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Optimización de la eficiencia energética en iluminación

  1. 1. EFICIENCIA ENERGETICAOptimización de la EficienciaEnergética en Iluminación.Primera aplicación en España de Balastos Electrónicospara Lámparas de Alta Corriente de Descarga en elAlumbrado Público de Caldes D’Estrac (Barcelona)Lluís Ferrero AndreuPresidente Electo de la Asociación Catalana de Técnicos en Energía Climatización i Refrigeración (ACTECIR). Ingeniero TécnicoElectricidadJosé Tobajas VillegasAplicaciones Electrónicas Industriales (APEIN). 1. INTRODUCCION miento en cuanto a eficiencia energética se refiere de todos El conocimiento y la informa- aquellos sistemas y dispositivos ción sobre el límite de los recur- que convierten la energía en sos energéticos y las consecuen- “calidad de vida”. cias negativas sobre el medio ambiente del uso abusivo e in- Es por este motivo que en los discriminado de la energía, han últimos años se ha producido dado lugar a una profunda in- una elevada presión humana so- quietud en el seno de la socie- bre los temas medioambienta- dad, poniendo en evidencia la les; así la constitución de aso- necesidad de consumir de forma ciaciones voluntarias sin ánimo sostenible. de lucro y con planteamientos ecológicos perfectamente éticos, Por otra parte, esta misma so- se han distinguido por potenciar ciedad no esta dispuesta a re- la introducción de todas las po- nunciar a los logros adquiridos, líticas y criterios de sostenibili- progreso, bienestar,... o en defi- dad ambiental. nitiva “calidad de vida “ deriva- dos del mismo consumo energé- La energía no ha sido una ex- tico que debemos limitar. cepción pero sí ha sido en una tercera generación en que se haExtractos de la Ponencia La única forma de hacer com- considerado ligada de manerapronunciada en LUX AMERICA’97, patibles estas dos propuestas en definitiva y completa al medioen LUX EUROPA’97 y en el XXIII principio contradictorias al me- ambiente, como consecuenciaSimposio Nacional de Alumbrado, nos una de ellas, consiste en la del informe “Brundtland” de lasorganizado por el CEI. optimización o perfecciona- Naciones Unidas (1987), respal- ELECTRA nº 87 febrero 1998 3
  2. 2. EFICIENCIA ENERGETICAdado por el Consejo Mundial dela Energía (1990) y ratificadopor el Consejo de Ministros dela Comunidad Económica Eu-ropea de 12 de diciembre de1991. Así inicialmente los temas am-bientales giraban en mantenerel respeto humano sobre la fau-na y la flora de nuestro ecosiste-ma, siendo los profesionales dela biología los grandes protago-nistas de esta problemática. La segunda gran reivindica-ción, introducía los criterios deplanificación territorial y elplanteamiento de reutilizar y re-ciclar nuestros recursos usados. Los autores de la ponencia, contestando a las preguntas de los asistentes.Desde la visión energética se ini-cia una campaña contra la ener- El Factor cuatro, se define no reflejan la verdad ambien-gía nuclear fundamentada prin- como la introducción en todos tal.cipalmente en el elevado riesgo los procesos de producción y deque se introducía en el territo- servicios de las nuevas tecnolo- • Hay que interiorizar los costosrio, así como el potencial conta- gías que tenemos a nuestro al- externos (costos de restaura-minante de los efluentes líqui- cance, para conseguir una re- ción, minimización de impac-dos y residuos sólidos radiacti- ducción de los consumos, un in- tos y eliminación de contami-vos generados. cremento de la calidad de servi- nantes por parte de todos los cio, pero sin duda lo más impor- agentes implicados) a través Estamos en estos últimos tante, la minimización de nece- de una política activa para laaños, viviendo una gran expan- sidades de recursos naturales protección del medio. Se esti-sión de las teorías de la utiliza- por unidad de energía consumi- ma que esta interiorización seción racional de la energía po- da. sitúa en el fleco del 5 al 15 %tenciando la utilización de las del PIB, un encarecimiento deenergías renovables como fuen- Los autores de la filosofía, va- los precios en este orden dete alternativa a las clásicas de loran los costos energéticos magnitud estaría perfectamen-combustibles fósiles, para con- desde el inicio de los procesos, te justificado, restauraríamosseguir la reducción de los gases así se valoran los precios de ex- nuestro medio y la eficienciapotenciadores del efecto inver- tracción de las materias pri- introducida redundaría en unanadero, existiendo en Europa el mas, su transporte hasta las disminución de los costos dereto de generar el 10 % de la plantas de tratamiento