Universidad Tecnológica de Querétaro

Firmado digitalmente por Universidad Tecnológica de Querétaro Nombre de reconocimiento (DN): cn=Universidad Tecnológica de Querétaro, o=Universidad Tecnológica de Querétaro, ou, [email protected], c=MX Fecha: 2010.09.09 18:16:14 -05'00'

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO Voluntad. Conocimiento. Servicio

REPORTE DE ESTADÍA PARA OBTENER TÍTULO DE:

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

EMPRESA:

MABE MÉXICO, S DE R.L. DE C.V.

PROYECTO:

AHORRO DE ENERGÍA PRESENTA:

FRANCISCO SÁNCHEZ RODRÌGUEZ

ASESOR DE LA EMPRESA ING. ALBINO GARCÍA SIGALA

ASESOR DE LA UTEQ. ING. RENE MEJIA VAZQUES

AGRADECIMIENTOS Para empezar doy gracias a mis padres y a mis hermanas que me estuvieron apoyando en todo momento para que pudiera terminar esta etapa de mi vida profesional, así como a los maestros que me enseñaron las bases de lo que ahora estoy viendo en la vida laboral y por enseñarme sus conocimientos para poder superar los retos de la estadía, por ultimo doy gracias a mis compañeros de trabajo y a mi jefe que en todo momento durante mi estancia en la empresa, de verdad gracias a todas las personas que apoyaron para terminar mi carrera. Gracias.

Índice

Paginas

Capítulo 1 Introducción…………………………………………………………………. 2 Capítulo 2 La empresa……………………………………………………………………4 Capítulo 3 Planteamiento del proyecto…………………………………………………..11 Objetivos……………………………………………………………………...11 Justificación…………………………………………………………………..11 Hipótesis……………………………………………………………………...12 Capítulo 4 Marco conceptual…………………………………………………………….15 a 57 Capítulo 5 Desarrollo del proyecto………………………………………………………59 Ley out del área……………………………………………………………....61 Análisis del alumbrado……………………………………………………….62 Mediciones……………………………………………………………………62 Tablas de datos……………………………………………………………….63 a 66 Instalación de sensores……………………………………………………….66 a 69 Programación de los controles del aire……………………………………….69 Colocación de guardas para proteger los controles…………………………..70 Anexos………………………………………………………………………. Capítulo 6 conclusiones y recomendaciones Conclusiones…………………………………………………………………74 Recomendaciones…………………………………………………………… 74 Resultados……………………………………………………………………75 Referencias…………………………………………………………………...77 Curriculum……………………………………………………………………79

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN El implementar un sistema de ahorro de energía en la empresa, en estos tiempos es un asunto de suma importancia ahorrar energía por el calentamiento global, el sistema de ahorro de energía consiste en colocar lámparas de bajo consumo de energía de la planta, ya que en MABE T y P es muy necesario tener iluminación buena, es por esto que las lámparas que se piensan instalar deben cumplir con algunos requerimientos como:  Vida útil larga.  Consumo de energía bajo.  Costo relativamente bajo. Lo que se están pensando colocar en las instalaciones de la planta son de leds, ya que hoy en día la iluminación led es una de las que menos consumen corriente y de una vida útil larga es por esto; que se tomaron en cuenta las características de las lámparas. El led es un diodo emisor de luz, un dispositivo semiconductor cuando se polariza directamente. Las equipos con leds son de bajo consumo de energía eléctrica. Otro sistema de ahorro de energía para los equipos de aire acondicionado de la planta, este sistema se realiza por la situación, de que los equipos de aire acondicionado que están en la planta, son de un gran amperaje, en este caso se instalarán unos dispositivos donde se puede controlar las horas de arranque de los equipos y esté consta de varias funciones como: tener el control del encendido de los equipos de aire acondicionado y los días que se requiera que no estén trabajando y como los sábados y domingos que hay pocas personas en la planta.

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CAPÍTULO 2 LA EMPRESA

HISTORIA DE LA EMPRESA MABE MEXICO, S DE R.L. DE C.V., inicia operaciones en Abril de 1993 a la fecha, el cual tiene como actividad, centro de ingeniería de producto, laboratorios de prueba, taller de prototipos de nuevos productos estufas, refrigeradores y lavadoras. Las instalaciones de MABE MÉXICO, S DE R.L. DE C.V. ocupa actualmente una superficie total de 14,782 m2, de la cual 10,602 m2 se encuentra construido por áreas de operaciones modelos, maquinados, laboratorios de pruebas, ingeniería diferentes productos, calidad, centro de información técnica, manufactura, materiales, investigación y desarrollo, electrónica, servicios y recursos humanos; servicios al personal tales como baños, comedor, estacionamiento. MABE MÉXICO, S DE R.L. DE C.V. convencido del cuidado del equilibrio ecológico y la protección al ambiente, así como el cuidado de sus instalaciones, personal y entorno, ha decidido tomar la iniciativa de Auditarse, de acuerdo con los artículos 38 Bis a 38 Bis 2 en la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y sus correlativos de su Reglamento en Materia de Auditoría Ambiental, para posteriormente poder obtener el Certificado de Industria Limpia.

50´s En 1946 dos familias visionarias: Mabardi y Berrondo deciden unir las dos primeras sílabas de su apellido para crear el nombre de nuestra empresa “MBE”. Un año después se empieza a fabricar muebles para cocinar. Al poco tiempo se integran a este exitoso grupo de empresarios los hermanos Saiz Sánchez. En 1953, MABE incursiona en el mercado de línea blanca con estufas a gas bajo la marca MABE, producto de una empresa que ya fabricaban 50 aparatos diarios y donde trabajabas 150 personas

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60´s MABE se adelanta a su época y comienza a fabricar refrigeradores con interiores de plástico, un concepto poco usual en esa época. A fines de esta década, se inicia la conquista de Latinoamérica con la exportación de los primeros productos a Puerto Rico, República Dominicana y Venezuela.

70´s Esta década marca un clima de crecimiento sostenido con la construcción de una nueva planta de refrigeradores en la cuidad de Querétaro, México y nuestras primeras exportaciones a Estados Unidos.

80´s En estos años, MABE ya era considerado en México como uno de los líderes indiscutibles en la fabricación y comercialización de productos de línea blanca. En 1987, MABE realiza una importante alianza comercial y tecnológica con General Electric, que se consolida con la construcción de una planta en San Luis Potosí, donde produce estufas a gas para su exportación al mercado más grande del mundo: Estados Unidos. En esa misma década MABE cierra el ciclo de producción de línea blanca con la adquisición de una planta para la fabricación de lavadoras bajo la marca EASY

90´S La visión de ser líder en Latinoamérica se cristaliza con las importantes alianzas estratégicas que MABE realiza en Venezuela, Colombia, Ecuador Perú y Argentina. En México MABE se asocia con Sanyo para la fabricación de compresores. Esta planta se encuentra ubicada en la cuidad de San Luis Potosí y es conocida como MABE Sanyo. Se inaugura nuestro centro de Tecnología y Desarrollo de Querétaro, que testimonia nuestra vocación de excelencia Se adopta la metodología 6 sigma en una afán para lograr niveles superiores de calidad para nuestros productos y servicios al solo aceptar un máximo de tres fallas por cada millón de servicios o productos. Se adopta como forma de trabajo el sistema de calidad ISO9000.

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2000 Se construye una nueva planta de exportación de producto a Restados Unidos en la ciudad mexicana Celaya para la producción de refrigeradores de tipo Side by Side y TMNF. Se amplia la planta de estufas en SLP, México para fabricar también estufas eléctricas para el mercado americano. Se amplia la línea blanca de „productos al incorporar hornos de microondas y aires acondicionados

2005 La historia de la compañía esta marcada por metas alcanzadas sin aportar que tan lejos pueda parecer. Bajo la idea de ser “Todos un solo mabe “se presenta una estrategia para alcanzar la visión continental y se plantea el objetivo de ser un jugador clave en el mercado canadiense. En este año se hizo pública la compra de Camco en Canadá.

GIRO INDUSTRIAL. Diseño Industrial, centro de ingeniería de producto, laboratorios de prueba, taller de prototipos de nuevos productos estufas, refrigeradores y lavadoras.

POLÍTICA DE CALIDAD La Vicepresidencia ha establecido como marco de referencia para la operación de MABE Tecnología y Proyectos una Misión, la cual es adoptada por el Sistema de Gestión de Calidad como política de calidad.

POLÍTICA DE CALIDAD Desarrollar productos electrodomésticos de clase mundial con calidad, innovación y oportunidad; Que generen rentabilidad para MABE , promuevan el cuidado del medio ambiente y Satisfagan las necesidades de los clientes y usuarios. Desarrollar productos electrodomésticos de clase mundial con calidad: Desarrollo de estufas, refrigeradores, lavadoras y secadoras cumpliendo las especificaciones

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técnicas y regulatorias del producto, apoyados en el proceso de mejora continua del sistema de gestión de la calidad. Innovación: Creando cambios en nuestros desarrollos, diseños y/o procesos, a través de la estética y la tecnología. Oportunidad: Cumpliendo con los programas planteados para cada proyecto, logrando así estar en el momento adecuado en el mercado. Que generen rentabilidad para MABE: Cubriendo las expectativas de retorno a la inversión y rendimiento de los accionistas. Promuevan el cuidado del medio ambiente: Creando diseños que cumplan con las normas de eficiencia y se alineen a las iniciativas en pro del medio ambiente. Satisfaciendo las necesidades de los clientes y usuarios: Cumpliendo con los requerimientos de de nuestro cliente planeación del producto quien a su vez identifica las necesidades de nuestros clientes y usuarios. Durante el proceso de auditoría interna se verifica que la política de calidad ha sido difundida y entendida por el personal que labora en MABE Tecnología y Proyectos.

OBJETIVOS DE CALIDAD DE MABE T y P La Vicepresidencia de MABE T y P se asegura que los objetivos de la calidad, incluyendo aquellos necesarios para cumplir los requisitos del producto, se establecen en las funciones y niveles pertinentes dentro de la organización, asegurándose de que son coherentes con la Política de Calidad. ENFOQUE DEL CLIENTE La Vicepresidencia se asegura a través de los reportes de las revisiones técnicas que los requisitos del cliente se han determinado (brief y/o plan de producto) y se cumplen; con el propósito de aumentar la satisfacción del cliente. LOCALIZACIÓN. Acceso b # 406 Parque Industrial Jurica C.P. 76100, Querétaro, Qro. Tel. (01442) 211 48 00, Fax. (01442) 211 48 88 E-mail [email protected]. (Figura 1).

Coordenadas Geográficas:

Altitud:

1820 m.s.n.m.

Longitud Oeste:

100º 24‟ 12“

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20º 39‟ 45 “

Latitud Norte:

Colindancias de la Organización:

Norte:

Terreno en arrendamiento

Sur:

Fuchs México (industria dedicada al almacenaje y distribución de

aceites Este:

Calendarios Landin (industria dedicada a la elaboración de

calendarios) Oeste:

Calle Acceso B

N

Calendari os landin

landin

mabe TyP

Fuch s Méxic Calle Acceso Bo

Carretera S.L.P. -Querétaro

Figura 1. Croquis de ubicación.

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CLIENTES  LG  SAMSUMG  MABE  ASTRAL BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES. Las áreas que conforman a MABE MÉXICO, S DE R.L. DE C.V. son las siguientes: Caseta de vigilancia

Laboratorio

de

cocinado

y

conservación Comedor

Servicio médico

Oficinas

Embalaje

Auditorios

Laboratorio de materiales

Diseño industrial

Almacén

Tecnología de información

Laboratorio de refrigeradores

Laboratorio de estufas

Laboratorio de lavadoras

Modelos

Maquinado

Almacén de residuos peligrosos

Tanques de almacenamiento de gas L.P.

Subestación eléctrica

Área de compresores, calentadores y enfriadores

Planta de emergencia

Estacionamiento

Caseta de estación reguladora de gas natural

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CAPÍTULO 3 PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

Mabe T Y P es una empresa encargada de llevar el desarrollo de nuevos prototipos de lavadoras, refrigeradores, estufas para lo cual; la maquinaria y las instalaciones de la planta deben tener un alto rendimiento durante el proceso de pruebas. El problema que se presenta aquí es que la gran cantidad de oficinas con las que cuenta la planta y cada una de ellas deben tener su iluminación y sus equipos de aire acondicionado y como las personas que están trabajando todo el día están con las lámparas encendidas y los aires acondicionados funcionando gran parte del día, es por esto que se pensó en implementar un sistema de ahorro de energía para poder tener una disminución en el consumo de energía de la planta.

