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Área de Conocimiento de Ciencias del Mar Departamento Académico de Ingeniería en Pesquerías
TESIS
“Evaluación Económica del Programa de Ahorro de Energía Eléctrica por Iluminación, en el Instituto
Mexicano del Seguro Social”
QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO EN PESQUERÍAS
PRESENTA:
CARLOS MANUEL NAVARRO PADILLA
DIRECTOR:
M. en I. OSCAR RESÉNDIZ PACHECO
LA PAZ, B.C.S. MAYO DEL 2014
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR
El presente trabajo se realizó en el Departamento Académico de Ingeniería en Pesquerías de la Universidad Autónoma de Baja California Sur, bajo la dirección del M. en I. Oscar Reséndiz Pacheco y la asesoría del Dr. Federico Poujol Galván y la ingeniero Elizabeth Chávez Martínez.
DEDICATORIA
Con cariño dedico está investigación a mi amada esposa, por su apoyo y ánimo
que me brinda día con día, a mis hijos, que son pilares fundamentales en mi vida.
A mis padres por su comprensión y apoyo constante.
A Dios por haberme concedido un sueño más, a mi Familia por su apoyo y
paciencia, en especial a mi esposa Adriana, por soportar mis ausencias, a mis
Hijos Carlos Andrés e Iker Sebastián; razones supremas de mi existencia por
quienes lucho todos los días por ser mejor y a quienes siempre cuidaré para verlos
hechos personas capaces y de bien.
A la vida.
A mis Amigos y Compañeros por el afán mutuo de superación.
Por lo que soy y por todo el tiempo que les robé pensando en mí...
A mis queridos padres Enrique Navarro Sánchez (QEPD) y María de Jesús Padilla
Moraila, quienes con su esfuerzo y sacrificio han sabido guiarme por el sendero
del bien y la superación.
A todos los que directa e indirectamente ayudaron a la realización de este
proyecto.
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Autónoma de Baja California Sur, por haberme dado cobijo y por
las lecciones que aprendí en ella, así mismo, por haberme dado su voto de
confianza y por todo el apoyo otorgado a mi persona.
A mis maestros que ayudaron en mi formación profesional. Un agradecimiento
especial a todos.
A mi director de tesis, el Maestro en Ingeniería Oscar Reséndiz Pacheco por su
paciencia, por creer en mí y en mi trabajo. Por su tenacidad para que lograra
terminar con mis estudios profesionales, Gracias por no perder la fe (y si así ha
sido), gracias por recuperarla. Gracias por tus consejos académicos y tu apoyo.
A mis sinodales: al doctor Federico Poujol Galván y a la ingeniero Elizabeth
Chávez Martínez por sus valiosas sugerencias. Gracias por todo su tiempo
invertido en la revisión de esta tesis.
A mis compañeros: por todo lo que vivimos y por su influencia en mi vida. Gracias
por infundirme sus ánimos y compartir conmigo sus conocimientos; también quiero
agradecerles el haberme hecho participe de su trabajo. Gracias de corazón.
A mis amigos, porque sin ellos no hubiera sido lo mismo.
Gracias, eternamente gracias, a todos.
REFLEXIÓN.
La conservación somos todos, no quedamos ninguno de nosotros excluido, tal y
como cuidamos nuestros hogares, estamos obligados a cuidar la salud financiera
de nuestras instituciones y conservar nuestros recursos energéticos.
No debería costar tanto; sin embargo, debe valorarse mejor, no considerarlo un
gasto y sí una inversión!!
CONTENIDO
1.- INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1
2.- ANTECEDENTES. ............................................................................................. 4
3.- DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD ........................................................................ 8
3.1.- DESCRIPCIÓN FÍSICA DE LA UNIDAD ......................................................... 10
3.2.- MACROLOCALIZACIÓN ..................................................................................... 11
4.- OBJETIVO GENERAL. .................................................................................... 13
4.1.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ............................................................................. 13
5.-JUSTIFICACIÓN ............................................................................................... 14
6.- FUNDAMENTO TEÓRICO .............................................................................. 15
6.1.- LUZ ......................................................................................................................... 15
6.2.- LUZ NATURAL ...................................................................................................... 16
6.3.- IMPORTANCIA DEL CONFORT VISUAL ........................................................ 16
6.5.-CANTIDAD DE LUZ Y VISIÓN HUMANA. ........................................................ 18
6.6.- LA INCANDESCENCIA ....................................................................................... 18
6.7.- DEFINICIÓN DE FOCO INCANDESCENTE. .................................................. 19
6.8.- DEFINICIÓN DE LÁMPARA FLUORESCENTE ............................................. 20
6.9.-BENEFICIO DE LÁMPARA T5 ............................................................................ 22
6.10.-VIDA ÚTIL DE LÁMPARAS T5 ......................................................................... 22
6.11.-IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE ............................................................. 23
6.12.-CLASIFICACIÓN DE BALASTROS ................................................................. 23
6.13-BALASTRO ELECTROMAGNÉTICO. .............................................................. 23
6.14-BALASTRO ELECTRÓNICO. ............................................................................. 24
7.- METODOLOGÍA ............................................................................................. 25
7.1.- LEVANTAMIENTO DE DATOS .......................................................................... 25
7.2.- DATOS HISTÓRICOS DE FACTURACIÓN DEL INMUEBLE ...................... 26
7.3.-CENSO DE LUMINARIAS .................................................................................... 26
7.4.- MEDICIONES DE ILUMINACIÓN ............................................................. 28
7.5.- EVALUACIÓN TÉCNICA .......................................................................... 29
7.6.- EVALUACIÓN ECONÓMICA .................................................................... 29
7.6.1.-VALOR PRESENTE NETO (VPN) .................................................................. 29
7.6.2.-TASA DE INTERÉS RENTABLE (TIR) ........................................................... 30
7.6.3.- FLUJO DE CAJA ............................................................................................... 31
7.6.4. PERÍODO DE RECUPERACIÓN. ................................................................... 32
8.- METODOLOGÍA PARA PROPUESTAS DE OPERACIÓN ............................ 33
9.- RESULTADOS ................................................................................................ 34
9.1.- ILUMINACIÓN ....................................................................................................... 34
10.-CONCLUSIONES ........................................................................................... 48
11.-RECOMENDACIONES ................................................................................... 49
12.-BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 50
1. INTRODUCCIÓN
1
1.- INTRODUCCIÓN En el mundo es evidente que existe un incremento constante en la demanda de
energía. En nuestro país poco más del 85% de los energéticos provienen de
recursos naturales no renovables, principalmente hidrocarburos y carbón. Debido
a lo anterior, el punto principal que debe contener una política energética es la
eficiencia de los procesos que requieren consumo de energía, para tener un
escape a las presiones y riesgos tanto ecológicos como económicos; ya que si se
hace más eficiente el consumo energético, los costos bajarían considerablemente
y se ahorrarían los recursos naturales no renovables, tales como el petróleo, gas
natural, aceites o carbón natural.