o enri- explotación.energía final consumida a partir quecimiento, el tratamientode energías endógenas en el año posterior, el transporte hasta • Introducir la utilización de sis-2005. las plantas de producción y temas eficientes en todo este transformación en energía, su proceso da como resultado la Pero sin dudas el ultimo infor- distribución y las formas de reducción a la mitad del con-me al club de Roma, ha creado consumo final por parte de los sumo de recursos naturales yunas expectativas diferentes, re- usuarios. Esta valoración da un incremento del doble de losalistas y tecnológicamente acer- como resultado tres principios niveles de servicio o calidad detadas, con unas grandes posibi- fundamentales: vida (de este postulado nace lalidades de aprovechamiento de definición de factor 4).nuestros recursos de manera • Los precios de la energía noeficaz. El Factor 4 o el que los se ajustan a la realidad, si- La propuesta del factor 4 esautores definen como la revolu- guen criterios de mercado y nueva por que tiene la preten-ción de la eficiencia. polí t icas eco nóm ic as qu e sión de una reorientación total 4 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  3. 3. EFICIENCIA ENERGETICAdel progreso técnico, es intere- eficiencia, así como la racionali- cos y los ciudadanos, como ele-sante porque no es utópica sino zación en la utilización del mento de participación de ma-realista y está basada en el con- alumbrado. nera activa en la definición, de-cepto de la revolución de la cisión y cuidado de esa parte deleficiencia, como elemento a in- Por este motivo los tres pilares “bienestar diario del munici-troducir en todos los procesos fundamentales para la óptima pio”.de producción o de servicios. calidad del servicio de alumbra- do público son: A partir de todos estos plante- Así hay que hablar de la pro- amientos, y para concretar laductividad energética, c o m o 1. Planteamiento del proyecto exposición de esta ponencia nosun concepto que obligue a coha- inicial, ajustado a la realidad vamos a referir a la parte delbitar los temas económicos y de de la utilización, (niveles lu- ALUMBRADO PUBLICO quebienestar mediante la “modeli- mínicos, tipo de funciona- define dos campos muy concre-zación energética en todos los miento), introduciendo los tos de la eficiencia, y en el mo-sectores” creando modelos, pla- elementos de calidad (fuentes delo real empleado de produc-nes sectoriales, planes direc- de luz, luminarias,...) y las tividad energética, basado entores, favorecedores de una dis- tecnologías más adecuadas los criterios del factor 4, en elminución y optimización del (elementos de control y equi- municipio de Caldes d’Estrac,servicio de alumbrado sin variar pos asociados) para la optimi- Barcelona:las condiciones de confort del zación global.usuario. • RACIONALIZACION DEL 2. Gestión continuada de las ins- CONSUMO ENERGETICO EN En esta definición inicial, ca- talaciones, realizando un segui- EL ALUMBRADO PUBLICOben todos los profesionales des- miento constante de los pará-de una convivencia ética, arqui- metros eléctricos, lumínicos y • EFICIENCIA ENERGETICAtectos, que aprovechen las con- de seguridad de la instalación e DE LOS EQUIPOS ASOCIA-diciones de la energía pasiva incorporando el mantenimien- DOS A LAS LAMPARAS DE(luz natural) del entorno y los to preventivo como elemento ALTA CORRIENTE DE DES-ingenieros que deben aplicar los definitorio del índice posterior CARGA.sistemas más rentables econó- de la calidad de servicio.mica y ambientalmente para • EL MODELO DE ALUMBRA-sustituir la deficiencia de luz en 3. La difusión y participación DO PUBLICO EN CALDESlos periodos que por nuestros entre los responsables públi- D’ESTRAC.hábitos son necesarios. En la actualidad, se estimaque una parte importante delconsumo energético global decada país (entre el 8 y el 20% de-pendiendo de su situación geo-gráfica, desarrollo, estructura-ción social y productiva... etc) seutiliza en el alumbrado. Este hecho, supone cifras tansignificativas, que justifican to-dos los esfuerzos y actuacionestanto de los Organismos de laAdministración Publica comode los fabricantes de fuentes deluz, luminarias, equipos asocia-dos a lámparas, así como losprofesionales del diseño inicialy de la explotación de las insta-laciones de alumbrado que tie-nen como finalidad la mejor Figura 1. ELECTRA nº 87 febrero 1998 5