OBJETIVO GENERAL

Para contribuir a reducir lo antes mencionado se llevará a cabo la instalación de unos dispositivos llamados “Termostatos” en los cuales se puede controlar

horas de

encendido de el aire acondicionado en las áreas, así como los días que se requiere que estén trabajando. Y en el alumbrado se piensan instalar unas lámparas ahorradoras que funcionan a base de leds de gran luminosidad y que son ahorradoras de energía eléctrica, y unos dispositivos para el control del encendido de las lámparas llamados “SENSORES DE PRESENCIA”. OBJETIVÓ PARTICULAR:  Ahorro de energía.  Instalación de sensores de presencia.  Programación de los controles del aire.  Análisis de alumbrado. JUSTIFICACIÓN El contar con este proyecto le beneficia a la empresa principalmente en el “ahorro de energía” dinero en el alumbrado y aire acondicionado. Por medio de la instalación de lámparas ahorradoras y termostatos de control de aire acondicionado se realizará el ahorro de la energía.

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HIPÓTESIS Con la implementación del sistema de ahorro de energía no solamente se beneficia en tener un ahorro, sino también tiene un beneficio en el impacto ambiental, ya que hoy en día es muy importante utilizar sólo la necesaria para el uso cotidiano, es por esto que; se hará lo posible para que este proyecto de frutos. CRONOGRAMA CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACTIVIDADES

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Conocimiento de empresa CAPÍTULO 1 Introducción CAPÍTULO II Empresa Referencia de la empresa Historia de la empresa Ubicación de la empresa Giro de la empresa Clientes de la empresa Políticas de la empresa CAPÍTULO III Planteamiento del proyecto Definición del problema Objetivo del problema Cronograma semanal Entrega de reporte CAPÍTULO IV Marco teórico CAPITULO 5 Desarrollo del proyecto Conteo de lámparas en MABE Conteo de aires acondicionados Segunda revisión de reporte Instalación de lámparas Instalación de termostatos de control

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Instalación de sensores de presencia Tercera revisión de proyecto Conclusiones del proyecto Currículum hablado

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CAPÍTULO 4 MARCO CONCEPTUAL

AHORRO DE ENERGIA1 Eficiencia energética es la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Se puede mejorar mediante la implantación de diversas medidas e inversiones a nivel tecnológico, de gestión y de hábitos de consumo en la sociedad. Los individuos y el ahorro de energía Los individuos y las organizaciones que son consumidores directos de la energía pueden desear ahorrar energía para reducir costos energéticos y promover sostenibilidad económica, política y ambiental. Los usuarios industriales y comerciales pueden desear aumentar eficacia y maximizar así su beneficio. Entre las preocupaciones actuales está el ahorro de energía y el efecto medioambiental de la generación de energía eléctrica. Industrias La industria es uno de los sectores de la sociedad más necesitados del ahorro de energía, ya que su logro supone una mayor competitividad. Son grandes consumidoras de electricidad, por ejemplo las cementeras, metalúrgicas, cerámicas, etc. y aplican en sus procesos de producción diversas estrategias de producción y tecnologías para reducir al máximo el consumo de electricidad. Una de las técnicas más utilizadas para el ahorro de energía de este tipo de empresas es la cogeneración. La búsqueda de conseguir la mayor eficiencia energética conlleva un aumento del capital financiero, ambiental, seguridad nacional, seguridad personal y confort humano.

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Luminaria fluorescente

La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética. Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases. Funcionamiento En la figura de arriba se distinguen, aparte de la propia lámpara, dos elementos fundamentales: el cebador (también llamado arrancador o partidor) y el balasto, que provee reactancia inductiva. En algunos países que hablan español se emplean aún sus sinónimos ingleses starter y ballast. El cebador, partidor o arrancador está formado por una pequeña ampolla de cristal que contiene gases a baja presión (neón, argón y gas de mercurio) y en cuyo interior se halla un contacto formado por una lámina bimetálica doblada en "U". En paralelo con este 16

contacto hay un condensador o capacitor destinado al doble efecto de actuar de 2

amortiguador de chispa o apaga chispas, y de absorber la radiación de radiofrecuencias

que pudiesen interferir con receptores de radio, TV o comunicaciones. La presencia de este condensador no es imprescindible para el funcionamiento del tubo fluorescente, pero ayuda bastante a aumentar la vida útil del contacto del par bimetálico cuando es sometido a trabajar con altas corrientes y altas tensiones. Tanto el cebador como la luminaria acortan su vida útil cuantas más veces se la enciende, por esta razón se recomienda usar la iluminación fluorescente en regímenes continuos y no como iluminación intermitente. El elemento que provee reactancia inductiva se llama balasto o balastro, aunque en algunos países se lo denomina incorrectamente reactancia, que en realidad es el nombre de la magnitud eléctrica que provee, no del elemento. Técnicamente es un reactor que está constituido por una bobina de alambre de cobre esmaltado, enrollada sobre un núcleo de chapas de hierro. El término balasto no debe ser confundido con su homónimo, el material usado en la construcción de vías de ferrocarril. Al aplicar la tensión de alimentación, los gases contenidos en la ampolla del cebador se ionizan, con lo que aumenta su temperatura lo suficiente para que la lámina bimetálica se deforme, haga contacto cerrando el circuito, lo que hará que los filamentos de los extremos del tubo se calienten al rojo vivo, y esto comienza la ionización de los gases en la vecindad de los filamentos. Al cerrarse el contacto el cebador se apaga y sus gases vuelven a enfriarse, por lo que un par de segundos después el contacto se abre nuevamente. Esta apertura trae como consecuencia que el campo magnético creado en la reactancia inductiva se "desmorone" o desaparezca bruscamente, lo que trae como consecuencia, de acuerdo con la ley de inducción de Faraday, la generación de un pico de alta tensión (autoinducción) que termina de ionizar los gases, se forma plasma conductor dentro de todo el tubo fluorescente y por lo tanto lo atraviesa una corriente de electrones que irá a interactuar con los átomos de Hg, Ar y Ne, los que entonces emitirán luz, principalmente en la región del ultravioleta (UV). El voltaje aplicado a los filamentos y al tubo es pulsante, porque la energía eléctrica que alimenta el circuito es de corriente alterna de 50 Hz (como en Europa) o de 60 Hz (por ejemplo en USA y Japón). Los filamentos tienen inercia térmica, pero el plasma no, lo que produce un

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veloz parpadeo en la luz emitida, que puede molestar a algunas personas, producir dolor de cabeza y hasta convulsiones a quienes sufren de epilepsia. Este fenómeno se minimiza al disponer los tubos en grupos, alimentados cada tubo desde fases distintas y con rejillas de dispersión estroboscópica. Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que, junto con el pico de autoinducción, ionizan los gases que llenan el tubo; se forma así un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta. El revestimiento interior de la lámpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible. La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de ese recubrimiento interno. El material del tubo, vidrio común, contribuye a reducir la luz UV que pudiera escapar fuera de la luminaria. Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de su resistencia eléctrica, respecto de la tensión eléctrica. Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente. Así, si se conecta directamente la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la intensidad tenderá a valores muy elevados, y la lámpara se destruirá en pocos segundos. Para evitar esto, siempre se la conecta a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de sus límites de trabajo. Este elemento limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es el balasto que provee reactancia inductiva, la que absorberá la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión de trabajo del tubo. Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido. Hasta cerca de 1975 coexistieron en la alimentación domiciliaria de la Argentina la corriente alterna y la corriente continua, ambas de 220 voltios. Debido a esto, en este país se inventó cerca de 1950 un tipo de balasto para corriente continua que aprovechaba la resistencia negativa de los gases ionizados de la luminaria para generar una oscilación por relajación de una frecuencia de algunos kHz. El efecto de cebador o arrancador se lograba con un ruidoso sistema de contactos vibratorios que se detenían

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en cuanto el tubo encendía. Tenía como inconveniente que cada tanto debía invertirse la polaridad para que el desgaste de la luminaria fuera el mismo en ambos filamentos. También existe actualmente otro tipo de balasto o reactor, el balasto electrónico, que consta de un circuito electrónico y una pequeña bobina con núcleo de ferrite. Este balasto, a diferencia del balasto inductivo, se conecta al fluorescente sin cebador y logra arranques instantáneos de la lámpara y sin parpadeos, o en otros modelos, arranques de una manera más suave. En realidad, no se trata de un reactor en el sentido estricto del término, sino de un circuito electrónico con semiconductores que genera a) dos bajas tensiones para encender los filamentos de los extremos, y b) una alta tensión de alta frecuencia (decenas de kHz) aplicada entre los extremos. Ambos procesos suman sus efectos para ionizar los gases y así producir el plasma conductor que generará la radiación UV. Como regla general, los tubos que emplean el balasto electrónico tienen una duración menor que los que usan el inductivo. Sus conexiones son muy sencillas: El cable de fase y el neutro se conectan ambos directamente a las dos entradas del balasto. En este balasto hay dos pares de salidas, y cada par debe conectarse a cada filamento de la lámpara.

Como se dijo al principio, el "fósforo" que se menciona en el dibujo siguiente no es el elemento químico llamado así, sino una sustancia química compuesta, que usualmente no contiene fósforo.

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Compensación en lámparas fluorescentes3 El conjunto tubo fluorescente-balasto-cebador posee elementos reactivos (bobina y condensadores) que consumen y ceden potencia reactiva respectivamente (la bobina la consume los condensadores la ceden). A menudo se intercala entre los terminales de entrada un condensador que tiene la finalidad de permitir que el factor de potencia del dispositivo sea cercano a 1. A este tipo de compensación se le denomina compensación en paralelo debido a este arreglo. El siguiente cálculo permite saber el valor (en pico o nanofaradios) del condensador que hay que intercalar, ya que si es colocado uno de valor mayor al necesario, aumentará la corriente y su consumo, por lo que es importante encontrar el idóneo.

donde: C es la capacitancia del condensador. P es la potencia activa absorbida por el conjunto.

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es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia inicial, antes de la compensación. es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia final, después de la compensación. V es la tensión de entrada. f es la frecuencia en hercios de la tensión de entrada. Ejemplo: Si un tubo es de 18 W, con f = 50 Hz, V = 230 V (CA) y con factores de potencia final de 0,85 e inicial de 0,226, el condensador a usar debe ser de 4 μF (microfaradios). Propiedades Las lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que puede estimarse entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W). Una cuestión curiosa es que la luminosidad de la lámpara depende no solamente del revestimiento luminiscente, sino de la superficie emisora, de modo que al variar la potencia varía el tamaño, por ejemplo, la de 20W mide unos 60 cm, la de 40W, 1,20 m y la de 60W 1,50m. (Actualmente serían de 18, 36 y 58 W respectivamente). Su vida útil es también mucho mayor que la de las lámparas de incandescencia, pudiendo variar con facilidad entre 5000 h y más de 15000 h (entre 5 y 15 veces más), lo que depende de diversos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente o el equipo complementario que se utilice con ella. Hay en el mercado distintos modelos con diferentes temperaturas de color. Su temperatura de color está comprendida generalmente entre los 3000 K y los 6500 K (del Blanco Cálido a Luz Día Frío). Sin embargo, en la actualidad se pueden conseguir tubos con una amplia gama de temperatura de color, lo que permite encontrar con relativa facilidad modelos que van desde los 2700 K hasta los 8000 K. Su índice de rendimiento de color habitualmente va de 62 a 93, siendo el valor de 100 la representación correcta de colores en los objetos iluminados y 70 un valor considerado aceptable. Desventajas Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la corriente eléctrica aplicada (por ejemplo: en España, 50Hz para corriente alterna). Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura una pantalla de ordenador a 50 Hz. 21

Este parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente. Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) podría no ser recomendable esta luz. El fickering o parpadeo, aunque imperceptible, afecta severamente la salud de algunas personas con algunos tipos migrañas, epilepsia y en algunos casos su efecto es tan devastador para la salud que hay quienes que con esta luz quedan excluidas completamente de todo ámbito de socialización (estudio, trabajo, deportes). El parpadeo es también causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones (oscilaciones) en intensidad de la lámpara fluorescente. Las lámparas fluorescentes consumen más electricidad y ven reducida su vida útil si son encendidas y apagadas de manera continuada, visto que su acción de encender les cuesta mucho más trabajo que mantenerse encendidas. Las lámparas fluorescentes con balasto antiguo no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad. Desde mediados de la década de los 80, hay una solución para evitar estos inconvenientes, que es el balasto electrónico, que ha cobrado gran importancia a partir de mediados de los 90. En este sistema se hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 20 kHz con lo que se evita completamente el efecto estroboscópico, logra que el parpadeo sea invisible para el ojo humano (y a su vez que las cámaras de vídeo difícilmente logren captarlo), y que desaparezcan ruidos por trabajar por encima del espectro audible. En definitiva se obtiene una mejora del 10% en el rendimiento de la lámpara, un menor consumo, menor calor disipado, silencio absoluto de la reactancia y mayor vida útil a los tubos.