Las soluciones de control de potencia necesaria son una realidad social que se
está imponiendo para conseguir ahorros importantes en el consumo de energía.
La energía es un bien escaso y, lo que es peor, con fuentes de generación que
tienen un límite muy cercano en el tiempo. Sin embargo, la sociedad no puede
prescindir del consumo masivo y creciente de energía para desarrollar todas sus
actividades. Necesidades de salud y bienestar nos llevan a una demanda cada
vez mayor de este bien.
Por otro lado, los costos de implementar estrategias de ahorro de energía se
estiman muy altos cuando, en realidad, se paga mucho más por elementos menos
necesarios. La diferencia radica en que la energía es, hoy por hoy, un bien
imprescindible.
1. INTRODUCCIÓN
2
En este trabajo se exploran algunas oportunidades de insertar una institución de
importancia nacional como el Instituto Mexicano del Seguro Social dentro de ese
esquema de un aprovechamiento racional de los recursos energéticos y de
disminución en sus costos de operación a través de medidas de ahorro. En
particular se estudia el tema de la iluminación, con relación a tales asuntos.
Es innegable que el Instituto Mexicano del Seguro Social en cumplimiento a su
encargo constitucional para garantizar el derecho humano a la salud, ha
establecido acciones y programas específicos que contribuyen directamente al
logro de dicho objetivo; sin embargo, tomando en cuenta que día a día los costos
de operación son más elevados, se advierte la necesidad de aplicar programas
tendientes a optimizar los recursos autorizados para la prestación de los servicios
al derechohabiente.
En el caso de energía eléctrica el consumo se ha incrementado. Esto es reflejo de
la tendencia de crecimiento del Instituto Mexicano del Seguro Social, no sólo en
términos del incremento en el número de derechohabientes, sino también en
infraestructura, en equipos de trabajo (computadoras, impresoras, etc.), así como
de aires acondicionados. Esta relación entre crecimiento del Instituto y aumento
de consumo de energía, hace aún más urgente la aplicación de medidas de
ahorro energético, las cuales deberán además incluirse en los planes futuros de
crecimiento de la Institución. Entre las oportunidades de mejorar la eficiencia
energética en la institución, se aprecia la falta de un programa de mantenimiento
preventivo y correctivo de la iluminación en pasillos, cuartos, oficinas etc., por lo
que se generan fugas de energía debido a este concepto. Aunque el impacto de
una fuga en particular parezca minúsculo la suma de todas es considerable. Por
1. INTRODUCCIÓN
3
tal motivo un proyecto de ahorro energético en la iluminación del IMSS es de gran
importancia, ya que se reducirían los costos de operación de la misma.
Figura No 1.Instituto Mexicano del Seguro Social
2. ANTECEDENTES
4
2.- ANTECEDENTES. Heras et al (2002) de la Universidad Autónoma Metropolitana, han realizado
acciones enfocadas a disminuir el consumo de energía en edificios, una de ellas
fue la sustitución y disminución a la mitad de lámparas fluorescentes de 39W con
balastro ferromagnético por lámparas de alta eficiencia de 32W con balastro
electrónico. Realizaron mediciones de niveles de iluminación en los salones de
clase de 4 edificios, así como el cálculo en la disminución en el consumo eléctrico
por iluminación, teniendo como resultado que los niveles de iluminación son
suficientes en pasillos pero que todos están por debajo de la norma en aulas.
Además consideranque hace falta invertir en la división de circuitos, para inclusión
de interruptores adecuados y señalizarlos correctamente.
Espinoza et al (2005) llevaron a cabo un diagnóstico energético del Hospital
General de la Fuerzas Armadas No. 1 en Ecuador, con lo cual propusieron
alternativas de mejoramiento para el hospital, con la finalidad de incrementar la
eficiencia en la utilización de la energía, mejorar la calidad del servicio, atender la
seguridad dentro de sus instalaciones; por lo que proponen hacer un remplazo de
luminarias por sistemas eficientes, tener una mayor utilización de la luz natural,
uso de sensores de movimiento y hacer uso de herramientas de ahorro energético
en sistemas de cómputo. De llevarse a cabo las recomendaciones propuestas, los
autores estiman quesu implementación supondría una inversión neta de
$46,019.00con una recuperación de 2.49 años; y un ahorro anual de 291,176
2. ANTECEDENTES
5
kWh/año lo que equivale al 16.37% del consumo anual, lo cual se traduce en un
ahorro económico de aproximadamente $18,496.00 al año.
Valenzuela et al (2006) realizaron un diagnóstico energético aplicado al edificio de
seguridad pública del H. Ayuntamiento de Cajeme en Sonora. Dividieron dicho
diagnóstico entrePlaneación de recursos y tiempos, revisión de la información
disponible sobre el edificio, revisión de los horarios de operación de las cargas
eléctricas del edificio y el consumo de energía eléctrica,levantamiento de la carga
del edificio, a través de los datos de las placas de los equipos,hacer un análisis de
la información obtenida y por último hacer una toma de decisiones.
Con la información recaudada los autores pudieron hacer tres recomendaciones:
Sustituir los equipos convencionales por ahorradores de energía y el control de la
demanda, así como promover la cultura de ahorro de energía eléctrica entre los
trabajadores; indican que para obtener mejores perspectivas, se debe realizar una
evaluación económica, la cual arrojaría información valiosa en cuanto al tiempo de
recuperación de la inversión; y que posteriormente se debe realizar un estudio
económico para conocer la factibilidad de la inversión del sistema.
Segoviano (2004) llevó a cabo un estudio sobre el ahorro de energía en sistemas
de iluminación de la UABCS campus La Paz, donde contabilizó las luminarias de
todos los edificios. Observó que en el edificio de Rectoría se concentraban la
mayor cantidad de ellas siendo superior a las 600, por lo que se tomó este edificio
como modelo pormenorizado para llevar a cabo un estudio económico. Hace notar
que el consumo eléctrico máximo para el 2004 fue de 28.04 kW lo que equivale a
$3,421.00 aproximadamente, por lo que recomienda hacer una sustitución de las
2. ANTECEDENTES
6
lámparas T-12 de 40W por lámparas T-8 de 32W, con las cuales el consumo
eléctrico seria de 11.2kW lo que equivaldría a $1,366.00 por mes
aproximadamente. Determinó entonces que el periodo de recuperación de la
inversión sería en 2.5 años.
