aplicaciÓn del marco normativo de eficiencia …

165
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO ELECTRICISTA P R E S E N T A: MIRIAM FLORICELDA SÁNCHEZ GALVÁN EDGAR DANIEL PULIDO CASAS ASESORES ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTÍNEZ ING. BULMARO SÁNCHEZ HERNÁNDEZ

Upload: others

Post on 24-Feb-2022

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO

POLITÉCNICO

NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS DE

ALUMBRADO

T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO ELECTRICISTA

P R E S E N T A:

MIRIAM FLORICELDA SÁNCHEZ GALVÁN

EDGAR DANIEL PULIDO CASAS

ASESORES

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTÍNEZ

ING. BULMARO SÁNCHEZ HERNÁNDEZ

Page 2: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

N\STITTJTO POLITECNICO NACIOI\ALESCUELA SUPERIOR DE INGENTFRiA MEcAxTcA Y ELEcTRICA

UNIDAD PROFESIONAL "ADOLFO LO PEZMATEOS' '

QUB PARA OBTENER EL TITTJLO DEPOR LA OPCION DE T ITULACIONDEBERA(N) DESARROLLAR

T E M A D E T E S I S

ING. NO

INGENIERO ELECTRICISTA

TESIS COLECTIVA Y EXAMEN ORAL INDIVIDUAL

c. MIRIAM FLoRTcELDA sANcHnz cu,vANC. EDGAR DANIEL PULIDO CASAS

.6APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGNTTC.q, EN SISTEMASDE ALUMBRADO'

EL oBJETIVo FUNDAMENTAL ES oBTENER LrNA cuie DE ApLICncr6u DE LAS NoRMAS: NoM-007-ENER-2004..EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO RESIDENCIALES'' Y NOM.OI3-ENER-2004 ..EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN VIALIDADES Y ANEES EXTERIORESPUBLICAS'' ADECUADA PARA LoS ORGANISMoS DE EVALUACI6N oE, LA CONFORMIDAD, ASi COMOALTERNATIVAS PERMISIBLES PARA MEJORAR LA EFICIENCIA ENERGETICA DE UNA INSTALACION.

* INTRODUCCION.* OBJETIVO.{. FUNDAMnNr.q.cr6N.* CONFORT VISUAL.* lArupnnns.* LUMINARIOS.* nnnrouo un cAlcur,o DE ILUMTNACToN.* MARCO NORMATIVO.* LISTAS DE vERIFIc^q.ct6N.* CONCLUSIONES.* RECOMENDACIONES.* BIBLIOGnq,riA,.

MEXTCO D. F., A02 DE ABRrL DE 2009.

A S E S O R E S

IIt

Irr,

Itr$'

LEs vranriNnz

t6J{-AJEFATURA DEINGEiIIERIA ELECTRICA

Page 3: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

IxsuTUTo PoLITECNICo NICIoNALESCUETa SUpERIoR DE INGpNTpniA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL ..ADoLFo L}PEZ M^A,TEOS',COT. LINDAVISTA C.P. 07738 MEXICO D.F.

QUE, COMOTNGENIERODE:

OOTEMA DE TESIS''

TRABAJO ESCRITO PARA SUSTENTAR EL EXAMEN PROFESIONALELECTRICISTA

Y OBTENER EL TITULO DEPOR LA OPCION

TESIS DEBERA(N) DESARROLLAR EL (LOS) pASANTE(S):

SANCHEZ GALV.A.N MIRIAM FLORICELDAPULIDO CASAS EDGAR DANIEL

TEvrA:

.Apr.rc^lcr6x onr, Mlnco NoRMATrvo DE Errcrnncrn Eunncfrrcl nx SrsrnvusnnALUwISRADO"

OBJETIVo DEL TEMA:

EL oBJETtvo FUNDAMENTAL Es oBTENER t,NA GUiA oe epltcect6N DE LAS NoRMAS:NoM-007-ENER-2004 'EFICIENcIA eNencErtca EN stsrEMAs DE ALUMBRADo EN EDIFIctos NoRESIDENcIALES- y NoM-ot 3-ENER-2004 'EFIctENctn r,uencElce EN stsrEMAs DE ALUMBRADo ENVIALIDADES y AREAS EXTERIoRES puBLIcAs" ADECUADA PARA Los oRcANIsMos oe gval-uactoNDE LA. coNFoRMIoao, asi cor4o ALTERNATIVAs pERMISIBLES PARA MEJoRAR LA EFICIENCIAENERGETICA DE UNA INSTALACION.

PUNToS A DESARRoLLAR;

INTRODUCCIONOBJETIVOFUNDAMENTACIONCONFORT VISUALlAvpanasLUMINARIOSMETODOS DE CALCULO DE LA ILUMINACIONMARCO NORMATIVOLISTAS DE VERIFICACION

A 02 DE ABRTL DE 2OO9

_ ..---*F"

C.C.C.

JTFATURA DEINGFf*|tril:t s s?f trcTRfcA

CONCLUSIONESRECOMEND

I#sDT-TI-T.OI

JrTE DE LA CRRRpRA:

Page 4: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

CONTENIDO PAG.

CAPITULO I Introducción 1 CAPITULO II Objetivo 4 CAPITULO III Fundamentación 5 CAPITULO IV Ambiente Visual 6

4.1 Luz y Visión 6 4.1.1 La Luz 6 4.1.2 El Espectro Electromagnético 7 4.1.3 Propiedades de la Luz 7 4.1.3.1 La Reflexión 8 4.1.3.2 La Refracción 8 4.1.3.3 La Transmisión 9 4.1.3.4 La Absorción 9 4.1.4 La Visión 10 4.1.4.1 Fisiología 10 4.1.4.2 El proceso Visual y sus Características 10 4.1.4.3 La Sensibilidad y los Tipos de Visión 11 4.1.4.4 La Acomodación 12 4.1.4.5 La Adaptación 12 4.1.5 El Campo Visual 13 4.1.6 Factores que Influyen en la Visión 13 4.1.6.1 El Tamaño 13 4.1.6.2 La Agudeza Visual 14 4.1.6.3 El Contraste 14 4.1.6.4 El tiempo 14 4.1.6.5 El Color Fenómeno Físico 15 4.1.6.6 Efecto de la Luz Coloreada Sobre los

Objetos de Color 15 4.1.6.7 El Color como Fenómeno Sensorial 16

4.1.7 Colores y Mezclas 17 4.2 Magnitudes y Unidades 18 4.2.1 Flujo Luminoso 18 4.2.2 Intensidad Luminosa 18 4.2.3 Iluminancia 19 4.2.4 Luminancia 20 4.2.5 Rendimiento Luminoso o Eficiencia Luminoso 20 4.2.6 Cantidad de Luz 20

Page 5: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

4.2.7 Gráficos y Diagramas 21 4.2.7.1 Diagrama Polar o Curvas de

Distribución Luminosa 21 4.2.7.2 Matriz de Intensidad Luminosa 22 4.2.7.3 Diagrama Isocandela 23

4.2.7.4 Curvas Isolux 23 4.3 Conceptos de Iluminación en el área de Trabajo 25

4.3.1 Área de Trabajo 26 4.3.2 Autoridad del Trabajo; Autoridad Laboral 26 4.3.3 Brillo 26 4.3.4 Deslumbramiento 26 4.3.5 Iluminación Complementaria 28 4.3.6 Iluminación Localizada 28 4.3.7 Luminaria; Luminario 28 4.3.8 Luxómetro 28 4.3.9 Nivel de Iluminación 28 4.3.10 Plano de Trabajo 28 4.3.11 Reflexión 29 4.3.12 Sistemas de Iluminación 30 4.3.13 Tarea Visual 30 4.4 Niveles de Iluminación 30 CAPITULO V Lámparas 32

5.1 Fuentes Luminosas y Lámparas 32 5.1.1 Características Cromáticas 32 5.1.2 Características de Duración 33 5.1.3 Factores Externos que Influyen en el Funcionamiento de las Lámparas 34

5.2 Lámparas Incandescentes 35 5.2.1 Incandescencia 35 5.2.2 Características de una Lámpara Incandescente 36 5.2.3 Partes de una Lámpara Incandescente 36

5.2.3.1 Bulbo 37 5.2.3.2 Filamento 37 5.2.3.3. Soporte del Filamento: vástago,

Varillas de soporte e hilos conductores 38 5.2.3.4 Gas Relleno 38 5.2.3.5 Casquillo 39

5.3 Lámparas no Halógenas 39 5.4 Lámparas Halógenas de Alta y Baja Presión 39 5.5 Lámparas de Descarga 40

5.5.1 Funcionamiento 41 5.5.2 Elementos Auxiliares 42 5.5.3 Eficacia 42 5.5.4 Características Cromáticas 43

Page 6: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

5.5.5 Características de Duración 44 5.5.6 Factores Externos que Influyen en el Funcionamiento de la Lámpara 44 5.5.7 Partes de una Lámpara de Descarga 45

5.5.7.1Bulbo Exterior 45 5.5.7.2 Tubos de Descarga 45 5.5.7.3 Electrodos 45 5.5.7.4 Casquillo 46 5.5.7.5 Gas 46

5.6 Lámparas de Vapor de Mercurio 46 5.6.1 Lámparas Fluorescentes 46 5.6.2 Lámparas de Vapor de Mercurio a Alta Presión 48

5.7 Lámparas de Luz de Mezcla 49 5.8 Lámparas con Halógenos Metálicos 51 5.9 Lámparas de Vapor de Sodio 52

5.9.1 Lámparas de Vapor de Sodio a Baja Presión 52 5.9.2 Lámparas de Vapor de Sodio a Alta Presión 53

CAPITULO VI Luminarios 56 6.10.1 Clasificación 56

6.10.1.1 Clasificación según las Características Ópticas de la Lámpara 56

6.10.1.2 Clasificación según las Características Mecánicas de la Lámpara 57

6.10.1.3 Clasificación según las Características Eléctricas de la Lámpara 58

6.10.1.4 Clasificación por el Grado de Protección Eléctrica 58

6.10.1.5 Clasificación por la Emisión del flujo 59 6.10.1.6 Otras Clasificaciones 60

CAPITULO VII Métodos del Cálculo de la Iluminación 60

7.1 Leyes Fundamentales 60 7.1.1 Ley de la Inversa de los Cuadrados 60 7.1.2 Ley del Coseno del Angulo 61

7.2 Interiores 63 7.2.1 Método de Cavidad Zonal 63 7.2.2 Método punto por punto 64 7.2.3 Componentes Directas de un Punto 66 7.2.4 Método de las DPEA (Watts por metro cuadrado) 68 7.2.5 Índice del Local (ki) 69

7.2.5.1 Factor de Mantenimiento 70 7.2.5.2 Coeficiente de Utilización 71

7.3 Exteriores 71 7.3.1 Alumbrado Público 72

Page 7: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

7.3.1.1 Método de los Lúmenes o Factor de Utilización 75 7.3.1.2 Métodos Numéricos 77

7.3.1.2.1 Método de los Nueve Puntos 78 7.3.2 Método con Proyectores 81

CAPITULO VIII Marco Normativo 84

8.1NOM-007-ENER-2004 Eficiencia Energética en Sistemas de Alumbrado en Edificios no Residenciales 84 8.1.1 Introducción 84 8.1.2 Objetivo 84 8.1.3 Campo de Aplicación 85

8.1.3.1Excepciones 86 8.1.4 Referencias 86 8.1.5 Definiciones 86

8.1.5.1 Alumbrado General 86 8.1.5.2 Ampliación 86 8.1.5.3 Área Cubierta 86 8.1.5.4 Área Abierta 86 8.1.5.5 Carga Eléctrica 86 8.1.5.6 Carga Total Conectada para Alumbrado 86 8.1.5.7 Densidad de Potencia Eléctrica (DPEA) 86 8.1.5.8Edificio 86 8.1.5.9 Edificios no Residenciales 86 8.1.5.10 Eficacia 87 8.1.5.11 Eficiencia Energética 87 8.1.5.12 Equipo Permanente Instalado 87 8.1.5.13 Estacionamiento 87 8.1.5.14 Iluminación de Acento 87 8.1.5.15 Iluminación Decorativa 87 8.1.5.16 Iluminación General 87 8.1.5.17 Iluminación Localizada 87 8.1.5.18 Iluminancia 87 8.1.5.19 Luminario 87 8.1.5.20 Luminario de Acento 87 8.1.5.21 Modificación 87 8.1.5.22 Sistema de Alumbrado 87 8.1.5.23 Sistema de Alumbrado de Emergencia 87

8.1.6 Clasificación 88 8.1.6.1 Edificios para oficinas (Oficinas) 88

8.1.6.1.1 Oficinas 88 8.1.6.2 Edificios para Escuelas y Demás Centros Docentes. 88

8.1.6.2.1 Escuelas o Instituciones Educativas 88 8.1.6.2.2 Bibliotecas 88

8.1.6.3 Edificios para Establecimientos Comerciales 88 8.1.6.3.1 Tiendas de Autoservicio, Departamentales

Page 8: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

Y de Especialidades 88 8.1.6.4 Edificios para Hospitales y Clínicas 88

8.1.6.4.1 Hospitales, Sanatorios y Clínicas 88 8.1.6.5 Edificios para Hoteles 88

8.1.6.5.1 Hoteles 88 8.1.6.5.2 Moteles 88

8.1.6.6 Edificios para restaurantes 88 8.1.6.6.1 Restaurantes 88 8.1.6.6.2 Cafeteras y venta de comida rápida 88 8.1.6.6.3 Bares 88

8.1.6.7 Bodegas 88 8.1.6.7.1Bodegas y Áreas de almacenamiento 88

8.1.6.8 Edificio para recreación y cultura 88 8.1.6.8.1 Salas de cine 88 8.1.6.8.2 Teatros 88 8.1.6.8.3 Centros de convenciones 88 8.1.6.8.4 Gimnasio y centros deportivos 88 8.1.6.8.5 Museos 88 8.1.6.8.6 Templos 88

8.1.6.9 Talleres de servicio 88 8.1.6.9.1 Talleres de servicio para automóviles 88 8.1.6.9.2 Talleres 88

8.1.6.10 Edificio para carga y pasaje 88 8.1.6.10.1 Centrales y terminales de transporte

De carga 88 8.1.6.10.2 Centrales y terminales de transporte

De pasajeros, aéreo y terrestre 88 8.1.7 Especificaciones 88 8.1.8 Método de Cálculo 90

8.1.8.1 Consideraciones Generales 90 8.1.8.2 Metodología 90

8.1.9 Vigilancia 92 8.1.10 Evaluación de la Conformidad 92 8.1.11 Concordancia 92 8.1.12 Transitorios 93

8.2 Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad De la NOM-007-ENER-2004 Eficiencia Energética en Sistemas de Alumbrado en Edificios no Residenciales 97

8.2.1 Objetivo 97 8.2.2 Referencias 97 8.2.3 Definiciones 97

8.2.3.1 Acta Circunstanciada 97 8.2.3.2 Autoridad Competente 97 8.2.3.3 Usuario de Energía Eléctrica, en Adelante 97 8.2.3.4 Dictamen de Verificación 97

Page 9: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

8.2.3.5 Evaluación de la conformidad 97 8.2.3.6 Informe Técnico 97 8.2.3.7 Lista de Verificación 98 8.2.3.8 Plano Eléctrico 98 8.2.3.9 Proyecto del Sistema de Alumbrado 98 8.2.3.10 Responsable del Proyecto 98 8.2.3.11 Representante Legal 98 8.2.3.12 Sistema de Alumbrado 98 8.2.3.13 Unidad de Verificación 98 8.2.3.14 Verificación 98 8.2.3.15 Visita de verificación 98

8.2.4 Disposiciones Generales 98 8.2.5 Procedimiento 99 8.2.6 Aspectos Técnicos Específicos del Proyecto de Alumbrado a Verificar. 100

8.3 NOM-013-ENER-2004. “Eficiencia Energética para Sistemas

De Alumbrado en Vialidades” 103 8.3.1 Introducción 103 8.3.2 Objetivo 103 8.3.3 Campo de Aplicación 103

8.3.3.1Excepciones 103 8.3.4 Referencias 104 8.3.5 Definiciones 104

8.3.5.1 Alumbrado de Exteriores 104 8.3.5.2 Alumbrado Público 104 8.3.5.3 Estacionamiento Publico 105 8.3.5.4 Sistema de Alumbrado 105 8.3.5.5 Vialidad 105 8.3.5.6 Superposte 105

8.3.6 Clasificación 105 8.3.6.1 Vialidades 105

8.3.6.1.1 Autopistas 105 8.3.6.1.2 Carreteras 105 8.3.6.1.3 Ciclopistas 105 8.3.6.1.4 Vías Rápidas 105 8.3.6.1.5 Vías Principales 105 8.3.6.1.6 Vías Secundarias 105

8.3.6.2 Estacionamientos públicos 105 8.3.6.2.1 Abiertos 105 8.3.6.2.2 Cerrados o Techados 105

8.3.6.3 Aéreas Exteriores Publicas 105 8.3.6.3.1 Lagos, cascadas, fuentes y similares 105 8.3.6.3.2 Monumentos, esculturas y banderas 105 8.3.6.3.3 Parques, jardines, alamedas y kioscos 105 8.3.6.3.4 Aceras 105

Page 10: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

8.3.6.3.5 Paraderos 105 8.3.6.3.6 Plazas y zócalos 105

8.3.7 Especificaciones 105 8.3.8 Método de Cálculo 107

8.3.8.1 Consideraciones Generales 107 8.3.8.2 Metodología 108

8.3.9 Vigilancia 108 8.3.10 Evaluación de la Conformidad 109 8.3.11 Concordancia con Normas Internacionales 109 8.3.12 Transitorios 109

8.4 Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad de la NOM-013-ENER-2004. “Eficiencia Energética para Sistemas De Alumbrado en Vialidades” 110

8.4.1 Objetivo 110 8.4.2 Referencias 110 8.4.3 Definiciones 110

8.4.3.1 Acta Circunstanciada 110 8.4.3.2 Autoridad Competente 110 8.4.3.3 Usuario de Energía Eléctrica, en Adelante 110 8.4.3.4 Dictamen de Verificación 110 8.4.3.5 Evaluación de la conformidad 111 8.4.3.6 Informe Técnico 111 8.4.3.7 Lista de Verificación 111 8.4.3.8 Plano Eléctrico 111 8.4.3.9 Proyecto del Sistema de Alumbrado 111 8.4.3.10 Responsable del Proyecto 111 8.4.3.11 Representante Legal 111 8.4.3.12 Sistema de Alumbrado 111 8.4.3.13 Unidad de Verificación 111 8.4.3.14 Verificación 111 8.4.3.15 Visita de verificación 111

8.4.4 Disposiciones Generales 111 8.4.5 Procedimiento 112 8.4.6 Aspectos Técnicos Específicos del Proyecto de

Alumbrado a Verificar. 113

8.5 NOM-025-STPS-1999. “Condiciones de Iluminación en los Centros de Trabajo” 116

8.5.1 Objetivo 116 8.5.2 Campo de Aplicación 116 8.5.3 Referencias 116 8.5.4 Definiciones 116 8.5.5 Obligaciones del Patrón 117 8.5.6 Obligaciones de los Trabajadores 117 8.5.7 Niveles de Iluminación 117

Page 11: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACION DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

8.5.8 Reconocimiento 118 8.5.9 Evaluación 119 8.5.10 Control 119 8.5.11 Reporte del Estudio 120 8.5.12 Unidades de Verificación y Laboratorios de Prueba 120

8.6 Artículo 930 de la NOM-001-SEDE-2005 125

CAPITULO IX

Listas de Verificación 9.1 Lista de Verificación para Sistema de Alumbrado NOM-007-ENER- 2004 140 9.2Lista de Verificación para Sistema de Alumbrado

NOM-013-ENER- 2004 143

CAPITULO X Conclusiones 147

CAPITULO XI

Recomendaciones 154

Bibliografía I

Page 12: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

1

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN El aspecto eficiencia energética trae consigo continuos avances tecnológicos los cuales harán necesario establecer un punto entre lo convencional y la novedad en ahorro de energía; consideramos importante que el estudio de la iluminación en general se enfoque a una formación integral, que por medio de carácter científico y técnico se logren los objetivos planteados por nosotros y por demás interesados. La idea de contar con una guía de aplicación del marco normativo sobre la eficiencia energética en sistemas de alumbrado particularmente en edificios no residenciales así como en vialidades y áreas publicas, ha surgido por el constante contacto que se ha tenido con los problemas de ahorro de energía con base en aciertos y errores del pasado. Esto se trata de hacer lo mas conceptual, esquemático y practico posible a fin de que le sea útil a los organismos de la evaluación de la conformidad, especialistas en el desarrollo y ejecución de proyectos de sistemas de alumbrado, así como a los demás sectores interesados y puedan realizar sus distintas tareas que a cada uno le compete. El uso de factores físicos, químicos, matemáticos, entre otros, se han realizado al inicio de la civilización como lo podemos aprecia en las ciencias y artes de culturas antiguas que se vieron obligados a obtener una fuente cualquiera de iluminación diferente a la del astro rey “el sol”, la primera forma de iluminación artificial fue el fuego, se daba con las fogatas que se utilizaban para calentarse y protegerse de los animales salvajes. Las chispas que saltaban de estas fogatas se convirtieron en las primeras antorchas. Durante muchos milenios la antorcha continuo como una importante fuente de iluminación. Durante el medioevo las antorchas, portátiles o ancladas en soportes metálicos de las callejuelas y plazas, se convirtieron en el primer ejemplo de alumbrado publico. Continuaron las lámparas de aceite, donde el materia que se mas utilizo fue el terracota, que datan de 7000 a 8000 A.C., han sido encontradas en las planicies de Mesopotámica. En egipcio y Persia se han encontrado lámparas de cobre y bronce que datan aproximadamente de 2700 A.C. Mucho tiempo después el uso de velas que data a principios de la era cristiana y su fabricación es probablemente una de las industrias más antiguas. Las primeras velas eran hechas con palos de madera recubiertos con cera de abeja. Se piensa que los fenicios fueron los primeros en usar velas de cera (400 D.C.). El uso de velas no era tan común como el de lámparas de aceite, pero su uso se incremento durante el medioevo. Durante los siglos XVI a XVIII, las velas eran la forma más común para iluminar los interiores de los edificios. Posteriormente surgieron lámparas de gas que los antiguos códigos de Egipto y Persia hablan de explosiones de gases combustibles que brotaban a través de las fisuras de la tierra. Los chinos usaban al gas como fuente de iluminación muchos siglos antes de la era cristiana. Extraían al gas de yacimiento subterráneos por medio de tubería de bambú y lo usaban para iluminar las minas de sal y edificios de

Page 13: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

2

sus provincias. Finalmente surge la lámpara eléctrica y las derivadas de esta, la primera patente para una lámpara incandescente la obtuvo Frederick de Moleyns en 1841, Inglaterra. Aun cuando esta producía luz por el paso de electricidad entre sus filamentos, era de vida corta. Durante el resto del siglo XIX, muchos científicos trataron de producir lámparas eléctricas. .Thomas Edison inventó la primera lámpara eléctrica práctica en 1879. También inventó el fonógrafo, imágenes en movimiento, el mimeógrafo, micrófonos de carbón y otros. La lámpara original de Edison usaba un filamento de carbón al vacío. Actualmente usamos alambre de tungsteno en una bombilla llena de gas argón. Posteriormente las fuentes luminosas evolucionaron, hasta llegar a un punto de optimización en lúmenes/watt. A las lámparas mas eficientes en este rubro se les denomina ahorradoras o de alta eficiencia energética. Los parámetros involucrados en los cálculos de iluminación se definirán y desarrollaran de manera explicita en el capitulo VII de este trabajo. Con lo anterior podemos entender un poco la evolución de la iluminación, el cual día a día esta mas relacionado con el ahorro de energía, mas aun por que es la parte ultima de un sistema, es decir, es la parte de la utilización en la cual basaremos puntos como estética, confort visual, colores, imagen, interiores, exteriores por mencionar algunos de los cuales se tomara la aportación de cada uno de ellos para el eficiente uso de energía el la iluminación. La guía esta organizada de manera siguiente: INTRODUCCIÓN, OBJETIVO que es la meta a la que se quiere llegar, FUNDAMENTACIÓN se refiere a la posibilidad y el porque estamos realizando la presente guía, CONFORT VISUAL donde sea factible un buen desarrollo visual sin fatiga de la vista propia, LÁMPARAS Y LUMINARIOS donde ocuparemos de este punto en visualizar su funcionamiento, aplicación beneficios y otras características de estos elementos, MÉTODOS DE CALCULO los cuales son base de comprobación de si cumple o no el proyecto y sus consecuencias, INTERIORES Y EXTERIORES se verán posibilidades, propuestas y componentes los cuales se crearan o actualizaran para cumplir el objetivo. MARCO NORMATIVO que estará conformado por las Normas Oficiales Mexicanas siguientes: NOM–025–STPS–1999, para el confort visual. NOM – 007 – ENER – 2004, para la eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios no residenciales. NOM – 013 – ENER – 2004, para la eficiencia energética para sistemas de alumbrado en vialidades y áreas exteriores publicas. Articulo 930 de la NOM – 001 – SEDE – 2005. Para los niveles mínimos de iluminación en vialidades y alumbrado publico.

Todas estas normas son de cumplimiento obligatorio, para vigilar y el cumplimiento de las normas anteriores se designa a las unidades de verificación (UV) para que mediante revisión de documentos, inspección en sitio, mediciones y comprobaciones en campo, dictaminen el cumplimiento de las NOM’s. La acreditación y aprobación de ellas se desarrollara de manera explicita en el numeral 6.8. LISTAS DE

Page 14: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

3

VERIFICACION, la administración del confort visual y el marco normativo nos permitirá una gestión efectiva y eficiente en el desarrollo de un proyecto de alumbrado con uso racional de la energía eléctrica en interiores y exteriores. Finalmente las CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES para los diseñadores, contratistas, unidades de verificación con ejemplos prácticos de ejecución de proyectos y procedimientos para la verificación efectiva en la aplicación de las Normas Oficiales Mexicanas anteriormente mencionadas.

Page 15: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

4

CAPITULO II

OBJETIVO El objetivo fundamental es obtener una guía de aplicación de las normas: NOM-007-ENER-2004 “Eficiencia Energética en Sistemas de Alumbrado en Edificios No Residenciales” y NOM-013-ENER-2004 “Eficiencia Energética para Sistemas de Alumbrado en Vialidades y Áreas Exteriores Publicas” adecuada para los organismos de la evaluación de la conformidad, así como de alternativas permisibles para mejorar la eficiencia energética de un instalación.

Page 16: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

5

CAPITULO III

FUNDAMENTACION

Considerando que en la seguridad de las personas intervienen factores como eliminar los riesgos que constituyen un peligro para la vida, salud e integridad física, se hará uso de niveles de iluminación adecuados que permiten disminuir en forma aceptable los riesgos anteriormente mencionados.

No obstante en los tiempos actuales es importante conservar el medio ambiente a través del uso racional de la energía eléctrica, por medio de programas de normalización de eficiencia energética, incentivos económicos y distintos mecanismos que apoyen a la administración de la demanda.

Para realizar esta tarea, se requiere que los organismos de la evaluación de la conformidad de eficiencia enérgica en sistemas de alumbrado, cumplan con una guía de aplicación de las normas NOM-007-ENER-2004 “Eficiencia Energética en Sistemas de Alumbrado en Edificios No Residenciales” y NOM-013-ENER-2004 “Eficiencia Energética para Sistemas de Alumbrado en Vialidades y Áreas Exteriores Publicas”.

Page 17: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

6

CAPITULO IV AMBIENTE VISUAL

Dentro de las actividades que realiza el hombre a lo largo de su vida, una de las que ocupa la mayor parte de ella, no sólo en el tiempo sino también en el espacio, es el trabajo. En este sentido la actividad laboral, para que pueda desarrollarse de una forma eficaz, precisa que la luz (característica ambiental) y la visión (característica personal) se complementen, ya que se considera que el 50% de la información sensorial que recibe el hombre es de tipo visual, es decir, tiene como origen primario la luz. Un tratamiento adecuado del ambiente visual permite incidir en los aspectos de: • Seguridad. • Confort. • Productividad. La integración de estos aspectos comportará un trabajo seguro, cómodo y eficaz. El propósito de este capítulo es concretar algunas nociones de la iluminación de los lugares de trabajo y plantear el análisis ergonómico de los mismos. Luz y sentido de la visión, dos caras de la misma moneda. Sin una la otra no tiene sentido. Sin luz los ojos no podrían percibir las formas, los colores de los objetos y, en definitiva, el mundo que nos rodea. Sin una visión que interpretara la luz, esta no serviría de nada. Además con fundamento en la NOM-025-STPS-1999, “Condiciones de iluminación en los centros de trabajo” se establecerán las características de iluminación en los centros de trabajo, de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los trabajadores al realizar sus actividades. 4.1 Luz y visión

4.1.1 La luz Es una forma particular y concreta de energía que se desplaza o propaga, no a través de un conductor (como la energía eléctrica o mecánica) sino por medio de radiaciones, es decir, de perturbaciones periódicas del estado electromagnético del espacio; es lo que se conoce como "energía radiante". Existe un número infinito de radiaciones electromagnéticas que pueden clasificarse en función de la forma de generarse, de manifestarse, etc. La clasificación más

Page 18: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

7

utilizada sin embargo es la que se basa en las longitudes de onda (Fig. 1). En dicha figura puede observarse que las radiaciones visibles por el ser humano ocupan una franja muy estrecha comprendida entre los 380 y los 780 nm (nanómetros).

Fig. 1: Espectro electromagnético

Podemos definir pues la luz, como "una radiación electromagnética capaz de ser detectada por el ojo humano normal". 4.1.2 El espectro electromagnético

La luz forma parte del espectro electromagnético que comprende tipos de ondas tan dispares como los rayos cósmicos, los rayos gamma, los ultravioletas, los infrarrojos y las ondas de radio o televisión entre otros. Cada uno de estos tipos de onda comprende un intervalo definido por una magnitud característica que puede ser la longitud de onda ( ) o la frecuencia (f). Recordemos que la relación entre ambas es:

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío (c = 3·108 m/s).

4.1.3 Propiedades de la luz

Cuando la luz encuentra un obstáculo en su camino choca contra la superficie de este y una parte es reflejada. Si el cuerpo es opaco el resto de la luz será absorbida. Si es transparente una parte será absorbida como en el caso anterior y el resto atravesará el cuerpo transmitiéndose. Así pues, tenemos tres posibilidades:

• Reflexión.

• Transmisión-refracción.

Page 19: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

8

• Absorción.

Para cada una se define un coeficiente que nos da el porcentaje correspondiente en tanto por uno. Son el factor de reflexión ( ), el de transmisión ( ) y el de absorción ( ) que cumplen:

La luz tiene también otras propiedades, como la polarización, la interferencia, la difracción o el efecto fotoeléctrico, pero estas tres son las más importantes en luminotecnia.

4.1.3.1 La reflexión

La reflexión es un fenómeno que se produce cuando la luz choca contra la superficie de separación de dos medios diferentes (ya sean gases como la atmósfera, líquidos como el agua o sólidos) y está regida por la ley de la reflexión. La dirección en que sale reflejada la luz viene determinada por el tipo de superficie. Si es una superficie brillante o pulida se produce la reflexión regular en que toda la luz sale en una única dirección. Si la superficie es mate y la luz sale desperdigada en todas direcciones se llama reflexión difusa. Y, por último, está el caso intermedio, reflexión mixta, en que predomina una dirección sobre las demás. Esto se da en superficies metálicas sin pulir, barnices, papel brillante, etc.

Fig. 2: Reflexión

4.1.3.2 La refracción

La refracción se produce cuando un rayo de luz es desviado de su trayectoria al atravesar una superficie de separación entre medios diferentes según la ley de la refracción. Esto se debe a que la velocidad de propagación de la luz en cada uno de ellos es diferente.

Fig. 3: Refracción

Page 20: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

9

4.1.3.3 La transmisión

La transmisión se puede considerar una doble refracción. Si pensamos en un cristal; la luz sufre una primera refracción al pasar del aire al vidrio, sigue su camino y vuelve a refractarse al pasar de nuevo al aire. Si después de este proceso el rayo de luz no es desviado de su trayectoria se dice que la transmisión es regular como pasa en los vidrios transparentes. Si se difunde en todas direcciones tenemos la transmisión difusa que es lo que pasa en los vidrios translúcidos. Y si predomina una dirección sobre las demás tenemos la mixta como ocurre en los vidrios orgánicos o en los cristales de superficie labrada.

