17

identificar las temporadas de mayor consumo es importante identificar en que

tarifa se encuentra la oficina de PROFEPA asiacute como el consumo de kilo Watts por

hora (kWh) mensual Existen unas medidas llamadas ldquoescalones o liacutemitesrdquo que

significan los primeros y segundos 50 o 100 kWh por lo tanto cuando los

rebasan eleva el costo por kWh [6] Por uacuteltimo se utilizoacute un multiacutemetro de gancho

electroacutenico que es un equipo de prueba que combina un voltiacutemetro con una pinza

que mide corriente consta de una pinza adaptada a una carcasa y un gatillo que

sirve para abrir la pinza para que posteriormente agarre el cable de una liacutenea de

corriente La carcasa tiene varias opciones con las cuales se puede seleccionar

el tipo de medicioacuten ya sea en Amperes Volts o Watts [7] Asimismo se utilizoacute una

caacutemara digital baacutesica para fotografiar el lugar equipos y algunos documentos

especializados en el aacuterea de energiacutea

Se realizaron distintas propuestas como la sustitucioacuten de luminarias de los

antiguos aires acondicionados de tipo paquete por Mini Split y la implementacioacuten

de paneles fotovoltaicos Posteriormente se calcularon diferentes presupuestos

donde se incluyeron los costos de las luminarias aires acondicionados y paneles

fotovoltaicos incluyendo la instalacioacuten

Capiacutetulo 4

14 Resultados

El Coordinador de la Zona Sur el Lic Miguel Aacutengel Garciacutea Goacutemez y la

Delegada Patricia del Caacutermen Inzunza Alarcoacuten eligieron la propuesta que

sustituyen todas las luminarias por T5 con sus respectivas remodelaciones las

cuales incluyen pintar las paredes de color blanco renovar plafoacuten y aprovechar

los espacios desocupados como las bodegas La tasa de retorno se calculoacute con la

inversioacuten inicial de diferentes aacutereas como la de iluminacioacuten aire acondicionado y

paneles fotovoltaicos por lo tanto se dividioacute entre la anualidad que ofrece la

PROFEPA

18

Es importante conocer el cambio en los costos de la energiacutea eleacutectrica con el

paso de los antildeos para poder obtener estimaciones clasificadas por diferentes

sectores

Figura 4 Tarifas Evolucioacuten de costos por tarifas en diferentes sectores

Figura 5 Recibo de CFE Recibo del periodo Julio-Agosto 2014

19

La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta

modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos

escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con

otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de

potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la

implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser

del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se

basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de

la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial

no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas

posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una

disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien

aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa

Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de

alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima

de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En

oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto

estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con

trabajos de oficina son 500 [8]

141 Levantamiento de cargas

En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen

electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en

funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la

oficina

20

a)

d)

b)

e)

c)

f)

Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh

b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de

escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires

acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh

Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados

Equipo Cantidad Consumo kWh

a) 1 003

b) 2 003

c) 1 028

d) 11 033

e) 1 072

f) 2 445

Total 1161 kWhmes

21

Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y

la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean

exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo

total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos

Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea

Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea

Oct-Nov 3614 12185 180

Dic-Ene 2859 9968 142

Feb-Mar 2369 8333 118

Abr-May 3009 10550 150

Jun-Jul 3620 6644 181

Ago-Sep 4063 14274 203

Total $88823 19534 kWhantildeo

Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para

representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos

observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario

implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las

computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados

y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un

gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la

fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para

calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz

Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su

consumo por calentamiento del tambor [9]

142 Iluminacioacuten

Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de

diferentes aacutengulos de las oficinas

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

18

Es importante conocer el cambio en los costos de la energiacutea eleacutectrica con el

paso de los antildeos para poder obtener estimaciones clasificadas por diferentes

sectores

Figura 4 Tarifas Evolucioacuten de costos por tarifas en diferentes sectores

Figura 5 Recibo de CFE Recibo del periodo Julio-Agosto 2014

19

La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta

modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos

escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con

otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de

potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la

implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser

del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se

basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de

la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial

no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas

posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una

disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien

aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa

Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de

alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima

de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En

oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto

estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con

trabajos de oficina son 500 [8]

141 Levantamiento de cargas

En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen

electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en

funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la

oficina

20

a)

d)

b)

e)

c)

f)

Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh

b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de

escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires

acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh

Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados

Equipo Cantidad Consumo kWh

a) 1 003

b) 2 003

c) 1 028

d) 11 033

e) 1 072

f) 2 445

Total 1161 kWhmes

21

Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y

la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean

exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo

total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos

Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea

Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea

Oct-Nov 3614 12185 180

Dic-Ene 2859 9968 142

Feb-Mar 2369 8333 118

Abr-May 3009 10550 150

Jun-Jul 3620 6644 181

Ago-Sep 4063 14274 203

Total $88823 19534 kWhantildeo

Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para

representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos

observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario

implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las

computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados

y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un

gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la

fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para

calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz

Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su

consumo por calentamiento del tambor [9]

142 Iluminacioacuten

Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de

diferentes aacutengulos de las oficinas

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

19

La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta

modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos

escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con

otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de

potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la

implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser

del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se

basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de

la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial

no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas

posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una

disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien

aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa

Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de

alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima

de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En

oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto

estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con

trabajos de oficina son 500 [8]

141 Levantamiento de cargas

En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen

electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en

funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la

oficina

20

a)

d)

b)

e)

c)

f)

Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh

b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de

escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires

acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh

Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados

Equipo Cantidad Consumo kWh

a) 1 003

b) 2 003

c) 1 028

d) 11 033

e) 1 072

f) 2 445

Total 1161 kWhmes

21

Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y

la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean

exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo

total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos

Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea

Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea

Oct-Nov 3614 12185 180

Dic-Ene 2859 9968 142

Feb-Mar 2369 8333 118

Abr-May 3009 10550 150

Jun-Jul 3620 6644 181

Ago-Sep 4063 14274 203

Total $88823 19534 kWhantildeo

Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para

representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos

observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario

implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las

computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados

y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un

gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la

fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para

calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz

Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su

consumo por calentamiento del tambor [9]

142 Iluminacioacuten

Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de

diferentes aacutengulos de las oficinas

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

20

a)

d)

b)

e)

c)

f)

Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh

b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de

escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires

acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh

Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados

Equipo Cantidad Consumo kWh

a) 1 003

b) 2 003

c) 1 028

d) 11 033

e) 1 072

f) 2 445

Total 1161 kWhmes

21

Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y

la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean

exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo

total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos

Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea

Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea

Oct-Nov 3614 12185 180

Dic-Ene 2859 9968 142

Feb-Mar 2369 8333 118

Abr-May 3009 10550 150

Jun-Jul 3620 6644 181

Ago-Sep 4063 14274 203

Total $88823 19534 kWhantildeo

Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para

representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos

observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario

implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las

computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados

y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un

gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la

fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para

calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz

Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su

consumo por calentamiento del tambor [9]

142 Iluminacioacuten

Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de

diferentes aacutengulos de las oficinas

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

21

Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y

la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean

exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo

total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos

Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea

Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea

Oct-Nov 3614 12185 180

Dic-Ene 2859 9968 142

Feb-Mar 2369 8333 118

Abr-May 3009 10550 150

Jun-Jul 3620 6644 181

Ago-Sep 4063 14274 203

Total $88823 19534 kWhantildeo

Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para

representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos

observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario

implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las

computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados

y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un

gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la

fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para

calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz

Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su

consumo por calentamiento del tambor [9]

142 Iluminacioacuten

Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de

diferentes aacutengulos de las oficinas

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

22

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo

tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto

tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

23

comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto

desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)

anterior comedor y actual oficina principal

En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron

tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las

500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias

permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor

propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de

iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades

que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y

tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de

laacutemparas ahorradoras

a)

a)

Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son

miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

24

Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya

estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la

bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de

la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible

Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten

Oficinas

Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts

a) 1 2 LFC-T8 Philips 60

b) 1 2 LFC-T8 Philips 60

c) 1 2 LFC-T8 Philips 60

d) 1 2 LFC-T8 Philips 60

e) 1 2 LFC-T8 Philips 60

f) 1 2 LFC-T8 Philips 60

g) 3 6 LFC-T8 Philips 180

h) 1 2 LFC-T8 Philips 60

i) 1 2 LFC-T8 Philips 60

j) 1 2 LFC-T8 Philips 60

k) 2 4 LFC-T8 Philips 120

l) 3 6 LFC-T8 Philips 180

m) 1 2 LFC-T8 Philips 60

n) 0 1 LFC-T8 Philips 20

Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de

iluminacioacuten en PROFEPA

A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]

[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]

[ 1 foco de 20 watts]