  4. 4. EFICIENCIA ENERGETICA2. LOS EQUIPOS ASOCIADOS PARA AHORRO ENERGETICO POR REDUCCION DE FLUJO• BALASTOS O REACTAN- CIAS DE DOBLE NIVEL 1. Con línea de mando. 2. Sin línea de mando (Tem-porizados). Cronológicamente, son los pri-meros equipos que aparecieronen el mercado europeo paraahorro energético, aportando Nivel reducido en la Calle Mayor de Calde d’Estrac, con los balastros ECOLUM.una primera solución a la pro-blemática planteada por el apa- un tiempo predeterminado a partir de la orden apropiadagado parcial del alumbrado. partir de la puesta en servicio para producir una reducción de del alumbrado, se conmuta au- flujo luminoso y el consiguiente Los balastos, ó reactancias tomáticamente a la posición de ahorro energético o viceversa.para doble nivel, son balastos de nivel reducido.tipo choque de construcción si- Para tensiones de alimenta-milar a los modelos estándar y a Precisamente, el perfecciona- ción nominales al conjunto lám-los que se ha añadido un bobi- miento de los balastos de doble para balasto de 220V. la reduc-nado adicional sobre un mismo nivel temporizados, sobre los ción de tensión es a 175 V. paranúcleo magnético, de forma que anteriores, consiste en la econo- el sodio alta presión y a 195V.pueda obtenerse la impedancia mía de instalación (material + para el vapor de mercurio.nominal, para la potencia nomi- mano de obra) y el manteni-nal de lámpara (primer nivel) y miento posterior de dicha línea Se instalan en cabecera de lí-por conmutación a la conexión de mando. nea, alojándose en el propio ar-del bobinado adicional, una im- mario de maniobra y medida, opedancia superior que da lugar bien en un armario indepen-a la potencia reducida en lám- • REGULADORES DE FLUJO diente junto a este.para (segundo nivel). EN CABECERA DE LINEA A la función fundamental de Un esquema representativo Es ésta una técnica que con- estabilización y reducción dedel conexionado y funciona- siste básicamente en reducir la tensión, diferentes fabricantesmiento sería la Figura 1. tensión de alimentación al con- añaden diferentes funciones junto lámpara-balasto, con lo complementarias, como pueden La conmutación se realiza por que se obtienen reducciones de ser protecciones o dispositivosmedio de un relé que a su vez potencia en torno al 40% para de seguridad, elementos de ma-está comandado a través de una reducciones de flujo luminoso niobra, medida, telecontrol etc....línea de mando auxiliar, por un del 50% aproximadamente.programador de tiempo, ó un La principal ventaja que apor-reloj calendario astronómico. Actualmente son equipos elec- ta el reductor en cabecera de lí- trónicos estáticos, que actúan nea respecto de los balastos Una versión avanzada o per- en forma independiente sobre electromagnéticos de doble ni-feccionada de este sistema es la cada una de las fases de la red, vel desde el punto de vista de ladenominada “sin línea de man- con el fin de estabilizar la ten- utilización práctica, es la estabi-do” en la que se ha dotado al sión de cada una de estas res- lización de la tensión de alimen-relé de conmutación de un tem- pecto al neutro común en el cir- tación, tanto en el nivel máximoporizador con retardo a la cone- cuito de salida o utilización y re- de plena potencia como en el ni-xión, de forma que al cabo de ducir el nivel de dicha tensión a vel reducido o segundo nivel. 6 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  5. 5. EFICIENCIA ENERGETICA magnéticos de doble nivel y re- guladores estabilizadores en ca- becera de línea en el campo del ahorro energético ha sido im- portante. Ambos tienen no obs- tante limitaciones, por dos con- ceptos básicos: la baja eficiencia o rendimiento energético de los equipos y otros problemas deri- vados que afectan a la funciona- lidad u operatividad. Como decíamos, está bien tra- tar de obtener una economía, in- cluso podemos decir una econo- mía importante, adaptando los niveles de iluminación a las nece- sidades viales, pero no podemosIntegración de fuentes de sodio y mercurio, con las reactancias electrónicas. obviar que en los equipos auxilia-Caldes d´Estrac res necesarios para el funciona- miento de las lámparas de des- carga se generan pérdidas evalua- das entre el 14 y el 20% solamen- te en los balastos electromagnéti- cos estándar del tipo pasivo. Haciendo una ponderación esti- mativa en función del tipo deFigura 2. alumbrado, potencia utilizada y componentes del equipo asociado, Cabe destacar también el he- 3. LA EFICIENCIA el consumo real de potencia en lacho de que puede aplicarse de ENERGETICA EN red se incrementa entre un 9,3% yforma relativamente fácil y sen- ILUMINACION un 27,5%. sobre la potencia nomi-cilla en alumbrados realizados PUBLICA. BALASTOS nal de la lámpara (Figura 2).con anterioridad, sin que sea ELECTRONICOSnecesaria una intervención, En el caso de los balastos