Fig. 4: Transmisión

4.1.3.4 La absorción

La absorción es un proceso muy ligado al color. El ojo humano sólo es sensible a las radiaciones pertenecientes a un pequeño intervalo del espectro electromagnético. Son los colores que mezclados forman la luz blanca. Su distribución espectral aproximada es:

Tabla 1

Tipo de radiación Longitudes de onda (nm) Violeta 380-436 Azul 436-495

Verde 495-566 Amarillo 566-589 Naranja 589-627

Rojo 627-770

Cuando la luz blanca choca con un objeto una parte de los colores que la componen son absorbidos por la superficie y el resto son reflejados. Las componentes reflejadas son las que determinan el color que percibimos. Si la refleja toda es blanco y si las absorbe todas es negro. Un objeto es rojo porque refleja la luz roja y absorbe las demás componentes de la luz blanca. Si iluminamos el mismo objeto con luz azul

Page 21: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

10

lo veremos negro porque el cuerpo absorbe esta componente y no refleja ninguna. Queda claro, entonces, que el color con que percibimos un objeto depende del tipo de luz que le enviamos y de los colores que este sea capaz de reflejar.

4.1.4 La visión

El ojo humano es un órgano sensitivo muy complejo que recibe la luz procedente de los objetos, la enfoca sobre la retina formando una imagen y la transforma en información comprensible para el cerebro. La existencia de dos ojos nos permite una visión panorámica y binocular del mundo circundante y la capacidad del cerebro para combinar ambas imágenes produce una visión tridimensional o estereoscópica. La visión es el proceso por medio del cual se transforma la luz en impulsos nerviosos capaces de generar sensaciones. El órgano encargado de realizar esta función es el ojo. 4.1.4.1 Fisiología

El ojo humano está formado por un grupo óptico - la córnea, el iris, la pupila y el cristalino-, uno fotorreceptor - la retina- y otros elementos accesorios encargados de diversas tareas como protección, transmisión de información nerviosa, alimentación, mantenimiento de la forma, etc.

Fig. 5: Esquema del ojo

4.1.4.2 El proceso visual y sus caracteristicas

A menudo, se compara el funcionamiento del ojo con el de una cámara fotográfica. La pupila actuaría de diafragma, la retina de película, la córnea de lente y el cristalino sería equivalente a acercar o alejar la cámara del objeto para conseguir un buen enfoque. La analogía no acaba aquí, pues al igual que en la cámara de fotos la imagen que se forma sobre la retina está invertida. Pero esto no supone ningún

Page 22: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

11

problema ya que el cerebro se encarga de darle la vuelta para que la veamos correctamente.

Fig. 6: Formación de la imagen en el ojo

4.1.4.3 La sensibilidad y los tipos de visión

Al igual que en la fotografía, la cantidad de luz juega un papel importante en la visión. Así, en condiciones de buena iluminación (más de 3 cd/m2) como ocurre de día, la visión es nítida, detallada y se distinguen muy bien los colores; es la visión fotópica. Para niveles inferiores a 0.25 cd/m2 desaparece la sensación de color y la visión es más sensible a los tonos azules y a la intensidad de la luz.

Es la llamada visión escotópica. En situaciones intermedias, la capacidad para distinguir los colores disminuye a medida que baja la cantidad de luz pasando de una gran sensibilidad hacia el amarillo a una hacia el azul. Es la visión mesiópica.

En estas condiciones, se definen unas curvas de sensibilidad del ojo a la luz visible para un determinado observador patrón que tiene un máximo de longitud de onda de 555 nm (amarillo verdoso) para la visión fotópica y otro de 480 nm (azul verdoso) para la visión escotópica. Al desplazamiento del máximo de la curva al disminuir la cantidad de luz recibida se llama efecto Purkinje. Toda fuente de luz que emita en valores cercanos al máximo de la visión diurna (555 nm) tendrá un rendimiento energético óptimo porque producirá la máxima sensación luminosa en el ojo con el mínimo consumo de energía. No obstante, si la fuente no ofrece una buena reproducción cromática puede provocar resultados contraproducentes.

Page 23: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

12

Fig. 7: Curvas de sensibilidad del ojo

4.1.4.4 La acomodación

Se llama acomodación a la capacidad del ojo para enfocar automáticamente objetos situados a diferentes distancias. Esta función se lleva a cabo en el cristalino que varía su forma al efecto. Pero esta capacidad se va perdiendo con los años debido a la pérdida de elasticidad que sufre; es lo que se conoce como presbicia o vista cansada y hace que aumente la distancia focal y la cantidad de luz mínima necesaria para que se forme una imagen nítida.

4.1.4.5 La adaptación

La adaptación es la facultad del ojo para ajustarse automáticamente a cambios en los niveles de iluminación. Se debe a la capacidad del iris para regular la abertura de la pupila y a cambios fotoquímicos en la retina. Para pasar de ambientes oscuros a luminosos el proceso es muy rápido pero en caso contrario es mucho más lento. Al cabo de un minuto se tiene una adaptación aceptable. A medida que pasa el tiempo, vemos mejor en la oscuridad y a la media hora ya vemos bastante bien. La adaptación completa se produce pasada una hora.

Fig. 8: Curvas de adaptación del ojo humano

Page 24: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

13

4.1.5 El campo visual

Volviendo al ejemplo de la cámara de fotos, el ojo humano también dispone de un campo visual. Cada ojo ve aproximadamente 150º sobre el plano horizontal y con la superposición de ambos se abarcan los 180º. Sobre el plano vertical sólo son unos 130º, 60º por encima de la horizontal y 70º por debajo.

El campo visual de cada ojo es de tipo monocular, sin sensación de profundidad, siendo la visión en la zona de superposición de ambos campos del tipo binocular. La sensación de profundidad o visión tridimensional se produce en el cerebro cuando este superpone e interpreta ambas imágenes.

Fig. 9: Esquemas de los tipos de campo visual

4.1.6 Factores que influyen en la visión

Los factores externos que influyen sobre la formación de una buena imagen en la retina pueden dividirse en dos clases: los subjetivos y los objetivos. Los primeros dependen del propio individuo como su salud visual (depende de la edad y del deterioro de la vista), el nivel de atención en lo que mira, si está en reposo o en movimiento o la comodidad visual (nivel de iluminación y deslumbramiento). Mientras que los segundos dependen de lo que estemos mirando, del objeto visual. Son los factores objetivos y son el tamaño, la agudeza visual, el contraste y el tiempo.

4.1.6.1 El tamaño

El tamaño aparente de un cuerpo en relación con el resto de los elementos que forman el campo visual es un factor importante para distinguirlo con rapidez. Si analizamos las fotos, vemos que la iglesia de la foto de la izquierda parece más pequeña que la de la derecha. Comparada con otros objetos más cercanos, como el árbol que hay en primer plano, parece pequeña. Pero vista de cerca parece muy grande. ¿Qué ha ocurrido si el tamaño real del edificio es el mismo? Lo que ha pasado es que el ángulo visual del ojo abarcado por la construcción respecto al ocupado por el fondo ha aumentado.

Page 25: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

14

Objeto lejano. Objeto cercano. Fig. 10: El tamaño

4.1.6.2 La agudeza visual

La agudeza visual es la capacidad de distinguir entre objetos muy próximos entre sí. Es una medida del detalle más pequeño que podemos diferenciar y está muy influenciada por el nivel de iluminación. Si este es bajo como ocurre de noche cuesta mucho distinguir cosas al contrario de lo que ocurre de día.

Fig. 11: Influencia del nivel de iluminación sobre la agudeza visual.

4.1.6.3. El contraste

El contraste se produce por diferencias entre colores o luminancias (porción de luz reflejada por un cuerpo que llega al ojo) entre un elemento del campo visual y el resto. Mientras mayor sea mejor lo veremos, más detalles distinguiremos y menos fatigaremos la vista. Una buena iluminación ayudará mucho y puede llegar a compensar bajos contrastes en colores aumentando la luminancia.

Contraste de colores Contraste de luminancias

Fig. 12: Contraste

4.1.6.4. El tiempo

Como ya sabemos el ojo dispone de mecanismos para enfocar la imagen y transmitirla al cerebro. Este proceso no es instantáneo y requiere un cierto tiempo.

Page 26: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

15

Esta inercia es lo que nos permite disfrutar del cine, la televisión o los dibujos animados que no son más que una serie de imágenes estáticas sucesivas. Si, por el contrario, el objeto está en movimiento y hay un alto nivel de iluminación, la inercia visual provocará la impresión de una sucesión de imágenes fijas como ocurre en las discotecas. Es el llamado efecto estroboscópico que fuera de estos usos se debe evitar. Por otro lado, mientras más tiempo dispongamos para ver una imagen, más nítida y detallada será. Con una buena iluminación podremos reducirlo y aumentar la velocidad de percepción.

Al hablar del color hay que distinguir entre el fenómeno físico donde intervienen la luz y la visión (sensibilidad y contraste) y el fenómeno sensorial. Como fenómeno físico comentaremos, además, los sistemas de especificación y la realización de mezclas.

4.1.6.5. El color fenómeno físico

Recordemos brevemente que la luz blanca del sol está formada por la unión de los colores del arco iris, cada uno con su correspondiente longitud de onda. Los colores van del violeta (380 nm) hasta el rojo (770 nm) y su distribución espectral aproximada es:

Tabla 2

Color Longitud de onda (nm) Violeta 380-436 Azul 436-495

Verde 495-566 Amarillo 566-589 Naranja 589-627

Rojo 627-770

Cuando un cuerpo opaco es iluminado por luz blanca refleja un color o una mezcla de estos absorbiendo el resto. Las radiaciones luminosas reflejadas determinarán el color con que nuestros ojos verán el objeto. Si las refleja todas será blanco y si las absorbe todas negro. Si, por el contrario, usamos una fuente de luz monocromática o una de espectro discontinuo, que emita sólo en algunas longitudes de onda, los colores se verán deformados. Este efecto puede ser muy útil en decoración pero no para la iluminación general.

4.1.6.6. Efecto de la luz coloreada sobre los objetos de color.

El ojo humano no es igual de sensible a todas las longitudes de onda que forman la luz diurna. De hecho, tiene su máximo para un valor de 555 nm que corresponde a un tono amarillo verdoso. A medida que nos alejamos del máximo hacia los extremos del espectro (rojo y violeta) esta va disminuyendo. Es por ello que las señales de peligro y advertencia, la iluminación de emergencia o las luces antiniebla son de color amarillo.

Page 27: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

16

Fig. 13: Curva de sensibilidad de longitud de onda

4.1.6.7. El color como fenómeno sensorial

El color como otras sensaciones que percibimos a través de los sentidos está sometido a criterios de análisis subjetivos. Depende de las preferencias personales, su relación con otros colores y formas dentro del campo visual (el contraste, la extensión que ocupa, la iluminación recibida, la armonía con el ambiente...), el estado de ánimo y de salud, etc.

Tradicionalmente distinguimos entre colores fríos y cálidos. Los primeros son los violetas, azules y verdes oscuros. Dan la impresión de frescor, tristeza, recogimiento y reducción del espacio. Por contra, los segundos, amarillos, naranjas, rojos y verdes claros, producen sensaciones de alegría, ambiente estimulante y acogedor y de amplitud de espacio.

Tabla 3

Sensaciones asociadas a los colores. Blanco Frialdad, higiene, neutralidad. Amarillo Actividad, impresión, nerviosismo. Verde Calma, reposo, naturaleza. Azul Frialdad Negro Inquietud, tensión. Marrón Calidez, relajación. Rojo Calidez intensa, excitación, estimulante.

Hay que destacar también el factor cultural y climático porque en los países cálidos se prefieren tonos fríos para la decoración de interiores mientras que en los fríos pasa al revés.

Page 28: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

17

4.1.7 Colores y mezclas

A todos aquellos que hayan pintado alguna vez les sonarán términos como colores primarios, secundarios, terciarios o cuaternarios. Los colores primarios o básicos son aquellos cuya combinación produce todos los demás. En pintura son el cyan, el magenta y el amarillo y en iluminación el azul, el verde y el rojo. Cualquier otro color se puede obtener combinándolos en diferentes proporciones. Así los secundarios se obtienen con mezclas al 50%; los terciarios mezclando dos secundarios entre sí, etc.

Las mezclas, que en luminotecnia se consiguen mediante filtros y haces de luces, pueden ser aditivas o sustractivas.

Las mezclas aditivas u ópticas se obtienen sumando haces de luces de colores. El color resultante dependerá de la componente que se halle en mayor proporción y será más intenso que estas. Si la suma diera blanco se diría que son colores complementarios.

Fig. 14: Mezcla aditiva

Las mezclas sustractivas o pigmentarias se consiguen aplicando a la luz blanca una serie de sucesivos filtros de colores que darán un tono de intensidad intermedia entre las componentes.

Fig. 15: Mezcla sustractiva

Para definir los colores se emplean diversos sistemas como el RGB o el de Munsell. En el sistema RGB (Red, Green, Blue), usado en informática, un color está definido por la proporción de los tres colores básicos - rojo, verde y azul - empleados en la mezcla. En el sistema de Munsell se recurre a tres parámetros: tono o matiz (rojo, amarillo, verde...), valor o intensidad (luminosidad de un color comparada con una escala de grises; por ejemplo el amarillo es más brillante que el negro) y cromaticidad o saturación (cantidad de blanco que tiene un color; si no tiene nada se dice que está saturado).

Page 29: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

18

4.2 Magnitudes y unidades

La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma de energía. Si la energía se mide en joules (J) en el Sistema Internacional, para qué necesitamos nuevas unidades. La razón es más simple de lo que parece. No toda la luz emitida por una fuente llega al ojo y produce sensación luminosa, ni toda la energía que consume, por ejemplo, una bombilla se convierte en luz. Todo esto se ha de evaluar de alguna manera y para ello definiremos nuevas magnitudes: el flujo luminoso, la intensidad luminosa, la iluminancia, la luminancia, el rendimiento o eficiencia luminosa y la cantidad de luz.

4.2.1 Flujo luminoso

Para hacernos una primera idea consideraremos dos bombillas, una de 25 W y otra de 60 W. Está claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea: ¿cuál luce más? o dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?

Fig. 16: Flujo luminoso

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lúmenes.

Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su símbolo es y su unidad es el lumen (lm). A la relación entre watts y lúmenes se le llama equivalente luminoso de la energía y equivale a:

1 watt-luz a 555 nm = 683 lm

Flujo luminoso Símbolo:

Unidad: lumen (lm)

4.2.2 Intensidad luminosa

El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece

Page 30: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

19

claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.

Fig. 17: Diferencia entre flujo e intensidad luminosa

Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

Intensidad luminosa

Símbolo: I

Unidad: candela (cd)

4.2.3 Iluminancia

Quizás haya jugado alguna vez a iluminar con una linterna objetos situados a diferentes distancias. Si se pone la mano delante de la linterna podemos ver esta fuertemente iluminada por un círculo pequeño y si se ilumina una pared lejana el circulo es grande y la luz débil. Esta sencilla experiencia recoge muy bien el concepto de iluminancia.

Fig. 18: Concepto de iluminancia.

Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su símbolo es E y su unidad el lux (lx) que es un lm/m2.

Iluminancia Símbolo: E Unidad: lux (lx)

Page 31: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

20

Existe también otra unidad, el foot-candle (fc), utilizada en países de habla inglesa cuya relación con el lux es:

1 fc 10 lx 1 lx 0.1 fc

4.2.4 Luminancia

Hasta ahora hemos hablado de magnitudes que informan sobre propiedades de las fuentes de luz (flujo luminoso o intensidad luminosa) o sobre la luz que llega a una superficie (iluminancia). Pero no hemos dicho nada de la luz que llega al ojo que a fin de cuentas es la que vemos. De esto trata la luminancia. Tanto en el caso que veamos un foco luminoso como en el que veamos luz reflejada procedente de un cuerpo la definición es la misma.

Se llama luminancia a la relación entre la intensidad luminosa y la superficie aparente vista por el ojo en una dirección determinada. Su símbolo es L y su unidad es la cd/m2. También es posible encontrar otras unidades como el stilb (1 sb = 1 cd/cm2) o el nit (1 nt = 1 cd/m2).

Luminancia

Símbolo: L

Unidad: cd/m2

Es importante destacar que sólo vemos luminancias, no iluminancias.

4.2.5 Rendimiento luminoso o eficiencia luminosa

Ya mencionamos al hablar del flujo luminoso que no toda la energía eléctrica consumida por una lámpara (bombilla, fluorescente, etc.) se transformaba en luz visible. Parte se pierde por calor, parte en forma de radiación no visible (infrarrojo o ultravioleta), etc.

Fig. 19: Rendimiento luminoso

Page 32: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

21

Para hacernos una idea de la porción de energía útil definimos el rendimiento luminoso como el cociente entre el flujo luminoso producido y la potencia eléctrica consumida, que viene con las características de las lámparas (25 W, 60 W...). Mientras mayor sea mejor será la lámpara y menos gastará. La unidad es el lumen por watt (lm/W).

Rendimiento luminoso

Símbolo:

Unidad: lm / W

4.2.6 Cantidad de luz

Esta magnitud sólo tiene importancia para conocer el flujo luminoso que es capaz de dar un flash fotográfico o para comparar diferentes lámparas según la luz que emiten durante un cierto periodo de tiempo. Su símbolo es Q y su unidad es el lumen por segundo (lm·s).

Cantidad de luz

Q = ·t

Símbolo: QUnidad:

lm·s

4.2.7 Gráficos y diagramas

Cuando se habla en fotometría de magnitudes y unidades de media se definen una serie de términos y leyes que describen el comportamiento de la luz y sirven como herramientas de cálculo. Pero no hemos de olvidar que las hipótesis utilizadas para definirlos son muy restrictivas (fuente puntual, distribución del flujo esférica y homogénea, etc.). Aunque esto no invalida los resultados y conclusiones obtenidas, nos obliga a buscar nuevas herramientas de trabajo, que describan mejor la realidad, como son las tablas, gráficos o programas informáticos. De todos los inconvenientes planteados, el más grave se encuentra en la forma de la distribución del flujo luminoso que depende de las características de las lámparas y luminarios empleadas.

Fig. 20: Influencia de la luminaria en la forma del haz de

luz.

A menudo no le daremos mucha importancia a este tema, como pasa en la iluminación de interiores, pero será fundamental si queremos optimizar la instalación o en temas como la iluminación de calles, decorativa, de industrias o de instalaciones deportivas.

Page 33: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

22

A continuación veremos los gráficos más habituales en luminotecnia:

• Diagrama polar o curva de distribución luminosa.

• Diagramas isocandela.

Alumbrado por proyección.

Alumbrado público. Proyección azimutal de Lambert.

• Curvas isolux.

4.2.7.1 Diagrama polar o curvas de distribución luminosa

En estos gráficos la intensidad luminosa se representa mediante un sistema de tres coordenadas (I, C, ). La primera de ellas I representa el valor numérico de la intensidad luminosa en candelas e indica la longitud del vector mientras las otras señalan la dirección. El ángulo C nos dice en qué plano vertical estamos y mide la inclinación respecto al eje vertical de la luminaria. En este último, 0º señala la vertical hacia abajo, 90º la horizontal y 180º la vertical hacia arriba. Los valores de C utilizados en las gráficas no se suelen indicar salvo para el alumbrado público. En este caso, los ángulos entre 0º y 180º quedan en el lado de la calzada y los comprendidos entre 180º y 360º en la acera; 90º y 270º son perpendiculares al bordillo y caen respectivamente en la calle y en la acera.

Fig. 21: Ejemplo de la elaboración de un diagrama de distribución luminosa

Con un sistema de tres coordenadas es fácil pensar que más que una representación plana tendríamos una tridimensional. De hecho, esto es así y si representamos en el espacio todos los vectores de la intensidad luminosa en sus respectivas direcciones y uniéramos después sus extremos, obtendríamos un cuerpo llamado sólido fotométrico. Pero como trabajar en tres dimensiones es muy incómodo, se corta el sólido con planos verticales para diferentes valores de C (suelen ser uno, dos, tres o más dependiendo de las simetrías de la figura) y se reduce a la representación plana de las curvas más características.

En la curva de distribución luminosa, los radios representan el ángulo y las circunferencias concéntricas el valor de la intensidad en candelas. De todos los

Page 34: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

23

planos verticales posibles identificados por el ángulo C, solo se suelen representar los planos verticales correspondientes a los planos de simetría y los transversales a estos (C = 0º y C = 90º) y aquel en que la lámpara tiene su máximo de intensidad. Para evitar tener que hacer un gráfico para cada lámpara cuando solo varía la potencia de esta, los gráficos se normalizan para una lámpara de referencia de 1000 lm. Para conocer los valores reales de las intensidades bastará con multiplicar el flujo luminoso real de la lámpara por la lectura en el gráfico y dividirlo por 1000 lm.

Fig. 22: Diagrama de distribución luminosa

4.2.7.2 Matriz de intensidades luminosas

También es posible encontrar estos datos en unas tablas llamadas matriz de intensidades luminosas donde para cada pareja de valores de C y obtenemos un valor de I normalizado para una lámpara de flujo de 1000 lm.

Fig. 23: Muestra de la elaboración de la matriz

4.2.7.3 Diagramas isocandela

A pesar de que las curvas de distribución luminosa son herramientas muy útiles y prácticas, presentan el gran inconveniente de que sólo nos dan información de lo que ocurre en unos pocos planos meridionales (para algunos valores de C) y no sabemos a ciencia cierta qué pasa en el resto. Para evitar estos inconvenientes y conjugar una representación plana con información sobre la intensidad en cualquier dirección se definen las curvas isocandela.

En los diagramas isocandela se representan en un plano, mediante curvas de nivel, los puntos de igual valor de la intensidad luminosa. Cada punto indica una dirección del espacio definida por dos coordenadas angulares. Según cómo se escojan estos ángulos, distinguiremos dos casos:

Page 35: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

24

• Proyectores para alumbrado por proyección.

• Luminarias para alumbrado público. Proyección azimutal de Lambert.

En los proyectores se utiliza un sistema de coordenadas rectangulares con ángulos en lugar de las típicas x e y. Para situar una dirección se utiliza un sistema de meridianos y paralelos similar al que se usa con la Tierra. El paralelo 0º se hace coincidir con el plano horizontal que contiene la dirección del haz de luz y el meridiano 0º con el plano perpendicular a este. Cualquier dirección, queda pues, definida por sus dos coordenadas angulares. Conocidas estas, se sitúan los puntos sobre el gráfico y se unen aquellos con igual valor de intensidad luminosa formando las líneas isocandela.

Fig. 24: Diagrama para isocandela de un reflector

En las luminarias para alumbrado público, para definir una dirección, se utilizan los ángulos C y usados en los diagramas polares. Se supone la luminaria situada dentro de una esfera y sobre ella se dibujan las líneas isocandelas. Los puntos de las curvas se obtienen por intersección de los vectores de intensidad luminosa con la superficie de esta. Para la representación plana de la superficie se recurre a la proyección azimutal de Lambert.

Fig. 25: Proyección azimutal de Lambert

En estos gráficos, los meridianos representan el ángulo C, los paralelos y las intensidades, líneas rojas, se reflejan en tanto por ciento de la intensidad máxima. Como en este tipo de proyecciones las superficies son proporcionales a las

Page 36: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

25

originales, el flujo luminoso se calcula como el producto del área en el diagrama (en estereorradianes) por la intensidad luminosa en esta área.

Además de intensidades y flujos, este diagrama informa sobre el alcance y la dispersión de la luminaria. El alcance da una idea de la distancia longitudinal máxima que alcanza el haz de luz en la calzada mientras que la dispersión se refiere a la distancia transversal.

4.2.7.4 Curvas isolux

Las curvas vistas en los apartados anteriores (diagramas polares e isocandelas) se obtienen a partir de características de la fuente luminosa, flujo o intensidad luminosa, y dan información sobre la forma y magnitud de la emisión luminosa de esta. Por contra, las curvas isolux hacen referencia a las iluminancias, flujo luminoso recibido por una superficie, datos que se obtienen experimentalmente o por cálculo a partir de la matriz de intensidades usando la fórmula:

Estos gráficos son muy útiles porque dan información sobre la cantidad de luz recibida en cada punto de la superficie de trabajo y son utilizadas especialmente en el alumbrado público donde de un vistazo nos podemos hacer una idea de como iluminan las farolas la calle.

Lo más habitual es expresar las curvas isolux en valores absolutos definidos para una lámpara de 1000 lm y una altura de montaje de 1 m.

Fig. 26: Ejemplo de Curva Isolux

Los valores reales se obtienen a partir de las curvas usando la expresión:

Page 37: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

26

También puede expresarse en valores relativos a la iluminancia máxima (100%) para cada altura de montaje. Los valores reales de la iluminancia se calculan entonces como:

Ereal = Ecurva · E máx

con

Siendo a un parámetro suministrado con las gráficas.

4.3 Conceptos de Iluminación en el Área de Trabajo Para los efectos de la NOM-025-STPS-1999 “Condiciones de iluminación en los centros de trabajo”, se establecen las definiciones siguientes: 4.3.1 Área de trabajo:

Es el lugar del centro de trabajo, donde normalmente un trabajador desarrolla sus actividades.

Fig. 27: Área de trabajo

4.3.2 Autoridad del trabajo; autoridad laboral Las unidades administrativas competentes de la Secretaría del Trabajo y Previsión Social, que realicen funciones de inspección en materia de seguridad e higiene en el trabajo y las correspondientes de las entidades federativas y del Distrito Federal, que actúen en auxilio de aquéllas. 4.3.3 Brillo Es la intensidad luminosa de una superficie en una dirección dada, por unidad de área proyectada de la misma. 4.3.4 Deslumbramiento Es cualquier brillo que produce molestia, interferencia con la visión o fatiga visual.

Page 38: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

27

El deslumbramiento producido por las farolas o los reflejos en la calzada, es un problema considerable por sus posibles repercusiones. En sí mismo, no es más que una sensación molesta que dificulta la visión pudiendo, en casos extremos, llegar a provocar ceguera transitoria. Se hace necesario, por tanto, cuantificar este fenómeno y establecer unos criterios de calidad que eviten estas situaciones peligrosas para los usuarios. Se llama deslumbramiento molesto a aquella sensación desagradable que sufrimos cuando la luz que llega a nuestros ojos es demasiado intensa. Este fenómeno se evalúa de acuerdo a una escala numérica, obtenida de estudios estadísticos, que va del deslumbramiento insoportable al inapreciable.

Tabla 4

G Deslumbramiento Evaluación del alumbrado 1 Insoportable Malo 3 Molesto Inadecuado 5 Admisible Regular 7 Satisfactorio Bueno 9 Inapreciable Excelente

Donde la fórmula de G se calcula a partir de características de la luminaria y la instalación.

Actualmente no se utiliza mucho porque se considera que siempre que no se excedan los límites del deslumbramiento perturbador este está bajo control.

El deslumbramiento perturbador se produce por la aparición de un velo luminoso que provoca una visión borrosa, sin nitidez y con poco contraste, que desaparece al cesar su causa. No obstante, este fenómeno no lleva necesariamente asociado una sensación incómoda como el deslumbramiento molesto. Para evaluar la pérdida de visión se utiliza el criterio del incremento de umbral (TI) expresado en tanto por ciento:

donde Lv es la luminancia de velo equivalente Lm es la luminancia media de la calzada.

Page 39: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

28

4.3.5 Iluminación complementaria Es un alumbrado diseñado para aumentar el nivel de iluminación en un área determinada. 4.3.6 Iluminación localizada Es un alumbrado diseñado para proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo. 4.3.7 Luminaria; luminario Equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todo los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar esas lámparas y los necesarios para conectarse al circuito de utilización eléctrica. El concepto se amplía a fondo en el capítulo VI Luminarios 4.3.8Luxómetro Es un instrumento para la medición del nivel de iluminación.

Fig. 28: Luxómetro

4.3.9 Nivel de iluminación Cantidad de energía radiante medida en un plano de trabajo donde se desarrollan actividades, expresada en lux. Los niveles de iluminación recomendados en México se muestran en el apartado 4.4 4.3.10 Plano de trabajo Es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual el trabajo es usualmente realizado, y cuyos niveles de iluminación deben ser especificados y medidos.

Fig. 29: Plano de trabajo

Page 40: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

29

4.3.11 Reflexión Es la luz reflejada por la superficie de un cuerpo. El poder reflectante de las superficies que rodean a un local, juega un papel muy importante en el resultado final del proyecto de iluminación. Las luminarias emiten la luz de diversas formas según su tipo de distribución luminosa.

Cuando esta emisión luminosa es del tipo abierta, habrá una gran parte de la luz que llegará en forma directa al plano de trabajo, es decir sin obstáculos; pero habrá también una porción importante de esa emisión que caerá sobre las paredes. Esa parte de la luz emitida por la luminaria, podrá ser reflejada y aprovechada en mayor ó menor grado según el poder reflectante de esas superficies.

Aquí se muestra algunas reflactancias según el color y material Poder reflectante de algunos colores y materiales

Tabla 5 Color Refl. % Material Refl. % Blanco 70-75 Revoque claro 35-55

Crema claro 70-80 Revoque oscuro 20-30 Amarillo claro 50-70 Hormigón claro 30-50 Verde claro 45-70 Hormigón oscuro 15-25 Gris claro 45-70 Ladrillo claro 30-40

Celeste claro 50-70 Ladrillo oscuro 15-25 Rosa claro 45-70 Mármol blanco 60-70

Marrón claro 30-50 Granito 15-25 Negro 4-6 Madera clara 30-50

Gris oscuro 10-20 Madera oscura 10-25 Amarillo oscuro 40-50 Vidrio plateado 80-90 Verde oscuro 10-20 Aluminio mate 55-60 Azul oscuro 10-20 Aluminio pulido 80-90 Rojo oscuro 10-20 Acero pulido 55-65

La capacidad de reflejar la luz que tienen los diversos colores y materiales, será de gran utilidad para el proyectista luminotécnico al momento de realizar un cálculo de iluminación. Un ambiente pintado con colores claros permitirá un mayor aprovechamiento de la luz que con oscuros, ya que los colores claros reflejan más la luz. Así también, una superficie brillante reflejará la luz en forma especular, mientras que una mate lo hará en forma difusa.

Page 41: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

30

4.3.12 Sistema de iluminación Es el conjunto de luminarias destinadas a proporcionar un nivel de iluminación para la realización de actividades específicas.

Fig. 30: Sistema de iluminación

4.3.13 Tarea visual: actividad que debe desarrollarse con determinado nivel de iluminación. 4.4 Niveles de Iluminación Los niveles de mínimos de iluminación que deben presentarse en un plano de trabajo, con referencia en la NOM-025-STPS-1999, son establecidos en la Tabla 2.

Tabla 6.

TAREA VISUAL DEL PUESTO DE

TRABAJO

ÁREA DE TRABAJO

NIVELES MÍNIMOS DE

ILUMINACIÓN ( LUX )

En exteriores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos.

Áreas generales exteriores: patios y estacionamientos.

20

En interiores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos.

Áreas generales interiores: almacenes de poco Movimiento, pasillos, escaleras, estacionamientos Cubiertos, labores en minas subterráneas, iluminación De emergencia.

50

Requerimiento visual simple: inspección Visual, recuento de piezas, trabajo en banco Y máquina.

Áreas de servicios al personal: almacenaje rudo, recepción y despacho, casetas de vigilancia, cuartos de compresores y

200

Page 42: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

31

pailería. Distinción moderada de detalles: ensamble simple, trabajo medio en banco y máquina, inspección simple, empaque y trabajos de oficina.

Talleres: áreas de empaque y ensamble, aulas y oficinas.

300

Distinción clara de detalles: maquinado y acabados delicados, ensamble e inspección moderadamente difícil, captura y procesamiento de información, manejo de instrumentos y equipo de laboratorio.

Talleres de precisión: salas de cómputo, áreas de dibujo, laboratorios.

500

Distinción fina de detalles: maquinado de Precisión, ensamble e inspección de Trabajos delicados, manejo de instrumentos Y equipo de precisión, manejo de piezas pequeñas.