1180 w + 20 w = 1200 watts

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

25

1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982

Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es

conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de

energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una

comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten

eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la

empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las

imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos

Tabla 4 Modelos de luminarias

Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $

MXN

TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816

TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298

TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233

TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514

TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364

TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605

TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936

Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA

(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no

toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

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Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

26

a)

b)

c)

d) e)

f)

g)

Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40

VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)

FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w

Lineal cacriacutelico

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

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Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

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Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

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145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

27

A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas

La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo

modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5

12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5

42W $47936 MXN cu

(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN

Total $575232 MXN

La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5

9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4

(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN

4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14

( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN

Total $1067426 MXN

La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED

Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I

(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN

Total $729792 MXN

Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si

la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN

a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar

apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener

mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural

A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso

con las luminarias

1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

28

2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En

el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo

de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido

3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la

iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un

ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes

4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la

mejor opcioacuten es el color blanco

5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la

iluminacioacuten [11]

143 Aire acondicionado (AA)

La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas

cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo

se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle

mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10

horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el

personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10

horas la jornada laboral

Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

29

Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar

el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas

y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros

Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA

2014 AA viejo 2015 AA nuevo

Tarifa Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $ Energiacutea

kWh

Precio de

tarifa $

Costo $

1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278

2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275

Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056

Cargo fijo - - 5255 - - 5255

Total - - 11674166 - - 610855

IVA - - 116 - - 116

Total con IVA - - 1354203 - - 7085918

(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN

Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN

A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden

esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo

se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de

enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada

consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el

equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires

Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica

Valdez [paacuteg 25]

A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios

para la instalacioacuten en la PROFEPA

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

30

Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA

Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $

2 toneladas CXF261D 220 V 7380

1 tonelada CXF121D 220 V 3850

(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN

(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN

Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN

Total $ 21310 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $

15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el

mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento

por los 3 AA

a)

b)

Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo

CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D

Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA

1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene

que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia

energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo

2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

31

3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la

temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno

Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una

temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar

desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media

hora antes de quedar desocupadas

4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar

una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo

5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con

dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica

6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco

antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos

tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor

consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de

eficiencia energeacuteticardquo del mercado

144 Paneles fotovoltaicos

Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se

aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles

es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no

coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un

sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea

que genere el panel para cuando sea necesaria

Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

32

El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es

alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea

necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga

de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el

caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos

Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este

dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de

PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140

T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario

elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se

describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P

Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P

Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como

la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares

pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150

Whpaneldiacutea [12]

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

33

Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel

Whpanel diacutea)

Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles

Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para

lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se

procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que

trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una

onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema

con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor

seleccionado

Tabla 8 Inversor seleccionado

Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el

cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada

de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel

permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima

potencia posible todo el tiempo

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

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145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

34

Tabla 9 Controlador de carga PS-15M

Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento

del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo

de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue

Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de

Bateriacuteas

Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas

Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de

ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en

paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen

correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del

sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se

divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a

menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se

explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para

instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local

1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del

contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando

identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante

legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

35

las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un

nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten

2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la

interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles

3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar

fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos

teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados

4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute

el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute

es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con

30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En

pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se

genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un

maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo

se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la

interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la

energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene

ninguacuten costo [14]

Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico

Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $

MXN

Panel ETP230P 5 4500 22500

Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166

Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668

Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437

Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN

Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN

La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000

MXN La tasa de retorno es de dos antildeos

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

36

145 Normatividad Ambiental

La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder

Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de

emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto

invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y

las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia

del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el

sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de

electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica

explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de

petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no

asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten

de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de

petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el

suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general

de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento

sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los

demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de

beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los

ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de

tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas

contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero

I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de

mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el

deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y

la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de

fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico

norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la

primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho

cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

37

importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores

Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las

maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes

NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y

diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de

accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y

evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero

52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la

energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es

importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de

los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea

eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una

auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma

de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con

unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el

combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la

hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]

NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos

ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas

como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente

iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una

eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo

para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]

NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1

especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de

medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales

En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la

atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo

primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar

directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre

38

Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones

meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico

sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro

pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se

encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel

solar [19]

NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo

ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de

una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es

obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir

de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se

consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio

que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la

red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los

equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para

consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos

computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del

medidor de CFE [20]

Capiacutetulo 5

15 Conclusiones

La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su

conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la

inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en

iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles

fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia

ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes

oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea

energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico

y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre