del campus
TIPO DE
LUMINA
RIA
POTENC
IA W
POTENCI
A
INSTALA
DA
Kw
HRS
SERVIC
IO AL
DÍA
DÍA S A
LA
SEMANA
HRS A
LA
SEMA
NA
HRS
AL
MES
Kw/h
$ MEDIA
TENSIÓN
AL MES
HRS
AL
AÑO
Kw/h
$
MEDIA
TENSIÓ
N AL
AÑO
CANCHA
BA SEBAL
L
1,000
67
3
3
9
243
16,281
$37 ,283.49
2,916
195,372
$447 ,401 .8
8
CANCHA
MIXTA
1,000
48
3
3
9
243
11,664
$26,710.56
2,916
139,968
$320,526.7
2
CANCHA
FUTBOL
RÁPIDO
1,000
8
3
3
9
243
1,944
$4,451 .76
2,916
23,328
$53,421 .1 2
ESFERA
150
15.75
12
7
84
2,520
39,690
$90,890.1
476,280
$1 ,090,681 .
2
MURO
175
1.4
12
7
84
2,520
3,528
$8,079.12
42,336
$96,94 9.4 4
TOTAL
$167,415
30,24
0
30,24
0
$2,008,980
.3
Tabla 2. Situación del campus aplicando la propuesta de reemplazo de luminarias
POTENCI
TIPO DE
LUMINA
RIA
POTENCI
AW
A
INSTALA
DA
kW
HRS
DÍA S A
HRS A
SERVICI
LA
LA
O AL
SEMAN
SEMA
DÍA
A
NA
HR
S
AL
kW/h
ME
$MEDIA
HRS
TENSIÓN
AL
AL MES
AÑO
$MEDIA
kW/h
AL AÑO
S
CANCHA
BA SEBAL
TENSIÓN
400
26.8
3
3
9
243
6,512.40
$14,913.40
2,916
78,148.80
400
19.2
3
3
9
243
4,665.60
$1 0,684.22
2,916
55,987.20
400
3.2
3
3
9
243
777.60
$1 ,780.70
2,916
9,331.20
20
2.1
12
7
84
5 ,292.00
$12,118.68
30,240
63,504.00
3,528.00
$8,079.12
30,240
42,336.00
$178,960.7
5
L
CANCHA
MIXTA
$128,210.6
9
CANCHA
FUTBOL
$21 ,368.45
RÁPIDO
ESFERA
MURO
175
1.4
12
7
84
2,52
0
2,52
0
TOTAL
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$145 ,424.1
6
$96,949.44
$47,576.1
$570,913.
2
49
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ANÁLISIS DE LA UNIDAD DE SERVICIOS BIBLIOTECARIOS, USBIXALAPA
GENERALIDADES
La Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información (USBI) Zona Xalapa es la sucesora de la antigua
Biblioteca Central y es actualmente la mayor oferente de servicios bibliotecarios de la Universidad
Veracruzana. La USBI-Xalapa queda prefigurada a principios de 1997 durante una intervención del
gobernador Patricio Chirinos ante el Consejo Universitario, en que anunció la determinación del
gobierno del Estado de dotar a la Universidad Veracruzana con una Biblioteca Central espaciosa y
moderna, a partir de lo cual tuvo lugar un proceso amplio y complejo relativo a la planeación,
construcción, organización y funcionamiento de la nueva Biblioteca. La construcción de la USBI llegó a
coincidir con los tiempos del relevo normal de autoridades tanto gubernamentales como universitarias,
circunstancia que en los hechos dio lugar a dos etapas en su concepción y desarrollo arquitectónico, y
significó en todo caso, la modificación del proyecto original en algunos importantes aspectos. La
primera etapa estuvo a cargo del Arq. José Torres Cházaro, y la segunda a cargo del Arq. Enrique
Murillo. Está edificación fue inaugurada el 23 de noviembre de 1998.
ANTECEDENTES
La USBI-Xalapa cuenta en su entorno -aparte de una panorámica fascinante, con el Cofre de Perote y el
Pico de Orizaba como fondo, con estacionamientos, vialidades, andadores adoquinados, plazoletas y
76,000 m 2 de reforestación y áreas verdes; y próximamente dentro del Campus operará la Sala de
Conciertos de la Universidad.
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DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA USBI
USBI - XALAPA:
Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información (USBI)
Localización
Calle y Número:
Avenida de las Culturas Veracruzanas s/n
Localidad:
Xalapa
Municipio y Estado:
Xalapa, Veracruz.
Teléfono:
(228) 1411062
Fax :
Datos Generales
Ram a:
Serv icios de Consulta Literaria, Recursos de
Información Digital.