Talleres de alta precisión: de pintura y acabado de superficies, y laboratorios de control de calidad.

750

Alta exactitud en la distinción de detalles: ensamble, proceso e inspección de piezas pequeñas y complejas y acabado con pulidos finos.

Áreas de proceso: ensamble e inspección de piezas complejas y acabados con pulido fino.

1,000

Alto grado de especialización en la distinción de detalles.

Áreas de proceso de gran exactitud.

2,000

Page 43: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

32

CAPITULO V LÁMPARAS

Para iluminar espacios carentes de luz es necesaria la presencia de fuentes de luz artificiales, las lámparas, y aparatos que sirvan de soporte y distribuyan adecuadamente la luz, las luminarias. De esta forma es posible vencer las limitaciones que la naturaleza impone a las actividades humanas. 5.1 Fuentes luminosas y lámparas En un principio varias familias de lámparas que se utilizaban para la iluminación de una calzada, y cada una tiene sus propias características. Tradicionalmente, los principales factores que se han tenido en cuenta a la hora de determinar qué sistemas se utilizaban eran la tecnología disponible y los costos. Utilizando fuentes luminosas más eficientes se podría reducir el número de farolas en funcionamiento sin alterar el nivel de iluminación. Por lo general las lámparas y balastros que se utilizan para un sistema no se pueden intercambiar con los de otro, y el reajuste no suele ser rentable económicamente en la mayoría de los casos. Para poder cambiar el tipo de fuente luminosa es necesario cambiar la luminaria completa.

Fig. 31. Tipos de lámparas

5.1.1 Características cromáticas Los colores que vemos con nuestros ojos dependen en gran medida de las características cromáticas de las fuentes de luz. Por poner un ejemplo, no se ve igual una calle de noche a la luz de las farolas iluminadas por lámparas de luz blanca que con lámparas de luz amarilla. A la hora de describir las cualidades cromáticas de las fuentes de luz hemos de considerar dos aspectos. El primero trata sobre el color que presenta la fuente. Y el segundo describe cómo son reproducidos los colores de los objetos iluminados por

Page 44: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

33

esta. Para evaluarlos se utilizan dos parámetros: la temperatura de color y el rendimiento de color que se mide con el IRC. La temperatura de color hace referencia al color de la fuente luminosa. Su valor coincide con la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una apariencia de color similar a la de la fuente considerada. Esto se debe a que sus espectros electromagnéticos respectivos tienen una distribución espectral similar. Conviene aclarar que los conceptos temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no tienen porque coincidir sus valores. El rendimiento en color, por contra, hace referencia a cómo se ven los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se ven del mismo tono que aquellos iluminados por bombillas. En el primer caso destacan más los tonos azules mientras que en el segundo lo hacen los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas de color azul o rojo.

Fuente de luz blanca. Fuente de luz

monocromática.

Fig. 32 Efecto del color de la fuente sobre el color de los objetos

Para establecer el rendimiento en color se utiliza el índice de rendimiento de color (IRC o Ra) que compara la reproducción de una muestra de colores normalizada iluminada con nuestra fuente con la reproducción de la misma muestra iluminada con una fuente patrón de referencia. 5.1.2 Características de duración La duración de una lámpara viene determinada básicamente por la temperatura de trabajo del filamento. Mientras más alta sea esta, mayor será el flujo luminoso pero también la velocidad de evaporación del material que forma el filamento. Las partículas evaporadas, cuando entren en contacto con las paredes se depositarán sobre estas, ennegreciendo la bombilla. De esta manera se verá reducido el flujo luminoso por ensuciamiento de la bombilla. Pero, además, el filamento se habrá vuelto más delgado por la evaporación del tungsteno que lo forma y se reducirá, en consecuencia, la corriente eléctrica que pasa por él, la temperatura de trabajo y el

Page 45: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

34

flujo luminoso. Esto seguirá ocurriendo hasta que finalmente se rompa el filamento. A este proceso se le conoce como depreciación luminosa. Para determinar la vida de una lámpara disponemos de diferentes parámetros según las condiciones de uso definidas.

• La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que una lámpara se estropea, trabajando en unas condiciones determinadas.

• La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se produce el fallo de la mitad de las lámparas de un lote representativo de una instalación, trabajando en unas condiciones determinadas.

• La vida útil es el tiempo estimado en horas tras el cual es preferible sustituir un conjunto de lámparas de una instalación a mantenerlas. Esto se hace por motivos económicos y para evitar una disminución excesiva en los niveles de iluminación en la instalación debido a la depreciación que sufre el flujo luminoso con el tiempo. Este valor sirve para establecer los periodos de reposición de las lámparas de una instalación.

• La vida media es el tiempo medio que resulta tras el análisis y ensayo de un lote de lámparas trabajando en unas condiciones determinadas.

Por ejemplo, la duración de las lámparas incandescentes está normalizada; siendo de unas 1000 horas para las normales, para las es de 2000 horas para aplicaciones generales y de 4000 horas para las especiales. 5.1.3 Factores externos que influyen en el funcionamiento de las lámparas Los factores externos que afectan al funcionamiento de las lámparas son la temperatura del entorno dónde esté situada la lámpara y las desviaciones en la tensión nominal en los bornes. La temperatura ambiente no es un factor que influya demasiado en el funcionamiento de las lámparas incandescentes, pero sí se ha de tener en cuenta para evitar deterioros en los materiales empleados en su fabricación. En las lámparas normales hay que tener cuidado de que la temperatura de funcionamiento no exceda de los 200º C para el casquillo y los 370º C para el bulbo en el alumbrado general. Esto será de especial atención si la lámpara está alojada en luminarias con mala ventilación. En el caso de las lámparas halógenas es necesaria una temperatura de funcionamiento mínima en el bulbo de 260º C para garantizar el ciclo regenerador del wolframio. En este caso la máxima temperatura admisible en la bombilla es de 520º C para bombillas de vidrio duro y 900º C para el cuarzo. Las variaciones de la tensión se producen cuando aplicamos a la lámpara una tensión diferente de la tensión nominal para la que ha sido diseñada. Cuando aumentamos la tensión aplicada se produce un incremento de la potencia consumida y del flujo emitido por la lámpara pero se reduce la duración de la lámpara.

Page 46: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

35

Análogamente, al reducir la tensión se produce el efecto contrario.

Fig. 33. Efecto de las variaciones de tensión (%) sobre las características de funcionamiento de las

lámparas incandescentes 5.2 Lámparas Incandescentes Las lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano. 5.2.1 La incandescencia Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Mientras más alta sea su temperatura mayor será la energía emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caerán en la zona visible del espectro y obtendremos luz.

Figura 34. Espectro electromagnético

La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustión de alguna sustancia, ya sea sólida como una antorcha de madera, líquida como en una lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas. La segunda es pasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy delgado como ocurre en las bombillas comunes. Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las moléculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En

Page 47: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

36

general los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor.

Fig. 35 Rendimiento de una lámpara incandescente

La producción de luz mediante la incandescencia tiene una ventaja adicional, y es que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda que forman la luz visible o dicho de otra manera, su espectro de emisiones es continuo. De esta manera se garantiza una buena reproducción de los colores de los objetos iluminados. 5.2.2 Características de una lámpara incandescente Entre los parámetros que sirven para definir una lámpara tenemos las características fotométricas: la intensidad luminosa, el flujo luminoso y el rendimiento o eficiencia. Además de estas, existen otros que nos informan sobre la calidad de la reproducción de los colores y los parámetros de duración de las lámparas. 5.2.3 Partes de una lámpara incandescente Las lámparas incandescentes están formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con un bulbo de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas. El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria. Los componentes de la lámpara incandescente se muestran en la siguiente figura:

Page 48: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

37

Fig. 36 Partes de la lámpara incandescente

5.2.3.1 Bulbo El bulbo es una cubierta de vidrio que da forma a la lámpara y protege el filamento del aire exterior evitando que se queme. Si no fuera así, el oxígeno del aire oxidaría el material del filamento destruyéndolo de forma inmediata. Los bulbos pueden ser de vidrio transparente, de vidrio blanco translúcido o de colores proporcionando en este último caso una luz de color monocromática en lugar de la típica luz blanca.

Fig. 37 Algunos tipos de bulbos

5.2.3.2 Filamento Para que una lámpara incandescente emita luz visible, es necesario calentar el filamento hasta temperaturas muy elevadas. Esto se consigue pasando una corriente eléctrica a través de un material conductor por efecto Joule. Como la temperatura depende de la resistencia eléctrica es necesario que esta última sea muy elevada. Para conseguirlo podemos actuar de dos formas. En primer

Page 49: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

38

lugar, que el filamento esté compuesto por un hilo muy largo y delgado; de esta manera los electrones tendrán más dificultad para pasar por el cable y aumentará la resistencia. Y la segunda posibilidad es emplear un material que tenga una resistividad eléctrica elevada. También es muy importante que el filamento tenga un punto de fusión alto y una velocidad de evaporación lenta que evite un rápido desgaste por desintegración del hilo. De esta manera se pueden alcanzar temperaturas de funcionamiento más altas y, por tanto, mayores eficacias. Para mejorar la eficacia luminosa de las lámparas se arrolla el filamento en forma de doble espiral. De esta manera se consigue que emitiendo la misma cantidad de luz, el filamento presente una menor superficie de intercambio de calor con el gas que rellena el bulbo, por lo que las pérdidas por este motivo se reducen al mínimo. En la actualidad el material más empleado para los filamentos es el tungsteno o wolframio (W) por sus elevadas prestaciones que se ajustan a los requisitos exigidos además de ser una materia prima asequible. 5.2.3.3 Soporte del filamento: vástago, varillas de soporte e hilos conductores El filamento está fijado a la lámpara por un conjunto de elementos que tienen misiones de sujeción y conducción de la electricidad. Los hilos conductores transportan la electricidad desde el casquillo a los hilos de soporte a través del vástago. Para evitar el deterioro de las varillas de soporte es necesario un material, normalmente se usa el molibdeno, que aguante las altas temperaturas y no reaccione químicamente con el tungsteno del filamento. El vástago es de vidrio con plomo, un material con excelentes propiedades de aislante eléctrico, que mantiene separada la corriente de los dos conductores que lo atraviesan. Además, y gracias a su interior hueco sirve para hacer el vacío en la bombilla y rellenarla de gas (cuando se requiera). 5.2.3.4 Gas de relleno Aunque antiguamente se hacía el vacío en el interior de la bombilla, en la actualidad se rellena con un gas inerte por las ventajas que presenta. Con el gas se consigue reducir la evaporación del filamento e incrementar la temperatura de trabajo de la lámpara y el flujo luminoso emitido. Los gases más utilizados son el nitrógeno en pequeñas proporciones que evitan la formación de arcos y el argón que reduce la velocidad de evaporación del material que forma el filamento. Las proporciones empleadas varían según la aplicación de la lámpara y la tensión de trabajo. Aumentando la presión del gas se consigue, además, disminuir la evaporación del filamento y aumentar la eficacia luminosa y vida de la lámpara.

Page 50: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

39

5.2.3.5 Casquillo El casquillo cumple dos importantes funciones en la lámpara. Por un lado, sirve para conectar el filamento a la corriente eléctrica proveniente del portalámparas. Y por el otro, permite la sujeción de la lámpara a la luminaria evitando su deterioro. En su fabricación se usan habitualmente el latón, el aluminio o el níquel. Los casquillos empleados en alumbrado general son de dos tipos: Edison (E) y Bayoneta (B). Para su nomenclatura se utiliza la inicial de la clase seguida del diámetro en milímetros. Por ejemplo, E25 quiere decir que tenemos una lámpara con casquillo Edison de 25 mm de diámetro.

Casquillo de

rosca Casquillo de

bayoneta

Fig. 38 Tipos de casquillos 5.3 Lámparas no halógenas Entre no halógenas podemos distinguir las que se han rellenado con un gas inerte de aquellas en que se ha hecho el vacío en su interior. La presencia del gas supone un notable incremento de la eficacia luminosa de la lámpara dificultando la evaporación del material del filamento y permitiendo el aumento de la temperatura de trabajo del filamento. Las lámparas incandescentes tienen una duración normalizada de 1000 horas, una potencia entre 25 y 2000 W y unas eficacias entre 7.5 y 11 lm/W para las lámparas de vacío y entre 10 y 20 para las rellenas de gas inerte. En la actualidad predomina el uso de las lámparas con gas, reduciéndose el uso de las de vacío a aplicaciones ocasionales en alumbrado general con potencias de hasta 40 W.

Tabla 7

Lámparas con gas

Lámparas de vacío

Temperatura del filamento 2500 ºC 2100 ºC

Eficacia luminosa de la lámpara 10-20 lm/W 7.5-11 lm/W

Duración 1000 horas 1000 horas

Pérdidas de calor Convección y radiación Radiación

5.4 Lámparas halógenas de alta y baja tensión En las lámparas incandescentes normales, con el paso del tiempo, se produce una

Page 51: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

40

disminución significativa del flujo luminoso. Esto se debe, en parte, al ennegrecimiento de la bombilla por culpa de la evaporación de partículas de wolframio del filamento y su posterior condensación sobre la bombilla. Agregando una pequeña cantidad de un compuesto gaseoso con halógenos (cloro, bromo o yodo), normalmente se usa el CH2Br2, al gas de relleno se consigue establecer un ciclo de regeneración del halógeno que evita el ennegrecimiento. Cuando el tungsteno (W) se evapora se une al bromo formando el bromuro de wolframio (WBr2). Como las paredes de la bombilla están muy calientes (más de 260 ºC) no se deposita sobre estas y permanece en estado gaseoso. Cuando el bromuro de wolframio entra en contacto con el filamento, que está muy caliente, se descompone en W que se deposita sobre el filamento y Br que pasa al gas de relleno. Y así, el ciclo vuelve a empezar.

Fig. 39 Ciclo del halógeno El funcionamiento de este tipo de lámparas requiere de temperaturas muy altas para que pueda realizarse el ciclo del halógeno. Por eso, son más pequeñas y compactas que las lámparas normales y el bulbo se fabrica con un cristal especial de cuarzo que impide manipularla con los dedos para evitar su deterioro. Tienen una eficacia luminosa de 22 lm/W con una amplia gama de potencias de trabajo (150 a 2000W) según el uso al que estén destinadas. Las lámparas halógenas se utilizan normalmente en alumbrado por proyección y cada vez más en iluminación doméstica. 5.5 Lámparas de descarga Las lámparas de descarga constituyen una forma alternativa de producir luz de una manera más eficiente y económica que las lámparas incandescentes. Por eso, su uso está tan extendido hoy en día. La luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos. Según el gas contenido en la lámpara y la presión a la que esté sometido tendremos diferentes tipos de lámparas, cada una de ellas con sus propias características luminosas. Las lámparas de descarga se pueden clasificar según el gas utilizado (vapor de

Page 52: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

41

mercurio o sodio) o la presión a la que este se encuentre (alta o baja presión). Las propiedades varían mucho de unas a otras y esto las hace adecuadas para unos usos u otros. 5.5.1 Funcionamiento En las lámparas de descarga, la luz se consigue estableciendo una corriente eléctrica entre dos electrodos situados en un tubo lleno con un gas o vapor ionizado.

Fig. 40 Esquema de funcionamiento de las lámparas de descarga

En el interior del tubo, se producen descargas eléctricas como consecuencia de la diferencia de potencial entre los electrodos. Estas descargas provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas. Cuando uno de ellos choca con los electrones de las capas externas de los átomos les transmite energía y pueden suceder dos cosas. La primera posibilidad es que la energía transmitida en el choque sea lo suficientemente elevada para poder arrancar al electrón de su orbital. Este, puede a su vez, chocar con los electrones de otros átomos repitiendo el proceso. Si este proceso no se limita, se puede provocar la destrucción de la lámpara por un exceso de corriente. La otra posibilidad es que el electrón no reciba suficiente energía para ser arrancado. En este caso, el electrón pasa a ocupar otro orbital de mayor energía. Este nuevo estado acostumbra a ser inestable y rápidamente se vuelve a la situación inicial. Al hacerlo, el electrón libera la energía extra en forma de radiación electromagnética, principalmente ultravioleta (UV) o visible. Un electrón no puede tener un estado energético cualquiera, sino que sólo puede ocupar unos pocos estados que vienen determinados por la estructura atómica del átomo. Como la longitud de onda de la radiación emitida es proporcional a la diferencia de energía entre los estados iníciales y finales del electrón y los estados posibles no son infinitos, es fácil comprender que el espectro de estas lámparas sea discontinuo.

Page 53: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

42

Fig. 41 Relación entre los estados energéticos de los electrones y las franjas visibles en el espectro.

La consecuencia de esto es que la luz emitida por la lámpara no es blanca (por ejemplo en las lámparas de sodio a baja presión es amarillenta). Por lo tanto, la capacidad de reproducir los colores de estas fuentes de luz es, en general, peor que en el caso de las lámparas incandescentes que tienen un espectro continuo. Es posible, recubriendo el tubo con sustancias fluorescentes, mejorar la reproducción de los colores y aumentar la eficacia de las lámparas convirtiendo las nocivas emisiones ultravioletas en luz visible. 5.5.2 Elementos auxiliares Para que las lámparas de descarga funcionen correctamente es necesario, en la mayoría de los casos, la presencia de unos elementos auxiliares: cebadores y balastos. Los cebadores o ignitores son dispositivos que suministran un breve pico de tensión entre los electrodos del tubo, necesario para iniciar la descarga y vencer así la resistencia inicial del gas a la corriente eléctrica. Tras el encendido, continua un periodo transitorio durante el cual el gas se estabiliza y que se caracteriza por un consumo de potencia superior al nominal. Los balastos, por contra, son dispositivos que sirven para limitar la corriente que atraviesa la lámpara y evitar así un exceso de electrones circulando por el gas que aumentaría el valor de la corriente hasta producir la destrucción de la lámpara. 5.5.3 Eficacia Al establecer la eficacia de este tipo de lámparas hay que diferenciar entre la eficacia de la fuente de luz y la de los elementos auxiliares necesarios para su funcionamiento que depende del fabricante. En las lámparas, las pérdidas se centran

Page 54: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

43

en dos aspectos: las pérdidas por calor y las pérdidas por radiaciones no visibles (ultravioleta e infrarrojo). El porcentaje de cada tipo dependerá de la clase de lámpara con que trabajemos.

Fig. 42 Balance energético de una lámpara de descarga

La eficacia de las lámparas de descarga oscila entre los 19-28 lm/W de las lámparas de luz de mezcla y los 100-183 lm/W de las de sodio a baja presión.

Tabla 8

Tipo de lámpara Eficacia sin balastro (lm/W)

Fluorescentes 38-91 Luz de mezcla 19-28 Mercurio a alta

presión 40-63

Halogenuros metálicos 75-95

Sodio a baja presión 100-183 Sodio a alta presión 70-130

5.5.4 Características cromáticas Debido a la forma discontinua del espectro de estas lámparas, la luz emitida es una mezcla de unas pocas radiaciones monocromáticas; en su mayor parte en la zona ultravioleta (UV) o visible del espectro. Esto hace que la reproducción del color no sea muy buena y su rendimiento en color tampoco.

Fig. 43 Ejemplo de espectro de una lámpara de descarga

Page 55: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

44

Para solucionar este problema podemos tratar de completar el espectro con radiaciones de longitudes de onda distintas a las de la lámpara. La primera opción es combinar en una misma lámpara dos fuentes de luz con espectros que se complementen como ocurre en las lámparas de luz de mezcla (incandescencia y descarga). También podemos aumentar la presión del gas. De esta manera se consigue aumentar la anchura de las líneas del espectro de manera que formen bandas anchas y más próximas entre sí. Otra solución es añadir sustancias sólidas al gas, que al vaporizarse emitan radiaciones monocromáticas complementarias. Por último, podemos recubrir la pared interna del tubo con unas sustancias fluorescente que conviertan los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. 5.5.5 Características de duración Hay dos aspectos básicos que afectan a la duración de las lámparas. El primero es la depreciación del flujo. Este se produce por ennegrecimiento de la superficie del tubo donde se va depositar el material emisor de electrones que recubre los electrodos. En aquellas lámparas que usan sustancias fluorescentes otro factor es la pérdida gradual de la eficacia de estas sustancias. El segundo es el deterioro de los componentes de la lámpara que se debe a la degradación de los electrodos por agotamiento del material emisor que los recubre. Otras causas son un cambio gradual de la composición del gas de relleno y las fugas de gas en lámparas a alta presión.

Tabla 9

Tipo de lámpara Vida promedio (h) Fluorescente estándar 12500

Luz de mezcla 9000 Mercurio a alta presión 25000 Halogenuros metálicos 11000 Sodio a baja presión 23000 Sodio a alta presión 23000

5.5.6 Factores externos que influyen en el funcionamiento Los factores externos que más influyen en el funcionamiento de la lámpara son la temperatura ambiente y la influencia del número de encendidos. Las lámparas de descarga son, en general, sensibles a las temperaturas exteriores. Dependiendo de sus características de construcción (tubo desnudo, bombilla exterior...) se verán más o menos afectadas en diferente medida. Las lámparas a alta presión, por ejemplo, son sensibles a las bajas temperaturas en que tienen problemas de arranque. Por contra, la temperatura de trabajo estará limitada por las características térmicas de los componentes (200º C para el casquillo y entre 350º y 520º C para la bombilla según el material y tipo de lámpara). La influencia del número de encendidos es muy importante para establecer la

Page 56: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

45

duración de una lámpara de descarga ya que el deterioro de la sustancia emisora de los electrodos depende en gran medida de este factor. 5.5.7 Partes de una lámpara de descarga Las formas de las lámparas de descarga varían según la clase de lámpara con que tratemos. De todas maneras, todas tienen una serie de elementos en común como el tubo de descarga, los electrodos, la bombilla exterior o el casquillo.

Fig. 44 Principales partes de una lámpara de descarga

5.5.7.1 Bulbo exterior El bulbo es un elemento que sirve para proteger al tubo de descarga de los agentes atmosféricos. Es un elemento presente en todas las lámparas excepto en las lámparas fluorescentes que no disponen de él. En su interior se hace el vacío o se rellena con un gas inerte. Sus formas son muy variadas y puede estar recubierta internamente con sustancias fluorescentes que filtran y convierten las radiaciones ultravioletas en visibles mejorando el rendimiento en color de estas lámparas y su eficiencia. 5.5.7.2 Tubo de descarga Es un tubo, normalmente de forma cilíndrica, donde se producen las descargas eléctricas entre los electrodos. Está relleno con un gas (vapor de mercurio o sodio habitualmente) a alta o baja presión que determina las propiedades de la lámpara. En las lámparas fluorescentes se recubre la cara interna con sustancias fluorescentes que convierten las emisiones ultravioletas en luz visible. Los materiales que se emplean en su fabricación dependen del tipo de lámpara y de las condiciones de uso. 5.5.7.3 Electrodos Los electrodos son los elementos responsables de la descarga eléctrica en el tubo. Están hechos de wolframio y se conectan a la corriente a través del casquillo. Se recubren con una sustancia emisora para facilitar la emisión de los electrones en el tubo.

Page 57: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

46

5.5.7.4 Casquillo El casquillo tiene la función de conectar los electrodos a la red a través del portalámparas. Puede ser de rosca o bayoneta aunque hay algunas lámparas como las fluorescentes que disponen de casquillos de espigas con dos contactos en los extremos del tubo. Los materiales de que se elaboran dependerán de los requisitos térmicos y mecánicos de cada tipo de lámpara. 5.5.7.5 Gas En el interior del tubo de descarga encontramos una mezcla entre un vapor de sodio o mercurio y un gas inerte de relleno. El primero determina las propiedades de la luz de la lámpara y es el responsable de la emisión de la luz como consecuencia de la descarga. El segundo, el gas inerte, cumple varias funciones. La principal es disminuir la tensión de ruptura necesaria para ionizar el gas que rellena el tubo e iniciar así la descarga más fácilmente. Otras funciones que realiza son limitar la corriente de electrones y servir de aislante térmico para ayudar a mantener la temperatura de trabajo de la lámpara. 5.6 Lámparas de vapor de mercurio 5.6.1 Lámparas fluorescentes Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones sean útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la lámpara. En la actualidad se usan dos tipos de polvos; los que producen un espectro continuo y los trifósforos que emiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. De la combinación estos tres colores se obtienen una luz blanca que ofrece un buen rendimiento de color sin penalizar la eficiencia como ocurre en el caso del espectro continuo.

Fig. 45 Principales partes de una lámpara fluorescente

Las lámparas fluorescentes se caracterizan por carecer de bulbo exterior. Están

Page 58: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

47

formadas por un tubo de diámetro normalizado, normalmente cilíndrico, cerrado en cada extremo con un casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descarga está relleno con vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte que sirve para facilitar el encendido y controlar la descarga de electrones. La eficacia de estas lámparas depende de muchos factores: potencia de la lámpara, tipo y presión del gas de relleno, propiedades de la sustancia fluorescente que recubre el tubo, temperatura ambiente... Esta última es muy importante porque determina la presión del gas y en último término el flujo de la lámpara. La eficacia oscila entre los 38 y 91 lm/W dependiendo de las características de cada lámpara.

Fig. 46 Balance energético de una lámpara fluorescente

La duración de estas lámparas se sitúa entre 5000 y 7000 horas. Su vida termina cuando el desgaste sufrido por la sustancia emisora que recubre los electrodos, hecho que se incrementa con el número de encendidos, impide el encendido al necesitarse una tensión de ruptura superior a la suministrada por la red. Además de esto, hemos de considerar la depreciación del flujo provocada por la pérdida de eficacia de los polvos fluorescentes y el ennegrecimiento de las paredes del tubo donde se deposita la sustancia emisora. El rendimiento en color de estas lámparas varía de moderado a excelente según las sustancias fluorescentes empleadas. Para las lámparas destinadas a usos habituales que no requieran de gran precisión su valor está entre 80 y 90. De igual forma la apariencia y la temperatura de color varía según las características concretas de cada lámpara.

Tabla 10

Apariencia de color Tcolor (K) Blanco cálido 3000

Blanco 3500 Natural 4000

Blanco frío 4200 Luz día 6500

Page 59: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

48

Las lámparas fluorescentes necesitan para su funcionamiento la presencia de elementos auxiliares. Para limitar la corriente que atraviesa el tubo de descarga utilizan el balasto y para el encendido existen varias posibilidades que se pueden resumir en arranque con cebador o sin él. En el primer caso, el cebador se utiliza para calentar los electrodos antes de someterlos a la tensión de arranque. En el segundo caso tenemos las lámparas de arranque rápido en las que se calientan continuamente los electrodos y las de arranque instantáneo en que la ignición se consigue aplicando una tensión elevada. Más modernamente han aparecido las lámparas fluorescentes compactas que llevan incorporado el balasto y el cebador. Son lámparas pequeñas con casquillo de rosca o bayoneta pensadas para sustituir a las lámparas incandescentes con ahorros de hasta el 70% de energía y unas buenas prestaciones. 5.6.2 Lámparas de vapor de mercurio a alta presión A medida que aumentamos la presión del vapor de mercurio en el interior del tubo de descarga, la radiación ultravioleta característica de la lámpara a baja presión pierde importancia respecto a las emisiones en la zona visible (violeta de 404.7 nm, azul 435.8 nm, verde 546.1 nm y amarillo 579 nm).

Fig. 47 Espectro de emisión sin corregir

En estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 K con índices de rendimiento en color de 40 a 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 8000 horas. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible. A continuación se muestra el balance energético de la lámpara de vapor de mercurio a alta presión:

Page 60: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

49

Fig. 48 Balance energético de una lámpara de mercurio a alta presión

Los modelos más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la descarga entre los electrodos principales. A continuación se inicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la vaporización del mercurio y un incremento progresivo de la presión del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lámpara no sería posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presión del mercurio haría necesaria una tensión de ruptura muy alta.

Fig. 49 Lámpara de mercurio a alta presión

5.7 Lámparas de luz de mezcla Las lámparas de luz de mezcla son una combinación de una lámpara de mercurio a alta presión con una lámpara incandescente y, habitualmente, un recubrimiento fosforescente. El resultado de esta mezcla es la superposición, al espectro del mercurio, del espectro continuo característico de la lámpara incandescente y las radiaciones rojas provenientes de la fosforescencia.

Page 61: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

50

Fig. 50 Espectro de emisión de una lámpara de luz de mezcla

Su eficacia se sitúa entre 20 y 60 lm/W y es el resultado de la combinación de la eficacia de una lámpara incandescente con la de una lámpara de descarga. Estas lámparas ofrecen una buena reproducción del color con un rendimiento en color de 60 y una temperatura de color de 3600 K. La duración viene limitada por el tiempo de vida del filamento que es la principal causa de fallo. Respecto a la depreciación del flujo hay que considerar dos causas. Por un lado tenemos el ennegrecimiento del bulbo por culpa del wolframio evaporado y por otro la pérdida de eficacia de los polvos fosforescentes. En general, la vida media se sitúa en torno a las 6000 horas.

Fig. 51 Lámpara de luz de mezcla

Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan balasto ya que el propio filamento actúa como estabilizador de la corriente. Esto las hace adecuadas para sustituir las lámparas incandescentes sin necesidad de modificar las instalaciones.

Page 62: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

51

5.8 Lámparas con halogenuros metálicos Si añadimos en el tubo de descarga yoduros metálicos (sodio, talio, indio...) se consigue mejorar considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. Cada una de estas sustancias aporta nuevas líneas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio y rojo y azul el indio).

Fig. 52 Espectro de emisión de una lámpara con halogenuros metálicos

Los resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de 3000 a 6000 K dependiendo de los yoduros añadidos y un rendimiento del color de entre 65 y 85. La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10000 horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo necesario hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy elevadas (1500-5000 V).

Fig. 53 Lámpara con halogenuros metálicos

Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen adecuada entre otras para la iluminación de instalaciones deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine, proyectores, etc.

Page 63: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

52

5.9 Lámparas de vapor de sodio 5.9.1 Lámparas de vapor de sodio a baja presión La descarga eléctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presión produce una radiación monocromática característica formada por dos rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre sí.

Fig. 54 Espectro de una lámpara de vapor de sodio a baja presión

La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 180 lm/W). Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual, además de una buena percepción de contrastes. Por contra, su mono cromatismo hace que la reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos.

Fig. 55 Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a baja presión

La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas 15000 horas y la depreciación de flujo luminoso que sufren a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil es de entre 6000 y 8000 horas. Esto junto a su alta eficiencia y las ventajas visuales que ofrece la hacen muy adecuada para usos de alumbrado público, aunque también se utiliza con finalidades decorativas. En cuanto al final de su vida útil, este se produce por agotamiento de la sustancia emisora de electrones como ocurre en otras lámparas de descarga. Aunque también se puede producir por

Page 64: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

53

deterioro del tubo de descarga o de la bombilla exterior.

Fig. 56 Lámpara de vapor de sodio a baja presión

En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U para disminuir las pérdidas por calor y reducir el tamaño de la lámpara. Está elaborado de materiales muy resistentes pues el sodio es muy corrosivo y se le practican unas pequeñas hendiduras para facilitar la concentración del sodio y que se vaporice a la temperatura menor posible. El tubo está encerrado en una bombilla en la que se ha practicado el vacío con objeto de aumentar el aislamiento térmico. De esta manera se ayuda a mantener la elevada temperatura de funcionamiento necesaria en la pared del tubo (270 ºC). El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de unos diez minutos. Es el tiempo necesario desde que se inicia la descarga en el tubo en una mezcla de gases inertes (neón y argón) hasta que se vaporiza todo el sodio y comienza a emitir luz. Físicamente esto se corresponde a pasar de una luz roja (propia del neón) a la amarilla característica del sodio. Se procede así para reducir la tensión de encendido. 5.9.2 Lámparas de vapor de sodio a alta presión Las lámparas de vapor de sodio a alta presión tienen una distribución espectral que abarca casi todo el espectro visible proporcionando una luz blanca dorada mucho más agradable que la proporcionada por las lámparas de baja presión.

Fig. 57 Espectro de una lámpara de vapor de sodio a alta presión

Las consecuencias de esto es que tienen un rendimiento en color (Tcolor= 2100 K) y

Page 65: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

54

capacidad para reproducir los colores mucho mejores que la de las lámparas a baja presión (IRC = 25, aunque hay modelos de 65 y 80). No obstante, esto se consigue a base de sacrificar eficacia; aunque su valor que ronda los 130 lm/W sigue siendo un valor alto comparado con los de otros tipos de lámparas.

Fig. 58 Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a alta presión

La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000 horas y su vida útil entre 8000 y 12000 horas. Entre las causas que limitan la duración de la lámpara, además de mencionar la depreciación del flujo tenemos que hablar del fallo por fugas en el tubo de descarga y del incremento progresivo de la tensión de encendido necesaria hasta niveles que impiden su correcto funcionamiento. Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas temperaturas (1000 ºC), la presión y las agresiones químicas producidas por el sodio que debe soportar el tubo de descarga. En su interior hay una mezcla de sodio, vapor de mercurio que actúa como amortiguador de la descarga y xenón que sirve para facilitar el arranque y reducir las pérdidas térmicas. El tubo está rodeado por una bombilla en la que se ha hecho el vacío. La tensión de encendido de estas lámparas es muy elevada y su tiempo de arranque es muy breve.

Fig. 59 Lámpara de vapor de sodio a alta presión

Page 66: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMNBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

55

Este tipo de lámparas tienen muchos usos posibles tanto en iluminación de interiores como de exteriores. Algunos ejemplos son en iluminación de naves industriales, alumbrado público o iluminación decorativa.

Page 67: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

56

CAPITULO VI LUMINARIOS

Las luminarios son aparatos que sirven de soporte y conexión a la red eléctrica a las lámparas. Como esto no basta para que cumplan eficientemente su función, es necesario que cumplan una serie de características ópticas, mecánicas y eléctricas entre otras. A nivel de óptica, el luminario es responsable del control y la distribución de la luz emitida por la lámpara. Es importante, pues, que en el diseño de su sistema óptico se cuide la forma y distribución de la luz, el rendimiento del conjunto lámpara-luminario y el deslumbramiento que pueda provocar en los usuarios. Otros requisitos que deben cumplir los luminarios es que sean de fácil instalación y mantenimiento. Para ello, los materiales empleados en su construcción han de ser los adecuados para resistir el ambiente en que deba trabajar el luminario y mantener la temperatura de la lámpara dentro de los límites de funcionamiento. Todo esto sin perder de vista aspectos no menos importantes como la economía o la estética.

Fig. 60 Ejemplos de luminarios

6.10.1 Clasificación Los luminarios pueden clasificarse de muchas maneras aunque lo más común es utilizar criterios ópticos, mecánicos o eléctricos. 6.10.1.1 Clasificación según las características ópticas de la lámpara Una primera manera de clasificar los luminarios es según el porcentaje del flujo luminoso emitido por encima y por debajo del plano horizontal que atraviesa la lámpara. Es decir, dependiendo de la cantidad de luz que ilumine hacia el techo o al suelo. Según esta clasificación se distinguen seis clases.

Directa Semi-directa

Page 68: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

57

General difusa Directa-indirecta

Semi-directa Indirecta

Fig. 61 Clasificación CIE según la distribución de la luz

Otra clasificación posible es atendiendo al número de planos de simetría que tenga el sólido fotométrico. Así, podemos tener luminarios con simetría de revolución que tienen infinitos planos de simetría y por tanto nos basta con uno de ellos para conocer lo que pasa en el resto de planos (por ejemplo un proyector o una lámpara tipo globo), con dos planos de simetría (transversal y longitudinal) como los fluorescentes y con un plano de simetría (el longitudinal) como ocurre en los luminarios de alumbrado publico.

Luminario con infinitos planos

de simetría Luminario con dos planos de

simetría Luminario con un plano de

simetría

Fig. 62 Clasificación según los planos de simetría. Para los luminarios destinadas al alumbrado público se utilizan otras clasificaciones. 6.10.1.2 Clasificación según las características mecánicas de la lámpara Los luminarios se clasifican según el grado de protección contra el polvo, los líquidos y los golpes. En estas clasificaciones, según las normas nacionales (UNE 20324) e internacionales, los luminarios se designan por las letras IP seguidas de tres dígitos. El primer número va de 0 (sin protección) a 6 (máxima protección) e indica la protección contra la entrada de polvo y cuerpos sólidos en la luminario.

Page 69: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

58

El segundo va de 0 a 8 e indica el grado de protección contra la penetración de líquidos. Por último, el tercero da el grado de resistencia a los choques.

Fig. 63 Denominación de los luminarios.

6.10.1.3 Clasificación según las características eléctricas de la lámpara Según el grado de protección eléctrica que ofrezcan los luminarios se dividen en cuatro clases (0, I, II, III).

Tabla 10

Clase Protección eléctrica 0 Aislamiento normal sin toma de tierra I Aislamiento normal y toma de tierra II Doble aislamiento sin toma de tierra.

III Luminarios para conectar a circuitos de muy baja tensión, sin otros circuitos internos o externos que operen a otras tensiones distintas a la mencionada.

6.10.1.4 Clasificación por el grado de protección eléctrica Los luminarios deben asegurar la protección de las personas contra los contactos eléctricos. Según el grado de aislamiento eléctrico, los luminarios pueden clasificarse como:

Tabla 11

Protección contra choques eléctricos Clase Definición

0

Luminarios en las que la protección contra los choques eléctricos recae exclusivamente sobre el aislamiento principal; Descansando la protección, en caso de fallos del aislamiento principal, sobre el medio circundante.

I

Luminarios en los que la protección contra los choques eléctricos recae exclusivamente sobre el aislamiento

Page 70: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

59

principal y un conductor de protección conectado a tierra (Toma de tierra), que debe conectarse al borne marcado.

II

Luminarios en los que la protección contra contactos eléctricos no recae exclusivamente sobre el aislamiento principal sino que comprende medidas suplementarias, tales como el doble aislamiento al aislamiento reforzado. Estos luminarios no incorporan toma de tierra.

III

Luminarios en los que la protección contra los contactos eléctricos se realiza alimentado los luminarios a una muy baja tensión de seguridad (MBTS).

6.10.1.5 clasificación por la emisión del flujo

Fig. 64 Clasificación por emisión de flujo luminoso

6.10.6 Otras clasificaciones Otras clasificaciones posibles son según la aplicación a la que esté destinada la luminario (alumbrado viario, alumbrado peatonal, proyección, industrial, comercial, oficinas, doméstico...) o según el tipo de lámparas empleado (para lámparas incandescentes o fluorescentes).

Page 71: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

60

CAPITULO VII

Métodos de cálculo de iluminación Con base en lo establecido en aspectos básicos de la iluminación, es preponderante tener en cuenta lo cuan importante son los cálculos y recomendaciones sobre la iluminación en general, ya que estos son factores que determinan una buena iluminación. Es por esa razón, que al hacer uso de los aspectos básicos de iluminación antes mencionados se podrá comprender mas sobre la memoria de Caluco, ya que con esta encontraremos soluciones mas practicas de alumbrados conjuntamente con los niveles de iluminación adecuados. La finalidad de hacer uso de análisis matemáticos para el tema iluminación corresponde a obtener los mejores niveles de iluminación, los mas adecuado y principalmente hacer posible un ahorro de energía razonable, para esto existen leyes fundamentales y algunos métodos de calculo que son benéficos en cálculos que van desde flujos luminosos hasta cuantos luminaros son necesarios para una área determinada, por solo mencionar algunos. 7.1 Leyes fundamentales 7.1.1 Ley de la inversa de los cuadrados Supongamos que tenemos una fuente luminosa puntual homogénea de I candelas en cualquier dirección que ilumina una superficie (ds) situada a una distancia r. Por lo que sabemos la iluminancia sobre dicha superficie será:

dsdE Φ

=

Por otro lado la expresión de la intensidad es:

ωω

dIddondededdI ⋅=ΦΦ

=

Si la fuente es puntual, la distribución de intensidad luminosa será esférica en dirección radial. Si tomamos un elemento de superficie (ds) situado sobre una esfera de radio r, con r muy grande en comparación con ds, podemos considerarlo como una superficie plana perpendicular al radio. Por la definición de ángulo sólido subtenido por ds:

ωω drdsdondederdsd ⋅== 2

2

Page 72: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

61

Sustituyendo se obtiene finalmente:

22 rI

drdI

dsdE =

⋅⋅

=ωω

Ley de la inversa de los cuadrados establece: "La iluminación es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia existente entre la fuente de luz y la superficie iluminada".

2RIE =

Nota: Esta ley es válida únicamente tratándose de fuentes puntuales, superficies perpendiculares a la dirección del flujo y cuando la distancia es grande en relación al tamaño de la fuente. La distancia debe ser al menos cinco veces la dimensión máxima del luminario. No es aplicable a fuentes de iluminación extensas (ej.: cielorrasos luminosos) 7.2.2 Ley del coseno del ángulo

Tanto si la dirección de iluminación es perpendicular a la superficie como si no, la iluminación recibida es:

Fig. 64 Ley del coseno Si la superficie fuera normal (S') a la intensidad sería:

2dI

SE =

′Φ

=′

y la relación entre S y S' es:

αα

cos;cos SSSS =′⋅′=

Sustituyendo en la primera expresión nos queda:

SEH

Φ=

Page 73: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

62

αα coscos 2dI

SSEV =⋅

′′Φ

=

Para la componente vertical el razonamiento es análogo:

αα sendIsen

SSEV 2=⋅

′′Φ

=

Si queremos expresar EH y EV en función de h solo hay que hacer el cambio:

αcoshd =

y queda:

2

3cosh

IEHα⋅

=

2

2cosh

senIEVαα ⋅⋅

=

En general, si un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia total es la suma de las iluminancias recibidas:

∑=

⋅=

n

i i

iiH h

IE

12

3cos α

∑=

⋅⋅=

n

i i

iiiV h

senIE

12

2cos αα

Ley del coseno del ángulo establece: "La iluminación es proporcional al coseno del ángulo de incidencia". (Este ángulo es el formado por la dirección del rayo incidente y la normal a la superficie en el punto de incidencia P).

Fig. 65 Ejemplificación del ángulo de la ley del coseno

Esta fórmula también puede expresarse de la siguiente manera:

Page 74: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

63

aHIE 3

2 cos×=

En la ley de la inversa de los cuadrados, la superficie iluminada era perpendicular a la dirección de los rayos, ó sea que el ángulo de incidencia es a = 0º, al cual le corresponde cos 0º = 1

7.2 Interiores

7.2.1 Método de cavidad zonal Existen varios métodos para calcular el nivel medio de iluminación en interiores (Método del flujo luminoso, Método del rendimiento del luminario y el Método de las cavidades zonales). Este método, como su nombre sugiere, divide al local en cavidades individuales: la cavidad cielorraso, la cavidad local y la cavidad piso. Esta forma de analizar por separado el comportamiento de los tres sectores más importantes del volumen total de un local a iluminar, confiere a los cálculos realizados por este método una mayor precisión. A los efectos de esta publicación, se adopta una versión simplificada del método, es decir, se analizará solamente la cavidad local, ya que las dos restantes cavidades, en general no influyen de manera tan significativa como para estudiar este método en profundidad. Para calcular el nivel medio de iluminación que se registra en un determinado local (y esto es común a cualquier método que se utilice) se deberá aplicar la siguiente fórmula:

SfmcuFtEm ××

=

donde: Em= Nivel medio de iluminación sobre el plano de trabajo (en Lux) Ft= Flujo luminoso total instalado en el local (en Lúmenes) cu= Coeficiente de utilización de la instalación fm= Factor de mantenimiento ó depreciación de la instalación S= Superficie total de local (m²)

Page 75: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

64

Fig. 66 Cavidad zonal

Relaciones de cavidad

( )AL

ALhctRCT×

+=

5 ( )AL

ALhccRCC×

+=

5 ( )AL

ALhcpRCP×

+=

5

Donde:

h es la cavidad del techo, cuarto o piso L es el largo del local A es el ancho del local

7.2.2. Método punto por punto El método de los lúmenes es una forma muy práctica y sencilla de calcular el nivel medio de la iluminancia en una instalación de alumbrado general. Pero, qué pasa si queremos conocer cómo es la distribución de la iluminación en instalaciones de alumbrado general localizado o individual donde la luz no se distribuye uniformemente o cómo es exactamente la distribución en el alumbrado general. En estos casos emplearemos el método del punto por punto que nos permite conocer los valores de la iluminancia en puntos concretos. Consideraremos que la iluminancia en un punto es la suma de la luz proveniente de dos fuentes: una componente directa, producida por la luz que llega al plano de trabajo directamente de los luminarios, y otra indirecta o reflejada procedente de la reflexión de la luz de los luminarios en el techo, paredes y demás superficies del local.

Page 76: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

65

Fig. 67 Ejemplificación del método de punto por punto

Luz directa Luz indirecta proveniente del techo Luz indirecta proveniente de las paredes

En el ejemplo anterior podemos ver que sólo unos pocos rayos de luz serán perpendiculares al plano de trabajo mientras que el resto serán oblicuos. Esto quiere decir que de la luz incidente sobre un punto, sólo una parte servirá para iluminar el plano de trabajo y el resto iluminará el plano vertical a la dirección incidente en dicho punto.

Fig. 68. Componentes de la iluminancia en un punto

En general, para hacernos una idea de la distribución de la iluminancia nos bastará con conocer los valores de la iluminancia sobre el plano de trabajo; es decir, la iluminancia horizontal. Sólo nos interesará conocer la iluminancia vertical en casos en que se necesite tener un buen modelado de la forma de los objetos (deportes de competición, escaparates, estudios de televisión y cine, retransmisiones deportivas...) o iluminar objetos en posición vertical (obras de arte, cuadros, esculturas, pizarras, fachadas...) Para utilizar el método del punto por punto necesitamos conocer previamente las características fotométricas de las lámparas y luminarios empleadas, la disposición de las mismas sobre la planta del local y la altura de estas sobre el plano de trabajo. Una vez conocidos todos estos elementos podemos empezar a calcular las iluminancias. Mientras más puntos calculemos más información tendremos sobre la distribución de la luz. Esto es particularmente importante si trazamos los diagramas isolux de la instalación.

αα tan2 ⋅=⋅

= HH EdsenIE

2cosd

IEHα⋅

=

Page 77: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

66

Como ya hemos mencionado, la iluminancia horizontal en un punto se calcula como la suma de la componente de la iluminación directa más la de la iluminación indirecta. Por lo tanto:

E = Edirecta + Eindirecta

7.2.3 Componentes directas en un punto

o Fuentes de luz puntuales. Podemos considerar fuentes de luz puntuales las lámparas incandescentes y de descarga que no sean los tubos fluorescentes. En este caso las componentes de la iluminancia se calculan usando las fórmulas.

Fig. 69. Componentes directas en un punto

Donde I es la intensidad luminosa de la lámpara en la dirección del punto que puede obtenerse de los diagramas polares del luminario o de la matriz de intensidades y h la altura del plano de trabajo a la lámpara. En general, si un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia total es la suma de las iluminancias recibidas:

∑=

⋅=

n

i i

iiH h

IE

12

3cos α

∑=

⋅⋅=

n

i i

iiiV h

senIE

12

2cos αα

o Fuentes de luz lineales de longitud infinita. Se considera que una fuente de luz lineal es infinita si su longitud es mucho mayor que la altura de montaje; por ejemplo una línea continua de fluorescentes. En este caso se puede demostrar por cálculo diferencial que la iluminancia en un punto para una fuente de luz difusa se puede expresar como:

2

3cosh

IEHα⋅

=

2

2cosh

senIEHαα ⋅⋅

=

Page 78: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

67

Fig. 70. Fuentes lineales de longitud infinita

o En los extremos de la hilera de los luminarios el valor de la iluminancia será la mitad.

El valor de I se puede obtener del diagrama de intensidad luminosa del luminario referido a un metro de longitud de la fuente de luz. En el caso de un tubo fluorescente desnudo I puede calcularse a partir del flujo luminoso por metro, según la fórmula:

o Cálculo de las iluminancias horizontales empleando curvas isolux. Este

método gráfico permite obtener las iluminancias horizontales en cualquier punto del plano de trabajo de forma rápida y directa. Para ello necesitaremos:

A. Las curvas isolux del luminario suministradas por el fabricante (fotocopiadas

sobre papel vegetal o transparencias). Si no disponemos de ellas, podemos trazarlas a partir de la matriz de intensidades o de las curvas polares, aunque esta solución es poco recomendable si el número de puntos que nos interesa calcular es pequeño o no disponemos de un programa informático que lo haga por nosotros.

B. La planta del local con la disposición de los luminarios dibujada con la

misma escala que la curva isolux. El procedimiento de cálculo es el siguiente. Sobre el plano de la planta situamos el punto o los puntos en los que queremos calcular la iluminancia. A continuación colocamos el diagrama isolux sobre el plano, haciendo que el centro coincida con el punto, y se suman los valores relativos de las iluminancias debidos a cada una de los luminarios que hemos obtenido a partir de la intersección de las curvas isolux con los luminarios.

απ 2cos2

⋅⋅

=hIEH

ααπ cos2

⋅⋅⋅

= senhIEV

25.9Φ

=I

Page 79: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

68

7.2.4 Método de las DPEA (Watts por metro cuadrado) Este es un método estimativo empleado cuando se requiere tener una idea de la carga, número de lámparas y luminarios necesarias para un proyecto o anteproyecto dado. La determinación de las DPEA del sistema de alumbrado de un edificio no residencial nuevo, ampliación o modificación de alguno ya existente, de los tipos cubiertos por la presente Norma Oficial Mexicana, deben ser calculados a partir de la carga total conectada de alumbrado y el área total por iluminar de acuerdo a la metodología indicada a continuación. La expresión genérica para el cálculo de la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) es:

iluminadatotalAreaalumbrado para conectada totalCargaDPEA =

donde la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) está expresada en W/m2, la carga total conectada para alumbrado está expresada en watts y el área total iluminada está expresada en metro cuadrado. Se considerará que la instalación cumple con lo establecido por esta Norma Oficial Mexicana sí la eficacia de la fuente de iluminación es igual o mayor a lo indicado en 6.1 de la NOM-007-ENER-2004 y las DPEA calculadas son iguales o menores que los valores límites establecidos para cada uso del edificio analizado de acuerdo con lo establecido en el Capítulo 6. Especificaciones, de dicha Norma. Las DPEA totales para los sistemas de alumbrado interior y exterior se determinan en forma independiente una de otra. Estas densidades no pueden ser combinadas en ningún momento, por lo que se deben determinar y reportar los valores de cada una de ellas en forma separada. Los pasos de este método son los siguientes:

• Se determinan las dimensiones del local, las características el luminario y el nivel de iluminación deseado.

• Se calcula el índice del cuarto (IC) mediante la fórmula

( )ALHALIC

××

=

donde H es la altura del montaje (distancia entre el plano de trabajo y el luminario)

• En las tablas de los fabricantes se obtiene el coeficiente de utilización (CU), el factor de depreciación de la lámpara y el factor de depreciación por suciedad del luminario para obtener el factor de mantenimiento (FM).

• Se utiliza la fórmula siguiente para obtener el flujo luminoso necesario en el local por iluminar

Page 80: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

69

FMCUSEF

××

=

donde S es la superficie en m2 y F el flujo total

• Se divide el flujo luminoso total entre los lúmenes emitidos por lámparas o luminario, para obtener el número de lámparas necesarias.

• Para determinar el factor de watts/m2 se utiliza la siguiente fórmula

iluminar./ 2

poràrealamparslasdepotencialamparasdeNomW ×

=

7.2.5 Índice del local (k1)

Para poder analizar el Coeficiente de Utilización del local, es necesario antes calcular el Índice del Local. Dado que, el Coeficiente de Utilización de la instalación es el que permite conocer el comportamiento de un luminario determinado en un Local determinado, lo primero que habrá que conocer son las características de dicho local. En este punto es donde el método de las Cavidades Zonales difiere de otros métodos. Como se dijo anteriormente, a los efectos de determinar el coeficiente de utilización de la instalación solamente se considerará aquí el índice K1 ó índice local (en el método completo, el índice cielorraso se denomina K2 y el de piso K3) El índice del local K1 se obtiene de la siguiente formula:

1151

×+

××=aahmK

Donde: hm= Altura de montaje del luminario sobre el plano de trabajo (m) a= Ancho del local (m) l= Largo del local (m)

Page 81: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

70

Fig. 71. Esquema del área de trabajo

El resultado de esta fórmula será un número entre 1 y 10, si bien existen casos de locales sumamente atípicos cuyo índice de local K1 podrá ser inferior a 1 y también superior a 10. Cuanto menor sea el número mayor será la superficie del local con respecto a su altura y viceversa. Los laboratorios Argentinos presentan sus estudios fotométricos tabulando los Índices de Local de 1 a 10. Las fonometrías de USA en cambio incluyen además el índice 0.

7.2.5.1 Factor de mantenimiento Las condiciones de conservación ó mantenimiento de la instalación de iluminación, configuran un factor de gran incidencia en el resultado final de un proyecto de alumbrado y de hecho se incluye en la formula de cálculo (fm= Factor de Mantenimiento) Todos los elementos que contribuyen a la obtención del nivel de iluminación deseado sobre el plano de trabajo, sufren con el tiempo un cierto grado de depreciación. Las lámparas sufren pérdidas en el flujo luminoso emitido, ya sea por envejecimiento, acumulación de polvo sobre su superficie, efectos de la temperatura, etc. Las pantallas reflectoras y los louvers de los luminarios pierden eficiencia. Las paredes y cielorrasos se ensucian y disminuye su poder reflectante. De todos estos factores, algunos son controlables por sistemas de mantenimiento y otros no lo son. La IESNA (Illuminating Engineering Society of North America) considera, a los efectos de determinar el factor de mantenimiento de una instalación ocho factores: cuatro de ellos “no controlables” por sistemas de mantenimiento y cuatro “controlables”. LOS NO CONTROLABLES SON: la temperatura ambiente, la variación de la tensión, el factor de balasto y la depreciación de la superficie del luminario. LOS CONTROLABLES SON: la depreciación de las superficies del local por ensuciamiento, la depreciación por flujo luminoso de la lámpara, el reemplazo de las lámparas y la depreciación del luminario por ensuciamiento. El análisis de cada uno de estos factores dará como resultado un valor que se desprende de tablas y curvas. Este valor podrá ser 1 si las condiciones son

Page 82: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

71

óptimas ó menor que 1 en la medida en que no lo sean. El producto de estos ocho factores dará como resultado el “Factor de Mantenimiento” de la instalación (fm) El procedimiento completo no se detallan aquí por lo extenso; no obstante el interesado podrá obtenerlo en el Manual del IESNA.

7.2.5.2 Coeficiente de utilización El Coeficiente de Utilización del local es el término que define el comportamiento que tendrá un luminario en un local dado y su valor estará íntimamente relacionado con el Índice del Local. También dependerá en gran medida del color y la textura del las paredes, sobre todo en locales pequeños. Existen laboratorios de fabricantes que entregan una tabla de Coeficientes de Utilización según su modelo ensayado. Esa tabla estará construida a partir de la Curva de Distribución Luminosa y por consiguiente del Rendimiento del luminario. A igualdad de flujo luminoso instalado e igual superficie del local, un luminario de alto rendimiento tendrá un coeficiente de utilización mayor (más cercano a 1) que una de bajo rendimiento.

Fig. 72. Obtención de la curva de distribución luminosa A - Local grande Poca absorción de paredes, por lo tanto el rendimiento del luminario es bueno y el coeficiente de utilización será alto. B - Local pequeño Gran absorción de paredes: el rendimiento del luminario es menor y el coeficiente de utilización será bajo. También se deberá tener en cuenta que un luminario tendrá mayor coeficiente de utilización en un local de gran superficie en relación a su altura (Índice de Local cercano a 1) que otro de poca superficie en relación a su altura (Índice cercano a 10).

7.3 Exteriores Cuando se pretenden iluminar áreas residenciales y peatonales se busca conjugar la orientación y seguridad de movimientos con la seguridad personal de peatones y vecinos. En esta línea es importante que el alumbrado permita ver con anticipación los obstáculos del camino, reconocer el entorno y orientarse

Page 83: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

72

adecuadamente por las calles, el reconocimiento mutuo de los transeúntes a una distancia mínima de cuatro metros que permita reaccionar en caso de peligro, disuadir a ladrones e intrusos y en caso que esto no ocurra revelar su presencia a los vecinos y peatones.

7.3.1 Alumbrado Publico

Para conseguir una buena iluminación, no basta con realizar los cálculos, debe proporcionarse información extra que oriente y advierta al conductor con suficiente antelación de las características y trazado de la vía. Así en curvas es recomendable situar las farolas en la exterior de la misma, en autopistas de varias calzadas ponerlas en la mediana o cambiar el color de las lámparas en las salidas. En los tramos rectos de vías con una única calzada existen tres disposiciones básicas: unilateral, bilateral tresbolillo y bilateral pareada. También es posible suspender el luminario de un cable transversal pero sólo se usa en calles muy estrechas.

Fig. 73. Distribución de lámparas del alumbrado público

La distribución unilateral se recomienda si la anchura de la vía es menor que la altura de montaje de los luminarios. La bilateral tresbolillo si está comprendida entre 1 y 1.5 veces la altura de montaje y la bilateral pareada si es mayor de 1.5. En el caso de tramos rectos de vías con dos o más calzadas separadas por una mediana se pueden colocar los luminarios sobre la mediana o considerar las dos calzadas de forma independiente. Si la mediana es estrecha se pueden colocar farolas de doble brazo que dan una buena orientación visual y tienen muchas ventajas constructivas y de instalación por su simplicidad. Si la mediana es muy ancha es preferible tratar las calzadas de forma separada. Pueden combinarse los brazos dobles con la disposición al tresbolillo o aplicar iluminación unilateral en cada una de ellas. En este último caso es recomendable poner los luminarios en el lado contrario a la mediana porque de esta forma incitamos al usuario a circular por el carril de la derecha.

Page 84: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

73

Fig. 74. Combinación de las distribuciones de lámparas del alumbrado público En tramos curvos las reglas a seguir son proporcionar una buena orientación visual y hacer menor la separación entre los luminarios cuanto menor sea el radio de la curva. Si la curvatura es grande (R>300 m) se considerará como un tramo recto. Si es pequeña y la anchura de la vía es menor de 1.5 veces la altura de los luminarios se adoptará una disposición unilateral por el lado exterior de la curva. En el caso contrario se recurrirá a una disposición bilateral pareada, nunca tresbolillo pues no informa sobre el trazado de la carretera.

Fig. 75. Tramos curvos En cruces conviene que el nivel de iluminación sea superior al de las vías que confluyen en él para mejorar la visibilidad. Asimismo, es recomendable situar las farolas en el lado derecho de la calzada y después del cruce. Si tiene forma de T hay que poner un luminario al final de la calle que termina. En las salidas de autopistas conviene colocar luces de distinto color al de la vía principal para destacarlas. En cruces y bifurcaciones complicados es mejor recurrir a iluminación con proyectores situados en postes altos, más de 20 m, pues desorienta menos al conductor y proporciona una iluminación agradable y uniforme.

Page 85: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

74

Fig. 76. Tipos de cruces En las plazas y glorietas se instalarán luminarios en el borde exterior de estas para que iluminen los accesos y salidas. La altura de los postes y el nivel de iluminación serán por lo menos igual al de la calle más importante que desemboque en ella. Además, se pondrán luces en las vías de acceso para que los vehículos vean a los peatones que crucen cuando abandonen la plaza. Si son pequeñas y el terraplén central no es muy grande ni tiene arbolado se puede iluminar con un poste alto multibrazo. En otros casos es mejor situar los luminarios en el borde del terraplén en las prolongaciones de las calles que desemboca en esta.

Fig. 77. Glorietas

En los pasos de peatones los luminarios se colocarán antes de estos según el sentido de la marcha de tal manera que sea bien visible tanto por los peatones como por los conductores.

Fig. 78. Tipos de vías

Page 86: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

75

Por último, hay que considerar la presencia de árboles en la vía. Si estos son altos, de unos 8 a 10 metros, los luminarios se situarán a su misma altura. Pero si son pequeñas las farolas usadas serán más altas que estos, de 12 a 15 m de altura. En ambos casos es recomendable una poda periódica de los árboles.

Fig. 79. Iluminación en presencia de arboles 7.3.1.1 Método de los lúmenes o factor de utilización.

La finalidad de este método es calcular la distancia de separación adecuada entre los luminarios que garantice un nivel de iluminancia medio determinado. Mediante un proceso iterativo, sencillo y práctico, se consiguen unos valores que aunque no son muy precisos, sí sirven de referencia para empezar a aplicar otros métodos.

Fig. 80. Ejemplificación del método de los lúmenes Se deben considerar los siguientes puntos:

o Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende de las características y clase de pavimento, clase de vía, intensidad del tráfico, etc. Como valores orientativos podemos usar:

Tabla 12

Tipo de

vía Iluminancia media

(lx) Luminancia media

(cd/m2) A 35 2 B 35 2 C 30 1.9 D 28 1.7 E 25 1.4

Page 87: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

76

o Escoger el tipo de lámpara (vapor de mercurio, sodio...) y la altura de montaje necesarias sin exceder el flujo máximo recomendado en cada intervalo.

Tabla 13

Flujo de la lámpara (lm) Altura (m)3000 < 10000 6 H < 8

10000 < 20000 8 H < 10 20000 < 40000 10 H <12

40000 12

o Elegir la disposición de luminarios más adecuado según la relación entre la anchura de la calzada y la altura de los luminarios

Tabla 14

Disposición Relación anchura/altura

Unilateral 1 Tresbolillo 1 < A/H 1.5 Pareada > 1.5

o Determinar el factor de mantenimiento (fm) dependiendo de las características de la zona (contaminación, tráfico, mantenimiento...). Normalmente esto es difícil de evaluar y se recomienda tomar un valor no superior a 0.8 (habitualmente 0.7).

Tabla 15

Características de la vía

Luminario abierto

Luminario cerrado

Limpia 0.75 0.80 Media 0.68 0.70 Sucia 0.65 0.68

o Calcular el factor de utilización (

Page 88: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

77

El factor de utilización es una medida del rendimiento del conjunto lámpara-luminario y se define como el cociente entre el flujo útil, el que llega a la calzada, y el emitido por la lámpara.

L

útil

ΦΦ

Normalmente se representa mediante curvas que suministran los fabricantes con los luminarios. Estas curvas podemos encontrarlas en función del cociente anchura de la calle/altura (A/H), la más habitual, o de los ángulos 1, 2 en el lado calzada y acera respectivamente.

Fig. 81. Curvas del factor de utilización

De los gráficos se puede observar que hay dos valores posibles, uno para el lado acera y otro para el lado calle, que se obtienen de las curvas.

Fig. 82. Análisis final de las curvas del factor de utilización

A = A1+ A2 = 1+ 2

Por tanto, para obtener el factor de utilización total de la sección transversal de la calle habrá que sumar los coeficientes del lado acera y del lado calzada, aunque en otros casos la cosa puede ser diferente.

7.3.1.2 Métodos numéricos Los métodos numéricos se basan en la idea de que no es preciso calcular la iluminancia en todos los puntos de la calzada para tener una idea exacta de la distribución luminosa, sino que basta con hacerlo en unos cuantos puntos representativos llamados nodos. Para ello, dividiremos la zona a estudiar en pequeñas parcelas llamadas dominios, cada una con su correspondiente nodo, en

Page 89: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

78

las cuales supondremos la iluminancia uniforme. La iluminancia total de la calzada se calculará como una media ponderada de las iluminancias de cada dominio El número de particiones que hagamos dependerá de la precisión que queramos obtener. En nuestro caso trabajaremos con el criterio de los nueve puntos que es el más sencillo, aunque la mecánica de trabajo es la misma siempre independientemente del número de dominios que tengamos.

7.3.1.2.1 Método de los nueve puntos

Supongamos un tramo de vía recta con disposición unilateral de los luminarios y separadas una distancia d.

Fig. 83. Método de los nueve puntos

Debido a las simetrías existentes en la figura, bastará con calcular las iluminancias en la zona señalada. En el resto de la calzada estos valores se irán repitiendo periódicamente. Para hacer los cálculos, la zona se divide en nueve dominios con otros tantos puntos.

Fig. 84. Distribución de los puntos en una posición unilateral

El valor medio de las iluminancias será para este caso:

=

=

⋅=

+++⋅+⋅+⋅

= 9

1

9

1

921

992211

......

ii

ii

m

S

SEi

SSSSESESE

E

1622422 987654321 EEEEEEEEE

Em++++++++

=

Page 90: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

79

con:

19731 3284SdAdASSSS =

⋅=⋅====

182 21682

SdAdASS =⋅

=⋅==

164 21644

SdAdASS =⋅

=⋅==

15 4842

SdAdAS =⋅

=⋅=

Se puede demostrar fácilmente que la expresión anterior de Em es también válida para las disposiciones tresbolillo y bilateral pareada. Para calcular las iluminancias sobre cada nodo sólo consideraremos la contribución de los luminarios más próximas despreciándose el resto por tener una influencia pequeña. La iluminancia en cada punto vale entonces:

iCiBiAi EEEE ++=

1622422 987654321 EEEEEEEEE

Em++++++++

=

Page 91: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

80

Ei = EiA + EiB + EiC

Ei = EiA + EiB + EiC

Ei = EiA + EiB + EiC + EiD + EiE + EiF

Fig. 85. Esquema de las diferentes posiciones de los puntos

Además de Em podemos calcular los coeficientes de uniformidad media y extrema de las iluminancias

EmEmediadUniformida min

= maxmin

EEmediadUniformida =

Para calcular las iluminancias podemos proceder de dos maneras: En primer lugar podemos calcularlas usando la fórmula:

ii HCIE γγ 3

2 cos),(⋅=

donde I se puede obtener de los gráficos polares o de la matriz de intensidades

Page 92: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

81

7.3.3 Método con proyectores Un proyector es un luminario que concentra la luz en un determinado ángulo sólido mediante un sistema óptico (espejos o lentes), para conseguir una intensidad luminosa elevada en dicha zona. Las lámparas empleadas son muy variadas dependiendo del uso al que este destinado el aparato.

Fig. 86. Ejemplos de proyectores

Los proyectores se clasifican según la apertura o dispersión del haz de luz que se define como el ángulo comprendido entre las dos direcciones en que la intensidad luminosa cae un determinado porcentaje (usualmente el 10% o el 50%) del valor máximo que hay en el centro del haz donde la intensidad es máxima.

Fig. 87. Dispersión o apertura del haz

Clasificación de los luminarios según la apertura del haz de luz

Tabla 16

Tipo abertura Apertura del haz en grados (50% Imax)

Pequeña <20 Mediana entre 20 y 40 Grande >40

Page 93: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

82

Tabla 17

Clase Apertura del haz en grados (10% Imax)

1 10-18 2 18-29 3 29-46 4 46-70 5 70-100 6 100-130 7 >130

La forma de la distribución del haz de luz depende del tipo de proyector. Así, en los proyectores circulares puede ser cónico o cónico ligeramente asimétrico, obteniéndose una proyección elíptica sobre las superficies iluminadas. Mientras, en los rectangulares suele ser simétrica en los planos horizontal y vertical; aunque en este último plano también puede ser asimétrica y la proyección obtenida tiene entonces forma trapezoidal.

Fig. 88. Forma de distribución del haz de luz

Para la denominación de un proyector basta indicar los ángulos de abertura en sus planos de simetría (vertical y horizontal normalmente). Por ejemplo, 10º/40º indica un proyector que tiene en el plano vertical 5º a cada lado del eje central y 20º en cada lado en el plano horizontal.

Page 94: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

83

Fig. 89. Abertura de los ángulos de los proyectores según sus planos de simetría

Finalmente, la eficacia del haz es la relación entre los lúmenes contenidos dentro de la abertura del haz (lúmenes del haz) y los lúmenes de la lámpara en tanto por ciento.

lámparaladeLúmeneshazdelLúmeneshazdelEficacia =(%)

Page 95: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

84

CAPITULO VIII

Marco normativo

8.1 NOM – 007 – ENER – 2004. “EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO RESIDENCIALES”

8.1.1 Introducción Esta Norma Oficial Mexicana tiene como finalidad establecer niveles de eficiencia energética en términos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado con que deben cumplir los sistemas de alumbrado para uso general de edificios no residenciales nuevos, ampliaciones y modificaciones de los ya existentes; con el fin de disminuir el consumo de energía eléctrica y contribuir a la preservación de recursos energéticos y la ecología de la Nación. 8.1.2 Objetivo Esta Norma Oficial Mexicana tiene por objeto:

a) Establecer niveles de eficiencia energética en términos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) que deben cumplir los sistemas de alumbrado de edificios no residenciales nuevos, ampliaciones y modificaciones de los ya existentes, con el propósito de que sean proyectados y construidos haciendo un uso eficiente de la energía eléctrica, mediante la optimización de diseños y la utilización de equipos y tecnologías que incremente la eficiencia energética sin menoscabo de los niveles de iluminación requerido.

b) Establecer el método de cálculo para la determinación de la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) de los sistemas de alumbrado de edificios no residenciales, ampliaciones y modificaciones de los ya existentes con el fin verificar el cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana. 8.1.3 Campo de aplicación El campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana comprende los sistemas de alumbrado interior y exterior de los edificios no residenciales nuevos con carga total conectada para alumbrado mayor o igual a 3 kW; así como a las ampliaciones y modificaciones de los sistemas de alumbrado interior y exterior con carga conectada de alumbrado mayor o igual a 3 kW de los edificios existentes. En particular, los edificios cubiertos por la presente Norma Oficial Mexicana son aquellos cuyos usos autorizados en función de las principales actividades y tareas específicas que en ellos se desarrollen, queden comprendidos dentro de los siguientes tipos: a) Oficinas b) Escuelas y demás centros docentes

Page 96: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

85

c) Establecimientos comerciales d) Hospitales e) Hoteles f) Restaurantes g) Bodegas h) Recreación y cultura i) Talleres de servicio j) Centrales de pasajeros Para ampliaciones o modificaciones de edificios no residenciales ya existentes, la aplicación de esta Norma queda restringida exclusivamente a los sistemas de alumbrado de dicha ampliación o modificación y no a las áreas construidas con anterioridad. 8.1.3.1 Excepciones No se consideran dentro del campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana a los sistemas de alumbrado que se instalen en los siguientes lugares: ♦ Centros de baile, discotecas y centros de recreación con efectos especiales de alumbrado. ♦ Interiores de cámaras frigoríficas. ♦ Estudios de grabación cinematográficos y similares. ♦ Áreas que se acondicionan temporalmente donde se adicionan equipos de alumbrado para exhibiciones, exposiciones, convenciones o se montan espectáculos. ♦ Tiendas y áreas de tiendas destinadas a la venta de equipos de alumbrado. ♦ Instalaciones destinadas a la demostración de principios luminotécnicos. ♦ Áreas de atención especializada en hospitales y clínicas. ♦ Edificaciones nuevas, ampliaciones y modificaciones que se localicen en zonas de patrimonio artístico y cultural, de acuerdo a la Ley Federal sobre Monumentos y Zonas Arqueológicas, Artísticas e Históricas o edificios catalogados y clasificados como patrimonio histórico según el INAH y el INBA. ♦ Sistemas de alumbrado de emergencia independientes. ♦ Equipos de alumbrado para señales de emergencia y evacuación. ♦ Equipos de alumbrado que formen parte integral de otros equipos, los cuales estén conectados a circuitos de fuerza o contactos. ♦ Equipos de alumbrado empleados para el calentamiento o preparación de alimentos. ♦ Anuncios luminosos y logos. ♦ Alumbrado de obstrucción para fines de navegación aérea. ♦ No se consideran en el alcance de esta Norma Oficial Mexicana otros tipos de edificios de uso diferente a los mencionados en el campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana, tales como: salas de espera de centrales de pasajeros, edificios destinados a seguridad pública y nacional, naves industriales (área de proceso). ♦ Iluminación teatral (área de escenario). ♦ Iluminación destinada al crecimiento de plantas o animales para alimentación o investigación.

Page 97: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

86

♦ Iluminación específicamente dedicada al servicio de personas con debilidad visual. 8.1.4 Referencias Para la correcta aplicación de esta Norma se deben consultar las siguientes normas vigentes o las que las sustituyan: NOM-001-SEDE-1999, Instalaciones eléctricas (utilización). NOM-008-SCFI-2002, Sistema general de unidades de medida. 8.1.5 Definiciones Para efectos de esta Norma Oficial Mexicana los siguientes términos se definen como se establece en este capítulo. Los términos no definidos tienen su acepción ordinariamente aceptada dentro del contexto en el que son usados, o bien, definidos en otras normas y publicaciones de carácter oficial. 8.1.5.1 Alumbrado general interior. La iluminación que se localiza en los espacios interiores de un edificio, destinada a iluminar uniformemente las diferentes áreas dentro del mismo. 8.1.5.2 Ampliación. Cualquier cambio en el edificio que incrementa la superficie construida y/o el área alumbrada. 8.1.5.3 Área cubierta. Superficie o espacio construido delimitado por un perímetro que tiene envolvente estructural al menos en su cara superior (techo) y no forzosamente debe tener envolvente estructural en las caras laterales (paredes). 8.1.5.4 Área abierta. Superficie o espacio construido delimitado por un perímetro que carece de envolvente estructural alguna. 8.1.5.5 Carga eléctrica. Potencia que demanda, en un momento dado, un aparato o máquina o un conjunto de aparatos de utilización conectados a un circuito eléctrico. La carga eléctrica puede variar en el tiempo dependiendo del tipo de servicio. 8.1.5.6 Carga total conectada para alumbrado. Es la suma de la potencia en watts, de todos los luminarios y sistemas de iluminación permanentemente instalados dentro de un edificio, para iluminación general, de acento, localizada, decorativa, etc., incluyendo la potencia del balastro. 8.1.5.7 Densidad de potencia eléctrica para alumbrado (DPEA). Índice de la carga conectada para alumbrado por superficie de construcción; se expresa en W/m2. 8.1.5.8 Edificio. Cualquier estructura que limita un espacio por medio de techos, paredes, piso y superficies inferiores, que requiere de un permiso o licencia de la autoridad municipal o delegacional para su construcción. 8.1.5.9 Edificios no residenciales. Aquel edificio destinado para uso no habitacional.

Page 98: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

87

8.1.5.10 Eficacia. Es la relación entre el flujo luminoso total emitido por una fuente y la potencia total consumida, expresada en lumen por watt (lm/W). 8.1.5.11 Eficiencia energética (para fines de esta Norma Oficial Mexicana). Es la que persigue obtener el máximo rendimiento de la energía consumida, a través del establecimiento de valores límite de la DPEA sin menoscabo del confort psicofisiológico de sus ocupantes. 8.1.5.12 Equipo permanentemente instalado. Equipo que está fijo en un lugar y que no es portátil o móvil. 8.1.5.13 Estacionamiento. Espacio de servicio, que forma parte de un edificio contemplado dentro del campo de aplicación de esta Norma, abierto, cerrado o techado cuya finalidad principal es el resguardo seguro de vehículos automotores. 8.1.5.14 Iluminación de acento. Iluminación dirigible para enfatizar un objeto particular o alguna característica de una superficie o para llamar la atención hacia alguna porción del campo visual. 8.1.5.15 Iluminación decorativa. La que proporciona un nivel y/o color diferente al de la iluminación general, con propósitos de embellecimiento de algún local o superficie. 8.1.5.16 Iluminación general. Ver alumbrado general interior. 8.1.5.17 Iluminación localizada. Iluminación dirigida hacia un área o superficie específica, que proporciona iluminación suficiente para la ejecución de una actividad. 8.1.5.18 Iluminancia. Es la luminosidad en un punto de una superficie, se define como el flujo luminoso que incide sobre un elemento de la superficie dividido por el área de ese elemento. La iluminancia esta expresada en lux (lx). 8.1.5.19 Luminario. Equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todos los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar estas lámparas y los necesarios para conectarlas al circuito de utilización eléctrica. 8.1.5.20 Luminario de acento. El que se emplea para iluminación de acento. 8.1.5.21 Modificación. Cualquier cambio en el edificio en el que se incremente la carga total de alumbrado. 8.1.5.22 Sistema de alumbrado. Conjunto de equipos, aparatos y accesorios que ordenadamente relacionados entre sí, contribuyen a suministrar iluminación a una superficie o un espacio. 8.1.5.23 Sistema de alumbrado de emergencia independiente. Es aquel conjunto de equipos y aparatos para alumbrado diseñado para entrar en funcionamiento si falla el sistema de suministro de energía eléctrica. El término independiente se

Page 99: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

88

refiere a la autonomía de este sistema de alumbrado con respecto al sistema de alumbrado de operación normal y continua. 8.1.6. Clasificación Para fines de esta Norma Oficial Mexicana los edificios no residenciales se clasifican por su tipo de ocupación en: 8.1.6.1 Edificios para oficinas (Oficinas) 8.1.6.1.1 Oficinas 8.1.6.2 Edificios para escuelas y demás centros docentes (Escuelas) 8.1.6.2.1 Escuelas o instituciones educativas 8.1.6.2.2 Bibliotecas 8.1.6.3 Edificios para establecimientos comerciales (Comercios) 8.1.6.3.1 Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades 8.1.6.4 Edificios para Hospitales y Clínicas 8.1.6.4.1 Hospitales, Sanatorios y Clínicas 8.1.6.5 Edificios para Hoteles 8.1.6.5.1 Hoteles 8.1.6.5.2 Moteles 8.1.6.6 Edificios para restaurantes 8.1.6.6.1 Restaurantes 8.1.6.6.2 Cafeterías y venta de comida rápida 8.1.6.6.3 Bares 8.1.6.7 Bodegas 8.1.6.7.1 Bodegas y áreas de almacenamiento 8.1.6.8 Edificio para recreación y cultura 8.1.6.8.1 Salas de cine 8.1.6.8.2 Teatros 8.1.6.8.3 Centros de convenciones 8.1.6.8.4 Gimnasio y centros deportivos 8.1.6.8.5 Museos 8.1.6.8.6 Templos 8.1.6.9 Talleres de servicio 8.1.6.9.1 Talleres de servicio para automóviles 8.1.6.9.2 Talleres 8.1.6.10 Edificio para carga y pasaje 8.1.6.10.1 Centrales y terminales de transporte de carga 8.1.6.10.2 Centrales y terminales de transporte de pasajeros, aéreo y terrestre 8.1.7 Especificaciones Los valores de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) que deben cumplir los sistemas de alumbrado interior de los edificios indicados en el campo de aplicación de la presente Norma Oficial Mexicana, no deben exceder los valores indicados en la Tabla 1.

Page 100: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

89

Tabla 1. Densidades de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) Tipo de edificio DPEA (W/m2 Oficinas Oficinas 14 Escuelas y demás centros docentes Escuelas o instituciones educativas 16 Bibliotecas 16 Establecimientos comerciales Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades 20 Hospitales Hospitales, sanatorios y clínicas 17 Hoteles Hoteles 18 Moteles 22 Restaurantes Bares 16 Cafeterías y venta de comida rápida 19 Restaurantes 20 Bodegas Bodegas o áreas de almacenamiento 13 Recreación y Cultura Salas de cine 17 Teatros 16 Centros de convenciones 15 Gimnasios y centros deportivos 16 Museos 17 Templos 24 Talleres de servicios Talleres de servicio para automóviles 16 Talleres 27 Carga y pasaje Centrales y terminales de transporte de carga 13 Centrales y terminales de transporte de pasajeros, aéreas y terrestres 16

8.1.7.1 En el caso de fachadas de edificios la eficacia de la fuente de iluminación que se utilice para su iluminación no debe ser menor a 22 lm/W. 8.1.7.2 La DPEA para las áreas exteriores restantes, que formen parte de los edificios contemplados dentro del campo de aplicación de la presente Norma no debe ser mayor de 1,8 W/m2. 8.1.7.3 Los estacionamientos cubiertos, cerrados o techados, que formen parte de los edificios contemplados dentro del campo de aplicación de esta Norma, la DPEA a cumplir no debe ser mayor de 3 W/m2 y, para los estacionamientos abiertos no debe exceder lo establecido en la Tabla 2.

Tabla 2. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para estacionamientos abiertos

Área a iluminar Densidad de potencia m2 W/m2 < 300 1,80 de 300 a < 500 0,90

Page 101: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

90

8.1.8 Método de cálculo 8.1.8.1 Consideraciones generales La determinación de las DPEA del sistema de alumbrado de un edificio no residencial nuevo, ampliación o modificación de alguno ya existente, de los tipos cubiertos por la presente Norma Oficial Mexicana, deben ser calculados a partir de la carga total conectada de alumbrado y el área total por iluminar de acuerdo a la metodología indicada a continuación. La expresión genérica para el cálculo de la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) es:

iluminada totalAreaalumbrado para conectada totalCargaDPEA =

Donde la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) está expresada en W/m2, la carga total conectada para alumbrado está expresada en watts y el área total iluminada está expresada en metro cuadrado. Se considerará que la instalación cumple con lo establecido por esta Norma Oficial Mexicana sí la eficacia de la fuente de iluminación es igual o mayor a lo indicado en 6.1 y las DPEA calculadas son iguales o menores que los valores límites establecidos para cada uso del edificio analizado de acuerdo con lo establecido en el Capítulo 6. Especificaciones, de la presente Norma. 8.1.8.2 Metodología. Las DPEA totales para los sistemas de alumbrado interior y exterior se determinan en forma independiente una de otra. Estas densidades no pueden ser combinadas en ningún momento, por lo que se deben determinar y reportar los valores de cada una de ellas en forma separada. 8.1.8.2.1 Cuando un edificio sea diseñado y construido para un uso único, se permite que para algunas áreas o espacios del edificio, en función de las actividades y tareas específicas que en su interior se desarrollen, se obtengan valores de DPEA mayores a los límites establecidos en la presente Norma Oficial Mexicana pero que tienen que ser compensadas por otras áreas con valores de DPEA menores y así lograr que los valores de DPEA totales del edificio cumplan con lo establecido por esta Norma Oficial Mexicana. 8.1.8.2.2 En el caso de edificios de uso mixto se deben determinar y reportar en forma separada las DPEA para alumbrado interior de cada uno de los usos del edificio. 8.1.8.3 Determinación de la DPEA del sistema de alumbrado.

de 500 a < 1 000 0,70 de 1 000 a < 1 500 0,58 de 1 500 a < 2 000 0,54 > 2000 0,52

Page 102: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

91

A partir de la información contenida en los planos del proyecto de la instalación eléctrica y de los valores de potencia real nominal obtenidos de los fabricantes de los diferentes equipos de alumbrado considerados en dicha instalación, se cuantifica la carga total conectada de alumbrado, así como el área total iluminada a considerarse en el cálculo para la determinación de la DPEA del sistema de alumbrado, de acuerdo con el siguiente procedimiento: a) Alumbrado interior a.1) Identificar el tipo de edificio proyectado con base en la clasificación de la Tabla 1 de la presente Norma Oficial Mexicana. a.2) Identificar el número total de niveles o pisos que integran el edificio y, en su caso, los diferentes usos del mismo. a.3) Obtener las áreas de los espacios o particiones a ser iluminadas de cada uno de los pisos o niveles, para cada uno de los usos que integran el edificio, la información deberá ser expresada en m2. a.4) Determinar la carga total conectada para alumbrado. En el caso de los equipos de alumbrado que requieran el uso de balastros u otros dispositivos para su operación, se debe considerar el valor de la potencia nominal del conjunto lámpara-balastro. La información anterior debe ser expresada en watts. a.5) Integrar los valores parciales obtenidos para cada piso o nivel. a.6) Se excluyen aquellas áreas, sistemas y cargas específicas conceptualizadas como excepciones indicadas en el Capítulo 2. Campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana. a.7) Determinar la DPEA total a partir de la carga total conectada para alumbrado y el área total de cada uso y comparar contra los valores de los DPEA de la Tabla 1. b) Alumbrado exterior b.1) Identificar las áreas abiertas del edificio, como son: jardines, andadores, zonas de carga y descarga, zonas de circulación peatonal y vehicular b.2) Determinar el área en m2 y cuantificar la carga total conectada para alumbrado expresado en watts. b.3) Determinar la carga total conectada para alumbrado. En el caso de los equipos de alumbrado que requieran el uso de balastros u otros dispositivos para su operación, se debe considerar el valor de la potencia nominal del conjunto lámpara-balastro-dispositivo. La información anterior debe ser expresada en watts. b.4) Determinar la DPEA total a partir de la carga total conectada para alumbrado y el área total de cada uso y comparar contra el valor de DPEA establecido en 6.2. 7.4 Consideraciones especiales 7.4.1 Luminarios para señalización de salidas. Los luminarios para señalización ubicados en el interior o exterior del edificio que consuman más de 5 watts, deberán tener lámparas cuya eficacia mínima sea de 35 lm/W. 7.4.2 Iluminación localizada. Se puede tener un incremento de densidad de potencia eléctrica por concepto de alumbrado en algunas áreas, siempre y cuando se verifique que los luminarios proyectados sean realmente instalados. Esta DPEA deberá emplearse únicamente para los luminarios especificados y no para aplicaciones distintas o en otras áreas. Dichas áreas son:

Page 103: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

92

a) Áreas en las que se instala iluminación adicional a la general, con

propósitos decorativos (candiles, arbotantes) o para destacar obras artísticas. El incremento en la DPEA permitida para estos luminarios suplementarios, no debe ser mayor de 10,8 W/m2 dentro del local específico.

b) Áreas destinadas a trabajo con computadoras, en los que se instalan

luminarios especiales para evitar reflejos o deslumbramientos. Se acepta un incremento máximo en la DPEA de 3,8 W/m2 dentro del local específico.

c) Áreas de tiendas departamentales o para ventas al menudeo, en las que

se emplean luminarias de acento para hacer resaltar algunas mercancías. Se permite un incremento máximo en la DPEA de 17 W/m2 en mercancías en general o 42 W/m2 para acentuación de mercancías finas, tales como: joyería, platería, cerámica, trajes y vestidos y en galerías de arte o locales similares, en donde es necesaria la observación a detalle de las mercancías.

8.1.9 Vigilancia La Secretaría de Energía, conforme a sus atribuciones y en el ámbito de su competencia, es la autoridad que está a cargo de vigilar el cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana:

a) Durante el proceso de aprobación de proyectos de instalaciones destinadas al suministro y uso de la energía eléctrica, y

b) Al término de la construcción de las mismas.

El cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana no releva ninguna responsabilidad en cuanto a la observancia de lo dispuesto en otras normas oficiales mexicanas y reglamentos existentes aplicables a instalaciones destinadas al suministro y uso de la energía eléctrica. El incumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, su Reglamento y demás disposiciones legales aplicables. 8.1.10. Evaluación de la conformidad La evaluación de la conformidad de los sistemas de alumbrado en edificios no residenciales con las especificaciones de esta Norma Oficial Mexicana, se realiza por personas acreditadas y aprobadas en términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. 8.1.11 Concordancia

Page 104: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

93

Esta Norma no concuerda con ninguna norma internacional, por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración. 8.1.12 Transitorios 1. La presente Norma Oficial Mexicana, una vez publicada en el Diario Oficial de la Federación, cancelará y sustituirá a la NOM-007-ENER-1995, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en edificios no residenciales, que fue publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de septiembre de 1995. 2. La presente Norma Oficial Mexicana, una vez publicada en el Diario Oficial de la Federación, entrará en vigor 120 días naturales después de su publicación en el Diario Oficial de la Federación y a partir de esta fecha todos los sistemas de alumbrado comprendidos dentro del campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana, serán verificados con base a la misma. Sufragio Efectivo. No Reelección. México, D.F., a 31 de marzo de 2005.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) y Director General de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía, Carlos Domínguez Ahedo.- Rúbrica. Apéndice Informativo.- Los valores de DPEA que se incluyen en este apéndice, tienen como único fin el de orientar sobre los desgloses de los espacios que en diferentes tipos de edificios, de acuerdo con su uso, se están analizando para ser considerados a futuro en las normas.

Page 105: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

94

A.1 Valores de DPEA para diferentes espacios pertenecientes a diferentes tipos de edificios

Espacios comunes y DPEA

Tipo de edificio

ofic

ina

cerr

ada

ofic

ina

abie

rta

sala

de

junt

as/u

sos

múl

tiple

s

saló

n de

cla

ses/

lect

ura/

entre

nam

ient

o

audi

torio

vest

íbul

o

patio

inte

rior p

rimer

os 3

pis

os

patio

inte

rior p

isos

adi

cion

ales

área

recr

eativ

a

rest

aura

nte

prep

arac

ión

de a

limen

tos

baño

s

corr

edor

es

esca

lera

s

alm

acén

act

ivo

alm

acén

inac

tivo

cuar

to d

e m

aqui

nas

o el

éctri

cos

Áreas especificas y DPEA W/m2

Pot

enci

a ad

icio

nal p

erm

itida

*

EDIFICIO DEPORTIVO Gimnasio 16,1 14,0 16,1 5,4 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área de juego 20,4

Vestidores 8,6 Área de ejercicios 11,8

Centro de ejercicios 16,1 14,0 16,1 5,4 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área de ejercicios 11,8 * Vestidores 8,6 EDIFICIOS INSTITUCIONALES Tribunales/juzgados 16,1 14,0 16,1 17,2 17,2 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Tribunal 22,6 * Celdas de reclusión 11,8 Delegación de Policía 16,1 14,0 16,1 17,2 17,2 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Laboratorio 19,4 Estación de Bomberos 16,1 14,0 16,1 17,2 19,4 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área de estacionamiento 9,7 Dormitorios 11,8 Oficina de correos 16,1 14,0 16,1 17,2 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área de clasificación 18,1 * Edifico del Ayuntamiento 16,1 14,0 16,1 17,2 17,2 19,4 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 * CENTRO DE CONVENCIONES 16,1 14,0 16,1 17,2 5,3 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área de exhibición 35,1 ESCUELAS Escuelas/Universidades 16,1 14,0 16,1 17,2 17,2 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 * Bibliotecas 16,1 14,0 16,1 17,2 17,2 14,0 2,1 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Llenado de tarjetas 15,1 *

Almacenamiento 20,4 *

Área de lectura 19,4 * RESTAURANTES Restaurant-Bar

16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 12,9 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0

Área recreativa * Restaurant familiar 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 23,7 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 * Restaurant-Cafetería 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 *

Page 106: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

95

A.1 Valores de DPEA para diferentes espacios pertenecientes a diferentes tipos de edificios (continuación)

Espacios comunes y DPEA

Tipo de edificio

ofic

ina

cerr

ada

ofic

ina

abie

rta

sala

de

junt

as/u

sos

múl

tiple

s

saló

n de

cla

ses/

lect

ura/

entre

nam

ient

o

audi

torio

vest

íbul

o

patio

inte

rior p

rimer

os 3

pis

os

patio

inte

rior p

isos

adi

cion

ales

área

recr

eativ

a

rest

aura

nte

prep

arac

ión

de a

limen

tos

baño

s

corr

edor

es

esca

lera

s

alm

acén

act

ivo

alm

acén

inac

tivo

cuar

to d

e m

aqui

nas

o el

éctri

cos

Áreas especificas y DPEA W/m2

Pot

enci

a ad

icio

nal p

erm

itida

*

HOSPITALES Y SANATORIOS hospitales y sanatorios 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 17,2 9,7 31,2 3,2 14,0 Sala de emergencia 30,1

Sala de recuperación 28,0 Estación de enfermeras 19,4

Examen/Tratamiento 17,2 Farmacia 24,7 Cuarto de paciente 13,0 Quirófano 81,8 Enfermería 10,8 Almacén de medicinas 32,3 Terapia física 20,4 Radiología 4,3 Lavandería 7,5 EDIFICIOS INDUSTRIALES Taller 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Taller 26,9 Taller serv. Automotriz 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Servicio automotriz 15,1 Naves Industriales 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Nave alta 22.6

Nave baja 32,3 Detallado 66,7 Cuarto de equipos 8,6 Cuarto de control 5,4 EDIFICIOS DE HOSPEDAJE Hotel 16,1 14,0 16,1 17,2 18,3 14,0 2,1 15,0 10,8 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Cuarto de huéspedes 26,9 * Motel 16,1 14,0 16,1 17,2 19,4 14,0 2,1 15,0 12,9 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Cuarto de huéspedes 26,9 * Multifamiliares 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Estancia familiar * Dormitorios 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Habitaciones 20,4 *

Page 107: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

96

A.1 Valores de DPEA para diferentes espacios pertenecientes a diferentes tipos de edificios (continuación) Espacios comunes y DPEA

Tipo de edificio

ofic

ina

cerr

ada

ofic

ina

abie

rta

sala

de

junt

as/u

sos

múl

tiple

s

saló

n de

cla

ses/

lect

ura/

entre

nam

ient

o

audi

torio

vest

íbul

o

patio

inte

rior p

rimer

os 3

pis

os

patio

inte

rior p

isos

adi

cion

ales

área

recr

eativ

a

rest

aura

nte

prep

arac

ión

de a

limen

tos

baño

s

corr

edor

es

esca

lera

s

alm

acén

act

ivo

alm

acén

inac

tivo

cuar

to d

e m

aqui

nas

o el

éctri

cos

Áreas especificas y DPEA W/m2

Pot

enci

a ad

icio

nal p

erm

itida

*

MUSEOS Museos 16,1 14,0 16,1 17,2 19,4 14,0 2,1 10,8 7,5 9,7 15,0 15,0 14,0 Exhibición 17,2 Restauración 26,9 EDIFICIO DE OFICINAS Oficinas 16,1 14,0 16,1 17,2 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Actividades bancarias 25,8 * Laboratorio 19,4 * RECLUSORIOS reclusorios 16,1 14,0 15,0 20,4 19,4 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Celdas 11,8 EDIFICIOS RELIGIOSOS Edificios religiosos 16,1 14,0 16,1 17,2 34,4 19,4 14,0 2,1 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Pulpito, coro 55,8 * Áreas de feligreses 24,7 EDIFICIOS VENTAS AL MENUDEO Ventas al menudeo 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área general de ventas 22,6 *

Galería principal 19,3 * EDIFICIO DEPORTIVOS Áreas de deportes 16,1 14,0 16,1 5,3 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Cuadrilátero 40,8

Cancha deportiva 46,2

Cancha interior 28,4 EDIFICIO DE ALMACENAMIEMTO Almacén 16,1 14,0 16,1 19,4 14,0 2,1 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Almacenaje material fino 17,2 Alm. Material med.o grande 11,8 Estacionamiento 16,1 19,4 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 Área est. Autoservicio 2,1 Área est. con acomodador 1,0 TEATROS Actuación 16,1 19,4 12,9 14,0 2,1 15,0 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 * Cine 14,0 8,6 15,0 10,8 7,5 9,7 11,8 3,2 14,0 * EDIFICIOS DE TRANSPORTES Transportación 16,1 14,0 16,1 10,8 19,4 14,0 2,1 15,0 15,0 23,7 10,8 17,2 9,7 31,2 3,2 14,0 Aeropuertos - galería principal 7,5 *

Área de equipaje 14,0

Taquilla 19,4 *

Page 108: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMA DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

97

8.2 PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-007-ENER-2004, EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO RESIDENCIALES.

8.2.1. Objetivo Este Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad (PEC) se establece

para facilitar y orientar a las Unidades de Verificación (UV) y a los usuarios de energía eléctrica, en la aplicación de la norma NOM-007-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en edificios no residenciales, en adelante NOM.

8.2.2. Referencias Para la correcta aplicación de este PEC es necesario consultar los siguientes

documentos vigentes: Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN) Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (RLFMN) Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (LSPEE) Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (RLSPEE) NOM-007-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado

en edificios no residenciales NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades

8.2.3. Definiciones Para los efectos de este PEC, se entenderá por: 8.2.3.1 Acta circunstanciada: Documento expedido por una UV en cada una

de las visitas de verificación de los sistemas de alumbrado, en el cual se hará constar como mínimo: hora, día, mes y año del inicio y de la conclusión de la visita de verificación; nombre, denominación o razón social del usuario, calle y número, población o colonia, municipio o delegación, código postal y entidad federativa, en que se encuentre ubicado el lugar en que se practique la visita de verificación; dos testigos con datos de identificación oficial; nombre y cargo de la persona con quien se entiende la diligencia; y nombre y firma de quienes la llevaron a cabo y los datos relativos a la actuación y declaración del visitado, si quisiera hacerla, mismos que documenta como evidencia objetiva de la evaluación de la conformidad con la NOM.

