sustentabilidad de los sistemas de alumbrado …

SUSTENTABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE ALUMBRADO PÚBLICO.

Criterios de diseño en alumbrado públicoen espacios públicos.

04 de Agosto de 2014Jaime Villablanca Prado

[email protected]ón de Eficiencia Energética

Ministerio de Energía

Criterios de diseño en alumbrado público en espacios públicos

Sustentabilidad de los Sistemas de Alumbrado Público (AP) :

Para lograr este objetivo, tenemos que diseñar sistemas de AP eficientes.

“Es la habilidad de lograr una prosperidad económica sostenida en el tiempo protegiendo al

mismo tiempo los sistemas naturales del planeta y proveyendo una alta calidad de vida para las

personas.”


¿Qué es la eficiencia energética (EE)?

En palabras simples, la EE es obtener un mismo o mejor producto, bien o servicio utilizando

menos energía.

“Conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la cantidad de energía consumida

y los productos y servicios finales obtenidos, manteniendo la misma calidad o mejorándola.”


¿Cómo se logra en el Alumbrado Público?

Manteniendo o mejorando los niveles lumínicosexistentes, con menor consumo energético,instalando equipos de alumbrado público eficientes,operando correctamente el sistema y midiendotodos los consumos.

Entrada Salida

Inversión ProductoLUMINARIAS

USUARIOS

ENTORNO

Sistema de Alumbrado Público


Componentes de un sistema de Alumbrado Público

Usuarios- Visibilidad- Contraste

Luminarias- Sistema Óptico

- Lámpara- Sistema Eléctrico

Calle- Superficie

- Geometría Instalación


Sistema de Alumbrado Público Eficiente

Deslumbramiento

- Reflector-Difusor(Rendimiento)

- Eficacia de la lámpara- Pérdidas en el equipo

eléctrico

- Reflexión en el pavimento

- Factor de Utilización

Características relevantes Intervenibles

Luz Útil

Luz de Lámpara

F.U.= Luz Útil/Luz Lámpara

http://www.google.cl/imgres?q=luminarias+de+alumbrado+publico&start=585&um=1&hl=es&sa=N&biw=1440&bih=805&tbm=isch&tbnid=ZQy2ZHFNsf4S2M:&imgrefurl=http://www.canaryled.com/services/services.htm&imgurl=http://www.canaryled.com/images/Dialux/img_dialux_CT_002_CF.GIF&w=442&h=279&ei=kA89UJTACI-k8QTgtYGACA&zoom=1&iact=hc&vpx=177&vpy=186&dur=180&hovh=178&hovw=283&tx=160&ty=91&sig=113131019535408016891&page=19&tbnh=143&tbnw=201&ndsp=31&ved=1t:429,r:25,s:585,i:85

http://www.google.cl/imgres?q=luminarias+de+alumbrado+publico&start=585&um=1&hl=es&sa=N&biw=1440&bih=805&tbm=isch&tbnid=ZQy2ZHFNsf4S2M:&imgrefurl=http://www.canaryled.com/services/services.htm&imgurl=http://www.canaryled.com/images/Dialux/img_dialux_CT_002_CF.GIF&w=442&h=279&ei=kA89UJTACI-k8QTgtYGACA&zoom=1&iact=hc&vpx=177&vpy=186&dur=180&hovh=178&hovw=283&tx=160&ty=91&sig=113131019535408016891&page=19&tbnh=143&tbnw=201&ndsp=31&ved=1t:429,r:25,s:585,i:85

Factor de Utilización (FU)

FU = Luz Útil / Luz Emitida (%)


Eficacia

Eficacia de Luminaria = Luz Emitida / Pot. Cons. (Lúmenes/Watts)


Eficacia del Sistema = Luz Útil / Pot. Cons. (Lúmenes/Watts)

Lúmen es una unidad de cantidad de luz


Algunas Tecnologías existentes que incorporanconcepto de EE:

Sodio Alta Presión con balastos de doble nivel de potencia.

Haluros Metálicos con balastos de doble nivel de potencia.