Año inicial de operaciones:
1998
Principales Insumos:
Madera, telas, químicos y energía eléctrica
Superficie de Terreno (m 2):
Superficie Construida (m 2):
10,000 m 2
Estructura Adm inistrativa
Nom bre del Funcionario
Cargo
Ana María Salazar Vázquez
Directora Administrativ a
José Carlos
Jefe de Mantenimiento
Turnos de Operación
Horario Laboral:
La USBI-X presta sus serv icios de Lunes a
V iernes de 7 :00 a 20:30 hrs. (en salas) y a
20:45
(módulo
de
préstamos).Los
días
sábados estipulados por la Dirección General
de bibliotecas de la Universidad Veracruzana
(DGBUV ) el serv icio se presta de 10:00 a 16:45
hrs., (en salas) y
a 17 :00
(módulo de
préstamo).
Consumo Energético Mensual
Dem anda Prom edio (kW):
260.33 kW/mes
Consumo Promedio (kWh):
77 ,156.62 kWh/mes
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EL EDIFICIO Y SU ENTORNO INMEDIATO
Las instalaciones de la USBI se sustentan en una edificación de estructura metálica predominante, de
amplios espacios iluminados para facilitar la lectura y un elevador panorámico para acceso a todos los
niveles del edificio. La superficie construida es de 10,000 m 2, que incluye un espacio flexible de 1,680
m 2. La capacidad instalada para almacenar recursos documentales es de 300,000 volúmenes. El acervo
actual se integra sobre todo, por 108,011 volúmenes de obras monográficas, 841 títulos de publicaciones
periódicas en versión papel, 25,546 tesis y 6,336 unidades de material audiovisual (Datos, 2006). A
dicho acervo se agregan diversos recursos de información en soportes ópticos y magnéticos, tanto en
redes locales como regionales, así como recursos en Internet, para cuya consulta se cuenta con 222
equipos de cómputo. En todo ello se sustentan los servicios informáticos de la USBI. Cuenta además,
con 1,700 plazas de lectura para usuarios simultáneos, tanto en módulos de estudio individuales, como
en mesas para 6 usuarios, estaciones de trabajo para cuatro computadoras, así como confortables salas
de lectura informal.
El acceso a las colecciones es mediante dos sistemas:
1) Estantería abierta, mediante la cual se tiene libre acceso a los materiales bibliográficos; esto
permite además, encontrar juntos en el estante más libros sobre el mismo tema.
2) Estantería cerrada, que significa que algunos materiales están resguardados y se deben solicitar
al bibliotecario. Cabe decir, complementariamente, que el acervo documental que desde los orígenes de
la Biblioteca Central se clasificó con el Sistema Decimal de Dewey, está siendo reorganizado de acuerdo
al Sistema de Clasificación de la Biblioteca del Congreso de Washington. Por otra parte, la
automatización de procesos y servicios bibliotecarios, que se inició con el manejador de bases de datos
MICRO CDS/ISIS, se realiza actualmente por medio del software para la gestión integral bibliotecaria
UNICORNIO. Se ofrecen, por una parte, los servicios de: Consulta o Referencia; Préstamo Interno, a
Domicilio e Interbibliotecario; Formación de Usuarios y Fotocopiado.
Cuenta con los siguientes espacios divididos en dos cuerpos y agrupados por niveles más un área o patio
central: En el Nivel de acceso cuenta en el exterior con estacionamiento y vestíbulo de acceso y en el
interior un el patio central con un área de vigilancia, área de guarda bultos, un vestíbulo principal, área
de préstamos y devoluciones, área de exposiciones, oficinas de la Dirección General de Bibliotecas,
oficinas de la Dirección de Administración de la Biblioteca Central, y un Área secretarial; en este mismo
nivel pero en el cuerpo 1 se encuentra el Centro de Auto aprendizaje de Idiomas (CADI) y sala de usos
múltiples dentro del CADI, y el Taller de lectura CONACULTA; en el cuerpo 2 se encuentra una
Colección de Consulta y una Colección general (Sala 1 ).
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En el Nivel uno y cuerpo 1 se encuentran una Colección General (sala 3) y un Área de servicios
Informáticos Asistidos y en el cuerpo 2 una Colección general (sala 2).
En el Nivel dos y cuerpo 1 se encuentran una Colección Audiovisual (fonoteca), la Colección de Tesis,
Oficinas del nuevo Modelo Educativo, un Sitio Web de la DBUV y la USBI, y Oficinas Administrativas;
del lado opuesto y divididos por un puente se encuentran en el cuerpo 2, un área de servicios
Informáticos Asistidos y Oficinas Administrativas.