desiempre costosa, en cada uno Es indudable, que la aporta- doble nivel, es necesario consi-de los puntos de luz del alum- ción de los equipos descritos derar, además, la influencia debrado. anteriormente, balastos electro- las variaciones de la tensión de Por otra parte, hay que seña-lar la incompatibilidad, o cuan-do menos el bajo aprovecha-miento de estos sistemas enaquellos casos en los que en lamisma instalación de alumbra-do se mezclan lámparas de va-por de sodio y vapor de mercu-rio o en instalaciones antiguasen que las secciones de los con-ductores se han visto “disminui-das” por el efecto de ampliacio-nes posteriores o el progresivoincremento de la disminuciónde aislamiento entre conducto-res y tierra. Gráfico 1. 8 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  6. 6. EFICIENCIA ENERGETICA ta en incrementos de la tensión de arco, a la vez que una dismi- nución del desfase entre la ten- sión de arco y la tensión de red (Figura 3). Cuando la tensión de reencen- dido, iguala o supera el valor instantáneo correspondiente en la tensión de red, se produce la extinción del arco, habiéndose alcanzado el final de la vida útil o estado de “lámpara agotada”. Los reguladores en cabecera de línea, basan su función como re- ductores de flujo y potencia en la reducción de la tensión de red. Puede decirse pues, que las dos acciones, el aumento de la tensión de arco como conse- cuencia del envejecimiento na- tural por funcionamiento, y la disminución de la tensión deGráfico 2. red por actuación del propio re-red sobre la potencia en la lám- tencias del 30% en las lámparas ductor, suman sus efectos res-para, y como consecuencia en de descarga. Como ilustración pecto a alcanzar la igualdad en-las pérdidas adicionales y reduc- se muestran los gráficos 1 y 2. tre los valores de reencendido yción de la vida útil. valor instantáneo de la tensión Las lámparas a lo largo de su de red o dicho de otra forma el En general sobretensiones del vida útil, sufren un envejeci- punto de extinción de arco o fi-10% en red dan lugar a sobrepo- miento natural, que se manifies- nal de vida útil de lámpara. Este efecto se acentúa, sobre aquellas lámparas más alejadas del equipo reductor en cabece- ra, como consecuencia de las caídas de tensión a lo largo de los conductores de la instala- ción de alumbrado. Lamentablemente, en la prác- tica, aquel ahorro del 40% pre- tendido durante las horas de re- ducción, queda disminuido, ya que, se hará necesaria una repo- sición de lámparas más frecuen- te, lo que supone sobrecostos en la explotación del alumbrado. • BALASTOS ELECTRONICOS La evolución, de componentesFigura 3. y técnicas electrónicas, han ELECTRA nº 87 febrero 1998 9
  7. 7. EFICIENCIA ENERGETICAdado lugar, a que en la actuali- cada uno de los componentes cia y nivel reducido) las pérdi-dad, sea posible abordar, el de- asociados a cada lámpara: ba- das propias del Ecolum, no su-sarrollo industrial de balastos lasto electromagnético, conden- peran el 4 o 5% de la potenciaelectrónicos para el control y re- sador para corrección del factor eléctrica consumida por la lám-gulación de lámparas de alta co- de potencia, y arrancador o igni- para.rriente de descarga, aportando tor en el caso de lámparas de va-soluciones a los problemas o por de sodio alta presión. Incor- Por trabajar la lámpara en altaimperfecciones que otras técni- pora también los elementos ne- frecuencia, mejora el rendi-cas tenían como “pendientes”. cesarios para realizar de forma miento lumínico, es decir la re- autónoma y automática, la re- lación lúmenes/vatio, respecto al En este informe se exponen ducción de flujo y potencia en que esa misma lámpara daríalos avances y soluciones aporta- determinados periodos de fun- alimentada a través de un balas-das por una gama se balastos cionamiento del alumbrado. to electromagnético estándar, aelectrónicos, para el control y su tensión nominal y a una fre-ahorro energético en lámparas cuencia de red de 50 o 60 Hz.de alta corriente de descarga, al • PERDIDAS PROPIAS, ALTAque se ha dado el nombre gené- FRECUENCIA Y POTENCIA Todo esto hace posible que larico de “ECOLUM”. CONSUMIDA lámpara controlada por el eco- lum, consuma de la red una po- Ecolum, es una unidad com- En todas las condiciones de tencia equivalente a su potenciapacta que sustituye a todos y funcionamiento,(máxima poten- nominal para dar el mismo o in- cluso más flujo que con equipo estándar ahorrando todas las ENSAYO COMPARATIVO LAMPARA VAPOR SODIO A.P 100 W pérdidas de estos últimos. POTENCIA EN 1er NIVEL CON VARIACIONES DE LA Ejemplo: Supongamos una TENSIÓN DE RED instalación