Estudio de factibilidad técnica de iluminación inteligente en la unidad académica de ingeniería de sistemas, eléctrica y electrónica.
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2015
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Resumen
Descripción
La aplicación del control automático en instalaciones de iluminación es de gran interés, tanto para propietarios de proyectos como para las compañías dedicadas a diseños e implementación de sistemas lumínicos. Al ser un campo relativamente novedoso y en desarrollo tiene grandes expectativas de crecimiento sobre todo en las regiones desarrolladas. El campo de acción se amplía en todo el mundo debido al cuidado medioambiental que está en boga y busca que el uso de todo tipo de recursos sea más eficiente. \n La Unidad Académica de Ingeniería de Sistemas, Eléctrica y Electrónica de la Universidad Católica de Cuenca brinda los servicios educativos en horario vespertino y nocturno, razón por la cual la iluminación artificial es una necesidad ineludible. Con preocupación se pueden observar algunas aulas y oficinas vacías durante periodos de tiempo que superan, en algunos casos diez minutos y en otros casos sesenta minutos, en las cuales las luminarias permanecen encendidas. La implementación de iluminación inteligente es una alternativa de ahorro en el consumo energético, además de brindar mayor seguridad y practicidad en encendido y apagado de luminarias. A través del estudio de factibilidad técnica se determinará la conveniencia del uso de un sistema de estas características que a priori parece ser la mejor alternativa. \n En el presente documento se establecen la factibilidad del uso de este tipo de sistemas automáticos tomando en cuenta la caracterización de uso lumínico en la Unidad Académica durante un periodo de tiempo de veinte días en los cuales se levantó la información verificando todas las aulas y oficinas y anotando la condición del uso lumínico. Se establecieron tres estados para ello: luces encendidas con presencia de alumnos, luces encendidas sin presencia de alumnos y luces apagadas. El análisis de los datos levantados permite calcular el porcentaje de tiempo en el cual existe desperdicio de energía eléctrica, arrojando como resultado un total de 446 horas que representa un 13% del tiempo de muestra. \n Durante el tiempo en el cual se desperdicia energía eléctrica en iluminación se determinó un total de 161.03 kWh y tomando en cuenta el precio referencial del kWh a $0.08 (corte en marzo de 2014) se puede establecer un total neto de $12.88 mensuales o $154.59 anuales de pago de energía por este concepto. Cabe recalcar que el valor señalado es neto y no se le consideran los porcentajes por concepto de algunos importes, como recolección de basura, alumbrado público y bomberos, propios de la factura emitida por la Empresa Eléctrica Regional Centro Sur. \n Después de haber realizado la proyección de energía eléctrica desperdiciada y su importa económico, se presentan algunas opciones en sistemas de iluminación inteligente para la Unidad Académica y junto a ellas las características y precios referenciales, a corte de marzo de 2014. Se presentan sus diseños y presupuestos para permitir una mejor toma de decisiones por parte de las autoridades en caso de interés por su implementación. Asimismo en esa sección de documento se numeran las ventajas y desventajas de cada opción, ampliando el panorama de elección. \n Finalmente, en la última parte de este documento se escoge la opción que a mi criterio resulta más conveniente y con ella se hará una aproximación cuantitativa del ahorro energético neto que supondría su implementación frente a la realidad actual. El tiempo de recuperación de la inversión se calcula a partir del ahorro mensual anual de energía y constituye el factor más importante para la toma de decisiones en este campo. En este aspecto, la proyección de ahorro con la implementación de la propuesta se calculó usando una disminución de 55 minutos en el tiempo de desperdicio energético. Es \nUNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA COMUNIDAD EDUCATIVA AL SERVICIO DEL PUEBLO UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA DE SISTEMAS, ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA \nXI \ndecir, si consideramos que antes un ambiente permanecía desocupado con las luces encendidas durante una hora, ahora el tiempo de luces encendidas se reduce a 5 minutos. \n A partir de ese criterio de disminución los cálculos muestran una reducción del 91.67% de tiempo de mal uso de energía eléctrica y 8.23% en el pago por concepto de energía lumínica. Este valor está dentro de la expectativa, puesto que los fabricantes de sistemas automáticos de iluminación mencionan en sus páginas oficiales que el uso de estos dispositivos permite un ahorro de hasta 30%, dependiendo de la aplicación. Sin embargo, el ahorro conseguido en índices de tiempo de desperdicio y potencia eléctrica, si bien no representa una suma significativa de dinero para la Unidad Académica, podría significar una importante suma si la llevamos a un contexto macro, ampliando este estudio a todas las Unidades Académicas de la Universidad Católica de Cuenca. Se puede generalizar incluso a nivel de la Ciudad de Cuenca y el impacto sería muy significativo para la Empresa Eléctrica Regional Centro Sur. \n En la Unidad Académica de Ingeniería de Sistemas, Eléctrica y Electrónica, la proyección establece un ahorro mensual de $11.81 y anual de $141.71. En contraparte, la inversión del proyecto se calculó en $3860.64, que serían recuperados en aproximadamente 24 años. Este resultado no es tan alentador como el que se supuso al inicio del estudio, antes del levantamiento de datos, en el que se avizoraba un tiempo de recuperación no superior a cinco años
Palabras clave
Iluminación, Infrarrojo, Automatización, Pir, Sensores
Citación
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