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Lámpara fluorescente compacta4

Lámpara compacta fluorescente o CFL. La lámpara compacta fluorescente o CFL (sigla del inglés compact fluorescent lamp) es un tipo de lámpara fluorescente que se puede usar con casquillos de rosca Edison normal (E27) o pequeña (E14). También se la conoce como: Lámpara ahorradora de energía Lámpara de luz fría Lámpara de bajo consumo Bombilla de bajo consumo Bombillo ahorrador (Colombia) En comparación con las lámparas incandescentes, las CFL tienen una vida útil mayor y consumen menos energía eléctrica para producir la misma iluminación. De hecho, las lámparas CFL ayudan a ahorrar costes en facturas de electricidad, en compensación a su alto precio dentro de las primeras 500 horas de uso.

Mercado Presentadas mundialmente a principios de los años ochenta, las ventas de las lámparas CFL se han incrementado constantemente debido a las mejoras en su funcionamiento y la reducción de sus precios. El más importante avance en la tecnología de las lámparas fluorescentes (incluidas las CFL) ha sido el reemplazo de los balastos magnéticos o cebadores (transformadores usados para su encendido) por los del tipo electrónico. Este reemplazo ha permitido la eliminación del efecto de "parpadeo" y del lento encendido tradicionalmente asociados a la iluminación fluorescente, así como un ahorro de peso de la propia lámpara. 4

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Las lámparas compactas fluorescentes utilizan un 80% menos de energía (debido principalmente a que producen mucho menos calor) y pueden durar hasta 12 veces más, ahorrando así dinero en la factura eléctrica. Este porcentaje mejora con cada nuevo modelo. El mercado de lámparas CFL ha sido ayudado por la producción de lámparas que pueden ser integradas o no. Las primeras contienen un tubo, un balasto electrónico y un borne atornillable en un portalámparas estándar; éstas permiten que las lámparas incandescentes sean sustituidas fácilmente. Las lámparas no integradas permiten el reemplazo del tubo y el uso prolongado del balasto; ya que el balasto electrónico tiene mayor duración que el tubo, puede ser más costoso y sofisticado al ofrecer la opción de graduar la intensidad de luz. Cada vez que un particular instala una bombilla de bajo consumo se ahorra la emisión de 20 kg de CO2 a la atmósfera al año (según el tipo de fuentes de generación eléctrica, que varía ampliamente de un país a otro y cambia en el tiempo). La sustitución de las bombillas incandescentes en la Unión Europea ahorraría al menos 20 millones de toneladas de CO2 al año, lo que equivaldría a cerrar 25 centrales que utilizan energía contaminante. Las lámparas CFL se fabrican para uso con corriente alterna y con corriente continua. Estas últimas suelen usarse para la iluminación interna de las caravanas (casas rodantes) y en luminarias activadas por energía solar. En algunos países, se suelen usar estas últimas como reemplazo de las linternas a base de queroseno.

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Colores de luz en las lámparas CFL5

Esta fotografía de diversas lámparas ilustra el efecto de las diferencias de temperatura de color. Las lámparas de colores "blanco cálido" o "blanco suave" (2700 K – 3000 K) proporcionan un color similar al de las lámparas incandescentes, algo amarillenta, en apariencia. Las lámparas "blanca", "blanca brillante" o "blanco medio" (3500 K) producen una luz blanca-amarillenta, más blanca que la de una lámpara incandescente pero aún considerada como "cálida". Las lámparas blanco frío (4100 K) emiten un blanco más puro pero aún algo azulado, y las llamadas daylight (luz diurna, de 5000 K a 6500 K idealmente) emiten un brillo blanco, al emitir un espectro correspondiente a la temperatura del sol (~6500 K). La "K" representa los grados kelvin asociados a la curva de emisión del cuerpo negro, es decir, determina completamente la composición de colores de la luz. Cuanto mayor sea esta cifra, más "fría" (azulada) es la luz. Los nombres de color asociados con una temperatura de color particular no están estandarizados en las CFL modernas y en las lámparas de trifósforo como éstas con el estilo de las antiguas lámparas fluorescentes de halo fosfato. Existen variaciones e inconsistencias entre diversos fabricantes. Por ejemplo, las CFL fabricadas por Sylvania tienen una temperatura de color de 3500 K,

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aunque la mayoría de las lámparas que tienen la etiqueta "daylight" tienen temperaturas de color de, al menos, 5000 K. Algunos fabricantes no incluyen este valor en los empaques de las lámparas, pero esta situación empieza a corregirse ahora que se espera que los criterios de la norma estadounidense Energy Star para CFL requieran este valor impreso, en su revisión 4.0. Las CFL son producidas también en otros colores menos comunes, como: rojo, verde, naranja, azul y rosa, principalmente para usos decorativos. amarilla, para iluminación exterior, porque repele a los insectos. "Luz oscura" o "Luz negra" (nombre vulgar de la luz ultravioleta cercana, por no ser visible pero producir fluorescencia), para efectos especiales. Las CFL con fósforo generador de rayos UVA (rayos ultravioleta A), son una fuente eficiente de luz ultravioleta de onda larga ("luz oscura"), mucho más que las lámparas incandescentes de "luz oscura", ya que la cantidad de luz ultravioleta que produce el filamento de estas últimas es acorde a la radiación del llamado cuerpo negro y la radiación ultravioleta es solo una fracción del espectro luminoso generado. Al ser una lámpara de descarga de gas, la CFL no genera todas las frecuencias de luz visible; el índice actual de producción (renderizado) de color es un compromiso de diseño. Con menos que un perfecto renderizado del color, las CFL pueden ser insatisfactorias para iluminación de interiores, pero los diseños modernos, de alta calidad, han demostrado ser aceptables para uso en el hogar. Esto comienza a subsanarse con las lámparas Trifósforo o RGB, que generan igual cantidad de ondas Rojo, Verde y Azul, permitiendo la reproducción real de los colores. Vida útil Los ciclos de encendido y apagado de las bombillas CFL afectan la duración de su vida útil, de manera que las bombillas sometidas a frecuentes encendidos pueden envejecer antes de lo que marca su duración teórica, reduciendo por tanto el ahorro económico y energético. Esto es aplicable en lugares de uso puntual, como pasillos o aseos. Deben evitarse también las bombillas en luminarias muy cerradas, pues las altas temperaturas también reducen su vida útil. La polémica se ha visto agravada por la mala calidad de muchas de las bombillas distribuidas en el mercado: un estudio de 2006 demostró que más de la mitad de las bombillas de ciertas marcas duraban menos de 100 horas, en lugar de las 3.000 u 8.000 anunciadas.

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Medio ambiente El uso de las lámparas y tubos fluorescentes tiene implicaciones ambientales, ya que contienen Mercurio, un potente contaminante. Cada lámpara contiene miligramos de dicho metal. A nivel mundial no hay aún leyes y disposiciones legales, respecto a que hacer con los residuos producido por estas lámparas. De momento se realiza el almacenamiento de tubos y lámparas fluorescentes en recipientes estancos. Pese a la falta de una normativa adecuada de tubos y lámparas fluorescentes, la utilización de los mismos es defendida por organizaciones ambientalistas, ya que su uso en lugar de la lámparas incandescentes, con el consiguiente ahorro de energía, minimiza la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes por parte de las plantas de generación de energía termoeléctrica. Tipos de lámparas CFL

Biax o CFL lineal CFL globo

CFL reflectora CFL espiral

Iluminación led6 Los LED son dispositivos semiconductores de estado sólido lo cual los hace robustos, fiables, de larga duración y a prueba de vibraciones, que pueden convertir la energía eléctrica directamente en luz. El interior de un LED es un pequeño semiconductor encapsulado en un recinto de resina de epoxi. En contra de otros sistemas, los LED no tienen filamentos u otras partes mecánicas sujetas a rotura ni a fallos por "fundido", no existe un punto en que cesen de funcionar, sino que su degradación es gradual a lo largo de su vida. Se considera que a aproximadamente a las 50.000 horas, es cuando su flujo decae por debajo del 70% de la inicial, eso significa aproximadamente 6 años en una aplicación de 24 horas diarias 365 días/año.

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Esto permite una reducción enorme de costes de mantenimiento ya que no se necesita reemplazarlas, por lo que el Coste de Iluminación es mucho menor. Asimismo, por su naturaleza el encendido se produce instantáneamente al 100% de su intensidad sin parpadeos ni periodos de arranque, e independientemente de la temperatura. A diferencia de otros sistemas no se degrada por el número de encendidos.

El control de los LED es otro de los factores importantes. Dada su naturaleza son fácilmente controlables, pudiendo producir efectos y permitiendo controles de energía que con otros dispositivos es más difícil y caro de obtener. Por otra parte los dispositivos LED son ecológicos ya que no contienen mercurio, tienen una duración mayor, ahorran gran cantidad de energía, un punto significativo a tener en cuenta en las instalaciones y especialmente en las de tipo público, y no producen casi contaminación lumínica, otro aspecto importante en aplicaciones públicas y especialmente de tráfico. HISTORIA DE LOS LED7 El primer espectro visible práctico LED fue desarrollado en 1962, el desarrollo de los LED ha alcanzado un nivel tan alto, que ha sido escogido como la mejor alternativa al bulbo incandescente, a la luz de neón y al fluorescente en muchas áreas. Se predice que con el ya remoto desarrollo de LED las fuentes de iluminación mencionadas o convencionales actuales cederán el paso a los LED en el futuro próximo. El futuro del ser humano será más brillante ya que el empleo común de los LED supondrá ahorro en energía, costes y tiempo. Rasgos y ventajas de los LED Los rasgos inherentes de los LED lo definen para ser la mejor alternativa a fuentes de iluminación convencionales, y proporcionar una más amplia gama de uso. Pequeño tamaño

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Un LED puede ser sumamente pequeño y proporcionar un haz de luz de altas prestaciones lumínicas. Consumo de electricidad bajo8 Los LED tienen un consumo de electricidad muy bajo. Generalmente, un LED está diseñado para funcionar en la corriente 2-3.6V, 0.02-0.03A, esto significa que no necesita más de 0.1w para funcionar. Vida larga Con funcionamiento a una tensión nominal, la corriente y el ambiente adecuados los LED disfrutan de una larga vida aproximadamente 100,000 horas. Alta eficacia luminosa y baja emisión de calor Los LED puede convertir casi toda la energía usada en luz, y por lo tanto el rendimiento de los mimos se traduce en una muy alta eficacia luminosa y baja emisión de calor. Uno de los mejores LED en el mercado actual emite 321m/w, que es casi dos veces tan eficiente como una bombilla de filamento de tungsteno equivalente.

Protección de medio ambiente Los LED están fabricados con materiales no tóxicos a diferencia de las lámparas fluorescentes con el mercurio que contienen y que plantean un peligro de contaminación. Los LED pueden ser totalmente reciclados. Irrompible El dispositivo electroluminiscente de los LED esta completamente encajado en un recinto de resina epoxi, lo hace mucho más robusto que la lámpara de filamentos convencional y el tubo fluorescente; no hay ninguna parte móvil dentro del recinto de epoxi sólido, es más resistente a vibraciones o impactos. Esto hace que los LED sean altamente resistentes. Conexión9 8

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Para conectar LEDs de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectado al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además, la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no exceda los límites admisibles, lo que dañaría irreversiblemente al LED (Esto se puede hacer de forma sencilla con una resistencia R en serie con los LEDs). Unos circuitos sencillos que muestran cómo polarizar directamente LEDs son los siguientes:

La diferencia de potencial Vd varía de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada. En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial: Rojo = 1,8 V a 2,2 voltios. Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios. Amarillo = 2,1 V a 2,4 voltios. Verde = 2 V a 3,5 voltios. Azul = 3,5 V a 3,8 voltios. Blanco = 3,6 voltios. Luego mediante la ley de Ohm, puede calcularse la resistencia R adecuada para la

tensión de la fuente V fuente que utilicemos. El término I, en la fórmula, se refiere al valor de corriente para la intensidad luminosa 9

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que necesitamos. Lo común es de 10 mA para LEDs de baja luminosidad y 20 mA para LEDs de alta luminosidad; un valor superior puede inhabilitar el LED o reducir de manera considerable su tiempo de vida. Otros LEDs de una mayor capacidad de corriente conocidos como LEDs de potencia (1 W, 3 W, 5 W, etc.), pueden ser usados a 150 mA, 350 mA, 750 mA o incluso a 1000 mA dependiendo de las características opto-eléctricas dadas por el fabricante. Cabe recordar que también pueden conectarse varios en serie, sumándose las diferencias de potencial en cada uno. También se pueden hacer configuraciones en paralelo, aunque este tipo de configuraciones no son muy recomendadas para diseños de circuitos con LEDs eficientes. Símbolo del LED.