Reguladores de Flujo / Telegestión

LED

Non Cut Off

Cut Off

Semi Cut Off

http://www.elec.cl/index.php?page=shop.product_details&flypage=garden_flypage.tpl&product_id=15&category_id=5&option=com_virtuemart&Itemid=3

http://www.elec.cl/index.php?page=shop.product_details&flypage=garden_flypage.tpl&product_id=15&category_id=5&option=com_virtuemart&Itemid=3


Ejemplo de luminaria de 100 (W) de Sodio de Alta Presión con balasto de doble nivel de potencia.

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

KW

h

KW

Hora

Energía y Potencia por luminaria de 100 Watts

Potencia Energía

Kw Hrs/día KWh/día KWh/año

0,12 11 1,32 481,8

1,32 481,8

Kw Hrs/día KWh/día KWh/año

0,12 4 0,48 175,2

0,07 7 0,49 178,85

0,97 354,05

(KWh) 127,75

(%) 26,52%

11

ENERGÍA CON BALASTOS NORMALES

BALASTOS CON DOBLE NIVEL DE POTENCIA

Total

Total

Ahorro anual en Energía

Horas de encendido promedio diario

Para lograr que esta disminución se refleje en la facturación,el consumo de las luminarias debe ser registrado por unmedidor, a través del cual la empresa distribuidora facture elsuministro.

Cuanto saben de las instalaciones alumbrado público de sus Comuna?


1) Cuantas luminarias tienen?

2) De que tipo (tecnología) son?

3) Son todas medidas?

4) En que tarifa se están facturando?


Se debe realizar un Diagnostico Energético (DE)

Un Diagnostico Energético es un proceso sistemático que consiste en:

Catastrar las instalaciones de alumbrado público existentes.

Detectar los factores que afectan al consumo de energía.

Identificar, evaluar y priorizar las oportunidades de ahorro energético en función de su rentabilidad.

Los Diagnósticos Energéticos tienen como función describir el estado y eficiencia de los equipos existentes, esto nos permite “ESTABLECER LA LÍNEA BASE” y a partir de aquí determinar las mejoras necesarias.

Análisis tarifario: Simulación tarifaria de cada circuito para determinar la combinación de tarifas más conveniente .


CATASTRO: Parque de luminarias y circuitos dedicados al AP

Es absolutamente necesario disponer del catastro del parque deluminarias, circuitos y equipos de medida (medidores).

En caso de no disponer de esta información, el primer paso es realizarel catastro de la totalidad de las luminarias y circuitos existentes. Losdatos básicos a catastrar son los siguientes:

Potencia de la luminaria en Watts

Tipo de la lámpara; Na, HM, Halógena, Hg, Incandescente,Inducción, LED, etc.

Tipo de la luminaria; Cut Off, Semi Cut Off, Non Cut Off.

Tipo de brazo en el que está apoyada.

Tipo de poste en el que está apoyada, su número, ubicación y supropiedad.

Indicar si está conectada a la red de distribución o si está conectadaa un circuito dedicado al AP, número del medidor, Capacidad de laprotección.


Sistemas de alumbrado público nuevo

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Luminarias:

Cuerpo o armadura y Tapa superior o capo, en aluminio inyectado uotra material que garantice durabilidad y resistencia al paso deltiempo e inclemencias climáticas.

Sistema de cierre entre obturador y cuello de porta lámparamediante resortes de acero inoxidable o a presión con rosca,asegurando la hermeticidad.

Difusor vidrio templado.

Certificación válida como luminaria de alumbrado público.

Rendimiento total ≥ 70%.

Lámpara de alto rendimiento.



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Equipos Eléctricos para lámparas de descarga:

Los consumos propios (pérdidas) máximos permitidas son:Para balastos electrónicos:

Potencia

(watts) Nominal Reducido

70 7 6

100 9 6

150 10 8

250 20 15

Sodio Alta Presión

Para balastos electromagnéticos

250 27 20 25 20

400 37 30 33 30

100 16 12 16 12

150 20 15 22 15

Nominal Reducido Nominal Reducido

70 16 10 15 10

Sodio Alta Presión Haluros MetálicoPotencia

(watts)



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

Postes:

Hormigón Armado

Madera

Fierro Galvanizado en Caliente, fierro fundido, con cubierta depolímero

Fibra de Vidrio.