8.2.3.2 Autoridad competente: Secretaría de Energía (SE); Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE), conforme a sus atribuciones.

8.2.3.3 Usuario de energía eléctrica, en adelante (usuario): Persona física o moral o representante legal, responsable del inmueble para el que se solicita el servicio de verificación de los sistemas de alumbrado.

8.2.3.4 Dictamen de verificación: Documento que emite la UV y firma bajo su responsabilidad, en el cual consta el cumplimiento de la instalación con la NOM en un momento dado, así como los datos relativos a la instalación.

8.2.3.5 Evaluación de la conformidad: la determinación del grado de cumplimiento de la instalación con la NOM, mediante la verificación.

8.2.3.6 Informe técnico: Documentación que incluye: listas de verificación,

Page 109: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMA DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

98

informes de resultados y, en su caso, el informe de incumplimientos fundamentados en la NOM y las evidencias objetivas efectuadas por el usuario.

8.2.3.7 Lista de verificación: documentos que utiliza la UV, en la verificación del proyecto (examen de documentos) y en cada visita de verificación, como evidencia objetiva de la evaluación de la conformidad con la NOM.

8.2.3.8 Plano eléctrico: representación gráfica de las diferentes partes de una instalación eléctrica, incluyendo el sistema de alumbrado.

8.2.3.9 Proyecto del sistema de alumbrado: conjunto de documentos correspondientes a una instalación del sistema de alumbrado que se ha de construir o a partir de los cuales se ha construido. Los documentos son: Los planos eléctricos, cuadros de cargas del sistema de alumbrado y la memoria del cálculo donde se detallen las Densidades de Potencia Eléctrica por concepto de Alumbrado (DPEA), de acuerdo con el método establecido en la NOM; características técnicas de los componentes del sistema de alumbrado (lámparas, balastros, sistemas de control para el alumbrado) y el plano general de la edificación que permita determinar el área total iluminada a considerar, así como toda la información que pueda ayudar a evaluar el sistema de alumbrado. Esta información debe ir firmada por el responsable del proyecto.

8.2.3.10 Responsable del proyecto: persona física que sea ingeniero electricista, ingeniero mecánico electricista o ingeniero en ramas afines con especialidad en ingeniería eléctrica, titulado con cédula profesional, con conocimientos para diseñar, calcular y supervisar, una instalación eléctrica.

8.2.3.11 Representante legal: persona física o moral que actúa a nombre del propietario del inmueble, de conformidad con un poder otorgado a su favor.

8.2.3.12 Sistema de alumbrado: conjunto de equipos, aparatos y accesorios que, ordenadamente relacionados entre sí, contribuyen a suministrar luz artificial a una superficie o un espacio.

8.2.3.13 Unidad de Verificación (UV): la persona física o moral que realiza actos de verificación, conforme a lo dispuesto en la LFMN, que se encuentra debidamente acreditada y aprobada para verificar el cumplimiento con la NOM.

8.2.3.14 Verificación: la constatación ocular o comprobación mediante muestreo, medición, pruebas de laboratorio, o examen de documentos, que se realizan para evaluar la conformidad en un momento determinado.

8.2.3.15 Visita de verificación: la visita que se efectúe al sitio donde se encuentre instalado el sistema de alumbrado, con el objeto de verificar su cumplimiento con la NOM.

8.2.4. Disposiciones generales 8.2.4.1 La evaluación de la conformidad debe realizarse por unidades de

verificación, acreditadas y aprobadas en la NOM conforme lo dispuesto en la LFSMN.

8.2.4.2 El usuario debe solicitar la evaluación de la conformidad con la NOM a la UV de su preferencia, cuando lo requiera para dar cumplimiento a las disposiciones legales o para otros fines de su propio interés. Se recomienda al usuario, que lleve a cabo evaluaciones periódicas de sus instalaciones, para comprobar el grado de cumplimiento con las normas aplicables.

Page 110: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMA DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

99

8.2.5. Procedimiento 8.2.5.1 El usuario debe solicitar a la UV, que haya elegido, la evaluación de la

conformidad del sistema de alumbrado con la NOM. 8.2.5.2 La UV, de común acuerdo con el usuario, debe establecer los términos

y las condiciones de los trabajos de verificación. El usuario debe entregar a la UV la información necesaria para realizar la verificación de acuerdo a lo establecido en el capítulo 6 de este PEC, independientemente de la que se acuerde en los términos y las condiciones de los trabajos de verificación.

8.2.5.3 La UV debe constatar que la carga total conectada para alumbrado sea mayor o igual a 3 kW. En el caso de que dicha carga sea menor a 3 kW, la UV debe informar al usuario que su instalación no se encuentra dentro del campo de aplicación de la NOM y por lo tanto no es obligatorio realizar la evaluación de la conformidad con la misma, para efectos legales.

8.2.5.4 La UV, que en la verificación de una instalación eléctrica constate que la carga total conectada para alumbrado sea mayor o igual a 3 kW, debe informar al cliente que su instalación se encuentra dentro del campo de aplicación de la NOM y que debe evaluarse la conformidad con la misma.

8.2.5.5 La evaluación de la conformidad de los sistemas de alumbrado, sujetos al cumplimiento de la NOM, deben considerar, la verificación del cumplimiento del proyecto del sistema de alumbrado y la verificación, en sitio, del cumplimiento del sistema de alumbrado ya instalado.

8.2.5.6 La verificación puede realizarse en etapas durante la instalación del sistema de alumbrado o en el sistema de alumbrado ya instalado, en cualquiera de los casos se debe expedir el acta circunstanciada y el informe técnico, de cada visita de verificación.

8.2.5.7 Si la instalación cumple con lo establecido en la NOM, la UV debe entregar al usuario, original y copia del dictamen de verificación, así como original de la portada elaborada como se indica en el acuerdo que establece el formato de portada de los dictámenes de verificación de las instalaciones eléctricas, en los servicios de alta tensión y lugares de concentración pública, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 10 de enero de 2002 o el que lo sustituya. El dictamen debe elaborarse con base en el formato indicado en el Anexo A, de este PEC.

8.2.5.8 Si la instalación no cumple con lo establecido en la NOM, la UV debe informar al usuario y asentar en el acta circunstanciada, en el informe técnico y en la lista de verificación, los hallazgos (observaciones o no conformidades) encontrados, tanto en la verificación del cumplimiento del proyecto del sistema de alumbrado (planos y memoria de cálculo), como en la verificación, en sitio, del cumplimiento del sistema de alumbrado ya instalado y entregar copia al usuario de dichos documentos. De común acuerdo con el usuario se debe establecer el plazo para que se realicen las modificaciones pertinentes.

8.2.5.9 Los usuarios a quienes se haya levantado una acta circunstanciada, pueden formular observaciones en el acto de la diligencia y ofrecer pruebas en relación con los hechos contenidos en éstas o, por escrito, hacer uso de tal derecho dentro del término de 5 días siguientes a la fecha en que se haya

Page 111: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMA DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

100

levantado. 8.2.5.10 El usuario debe realizar, dentro del plazo acordado, las modificaciones

pertinentes y avisar a la UV para que verifique nuevamente el proyecto del sistema de alumbrado y/o la instalación. En caso de no cumplirse nuevamente, se puede repetir el proceso hasta lograr que el sistema de alumbrado cumpla con la NOM.

8.2.5.11 Para fines del llenado del formato de dictamen del Anexo A, cuando la instalación a verificar sea de uso mixto con o sin áreas exteriores se debe usar el DPEA del alumbrado interior de aquel uso que predomine. Cuando la instalación a verificar sea de un solo uso con áreas exteriores se debe usar el DPEA del alumbrado interior.

8.2.5.12 Los trabajos de verificación concluyen con la entrega del Dictamen de Verificación al usuario.

8.2.5.13 El usuario debe entregar el original de la portada y del Dictamen de Verificación al suministrador de energía eléctrica para que le proporcione el servicio, de acuerdo a lo establecido en el artículo 28 de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica.

8.2.6. Aspectos técnicos específicos del proyecto de alumbrado a

verificar 8.2.6.1 Para llevar a cabo la verificación el usuario debe entregar el proyecto

del sistema de alumbrado. 8.2.6.2 La verificación del proyecto y la instalación debe considerar como

mínimo: 8.2.6.2.1 Identificación del tipo de edificio. - Si es de un solo uso, determinar los metros cuadrados totales - Si es de uso mixto, determinar los metros cuadrados por uso 8.2.6.2.2 Lámparas. - Tipo de lámpara y potencia nominal. - Valor de eficacia de la fuente de iluminación. 8.2.6.2.3 Balastros. - Tipo de balastro y potencia nominal.

Page 112: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMA DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

101

ANEXO A

Dictamen de Verificación de los Sistemas de Alumbrado en Edificios no Residenciales, NOM-007-ENER-2004

De conformidad con lo dispuesto en los artículos 3o. fracciones IV-A, XVII, 68, 70, 70-C, 73, 74, 84, 85, 86, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 98 y 99 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 28 y 29 de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica; 56, 57 y 58 de su Reglamento y demás disposiciones legales aplicables, en mi carácter de representante legal de la Unidad de Verificación con registro número: _________, con acreditación vigente de fecha: _______ otorgada por la Entidad de Acreditación Autorizada y aprobación vigente de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía otorgada en oficio No.__________ de fecha:__________ y habiéndose aplicado el procedimiento para la evaluación de la conformidad correspondiente a los sistemas de alumbrado en edificios no residenciales que se describen a continuación:

Dictamen No.: Fecha:

Nombre o razón social del propietario: _______________________________________________________ Giro de la Instalación: ____________________________________________________________________ Descripción: ( ) SERVICIO NUEVO ( ) AMPLIACION ( ) MODIFICACION Carga conectada de alumbrado kW: DPEA (W/m

2):

Ubicación de la instalación:

Calle y No.: Colonia y Población:

Municipio o Delegación: Ciudad y Estado: Código Postal:

Propietario o representante:

Nombre: Teléfono: Fax: Correo Electrónico:

CERTIFICO, en los términos establecidos en el artículo 28 de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, que los sistemas de alumbrado en cuestión cumplen con las disposiciones aplicables de la Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en edificios no residenciales.

Declaro bajo protesta de decir verdad, que los datos asentados en el presente Dictamen de Verificación son verdaderos, acepto la responsabilidad que pudiera derivarse de la veracidad de los mismos, haciéndome acreedor a las sanciones que, en su caso, procedan.

EL TITULAR O REPRESENTANTE LEGAL DE LA UNIDAD DE VERIFICACION

Nombre y Firma

Domicilio: Teléfono: Fax: Correo electrónico:

Page 113: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

102

ANEXO B

Informe Trimestral de Dictámenes de Verificación emitidos de acuerdo con la NOM-007-ENER-2004, Sistemas de alumbrado en edificios no residenciales

Trimestre (No. y Año): Fecha de emisión del Informe (día/mes/año): Nombre: Registro de Unidad de Verificación: Calle y No.: Colonia: Localidad: C.P.: Teléfono: Fax: Correo electrónico:

No. Dictamen

Fecha de emisión (día/mes/año)

Instalación Verificada (indicar el giro)

Carga Instalada kW

Carga conectada Alumbrado kW

DPEA (W/m2)

Fachadas Eficacia (lm/W)

Delegación o Ciudad

Estado

Alumbrado interior

Alumbrado exterior

Estaciona-miento

(Relacionar todos los dictámenes de verificación emitidos en este formato, utilizando el número de hojas que se requieran).

Declaro bajo protesta de decir verdad, que los datos asentados en el presente informe son verdaderos, acepto la responsabilidad que pudiera derivarse de la veracidad de los mismos, haciéndome acreedor a las sanciones que, en su caso, proceden.

Nombre o razón social y firma del titular o representante legal de la Unidad de Verificación

___________________________

Page 114: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

103

8.3 NOM – 013 – ENER – 2004. “EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA SISTEMAS DE ALUMBRADO EN VIALIDADES Y ÁREAS EXTERIORES PUBLICAS”

8.3.1 Introducción La presente Norma Oficial Mexicana establece los valores máximos de densidad de potencia eléctrica por concepto de alumbrado y el método de cálculo, con los que deben cumplir los sistemas de alumbrado en vialidades y estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados, así como la eficacia mínima de la fuente de iluminación en las áreas exteriores públicas; además de promover el ahorro de energía que contribuirá a la preservación de los recursos naturales no renovables de la nación. 8.3.2 Objetivo Esta Norma Oficial Mexicana tiene por objeto establecer niveles de eficiencia energética en términos de valores máximos de densidad de potencia eléctrica para alumbrado (DPEA), según se especifique, con los que deben cumplir las nuevas instalaciones para alumbrado público y áreas exteriores públicas en las diferentes aplicaciones que se indican en la presente Norma, con el propósito de que se diseñen o construyan bajo un criterio de uso eficiente de la energía eléctrica, mediante la optimización de diseños y la aplicación de equipos y tecnologías que incrementen la eficacia sin menoscabo de los requerimientos visuales. 8.3.3 Campo de aplicación El campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana comprende todos los sistemas nuevos de iluminación para vialidades, estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados y áreas exteriores públicas, así como las ampliaciones de instalaciones ya existentes que se construyan en el territorio nacional, independientemente de su tamaño y carga conectada. Las aplicaciones de instalaciones cubiertas bajo esta Norma Oficial Mexicana incluyen: a) Vialidades b) Estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados c) Aéreas exteriores públicas 8.3.3.1 Excepciones No se consideran dentro del campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana a los sistemas de alumbrado que se instalen en los siguientes lugares:

Page 115: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

104

- Aeropuertos: sistemas de aproximación, sistemas de pendientes de precisión para un aterrizaje correcto, luces de señalización de pistas, rodajes y plataformas, zonas de maniobras y de pernocta y similares. - Alumbrado de emergencia. - Alumbrado dentro de predios de viviendas unifamiliares. - Alumbrado dentro de los predios de viviendas plurifamiliares (condominios verticales y horizontales). - Alumbrado ornamental de temporada. - Alumbrado para ferias. - Alumbrado para plataformas marinas, faros y similares. - Alumbrado temporal en obras de construcción. - Anuncios luminosos. - Áreas de vigilancia especial, garitas, retenes y similares de seguridad. - Áreas típicamente regidas por relaciones laborales como andenes, muelles, patios de maniobra y almacenamiento, áreas de carga y descarga, áreas de manufactura de astilleros y similares. - Juegos mecánicos. - Lugares de resguardo de bicicletas. - Paseos exclusivos de jinetes. - Señalización de vialidades y carreteras, semaforización. - Túneles y pasos a desnivel. 8.3.4 Referencias Para la correcta aplicación de esta Norma se deben consultar las siguientes normas oficiales mexicanas vigentes o las que las sustituyan: NOM-001-SEDE-1999, Instalaciones eléctricas (utilización). NOM-008-SCFI-2002, Sistema general de unidades de medida. 8.3.5 Definiciones Para efectos de esta Norma Oficial Mexicana los siguientes términos se definen como se establece en este capítulo. Los términos no definidos tienen su acepción ordinariamente aceptada dentro del contexto en el que son usados, o bien, están definidos en otras normas y publicaciones con carácter oficial. 8.3.5.1 Alumbrado de exteriores. Sistema de iluminación ubicado en el exterior, que tiene como finalidad principal el resaltar, de su entorno durante la noche, la textura y/o la forma del área, estructura o monumento, favoreciendo así las condiciones de seguridad, estéticas y comerciales del lugar. 8.3.5.2 Alumbrado público. Sistema de iluminación que tiene como finalidad principal el proporcionar condiciones mínimas de iluminación para el tránsito seguro de peatones y vehículos en vialidades y espacios.

Page 116: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

105

8.3.5.3 Estacionamiento público. Espacio de servicio público abierto, cerrado o techado, independiente de cualquier comercio o edificio no residencial, cuya finalidad principal es el resguardo seguro de vehículos automotores. 8.3.5.4 Sistema para alumbrado. Conjunto de equipos, aparatos y accesorios relacionados entre sí para suministrar luz a una superficie o espacio. 8.3.5.5 Vialidad. Es el área definida y dispuesta adecuadamente para el tránsito seguro y confortable de sus usuarios. 8.3.5.6 Superposte. Poste para alumbrado público que tiene una altura mínima de 18 metros. 8.3.6 Clasificación Para los fines de esta Norma Oficial Mexicana, las vialidades, estacionamientos y áreas exteriores públicas se clasifican en: 8.3.6.1 Vialidades 8.3.6.1.1 Autopistas 8.3.6.1.2 Carreteras 8.3.6.1.3 Ciclopistas 8.3.6.1.4 Vías rápidas 8.3.6.1.5 Vías principales 8.3.6.1.6 Vías secundarias 8.3.6.2 Estacionamientos públicos 8.3.6.2.1 Abiertos 8.3.6.2.2 Cerrados o techados 8.3.6.3 Áreas exteriores públicas 8.3.6.3.1 Lagos, cascadas, fuentes y similares 8.3.6.3.2 Monumentos, esculturas y banderas 8.3.6.3.3 Parques, jardines, alamedas y kioscos 8.3.6.3.4 Aceras 8.3.6.3.5 Paraderos 8.3.6.3.6 Plazas y zócalos 8.3.7 Especificaciones Los sistemas para alumbrado de áreas exteriores públicas cubiertos por los apartados 5.3.1, 5.3.2 y 5.3.3 de la presente Norma Oficial Mexicana, el valor mínimo de eficacia de la fuente de iluminación debe ser de 22 lm/W. Los sistemas para alumbrado de áreas exteriores públicas cubiertos por los apartados 5.3.4, 5.3.5 y 5.3.6 de la presente Norma Oficial Mexicana, el valor mínimo de eficacia de la fuente de iluminación debe ser de 70 lm/W.

Page 117: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

106

Los valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) con los cuales deben cumplir los sistemas para alumbrado público en vialidades indicados en el apartado 5.1 no deben exceder los niveles establecidos en la Tabla 1. En el caso de usar superpostes para alumbrado de vialidades cubiertas bajo el punto 5.1, los valores máximos de Densidad de Potencia para alumbrado (DPEA) no deben exceder lo indicado en la Tabla 2. Estos valores se consideran solamente para el área de vialidad. Los valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) con los cuales deben cumplir los estacionamientos públicos abiertos, no debe exceder los niveles establecidos en la Tabla 3. Para el caso de estacionamientos públicos cerrados o techados, la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA), no debe ser mayor a 3 W/m2.

Tabla 1. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para vialidades (W/m2)

Nivel de iluminancia lux (lx)

Ancho de la calle (m)

7,5 9,0 10,5 12,0 3 0,26 0,23 0,19 0,17 4 0,32 0,28 0,26 0,23 5 0,35 0,33 0,30 0,28 6 0,41 0,38 0,35 0,31 7 0,49 0,45 0,42 0,37 8 0,56 0,52 0,48 0,44 9 0,64 0,59 0,54 0,50 10 0,71 0,66 0,61 0,56 11 0,79 0,74 0,67 0,62 12 0,86 0,81 0,74 0,69 13 0,94 0,87 0,80 0,75 14 1,01 0,95 0,86 0,81 15 1,06 1,00 0,93 0,87 16 1,10 1,07 0,99 0,93 17 1,17 1,12 1,03 0,97

Nota: El nivel de iluminación a utilizar depende del tipo de vialidad a iluminar, de acuerdo con lo establecido en el artículo 930 "Alumbrado Público" de la Norma NOM-001-SEDE-1999 vigente o la que la sustituya.

Page 118: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

107

Tabla 2. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para sistemas de iluminación en vialidades con superpostes

Área a iluminar m2 Densidad de potencia W/m2

<2500 0,52 de 2500 a <5000 0,49 de 5000 a 12 500 0,46 > 12 500 0,44

Tabla 3. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para estacionamientos públicos abiertos

Área a iluminar m2 Densidad de potencia W/m2

<300 1,80 de 300 a < 500 0,90 de 500 a < 1 000 0,70 de 1 000 a < 1 500 0,58 de 1 500 a 2 000 0,54 > 2 000 0,52

8.3.8 Método de cálculo 8.3.8.1 Consideraciones generales Cuando un sistema para alumbrado público sea diseñado y construido, se considera para fines de aplicación de la presente Norma Oficial Mexicana que la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) máxima permisible no exceda lo establecido en la Tabla 1 del capítulo 6 y que además cumple con lo indicado en el artículo 930 "Alumbrado Público" de la Norma NOM-001-SEDE-1999 vigente o la que la sustituya. La determinación de la DPEA se calcula a partir de la carga total conectada para alumbrado y del área total por iluminar, de acuerdo a la metodología indicada a continuación: La expresión genérica para el cálculo de la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA), es:

iluminadatotalAreaalumbrado para conectada totalCargaDPEA =

Page 119: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

108

Donde la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) está expresada en W/m2, la carga total conectada para alumbrado está expresada en watts y el área total iluminada está expresada en metro cuadrado. Cuando se tengan anchos de calle menores, mayores o diferentes a los mostrados en la Tabla 1, se deben tomar las siguientes consideraciones: - Para anchos de calle menores de 7,5 m se toman los valores de la columna de 7,5 m - Para anchos de calle mayores de 12 m se toman los valores de la columna de 12 m - Para anchos diferentes a los mostrados en la Tabla 1, se toman los valores de ancho de calle de la columna inmediata que le antecede. Lo anterior, sin incluir las áreas destinadas a aceras o camellones. La determinación de la eficacia en el caso de alumbrado para áreas exteriores públicas se calcula a partir del flujo luminoso de la fuente luminosa entre la suma de la potencia nominal de la misma fuente luminosa más las pérdidas del dispositivo auxiliar para el arranque y correcto funcionamiento de dicha fuente. 8.3.8.2 Metodología A partir de la información contenida en los planos del proyecto de la instalación eléctrica y de los valores de potencia real nominal obtenidos de los fabricantes de los diferentes equipos para alumbrado considerados en dicha instalación, se cuantifica la carga total conectada, así como el área total iluminada a considerarse en el cálculo para la determinación de la DPEA del sistema para alumbrado. En el caso de los equipos para alumbrado que requieran el uso de balastros u otros dispositivos para su operación, se considera para fines de cuantificar la carga conectada el valor de la potencia nominal del conjunto balastro-lámpara-dispositivo. Una vez terminada la instalación y de acuerdo con los planos aprobados del proyecto, se debe verificar la instalación a partir de un cálculo de la DPEA con los datos reales mostrados en lámparas y/o equipos auxiliares y el área cubierta por el sistema para alumbrado. Asimismo, se debe verificar que todo el equipo instalado cumpla con los requisitos de seguridad y funcionamiento, de acuerdo a las normas oficiales mexicanas en vigor. 8.3.9 Vigilancia La Secretaría de Energía a través de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía, conforme a sus atribuciones y en el ámbito de su competencia, es la

Page 120: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

109

autoridad que está a cargo de vigilar y verificar el cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana: a) Durante el proceso de aprobación de proyectos de instalaciones para alumbrado público. b) Al término de la construcción de las mismas. El cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana no releva ninguna responsabilidad en cuanto a la observancia de lo dispuesto en otras normas oficiales mexicanas y reglamentos existentes aplicables a instalaciones destinadas al suministro y uso de energía eléctrica. El incumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana será sancionado conforme a lo dispuesto por la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica, su Reglamento y demás disposiciones legales aplicables. 8.3.10 Evaluación de la conformidad La evaluación de la conformidad de los sistemas para alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas con las especificaciones de esta Norma Oficial Mexicana, se realiza por personas acreditadas y aprobadas en términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. 8.3.11 Concordancia con normas internacionales Esta Norma Oficial Mexicana no concuerda con ninguna norma internacional, por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración. 8.3.12 Transitorios

1. La presente Norma Oficial Mexicana, una vez publicada en el Diario Oficial de la Federación, cancelará y sustituirá a la NOM-013-ENER-1996, Eficiencia energética en sistemas de alumbrado para vialidades y exteriores de edificios, que fue publicada en el Diario Oficial de la Federación el 16 mayo de 1997.

2. La presente Norma Oficial Mexicana, una vez publicada en el Diario Oficial de la Federación, entrará en vigor 120 días naturales después de dicha publicación y a partir de esta fecha, todos los sistemas de alumbrado comprendidos dentro del campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana, serán verificados con base a la misma. Sufragio Efectivo. No Reelección. México, D.F., a 31 de marzo de 2005.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) y Director General de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía, Carlos Domínguez Ahedo.- Rúbrica.

.

Page 121: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

110

8.4 PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD DE

LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-013-ENER-2004, EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA SISTEMAS DE ALUMBRADO EN VIALIDADES Y ÁREAS EXTERIORES PÚBLICAS.

8.4.1. Objetivo Este Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad (PEC) se establece

para facilitar y orientar a las Unidades de Verificación (UV) y a los usuarios de energía eléctrica, en la aplicación de la Norma NOM-013-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas, en adelante NOM.

8.4.2. Referencias Para la correcta aplicación de este PEC es necesario consultar los siguientes

documentos vigentes: Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN) Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (RLFMN) Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (LSPEE) Reglamento de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (RLSPEE) NOM-013-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado

para vialidades y áreas exteriores públicas NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades

8.4.3. Definiciones Para los efectos de este PEC, se entenderá por: 8.4.3.1 Acta circunstanciada: Documento expedido por una UV en cada una de

las visitas de verificación de los sistemas de alumbrado, en el cual se hará constar como mínimo: hora, día, mes y año del inicio y de la conclusión de la visita de verificación; nombre, denominación o razón social del usuario, calle y número, población o colonia, municipio o delegación, código postal y entidad federativa, en que se encuentre ubicado el lugar en que se practique la visita de verificación; dos testigos indicando nombre y cargo de la persona con quien se entiende la diligencia; y nombre y firma de quienes la llevaron a cabo y la información relativa a las no conformidades encontradas, así como los datos relativos a la actuación y declaración del visitado, si quisiera hacerla, mismos que documenta como evidencia objetiva de la evaluación de la conformidad con la NOM.

8.4.3.2 Autoridad competente: Secretaría de Energía (SE); Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE), conforme a sus atribuciones.

8.4.3.3 Usuario de energía eléctrica, en adelante (usuario): Persona física o moral o representante legal, responsable del inmueble para el que se solicita el servicio de verificación de los sistemas de alumbrado.

8.4.3.4 Dictamen de verificación: documento foliado y elaborado en papel seguridad que emite la UV y firma bajo su responsabilidad, en el cual consta el

Page 122: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

111

cumplimiento de la instalación con la NOM en un momento dado, así como los datos relativos a la instalación.

8.4.3.5 Evaluación de la conformidad: la determinación del grado de cumplimiento de la instalación con la NOM, mediante la verificación.

8.4.3.6 Informe técnico: Documentación que incluye: listas de verificación, informes de resultados y, en su caso, el informe de incumplimientos fundamentados en la NOM y las evidencias objetivas efectuadas por el usuario.

8.4.3.7 Lista de verificación: documentos que utiliza la UV, en la verificación del proyecto (examen de documentos) y en cada visita de verificación, como evidencia objetiva de la evaluación de la conformidad con la NOM.

8.4.3.8 Plano eléctrico: representación gráfica de las diferentes partes de una instalación eléctrica, incluyendo el sistema de alumbrado.

8.4.3.9 Proyecto del sistema de alumbrado: conjunto de documentos correspondientes a una instalación del sistema de alumbrado que se ha de construir o a partir de los cuales se ha construido. Los documentos son: Los planos eléctricos, cuadros de cargas del sistema de alumbrado y la memoria de cálculo donde se detallen las Densidades de Potencia Eléctrica por concepto de Alumbrado (DPEA), de acuerdo con el método establecido en la NOM; características técnicas de los componentes del sistema de alumbrado (lámparas, balastros, sistemas de control para el alumbrado) y el plano general de la edificación que permita determinar el área total iluminada a considerar, así como toda la información que pueda ayudar a evaluar el sistema de alumbrado. Esta información debe ir firmada por el responsable del proyecto.

8.4.3.10 Responsable del proyecto: persona física que sea arquitecto, ingeniero electricista, ingeniero mecánico electricista o ingeniero en ramas afines con especialidad en ingeniería eléctrica, titulado con cédula profesional, con conocimientos para diseñar, calcular y supervisar, una instalación de sistemas de alumbrado.

8.4.3.11 Representante legal: persona física o moral que actúa a nombre del propietario del inmueble, poseedor o usuario del inmueble donde se ubica la instalación eléctrica, de conformidad con el poder otorgado a su favor.

8.4.3.12 Sistema de alumbrado: conjunto de equipos, aparatos y accesorios que, ordenadamente relacionados entre sí, contribuyen a suministrar luz artificial a una superficie o un espacio.

8.4.3.13 Unidad de Verificación (UV): la persona física o moral que realiza actos de verificación, conforme a lo dispuesto en la LFMN, que se encuentra debidamente acreditada y aprobada para verificar el cumplimiento con la NOM.

8.4.3.14 Verificación: la constatación ocular o comprobación mediante muestreo, medición, pruebas de laboratorio, o examen de documentos, que se realizan para evaluar la conformidad en un momento determinado.

8.4.3.15 Visita de verificación: la visita que se efectúe al sitio donde se encuentre instalado el sistema de alumbrado, con el objeto de verificar su cumplimiento con la NOM.

8.4.4. Disposiciones generales

Page 123: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

112

8.4.4.1 La evaluación de la conformidad debe realizarse por unidades de

verificación, acreditadas y aprobadas en la NOM conforme lo dispuesto en la LFSMN.

8.4.4.2 El usuario debe solicitar la evaluación de la conformidad con la NOM a la UV de su preferencia, cuando lo requiera para dar cumplimiento a las disposiciones legales o para otros fines de su propio interés. Se recomienda al usuario, que lleve a cabo evaluaciones periódicas de sus instalaciones, para comprobar el grado de cumplimiento con las normas aplicables.

8.4.5. Procedimiento 8.4.5.1 El usuario debe solicitar a la UV, que haya elegido, la evaluación de la

conformidad del sistema de alumbrado con la NOM. 8.4.5.2 La UV, de común acuerdo con el usuario, debe establecer los términos y

las condiciones de los trabajos de verificación. El usuario debe entregar a la UV la información necesaria para realizar la verificación de acuerdo a lo establecido en el capítulo 6 de este PEC, independientemente de la que se acuerde en los términos y las condiciones de los trabajos de verificación.

8.4.5.3 La evaluación de la conformidad de los sistemas de alumbrado, sujetos al cumplimiento de la NOM, deben considerar, la verificación del cumplimiento del proyecto del sistema de alumbrado y la verificación, en sitio, del cumplimiento del sistema de alumbrado ya instalado.

8.4.5.4 La verificación puede realizarse en etapas durante la instalación del sistema de alumbrado o en el sistema de alumbrado ya instalado, en cualquiera de los casos se debe expedir el acta circunstanciada y el informe técnico, de cada visita de verificación.

8.4.5.5 Si la instalación cumple con lo establecido en la NOM, la UV debe entregar al usuario, original y copia del dictamen de verificación, así como original de la portada elaborada como se indica en el acuerdo que establece el formato de portada de los dictámenes de verificación de las instalaciones eléctricas, en los servicios de alta tensión y lugares de concentración pública, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 10 de enero de 2002 o el que lo sustituya. El dictamen debe elaborarse en papel seguridad y estar foliado respetando el formato indicado en el Anexo A, de este PEC.

8.4.5.6 Si la instalación no cumple con lo establecido en la NOM, la UV debe informar al usuario y asentar en el acta circunstanciada y en el informe, los hallazgos (observaciones o no conformidades) encontrados, tanto en la verificación del cumplimiento del proyecto del sistema de alumbrado (planos y memoria de cálculo), como en la verificación, en sitio, del cumplimiento del sistema de alumbrado ya instalado y entregar copia al usuario de dichos documentos. De común acuerdo con el usuario se debe establecer el plazo para que se realicen las modificaciones pertinentes.

8.4.5.7 Los usuarios a quienes se haya levantado un acta circunstanciada, pueden formular observaciones en el acto de la diligencia y ofrecer pruebas en relación con los hechos contenidos en éstas o, por escrito, hacer uso de tal derecho dentro del término de 5 días siguientes a la fecha en que se haya levantado.

8.4.5.8 El usuario debe realizar, dentro del plazo acordado, las modificaciones pertinentes y avisar a la UV para que verifique nuevamente el proyecto del sistema

Page 124: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

113

de alumbrado y/o la instalación. En caso de no cumplirse nuevamente, se puede

repetir el proceso hasta lograr que el sistema de alumbrado cumpla con la NOM. 8.4.5.9 Los trabajos de verificación concluyen con la entrega del Dictamen de

Verificación al usuario. 8.4.5.10 El usuario debe entregar el original de la portada y del Dictamen de

Verificación al suministrador de energía eléctrica para que le proporcione el servicio, de acuerdo a lo establecido en el artículo 28 de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica.

8.4.6. Aspectos técnicos específicos del proyecto de alumbrado a verificar 8.4.6.1 Para llevar a cabo la verificación el usuario debe entregar el proyecto del

sistema de alumbrado. 8.4.6.2 La verificación del proyecto y la instalación debe considerar como mínimo: 8.4.6.2.1 Tipo de vialidad, área exterior o estacionamiento. • Metros cuadrados de construcción. 8.4.6.2.2 Lámparas. • Tipo de lámpara y potencia nominal. • Valor de eficacia de la fuente de iluminación. 8.4.6.2.3 Balastros. • Tipo de balastro y potencia nominal.

Page 125: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

114

ANEXO A

Dictamen de Verificación de los Sistemas de Alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas, NOM-013-ENER-2004

De conformidad con lo dispuesto en los artículos 3o. fracciones IV-A, XVII, 68, 70, 70-C, 73, 74, 84, 85, 86, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 98 y 99 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 28 y 29 de la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica; 56, 57 y 58 de su Reglamento y demás disposiciones legales aplicables, en mi carácter de representante legal de la Unidad de Verificación con registro número: _________, con acreditación vigente de fecha: _______ otorgada por la Entidad de Acreditación Autorizada y aprobación vigente de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía otorgada en oficio No.__________ de fecha:__________ y habiéndose aplicado el procedimiento para la evaluación de la conformidad correspondiente a los sistemas de alumbrado en edificios no residenciales que se describen a continuación:

Dictamen No.: Fecha:

Nombre o razón social del propietario:

Giro de la instalación:

Descripción: ( ) VIALIDAD ( ) SERVICIO NUEVO ( ) Área exterior ( ) MODIFICACION ( ) Estacionamiento ( ) AMPLIACION Carga conectada de alumbrado en kW: DPEA (W/m2): Eficacia (lm/W):

Ubicación de la instalación:

Calle y No. (o nombre de las vialidades):

Colonia y Población:

Municipio o Delegación:

Ciudad y Estado:

Código Postal:

Propietario o representante:

Nombre:

Teléfono: Fax:

Correo Electrónico: CERTIFICO, en los términos establecidos en el artículo 28 de la Ley del Servicio Público de Energía

Eléctrica, que los sistemas de alumbrado en cuestión cumplen con las disposiciones aplicables de la Norma Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas

Declaro bajo protesta de decir verdad, que los datos asentados en el presente Dictamen de Verificación son verdaderos, acepto la responsabilidad que pudiera derivarse de la veracidad de los mismos, haciéndome acreedor a las sanciones que, en su caso, procedan. EL TITULAR O REPRESENTANTE LEGAL DE LA UNIDAD DE VERIFICACION

Nombre y Firma

Domicilio:

Teléfono: Fax: Correo electrónico:

Page 126: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

115

ANEXO B

Informe Trimestral de Dictámenes de Verificación emitidos de acuerdo con la NOM-013-ENER-2004, Eficiencia energética para sistemas de alumbrado

en vialidades y áreas exteriores públicas

Trimestre (No. y Año): Fecha de emisión del Informe (día/mes/año):

Nombre: Registro de Unidad de Verificación:

Calle y No.: Colonia:

Delegación o Municipio: C.P.:

Teléfono: Fax: Correo electrónico:

No. Dictamen

Fecha de emisión (día/mes/año)

Instalación Verificada (indicar el giro)

Carga conectada Alumbrado kW

DPEA (W/m2) Eficacia

(lm/W)

Domicilio (Calle y No., Colonia, Delegación o Municipio y C.P)

Estado Vialidad Estacionamiento

(Relacionar todos los dictámenes de verificación emitidos en este formato, utilizando el número de hojas que se requieran).

Declaro bajo protesta de decir verdad, que los datos asentados en el presente informe son verdaderos, acepto la responsabilidad que pudiera derivarse de la veracidad de los mismos, haciéndome acreedor a las sanciones que, en su caso, proceden.

Nombre o razón social y firma del titular o representante legal de la Unidad de Verificación

_______________________

Page 127: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

116

8.5 NOM – 025 – STPS – 1999. “CONDICIONES DE ILUMINACIÓN EN LOS

CENTROS DE TRABAJO”

8.5.1 OBJETIVO Establecer las características de iluminación en los centros de trabajo, de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los trabajadores al realizar sus actividades.

8.5.2 CAMPO DE APLICACIÓN La presente Norma rige en todo el territorio nacional y aplica en todos los centros de trabajo.

8.5.3 REFERENCIAS Para la correcta interpretación de esta Norma, debe consultarse la siguiente norma oficial mexicana vigente: NOM-008-SCFI-1993, Sistema general de unidades de medida.

8.5.4 DEFINICIONES Para efectos de esta Norma, se establecen las definiciones siguientes:

a) área de trabajo: es el lugar del centro de trabajo, donde normalmente un trabajador desarrolla sus actividades.

b) autoridad del trabajo; autoridad laboral: las unidades administrativas competentes de la Secretaría del Trabajo y Previsión Social, que realicen funciones de inspección en materia de seguridad e higiene en el trabajo y las correspondientes de las entidades federativas y del Distrito Federal, que actúen en auxilio de aquéllas.

c) brillo: es la intensidad luminosa de una superficie en una dirección dada, por unidad de área proyectada de la misma.

d) deslumbramiento: es cualquier brillo que produce molestia, interferencia con la visión o fatiga visual.

e) Iluminación; iluminancia: es la relación de flujo luminoso incidente en una superficie por unidad de área, expresada en lux.

f) iluminación complementaria: es un alumbrado diseñado para aumentar el nivel de iluminación en un área determinada.

g) iluminación localizada: es un alumbrado diseñado para proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo.

h) luminaria; luminario: equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todo los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar esas lámparas y los necesarios para conectarse al circuito de utilización eléctrica.

i) luxómetro: es un instrumento para la medición del nivel de iluminación.

Page 128: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

117

j) nivel de iluminación: cantidad de energía radiante medida en un plano de trabajo donde se desarrollan actividades, expresada en lux.

k) plano de trabajo: es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual el trabajo es usualmente realizado, y cuyos niveles de iluminación deben ser especificados y medidos.

l) reflexión: es la luz reflejada por la superficie de un cuerpo. m) sistema de iluminación: es el conjunto de luminarias destinadas a proporcionar

un nivel de iluminación para la realización de actividades específicas. n) tarea visual: actividad que debe desarrollarse con determinado nivel de

iluminación.

8.5.5 OBLIGACIONES DEL PATRON

8.5.5.1 Mostrar a la autoridad del trabajo, cuando así lo solicite, los documentos que la presente Norma le obligue a elaborar.

8.5.5.2 Efectuar y registrar el reconocimiento, evaluación y control de los niveles de iluminación en todo el centro de trabajo, según lo establecido en los capítulos 8, 9 y 10.

8.5.5.3 Informar a todos los trabajadores por escrito, sobre los riesgos que puede provocar el deslumbramiento o un deficiente nivel de iluminación.

8.5.5.4 Elaborar el programa de mantenimiento de las luminarias, incluyendo los sistemas de iluminación de emergencia.

8.5.5.5 Instalar sistemas de iluminación eléctrica de emergencia, en aquellas áreas del centro de trabajo donde la interrupción de la fuente de luz artificial represente un riesgo.

8.5.6 OBLIGACIONES DE LOS TRABAJADORES

8.5.6.1 Informar al patrón de las condiciones no seguras, derivadas de la

iluminación en su área de trabajo. 8.5.6.2 Utilizar los sistemas de iluminación, de acuerdo a las instrucciones del

patrón. 8.5.6.3 Colaborar en las evaluaciones y observar las medidas de control.

8.5.7 NIVELES DE ILUMINACION Los niveles mínimos de iluminación que deben presentarse en el plano de trabajo, para cada tipo de tarea visual o área de trabajo, son los establecidos en la tabla 1.

Page 129: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

118

TABLA 1 NIVELES MÍNIMOS DE ILUMINACIÓN

TAREA VISUAL DEL PUESTO DE TRABAJO ÁREA DE TRABAJO

NIVELES MÍNIMOS DE ILUMINACIÓN (LUX)

En exteriores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos.

Áreas generales exteriores: patios y estacionamientos. 20

En interiores: distinguir el área de tránsito, desplazarse caminando, vigilancia, movimiento de vehículos.

Áreas generales interiores: almacenes de poco movimiento, pasillos, escaleras, estacionamientos cubiertos, labores en minas subterráneas, iluminación de emergencia.

50

Requerimiento visual simple: inspección visual, recuento de piezas, trabajo en banco y máquina.

Áreas de servicios al personal: almacenaje rudo, recepción y despacho, casetas de vigilancia, cuartos de compresores y pailería.

200

Distinción moderada de detalles: ensamble simple, trabajo medio en banco y máquina, inspección simple, empaque y trabajos de oficina.

Talleres: áreas de empaque y ensamble, aulas y oficinas. 300

Distinción clara de detalles: maquinado y acabados delicados, ensamble e inspección moderadamente difícil, captura y procesamiento de información, manejo de instrumentos y equipo de laboratorio.

Talleres de precisión: salas de cómputo, áreas de dibujo, laboratorios. 500

Distinción fina de detalles: maquinado de precisión, ensamble e inspección de trabajos delicados, manejo de instrumentos y equipo de precisión, manejo de piezas pequeñas.

Talleres de alta precisión: de pintura y acabado de superficies, y laboratorios de control de calidad.

750

Alta exactitud en la distinción de detalles: ensamble, proceso e inspección de piezas pequeñas y complejas y acabado con pulidos finos.

Áreas de proceso: ensamble e inspección de piezas complejas y acabados con pulido fino. 1,000

Alto grado de especialización en la distinción de detalles. Áreas de proceso de gran exactitud. 2,000

8.5.8 RECONOCIMIENTO

8.5.8.1 El propósito del reconocimiento, es determinar las áreas y puestos de

trabajo que cuenten con una deficiente iluminación o que presenten deslumbramiento, para lo cual se deben considerar los reportes de los trabajadores y realizar un recorrido por todas las áreas del centro de trabajo donde haya trabajadores, así como recabar la información técnica y administrativa que permita seleccionar las áreas y puestos de trabajo por evaluar.

8.5.8.2 La información que debe recabarse y registrarse es la siguiente:

a) plano de distribución de áreas, luminarias, maquinaria y equipo; b) descripción del proceso de trabajo; c) descripción de los puestos de trabajo;

Page 130: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

119

d) número de trabajadores por área de trabajo.

8.5.9 EVALUACION

8.5.9.1 A partir de los registros del reconocimiento, se debe realizar la evaluación de los niveles de iluminación, de acuerdo a lo establecido en el apéndice A, en las áreas o puestos de trabajo.

8.5.9.2 Determinar el factor de reflexión en las áreas y puestos de trabajo, según lo establecido en el apéndice B y compararlo contra los niveles máximos permisibles del factor de reflexión de la tabla 2.

TABLA 2

NIVELES MÁXIMOS PERMISIBLES DEL FACTOR DE REFLEXIÓN

CONCEPTO NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES DE REFLEXION Kf

TECHOS 90% PAREDES 60% PLANO DE TRABAJO 50% SUELO 50%

NOTA: Se considera que existe deslumbramiento en las áreas y puestos de trabajo, cuyo Kf supere los valores establecidos en esta tabla.

8.5.9.3 La evaluación de los niveles de iluminación debe realizarse en una jornada laboral bajo condiciones normales de operación. Se puede hacer por áreas de trabajo, puestos de trabajo o una combinación.

8.5.9.4 La evaluación debe realizarse y registrarse al menos cada dos años, o antes si se modifican las tareas visuales, el área de trabajo o los sistemas de iluminación.

8.5.10 CONTROL

8.5.10.1 Si en el resultado de la evaluación se detectaron áreas o puestos de trabajo

que deslumbren al trabajador, se deben aplicar medidas de control para evitar que el deslumbramiento lo afecte.

8.5.10.2 Si en el resultado de la evaluación se observa que los niveles de iluminación en los puntos de medición para las tareas visuales o áreas de trabajo están por debajo de los niveles indicados en la tabla 1, o que los factores de reflexión estén por encima de lo establecido en la tabla 2, se debe dar mantenimiento, modificar el sistema de iluminación o su distribución, y en caso necesario, instalar la iluminación complementaria o localizarla donde se requiera de una mayor iluminación, para lo cual se deben considerar los siguientes aspectos:

a) evitar el deslumbramiento directo o por reflexión al trabajador; b) seleccionar un fondo visual adecuado a las actividades de los trabajadores;

Page 131: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

120

c) evitar bloquear la iluminación durante la realización de la actividad; d) evitar las zonas donde existan cambios bruscos de iluminación.

8.5.10.3 Se debe elaborar y cumplir un programa de implantación de las medidas de

control a desarrollar. 8.5.10.4 Una vez que se han realizado las medidas de control, se tiene que realizar

una nueva evaluación, para verificar que las nuevas condiciones de iluminación cumplen con lo establecido en esta Norma.

8.5.11 REPORTE DEL ESTUDIO

Se debe elaborar y mantener un reporte que contenga la información recabada en el reconocimiento, los documentos que lo complementen, los datos obtenidos durante la evaluación y al menos la siguiente información:

a) informe descriptivo de las condiciones normales de operación, en las cuales se realizó la evaluación, incluyendo las descripciones del proceso, instalaciones, puestos de trabajo y el número de trabajadores expuestos por área y puesto de trabajo;

b) plano de distribución del área evaluada, en el que se indique la ubicación de los puntos de medición;

c) resultados de la medición de los niveles de iluminación; d) comparación e interpretación de los resultados obtenidos, contra lo establecido

en las tablas 1 y 2; e) hora en que se efectuaron las mediciones; f) programa de mantenimiento; g) copia del documento que avale la calibración del luxómetro expedida por un

laboratorio acreditado y aprobado conforme a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización;

h) conclusión técnica del estudio; i) las medidas de control a desarrollar y el programa de implantación; j) nombre y firma del responsable del estudio; k) resultados de las evaluaciones hasta cumplir con lo establecido en las tablas 1 y

2.

8.5.12 UNIDADES DE VERIFICACION Y LABORATORIOS DE PRUEBA

8.5.12.1 El patrón tiene la opción de contratar una unidad de verificación o laboratorio de prueba, acreditado y aprobado, según lo establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, para verificar o evaluar esta Norma.

8.5.12.2 Los laboratorios de pruebas solamente pueden evaluar lo referente al

reconocimiento y evaluación, establecidos en los capítulos 8 y 9 de esta Norma.

Page 132: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

121

8.5.12.3 Las unidades de verificación pueden comprobar el cumplimiento de esta Norma, verificando los apartados 5.2, 5.3 y 5.4.

8.5.12.4 La unidad de verificación o laboratorio de prueba debe entregar al patrón

sus resultados de acuerdo con el listado correspondiente del apéndice C.

8.5.12.5 La vigencia de los dictámenes emitidos por las unidades de verificación y de los reportes de los laboratorios de prueba será de dos años, a menos que las tareas visuales, áreas de trabajo o sistemas de iluminación se modifiquen.

APÉNDICE A

EVALUACIÓN DE LOS NIVELES DE ILUMINACIÓN

A.1 OBJETIVO Evaluar los niveles de iluminación en las áreas y puestos de trabajo seleccionados. A.2 METODOLOGÍA De acuerdo con la información obtenida durante el reconocimiento, se establecerá la ubicación de los puntos de medición de las áreas de trabajo seleccionadas, donde se evaluarán los niveles de iluminación. A.2.1 Cuando se utilice iluminación artificial, antes de realizar las mediciones, se debe de cumplir con lo siguiente:

a) encender las lámparas con antelación, permitiendo que el flujo de luz se estabilice; si se utilizan lámparas de descarga, incluyendo lámparas fluorescentes, se debe esperar un período de 20 minutos antes de iniciar las lecturas. Cuando las lámparas fluorescentes se encuentren montadas en luminarias cerradas, el período de estabilización puede ser mayor;

b) en instalaciones nuevas con lámparas de descarga o fluorescentes, se debe esperar un período de 100 horas de operación antes de realizar la medición;

c) los sistemas de ventilación deben operar normalmente, debido a que la iluminación de las lámparas de descarga y fluorescentes presentan fluctuaciones por los cambios de temperatura.

A.2.2 Cuando se utilice exclusivamente iluminación natural, se debe realizar al menos una medición por cada área o puesto de trabajo. A.2.3 Ubicación de los puntos de medición. Los puntos de medición deben seleccionarse en función de las necesidades y características de cada centro de trabajo, de tal manera que describan el entorno ambiental de la iluminación de una forma confiable, considerando: el proceso de

Page 133: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

122

producción, la ubicación de las luminarias y de las áreas y puestos de trabajo, y la posición de la maquinaria y equipo. A.2.3.1 Las áreas de trabajo se deben dividir en zonas del mismo tamaño, de acuerdo a lo establecido en la columna A (número mínimo de zonas a evaluar) de la tabla A1, y realizar la medición en el lugar donde haya mayor concentración de trabajadores o en el centro geométrico de cada una de estas zonas; en caso de que los puntos de medición coincidan con los puntos focales de las luminarias, se debe considerar el número de zonas de evaluación de acuerdo a lo establecido en la columna B, (número mínimo de zonas a considerar por la limitación) de la tabla A1. En caso de coincidir nuevamente el centro geométrico de cada zona de evaluación con la ubicación del punto focal de la luminaria, se debe mantener el número de zonas previamente definido.

TABLA A1 RELACIÓN ENTRE EL ÍNDICE DE ÁREA Y EL NÚMERO DE ZONAS DE MEDICIÓN

ÍNDICE DEL ÁREA A) NUMERO MÍNIMO DE ZONA A EVALUAR

B) NUMERO DE ZONAS A CONSIDERAR POR LA LIMITACIÓN

IC < 1 4 6 1 ≤ IC < 2 9 12 2 ≤ IC < 3 16 20 3 ≤ IC 25 30

El valor del índice de área, para establecer el número de zonas a evaluar, está dado por la siguiente ecuación:

( )( )( )yxh

yxIC+

=

donde: IC = índice del área. x, y = dimensiones del área (largo y ancho), en metros. h = altura de la luminaria respecto al plano de trabajo, en metros. En pasillos o escaleras, el plano de trabajo por evaluar debe ser en un plano horizontal a 75 cm ± 10 cm, sobre el nivel del piso, realizando mediciones en los puntos medios entre luminarias contiguas. A.2.4 En el puesto de trabajo se debe realizar al menos una medición en cada plano de trabajo, colocando el luxómetro tan cerca como sea posible del plano de trabajo, y tomando precauciones para no proyectar sombras ni reflejar luz adicional sobre el luxómetro A.3 INSTRUMENTACIÓN A.3.1 Se debe usar un luxómetro que cuente con:

Page 134: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

123

a) detector para medir iluminación; b) corrección cosenoidal; c) corrección de color, detector con una desviación máxima de ± 5% respecto a la

respuesta espectral fotópica; d) exactitud de ± 5%.

A.3.2 Se debe ajustar y operar el luxómetro al inicio y durante la evaluación, de acuerdo al manual del fabricante. A.3.3 El luxómetro deberá estar calibrado y contar con el documento de calibración vigente, de acuerdo a lo establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

APÉNDICE B

EVALUACIÓN DEL FACTOR DE REFLEXIÓN

B.1 OBJETIVO Evaluar el factor de reflexión de las superficies en áreas y puestos de trabajo seleccionados. B.2 METODOLOGÍA Los puntos de medición deben ser los mismos que se establecen en el apéndice A. B.2.1 Cálculo del factor de reflexión de las superficies:

a) se efectúa una primera medición (E1), con la fotocelda del luxómetro colocada de cara a la superficie, a una distancia de 10 cm ± 2 cm, hasta que la lectura permanezca constante;

b) la segunda medición (E2), se realiza con la fotocelda orientada en sentido contrario y apoyada en la superficie, con el fin de medir la luz incidente;

c) el factor de reflexión de la superficie (Kf ) se determina con la siguiente ecuación:

( )1002

1

EEK f =

Page 135: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

124

APÉNDICE C

CONTENIDO MÍNIMO DE LOS REPORTES PARA UNIDADES DE VERIFICACIÓN Y LABORATORIOS DE PRUEBA

C.1 PARA EL DICTAMEN DE UNIDADES DE VERIFICACIÓN C.1.1 Datos del centro de trabajo:

a) nombre, denominación o razón social; b) domicilio completo; c) nombre y firma del representante legal.

C.1.2 Datos de la unidad de verificación:

a) nombre, denominación o razón social; b) número de registro otorgado por la entidad de acreditación; c) número de aprobación otorgado por la STPS; d) fecha en que se otorgó la acreditación y aprobación; e) determinación del grado de cumplimiento del centro de trabajo con la presente

Norma y en su caso, salvedades que determine la unidad de verificación; f) resultados de la verificación; g) nombre y firma del representante legal; h) lugar y fecha de la firma del dictamen; i) vigencia del dictamen.

C.2 PARA EL REPORTE DE LABORATORIOS DE PRUEBA C.2.1 Datos del centro de trabajo:

a) nombre, denominación o razón social; b) domicilio completo; c) nombre y firma del representante legal.

C.2.2 Datos del laboratorio de pruebas:

a) nombre, denominación o razón social; b) número de registro otorgado por la entidad de acreditación; c) número de aprobación otorgado por la STPS; d) fecha en que se otorgó la acreditación y aprobación; e) contenido del estudio, de acuerdo a lo establecido en el capítulo 11, a excepción

de las medidas de control a desarrollar y el programa de implantación. f) resultados de la evaluación; g) nombre y firma del representante legal; h) lugar y fecha de la firma del reporte; i) vigencia del reporte.

8.5.13 VIGILANCIA

La vigilancia en el cumplimiento de la presente Norma, corresponde a la Secretaría del Trabajo y Previsión Social.

Page 136: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

125

8.6 Articulo 930 de la NOM – 001 – sede – 2005 ARTICULO 930-ALUMBRADO PÚBLICO A. Disposiciones generales

930-1. Objetivo y campo de aplicación. El objetivo de este Artículo es establecer las disposiciones para proporcionar una visión rápida, precisa y confortable durante las horas de la noche en vialidades y zonas públicas. Estas cualidades de visión pueden salvaguardar la seguridad de las personas y sus bienes, facilitando y fomentando el tráfico vehicular y peatonal.

NOTA: El cumplimiento de este Artículo no exime ninguna responsabilidad en cuanto a la observancia de lo dispuesto en otras Normas Oficiales Mexicanas.

930-2. Definiciones Alumbrado Público. Sistema de iluminación de lugares o zonas públicas, con

tránsito vehicular y peatonal, normalmente en exteriores, que proporciona una visión confortable durante la noche o en zonas obscuras.

Coeficiente de Utilización: es la relación entre el flujo luminoso emitido por el luminario que incide sobre el plano de trabajo y el flujo luminoso que emite(n) la(s) lámpara(s) solas del luminario.

Coeficiente de Utilización: Un coeficiente de utilización es derivado de la curva de utilización y es el porcentaje del lúmenes emitidos por la lámpara que inciden en uno o dos áreas de longitud infinita, una que se extiende al frente del luminario (lado calle) y la otra atrás del luminario (lado casa) cuando el luminario está nivelado y orientado sobre la vialidad en una manera equivalente en la cual fue probado. Ya que el ancho de la vialidad está expresado en términos de una relación de altura de montaje del luminario al ancho de la calle, este término no tiene unidades (unidimensional).

Confort visual. Grado de satisfacción visual producido por el entorno luminoso. Deslumbramiento. Condición de visión en la cual existe incomodidad o disminución

en la capacidad para distinguir objetos, debido a una inadecuada distribución o escalonamiento de luminancias, o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo.

Iluminancia (E=dΦ/dA). Es la relación del flujo luminoso incidente en una superficie por unidad de área, la unidad de medida es el lux (lx).

Luminancia (L). La luminancia en un punto de una superficie y en una dirección dada, se define como la intensidad luminosa de un elemento de esa superficie, dividida por el área de la proyección ortogonal de este elemento sobre un plano perpendicular a la dirección considerada. La unidad de medida es la candela por metro cuadrado (cd/m2).

930-3. Clasificación del alumbrado público. El nivel de iluminancia o la luminancia requeridas en una vialidad, se debe seleccionar de acuerdo a la clasificación en cuanto a su uso y tipo de zona en la cual se encuentra localizada:

Page 137: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

126

a) Autopistas. Vialidades con alto tránsito vehicular de alta velocidad con control total de acceso y sin cruces al mismo nivel.

b) Carreteras. Vialidades que interconectan dos poblaciones con cruces al mismo nivel.

c) Vías principales y ejes viales. Vialidades que sirven como red principal para el tránsito de paso; conecta áreas de generación de tráfico y vialidad importante de acceso a la ciudad. Generalmente tiene alto tránsito peatonal y vehicular nocturno y puede tener circulación vehicular en contra flujo. Típicamente no cuenta con pasos peatonales.

d) Vías colectoras o primarias. Son vialidades que sirven para conectar el tránsito entre las vías principales y las secundarias.

e) Vías secundarias. Vialidades usadas fundamentalmente para acceso directo a zonas residenciales, comerciales e industriales, se clasifican a su vez en:

TIPO A-Vía de tipo residencial con alto tránsito peatonal nocturno, tránsito vehicular de moderado a alto, y con moderada existencia de comercios.

TIPO B-Vía de tipo residencial con moderado tránsito peatonal nocturno, tránsito vehicular de bajo a moderado y con moderada existencia de comercios.

TIPO C-Vía de acceso industrial que se caracteriza por bajo tránsito peatonal nocturno, moderado tránsito vehicular y baja actividad comercial.

f) Túneles. Para la clasificación de la estructura de los túneles, se deben tener en cuenta sus características dimensionales y su alineación geométrica.

1) Túnel Corto. Es el túnel recto cuya longitud total de un extremo a otro, a lo largo de su eje central, es igual o menor que la distancia mínima de seguridad de frenado. Un túnel corto puede tener hasta 25 m de largo, sin que necesite alumbrado durante el día, siempre que sea recto o el tráfico no sea muy intenso.

2) Túnel Largo. Es el túnel cuya longitud total es mayor que la distancia mínima de seguridad de frenado, o bien, aquel que por su alineación o curvatura impida observar al conductor la salida del mismo. En los túneles largos necesariamente existen zonas de umbral, transición, interior, nuevamente transición y umbral.

3) Túnel unidireccional. Es aquella estructura que consiste en dos recintos separados, cada uno de los cuales está diseñado para el flujo de tráfico en una sola dirección. Este tipo de túnel puede ser de uno o varios carriles.

4) Túnel bidireccional. Es aquella estructura que consiste de un solo recinto común diseñado para el flujo de tráfico en ambas direcciones. En este tipo de túnel, el nivel de luminancia en la zona interior, debe ser mayor que la correspondiente del túnel unidireccional.

5) Paso superior o paso inferior. Una estructura es considerada paso superior o paso inferior, cuando la longitud del mismo no excede el ancho de la vialidad superior o inferior, respectivamente.

6) Vía de acceso. Es el área externa de la vialidad que conduce al túnel. 7) Portal. Es el plano de entrada al interior del túnel.

Page 138: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

127

8) Zona de entrada o umbral. Es la zona interior inicial del túnel donde se realiza la transición de un alto nivel de iluminación natural hasta el inicio de las zonas de transición y es igual que la distancia mínima de seguridad de frenado menos 15 m. La luminancia del túnel en esta zona durante el día debe ser relativamente alta con el fin de proporcionar visibilidad durante el proceso de adaptación del ojo, conforme el conductor se interne en el túnel.

9) Zona de transición. Es la zona después de la de umbral que permite al conductor la apropiada adaptación de la visión y debe disminuir gradualmente hasta la zona interior. La longitud de esta zona es igual que la distancia mínima de frenado.

10) Zona interior. Es la zona dentro del túnel que le sigue a la zona de transición, donde se completa la adaptación del ojo. El nivel de luminancia en esta zona debe mantenerse constante.

g) Los estacionamientos se clasifican: 1) Por su construcción a. Abiertos. b. Cerrados. 2) Por su actividad. Estos niveles reflejan la actividad vehicular y peatonal,

normalmente identificados por los siguientes ejemplos: a. Alta Eventos deportivos de importancia. Eventos cívicos y culturales de relevancia. Centros comerciales regionales. Restaurantes. b. Media Centros comerciales locales. Eventos cívicos, culturales o recreacionales. Áreas de oficinas. Áreas de hospitales. Áreas de terminales aéreas, terrestres y de trasbordo. Complejos residenciales c. Baja Centros comerciales pequeños. Áreas industriales. Áreas escolares. Iglesias. Otras actividades.

B. Especificaciones de los sistemas de alumbrado

Page 139: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

128

930-4. Disposiciones generales. Se permite que las autopistas y carreteras puedan estar o no iluminadas, sin embargo se deben iluminar los tipos restantes de clasificaciones de alumbrado público indicados en 930-3.

A excepción de pasos a desnivel peatonales, alumbrado de emergencia e

instalaciones temporales, no se permite el uso de lámparas incandescentes, fluorescentes, tungsteno-halógeno, vapor de mercurio y luz mixta para el alumbrado público.

930-5. Especificaciones auxiliares a) Reflectancia del pavimento. Se deben considerar las características de

reflectancia del pavimento para el cálculo de luminancia de una vialidad, las cuales son mostradas en la Tabla 930-5(a).

TABLA 930-5(a).- Características de reflectancia del pavimento

Clase Qo Descripción Tipo de reflectancia

R1 0,10 Superficie de concreto, cemento portland, superficie de asfalto difuso con un mínimo de 15% de agregados brillantes artificiales.

Casi difuso

R2 0,07 Superficie de asfalto con un agregado compuesto de un mínimo de 60% de grava de tamaño mayor que 10 mm. Superficie de asfalto con 10 a 15% de abrillantador artificial en la mezcla agregada.

Difuso especular

R3 0,07 Superficie de asfalto regular y con recubrimiento sellado, con agregados obscuros tal como roca o roca volcánica, textura rugosa después de algunos meses de uso (Típico de autopistas).

Ligeramente especular

R4 0,08 Superficie de asfalto con textura muy tersa.

Muy especular

NOTA: Qo representa el coeficiente de luminancia media. b) Distancia mínima de seguridad de frenado. En un túnel la distancia mínima de

seguridad de frenado es aquella requerida para que un conductor pueda detener su vehículo con seguridad, a fin de no impactarse con objetos que se encuentren dentro

Page 140: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

129

del túnel. Dicha distancia varía de acuerdo a la velocidad de circulación permitida la cual se indica en la Tabla 930-5(b).

TABLA 930-5(b).- Distancia mínima de seguridad de frenado

Velocidad del Tráfico km/h

Distancia mínima de seguridad de frenado (m)

50 80 65 90 80 140 90 165 95 200 105 220

930-6. Niveles de luminancia e iluminancia. Se permite que las necesidades

visuales a lo largo de las vialidades tipo autopistas, carreteras, vías principales, primarias y secundarias, puedan darse en términos de la iluminancia o de la luminancia.

La relación entre los valores de luminancia e iluminancia se derivan de condiciones

generales para pavimentos secos y vialidades rectas. Esta relación no se aplica a los promedios.

Para autopistas con doble carril por sentido de circulación, donde el sistema de

iluminación pueda diferir entre uno y otro, los cálculos deben realizarse para cada sentido en forma independiente.

Para autopistas, los valores mínimos se aplican tanto a la vialidad como a las

rampas de acceso. a) Niveles de luminancia 1) Vialidades. Las necesidades visuales del entorno a lo largo de una vialidad en

función de la luminancia deben ser los descritos en la Tabla 930-6(a) que se muestra a continuación.