de alumbrado com- puesta por 60 puntos de luz con lámparas de vapor de sodio alta presión de 100W.y para una red de tensión nomi nal 220V. 50Hz. Con un equipo estándar el consumo de potencia de cada punto de luz seria de 116W.y por tanto el consumo de esta instalación sería: 60 x 116 = 6960 W./hora Para el mismo flujo, con el Convencional BALASTO ELECTRONICO Ecolum: 60 x 100 = 6000 T (V) P (W) P (W) W./hora 185 80 101 Diferencia o ahorro energé- 190 83 101 tico: 960 W./ hora. 200 90 100 220 108 100 • ESTABILIZACION DE LA POTENCIA FRENTE A VA- 230 124 99 RIACIO NES D E LA TEN- 240 134 99 SION DE RED 245 138 99,5 Ecolum mantiene estable, conGráfico 3. precisión de 1W. el consumo de 10 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  8. 8. EFICIENCIA ENERGETICA Se presentan en forma de grá-POTENCIA EN 2º NIVEL CON VARIACIONES DE LA TENSIÓN ficos y tablas de valores (Gráfi- DE RED cos 3 y 4), los resultados de un ensayo real sobre una misma lámpara de vapor sodio alta presión con Ecolum y con un balasto convencional de tipo choque. La lámpara, en el momento de ensayo tenia un envejecimiento previo de 350 horas de funcio- namiento, y una potencia nomi- nal de100W. El balasto fue ele- gido entre varios de una misma serie de fabricación de forma que su impedancia o relación tensión corriente correspondie- Convencional BALASTO ELECTRONICO ra a la nominal para esta poten- cia, con lo que a efectos de esta T (V) P (W) P (W) prueba pudiera considerarse 185 56 63 como “balasto patrón”. 190 58 63 195 61,7 63 • SOBREINTENSIDADES DU- RANTE EL PROCESO DE 200 64 63 ARRANQUE DE LAS LAM- 220 75 63 PARAS 230 80 63 Durante el proceso de arran- 240 90 63 que, y hasta que las lámparas al- canzan la estabilidad térmica y 245 96 63 de parámetros eléctricos y lumí-Gráfico 4. nicos, se producen sobreintensi- dades en la red, hasta valoresred de una lámpara determina- tensión de red, se produce de que pueden alcanzar 2 veces lada, frente a variaciones de la igual forma en cualquiera de los intensidad nominal.tensión comprendidas entre180 estados de funcionamiento: má-y 250V. En el caso de sobreten- xima potencia o potencia redu- Para cumplir con la reglamen-siones y comparándolo con cida. tación aplicable en algunos paí-equipos convencionales, inclusocon los balastos electromagnéti- Valor que toma la intensidad en el momento de la conexióncos de doble nivel, la estabiliza- respecto a la intensidad de régimención de potencia proporcionaríaun ahorro adicional de hasta un Tipos de lámpara Tiempo de encendido I conexión /30%, en función de la magnitud para alcanzar el régimen In de régimende dicha sobretensión. Supo-niendo subtensiones, en cual- Incandescencia Instantáneo 1,0quier punto de la línea se asegu- Fluorescentes compactos 1 segundo 2,0raría tanto el arranque como elfuncionamiento estable de las Halogenuros Metálicos 2 minutos 1,3lámparas. Lámparas V.M. 4-5 minutos 1,6 Por importante, conviene acla- Lámparas V.S.A.P. 6-7 minutos 1,2rar que la estabilización de po- Lámparas V.S.B.P. 7-12 minutos 0,95tencia frente a variaciones de la 12 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  9. 9. EFICIENCIA ENERGETICA utilización de Ecolum, ya que, ENSAYO COMPARATIVO LAMPARA VAPOR MERCURIO la intensidad durante el proceso 125W INTENSIDAD DURANTE EL ARRANQUE de arranque nunca sobrepasa el valor nominal después de la es- tabilización. En el Gráfico 5, se muestran los resultados comparativos de un ensayo real referente a la evolución de la corriente en el arranque, sobre una misma lámpara 125W. de vapor de mercurio, con equipo conven- cional y Ecolum. • PROTECCIONES Convencional BALASTO ELECTRONICO Ecolum, incorpora entre otras TIEMPO I (mA) I (mA) dos protecciones diferentes que 0 0 0 por importantes conviene men- 30 1120 142 cionar: 60 1008 160 Contra circuito abierto: En 90 975 300 el caso de que la lámpara esté 120 900 370 desconectada o desactivada se 150 820 470 desactiva tanto la tensión de 180 760 556 alimentación a la lámpara como la generación de impul- 210 700 578 sos de arrancador. 240 700 571 270 700 569 Contra cortocircuitos: Acci- 300 680 568 dentales del lado de lámpara incluso si estos quedasen de 360 675 567 forma permanente. 