La altura, distanciamiento y distribución de éstos, dependerá de las

condiciones propias del proyecto y del terreno.



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

Conductores:

Aéreo

Cobre desnudo

Aluminio desnudo o Preemsamblado.

Fierro galvanizado (en caso de robo de conductor)

Subterráneo Cobre Aluminio

Circuitos de AP medidos

Los proyectos de alumbrado público nuevos deben considerar laconstrucción de los circuitos necesarios de los respectivos empalmescon equipos de medida (medidores) y sus sistemas de control deencendido y apagado.


Tableros de Control

Construcción de circuitos de alumbrado público exclusivos.

Instalación de medidores de energía.

Construcción de Tableros de Control para energizar ydesenergizar el circuito de alumbrado público en formacentralizada:

Deben contener como mínimo losiguiente:

Equipo de fuerza (contactor)

Protecciones de la capacidadapropiada (disyuntor y diferencial).

Selector Automático/Manual

Sistema de encendido y apagado(Reloj Astronómico)


Informes y Certificaciones a presentar:

Fotometría de equipo según potencias y modelos.

Impacto al difusor > IK08.

Hermeticidad bloque óptico IP > 54.

Hermeticidad compartimiento equipo eléctrico IP > 53

Consumo de equipo eléctrico (Pérdidas eléctricas).


Orientada al Peatón

Luz Luz Luz

Práctica Común a evitar

Luz Sombra Luz


Protección contra polvo y cuerpos sólidos (0 a 6)

Protección contra la penetración de líquidos

(0 a 8)

IP x y

Tarifas Eléctricas

En Chile las tarifas utilizadas normalmente para facturar el suministroeléctrico en el alumbrado público son:

BT1: Cargo Fijo ($/mes)

Energía base ($/KWh)

Energía adicional de invierno ($/KWh)

Cargo único por uso del sistema troncal ($/KWh)

BT2: Cargo Fijo ($/mes) Energía ($/KWh) Cargo mensual por potencia contratada:

Parcialmente presente en punta Presente en punta

Cargo único por uso del sistema troncal ($/KWh)



Operación y mantenimiento

Establecer estándares mínimos para nuevos sistemas de AP.

Supervisión permanente.

Personal calificado. Municipal y/o externos al municipio.

Equipamiento adecuado (camión capacho, camioneta, escaleras,etc.) . Particulares y/o externos al municipio.

Reposición de elementos fallados por otros de igual o superiorcalidad.

Revisión aleatoria de los elementos reemplazados, con la finalidadde asegurar que estos estén realmente fallados.

Inspecciones nocturnas.

Actualización permanente del catastros de las instalaciones de AP.

Revisión previa a la recepción de las obras de urbanización quecumplan con los estándares establecidos.


Para el análisis y evaluación de los parámetros más relevantes ycaracterísticos del sistema de alumbrado público que producenimpacto en la Eficiencia Energética de los sistemas de alumbradopúblico, se deben tener en cuenta la reglamentación vigente y laactualmente en desarrollo, tales como:

D.S. 298 (2006) del Ministerio de Economía Fomento yReconstrucción, “Reglamento para la certificación de productoseléctricos y de combustibles, y deroga decreto que indica”, en loque sea pertinente.

“Reglamento de Alumbrado Público de Vías de Tráfico Vehicular”actualmente en trámite en el Ministerio de Energía y supromulgación se espera en el transcurso del presente año.

D.S. N° 43, de 2’12 del Ministerio de Medio Ambiente, Regula lacontaminación lumínica.

Noma Técnica NSEG 21 E.n. 78, “Alumbrado Público en sectoresresidenciales”.

Normativa Nacional y recomendaciones internacionales


PE Nº 5/07 Protocolo eléctrico de seguridad para luminaria dealumbrado público. Vigente desde el 01/04/2011.