En el Nivel del sótano se encuentra del lado del cuerpo 2 un vestíbulo, un área de Fotocopiado, una
Sala de Revistas y Periódicos, una Sala de Colecciones Especiales, un área de Aulas para
videoconferencias dividida en tres salas reducibles a solo una cuando el tamaño del auditorio lo amerita
y con capacidad total para 300 personas.
RECONOCIMIENTO DEL SITIO
Para lograr aprovechar los recursos naturales en el edificio y reducir gastos de energía es necesario
conocer las características físicas de Xalapa, Veracruz cuyo clima es Templado Húmedo y tiene una
latitud de 19°31’35”N y 96°55’25”O con vientos predominantes del ESE, ( ver planos A-1 y A-2). Es
importante mencionar que el edificio se encuentra en la colina más alta del Campus, localización que
por falta de obstáculos beneficia la captación del viento para efecto de ventilación natural en el interior.
VENTANAS
Las ventanas y otras aberturas ofrecen vista al paisaje y permiten el paso de luz y ventilación natural.
En contraposición, la luz solar con entrada directa a través de las ventanas puede presentar una alta
ganancia de calor hacia el interior de los ambientes, esto nos lleva a tener la necesidad de implementar
sistemas de aire acondicionado, elevando las cargas de energía. Este efecto sucede en la fachada SE
donde la estructura envolvente es acristalada y deja pasar los rayos del sol al interior del edificio (Ver
figura 1).
Figura 1.- Fachada SUR-ESTE
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Las ventanas existentes en el primer y segundo nivel de los dos cuerpos cuentan con un sistema de
ventilación horizontal que no se utiliza por falta de conocimiento de operación en los usuarios, ver
figura 2.
Figura 2.- Sistema de operación en ventanas predom inantes del edificio.
En la parte alta de la estructura se localizan ventanas de forma hexagonal con apertura de proyección
hacia el exterior protegidas con tela de mosquitero y colocadas en todo lo largo de la parte alta en
fachada SUR-ESTE (Vientos Dominantes) con la intención de introducir aire fresco y sacar el aire
caliente que se acumula en la parte superior del edificio (Figura 3).
Figura 3.- Ventanas orientadas al SUR-ESTE
Las ventanas de salida de aire caliente se encuentran en la parte opuesta sobre la fachada NOR-OESTE
(Figura 4).
Figura 4.- Ventanas orientadas al NOR-OESTE
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Es importante mencionar que en una biblioteca debe renovarse el aire de cuatro a ocho veces por hora .
CUBIERTAS
La estructura de la cubierta en patio central es metálica con lamina Multypanel de 2” de espesor en
orientación NOR-OESTE y lamina de Policarbonato en orientación SUR-ESTE, la del resto del edificio
(cuerpo1 y 2) es de lamina de Multypanel de 2” de espesor acabado superior color titanium y acabado
inferior color arena (Figura 5).
Figura 5.- Materiales en cubiertas (Policarbonato y Multypanel).
SISTEMAS DE VENTILACIÓN ARTIFICIALES
En los cuerpos 1 y 2 del segundo nivel se encuentran dos ventiladores por sala de lectura ya que el calor
que se genera en días calurosos impide y vuelve incomoda la estancia de los usuarios en estas áreas.
(Figura 6)
Figura 6.- Existencia de ventiladores en nivel 2 debido a la incom odidad térmica del área.
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CUADRO DE DIAGNOSTICO
EXPRE SIONES
Acumulación de aire
caliente en las partes
altas de la cubierta
CAUSAS
La cubierta del patio
central es un cerramiento
transparente y fijo sin
ventilación debido a un
mal uso de las ventanas
ex istentes, lo cual provoca
que las ganancias de calor
por radiación solar anulen
las
v entajas
de
la
iluminación
natural
desmejorando la calidad
térmica del edificio.
EFECTOS
No hay renovación de
Aire.
Aumento de la
temperatura interior.
Confort Térmico
deficiente.
Uso de sistem as
artificiales de
clim atización
(ventiladores)
No hay renovación
constante de aire.
Mala circulación de aire.
Incomodidad térmica en
el interior.
Contaminación auditiva
motiv ada por los
ventiladores ex istentes.
Imposibilidad de
perm anecer en los
cubículos ubicados en
el cuerpo 1 con
orientación ESE en el
prim er y segundo
Alta temperatura
Incomodidad Térmica
Incidencia directa de la
radiación solar sobre el
muro SE.
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EST RATEGIA S DE
SOLUCIÓN
Rev isar el diseño y
apertura de ventanas de
acuerdo con el clima de
Xalapa
(Templado Húmedo) en la parte
superior de la estructura
para
inducir
una
ventilación cruzada.