Page 141: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

130

TABLA 930-6(a).- Valores mantenidos de luminancia

Clasificación de vialidades

Luminancia promedio mínima

Uniformidad de luminancia Relación de luminancia de deslumbramiento

Lprom (cd/m2)

Lprom/Lmín Lmax/Lmin Ld/Lprom

Autopistas y carreteras

0,4 3,5 a 1 6 a 1 0,3 a 1

Vías de acceso controlado y Vías rápidas

1,0 3 a 1 5 a 1 0,3 a 1

Vías principales y ejes viales

1,2 3 a 1 5 a 1 0,3 a 1

Vías primarias o colectoras

0,8 3 a 1 5 a 1 0,4 a 1

Vía secundaria residencial Tipo A

0,6 6 a 1 10 a 1 0,4 a 1

Vía secundaria residencial Tipo B

0,5 6 a 1 10 a 1 0,4 a 1

Vía secundaria industrial Tipo C

0,3 6 a 1 10 a 1 0,4 a 1

Ld = Luminancia de deslumbramiento. 2) Túneles. Las Tablas 930-6(b) indican la forma para determinar los niveles de

luminancia que deben mantenerse en túneles. El nivel de luminancia en la zona de entrada o umbral del túnel para iluminación

diurna o nocturna, debe determinarse teniendo en cuenta las condiciones indicadas en la Tabla 930-6(b)-1y 2 y en la Figura 930-6(b)-1.

Page 142: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

131

TABLA 930-6(b)-1.- Nivel de luminancia de pavimento, promedio mínimo mantenido en la zona de entrada

o umbral de túneles vehiculares (cd/m2) Características del túnel

Velocidad del tráfico (km/h)

Orientación Norte Este-Oeste Sur

Vialidad abierta escena tipo 1 escena tipo 2 LTH x 0,8* escena tipo 3 LTH x 0,9*

100 80 60

300 250 260

410 350 240

550 470 255

túnel urbano rampa T escenas tipo 4, 5 y 6

100 80 60

260 220 195

240 220 210

255 220 180

túnel de montaña escena tipo 7 escena tipo 8

100 80 80

240 200 180

260 220 190

270 230 200

Observaciones: 1. LTH = Luminancia de umbral o de entrada. 2. Los valores mostrados en esta tabla deben observarse únicamente para la

luminancia en la zona de entrada o umbral. 3. * estos factores representan la reducción permitida en los valores de la luminancia

LTH debido a la luminancia resultante de la configuración del portal. Las diferentes escenas se indican en la Figura 930-6(b)-1

Page 143: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

132

TABLA 930-6(b)-2.- Porcentajes de aplicación de los valores indicados en la Tabla 930-6(b)-1

Salida visible Salida no visible Penetración de luz de día Penetración de luz de día Buena Pobre Buena Pobre Reflectancia de las paredes Reflectancia de las paredes Longitud del túnel

Volumen de tráfico

Ciclistas

Alta Baja Alta Baja Alta Baja Alta Baja

Menos de 25 m

Ligero

No 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 %

Si 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % Pesado

No 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 %

Si 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 25 m-100 m

Ligero

No 0 % 0 % 50 % 50 % 0 % 0 % 0 % 0 %

Si 0 % 0 % 50 % 100 %

0 % 0 % 0 % 0 %

Pesado

No 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 50 % 100 %

100 %

Si 50 % 50 % 50 % 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

101 m-250 m

Ligero

No 50 % 50 % 50 % 50 % 100 %

100 %

100 %

100 %

Si 50 % 50 % 50 % 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Pesado

No 50 % 50 % 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Si 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Más de 250 m

Ligero

No 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Si 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Pesado

No 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Si 100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

100 %

Page 144: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

133

1

Escena 1

2

Escena 2

3

Escena 3

5

Escena 5

6

Escena 6

7

Escena 7

8

Escena 8

Escena 4

41

Escena 1

2

Escena 2

2

Escena 2

3

Escena 3

3

Escena 3

5

Escena 5

55

Escena 5

6

Escena 6

6

Escena 6

7

Escena 7

7

Escena 7

8

Escena 8

8

Escena 8

Escena 4

4

Escena 4

4

FIGURA 930-6(b) (1).- Tipos de escena indicados en la Tabla 930-6(b) (1)

Los niveles de luminancia en el interior del túnel para condiciones de luz diurna, debe cumplir con lo establecido en la Tabla 930-6(b) (3).

TABLA 930-6(b)-3.- Nivel de luminancia promedio mínimo mantenido sobre la vialidad en la zona interior durante el día (cd/m2)

Distancia de frenado

Luminancia promedio en la superficie de la zona interior Flujo de tráfico en número de vehículos

BAJO Menos de 2 400 promedio anual de tráfico diario

MEDIO Más de 2 400 y menos de 24 000 promedio anual de tráfico diario

PESADO Más de 24 000 promedio anual de tráfico diario

160 m 6 cd/m2 8 cd/m2 10 cd/m2 100 m 4 cd/m2 6 cd/m2 8 cd/m2 60 m 3 cd/m2 4 cd/m2 6 cd/m2

Para la Iluminación nocturna en el interior del túnel los niveles de luminancia a lo

largo del túnel durante la noche deben ser como mínimo de 2,5 cd/m2. Las vitalidades de entrada y salida del túnel deberán tener un nivel de luminancia no menor que 1/3 del nivel del interior del túnel al menos por una distancia mínima a la de seguridad de frenado.

Las paredes laterales del túnel arriba de 3 m por encima de la superficie de

rodamiento del mismo, deberá tener un nivel mínimo de luminancia de 1/3 con respecto al existente en la vialidad.

Relaciones de uniformidad. Las tolerancias de la relación de uniformidad relativa a

los niveles de luminancia en las diferentes zonas del túnel debe ser de 2 a 1, promedio a mínimo, y 3,5 a 1, máximo a mínimo. Estas tolerancias se aplican a los carriles en una sola dirección y se calculan en una sección transversal para túneles bidireccionales.

Page 145: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

134

b) Niveles de iluminancia. Los niveles de iluminancia deben satisfacer los requerimientos indicados en las Tablas 930-6(c) a la 930-6(f), según aplique.

La Tabla 930-6(c) muestra los valores de iluminancia en función de las características de reflectancia del pavimento.

TABLA 930-6(c).- Valores mínimos mantenidos de iluminancia promedio (lx) Clasificación de vialidades

Clasificación del pavimento

Uniformidad de la iluminancia

Andadores

R1 R2 y R3

R4 Eprom/Emin Iluminancia promedio horizontal mínima

Iluminancia vertical promedio para seguridad

(1)

Autopistas y carreteras

4 6 5 3 a 1 --- ---

Vías de acceso controlado y vías rápidas

10 14 13 3 a 1

Vías principales y ejes viales

12 17 15 3 a 1 10 22

Vías primarias y colectoras

8 12 10 4 a 1

Vías secundaria residencial Tipo A

6 9 8 6 a 1

Vías secundaria residencial Tipo B

5 7 6 6 a 1 10 22

Vías secundaria industrial Tipo C

3 4 4 6 a 1 6 11

Andadores alejados de vialidades

--- --- --- --- 5 5

Túneles de peatones

--- --- --- --- 43 54

(1) Medido a una altura de 1,6 m.

Page 146: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

135

TABLA 930-6(d).- Valores mínimos de iluminancia promedio mantenida con superpostes

Clasificación de vialidades Iluminancia horizontal Eprom (lx)

Autopistas y carreteras 6 Vías de acceso controlado y vías rápidas

14

Vías principales y ejes viales 17 Vías primarias o colectoras 12

Observaciones: 1. Uniformidad mínima de iluminancia 6 a 1 (promedio a mínimo), para todas las

clasificaciones de vialidades a los niveles de iluminancia recomendados anteriormente. Estos valores de diseño se aplican solamente a la porción de rodamiento de

vialidades. Los intercambios (distribuidores) se analizan individualmente con el propósito de establecer los niveles de iluminancia y uniformidad.

TABLA 930-6(e).- Valores mínimos de iluminancia promedio mantenida para estacionamientos abiertos

Nivel de actividad

Área general de estacionamiento y peatonal Mínimo sobre el pavimento Lx

Uniformidad Eprom/Emín

Alta 10,0 4 a 1 Media 6,0 4 a 1 Baja 2,0 4 a 1

TABLA 930-6(f).- Valores mantenidos mínimos

de iluminancia para estacionamientos cerrados Turno Área general de

estacionamiento y peatonalLx

Rampas y esquinas lx

Accesos lx

Escaleras Rango de iluminancias lx

Diurno 54,0 110,0 540,0 100-150-200

Nocturno 54,0 54,0 54,0 100-150-200 NOTAS: 1. Aplicable para cualquier nivel de actividad. 2. La relación mínima de iluminancia en todos los casos es 4 a 1 (Eprom/Emín).

Page 147: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

136

A. Especificaciones de los componentes 930-7. Luminarios. Los luminarios a instalarse deben estar aprobados (véase 110-

2) y cumplir con los siguientes incisos: a) Luminarios. Todo luminario empleado en alumbrado público debe estar aprobado

y construido y diseñado específicamente para los requerimientos y necesidades propias del alumbrado público, y deben ser adecuados para lugares húmedos, mojados o a la intemperie dependiendo del lugar donde se instalen.

b) Coeficientes de utilización. Los luminarios para el alumbrado de vialidades deben cumplir con los coeficientes de utilización para los que fueron aprobados (véase 110-2).

930-8. Balastros. Los balastros a emplear en las instalaciones de Alumbrado Público deben estar aprobados (véase 110-2), deben ser de bajas pérdidas, electromagnéticos o electrónicos para lámparas de vapor de sodio en alta presión o aditivos metálicos y adicionalmente deben:

a) Factor de potencia mayor que 90%. b) La corriente eléctrica de arranque de línea debe ser menor o igual que la nominal

de línea medida, a menos que se cuente con las protecciones especificadas. c) La tensión eléctrica nominal de operación de los balastros debe ser la

especificada en su aprobación (véase 110-2). d) Operar satisfactoriamente para variaciones de ± 10% de la tensión eléctrica

nominal de alimentación, en cuanto a los límites establecidos por los trapezoides correspondientes para vapor de sodio en alta presión.

e) Operar satisfactoriamente para variaciones ± 10% de la tensión eléctrica nominal de alimentación para lámparas de aditivos metálicos.

930-9. Fotocontroladores. El uso de fotocontroladores en los sistemas de alumbrado público es obligatorio para vialidades tipo autopistas y carreteras, vías principales, primarias y secundarias. Los fotocontroladores deben ser de un tipo aprobado (véase 110-2). Los fotocontroladores se pueden sustituir por un dispositivo electrónico de control tipo encendido-apagado aprobado.

930-10. Cables de alimentación. Los conductores a instalar deben estar aprobados. Las instalaciones para el alumbrado público se deben realizar de acuerdo con lo descrito en esta norma.

930-11. Aislamientos. Los aislamientos a emplear en las instalaciones de alumbrado público deben ser los previstos en esta norma.

930-12. Canalizaciones a) Canalizaciones aprobadas. Las canalizaciones empleadas en alumbrado público

deben estar aprobadas (véase 110-2). b) Otros requerimientos. Cuando se instalen cables en canalizaciones, estas

deben cumplir con los requerimientos aplicables de los Artículos 922, 923, 331, 345 a 351 y los requisitos aplicables correspondientes del Artículo 370.

Page 148: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

137

930-13. Soportes del luminario. Cuando un luminario se instala en ambientes húmedos o mojados o a la intemperie, los soportes metálicos del luminario, como postes, ménsulas, abrazaderas, tornillos, u otros elementos similares, deben ser de metal inherentemente resistente a la corrosión y cumplir con lo siguiente:

a) Ménsulas o brazos, y abrazaderas. Cuando se utilicen, ménsulas, abrazaderas o elementos similares, deben ser de acero con algún recubrimiento resistente a la corrosión, o material inherentemente resistente a la corrosión.

b) Postes. Cuando se utilicen postes para el Alumbrado Público, deben cumplir con las disposiciones aplicables de los Artículos 922 y 410.

c) Tornillería. La tornillería empleada para la sujeción de luminarios, debe tener la resistencia mecánica para soportar el peso del luminario y sus soportes y tener un recubrimiento para resistir la corrosión que se pudiera presentar en el lugar.

930-14. Portalámparas. Los portalámparas deben estar aprobados (véase 110-2). 930-15. Protecciones. Las protecciones a emplear en las instalaciones de

alumbrado público son las previstas en esta norma según lo establecido en el Artículo 240. B. Métodos de alambrado

930-16. Métodos de alambrado. Las instalaciones para el alumbrado público se deben realizar de acuerdo con lo descrito a continuación:

a) Disposiciones generales 1) Los conductores de alimentación deben ser continuos, sin empalmes ni

derivaciones de la acometida al luminario. 2) Cuando se presente la necesidad de hacer un empalme o una derivación, éstos

deben quedar alojados en un registro. 3) Se deben asegurar los empalmes entre los cables del luminario y los de

alimentación tanto eléctrica como mecánicamente, y el material usado para aislarlos, debe tener una clase térmica al menos igual que la de los cables para la alimentación del luminario.

4) Cuando los conductores de alimentación pasen a través de un orificio debe estar libre de rebabas o filos cortantes.

5) Se debe limpiar el interior de toda canalización, para evitar que queden desperdicios de materiales, que puedan dañar el forro de los conductores.

6) La alimentación al luminario debe realizarse con cable con aislamiento tipo THHW, o similar de tamaño nominal mínimo de 5,26 mm2 (10 AWG), para 600 V, y con clase térmica del aislamiento de al menos 90°C, a menos que el marcado del luminario indique usar cables de mayores dimensiones y características.

b) Instalación en postes 1) Cuando un luminario esté instalado en postes de distribución de concreto, madera

o metálicos deben mantener una distancia mínima de seguridad según lo especificado en esta norma entre el conductor de distribución más bajo y la parte superior del luminario o del soporte metálico de éste.

Page 149: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

138

2) Cuando se usen postes metálicos para soportar luminarios y conductores de alimentación confinados, se deben cumplir las condiciones establecidas en 410-15(b).

3) El cable de alimentación para postes de distribución debe ir por el interior de la ménsula.

4) La instalación de bajadas y alimentación del control para el circuito de alumbrado público, se debe hacer en tubo (conduit) metálico.

c) Instalaciones subterráneas. Los requisitos generales para la aplicación de esta Sección están contenidos en el Artículo 923 y además deben cumplir con lo siguiente:

1) Las canalizaciones en banquetas, no se deben iniciar previa a la existencia de guarniciones, a menos que se instalen a una distancia mínima de 90 cm con respecto al paño exterior de la guarnición.

2) Cuando estén colocadas en los cruceros, se deben instalar antes de iniciar la construcción del pavimento.

3) Se deben construir de tal forma que por ningún motivo queden alojadas por debajo de cimentaciones de cualquier tipo, principalmente cuando éstas correspondan a equipo, maquinaria o edificaciones, ni donde haya vapores corrosivos o inflamables.

930-17. Método de protección y desconexión. El alumbrado público debe contar con medios de protección, conexión y desconexión, con el fin de aislar fallas eléctricas que causen daños al equipo, y para permitir las labores de mantenimiento y servicio de la instalación.

Para proteger, conectar y desconectar el equipo, se deben utilizar interruptores termomagnéticos de operación simultánea, de navajas con fusibles, interruptores automáticos, o dispositivos de similares características, como se ejemplifica en la Figura 930-17.

220220127

f1f2f3f4

Mediode

protección

Contactor

C

fFotocelda

Lámpara

220220127

f1f2f3f4

Mediode

protección

Contactor

C

fFotocelda

Lámpara

FIGURA 930-17

Page 150: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

139

930-18. Puesta a tierra. La instalación de puesta a tierra del sistema de alumbrado, debe ajustarse a lo indicado en el Artículo 250 y conforme a lo dispuesto en 410-17 al 410-19.

La colocación del cable para el sistema de tierra debe ser de las características señaladas en 250-91 (b) y de tamaño nominal de acuerdo a lo indicado en 250-95. El cable de puesta a tierra debe ser continuo, sin empalmes y en su caso utilizando conectores aprobados.

La colocación de conexión del electrodo se debe hacer en el lugar y a la profundidad señalada. La conexión del cable al electrodo se debe realizar con abrazaderas o conectores adecuados, de acuerdo a lo indicado en 250-92(a).

930-19. Ubicación del luminario. La estructura del alumbrado público debe de cumplir con los siguientes requisitos:

a) Separación de lugares accesibles. Los luminarios para alumbrado de vialidades primarias y secundarias, deben tener una separación medida horizontalmente mayor que 1,5 m de ventanas, pórticos y otros lugares accesibles al público en general. b) Daño físico. Cada luminario debe ubicarse de tal manera que no provoque o reciba daño físico de, o hacia vehículos o peatones.

Page 151: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

CAPITULO IX Listas de Verificación

9.1 Lista de Verificación para Sistema de Alumbrado NOM-007-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

140

6 Especificaciones

5.4 PEC La carga total conectada para alumbrado es mayor o igual a 3 kW.

6.1 PEC

El sistema de alumbrado, cuenta con proyecto en el cual los planos eléctricos, cuadros de cargas del sistema de alumbrado y la memoria del cálculo, detallan las Densidades de Potencia Eléctrica por concepto de Alumbrado (DPEA), de acuerdo con el método establecido en la NOM; características técnicas de los componentes del sistema de alumbrado (lámparas, balastros, sistemas de control para el alumbrado) y el plano general de la edificación que permita determinar el área total iluminada a considerar, así como toda la información que pueda ayudar a evaluar el sistema de alumbrado. Esta información debe ir firmada por el responsable del proyecto.

6.2.1 PEC

Identificación del tipo de edificio.

- Si es de un solo uso, se determinan los metros cuadrados totales

- Si es de uso mixto, se determinan los metros cuadrados por uso

6.2.2 PEC Lámparas.

- Tipo de lámpara y potencia nominal.

Page 152: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

CAPITULO IX Listas de Verificación

9.1 Lista de Verificación para Sistema de Alumbrado NOM-007-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

141

- Valor de eficacia de la fuente de iluminación.

6.2.3 PEC Balastros.

- Tipo de balastro y potencia nominal.

6

Los valores de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) de los sistemas de alumbrado interior de los edificios no exceden los valores indicados en la Tabla 1.

6.1 Las fachadas de edificios la eficacia de la fuente de iluminación que se utilice para su iluminación no es menor a 22 lm/W.

6.2 La DPEA para las áreas exteriores restantes, que formen parte de los edificios no es mayor de 1,8 W/m2.

6.3

Los estacionamientos cubiertos, cerrados o techados, que formen parte de los edificios la DPEA a cumplir no debe ser mayor de 3 W/m2 y, para los estacionamientos abiertos no debe exceder lo establecido en la Tabla 2.

7. Método de cálculo

7.1

La determinación de la DPEA del sistema de alumbrado, es de acuerdo a la expresion siguiente: DPEA= Carga total conectada para alumbrado Area total iluminada

7.2 Las DPEA totales para los sistemas de alumbrado interior y exterior se determinan en forma independiente una de otra.

7.3 Se cuantifica la carga total conectada de alumbrado, así

Page 153: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

CAPITULO IX Listas de Verificación

9.1 Lista de Verificación para Sistema de Alumbrado NOM-007-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

142

como el área total iluminada a considerarse en el cálculo para la determinación de la DPEA del sistema de alumbrado,

7.4.1

Los luminarios para señalización de salidas ubicados en el interior o exterior del edificio que consuman más de 5 watts, tienen lámparas cuya eficacia mínima sea de 35 lm/W.

7.4.2

En la Iluminación localizada, se cumple con el maximo incremento de densidad de potencia eléctrica por concepto de alumbrado en las áreas y luminarios especificados permitidos, los cuales son realmente los instalados:

Page 154: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

9.2 Lista de Verificación para Sistema de AlumbradoNOM-013-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a

verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

143

6. Especificaciones:

6.1 PEC

El sistema de alumbrado, cuenta con proyecto en el cual los planos eléctricos, cuadros de cargas del sistema de alumbrado y la memoria del cálculo, detallan las Densidades de Potencia Eléctrica por concepto de Alumbrado (DPEA), de acuerdo con el método establecido en la NOM; características técnicas de los componentes del sistema de alumbrado (lámparas, balastros, sistemas de control para el alumbrado) y el plano general de la edificación que permita determinar el área total iluminada a considerar, así como toda la información que pueda ayudar a evaluar el sistema de alumbrado. Esta información debe ir firmada por el responsable del proyecto.

6.2.1 PEC Tipo de vialidad, área exterior o estacionamiento.

• Metros cuadrados de construcción.

6.2.2 PEC

Lámparas.

- Tipo de lámpara y potencia nominal.

- Valor de eficacia de la fuente de iluminación.

6.2.3 PEC Balastros.

- Tipo de balastro y potencia nominal.

Page 155: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

9.2 Lista de Verificación para Sistema de AlumbradoNOM-013-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a

verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

144

6

Los sistemas para alumbrado de áreas exteriores públicas cubiertos por los apartados 5.3.1, 5.3.2 y 5.3.3 tienen, el valor mínimo de eficacia de la fuente de iluminación de 22 lm/W.

6

Los sistemas para alumbrado de áreas exteriores públicas cubiertos por los apartados 5.3.4, 5.3.5 y 5.3.6, tienen el valor mínimo de eficacia de la fuente de iluminación de 70 lm/W.

6

Los sistemas para alumbrado público en vialidades indicados en el apartado 5.1 no exceden Los valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) establecidos en la Tabla 1.

6

En el caso de usar superpostes para alumbrado de vialidades cubiertas bajo el punto 5.1, los valores máximos de Densidad de Potencia para alumbrado (DPEA) no exceden lo indicado en la Tabla 2. para el área de vialidad.

6

Los estacionamientos públicos abiertos cumplen con los valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) establecidos en la Tabla 3. y para el caso de estacionamientos públicos cerrados o techados, la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA), no es mayor a 3 W/m2.

Page 156: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

9.2 Lista de Verificación para Sistema de AlumbradoNOM-013-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a

verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

145

7. Método de cálculo

7.1

El sistema para alumbrado público su diseño y construccion, la Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) máxima permisible no exceda lo establecido en la Tabla 1 del capítulo 6 y que además cumple con lo indicado en el artículo 930 "Alumbrado Público" de la Norma NOM-001-SEDE-1999 vigente o la que la sustituya.

7.1

La determinación de la DPEA del sistema de alumbrado, es de acuerdo a la expresion siguiente: DPEA= Carga total conectada para alumbrado Area total iluminada

7.1

Cuando se tengan anchos de calle menores, mayores o diferentes a los mostrados en la Tabla 1, se toman las siguientes consideraciones: - Para anchos de calle menores de 7,5 m se toman los valores de la columna de 7,5 m - Para anchos de calle mayores de 12 m se toman los valores de la columna de 12 m - Para anchos diferentes a los mostrados en la Tabla 1, se toman los valores de ancho de calle de la columna inmediata que le antecede. Sin incluir las áreas destinadas a aceras o camellones.

Page 157: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

9.2 Lista de Verificación para Sistema de AlumbradoNOM-013-ENER-2004

Artículo, sección e

inciso a

verificar

Concepto

Verificación

Observaciones Proyecto Instalación

Cumple No cumple Cumple No cumple

ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ/ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ

146

7.1

La determinación de la eficacia en el caso de alumbrado para áreas exteriores públicas son calculados a partir del flujo luminoso de la fuente luminosa entre la suma de la potencia nominal de la misma fuente luminosa más las pérdidas del dispositivo auxiliar para el arranque y correcto funcionamiento de dicha fuente.

7.2

A partir de la información contenida en los planos del proyecto de la instalación eléctrica y de los valores de potencia real nominal obtenidos de los fabricantes de los diferentes equipos para alumbrado considerados en dicha instalación, se cuantifica la carga total conectada, así como el área total iluminada a considerarse en el cálculo para la determinación de la DPEA del sistema para alumbrado.

7.2

En el caso de los equipos para alumbrado que requieran el uso de balastros u otros dispositivos para su operación, se considera para fines de cuantificar la carga conectada el valor de la potencia nominal del conjunto balastro-lámpara-dispositivo.

7.2

Una vez terminada la instalación y de acuerdo con los planos aprobados del proyecto, se hace un cálculo de la DPEA con los datos reales mostrados en lámparas y/o equipos auxiliares y el área cubierta por el sistema para alumbrado

7.2 Todo el equipo instalado cumple con los requisitos de seguridad y funcionamiento, de acuerdo a las normas oficiales mexicanas en vigor.

Page 158: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

147

CAPITULO X

Conclusiones

Al término de este trabajo nuestras conclusiones para los diseñadores contratistas, unidades de verificación, para las ejecuciones de proyectos y procedimientos para la verificación efectiva en la aplicación de las Normas Oficiales Mexicanas de Eficiencia Energética en Sistemas de Alumbrado, se establecen a continuación con un proyecto que nos brinda la posibilidad de comprender de forma breve lo que le incumbe a la Norma Oficial Mexicana y que en este caso es la comprobación de la Densidad de Potencia Eléctrica en Sistemas de Alumbrado. Para ello se tomo como referencia un plano estructural de una institución bancaria, en el cual, el Ingeniero de Diseño haciendo uso del conocimiento tanto teórico como practico debió hacer el cálculo de luminarios adecuados para dicha institución en los cuales intervinieron niveles de iluminación, medidas de cuarto y características de lámparas y luminario, esto con el fin de ahorrar energía eléctrica, pero tomando mucho en cuenta la seguridad del personal que laborara posteriormente en la institución mencionada. Haciendo uso de un pequeño programa y para facilidad futura logramos calcular los luminarios de la institución bancaria para así poderlos comparar con lo que en el plano se muestra, por cuestiones prácticas decidimos mostrarles solo el cálculo de una sola sección o cuarto además de brindarles el código y diagrama de flujo del programa para poder otorgar el dictamen de verificación de cumplimiento de la NOM.

1. El programa pide y almacena datos para realizar el proceso de calcular los luminarios.

Page 159: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

148

2. El programa como siguiente paso muestra el número de luminarios calculados, con este valor el Ingeniero de Diseño evalúa y propone el numero real.

3. Finalmente el proyecto cumple con el valor que restringe la Norma Oficial Mexicana.

El plano estructural y de posicionamiento de luminarios de la institución bancaria es el siguiente:

Page 160: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

149

El área que comprende el Banco es:

Page 161: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

150

La simbología es la siguiente:

El código que nos permitió realizar este calculo, a continuación se muestra: clc fprintf('++++++CALCULO DE NUMERO DE LUMINARIOS POR EL MÉTODO DE CAVIDAD ZONAL++++++ '); nombre=input('\n\n ¿Cual es el nombre del proyecto a realizar? ','s');

Page 162: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

151

E=input('\n Con base a lo recomendado por el S.M.I.I. \n ¿CUAL ES EL NIVEL DE ILUMINACIÓN [EN LUX] PARA EL PROYECTO? '); M=input(' ¿En cuantas locales se divide el proyecto? '); RDPEA=input(' ¿Cual es el valor máximo de DPEA establecido en la norma para este proyecto? '); sum = 0.0; are = 0.0; for i=1:1:M fprintf('%i',i); str=input('\n Nombre del local: ','s'); nomloc{i}=str; L(i)=input(' ¿Cual es el valor en metros del largo del local? '); A(i)=input(' ¿Cual es el valor en metros del ancho del local? '); H(i)=input(' ¿Cual es el valor en metros de la altura del local? '); a(i)=(L(i)*A(i)); fprintf('\n DESCRIPCIÓN DE LA LÁMPARA: '); str1=input(' ¿De que tipo es la lámpara? ','s'); Tipo{i}=str1; P(i)=1.16*input(' ¿De que potencia en watts es la lampara? '); are=a(i)+are; sum=P(i)+sum; Lumen(i)=input(' ¿De cuantos lúmenes es la lámpara? '); Nlamp(i)=input(' ¿Cuantas lámparas contiene el luminario? '); Lúmenes(i)=(Nlamp(i)*Lumen(i)); LLD(i)=input(' ¿Cual es el valor de la depreciación de la lámpara? '); LDD(i)=input(' ¿Cual es el valor de la depreciación del luminario? '); FM(i)=(LLD(i)*LDD(i)); hct(i)=input(' ¿Cual es la altura de cavidad de techo? '); hcc(i)=input(' ¿Cual es la altura de cavidad de cuarto? '); hcp(i)=input(' ¿Cual es la altura de cavidad de piso? '); CCR(i)=(5*hct(i)*(L(i)+A(i)))/(L(i)*A(i)); RCR(i)=(5*hcc(i)*(L(i)+A(i)))/(L(i)*A(i)); FCR(i)=(5*hcp(i)*(L(i)+A(i)))/(L(i)*A(i)); CU(i)=input(' Segun el fabricante ¿Cual es el Coeficiente de Utilización? '); No.L(i)=(E*a(i))/(Lumenes(i)*CU(i)*FM(i)); end clc fprintf(' *************************************************'); fprintf('\n * NOMBRE DEL PROYECTO: %s *',nombre); fprintf('\n *************************************************'); fprintf('\n\n Nivel de Iluminación recomendado por el S.M.I.I. es %g [luxes]',E); for i=1:1:M fprintf('\n++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++'); fprintf('%i',i);

Page 163: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

152

fprintf('\n\n Nombre del local: %s',nomloc{i}); fprintf('\n\n Medidas del local: Características de la lámpara:'); fprintf('\n\n Largo = %g [m] Tipo:%s\n Ancho = %g [m] Potencia:%g [watts]\n Area = %2.2f [m] Lúmenes:%g [Lumens]\n Alto = %2.1f [m] No. de lâmpadas por luminario:%g',L(i),Tipo{i},A(i),P(i),a(i),Lúmen(i),H(i),Nlamp(i)); fprintf('\n\n FM =%g CU =%g',FM(i),CU(i)); fprintf('\n Los luminarios calculados son: %g [Luminarios]\n', No.L(i)); fprintf('++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n\n\n'); end fprintf(' La potencia total es: %g\n\n',sum); fprintf(' El area total es: %g\n\n',are); DPA=sum/are; fprintf(' *************************************************'); fprintf('\n * D E P A : %g *',DPA); fprintf('\n *************************************************'); if DPA > RDPEA fprintf('\n Lo sentimos pero no cumple con la norma. '); end if DPA <= RDPEA fprintf('\n Perfecto si cumple con lo establecido en la norma. '); end

Page 164: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

153

Y su respectivo Diagrama de Flujo:

Page 165: APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

APLICACIÓN DEL MARCO NORMATIVO DE EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO

ING. BULMARO SANCHEZ HERNANDEZ/ING. NORMA ENEIDA MORALES MARTINEZ

154

CAPITULO XI

Recomendaciones

Con los resultados de la experiencia adquirida al realizar este trabajo teórico y con los ejercicios prácticos en la aplicación de las normas oficiales mexicanas de eficiencia energética en sistemas de alumbrado, proponemos las recomendaciones siguientes:

1. Identificar si el tipo del proyecto cae en el campo de aplicación de la NOM-007-ENER-2004 ó NOM-013-ENER-2004.

2. Establecer el nivel de iluminación de cada una de las áreas que integran el edificio de acuerdo a su uso, conforme a la NOM-025-STPS-1999 y a las recomendaciones de la Sociedad Mexicana de Ingenieros en Iluminación.

3. Calcular el nivel de iluminación interior o exterior utilizando los métodos y luminarios adecuados.

4. Determinar la carga total conectada del conjunto lámpara-balastro para alumbrado.

5. Excluir aquellas áreas que caen dentro de las excepciones de las normas oficiales mexicanas.

6. Identificar el valor de la eficacia de la fuente de iluminación, para los requisitos establecidos en las normas oficiales mexicanas.

7. Calcular el área total de edificio.

8. Calcular el DPEA aplicable de acuerdo a los requisitos establecidos en la norma.

9. Confirmar que el proyecto integrado por los planos eléctricos, cuadros de cargas del sistema de alumbrado y la memoria del cálculo, detallen las Densidades de Potencia Eléctrica por concepto de Alumbrado (DPEA), características técnicas de los componentes del sistema de alumbrado (lámparas, balastros, sistemas de control para el alumbrado) y el plano general de la edificación que permita determinar el área total iluminada a considerar. Esta información debe ir firmada por el responsable del proyecto.

10. Validar toda la información anterior mediante las listas de verificación.