PE Nº 5/08 Protocolo eléctrico de seguridad y desempeño paralámpara de sodio a alta presión. Vigente desde el 02/01/2012.

PE Nº 5/09 Protocolo eléctrico de seguridad y desempeño paralámpara de sodio a baja presión. Vigente desde el 02/01/2012.

PE Nº 5/10 Protocolo eléctrico de seguridad y desempeño paralámpara de mercurio a alta presión. Vigente desde el 02/01/2013.

PE Nº 5/11 Protocolo eléctrico de seguridad y desempeño paralámpara con haluros metálicos. Vigente desde el 02/04/2012.

PE Nº 5/12 Protocolo eléctrico de seguridad y desempeño parabalastos para lámparas de sodio a alta presión, sodio a bajapresión, mercurio a alta presión y/o haluros metálicos. Vigentedesde el 02/04/2012.

Recomendaciones internacionales (CIE, IEC, IES).


No se puede considerar que una luminaria o un sistema deAlumbrado Público esta funcionando bien solo porque estáencendido, si no que además lo tiene que hacer en formaeficiente.

Esto es; Encender cuando debe, iluminar solo las áreas que setienen que iluminar dentro de los niveles de iluminaciónestablecidos para el del tipo de calle y consumir lo menosposible dentro de las posibilidades que permitan lastecnologías vigentes. A Mínimo costo de Inversión y deOperación y Mantenimiento (retorno de la inversión en elmenor plazo posible).

Medidas que se están implementando:

Capacitaciones a funcionarios municipales, en temas como Teoría deIluminación, gestión de sistemas de AP, Normativa vigente y próxima a serpromulgada, determinación de luminarias eficientes, tarifas eléctricas ygestión de proyecto. Se proyecta dejar en forma definitiva, en la academia dela SUBDERE, una línea de capacitación para funcionarios municipales entemas de AP.

Creación de una Unidad de Alumbrado Público, formada por El Ministerio deDesarrollo Social, la Dirección de Presupuesto, la SUBDERE, laSuperintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC), Asociación Chilena deMunicipalidades, esta unidad es coordinada por la División de EficienciaEnergética del Ministerio de Energía. Bajo el alero de esta unidad se hanrealizado las siguientes acción:

Preparación de un manual para la realización de auditorías energéticas en los sistemasde AP.

Preparación de Especificaciones Técnicas estándares para ser utilizadas en laslicitaciones que realizan los municipios.

Implementación de un sistema georreferenciado que les permitirá a los municipioscargar sus inventarios y gestionar sus sistemas de AP. Inicialmente se está realizandoel levantamiento físico de aproximadamente 36.000 luminarias y sus sistemasasociados. Para el año 2014 se proyecto catastrar otras 30.000 aprox.


PROGRAMA DE RECAMBIODE

200.000 LUMINARIAS DE ALUMBRADO PÚBLICO

CONCURSOPARA LA SELECCIÓN DE MUNICIPIOS

BENEFICIARIOS

INTRODUCCIÓN

Programa de recambio de 200.000 luminarias de alumbrado

público

La Presidenta Michelle Bachelet ha planteado importantes transformacionespara avanzar como país con mayor equidad y progreso social. Para lograrlo, serequiere también desarrollar una nueva fase de competitividad, innovación yproductividad.

Al Ministerio de Energía se le encomendó, como una de las 50 medidas para los100 primeros días de Gobierno, la elaboración de una agenda que sirviera comohoja de ruta para construir y ejecutar una Política Energética de largo plazo quetenga validación social, política y técnica.

La Agenda de Energía incluye el reemplazo de 200.000 luminarias en un periodo de 4 años con énfasis en aquellas que utilicen tecnologías más ineficientes, para modernizar el alumbrado público (AP) de las comunas que aún no han invertido en Eficiencia Energética y ahorro en sus cuentas de luz .