Alpuche et al (2007) han realizado estudios de ahorro de energía utilizando
iluminación natural en espacios educativos. De los estudios realizados ellos han
sugerido llevar a cabo algunas modificaciones de las aulas, como disminuir los
tamaños de unas ventanas y colocar tragaluces en el techo para mejorar la
iluminación y que a su vez esta sea más uniforme en el interior del aula. De esta
manera recomiendan que en las regiones con grandes periodos de cielo
despejado, una opción de diseño lumínico para el ahorro de energía sea
aprovechar la iluminación natural de una manera adecuada.
Laguna (2011) llevó a cabo un diagnóstico para dar a conocer la situación actual
en la que se encuentre el edificio de rectoría de la Universidad Autónoma de Baja
California Sur. Conociendo las necesidades de inmueble se llevó a cabo un
estudio técnico y económico financiero para determinar la opción más viable para
la sustitución de equipos luminarias y equipos acondicionadores de aire. Para las
luminarias se propusieron las T-5 de 28w, que al sustituir la T-12 de 40w permiten
un ahorro al año de $25,454.88. Para los equipos acondicionadores de aire se
propuso cambiar los equipos tipo paquete integrales por equipos de tipo mini Split,
que se tendrían de manera individual en cada oficina, las cuales al sustituirse
2. ANTECEDENTES
7
permitirían un ahorro de $510,118.20 al año con una recuperación de la inversión
inicial de 7.5 meses.
Figueroa (2001) desarrolla un trabajo sobre las consideraciones de diseño
bioclimático y sistemas de iluminación natural y artificial en la reestructuración y
ampliación de un edificio ya existente en la Universidad Autónoma Metropolitana,
unidad Azcapotzalco. Propone una ampliación de dos edificios, en el que
considera una reducción del impacto en la iluminación natural en las oficinas ya
construidas y emplear sistemas más eficientes en áreas nuevas.
Hernández et al (2005) realizaron un trabajo de diagnóstico energético a una
institución educativa, el cual incluyó el análisis de facturación histórica, la situación
energética actual, la identificación de áreas de oportunidad para el uso eficiente de
energía eléctrica y la presentación de las principales propuestas de ahorro de
energía. Dentro de las alternativas más viables para dicha empresa se presentan
la sustitución de equipo de iluminación actual por equipo más eficiente, la
eliminación del horario punta en el periodo de verano y el movimiento de 10 días
hábiles de agosto a diciembre.
3. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
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3.- DESCRIPCIÓN DELA UNIDAD
El Instituto Mexicano del Seguro Social, inició labores en nuestro estado en el año
de 1945. Sus instalaciones se encontraban ubicadas en el Malecón de la Ciudad.
Debido al alto crecimiento poblacional, y por consecuencia de demanda de
atención, llegó el momento en que aquellas instalaciones fueron insuficientes, por
lo que se aprobó y construyó el edificio que actualmente ocupa nuestra unidad. Su
inauguración fue en el mes de abril de 1979. De esa fecha hasta ahora ha sufrido
un sin número de ampliaciones y remodelaciones que han pretendido adecuar los
espacios a las demandas cada vez más crecientes. En la actualidad ya no existen
espacios que se puedan aprovechar, de allí la construcción de una nueva unidad
de medicina familiar en la ciudad, que inició labores en junio de 1998, de 5
consultorios. El proyecto a futuro es desconcentrar la atención del primer nivel.
Es un Hospital con primer y segundo nivel de atención, no obstante, cuenta con
especialidades de tercer nivel como cardiología, neurocirugía, oncología médica y
quirúrgica, cirugía reconstructiva, alergología, nefrología, psiquiatría y
maxilofacial; así como consulta de hematología otorgada por nuestra jefa de
Banco de sangre, y el grupo de atención domiciliaria del enfermo crónico
(A.D.E.C.). Para brindar atención con oportunidad y calidad a nuestros
derechohabientes se han implementado las estrategias de subrogación de
servicios y brigadas médicas, las cuales permiten incrementar la capacidad
resolutiva. Por subrogación se otorgan los servicios de: neurología, hospitalización
psiquiátrica en pacientes con padecimientos mentales agudos y crónicos,
3. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
9
endoscopía, dermatología, electroencefalografía, eco cardiografía, electro
diagnóstico, mamografía, ortopantografias, yag laser, audiometría, foto
coagulación con láser, resonancia magnética, eco dopler color y servicios
funerarios. Por brigadas, provenientes del Centro Médico de ciudad Obregón,
Sonora, se prestan los servicios de: endocrinología, retinología y revisión
semestral de marcapasos. Nuestra Unidad, por situarse en la capital del estado,
funciona como hospital de concentración Delegacional. El propósito de nuestras
especialidades de tercer nivel, es minimizar nuestra dependencia del Centro
Médico del Noroeste (CD. Obregón, Son), por la situación geográfica en que nos
encontramos y la salida únicamente por vía aérea, además que como sabemos,
es muy limitada su capacidad resolutiva por el alto grado de saturación de sus
servicios.
3. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
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3.1.- DESCRIPCIÓN FÍSICA DE LA UNIDAD
La unidad está construida en una superficie de 10,393 metros cuadrados, con dos
plantas: en la planta baja están ubicados los servicios al derechohabiente con una
superficie construida de 6,180 metros cuadrados y en la planta alta las oficinas
administrativas, aula, biblioteca, centro zonal de documentación en salud y la
dirección, con una superficie construida de 884 𝑚2. Tiene acceso por vías de
comunicación aérea, marítima y terrestre adecuados.
Debido a la transición de un centro de atención pequeño a uno mediano, se ha
incrementado tanto el personal como los derechohabientes, por lo que la
infraestructura es insuficiente y como consecuencia se han tenido que adaptar
espacios a un uso o funciones diferentes a aquellas para las que fueron
diseñados; por ejemplo, con divisiones de aulas, oficinas, laboratorios, cubículos.
Esto ha creado una sobredemanda de energía eléctrica a la red del Instituto
Mexicano del Seguro Social y a los centros de carga del edificio y en
consecuencia un mayor consumo eléctrico y cambios de voltaje.
3. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
11
3.2.- MACROLOCALIZACIÓN El Estado está ubicado al sur de la península de Baja California, situado por
encima del paralelo 28ºN, al este con el Mar de Cortésy al sur y oeste con
el Océano Pacífico lo que lo condiciona a un aislamiento geográfico del resto del
país. Su capital es la ciudad de La Paz. Se extiende por una superficie de 73.475
km², ocupando un 3,8% del territorio nacional.