Colocar
sistemas
de
ex tracción eólica.
Hacer aberturas en la
cubierta.
Colocar
v idrios
espectralmente selectivos
y de baja emisividad.
Provocar movimientos de
las
masas
de
aire
interiores
en
forma
natural,
mediante
ventilación
cruzada,
ventilación
por
las
cubiertas, por inducción
de aire o por ex tracción.
En caso de no poder ser
natural es conveniente
utilizar v entiladores para
estimular el movimiento
de aire. Los v entiladores
de
techo
pueden
contribuir de
manera
determinante a mejorar el
confort térmico de las
salas de lectura, además
de
presentar
bajo
consumo de energía y no
producir ruido ni gases al
ambiente.
Protección solar por fuera
del edificio.
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nivel durante la
mañana
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ANÁLISIS DEL SISTEMA ELÉCTRICO
EL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
El contrato para el suministro de energía eléctrica es en tarifa horaria, lo que significa que el costo de la
energía eléctrica varía dependiendo del horario de consumo y que existe un cargo por demanda. A
partir de los datos de la tabla 3, podemos calcular el costo unitario promedio de la energía (CUE) como
el cociente entre el importe promedio de la facturación y el consumo promedio de energía.
Tabla 3.- Valores promedio de consumo de energía en cada periodo, así como la demanda
promedio y el im porte que representan.
PROM. ANUAL
CONSUMO
FACTURACIÓN
Total kWh
$
925,879.412
$1,414,803.83
CUE = $1,414,803.83 / 925,879.412 kWh = 1.5281 $/kWh.
LA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
Las principales cargas en la Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información (USBI) son las
siguientes:
1. Iluminación: T8 con reflector especular.
2. Aire acondicionado en oficinas: Minisplit, Tipo Central, Tipo paquete.
3. Equipos de cómputo para las áreas de consulta requeridos en las diferentes áreas de la USBI .
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ANÁLISIS DE AIRE ACONDICIONADO
LEVANTAMIENTO DE DATOS
La USBI cuenta con equipos de acondicionamiento de aire, repartidos en las diferentes instituciones
involucradas y pertenecientes a la USBI.
La USBI tiene instalados los siguientes equipos de A/C:
02 equipos Tipo Mini-Split de 24,000 BTU´s
01 equipos Tipo Mini-Split de 18,000 BTU´s
01 equipos Tipo Central de 120,000 BTU´s.
El departamento de salas de video-conferencias tiene instalados los siguientes equipos:
04 equipos Tipo Central de 60,000 BTU´s
01 equipos Tipo Split de 18,000 BTU´s
Mediciones
En las siguientes tablas se observan las mediciones efectuadas a los equipos instalados en el interior de
la USBI.
Tabla 4.- Equipo de A/C #1 de la USBI.
DATOS DEL EQUIPO:
MARCA: CARRIER
MODELO: FKXD243C
CAPACIDAD: 24,000 BTU
CORRIENTE: 10.5 A
AREA (M2): 0.82 m x 0.09 m
TEMP. SALIDA (ºC): 14.8 º C
TEMP. ENTRADA (ºC): 29 ºC
HR SALIDA (%): 55%
HR ENTRADA (%): 80 %
TIPO DE REFRIGERANTE: R-22
UBICACIÓN: OFICINA CERCA DE CENTRO EST. CHINA-VERACRUZ
T (º C)
V (m/seg)
1
1
18.50
3.30
2
17.00
3.90
3
14.40
2.80
4
15.00
2.00
5
14.80
3.20
6
14.80
3.20
MEDICIONES EN CAMPO
7
8
9
10
15.40
16.40
3.20
4.30
OBSERVACIONES:
11
12
13
14
15
2
3
4
5
6
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Tabla 5.- Equipo de A/C #2 de la USBI.
DATOS DEL EQUIPO:
MARCA: CARRIER
MODELO: FKXD243C
CAPACIDAD: 24,000 BTU
CORRIENTE: 10.5 A
AREA (M2): 0.82 m x 0.09 m
TEMP. SALIDA (ºC): 17 º C
TEMP. ENTRADA (ºC): 25 º C
HR SALIDA (%): 60 %
HR ENTRADA (%): 82 %
TIPO DE REFRIGERANTE: R-22
UBICACIÓN: OFICINA 1 NIVEL 2 ORIENTACION ESTE
T (º C)
V (m/seg)
1
1
14.10
4.80
2
13.40
4.60
3
13.00
4.50
4
12.80
4.90
5
12.90
4.50
OBSERVACIONES:
6
12.70
5.40
MEDICIONES EN CAMPO
7
8
9
10
13.00
13.20
14.00
14.50
3.70
5.10
3.20
5.70
11
12
13
14
15
2
3
4
5
6
Tabla 6.- Equipo de A/C #3 de la USBI.