Ventajas de la Iluminación LED RGB Agrega impacto visual a exteriores e interiores de tiendas y edificios. Provee efectos de iluminación entretenidos para generar atracción del público. Genera show de iluminación de alta performance para convertir locales comerciales en íconos de la ciudad. Beneficios Si bien los beneficios estéticos dados por la posibilidad de millones de combinaciones de colores son muy atractivos, la iluminación LED maximiza otras ventajas de la tecnología LED logrando los Siguientes beneficios con respecto a la iluminación tradicional. - Vida ultra larga de 100 mil horas de uso o más de 10 años de uso ininterrumpido. - Bajo mantenimiento. - Elimina el costo de reemplazo de lámparas, filtros y gelatinas. - Reduce el costo de mantenimiento del producto. - Bajo consumo. - Puede iluminar espacios reducidos, estar cerca de desplayes y las personas. - Es un producto controlado digitalmente. - No hay pasos escalonados entre efectos.

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Beneficios de la Tecnología Led10 Sumamente resistente, sin que haya nada que pueda agrietarse, romperse o producir fugas. Prácticamente no necesita mantención. Diseñados para una fácil instalación. Adecuados para aplicaciones en interior y exteriores. Gama completa de colores y ángulos de iluminación para múltiples efectos. Bajo consumo de energía (hasta 80% de ahorro) Baja generación de calor (Iluminación fría). Más de 50.000 horas de vida útil. 100% ecológicas, sin mercurio. LEDs vs Lámparas de bajo consumo En realidad, las lámparas de ?bajo consumo? no han venido a descubrir el agujero del mate, porque básicamente son iguales a los viejos y espantosos tubos fluorescentes que se usan desde hace más de medio siglo. Ambos dispositivos de iluminación emplean un recubrimiento de óxido de mercurio en su pared interior, más un añadido de fósforo que se excita con la elevada corriente que corre entre sus electrodos y produce la luz. Los viejos balastos de los tubos funcionan a 50 o 60 Hz (o ciclos por segundo), por lo que la frecuencia de encendido y decaimiento del fósforo es de 50 Hz y eso produce algunos inconvenientes en talleres que usan tornos y otras máquinas rotativas y algunas veces han sido causa de accidentes menores o graves en los operarios. Se debe a que 50 Hz está muy cerca del tiempo de persistencia de la sensación en la retina (1/16 de segundo) y el tiempo de demora del fósforo para disminuir o au-mentar su luminancia agrava el problema.

Las nuevas lámparas de bajo consumo son fluorescentes que tienen una forma más compacta, tienen el balasto incluido dentro de su aún voluminoso zócalo, y las más baratas siguen con su frecuencia de 50-60 Hz de encendido apagado. Las más caras y modernas ?que no vienen de China, por supuesto- tienen balastos que trabajan en la frecuencia de los 2000 Hz, por lo que el problema de visión ?titilante? es totalmente eliminado.

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Pero poco se ha analizado el problema del mercurio y el fósforo, tanto en los viejos tubos como en las modernas ?malditas bombitas? de bajo consumo. El polvillo blanco que recubre su interior es óxido de mercurio y fósforo. Resulta sorprendente y paradójico que Greenpeace haya participado muy activamente en el pasado en campañas para la eliminación y reciclado de las pilas eléctricas, y todavía lo sigue haciendo (aunque las pilas de óxido de mercurio se dejaron de fabricar desde más o menos 1987 ?trate de comprar una pila de mercurio y cuénteme si la encuentra), pero no se haya percatado ni alertado acerca del peligro o los riesgos para la salud que surgen de los tubos fluorescentes que se rompen a diario en la Argentina y las lámparas de bajo consumo que patrocina en esta su nueva sospechosa campaña.

En Estados Unidos se usan las lámparas de bajo consumo desde hace años, aunque se están promocionando actual-mente la tecnología LED, que no contiene mercurio o fósforo, tienen menor consumo que las fluorescentes, mejor rendimiento, menor costo y mayor duración. Pero parece que ni el gobierno ni Greenpeace se han actualizado lo suficiente como para recomendar el uso de esta nueva e innovadora tecnología en lugar de una que tiene ya más de medio siglo de antigüedad. Pero es claro que no se le pueden pedir peras al olmo.

¿Cómo son los LEDs?

Hay dos maneras de fabrica una lámpara LED (Light emitting diode, o diodos emisores de luz). Uno de ellos mezcla múltiples longitudes de onda de diferentes LEDs para producir luz blanca, permitiendo al fabricante ajustar la luz blanca a una temperatura específica de color, en el caso de las hogareñas, a una temperatura de entre 3800 y 5000º Kelvin, mientras más alta la temperatura K, más azulada será la luz, y mientras más baja sea dará luz más cálida o rojiza).

El segundo método usa LEDs con un compuesto de Indio-Galio-Nitride (InGaN) con una capa de fósforo para crear luz blanca. Este es el método más usad para fabricar los ?LED blancos?.

Hay fábricas de LEDs, como la Philips holandesa, que fabrican lámparas que cubren un amplio espectro, entre los 2700 K y los 10.000 K, es decir, entre una luz bastante rojo33

amarillenta y una sumamente azulada. Recordemos que la luz solar de mediodía tiene una temperatura de entre 5.600 a 6000 K.

Los LEDs son artefactos electrónicos de estado sólido, y son ampliamente usados en todos los aparatos electrónicos, radios, grabadores, computadoras, y en multitud de objetos de uso diario, donde se ven esos puntitos luminosos indicando que un aparato está encendido.

Los LEDs convierten la energía eléctrica directamente a una luz de un solo color. Así hay LEDs rojos, verdes, azules, amarillos, etc. Porque emplean una tecnología de generación de ?luz fría?, los LEDs no gastan energía en forma de calor que no produce luz. En comparación, una bombita incandescente emite en la banda del infrarrojo (no visible) una gran porción de la energía que produce. Como resultado, tanto las incandescentes como las fluorescentes producen una gran cantidad de calor que es un desperdicio de energía. Además de producir luz fría, los LEDs:

Pueden ser alimentados a partir de baterías portátiles, pilas o aún un panel solar. Se pueden integrar a un sistema de control. Son de tamaño pequeño y resistente a los golpes. Tienen un muy rápido tiempo de encendido (60nano segundos versus 10 milisegundos para las incandescentes, y 1 segundo o más para las fluorescentes) Tienen una excelente rendición de color y presentan bajo a nulo peligro de shock eléctrico porque trabajan en el rango de 5 a 12 voltios, corriente continua. ¿Estudiaron el asunto antes de la campaña?

Visto lo anterior, queda claro que no. Lo que se pretende es ahorrar energía, no es verdad? Entonces hubiesen propuestos los LEDs y no las fluorescentes que ponen en peligro la salud de los acuíferos. Si el mercurio de una pila que no se fabrica más contamina 60.000 litros de agua, ¿cuánta agua contaminan los 5 mg de mercurio que tiene cada lámpara de bajo consumo? Dicen los diarios:

"Es necesario hacer conocer a la población que las lámparas de bajo consumo contienen una carga de 5 miligramos de mercurio y también fósforo y que ambos agentes son

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contaminantes y con efectos nocivos para la salud", expresó la ingeniera Graciela Gerola, de la Agencia de Protección Ambiental de Buenos Aires.

En el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) descartaron que estos focos encierren algún peligro para la salud. En cambio, advirtieron, luego de analizar el funcionamiento de 544 lámparas de bajo consumo en el laboratorio de luminotecnia del Centro de Física y Me-trología que la mayoría "gastan casi lo mismo que las incandescentes, iluminan poco y duran menos", sostiene el informe. ¿Que hay de cierto en estos peligros? En Estados Unidos hay una directiva que exige que cuando una lámpara de bajo consumo se rompe en una casa, se debe avisar a la oficina de emergencias del municipio que enviará a una compañía de expertos en remoción y limpieza de los residuos. Mientras esa limpieza se realiza la casa debe ser evacuada. Luego, los expertos pasarán una factura por el científico y riesgoso trabajo de eliminar el mercurio del ambiente ?que no baja de los $1000 dólares.

Cada vez que ello sucede el ahorro logrado por el uso de las ?bajo consumo? se evapora y deja un agujero en la economía del hogar. ¿Alguien llama a la oficina de emergencias? Desde que la gente se ?avivó?, nadie. Por otro lado, nadie se han muerto por la rotura e una ?maldita bombita?, y los acuíferos siguen proveyendo de agua potable sin problemas. De modo que podemos dejar de lado, hasta nueva evidencia, el peligro del mercurio en las ?malditas bombitas?. El asunto del ahorro de energía Los diarios nos cuentan que: Para alcanzar el cambio gradual el Estado le compró cinco millones de lamparitas a Cuba. El objetivo es reemplazar en el largo plazo 20 millones de unidades. Pero aún queda mucho por hacer. "La eficiencia energética es la respuesta mas rápida a la demanda de energía en el actual contexto de escasez en el suministro y es el camino más eficaz para reducir las emisiones de CO2 (dióxido de carbono) a la atmósfera, y así mitigar las graves consecuencias del cambio climático. Las lámparas de bajo consumo ofrecen la misma iluminación consumiendo un 75 por ciento menos de energía", dijo Rosario Espina, coordinadora de la Campaña contra el Cambio Climático de Greenpeace. Ya se vio que las lámparas incandescentes producen mucho calor sin producir luz, y ello es un gasto inútil de energía, si lo que quiere es producir nada más que luz. Ya sea han 35

hecho estudios sobre la comparación entre las incandescentes y las fluorescentes de bajo consumo, y los resultados son contradictorios, aunque hay una ligera ventaja en lo económico para las fluorescentes. Veamos lo que dicen los expertos: Un cálculo al estilo "hágalo usted mismo", sobre la base de multiplicar el valor de estas lámparas más caras (20w) por el precio del kw/h (IVA e impuestos incluidos) y el tiempo de encendido (seis horas diarias, por ejemplo), indica que sólo a partir del tercer año de uso continuo podrían ahorrarse unos centavos. Más aún: si la lámpara de bajo consumo es de las más caras del mercado (unos $ 27) la amortización del costo podría alcanzarse a los siete años. Entre las múltiples razones que suelen esgrimirse para fundamentar el cambio, el ahorro energético aparece como el más convincente. Las normales consumen un 80% más de energía que las de bajo consumo y, sin eventualidades de por medio, duran hasta 6000 horas, contra las 900-1000 horas de una común. Pero, aunque parece, a primera vista que hay un ?ahorrito? de energía, ¿cuánta es la energía que se ahorraría? Según los datos de la Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas y Luminotécnicas (Cadieel), el consumo de energía en los hogares argentinos representa el 36% del total. Un 12% de esa cifra, según indicaron, corresponde a iluminación.

El 12% de del 36% usado en el país es igual al 4,32% de la energía usada para producir iluminación. El ahorro pretendido de las fluorescentes dicen que será de un 75%, en caso de que el 100% de las lamparitas sean cambia-das, el ahorro total de energía será del 3,24%. Otros hablan de un ahorro bastante menor:

"El cambio de lamparita no es la solución, porque si el ahorro de la primera etapa es del 1,2% (con las 5 millones de lámparas de bajo consumo que impulsa el Gobierno) y la economía crece al 8% anual, la mejora será absorbida en menos de 60 días", consideró Hugo Allegue, de la Asociación Argentina de Luminotecnia (AADL).

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Aire acondicinado11

Exterior de un sistema de aire acondicionado moderno (Unidad dividida o tipo "split"). El acondicionamiento de aire es el proceso más completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefacción o refrigeración), humedad, limpieza (renovación, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales. Si no se trata la humedad, sino solamente de la temperatura, podría llamarse climatización. Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autónomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el frío y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energía térmica (calor o frío) de un sistema centralizado. En este último caso, la producción de calor suele confiarse a calderas que funcionan con combustibles. La de frío a máquinas frigoríficas, que funcionan por compresión o por absorción y llevan el frío producido mediante sistemas de refrigeración. La expresión aire acondicionado suele referirse a la refrigeración, pero no es correcto, puesto que también debe referirse a la calefacción, siempre que se traten (acondicionen) todos o algunos de los parámetros del aire de la atmósfera. Lo que ocurre es que el más importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no ha tenido importancia en la calefacción, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se añade de modo natural por los procesos de respiración y transpiración

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de las personas. De ahí que cuando se inventaron máquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen también la humedad ambiente. Sistemas de refrigeración12 Los métodos de refrigeración que se utilizan generalmente son de compresión mecánica que consiste en la realización de un proceso cíclico de transferencia de calor interior de un edificio al exterior, mediante la evaporación se substancias denominadas refrigerantes como el freón, los que actualmente están siendo reemplazados por refrigerantes alternativos que no afectan el medio ambiente y la capa de ozono Esta substancia se encuentra en estado líquido a baja presión y temperatura, evaporándose en un serpentín denominado evaporador mediante la extracción de aire del interior del local más caliente. Luego, en estado de vapor se lo succiona y comprime mediante un compresor aumentando su presión y consecuentemente su temperatura, condensándose en un serpentín denominado condensador mediante la cesión de calor al aire exterior más frío. De esa manera, el refrigerante en estado líquido a alta presión y temperatura vuelve al evaporador mediante una válvula de expansión o tubo capilar en equipos individuales, que origina una brusca reducción de presión, provocando una cierta vaporización del líquido que reduce su temperatura, retornando a las condiciones iníciales del ciclo. Se puede emplear agua como medio de enfriamiento para provocar la condensación en vez del aire exterior, la que es enfriada mediante un torre de enfriamiento. El elemento básico es el compresor del tipo alternativo o a pistón que se utiliza en la mayoría de los casos. También se utilizan compresores rotativos para sistemas pequeños o tipo espiral llamado scroll. En grandes instalaciones se suelen emplear compresores axohelicoidales llamados a tornillo o del tipo centrífugo. En la actualidad se están desarrollando varios sistemas que mejoran el consumo de energía del aire acondicionado, son el aire acondicionado solar y el aire acondicionado vegetal. El aire acondicionado solar utiliza placas solares térmicas o eléctricas para proveer de energía a sistemas de aire acondicionado convencionales. El aire acondicionado vegetal utiliza la evapotranspiración producida por la vegetación de un jardín vertical para refrigerar una estancia.