Figura No.2. Estado de Baja California Sur
3. DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
12
Figura No.3. Ciudad de La Paz, B.C.S.
3.3.- MICROLOCALIZACIÓN
El Hospital General de Zona con Medicina Familiar Nº 1 “Dr. Enrique Von Borstel Labastida”, se encuentra ubicado en el Boulevard 5 de Febrero entre Gómez Farías y Héroes de Independencia.
Figura No.4. Instituto Mexicano del Seguro Social
4.OBJETIVOS.
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4.- OBJETIVO GENERAL.
Con base en un diagnóstico energético, diseñar un programa piloto de ahorro de
energía eléctrica para la iluminación en el Hospital General de Zona número 1 del
Instituto Mexicano del Seguro Social en la Paz Baja California Sur.
4.1.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Establecer un diagnostico energético.
Dictaminar medidas operacionales.
Diseñar un programa piloto de ahorro de energía.
Proponer elementos para establecer un programa de mantenimiento
preventivo y correctivo a las instalaciones luminarias de la institución.
Evaluar financieramente los efectos de la sustitución de luminarias en
edificio del Instituto Mexicano Del Seguro Social.
5. JUSTIFICACIÓN.
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5.-JUSTIFICACIÓN
Se requiere asumir un compromiso con el derechohabiente de este Instituto para
hacer realidad una necesidad de trabajo que garantizará no sólo el bienestar
económico de la Institución, sino el personal y lograr posibles participaciones en
empresas nacionales para concursos de ahorro de energía.
El Instituto Mexicano Del Seguro Social brinda la alternativa y estrategias para
facilitar el cumplimiento normativo de ahorro de energía eléctrica. Esta clase de
proyecto ofrece grandes beneficios, por el ahorro de energía. También conlleva
una inversión sumamente rentable, tanto para el usuario como para la empresa
eléctrica, evitando crecer en capacidad y aumentar consumos de combustibles
por generación eléctrica. Por todo lo anterior, resulta técnica y financieramente
rentable. Adicionalmente, el proyecto de sustitución de lámparas permite retirar e
inhabilitar el uso de otras altamente consumidores de energía.
La aplicación de un programa de ahorro de energía eléctrica en el Instituto
Mexicano Del Seguro Social, será de gran ayuda para aliviar las presiones
financieras generadas en parte por los aumentos del derechohabiente y en el uso
de nueva infraestructura, los cuales se han traducido en costos más altos de
operación.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
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6.- FUNDAMENTO TEÓRICO
6.1.- LUZ
La luz está formada por ondas, que se propagan en todas direcciones y siempre
en línea recta. Las ondas luminosas son diferentes a las ondas sonoras, ya que
pueden propagarse a través del vacío y pertenecen al tipo de ondas que se llaman
ondas electromagnéticas. El hombre puede ver alguna de estas ondas, las que
forman el espectro luminoso visible. El sol es la fuente luminosa natural de la
tierra. Los objetos que reciben la luz se llaman cuerpos iluminados. Como la luz
blanca en realidad está compuesta por siete colores, de acuerdo al tipo de luz que
absorben y que reflejan, vemos los objetos de diferentes colores. Las frecuencias
menores, con longitudes de onda más altas, se denominan rayos infrarrojos, y la
frecuencia todavía más bajas son características de las ondas de radio. La mayor
parte de la luz procede de electrones que vibran a esa frecuencia al ser
calentados a una temperatura elevada. Cuando mayor es la temperatura, mayor
es la frecuencia de vibración y más azul es la luz producida.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
16
6.2.- LUZ NATURAL
La luz natural ha sido una componente indispensable en la arquitectura desde las
primeras manifestaciones del hombre en el planeta. En la actualidad, es evidente
que la interacción y el manejo adecuado de la luz natural en las edificaciones
juega un papel esencial del consumo de energía y en la obtención de condiciones
de confort lumínico-visual de los ocupantes (García, 2002).
Luz de referencia tanto en arquitectura como en la vida cotidiana, la luz solar es la
principal fuente de luz natural. La luz diurna que llega a la superficie terrestre
cambia durante el día en función del ángulo del sol con respecto a nuestra
posición en la superficie del globo. Así, dependiendo del lugar y de la hora del día,
la luz no será la misma: será fría a mediodía y ámbar dorada al atardecer. Las
capas atmosféricas filtran en distinta medida los rayos solares y determinan la
temperatura de color de la luz. (UNEV, 2006).
6.3.- IMPORTANCIA DEL CONFORT VISUAL
Nosotros los seres humanos poseemos una capacidad extraordinaria para
adaptarnos a un ambiente y a su entorno inmediato. De todos los tipos de energía
que podemos utilizar, la luz es la más importante. La luz es un elemento esencial
de nuestra capacidad de ver y necesaria para apreciar la forma, el color y la
perspectiva de los objetos que nos rodean en nuestra vida diaria. La mayor parte
de la información que obtenemos a través de nuestros sentidos la obtenemos por
la vista (cerca del 80%), y al estar tan acostumbrados a disponer de ella, damos
por supuesta su labor. Ahora bien, no se debe de olvidar que ciertos aspectos del
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
17
confort, como nuestro estado mental o nuestro nivel de fatiga, se ven afectados
por la iluminación y por el color de las cosas que nos rodean.
Desde el punto de vista de la seguridad en el trabajo, la capacidad y el confort
visuales son extraordinariamente importantes, ya que muchos accidentes se
deben, entre otras razones, a la deficiencia de la iluminación o errores cometidos
por el trabajador, a quien le resulta difícil en esas condiciones identificar objetos o
los riesgos asociados con la maquinaria, transportes, recipientes peligrosos, etc.
6.4.- CONDICIONES NECESARIAS PARA EL CONFORT VISUAL
Los requisitos importantes que un sistema de iluminación debe cumplir para
proporcionar las condiciones necesarias para el confort visual son las siguientes.
Iluminación uniforme.
Iluminación óptima.
Ausencia de brillos deslumbrantes.
Condiciones de contraste adecuadas.
Colores correctos.
Ausencia de luces intermitentes o efectos estroboscópicos.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
18
6.5.-CANTIDAD DE LUZ Y VISIÓN HUMANA.
El ojo humano está diseñado para percibir un enorme rango de variación lumínica,
puede percibir de 0.1 lux a la luz de la luna llena, hasta 100,000 luxes en un día
muy soleado y claro.