DATOS DEL EQUIPO:
MARCA: LG
MODELO: 312KA01810
CAPACIDAD: 18,000 BTU
CORRIENTE: 8.9 A
AREA (M2): 0.84 m x 0.08 m
TEMP. SALIDA (ºC): 18 º C
TEMP. ENTRADA (ºC): 31.4 º C
HR SALIDA (%): 40 %
HR ENTRADA (%): 85 %
TIPO DE REFRIGERANTE: R-22
UBICACIÓN: SALA DE SERVIDORES ( BEC- SIDE)
T (º C)
V (m/seg)
1
1
15.00
3.10
2
15.30
4.00
3
14.90
3.50
4
15.50
2.40
5
15.60
2.50
OBSERVACIONES:
6
14.80
3.30
MEDICIONES EN CAMPO
7
8
9
10
15.20
15.10
4.00
3.80
11
12
13
14
15
2
3
4
5
6
Tabla 7.- Equipo de A/C #4 de la USBI.
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DATOS DEL EQUIPO:
MARCA: LIEBERT
MODELO: UH125A - CSM
CAPACIDAD: 120,000 BTU
CORRIENTE: 88 A
FRECUENCIA: 60 Hz
VOLTAJE: 220 V
TEMP. ENTRADA (ºC): 28ºC
HR ENTRADA (%): 42 %
TIPO DE REFRIGERANTE: R-22
UBICACIÓN: COLECCIONES EPECIALES
Octubre de
2011
OBSERVACIONES:
Evaluación energética actual de los equipos de A/C
En las tablas 8 y 9 se muestra la situación energética actual de la USBI y de las salas de videoconferencias analizados donde se determinaron los valores actuales energéticos que son:
Potencia eléctrica (kW)
Consumo de energía (kWh/año) y
Costos por facturación eléctrica ($/año)
Tabla 8.- Evaluación energética actual de equipos de aire acondicionado de la USBI .
Equipo
Ubicación
1
2
3
4
OFIC. CERCA CHINA-VER
OFIC. 1 NIVEL 2
SALA SERV. BEC-SIDE
SALA COLEC. ESPECIALES
Tipo
AAMS
AAMS
AAMS
AAC
TOTAL
SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL USBI
Aire acondicionado
Energía
Capacidad (Btu/hr)
Hrs/año
kW
kWh/año
24,000
1,040
3.60
3744.86
24,000
1,040
3.60
3744.86
18,000
1,040
3.05
3174.22
120,000
1,760
20.58
36214.04
30.83
46,877.98
$ /año
5,722.39
5,722.39
4,850.41
55,337.41
71,632.59
Tabla 9.- Evaluación energética actual de equipos de aire acondicionado de salas de video
conferencias.
Equipo
Ubicación
1
2
3
4
5
SALA 1
SALA1
SALA 2
SALA2
SALA3
Tipo
AAC
AAC
AAC
AAC
AAS
TOTAL
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SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL SALA VIDEO CONFERENCIAS
Aire acondicionado
Energía
Capacidad (Btu/hr)
Hrs/año
kW
kWh/año
$ /año
60,000
1,040
10.29
10699.60
16,349.69
60,000
1,040
10.29
10699.60
16,349.69
60,000
1,040
10.29
10699.60
16,349.69
60,000
1,040
10.29
10699.60
16,349.69
18,000
1,040
3.20
3328.00
5,085.40
44.35
46,126.41 70,484.15
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Octubre de
2011
La evaluación energética actual de los equipos de A/C existentes en la USBI es la siguiente:
Demanda : 30.83 kW
Consumo: 46,877.98 kWh/año
Facturación: 71,632.59 $ /Año
Mientras que la evaluación energética actual de las salas de video conferencias es:
Demanda : 44.35 kW
Consumo: 46,126.41 kWh/año
Facturación: 70,484.15 $/año
MEDIDAS DE AHORRO
El EER de los equipos instalados actualmente es bajo en comparación con los EER actuales en el
mercado. Para obtener un ahorro en energía de A/C se propone la instalación de equipos de aire
acondicionado con una relación de eficiencia energética igual o mayor a 13 BTU/W-h.
Sustitución de equipos de A/C
Equipos propuestos de alta eficiencia
Para obtener un ahorro energético en este sistema de climatización se propuso la siguiente propuesta de
sustitución de equipos de aire acondicionado como se muestra en las tablas 10 y 11 con las siguientes
características:
Tabla 10.- Modo de sustitución de equipos de A/C en la USBI .
Tipo
AAMS
AAMS
AAC
Capacidad
24,000
18,000
120,000
EER
≤10
≤10
≤10
se sustituye por
Tipo
AAMS
AAMS
AAC
Capacidad
24,000
18,000
120,000
EER
≥11
≥11
≥11
Tabla 11.- Modo de sustitución de equipos de A/C en salas de video -conferencias.
Tipo
AAP
AAS
Capacidad
60,000
18,000
EER
≤10
≤10
se sustituye por
Tipo
AAP
AAS
Capacidad
60,000
18,000
EER
≥11
≥11
Por lo anterior mostrado en las tablas, se puede observar que para obtener un mejor beneficio de ahorro
de energía en sistemas de A/C se necesita la implementación de equipos con un grado de eficiencia
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2011
eléctrica mayor o igual a 11. En la medida que se aumente el EER los beneficios cada vez serán mayores.
Actualmente en el mercado los fabricantes de sistemas de acondicionamiento de aire han elaborado
artefactos hasta con un EER 21 ó 22.
Evaluación energética de los equipos propuestos
En las figuras 7, 8, 9 y 10 se muestran los comportamientos energéticos, ambientales y económicos
propuestos con la instalación de equipos de alta eficiencia en comparación con los equipos instalados
actualmente, las variables son:
Demanda de energía eléctrica (kW);
Consumo energético anual (kWh por año);
Emisiones de Ton CO 2/año que generarán al medio ambiente ,y Costos por facturación de
energía eléctrica anual.
50
44
45
Demanda (kW)
40
33
35
27
30
26
24
31
25
20
20
24
20
15
18
17
10
14
5
0
ACTUAL
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 7 .- Demanda de energía (kW EQUIPO
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PROPU ESTO ).
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50,000
Octubre de
2011
46,878
Consumo (kWh/año)
45,000
46,126
40,000
36,314
35,000
29,505
34,819
30,000
25,000
27,769
26,227
21,458
28,290
26,626
20,000
25,147
20,575
15,000
10,000
5,000
0
ACTUAL
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 8.- Consumo de energía (kWh/año EQUIPO PROPUESTO).
180
154
Emisiones CO2 (Ton/año)
160
140
152
119
120
97
115
100
93
80
91
86
88
83
71
60
USBI
S.V.C.
68
40
20
0
ACTUAL
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
Figura 9.- Emisiones de CO2 (Tonelada métrica de CO2/año
EQUIPO PROPUESTO ).
80,000
71,633
Facturación ($/año)
70,000
60,000
70,484
50,000
55,490
45,086
53,206
40,000
42,434
40,076
32,790
43,230
40,687
30,000
38,426
31,440
20,000
10,000
0
ACTUAL
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 10.- Facturación ($ /año EQUIPO PROPU ESTO).
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Octubre de
2011
Determinación de los ahorros energéticos
Se estimaron los posibles ahorros de energía eléctrica por la sustitución de los equipos de
acondicionamiento de aire en las diferentes instituciones pertenecientes a la USBI que son:
USBI (Unidad de Servicios Bibliotecarios y de Información)
S.V.C. (Salas de Video Conferencias)
En las figuras 11, 12, 13 y 14 se muestran las estimaciones de los ahorros energéticos, ambientales y
económicos respectivamente que fueron:
Demanda de energía (kW);
Consumo de energía (kWh/año);
Emisiones de TonCO 2 /año;
Facturación ($).
30
25
Demanda (kW)
25
20
19
20
17
15
17
11
10
11
12
13
17
18
7
5
0
13
16
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 11.- Demanda de energía (kW EQUIPO AHORRO).
30,000
25,552
Consumo (kWh/año)
25,000
19,500
25,420
17,836
20,000
19,109
15,000
20,979
11,307
20,651
17,373
USBI
S.V.C.
10,000
10,564
5,000
0
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
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Figura 12.- Consumo de energía (kWh/año
EQUIPO AHORRO ).
90
Emisiones CO2 (Ton/año)
Octubre de
2011
84
80
69
64
70
59
60
68
63
50
84
57
37
40
30
35
20
10
0
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 13.- Emisiones de CO2 (Tonelada métrica de CO2/año EQUIPO AHORRO ).
45,000
39,044
Facturación ($/año)
40,000
35,000
27,255
30,000
38,843
31,556
25,000
20,000
32,058
29,797
17,278
26,547
29,199
15,000
10,000
16,143
5,000
0
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 14.- Facturación ($/Año EQUIPO AHORRO ).