420 675 565 480 675 566 540 675 566 • PASO A SEGUNDO NIVEL O POTENCIA 600 675 565 REDUCIDAGráfico 5. Se realiza de forma automáti-ses, sobre las instalaciones de del tipo de contratación con las ca a partir de un tiempo prefi-alumbrado público, y minimizar compañías de distribución de jado después de la conexión dellas pérdidas adicionales en la lí- energía eléctrica, la sobreinten- alumbrado de forma autóno-nea por caída de tensión y por sidad en el arranque obliga a ma, sin necesidad de línea decausa de las sobreintensidades a una contratación superior a la mando auxiliar, o cualquierlas que hacíamos referencia en nominal con la consecuencia de otro dispositivo para la tempo-el párrafo anterior, es recomen- sobrecostos a lo largo de la ex- rizaron.dable u obligatorio aplicar un plotación por el concepto delcoeficiente de simultaneidad de costo fijo del “termino de poten- Normalmente, este tiempo1,8 en el cálculo de las secciones cia”. esta prefijado en 5h. 40m. dede los conductores en dichas forma que considerando queinstalaciones. Estos problemas, de dimensio- las horas de servicio de un nado de conductores y contrata- alumbrado público anuales en En algunos casos, en función ción, podrían eliminarse con la E s p aña son aproximadamente 14 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  10. 10. EFICIENCIA ENERGETICA dos en relación a los límites ad- CONTENIDO ARMONICOS - ECOLUM 125 W Hg misibles para una lámpara de 100 W Vapor de sodio Alta Pre- sión y otra de 125 W Vapor de Mercurio Alta Presión alimen- tadas con sus correspondientes equipos Ecolum y para los dos niveles de potencia de funcio- namiento. 4. EL MODELO DE ALUMBRADO EN CALDES D’ESTRAC Caldes d’Estrac es un munici- pio costero y turístico de la co- marca del Maresme, que com- parte la zona de montaña con la de playa, y posee unas instala- ciones carismáticas de aguas termales-medicinales, con una población de 1.603 habitantes, fuerte estacionalidad en verano, muy baja contaminación at- mosférica y clima muy bonda- doso. Su excelente comunica- ción con Barcelona (40 km) me- diante autopista y tren de cerca- nías cada media hora, lo sitúan como referencia del turismo co- marcal. El funcionamiento del alum- brado público es el de doble apagada por desconexión de fa- ses, que implica un fuerte dese- quilibrio en la instalación, man- teniendo tensiones residuales en los equipos desconectados y muy baja uniformidad de servi-4.277h. el 50% de estas corres- nexión adicional de ningún otro cio.ponderían al nivel máximo o de componente: condensador, in-plena potencia y el otro 50% al ductancia o combinación de Era un modelo de municipionivel de potencia reducido. ambos. para poder experimentar esta nueva tecnología. Otro aspecto importante, era el interés cons-• FACTOR DE • ARMONICOS DE CORRIEN- tante de los responsables públi- POTENCIA TE EN RED cos en la mejora continuada de la calidad de los servicios, sien- En cualesquiera de las condi- A este respecto Ecolum cum- do esta experiencia continua-ciones de funcionamiento se ga- ple con las exigencias de la Nor- ción de otras efectuadas ante-rantiza un factor de potencia ma CEI 555-II. riormente. Paralelamente laglobal de λ 0,98. colaboración del responsable Anexo a este informe se re- técnico municipal siempre ha Para ello no es necesaria la co- presentan los resultados obteni- sido ejemplar en todo tipo de ELECTRA nº 87 febrero 1998 15
  11. 11. EFICIENCIA ENERGETICA principalmente una mejora cua- CONTENIDO ARMONICOS - ECOLUM 100 W Na litativa y cuantitativa de los ni- veles lumínicos de servicio y como elemento secundario del cambio se espera obtener una li- gera reducción del consumo en el intervalo anual. Los cambios a introducir en la instalación de alumbrado en Caldes d’Estrac, suponían en primer lugar, modificar el sis- tema de funcionamiento, evi- tando la desconexión de las lí- neas y manteniendo bajo ten- sión todos los puntos de luz de la acometida, en el período de servicio. Las características de la insta- lación son: – Potencia instalada 17 kw. (122 lámparas de hg 125w, 8 l á m p a r as d e 1 0 0 w v s a p , 2 l á m p a ra s 2 5 0 w v s a p, 4 pl 15w, 1 proyector 400w haló- geno). – Desconexión del 40% de las lámparas a partir de las 23 ho- ras (vísperas de festivos a partir de las 24 h). – Factor de potencia inferior a 0,9. – Se tienen históricos de la instalación de todos los paráme- tros eléctricos y lumínicos. La modificación se inició el 11actuaciones, lo que suponía a • Valorar los incrementos lumí- de Marzo, culminando todas laspriori una gran facilidad de ac- nicos de nivel y de uniformi- actuaciones el 1 de abril.ción. dad con la sustitución. La metodología a seguir que Los objetivos a conseguir se- • Valorar la influencia de la se definió fue:gún estas características eran: contaminación en la respues- ta y durabilidad de los equi- – Medida de nivel lumínico• Incrementar la baja uniformi- pos. existente en cada forma de fun- dad de la doble desconexión, cionamiento.