La pupila se ajusta automáticamente a los cambios de luz; sin embargo, cambios
bruscos en los niveles de iluminación pueden provocar, una sensación muy
desagradable en ocasiones acompañada de dolor, lesiones del sentido de la vista,
a veces transitorias y otras permanentes.
La eficacia visual aumenta proporcionalmente con el incremento de la iluminación.
Esto se da de manera más marcada con niveles bajos de iluminación y no es tan
significativo con niveles altos.
6.6.- LA INCANDESCENCIA
Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación
electromagnética. Mientras más alta sea su temperatura mayor será la energía
emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por la misma. Si el
cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de la radiación
que emite caeráen la zona visible del espectro y obtendremos iluminación.
La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por
combustión de alguna sustancia, ya sea sólida como una antorcha de madera,
líquida como en una lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas.
La segunda es pasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy
delgado como ocurre en las bombillas corrientes. Tanto de una forma como de
otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las moléculas de aire o por
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
19
radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de este tipo de lámparas son
bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor.
6.7.- DEFINICIÓN DE FOCO INCANDESCENTE.
Un foco incandescente es una bombilla dentro de la cual se produce luz,
calentando eléctricamente un material de conducción que es un filamento de
tungsteno el cual se encuentra dentro de una bombilla llena de gases (argón y
nitrógeno). El contacto con el casquillo envía corriente a través de los electrodos
hacia el filamento. El filamento es una resistencia que lo hace calentarse. La luz se
produce cuando el filamento alcanza los 304º centígrados (DURO-TEST Lighting,
2000).
La variedad de estos focos va desde bombillas de 34 watts hasta de 100 watts
omás. La funcionalidad de este tipo de iluminación no es muy buena ya que el
color de la luz no es el apropiado. Otro inconveniente es que emite calor junto con
la luz. Además, su vida útil es muy corta, ya que tiene componentes delicados
como el filamento, pues se trata de un filamento de tungsteno muy delgado y
cualquier movimiento brusco puede provocar que se rompa y deje de funcionar.
Las lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la
energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho
produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo
y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
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una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura
tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano.
Figura No. 5. Características de foco incandescente
6.8.- DEFINICIÓN DE LÁMPARA FLUORESCENTE
La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una
luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que
es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. Su gran
ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia
energética.
Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con una
sustancia que contiene fósforo y otros elementos que emiten luz al recibir una
radiación ultravioleta de onda corta. El tubo contiene una pequeña cantidad de
vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, sometidos a una
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
21
presión ligeramente inferior a la presión atmosférica. Asimismo, en los extremos
del tubo existen dos filamentos hechos de tungsteno.
En la actualidad las lámparas fluorescentes se han convertido en el medio de
iluminación más generalizado en comercios, oficinas, hospitales, sitios públicos,
viviendas etc. Sin embargo no todas las personas conocen como funcionan, cómo
emiten luz sin generar apenas calor, ni cómo pueden desarrollar más lúmenes por
watt (lm/w) con menor consumo de energía eléctrica, comparadas con las
lámparas incandescentes en igualdad condiciones de iluminación.
La tecnología más antigua conocida en lámparas fluorescentes es la del
encendido por precalentamiento. De ese tipo de lámparas aún quedan millones
funcionando en todo el mundo a pesar del avance tecnológico que han
experimentado en estos últimos años y las nuevas variantes que se han
desarrollado. Sin embargo su principio de funcionamiento no ha variado mucho
desde 1938 cuando se introdujeron las primeras en el mercado.
Figura No. 6. Características de lámpara fluorescente.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
22
6.9.-BENEFICIO DE LÁMPARA T5
La Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999, especifica las condiciones de
iluminación en los centros de trabajo.
Considerando hacer referencia a la Norma Oficial Mexicana las luminarias del
Instituto Mexicano del Seguro Social están muy por debajo de los niveles mínimos
de iluminación ya que la Norma requiere como mínimo en un hospital de medicina
familiar la cantidad de 300 luxes por lámpara de iluminación fluorescente.
En la actualidad se han desarrollado lámparas de mayor eficiencia como la T5. El
uso de lámparas fluorescentes tipo T5 y balastros electrónicos de alta eficiencia,
brindan diversos beneficios en comparación con otras lámparas similares como la
T8 los cuales en la actualidad aún tienen gran demanda. Estas características
permiten satisfacer las normas de iluminación a un costo menor.
6.10.-VIDA ÚTIL DE LÁMPARAS T5
Las lámparas T5 de 28 watts de 16 mmde diámetro (5/8”) brindan 20,000 horas
de vida, pero al proponer este programa de ahorro de energía estas horas de vida
de la lámpara podrían ser más de lo estimado.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
23
6.11.-IMPACTO EN EL MEDIO AMBIENTE
Las lámparas T5 contienen un 38% menos vidrio y fósforos que la lámpara T8 lo
que significa reducir la contaminación de desechos. El diseño de estas lámparas
es de bajo contenido de mercurio, menos de 5 mg. Esto es otra ventaja para el
medio ambiente.Con este diseño de alta cantidad de lúmenes se puede sustituir
fácilmente a dos lámparas T8 32W con una sola lámpara T5 28W, reduciendo el
consumo de energía y por consiguiente un gran impacto en el ambiente.
6.12.-CLASIFICACIÓN DE BALASTROS
Debido a que los balastros son vitales para la operación de las lámparas
fluorescentes, estos han tenido un importante desarrollo tecnológico. A través de
la historia la mayoría de los balastros han sido electromagnéticos, pero en la
actualidad los que ofrecen mejor rendimiento y ahorro eléctrico son los balastros
electrónicos. (Martínez, 2005)
6.13-BALASTRO ELECTROMAGNÉTICO.
El balastro electromagnético consiste básicamente de un núcleo de láminas de
acero rodeadas por dos bobinas de cobre o aluminio. Este arreglo transforma
potencia eléctrica en una forma apropiada para arrancar y regular la corriente en
la lámpara fluorescente. El tercer componente principal de la mayoría de los
balastros electromagnéticos es el capacitor. El capacitor en dichos balastros
optimiza el factor de potencia, de tal forma que puede usar la energía de manera
más eficiente. Los balastros electromagnéticos que están equipados con el
capacitor son considerados balastros de alto factor de potencia.
6. FUNDAMENTO TEÓRICO.
24
6.14-BALASTRO ELECTRÓNICO.
El balastro electrónico está basado en una tecnología enteramente diferente a la
del balastro electromagnético. Enciende y regula las lámparas fluorescentes en
altas frecuencias, generalmente mayores a 20KHz., usando componentes
electrónicos en vez del tradicional transformador.
Un aspecto muy importante en la evolución que han tenido los balastros
electrónicos dentro de los sistemas de iluminación fluorescente, son las ventajas
que presentan con respecto a los balastros electromagnéticos tradicionales, tales
como la eliminación del parpadeo de la lámpara en el encendido, el ruido audible,
y la habilidad para ajustar la salida de luz de la lámpara a casi cualquier nivel
cuando se es usado un control de intensidad luminosa.
Aunque los balastros electromagnéticos presentan una gran simplicidad y bajo
costo, estos tienen que trabajar a frecuencia de red lo cual, trae como
consecuencia un elevado peso y un gran volumen así como bajo rendimiento. Por
ello los balastros electrónicos de alta frecuencia son utilizados hoy en día para la
alimentación de lámparas fluorescentes. Comparado el balastro tradicional
electromagnético con el electrónico, este último puede proporcionar mayor
rendimiento, control de la potencia de salida, larga vida a la lámpara y reducido
volumen.
7. METODOLOGÍA.
25
7.- METODOLOGÍA La herramienta de análisis de esta metodología se desarrolló con base en
programas de cómputo específicos para evaluar técnica y económicamente el
sistema de alumbrado interior del edificio del Instituto Mexicano del Seguro Social
y su propósito es asegurar la uniformidad, calidad y exactitud de los estudios,
esta metodología se obtuvo del manual de trabajo para levantamiento de
información producido por la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la
Energía.(www.conuee.gob.mx)
7.1.- LEVANTAMIENTO DE DATOS
Este análisis consistió en contabilizar las lámparas del inmueble y sus horas de
uso, así como también identificar los problemas que existen en el área, para llevar
a cabo el diagnóstico y detectar las oportunidades de ahorro de energía.
Figura No.7.Pasillo de Instalaciones de Hospital General
7. METODOLOGÍA.
26
7.2.- DATOS HISTÓRICOS DE FACTURACIÓN DEL INMUEBLE
Se llevó a cabo unarecopilación de facturaciones históricas de energía eléctrica
correspondientes a los últimos cuatro años, con el apoyo del departamento de
Servicios Generales de la unidad.
7.3.-CENSO DE LUMINARIAS
Se hizo un recorrido para la realización de un censo de lámparas (figura 8) con
base a una zonificación arquitectónica del inmueble (figura 9), mediante un
formato(anexo 2). En este recorrido también se observó las características y
condiciones en que se encuentran los gabinetes, tubos y balastros.
Figura No.8. Censo de Luminarias y Balastros.
7. METODOLOGÍA.
27
Figura No. 9. Zonificación arquitectónica de Hospital General.
NJ-0.15
JARDIN
NPT±0.00
NPT±0.00
NPT±0.00
NPT±0.00
JARDIN
NJ-0.15
NPT±0.00
7. METODOLOGÍA.
28
7.4.- MEDICIONES DE ILUMINACIÓN
Mediante la ayuda de un luxómetro se determinó la cantidad de luz en las áreas
que tienen iluminación natural, la medición se hizo cada 2 horas, con y sin
iluminación artificial. En otro tipo de áreas la medición fue única.
Figura No. 10. Mediciones de Iluminación.
7. METODOLOGÍA.
29
7.5.- EVALUACIÓN TÉCNICA
Tomando en cuenta la información anterior se realizó una evaluación técnica,
considerando diferentes alternativas de nueva tecnología de ahorro de energía
más eficientes, así como también plantear nuevas estrategias que permitan tener
consumos menores en el consumo de iluminación.
7.6.- EVALUACIÓN ECONÓMICA
Las actividades necesarias para realizar el programa de ahorro energético
propuesto serán llevadas a cabo con base en un diagnostico energético.
7.6.1.-VALOR PRESENTE NETO (VPN)
Esta técnica se basa en calcular el valor presente neto de los flujos de caja
proyectados para todos los años durante el período de evaluación del proyecto. Es
una medida de las ganancias que puede reportar el proyecto, siendo positivo si el
saldo entre beneficios y gastos es favorable, y negativo en caso contrario. Se
determina como:
...Ecuación 1
n
ii
i
D
FcKVPN
1
01
7. METODOLOGÍA.
30
Dónde:
K0- Inversión o capital inicial.
Fci- Flujo de caja en el año i.
D- Tasa de descuento real utilizada.
7.6.2.-TASA DE INTERÉS RENTABLE (TIR)
La TIR puede utilizarse como indicador de la rentabilidad de un proyecto: a mayor
TIR, mayor rentabilidad; así, se utiliza como uno de los criterios para decidir sobre
la aceptación o rechazo de un proyecto de inversión. Para ello, la TIR se compara
con una tasa mínima o tasa de corte, el coste de oportunidad de la inversión (si la
inversión no tiene riesgo, el coste de oportunidad utilizado para comparar la TIR
será la tasa de rentabilidad libre de riesgo). Si la tasa de rendimiento del proyecto -
expresada por la TIR- supera la tasa de corte, se acepta la inversión; en caso
contrario, se rechaza.
….Ecuación 2
Dónde:
K0- Inversión o capital inicial.
Fci- Flujo de caja en el año i.
D- Tasa de descuento real utilizada.
n
ii
i
TIR
FcK
1
01
0
7. METODOLOGÍA.
31
7.6.3.- FLUJO DE CAJA
Los flujos de caja son la diferencia neta entre beneficios y costos en cada uno de
los años.Reflejan el dinero real en caja. Para su determinación se toma como
convención que las entradas a caja (ingresos) son positivas, y las salidas (gastos)
son negativas, lo cual quiere decir que los signos de los flujos de caja resultan del
balance anual entre costos y beneficio.
De forma general, el flujo de caja se puede calcular como:
… Ecuación 3.
Dónde:
I- Ingresos en el año i, $
G- Gastos en el año i, $.
t- Tasa de impuestos sobre ganancia, %.
Dep- Depreciación del equipamiento o amortización de la inversión.
DeptDepGIFc iii 100/1
7. METODOLOGÍA.
32
7.6.4. PERÍODO DE RECUPERACIÓN.
Este método consiste en medir el tiempo (meses, años, etc.) que tarda un
inversionista para recuperar el capital invertido, mediante los ingresos que produce
el proyecto, o por los beneficios resultantes (ahorros de energía eléctrica por tanto
ahorros en la facturación eléctrica); el número de meses o años recibe el nombre
de período de recuperación.
Se consideran todos los costos en términos nominales y no se considera el valor
del dinero en el tiempo. El criterio de aceptación del proyecto lo establece el
inversionista definiendo el período máximo en que debe de recuperarse la
inversión.