Los ahorros energéticos, ambientales y económicos
que se pueden observar en las figuras
anteriormente mostradas significan un gran paso hacia la eficiencia energética del mismo sistema como
conjunto, los beneficios obtenidos van desde un 30 % (EER 13) hasta un 60 % (EER 22) según sea la
opción final más benéfica y redituable por la cual opten los directivos de la USBI.
Actualmente si un edificio público no cumple con un estudio de impacto ambiental y demuestra
reducciones de GEI a la atmosfera al momento de aplicar medidas de eficiencia energéticas no se
certificará a un edificio público como realmente eficiente.
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Octubre de
2011
Determinación del tiempo de recuperación de la inversión
Para haber determinado ésta etapa que forma parte del proyecto de eficiencia energética del ITSX se
analizaron todas las alternativas propuestas y se establecieron los montos de inversión neta para cada
uno los niveles de EER propuestos para los edificios A y F, como se muestra en la figura15.
250,000
223,134
200,000
Inversión ($)
163,862
150,000
181,856
175,102
132,953
161,607
128,954
100,000
140,676
130,223
USBI
S.V.C.
98,096
50,000
0
13
16
17
18
22
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
Figura 15.- Inv ersión ( $
EQUIPO PROPUESTO ).
9.00
Amortización (años)
8.00
7.69
7.00
6.01
6.00
5.00
5.88
5.67
5.71
6.08
4.86
4.00
4.82
4.13
4.16
18
22
3.00
2.00
1.00
0.00
13
16
17
GRADOS DE EFICIENCIA ELÉCTRICA (EER)
USBI
S.V.C.
Figura 16.- Amortización de la inv ersión (Años EQUIPO PROPUESTO ).
SUSTITUCIÓN DE REFRIGERANTE.
Determinación del líquido refrigerante
La mayoría de los equipos de A/C usados en las instituciones pertenecientes a la USBI
usan
refrigerante tipo R-22 por lo consiguiente su sustituto directo es el HC-22a (E-22). La función principal
del refrigerante E-22a es que provoca que la potencia eléctrica del equipo de A/C trabaje únicamente al
80 % del valor de la potencia eléctrica del sistema actual.
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Evaluación energética propuesta y ahorros al implementar el nuevo refrigerante
En las figuras 17, 18, 19, 20 y 21 se muestran los comportamientos energéticos, ambientales y
económicos propuestos obtenidos por la aplicación de E-22 en todos los sistemas de A/C tanto de la
USBI como de las salas de video conferencia en comparación con los consumos actuales requeridos por
los sistemas usando R-22, que fueron:
Demanda de energía eléctrica (kW);
Cantidad de refrigerante (kg);
Consumo energético anual (kWh por año);
Emisiones de Ton CO 2/año que generarán al medio ambiente ,y
Costos por facturación de energía eléctrica anual.
45
50
40
Demanda (kW)
45
36
32
40
35
30
25
20
8
15
9
10
5
0
R-22
E-22
AHORRO
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 17 .- Demanda (kW REFRIGERANTE E-22 PROPUESTO).
27.76
30.00
Cantidad (kg)
25.00
20.01
17.01
20.00
10.75
15.00
12.26
7.75
10.00
5.00
0.00
R-22
E-22
AHORRO
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 18.- Cantidad de refrigerante (Kg REFRIGERANTE E-22 PROPUESTO).
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Octubre de
2011
63,778
Consumo (kWh/año)
70,000
60,000
47,078
51,022
50,000
37,663
40,000
30,000
12,756
20,000
9,416
10,000
0
R-22
E-22
AHORRO
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 19.- Consumo (kWh/año REFRIGERANTE E-22 PROPUESTO).
210
Emisiones CO2 (Ton/año)
250
200
155
168
124
150
100
42
31
50
0
R-22
E-22
AHORRO
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 20.- Emisiones de CO2 (Ton CO2/año REFRIGERANTE E-22 PROPUESTO).
97,457
100,000
Facturación ($/año)
90,000
71,939
77,965
80,000
57,551
70,000
60,000
50,000
40,000
19,491
30,000
14,388
20,000
10,000
0
R-22
E-22
AHORRO
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 21 .- Facturación ($/año REFRIGERANTE E-22 PROPUESTO).
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Determinación del tiempo de recuperación de la inversión
Para haber determinado ésta etapa que forma parte del proyecto de eficiencia energética de la USBI se
establecieron dos alternativas propuestas de inversión las cuales fueron las siguientes:
Gitcorp refrigeración.- Contempla únicamente el suministro del refrigerante E-22
Technosystem S.A.de C.V.- Cotizó suministro, instalación y pruebas de operación antes y
después de aplicar el E-22.
Posteriormente se establecieron los montos de inversión neta para cada una de las dependencias de
acuerdo a las dos propuestas mencionadas anteriormente, como se muestra en la figura 22.