( Las lá mparas intentando mantener el mismo apenas tenían 4.000 horas de consumo energético. • ACTUACIONES REALIZA- vida). DAS Y METODOLOGÍA• Valorar la desviación econó- – Medida de nivel lumínico mica del nu evo sistema de En Caldes d’Estrac, se preten- después del cambio de lámparas funcionamiento. día fundamentalmente obtener y balastos a las 100 horas de16 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  12. 12. EFICIENCIA ENERGETICAfuncionamiento, en los dos nive- reducción de consumo con el to del contraste y la uniformi-les de funcionamiento. actual sistema de funcionamien- dad. to. – Medidas horarias diarias de Es t a c o nc l u s i ó n d e t i p oparámetros eléctricos. 2. Reducción del 12 % de pér- psicológico, nos ha llevado a didas por efecto Joule. pr ovocar una nue va r edu c- – Medida de armónicos antes ción de nivel lumínico adelan-y después del cambio de equi- 3. Reducción del 90 % del con- tando el tiempo de reducciónpos. sumo de energía reactiva de la en 2h 2 5m i nu t o s , m ás u n instalación. ajuste de la potencia de lám- – Medidas de nivel lumínico para referida a su flujo nomi-cada 1.000 horas de funciona- 4. Factor de potencia actual nal patrón.miento. 0,99 inductivo. Esta nueva modificación se 5. Reducción de armónicos está empezando a materializar• PRIMERA ACTUACION. hasta un 57 % de THD. en el momento de redactar esta PRIMERA comunicación y evidentemente APROXIMACION 6. Posibilidad de unificación todavía no podemos adelantar el de suministros y modificación resultado. Es evidente que la puesta en de la contratación actual.marcha de pruebas piloto en De la nueva experiencia de re-la s in stala cion es pú blic as, 7. Incremento de más de 1.000 sultados pretendemos:comporta un riesgo técnico horas de funcionamiento en pri-importante al incidir directa- mer nivel. a) Mantener la misma calidadmente en la calidad del servi- de servicio.cio y la imagen pública muni- 8. Incremento de nivel lumíni-cipal. Sin embargo hay que re- co en primer nivel del: Emax 28 b) Incrementar el ahorro ener-saltar que el Consistorio y la %, Emed 30 %. gético en niveles del 15-18%.población ha valorado más po-sitivamente las mejoras del 9. Incremento de nivel lumíni- c) Reducir la factura actualservicio que las pequeñas mo- co en segundo nivel del: Emax entre un 18-21% referente a lalestias iniciales . ––, Emed 6,7 %. primera actuación. Este fenómeno se ha produci- 10. Incremento de vida de las Estos resultados si se mani-do debido a la información pre- lámparas a determinar, según fiestan positivos, suponen la re-via a los ciudadanos por parte mediciones posteriores. ducción de costos de una insta-de las autoridades locales, a tra- lación clásica de alumbrado pú-vés de la televisión local y co- 11. Provisionalmente mejora blico superior o próxima almarcal así como los periódicos de la calidad del servicio de for- 50%.de información general. Los ha- ma constatable en la Uniformi-bitantes del pueblo sabían que daderan pioneros en esta experien- • BENEFICIOS AMBIENTA-cia y la pretensión de utilizar el LESmunicipio como banco de prue- • SEGUNDA ACTUACION. ¿LAbas les hacía sentirse protago- APROXIMACION DEFINITI- La reducción en el consumonistas como referencia de futu- VA? de energía de forma eficiente,ro. manteniendo el mismo nivel de Los resultados de los seis pri- servicio, consumiendo recursos Los primeros resultados obte- meros meses dan los resultados naturales de forma que el rit-nidos demuestran provisional- “medidos” expuestos, sin em- mo de abastecimiento sea infe-mente: bargo a nivel de usuario se tie- rior al de su renovación, es de- ne la visión que el alumbrado cir, asumiendo criterios de sos- 1. Respuesta lineal y estable público continua encendido tenibilidad, comporta un bene-del consumo a las variaciones toda la noche, sin notar los ficio económico, ambiental yde la tensión de suministro, con usuarios el cambio de nivel social valorable en diferentesuna proyección anual del 3% de lumínico por el mantenimien- ámbitos.18 ELECTRA nº 87 febrero 1998
  13. 13. EFICIENCIA ENERGETICA– NIVEL GENERAL departamento de investigación, 5. VALORACION para la realización de pruebas 1. Introduciendo la eficiencia sobre terreno real. Es importante valorar el saltoenergética, como una fuente de cuantitativo de la calidad deenergía que con la aplicación de – NIVEL LOCAL servicio en la instalación, asíenergías renovables, forman el como la importante reducciónbinomio energético, más limpio 1. Incremento de la calidad de costos respecto a un funcio-y menos contaminante, capaz del servicio público de alumbra- namiento clásico. Esta novedo-de reducir la dependencia del do. sa aplicación dará como resul-petróleo a nivel global en un tado en pocos años, la introduc-50%. 2. Reducción del gasto co- ción de los balastos electrónicos rriente municipal, introdu- en instalaciones de alumbrado 2. Disminuyendo los impactos ciendo un incremento econó- público.ambientales asociados en el ci- mico, susceptible de diversifi-clo de la energía eléctrica, desde cación presupuestaria de prio- Si bien es cierto que todavíala extracción de materias pri- ridades. existe una limitación en cuantomas, producción, transporte y a las potencias de aplicación, aconsumo final. 3. Reciclaje y formación con- las formas de temporizar los tinuada de técnicos municipa- cambios de nivel, en los próxi- 3. Reduciendo las emisiones a les y responsables de manteni- mos meses seguramente asisti-la atmósfera de los contaminan- miento de instalaciones y ser- remos a mejoras sustanciales detes clásicos de las térmicas (SO2, vicios. este equipo. En laboratorio yaNOx, CO2, PTS), efluentes líqui- se han conseguido mayores po-dos radioactivos y residuos sóli- 4. Reducción de la producción tencias con más de 1000 horasdos de alta toxicidad. de residuos de las lámparas de de funcionamiento estable y descarga, por un alargamiento tensiones de trabajo de lámpara 4. Dinamización de la econo- de su vida útil. menores.mía del sector luminotécnico enparticular y energético en gene- 5. Minimización de residuos Otra cuestión importante es elral. de balastos electromagnéticos, de la rentabilidad económica, el Ecolum se repara en caso de que está fácilmente asegurada, 5. Ayuda a las empresas con avería. fundamentalmente por el eleva- ELECTRA nº 87 febrero 1998 19
  14. 14. EFICIENCIA ENERGETICAdo horario de funcionamiento es posible desde un punto de políticos, a los empresarios y so-del alumbrado público y los vista tecnológico, la competen- bre todo a nosotros los profesio-ahorros conseguidos. cia imperante en la economía nales. requiere llevarla a la realidad Esta es pues sin duda una sin pérdida de tiempo para queaplicación real del enunciado los cambios estructurales se rea- 6. BIBLIOGRAFIAdel factor 4, que pretende como licen sin perdidas. El cambio es-introducir la revolución de la tructural que nos aguarda pues, Bertran J, Ferrero Ll. L ’ A r-eficiencia en todos los procesos. se extiende a todos los ámbitos quitectura del territori. PlàDesde la visión del administra- de la economía y de la civili- d’eficiencia Energètica Muni-do, este es un gran ejemplo de zación. cipal (PEEM). Diputació deuna buena gestión de los servi- Barcelona. Barcel ona, Jun ycios y los recursos públicos, es Así el know-how para llevarla 1993un modelo extrapolable desde la a cabo ya existe y para su pues-óptica política y la revolución ta en marcha se requiere, ade- Weizsäcker E, Lovins L, Lovinstécnica. más de la concienciación de la A, Factor 4, informe al club de opinión pública y de los gober- Roma. Galaxia Gutember . Para realizar esta revolución nantes, unas políticas que fo-se necesita pues una motivación menten la competencia leal y Pop F, Chindris M, Stefanescuimportante, ya que somos las cuenten con alicientes en mate- S, San Martin R, Ferrero Ll.personas las que modificamos el ria fiscal. Analysis of the harmonic dis-ritmo del progreso. torsion of the public lighting La revolución de la eficiencia network. 8th European Lighting En la actualidad coexisten dos convierte la protección del me- Conference. Amsterdam, 12-14motivaciones fundamentales, la dio ambiente que hasta ahora May 1997.moral y la material. era un factor de coste para la economía, en un factor de bene- Tobajas J, Ferrero L, Aplica- La motivación moral, está re- ficio para el conjunto de la so- ciones en alumbrado públicolacionada directamente con la ciedad. de balastos electrónicos pro-gran presión social en torno al gramados, para alta corrienteMedio Ambiente. Hay que volver a encontrar, de descarga en Caldes d’Es- por fin, un sentido, una ética y t r a c . Barcelona. XXIII Sim- La otra motivación surge des- una capacidad de consenso al posium Nacional de Alumbrado.de la visión político económica: progreso técnico, y esto es algo Jerez de la Frontera. 18-20 desi la revolución de la eficiencia que debería entusiasmar a los Junio de 1997. „ GRATUITAMENTE más información ¡Utilice nuestra Tarjeta Lector! Marcando en la tarjeta adjunta el número de la publicidad (PUBLINFO) o de la novedad (NOVINFO) de su interés y mandándolo a la revista, recibirá más amplia información.20 ELECTRA nº 87 febrero 1998

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