Período de Recuperación:Inversión
Beneficio anual− Costo anual
8. METODOLOGÍA.
33
8.- METODOLOGÍA PARA PROPUESTAS DE OPERACIÓN
Se precisaron áreas para la instalación de sensores de presencia.
Se instalaron balastros electrónicos calidad Premium, para el tipo de
arranque y potencia.
Se seccionaron circuitos para instalar apagadores individuales.
Se establecieron rutinas de encendido y apagado de luces de acuerdo con
los usos y horarios de los inmuebles.
9. RESULTADOS.
34
9.- RESULTADOS
9.1.- ILUMINACIÓN Se observa en la gráfica número 1, un alto consumo de energía eléctrica, en el
concentrado de los meses de julio a octubre, básicamente se debe al encendido
de equipos de aire acondicionado (600 TR aprox.) por temporada de verano.
Gráfica 1. Consumo General de Energía Eléctrica en KWh del 2010-2013
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
2010
2011
2012
2013
9. RESULTADOS.
35
Medición con el luxómetro en lámparas de consulta externa.
(Luxes por 10-1)
Tabla No.1. Iluminación natural en distintas áreas de trabajo.
consultorio lámpara
1 lámpara
2 archiveros luz
natural
1 13 21 13
2 12 23 22
3 9 18 6
4 10 20 5
5 13 25 12
6 12 34 16
*7 38 65 24 133
8 18 32 21,7 22
9 31 31 11
10 32 0 10 15
*11 35 80 22 38
12 11 9
13
Esta medición se tomó el día 17 de noviembre del 2013 en el horario de 9:00 a
10:00 AM. Tomando en cuenta que en este horario la luz solar entra por las
ventanas.
En la figuras 10 y 11, se ve cómo están distribuidas las lámparas en el área de
consulta externa, con el color amarillo se indican las lámparas de 34 watts y
balastro de embobinado. El color azul claro indica el cambio de luminaria de un
solo tubo de 28 watts con balastro electrónico, se observa que se obtienen valores
de iluminación superiores a los 300 luxes con este tipo de luminaria, lo cual
cumple con la norma NOM-025-STPS-1999.
9. RESULTADOS.
36
Figura No. 11. Plano arquitectónico de área de consulta externa.
9. RESULTADOS.
37
Figura No. 12. Plano arquitectónico de área de Hopitalización en Hospital General.
9. RESULTADOS.
38
Gabinetes con dos lámparas de 34 watts y balastro de bobina.
Gabinetes con una lámpara de 28 watts y balastro electrónico.
La estimación del consumo de energía eléctrica para iluminación se obtuvo a partir
de los datos del censo y de las facturaciones comparando los consumos de
invierno y verano.
Se compararon las mediciones de luz con estándares aceptados para las
diferentes áreas de acuerdo a su función y se determinó si era necesario
aumentar, disminuir o mantener el nivel de iluminación.
9. RESULTADOS.
39
Las tablas 2, 3 y 4, se refieren al consumo actual y propuestas para sustitución
de mejoras por iluminación.Se observa que con 2 lámparas T12 (tabla 2) se tiene
un consumo mensual de $64,008.00.Con la propuesta de 2 lámparas T8 se tiene
un consumo mensual de $29,260.80 (tabla 3) y con la propuesta de 1 lámpara T5
se tiene un consumo mensual de $12,801.60 (tabla 4), por tal motivo se considera
como mejor opción para este proyecto la propuesta de la tabla número 3, ya que
con este tipo de luminaria T5 se tendría un ahorro de 4128 kwh anual y en costo
un ahorro de $614,476.80 anual, en comparación con las lámparas que
actualmente se encuentran instaladas.
Esta propuesta, que tiene un gran ahorro de energía y en costo, brindará
diversos beneficios en comparación con las lámparas T12 Y T8, ya que por su
composición física de 16mm de diámetro reduce el impacto en el medio ambiente
por su bajo contenido de mercurio.
Tabla No.2. Consumo Actual por iluminación con Lámparas T12, 70w
No. LÁMPARAS
Tipo de Luminarias
Potencia Eléctrica
(W)
HORAS (DÍA)
ENERGÍA KWh
500 2x70 140 24 1680
Consumo Total KWh/Mes: 50400
$ KWh: $1.27
Costo Total Mensual: $64,008.00
9. RESULTADOS.
40
Tabla No. 3. Consumo de propuesta de sustitución con luminarias T8, 32W.
No. Lámparas
Tipo de Luminarias
Potencia Eléctrica
(W) Horas (Día)
Energía en KWh
500 2X32 64 24 768
Consumo Total KWh/Mes: 23040
$ KWh: $1.27
Costo Total Mensual: $29,260.80
Tabla No.4. Consumo de propuesta de sustitución con luminarias T5, 28W.
No. Lámparas
Tipo de Luminarias
Potencia Eléctrica(W)
Horas(Día) Energía en
KWh
500 1X28 28 24 336
Consumo Total KWh/Mes: 10080
$ KWh: $1.27
Costo Total Mensual: $12,801.60
9. RESULTADOS.
41
En la gráfica 2 se observa el consumo y ahorro mensual, correspondientes a la
tecnología actual de iluminación y a las sustituciones propuestas. Se observa
quela lámpara T5, en comparación con la T12 y T8 tiene mayor ahorro.
Gráfico No.2. Estimación de consumo y ahorro mensual.
$0.00
$10,000.00
$20,000.00
$30,000.00
$40,000.00
$50,000.00
$60,000.00
$70,000.00
T12, 2x70 W T8, 2x32 W T5, 1x28W
CONSUMO MENSUAL ($)
AHORRO MENSUAL ($)
9. RESULTADOS.
42
En las tablas 5 y 6 hace referencia a la cotización para la sustitución de 500
luminarias.Para la propuesta de lámparas T8 se tiene una inversión inicial de
$487,000.00 y para la propuesta de lámparas T5 la inversión inicial es de
$563,500.00.
Tabla No. 5. Cotización de propuesta de sustitución con luminarias T8, 32W.
No. Descripción Costo
Unitario Cantidad Costo Total
1 Tubo Fluorescente de 32w. $75.00 1000 $ 75,000.00
2 Balastro Electrónico para Lámpara de 32w
$199.00 500 $ 99,500.00
3 Gabinete con Envolvente Acrílico
$625.00 500 $ 312,500.00
Tabla No.6. Cotización de propuesta de sustitución con luminarias T5, 28
No. Descripción Costo
Unitario Cantidad Costo Total
1 Tubo Fluorescente de 28w $ 149.00 500 $ 74,500.00
2 Balastro Electrónico para lámpara de 28w
$ 379.00 500 $ 189,500.00
3 Gabinete con envolvente acrílico
$ 599.00 500 $ 299,500.00
9. RESULTADOS.
43
En las tablas 7, 8 y 9 se presentan los flujos de caja correspondientes a la iluminación con lámparas T12, T8 y T5, por un
periodo de 10 años. Se incluyen los costos de inversión y sustitución.