OBJETIVO DEL PROGRAMA


público

Fomentar la eficiencia en el Alumbrado Público (AP), mediante el reemplazo de200.000 luminarias en un periodo de 4 años comprendidos entre 2015 y 2018, conénfasis en aquellas que utilicen tecnologías más ineficientes, para modernizar elalumbrado público de las comunas que aún no han invertido en EficienciaEnergética y obtengan así ahorros en sus cuentas de luz.


público

ETAPAS DEL PROGRAMA

Primera : Selección de los municipios beneficiarios.La selección de los Municipios beneficiarios que se harán acreedor dela implementación de los proyectos de reemplazo de luminarias, serealizará mediante un concurso al cual serán convocados todos losmunicipios del país.

Segunda : Licitación de las obras.Definición de las especificaciones técnicas y bases de licitación y laAgencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) licitará la ejecuciónde las obras de recambio de las luminarias de las comunasbeneficiarias.

Tercera : Implementación de los proyectos.La Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) y administrará laejecución de las obras de recambio de las luminarias de las comunasdel presente concurso.


público:

Selección de los municipios beneficiarios

REQUISITOS DE POSTULACIÓN

En relación al Postulante:

Pertenecer al XX % de los Municipios de menores ingresos propios, según losindicadores de ingreso por municipalidad que administra la Subsecretaría deDesarrollo Regional y Administrativo (SUBDERE);

Presentar acta de acuerdo del consejo municipal dando de baja las luminariasreemplazadas para realizar las disposición final de ellas.

Presentar toda la información solicitada en las Bases del Concurso.

En relación a las instalaciones de AP:

Las instalaciones de AP deben ser de propiedad Municipal, según declaraciónjurada;

El municipio podrá postular un máximo de 7.500 luminarias;

Deberá entregar el catastro de las instalaciones de AP postulada;

Proporcionar un plano en autocad, y un archivo Excel con la información de lasluminarias postuladas;

Adjuntar la información histórica de la facturación.


público:


Criterios de Selección:

Se realizará un ranking de los municipios postulantes elegibles, el que seráordenado de mayor a menor puntaje obtenido por los municipios en los siguientesaspectos a evaluar. Los municipios beneficiarios serán todos aquellos cuyasumatoria de luminarias sea igual o inferior a 50.000 luminarias en cada concursode acuerdo al presupuesto disponible.

Los aspectos a evaluar para seleccionar a los municipios beneficiarios, son lossiguientes:

Ingresos

Ineficiencia del parque

Seguridad

Gestión

- Equidad Eléctrica

SELECCIÓN DE BENEFICIARIOS


público:


Plazos

Los plazos para las distintas etapas del concurso son los establecidos en elsiguiente cronograma:

Etapas Días Hora

Fecha de publicación e inicio de consultas lunes, 25 de agosto de 2014 17:00

Fecha final de consultas miércoles, 17 de septiembre de 2014 12:00

Fecha Publicación de Respuestas jueves, 02 de octubre de 2014 16:00

Fecha de inicio de recepción de postulaciones jueves, 09 de octubre de 2014 12:00

Fecha de cierre de recepción de postulaciones lunes, 10 de noviembre de 2014 16:00

Fecha estimada de adjudicación del concurso lunes, 01 de diciembre de 2014 16:00

Gracias.

Jaime Villablanca Prado

e-mail: [email protected]

Teléfono: 56-2-23 65 66 55


mailto:[email protected]

Lecciones Aprendidas de proyectos realizados:

En general en la mayoría de los municipios existe falta depersonal capacitado para gestionar proyectos de reemplazomasivo de luminarias y/o de nuevos proyectos de AP.

Falta de personal capacitado que permita la correcta operación ymantenimiento de los sistemas de alumbrados en forma eficiente.

Desconocimiento de su sistema de alumbrado público.

Desconocimiento de las tarifas eléctricas y de su aplicación en lafacturación del consumo de los sistemas de AP.

Los municipios no disponen de un sistema que les permitamanejar la información en forma sistematizada.

La generalidad de los municipios no cuenta con personal condedicación exclusiva para la administración de los sistemas de AP.


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