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Clasificación de los equipamientos Los equipamientos de refrigeración se utilizan para enfriar y deshumidificar el aire que se requiere tratar o para enfriar el agua que se envía a unidades de tratamiento de aire que circula por la instalación, por ello, se pueden clasificar en dos grandes grupos: Expansión Directa. Expansión Indirecta (agua fría). Expansión Directa13 Artículo principal: Expansión directa Se caracterizan por que dentro del serpentín de los equipos, se expande el refrigerante enfriando el aire que circula en contacto directo con él. Se pueden emplear equipos compactos autoconenidos que son aquellos que reúnen en un solo mueble o carcasa todas las funciones requeridas para el funcionamiento del aire acondicionado, como los individuales de ventana o, en caso de mayores capacidades, los del tipo roof-top que permiten la distribución del aire mediante conductos. Los sistemas llamado separado o split system se diferencian de los autocontenidos por que están repartidos o divididos en dos muebles uno exterior y otro interior, con la idea de separar en el circuito de refrigeración: la zona de evaporación en el interior con la zona de condensación en el exterior. Ambas unidades van unidas por medio de tuberías de cobre para la conducción del gas refrigerante. Los sistemas multi split consisten en una unidad condensadora exterior, que se puede vincular con dos o más unidades interiores. Se han desarrollado equipamientos que permiten colocar gran cantidad de secciones evaporadoras con solo una unidad condensadora exterior mediante la regulación del flujo refrigerante, denominado VRV. Todas estas unidades son enfriadas por aire mediante un condensador y aire exterior circulando mediante un ventilador. También existen sistemas enfriados por agua que se diferencian de aquéllos, en que la condensación del refrigerante es producida por medio de agua circulada mediante cañerías y bomba, empleando una torre de enfriamiento. Expansión Indirecta Utilizan una unidad enfriadora de agua, la cual es distribuida a equipos de tratamiento de aire donde el serpentín trabaja con agua fría, denominados fan-coil; (ventiladorserpentín), que puede ser del tipo central constituido por un gabinete que distribuye el

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aire ambiente por medio de conductos o individuales verticales que se ubican sobre pared o bajo ventana u horizontales para colgar bajo el cielorraso. Funciones que deben cumplir los equipos de climatización 14 Las funciones que deben cumplir los equipos de aires acondicionados consisten en: En verano: enfriamiento y des humectación. En invierno: calentamiento y humectación. Comunes en invierno y verano: ventilación, filtrado y circulación. Estos procesos deben realizarse: Automáticamente. Sin ruidos molestos. Con el menor consumo energético. Ventilación La función de ventilación, consiste en la entrada de aire exterior, para renovar permanentemente el aire de recirculación del sistema en las proporciones necesarias a fin de lograr un adecuado nivel de pureza, dado que como el resultado del proceso respiratorio, se consume oxígeno y se exhala anhídrido carbónico, por lo que debe suministrarse siempre aire nuevo a los locales para evitar que se produzcan vaciamientos y olores. El aire nuevo del edificio o aire de ventilación penetra a través de una reja de toma de aire, en un recinto llamado pleno de mezcla, en él se mezcla el aire nuevo con el aire de retorno de los locales, regulándose a voluntad mediante persianas de accionamiento manualmente o eventualmente automáticas. Filtrado La función de filtrado se cumple en la batería de filtros. Consiste en tratar el aire mediante filtros adecuados a fin de quitarle polvo, impurezas y partículas en suspensión. El grado de filtrado necesario dependerá del tipo de instalación de acondicionamientos a efectuar. Para la limpieza del aire se emplea filtros que normalmente son del tipo mecánico, compuestos por substancias porosas que obligan al aire al pasar por ellas, a dejar las partículas de polvo que lleva en suspensión. En las instalaciones comunes de confort se usan filtros de poliuretano, lana de vidrio, microfibras sintética o de metálicos de alambre con tejido de distinta malla de acero o aluminio embebidos en aceite. En las

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instalaciones industriales o en casos particulares se suelen emplear filtros especiales que son muchos más eficientes. El filtro es el primer elemento a instalar en la circulación del aire porque no solo protege a los locales acondicionados sino también al mismo equipo de acondicionamiento. Enfriamiento y des humectación15 La función de refrigeración y des humectación, se realiza en verano en forma simultánea en la batería de refrigeración, dado que sino se realiza, el porcentaje de humedad relativa aumenta en forma considerable, provocando una sensación de molestia y pesadez. La humedad contenida en el aire que circula se elimina por condensación, porque se hace trabajar la batería a una temperatura inferior a la del punto de rocío En instalaciones industriales que se requiere gran posición puede aplicarse un sistema separado empleando para la des humectación agentes absorbentes como la silica-gel. Calentamiento El calentamiento del aire se efectúa en invierno en la batería de calefacción, por medio de una batería agua caliente o vapor vinculadas con cañerías a una planta de calderas o intercambiadores a gas o eléctricos. Para aplicaciones de confort en instalaciones de agua fría se suele emplear la misma batería que se usa para refrigerar para calfaccionar haciendo circular agua caliente por la misma, en la época de invierno. El sistema de expansión directa también se puede emplear la misma batería haciendo funcionar el sistema en el ciclo de bomba de calor. Humectación En invierno, si se calienta el aire sin entregarle humedad, la humedad relativa disminuye provocando resecamiento de las mucosas respiratorias, con las consiguientes molestias fisiológicas. La función de humectación, que se ejecuta en invierno en el humectador, debe colocarse después de la batería de calefacción dado que el aire más caliente tiene la propiedad de absorber más humedad. Existen aparatos que evaporan el agua contenida en una bandeja, por medio de una resistencia eléctrica del tipo blindado, la cual es controlada por medio de un humidistato de ambiente o de conducto. En los casos de grandes instalaciones, se recurre a baterías

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humidificadoras que incorporan al aire agua finamente pulverizada y, como cumplen además una función, suelen llamarse también lavadores de aire. Para instalaciones de confort, salvo casos de climas exteriores muy secos, la experiencia demuestra que no es necesario cumplir la función de humectación, teniendo en cuenta que las personas aportan una cierta cantidad de humedad en el ambiente. De hecho, los equipos estándar de confort, no vienen provistos de dispositivos de humectación incorporados. Circulación16 La función de circulación la realiza el ventilador dado que es necesario un cierto movimiento de aire en la zona de permanencia con el fin de evitar su estancamiento, sin que se produzca corrientes enérgicas que son perjudiciales. Se emplean ventiladores del tipo centrífugo, capaces de hacer circular los caudales de aires necesarios, venciendo las resistencias de frotamiento ocasionadas en el sistema con bajo nivel de ruidos. En los equipos destinados a pequeños locales como el acondicionador de ventana o el fan-coil individual, el aire se distribuye directamente mediante rejas de distribución y retornos incorporados en los mismos. Pero en equipos de cierta envergadura que abastece varios ambientes o recintos amplios debe canalizárselos por medio de conductos, generalmente construido en chapa de hierro galvanizado, convenientemente aislados, retornando mediante rejas y conductos a las unidades. En los ambientes, la inyección de aire se realiza por medio de rejas sobre paredes o difusores sobre los cielorrasos y el retorno se efectúa por rejas colocada en la parte inferior de los locales, con el objetivo de conseguir un adecuado movimiento de aire en la zona de vida del local en cuestión, que se encuentra en un plano ubicado a 1.50 m sobre el nivel del piso. Consumo energético El costo que actualmente representa la energía eléctrica es de vital importancia en una especialidad como el aire acondicionado que requiere un elevado consumo, por lo que su reducción representa una de las premisas básicas en los criterios de diseño. Para ello, existen numerosas tecnologías y medios de aplicación, que se centran fundamentalmente en el ajuste de las necesidades, la utilización de fuentes de energía no convencionales, el incremento de la eficiencia y la recuperación de la energía residual, independientemente de utilizar equipos de alto rendimiento.

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El apropiado uso del aislamiento térmico en el edificio, contribuye un elemento fundamental, dado que ellos implican equipos de aire acondicionado más pequeños con un consumo energético menor durante toda su vida útil del edificio. A su vez la aislación térmica reduce al mínimo las pérdidas de calor en los equipos, unidades de tratamiento de aire y la red de conductos y cañerías de la instalación. Por otra parte, es indispensable la adopción de soluciones arquitectónicas que tiendan a la reducción de consumo energético teniendo en cuenta el aprovechamiento de la radiación solar, protecciones y una adecuada especificación de aventajamientos para reducir infiltraciones. Es muy importante analizar la automatización de los circuitos de alumbrado y el empleo de lámparas de alto rendimiento, así también como reguladores que permitan el nivel de iluminación en función de las reales necesidades. En el transcurso de un año de funcionamiento del sistema de climatización existen períodos de tiempo en los cuales las características del ambiente exterior del edificio son favorables para la climatización mediante el aire exterior, mediante un sistema economizador denominado comúnmente free-cooling, especialmente en la época intermedia. Otro aspecto a considerar es el incremento de la eficiencia energética, mediante el fraccionamiento de la potencia de los equipos, con objeto de adaptar la producción de aire acondicionado a la demanda del calor del sistema, parcializando las unidades productoras a fin de conseguir en cada instante, el régimen de potencia más cercano al de máximo rendimiento. La utilización del ciclo bomba de calor para calefacción es recomendable en lugar de resistencias eléctricas y el empleo de gas natural para refrigeración con unidades enfriadoras de agua operando con el ciclo de absorción constituye una alternativa a considerar. Otras formas de ahorrar energía consiste en la recuperación de calor de condensación aprovechando que los equipos frigoríficos desprenden en su funcionamiento gran cantidad de calor que convenientemente recuperada puede ser empleada para otros servicios o zonas frías del edificio o también el almacenamiento de energía enfriando agua o produciendo hielo en las horas de la noche cuando la tarifa energética es más económica, el que está destinado a recortar los picos térmicos diarios, permitiendo reducir de esa manera, el tamaño de los equipos acondicionadores.

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Control Automático17 El automatismo se realiza básicamente mediante un termostato que comandan el funcionamiento de los equipos y un humidistato para el control de la humedad. Esto constituye uno de los aspectos primordiales, dado que si bien el diseño de la instalación se efectúa en función de las condiciones más desfavorables o críticas, el sistema debe efectuar correctamente adaptándose a todas las variables climáticas y de utilización que se requieren por lo que se debe contar con los controles automáticos adecuados, especialmente en el caso de necesidades reducidas o parciales. Adicionalmente a la optimización del consumo en cada una de las instalaciones en grandes edificios, es conveniente adoptar un sistema de gestión integral que posibilite la operación y regulación de toda la instalación del consumo energético, así como una disminución de los costos de mantenimiento. De esa manera, se obtiene el control directo de cada uno de los parámetros de la instalación, proporcionando en tiempo real la información de lo que está pasando en el edificio, pudiéndose tomar decisiones sobre elementos de ahorro energético, tales como selección de las condiciones interiores de confort, fijación de set-pint o parámetros de funcionamiento regulación de la iluminación, bombas de agua, etc. Acondicionamiento de aire En 1902 Willis Carrier sentó las bases de la maquinaria de refrigeración moderna y al intentar aplicarla a los espacios habitados, se encontró con el problema del aumento de la humedad relativa del aire enfriado, y al estudiar cómo evitarlo, desarrolló el concepto de climatización de verano. Por aquella época un impresor neoyorquino tenía serias dificultades durante el proceso de impresión, que impedían el comportamiento normal del papel, obteniendo una calidad muy pobre debido a las variaciones de temperatura, calor y humedad. Carrier se puso a investigar con tenacidad para resolver el problema: diseñó una máquina específica que controlaba la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a la primera unidad de refrigeración de la historia. Durante aquellos años, el objetivo principal de Carrier era mejorar el desarrollo del proceso industrial con máquinas que permitieran el control de la temperatura y la humedad. Los primeros en usar el sistema de aire acondicionado Carrier fueron las industrias textiles del sur de Estados Unidos. Un claro ejemplo, fue la fábrica de

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algodón Chronicle en Belmont. Esta fábrica tenía un gran problema. Debido a la ausencia de humedad, se creaba un exceso de electricidad estática haciendo que las fibras de algodón se convirtiesen en pelusa. Gracias a Carrier, el nivel de humedad se estabilizó y la pelusilla quedó eliminada. Debido a la calidad de sus productos, un gran número de industrias, tanto nacionales como internacionales, se decantaron por la marca Carrier. La primera venta que se realizó al extranjero fue a la industria de la seda de Yokohama en Japón en 1907. En 1915, empujados por el éxito, Carrier y seis amigos reunieron 32.600 dólares y fundaron “La Compañía de Ingeniería Carrier”, cuyo gran objetivo era garantizar al cliente el control de la temperatura y humedad a través de la innovación tecnológica y el servicio al cliente. En 1922 Carrier lleva a cabo uno de los logros de mayor impacto en la historia de la industria: “la enfriadora centrífuga”. Este nuevo sistema de refrigeración se estrenó en 1924 en los grandes almacenes Hudson de Detroit, en los cuales se instalaron tres enfriadoras centrífugas para enfriar el sótano y posteriormente el resto de la tienda. Tal fue el éxito, que inmediatamente se instalaron este tipo de máquinas en hospitales, oficinas, aeropuertos, fábricas, hoteles y grandes almacenes. La prueba de fuego llegó en 1925, cuando a la compañía Carrier se le encarga la climatización de un cine de Nueva York. Se realiza una gran campaña de publicidad que llega rápidamente a los ciudadanos formándose largas colas en la puerta del cine. La película que se proyectó aquella noche fue rápidamente olvidada, pero no lo fue la aparición del aire acondicionado. En 1930, alrededor de 300 cines tenían instalado ya el sistema de aire acondicionado. A finales de 1920 propietarios de pequeñas empresas quisieron competir con las grandes distribuidoras, por lo que Carrier empezó a desarrollar máquinas pequeñas. En 1928 se fabricó un equipo de climatización doméstico que enfriaba, calentaba, limpiaba y hacía circular el aire y cuya principal aplicación era la doméstica, pero la Gran Depresión en los Estados Unidos puso punto final al aire acondicionado en los hogares. Hasta después de la Segunda Guerra Mundial las ventas de equipos domésticos no empezaron a tener importancia en empresas y hogares Cálculos para comprar un climatizador18 Para conocer la capacidad del aire acondicionado que se debe comprar para determinado lugar se deben tener en cuenta varios factores, ellos son:

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a) Número de personas que habitarán el recinto. b) Potencia de los aparatos que se encuentran en el lugar que disipen calor (computadores, televisores, electrodomésticos en general). Toda la potencia se liberará como calor. c) Ventilación (posibles fugas de aire que puedan haber como ventanas, puertas, etc.) d) Área del lugar en metros cúbicos (m³) Largo X Ancho X Alto.

Para realizar el cálculo de capacidad se debe tener en cuenta lo siguiente:

1kW = 860 kcal/h 12.000 BTU/h = 1 TON. DE REFRIGERACION 1 kcal = 3,967 BTU 1 BTU = 0,252 kcal 1kcal/h = 3,967 BTU/h 1HP = 642 kcal/h

CÁLCULO DE CAPACIDAD C = 230 x V + (#PyE x 476)

DONDE:

a) 230 = Factor calculado para América Latina "Temp máxima de 40 °C" (dado en BTU/hm³) b) V = Volumen del ÁREA donde se instalará el equipo, Largo x Alto x Ancho en metros cúbicos m³ c) #PyE = # de personas + Electrodomésticos instalados en el área. d) 476 = Factores de ganancia y pérdida aportados por cada persona y/o electrodoméstico (en BTU/h)

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Partes del aire acondicionado.19

Partes de un sistema de aire acondicionado automotor La mayoría de los vehículos existentes poseen tres diferentes tipos de sistemas de aire acondicionado, pero la concepción y el diseño de estos tipos muy similares. Los componentes más comunes de estos sistemas son: 2.1. Compresor Comúnmente denominado el corazón del sistema, como su nombre lo indica, comprime el gas refrigerante tomando para ello potencia del motor mediante una transmisión de corre. Los sistemas de aire acondicionado están divididos en dos lados, el lado de alta presión y el lado de baja presión; también denominados descarga y succión respectivamente. La entrada del compresor toma el gas refrigerante de la salida del evaporador, y en algunos casos lo hace del acumulador, para comprimirlo y enviarlo al condensador, donde ocurre la transferencia del calor absorbido de dentro del vehículo. 2.2. Condensador Aquí es donde ocurre la disipación del calor. El condensador tiene gran parecido con el radiador debido a que ambos cumplen la misma función. El condensador está diseñado para disipar calor, y normalmente está localizado frente al radiador, pero a veces, debido al diseño aerodinámico de la carrocería del vehículo, se coloca en otro lugar. El condensador debe tener un buen flujo de aire siempre que el sistema esté en funcionamiento. Dentro del condensador, el gas refrigerante proveniente del compresor, 19

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que se encuentra caliente, es enfriado; durante el enfriamiento, el gas se condensa para convertirse en líquido a alta presión. 2.3. Evaporador El evaporador está localizado dentro del vehículo, y sirve para absorber tanto el calor como el exceso de humedad dentro del mismo. En el evaporador el aire caliente pasa a través de las aletas de aluminio unidas a los tubos; y el exceso de humedad se condensa en las mismas, y el sucio y polvo que lleva el aire se adhiere a su vez a la superficie mojada de las aletas, luego el agua es drenada hacia el exterior. La temperatura ideal del evaporador es 0 ºC (32 ºF). El refrigerante entra por el fondo del evaporador como liquido a baja presión. El aire caliente que pasa a través de las aletas del evaporador hacen que el refrigerante dentro de los tubos se evapore (el refrigerante tiene un punto de ebullición muy bajo). En el proceso de evaporización el refrigerante absorbe grandes cantidades de calor, el cual es llevado por el refrigerante fuera del interior del vehículo. Existen otros componentes de los sistemas de aire acondicionado que trabajan en conjunto con el evaporador, puesto que deben existir controles para mantener la presión baja, y la temperatura, puesto que si ésta disminuye por debajo del valor mencionado anteriormente, el agua producto de la condensación del exceso de humedad no solo se condensará, sino que se congelará alrededor de los tubos del evaporador, y esto disminuye la eficiencia de la transferencia de calor en el mismo. 2.4. Dispositivos reguladores de presión La temperatura del evaporador puede ser controlada mediante la regulación del flujo y la presión del refrigerante dentro del mismo. Existen muchos dispositivos creados para tal fin, a continuación se presentarán los que se encuentran más comúnmente: Tubo orificio: Es probablemente el dispositivo más usado para regular la presión, y es el que más se utiliza en los vehículos de la Ford y la GM. Está localizado en el interior del tubo de entrada del evaporador, o en la línea de líquido, en algún lugar entre el condensador y la entrada del evaporador. Para conocer la ubicación exacta de este dispositivo, basta con tocar la línea de líquido y ubicar el punto donde la temperatura pasa de caliente a frío. Válvula de expansión térmica: Otro regulador de presión muy común es la válvula de expansión térmica, o TXV. Éste tipo de válvula mide tanto la temperatura como la presión, y es muy eficiente regulando el flujo de refrigerante que entra al evaporador. Existen diversos tipos de TXV; pero, a pesar de ser muy eficientes, tienen ciertas 48

desventajas con respecto al sistema de tubo orificio, pues al igual que el tubo orificio se pueden obstruir con las impurezas del refrigerante, pero además poseen pequeñas partes móviles que se pueden atascar y tener un mal funcionamiento debido a la corrosión. 2.5. Depósito – secador El depósito – secador se utiliza en el lado de alta presión de los sistemas que utilizan una válvula de expansión térmica. Éste tipo de válvula requiere de líquido refrigerante, y para tener la seguridad de que sólo eso entrará a dicha válvula, se utiliza el depósito – secador, el cual separa el gas y el líquido, además de eliminar la humedad y filtrar las impurezas. Normalmente el depósito – secador tiene un vidrio de nivel, en la parte superior, el cual se utiliza para recargar el sistema; en condiciones normales, las burbujas de vapor no deben ser visibles por el vidrio de nivel. 2.6. Acumulador Los acumuladores normalmente son utilizados en sistemas que utilizan tubo orificio, y están conectados a la salida del evaporador, en donde almacena el exceso de líquido que no se evaporo, debido a que si este líquido pasa al compresor éste se puede dañar; aunque ésta es su función principal, el acumulador también sirve para eliminar la humedad y las impurezas. Refrigerante20

Lata de refrigerante R-134a.

20

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Un refrigerante es un producto químico líquido o gas, fácilmente licuable, que se utiliza para servir de medio transmisor de calor entre otros dos en una máquina térmica, y concretamente en aparatos de refrigeración. Los principales usos son los refrigeradores y los acondicionadores de aire. El principio de funcionamiento de algunos sistemas de refrigeración se basa en un ciclo de refrigeración por compresión, que tiene algunas similitudes con el ciclo de Carnot y utiliza refrigerantes como fluido de trabajo. Características de los refrigerantes21 Punto de congelación. Debe de ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema, para evitar congelaciones en el evaporador. Calor latente de evaporación. Debe de ser lo más alto posible para que una pequeña cantidad de líquido absorba una gran cantidad de calor. Volumen específico.- El volumen específico debe de ser lo más bajo posible para evitar grandes tamaños en las líneas de aspiración y compresión Densidad. Deben de ser elevadas para usar líneas de líquidos pequeñas. La temperatura de condensación, a la presión máxima de trabajo debe ser la menor posible. La temperatura de ebullición, relativamente baja a presiones cercanas a la atmosférica. Punto crítico lo más elevado posible. No deben ser líquidos inflamables, corrosivos ni tóxicos. Dado que deben interaccionar con el lubricante del compresor, deben ser miscibles en fase líquida y no nociva con el aceite. Los refrigerantes, se aprovechan en muchos sistemas para refrigerar también el motor del compresor, normalmente un motor eléctrico, por lo que deben ser buenos dieléctricos, es decir, tener una baja conductividad eléctrica. Tipos22 Por su composición química Los inorgánicos, como el agua o el NH3: Amoníaco Los de origen orgánico(hidrocarburos y derivados):

21 22

o

Los CFC's, Clorofluorocarbonos, perjudiciales para la capa de ozono

o

Los HCFC's.Hidrocloroflurocarbonados

http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerante http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerante

50

o

Los HFC's.

o

Los HC: Hidrocarburos (alcanos y alquenos)

o

Las mezclas, isotrópicas o no isotrópicas.

Por su grado de seguridad23 GRUPO 1: no son combustibles ni tóxicos. GRUPO 2: tóxicos, corrosivos o explosivos a concentraciones mayores de 3,5% en volumen mezclados con el aire. GRUPO 3: tóxicos, corrosivos o explosivos a concentraciones menores o iguales a 3,5% en volumen. Por sus presiones de trabajo Baja: Media: Alta: Por su función Primario: si es el agente trasmisor en el sistema frigorífico, y por lo tanto realiza un intercambio térmico principalmente en forma de calor latente. Secundario: realiza un papel de intercambio térmico intermedio entre el refrigerante primario y el medio exterior. Realiza el intercambio principalmente en forma de calor sensible. - Pueden ser perjudiciales para la capa de ozono: Índice ODP y ayudar al efecto invernadero: Índice GWP Refrigerantes comúnmente usados El agua. El amoníaco. El Glicol R11. R12. R22. R23. R32. R123. R124.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerante

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R134a. R502. R407C. R410A. R507. R517. Termostato24 El termostato, inventado por el francés Andrew Ure en 1830, básicamente, es un elemento que permite controlar y por ende, manejar los grados de temperatura requeridos para determinada tarea, o bien para un determinado ambiente o sistema.

También con un termostato se puede proceder a la apertura o cierre de un circuito eléctrico según el nivel de temperatura en que se gradúe. El termostato permite entonces la correcta y requerida regulación de un nivel de temperatura. El termostato es un elemento de medición utilizado en fines diversos, tanto para electrodomésticos, en calefactores y refrigeradores, como en experimentos genéticos. El uso de termostatos se da desde el nivel hogareño hasta el industrial, científico y comercial. Por ejemplo, el termostato del motor de un automóvil es fundamental porque controla que el resto de las piezas funcionen a una temperatura que permite a los componentes un rendimiento asegurado. Es justamente del termostato de quien depende que el refrigerante consiga la temperatura exacta que necesita el motor para su buen funcionamiento, pues si el motor no trabaja en la temperatura requerida se puede producir un choque térmico entre el frío del refrigerante y el calor generado por la combustión y asumido por las camisas de los cilindros. Sin un termostato que funcione correctamente, las camisas con el calor pueden endurecerse o cristalizarse lo que irá en detrimento de su vida útil. Es altamente dañoso para el normal funcionamiento del motor que el termostato no registre estos cambios de temperatura pues esa situación puede afectar el sellado de los anillos, por lo que es vital que el termostato verifique esa temperatura específicamente. El termostato en el 24

http://www.honeywell.com/sites/portal?smap=honeywell_es&page=Sicur&theme=T8

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automóvil está ubicado en la parte del motor donde conecta la manguera superior que viene del radiador, a veces puede venir instalado en la manguera directamente, y desde allí, como dijimos regula el tráfico de fluidos que corre por el motor. En lo particular, con los usos de los termostatos tenemos que pueden ser utilizados como protección térmica. Son detectores térmicos de tipo bimetálicos que poseen contactos de plata, están cerrados en lo general, y se abren cuando se registra un aumento de temperatura. Si la temperatura baja, el detector vuelve a su forma original y los contactos se cierran. Es el caso puntual de los termostatos utilizados como sistema de alarma y desconexión de motores eléctricos trifásicos. Otro de los tipos de termostatos utilizados es el que se instala en las cámaras conservadoras. Sin duda, que en este caso, el buen funcionamiento del termostato permite conservar los alimentos destinados a la cámara sin romper la cadena de frío, lo que implica una responsabilidad y garantía por parte de los fabricantes con el consabido desarrollo de un mercado específico a los efectos de proveerlos a restaurantes, laboratorios, morgues, frigoríficos, vinotecas. Por supuesto que el registro de las temperaturas recibe el correspondiente control bajo estrictas normas IRAM. Termostato

Termostato bimetálico de seguridad con reinicio manual. Un termostato es el componente de un sistema de control simple que abre o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura. Su versión más simple consiste en una lámina bimetálica como la que utilizan los equipos de aire acondicionado para apagar o encender el compresor. 53

Otro ejemplo lo podemos encontrar en los motores de combustión interna, donde controlan el flujo del líquido refrigerante que regresa al radiador dependiendo de la temperatura del motor. Electrónicos25 Los termostatos electrónicos cada vez son más habituales debido a sus ventajas. Pueden estar libres de partes móviles y contactos que sufren deterioro. Se puede configurar tanto una temperatura como un umbral o un tiempo mínimo entre activaciones. Se pueden integrar fácilmente en un sistema con más funciones como programador horario con otros sucesos. Con un controlador PID puede hacer una gestión más inteligente. Un termostato electrónico puede mejorar las aplicaciones en que se usan los termostatos mecánicos. En un frigorífico puede evitar que se encienda si hay una subida breve de temperatura, por ejemplo, al abrir la nevera y ventilarse el aire interior. En el sistema de refrigeración de un vehículo se puede utilizar un bomba eléctrica comandada electrónicamente de modo que no encienda en el periodo de calentamiento (evitando gastar energía inútilmente) y variando su velocidad según la demanda de potencia. Un sistema mecánico tal vez no podría eliminar bien el calor acumulado a pocas RPM y en altas podría requerir excesiva potencia para la necesidad de refrigeración. En una casa un termostato se puede complementar con una programación según la hora, el día de la semana, otros eventos o según la eficiencia.

El elemento que permite medir la temperatura puedes un sistema infrarrojo u otro, pero el más habitual suele ser un termistor que se puede fabricar de diferentes formas. Termostatos programables26

25 26

http://www.honeywell.com/sites/portal?smap=honeywell_es&page=Sicur&theme=T8 http://www.honeywell.com/sites/portal?smap=honeywell_es&page=Sicur&theme=T8

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Consejo para utilizar la calefacción en el invierno Usando un termóstato programable, usted puede bajar automáticamente su calefacción en la noche o cuando usted no esté en casa.

Consejos para utilizar el aire acondicionado en el verano En el verano, usted puede ahorrar dinero al subir automáticamente su aire acondicionado en la noche o cuando esté en el trabajo. Usted puede ahorrar hasta 10% al año en sus cuentas de calefacción y aire acondicionado solo con bajar entre un 10% y un 15% el termostato durante 8 horas. Usted puede hacer esto sin mucho esfuerzo y en forma automática, al instalar un control automático o un termostato programable. Con un termostato programable, usted puede ajustar las horas en que quiere que se encienda la calefacción o el aire acondicionado, según un horario preestablecido. De esta manera, el sistema no funciona a toda capacidad cuando usted está dormido o cuando la casa o parte de ella no está ocupada. Los termostatos programables pueden almacenar y repetir instrucciones múltiples (ajusta la temperatura seis o más veces al día) que usted puede cancelar sin que se afecte el resto de la programación diaria o semanal. Sensores de presensia27 Los sensores de presencia tienen como finalidad determinar la presencia de un objeto en un intervalo de distancia especificado. Este tipo de sensores se pueden utilizar en relación con la forma de agarrar o evitar un objeto. Se suelen basar en el cambio provocado en alguna característica del sensor debido a la proximidad del objeto. A continuación pasamos a describir algunos de los tipos más importantes de sensores de presencia.

27

http://www.bticino.com.mx/catalogo_electronico/docs/LL07FMX_25_25.pdf

55

Sensores Inductivos Este tipo de sensores se basan en el cambio de inductancia que provoca un objeto metálico en un campo magnético. Los sensores de este tipo constan básicamente de una bobina y de un imán. Cuando un objeto ferro magnético penetra o abandona el campo del imán el cambio que se produce en dicho campo induce una corriente en la bobina; el funcionamiento es sencillo: si se detecta una corriente en la bobina, algún objeto ferro magnético a entrado en el campo del imán. Como podemos deducir rápidamente, el gran inconveniente de este tipo de sensores es la limitación a objetos ferro magnético, aunque en aplicaciones industriales son bastante habituales. Sensores de efecto Hall El efecto Hall relaciona la tensión entre dos puntos de un material conductor o semiconductor con un campo magnético atreves del material. Este tipo de sensores suelen constar de ese elemento conductor o semiconductor y de un imán. Cuando un objeto (ferro magnético) se aproxima al sensor, el campo provocado por el imán en el elemento se debilita. Así se puede determinar la proximidad de un objeto aunque, como en el caso anterior, sólo si es ferro magnético. Sensores Capacitivos Como su nombre indica, están basados en la detección de un cambio en la capacidad del sensor provocado por una superficie próxima a éste. Constan de dos elementos principales; por un lado está el elemento cuya capacidad se altera (que suele ser un condensador formado por electrodos) y por otra parte el dispositivo que detecta el cambio de capacidad (un circuito electrónico conectado al condensador). Este tipo de sensores tienen la ventaja de que detectan la proximidad de objetos de cualquier naturaleza; sin embargo, hay que destacar que la sensibilidad disminuye bastante cuando la distancia es superior a algunos milímetros. Además, es muy dependiente del tipo de material. Por ejemplo, a una distancia de 5 mm, la medida del cambio de capacidad es el doble más precisa si el elemento que se aproxima es Hierro que si es PVC. Sensores Ultrasónicos El funcionamiento de estos sensores es bastante simple. Su elemento principal es un transductor electroacústica. Este elemento, en primer lugar, emite unas ondas ultrasónicas; a continuación pasa a modo de espera, en el que, durante un cierto tiempo, espera la vuelta de las ondas reflejadas en algún objeto. Si las ondas llegan, quiere decir que hay algún objeto en las proximidades. Dependiendo del tiempo 56

de conmutación del transductor (el tiempo que está esperando) se detectará un grado de proximidad u otro. Este tipo de sensores son más independientes del tipo de material que los anteriores y permiten detección de proximidad a mayores distancias. Sensores Ópticos Este tipo de sensores son muy parecidos a los anteriores. En estos, las señales que se transmiten y detectan son luminosas. En los sensores ópticos el emisor y el receptor suelen ser elementos separados. El primero suele ser un diodo emisor de luz (LED) y el receptor un fotodiodo.

Sensores Tecnología Ultrasónica.28

Los detectores ultrasónicos Watt Stopper de

BTicino son sensores de movimiento Volumétricos que utilizan el principio Doppler. Los sensores emiten ondas de sonido ultrasónico hacia el área a controlar, las cuales rebotan en los objetos presentes y regresan al receptor del detector. El movimiento de una persona en el área provoca que las ondas de sonido regresen con una frecuencia diferente a la cual fue emitida, lo cual es interpretado como detección de presencia. Dado que la cobertura ultrasónica puede “ver” a través de puertas y divisiones, es necesario darle una ubicación adecuada al sensor para evitar así, posibles detecciones fuera de la zona deseada. W-1000A Detector ultrasónico de techo 360° 6x12 mtr

28

http://www.bticino.com.mx/productos.asp?lonidcategoria=41#2

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CAPÍTULO 5 DESARROLLO DEL PROYECTO

El ahorro de energía, es muy importante y el proyecto que se desarrolla es una forma de tener un ahorro en la planta. MABE T y P es una empresa la cual está enfocada en la mejora de los productos del hogar, por esa razón que se realizo un proyecto de ampliación de la área de ING. de refrigeradores y se instalaron lámparas de tipo curbalum de 32 watts maraca oswran. Y la finalidad del proyecto es generar un ahorro en el alumbrado y los aires acondicionados. Para el alumbrado se izo un análisis de costos de kwh por lámpara a comparación con otra marca que es la Philips y probar la nueva tecnología leds. Este análisis se realizó mediante mediciones y pruebas de consumo de los tipos de lámparas que se proponen. También se instalaron sensores de presencia en toda la ampliación. En aire acondicionado se instalaron termostatos para controlar el encendido de los equipos con los que se cuenta en la planta.

Los principales tipos de lámparas con los que cuenta la empresa son:

OSRAM 32W= 0.42 A KWH= 0.05 WATTS= 50 Hz = 60 PRESIO: PHILLIPS 32W ALTO 0.49 A KWH= 0.10 WATTS= 58 Hz= 60 PRECIO: SILVANIA 32W TIPOS DE BALASTROS ELECTRONICOS DE 2 BOBINAS

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

Según los fabricantes OSRAM, PHILIPS sus lámparas tienen un promedio de vida útil de 4000 hrs. Para ambos tamaños de tubos ya sea de 32w o 75w la cual se va reduciendo entre mas se prenda y se apague la lámpara fluorescente. Es recomendable que cuando los extremos de las lámparas fluorescentes empiecen a flamearse y tomen un color oscuro remplazarlas por otras nuevas ya que eso afecta el rendimiento y consumo del balastro y también puede llegar a afectar su vida útil del mismo. Es recomendable que cada 6 meses se le haga una inspección de rutina para saber si se calienta demasiado el balastro vibra o zumba, ya que estos pueden ser defectos de fábrica o de desgaste del mismo balastro y esto llega a afectar la eficacia del mismo. Mabe es un centro de tecnología y Proyectos que opera 16 horas. De esta el área de ingeniería de refrigeradores opera aproximadamente 11 horas. Para poder realizar el proyecto se realizo un ley aupt de las oficinas de la nueva área. Figura 2.

60

Distribución de lámparas y sensores de presencia en el área de Ing. De refrigeradores. Circuito de 9 lámparas

Circuito de 9 lámparas

Circuito con 8 lámparas

Circuito con 8 lámparas

Circuito con 8 lámparas

Circuito con 8 lámparas

Tablero de apagadore s.

6 lámpara s 1 lámpara

Circuito con 6 lámparas

2 lámpara s

4 lámpara s 4 lámpara s

4 lámpara s

Figura 2

4 lámpara s

4 lámpara s

4 lámpara s

61

Sensores de presencia modelo w 1000 A. Las lámparas son gabinete de 60 * 60 cm, empotrada de 32 w curbalum con un total de 89. Ver figura 2

Análisis de facturación eléctrica Usuario de Comisión Federal de Electricidad Tarifa OM Nº de Cuenta: 01077931009497 0911120002764761 Demanda contratada: 822 KW. Consumo promedio: 269,120.833 KWH. Facturación promedio: $345,551.15 Costo promedio de la energía:

$1. 284 el KWH.

Costo de la energía último recibo: $1. 287 el KWH. ESTUDIO DEL EQUIPO DE ALUMBRADO ACTUAL Los equipos instalados son básicamente luminaria empotrada con lámparas fluorescentes de 32 watts marca OSRAM OCTRON, con balastros conectados a 127 V. Estos se encuentran instalados a una altura de 2.5 m. La ubicación de de las lámparas es colocada de forma tal que se pueda obtener los luxes requeridos para las oficinas que se encuentran en el área de ampliación de refrigeradores.

La protección de las lámparas son campanas de acrílico de 60cm X 60cm con balastros osram modelo T8/UNV ISN-SC y lámparas osram a 4100 K (BLANCO FRESCO) modelo: FBO32/841/6/ECO.

MEDICIONES: Los datos que a continuación se presentan se sacaron en base a las mediciones que se realizaron durante el proyecto. Para sacar los datos de consumo de las lámparas y los lúmenes que emiten, se uso equipo de medición todo, esto basado en la NOM 025 de La STPS, que nos dice que el alumbrado en una oficina como las que hay en MABE T y P son de 300 lúmenes del escritorio ala lámpara.

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SITUACIÓN ACTUAL: AMPLIACIÓN DE REFRIGERADORES

UBICACI CAN ON

T.

TIPO DE

ESTI

LAMPS.

WATTS

K

HOR

KW

LO

X

POR

W

AS

H/

LUMINA

LUMINA

RIO

RIO

MES

MES

LUMINARIO OFICINA S

FLUORECE 56

SALA DE JUNTAS

TU

2X32

50

2.8 242

6

TU

2X32

50

0.3 242

72.6

FLUORECE 6

CAFETE RIA

NTE

677.

NTE FLUORECE

1

NTE

0.0 TU

2X32

50

5

242

12.1

TU

2X32

50

0.1 242

24.2

NTE

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

FLUORECE

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

FLUORECE TI

2

SALA DE JUNTAS

NTE FLUORECE

4

OFICINA 4

63

NTE FLUORECE OFICINA 4

NTE

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

TU

2X32

50

0.2 242

48.4

TOTALE

4.4

1076

S

5

.9

FLUORECE OFICINA 4

NTE FLUORECE

OFICINA 4

NTE FLUORECE

OFICINA 4

NTE

Carga por alumbrado en la área = 4.45 KW Consumo anual por alumbrado: 1076.9 X 12 = 12,922.8 KWH 12,922.8 KWH X 1.287(costo promedio de la energía) = $16,361.6436 anuales

ESTUDIO DEL EQUIPO DE ALUMBRADO

Los equipos instalados son básicamente luminaria empotrada con lámparas fluorescentes de 32 watts marca Philips Alto, con balastros conectados a 127V. Estos equipos se encuentran instalados a una altura de 2.5 m. La ubicación de estos equipos es colocada de forma tal que se pueda obtener los luxes requeridos para las oficinas que se tienen en la área de ampliación de refrigeradores. Los luminarios instalados son: campanas de acrílico de 60cm X 60cm con balastros ISB modelo EIO-239-SC y lámparas Philips 4100 K (BLANCO FRESCO) modelo: FB32T8/TL841/6

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AMPLIACIÓN DE REFRIGERADORES ANALISIS DE PHILIS

UBICACI CAN ON

T.

OFICINA S

56

WATTS

LO

X

POR

LUMINARI

LUMINA LUMINA

O

RIO

NTE

6

NTE

NTE

TU

2X32

58

2

SALA DE JUNTAS

NTE

TU

2X32

58

NTE

TU

2X32

58

NTE

TU

2X32

58

NTE

TU

2X32

58

NTE

TU

2X32

58

NTE

TU

2X32

58

NTE

242

84.216

58

242

14.036

16

242

28.072

32

242

56.144

32

242

56.144

32

242

56.144

242

56.144

242

56.144

242

56.144

0.2 TU

2X32

58

32 0.2

TU

2X32

58

FLUORECE OFICINA 4

48

0.2

FLUORECE OFICINA 4

6

0.2

FLUORECE OFICINA 4

242

0.2

FLUORECE OFICINA 4

786.01

0.1

FLUORECE OFICINA 4

48

MES

0.0

FLUORECE 4

MES

KWH/

0.3

FLUORECE TI

KW AS

3.2

FLUORECE 1

HOR

RIO

FLUORECE

CAFETE RIA

LAMPS.

FLUORECE

SALA DE JUNTAS

TIPO DE

ESTI

32 0.2

TU

2X32

58

32

TOTALE

5.1

1249.2

S

62

04

Carga por alumbrado en la bodega = 5.162 KW Consumo anual por alumbrado: 1249.204 X 12 = 14990.448 KWH 14990.448 KWH X 1.287(costo promedio de la energía) = $19,292.7066 anuales 65

ESTUDIO PARA LÁMPARAS FLUORESCENTES CON LEDS MODELO

FLL-

T8-SMD-S 600/10W

tipo estándar.

Características LámparaLEDtipoFluorescenteT8, 100LEDSSMD.Voltajede85~265VAC.Consumo10W.Ángulodevisibilidadde120°.Disp onibleenblancofríoyblancocálido.600mmdelargo,

25mmӨ.1600Lm.Aplicaciones

en

oficinas, bodegas, comercios,et. Tiempo de vida útil 50000 horas esto a condiciones normales de trabajo. Precio de la lámpara 70 dólares. Estudio de consumo de la lámpara. watts por lámpara

kwh total por todas las horas kwh costo kw lámparas mensual lámparas anual de kw total 10 0,02 1,78 242 89 5169,12 1,287 6652,65744

Kw por todas las lámparas= 1.78. Consumo anual por todo el alumbrado= 1.78*242*12= 5169.12 kwh. Costo promedio anual de la energía= 5169.12*1.287= $ 6652.65744. Luminaria LED tipo fluorescente de 1200mm de largo T8, 200 Led‟s SMD-HO, 1600Lm, 18W de consumo, 86-265VAC, ángulo de iluminación de 120◦, contenedor de diodos de aluminio y cubierta de PC, sin balastro, libre de mantenimiento, más de 50,000 horas de vida útil. Precio unitario en 100 piezas: $65.00 dólares americanos más IVA más gastos de envío (fuera del área metropolitana de la Cd. de Querétaro, Qro.) Precio unitario en 200 piezas: $59.00 dólares americanos más IVA más gastos de envío (fuera del área metropolitana de la Cd. de Querétaro, Qro.) Instalación de sensores de presencia. Los sensores que se compraron para la ampliación de refrigeradores, son Detectores ultrasónicos de movimiento. Los detectores ultrasónicos de movimiento Watt Stopper de BTicino presentan una nueva tecnología en cuanto a detección de presencia ya que funcionan mediante la transmisión de una onda sonora de 25kHz generada por un cristal de cuarzo.

66

Un transmisor emite la onda en forma omnidireccional (360°) al área controlada, para después rebotar y regresar al sensor. El movimiento en el área produce que dicha onda sonora regrese a una frecuencia más alta o más baja que la original (25kHz) y con esto se logra la detección.

Características técnicas – Tecnología Ultrasónica. – Voltaje de operación: 24V – Carga máxima: Necesita conexión al Power Pack. – Transmisión omnidireccional de 360O. – Frecuencia ultrasónica de 25kHz ± 0.005% – Cobertura: varía según modelo. – Circuitos avanzados de procesamiento de señales – Receptores resistentes a la temperatura y a la humedad. – Led para indicar detección. – Perillas que permiten: • Ajustar el tiempo de apagado automático: de 15 seg. a 15 min. • Ajustar la sensibilidad de detección. – Hasta 7 unidades por Power Pack. – Dimensiones: 115mmX115mmX32mm. – Certificado por NOM ANCE y SELLO FIDE en México, además de UL en Estados Unidos. Diagra de coneccion del sensor.

67

Instalación Se instalaron cuatro sensores, los cuales cada uno de ellos controla un promedio de 10 lámparas, la conexión fue un poco difícil porque la instalación eléctrica está un poco confusa pero al final se pudo encontrar las líneas principales de tención y se colocaron los sensores. Fotos de la instancian de los sensores.

68

TABLA DE SENSORES EN AMPLIACIÓN DE REFRIGERADORES.

UBICACION

CANT.

TIPO DE LUMINARIO

ESTILO

LAMPS. X LUMINARIO

DISEÑO

56 56

FLUORECENTE

TU

2X32

WATTS POR KW LUMINARIO 50

HORAS MES

2.8 2.8

55

KWH/ MES 154 154

Carga por alumbrado en la bodega = 2.8 KW Consumo anual por alumbrado: 154 X 12 = 1,848 KWH 1,848 KWH X 1.284(costo promedio de la energía) = $2,372 anuales

PROGRAMACIÓN DE TERMOSTATOS DE CONTROL DE EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO. Los termostatos controlan el encendido de los aires acondicionados, están programados para que enciendan a las 8 de la mañana y cuando la temperatura llegue a 24 grados Celsius se apague el compresor y solo trabaje el ventilador, y cuando suba la temperatura a 26 grados volverá a encender el compresor, y cuando sean las seis de la tarde se para el equipo totalmente, y los sábados y domingos no van a trabajar ningún equipo. Los aires acondicionados, a los cuales se les instalaron y programaron los termostatos, fueron los que están en el área nueva de ING. De refrigeradores.

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Termostatos manuales.

Termostatos automáticos.

Colocación de guardas para la protección de los equipos y para que el personal no pueda tener acceso a ellos, evitando que se desprogramen.

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ANEXO

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CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACION ES

CONCLUCIONES Las conclusiones a las que llegue son: que la UTEQ es una muy buena escuela para estudiar y que las prácticas profesionales son de mucha ayuda porque me ayudo a conocer cosas nuevas para poder desarrollarme en el ámbito laboral.

RECOMENDACIONES Las recomendaciones que puedo decir o dar para que el proyecto sigua vigente en la planta es que los cálculos que se hicieron de todo los tipos de lámparas se tomen en cuenta para los proyectos que vienen a futuro de la planta, y que los sensores se siguán instalando para toda la planta, por último que los controles del aire se revisen cada dos meses para que no haya problemas con ellos.

RESULTADOS Las conclusiones del proyecto de ahorro de energía son: Los objetivos a los que se querían llegar con el proyecto. Para el análisis del alumbrado se realizó un estudio de los tipos de lámparas que se usan en la planta y principalmente el alumbrado que se instalo en el área nueva de Ingeniería de Refrigeradores, se sacaron los watts de todas las lámparas que hay, los kwh por mes, por año y la cantidad de dinero que se estima que van a gastar en un año. Esto nos dio como resultado que el alumbrado que esta puesto gasta un promedio de 16000 pesos anuales, estas lámparas son marca oswran y la maraca con la que se comparo fue la Philips y esta nos dio un resultado de 19000 pesos anuales. También se calcularon los costos de nuevas tecnologías como las lámparas fluorescentes de leds, dando un resultado de 6000 pesos de gasto anuales, se contactó con un proveedor y el nos dio la propuesta de lámparas T 8 de 17 watts pero la inversión es muy grande, así como en las de leds, entonces se decidió que se quedara el alumbrado actual pero todo los estudios se tomaran en cuenta para nuevos proyectos que se piensan hacer en la planta. Otro de los objetivos que se plantearon al principio del proyecto fue la instalación de sensores de presencia en toda la área nueva, en este objetivo se logro instalar cuatro sensores para poder contribuir con el ahorro de energía los sensores son de tecnología ultrasónica, estos sensores se estima que su ahorro es de 3000 pesos anuales, es por esto que se decidió poner en toda el área.

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Y por ultimo el objetivo de la programación de los controles del aire acondicionado par el encendido de los aires, las horas que trabajen durante el día, la hora a la que se tenga que apagar, y los días que no enciendan, los controles que se instalaron en la nueva área son electrónicos de marca hollehuey. Para proteger los controles se les colocaron guardas de protección para que las personas no tengan acceso a ellos, ya que se pueden desprogramar o dañar el equipo. Estos fueron los resultados y las conclusiones a las que se llegaron con este proyecto.

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REFERENCIAS

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http://www.wattstopper.com/products/ http://www.bticino.com.mx/catalogo_electronico/docs/LL07FMX_25_25.pdf http://www.bticino.com.au/ http://www.honeywell.com/sites/portal?smap=honeywell_es&page=Sicur&theme=T8 http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerante http://es.wikipedia.org/wiki/Acondicionamiento_de_aire http://energia.guanajuato.gob.mx/siegconcyteg/eventosieg/archivos/AI_Lamparas_fluor escente.pdf Joseph C Rubenak http://www.pantallasled.com.mx/productos/iluminacion_interior/

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CURRICULUM

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Francisco Sánchez Rodríguez nació en la ciudad de Querétaro el día 4 de abril de 1989 a las diez de la noche. Estudia el preescolar en el jardín de niños quetzal colt. La primaria en la escuela primaria Justo Sierra. La secundaria en la escuela secundaria Alfonso L. Herrera, todas en la comunidad del lobo. Siguió sus estudios de educación media superior en el Colegio de Bachilleres del Estado de Querétaro Plantel No. 7 El Marques ubicado en la Cañada Querétaro Qro. Al terminar la preparatoria ingresa a trabajar en la empresa Arvin Meritor como Técnico en Computación. Actualmente se encuentra estudiando en la Universidad Tecnológica de Querétaro en la carrera de Técnico Superior Universitario en Mantenimiento Industrial durante el tercer y quinto cuatrimestre esta en el programa de Movilidad Estudiantil a Francia que tiene la Universidad. Tiene un nivel de inglés de 50 % oral y un 40 % escrito. Nivel de francés de 50 % oral y 50 % escrito. Tiene habilidad en manejo de PC Instrumentos de Medición, Herramientas de Trabajo, manejo de Programas Computacionales como Autocad, Minitad y toda la paquetería office como Exel, Word, Power poin etc.

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80