25,000.00
20,425.00
20,000.00
Inversión ($)
15,050.00
15,000.00
14,725.00
10,000.00
10,850.00
5,000.00
0.00
Gitcorp
Technosystem
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 22.- Inversión ($ E-22 PROPUESTO).
1.60
1.42
Amortización (años)
1.40
1.20
1.05
1.00
0.80
0.76
0.60
0.40
0.56
0.20
0.00
Pay-Back (Gitcorp)
Pay-Back (Technosystem)
REFRIGERANTE
USBI
S.V.C.
Figura 23.- Amortización de la inversión (Años E-22 PROPUESTO ).
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ANÁLISIS DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN
Levantamiento y mediciones
En la UBI la iluminación es básicamente fluorescente de 32 Watts tipo T-8, combinada con lámparas de
descarga de diferentes potencias, repartidas tanto en el interior como en el exterior de la unidad.
También se realizaron mediciones de los niveles de iluminación con un luxómetro en las diferentes
áreas de la USBI, a continuación se presenta la información obtenida durante el levantamiento de las
luminarias y los valores obtenidos derivados de las mediciones realizadas.
Tabla 12. Sistema de iluminación actual en 1er NIVEL de la USB.
I
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Tabla 13. Sistema de iluminación actual en 2do NIVEL de la US.
I
Tabla 14. Sistema de iluminación actual en 3er NIVEL de la US BI.
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Tabla 15. Sistema de iluminación actual en PLANTA BAJA de la US BI.
Medidas de Ahorro
En la USBI la iluminación actual fluorescente es básicamente de tipo T-8, situación que es muy poco
posible aprovechar para obtener un ahorro energético ya al sustituir este tipo de lámparas por lámparas
de mayor eficiencia tipo T-5, con reflectores especulares “acabado espejo” en las luminarias existirá una
mínima diferencia de consumo energético ya que existe mucha equidad de eficiencia tanto de las
lámparas T-8 con las tipo T-5 . Por otro lado las lámparas de descarga que se utilizan en las naves de
producción pueden ser sustituidas por lámparas de inducción con mejor desempeño energético.
Una alternativa de eficiencia energética que está llamando la atención a nivel mundial es la iluminación
a base con tecnología LED, que es una alternativa que día con día va generando satisfactorios resultados
y disminuye considerablemente el consumo de energía a comparación de las lámparas fluorescentes
tradicionales.
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Sistema propuesto de iluminación.
A continuación se presenta el sistema propuesto de iluminación LED proyectado para la USBI, en el
cual se pretende lograr 2 objetivos principales que son :
Disminuir el consumo de energía eléctrica (kWh/año);
Conservar los niveles de iluminación adecuados.
Tabla 16. Sistema de iluminación propuesto en 1er NIVEL de la USBI.
Tabla 17. Sistema de iluminación propuesto en 2do NIVEL de la USBI .
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Tabla 18. Sistema de ilum inación propuesto en 3er NIVEL de la USBI.
Tabla 19. Sistema de iluminación propuesto en PLANTA BAJA de la USBI.
En estas tablas se puede observar que existe una disminución de consumo de energía alrededor de un
50 %. Esto repercute a la vez en tener un monto de facturación más bajo con respecto al que se está
pagando mes con mes con una tarifa contratada tipo HM.
1 er NIVEL
2 do NIVEL
3 er NIVEL
PLANTA BAJA
TOTAL ILUMINACIÓN
PORCENTAJE DE USO (%)
ILUM. ACTUAL
ILUM. PROPUESTA.
kW
kW
33,070.40
22,666.88
28,158.08
2,243.52
86,138.88
100.00%
15,372.00
10,592.00
12,872.00
744.00
39,580.00
45.95%
AHORRO AL IMPLEMENTAR EL NUEVO SISTEMA DE ILUMINACIÓN
54.05%
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35,000.00
33,070.40
30,000.00
Demanda (kW)
Octubre de
2011
28,158.08
25,000.00
22,666.88
20,000.00
15,372.00
ILUM. ACTUAL kW
15,000.00
12,872.00
ILUM. PROPUESTA. kW
10,592.00
10,000.00
5,000.00
2,243.52
744.00
0.00
1 er NIVEL
2 do NIVEL
3 er NIVEL
PLANTA BAJA
ÁREAS DE TRABAJO
Figura 24.- Sistema de Iluminación T-8 V S tecnología LED.
COLABORADORES
//falta Agregarlos
REVISORES
//Falta agregarlos
REVISOR EXTERNO
//Falta agregarlos
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Octubre de
2011
BIBLIOGRAFÍA
//Falta agregarlos
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