Años de Inversión
Costos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Inversión inicial 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual
0
-768,096.00
-768,096.00
-768,096.00
-768,096.00
-768,096.00
- 768,096.00
- 768,096.00
- 768,096.00
- 768,096.00 - 768,096.00
Reposición Lámparas
0 0
-139,000.00 0
-139,000.00 0
-139,000.00 0
-139,000.00 0 - 139,000.00
Reposición Balastros
0 0 0 0 0
-109,500.00 0 0 0 0 - 109,500.00
Mano de Obra
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total
0 -
768,096.00 -
907,096.00 -
768,096.00 -
907,096.00 -
877,596.00 -
907,096.00 -
768,096.00 -
907,096.00 -
768,096.00 -
1,016,596.00
Tabla No. 7. Flujo de Caja con luminarias T12
9. RESULTADOS.
44
Tabla No. 8. Flujo de Caja con Luminarias T8
Años de Inversión
Costos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Inversión inicial -
563500 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual 0 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2 -
153619.2
Reposición Lámparas 0 0 0 -74500 0 0 -74500 0 0 -74500 0
Reposición Balastros 0 0 0 0 0 -189500 0 0 0 0 -189500
Mano de Obra 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total -
563500 -
153619.2 -
153619.2 -
228119.2 -
153619.2 -
343119.2 -
228119.2 -
153619.2 -
153619.2 -
228119.2 -
343119.2
Tabla No. 9. Flujo de Caja con luminarias T5
Años de Inversión
Costos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Inversión inicial -
487000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Consumo anual 0 -
351129.6 -
351129.6 -
351129.6 -
351129.6 -
351129.6 -
351129.6 -
351129.6 -351129.6 -
351129.6 -
351129.6
Reposición Lámparas 0 0 0 -75000 0 0 -75000 0 0 -75000 0
Reposición Balastros 0 0 0 0 0 -99500 0 0 0 -99500
Mano de Obra 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total -
487000 -
351129.6 -
351129.6 -
426129.6 -
351129.6 -
450629.6 -
426129.6 -
351129.6 -351129.6 -
426129.6 -
450629.6
9. RESULTADOS.
45
En las tablas 10 y 11 se presentanlos tiempos de recuperación en la inversión
inicial para las lámparas T8 y T5, considerando que son afectadas por la inflación
estimada del año 2013 al 2022. Se aprecia que aunque la inversión inicial es
mayor para lámparas T5, el periodo de recuperación de las mismas es menor que
el de las lámparas T8, siendo de 7 meses para T8 y 5.8 meses para T5.
Tabla No.10. T8
TREMA 15%
Valor Presente Neto $ 1,834,513
Tasa de Interés Rentable 93%
Valor Anual Equivalente $2,321,512.76
Periodo de Recuperación 7 Meses
Tabla No. 11. T5
TREMA 15%
Valor Presente Neto $ 2,682,966.28
Tasa de Interés Rentable 115%
Valor Anual Equivalente $3,246,466.28
Periodo de Recuperación 5.8Meses
9. RESULTADOS.
46
En la gráfica 3 se observa el acumulativo en 10 años de consumo del gasto, para
lámparas T12 con gasto de $8, 594,960, (actualmente instaladas), para lámparas
T8 con un gasto de $4, 422,960 y para lámpara T5 con un gasto acumulativo de
$2, 702,192.Haciendo un comparativo con lámparas T12 actualmente instaladas
se tendrá un ahorro de $5, 892,768 si se instalan lámparas T8 y con la lámpara
T5 se tendrá un ahorro de $1, 720,768, considerando que el gabinete solo incluirá
1 lámpara de T5
Gráfica No. 3. Gastos Acumulativos
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
9000000
10000000
0 2 4 6 8 10 12
Gas
tos
$
Años
Gastos A
Gastos acum B
Gastos acum C
9. RESULTADOS.
47
En la gráfica número 4 se muestra los ahorros e inversión (ahorros negativos)
anuales, correspondientes a las lámparas T8 y T5 por un periodo de 10 años.
Desde el primer año se observa mayor ahorro para la iluminación con lámpara T5,
y así subsecuentemente.
Gráfica No.4. Beneficios Anuales
-800000
-600000
-400000
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Be
ne
fici
os
$
Años
Lámpara T8
Lámpara T5
10. CONCLUSIONES.
48
10.-CONCLUSIONES
Se concluye que las lámparas T5 son más eficientes que los modelos antes
instalados, ya que primeramente cumplen con la Norma Oficial Mexicana NOM-
025-STPS-1999 que especifica las condiciones de iluminación en los centros de
trabajo para hospitales de medicina familiar, donde como mínimo se requiere la
cantidad de 300 luxes por lámpara de luminosidad fluorescente, siendo una
ventaja más que rebasa los lúmenes requeridos por aproximadamente 100 luxes.
Adicionalmente, son mucho más amigables para el ambiente, ya que las lámparas
T5 contienen un 38% menos vidrio y fósforo que la lámpara T8, lo que significa
reducir la contaminación de desechos. Además las lámparas T5 tienen 5mg
menos de mercurio comparado con las lámparas T8.
La lámpara seleccionada sustituye fácilmente a dos lámparas T8 de 32w por una
de T5 de 28w, permitiendo una reducción en el consumo de energía de 12960
KWh/mes.
Aunque en la T8 y T5 hay una diferencia mínima en la recuperación sigue siendo
mejor la T5 en términos de eficiencia, ahorro de energía, impacto ambiental,
confort lumínico, y económico.
11. RECOMENDACIONES.
49
11.-RECOMENDACIONES
Implementar un programa de concientización al personal y derechohabiente
mediante capacitación y difusión de trípticos, señalización etc.
Implementación de un mantenimiento preventivo y de sustitución con acciones
como:
Reportar lámparas encendidas sin uso.
Colocación de apagadores por zona.
Hacer mejoras en el balanceo del circuito eléctricos.
Fomentar cultura de ahorro de energía.
Implementar programa de supervisión por los responsables de
mantenimiento.
12. BIBLIOGRAFÍA.
50
12.-BIBLIOGRAFÍA
Enríquez Harper, Gilberto (2005). ABC De Las Instalaciones Eléctricas
Industriales. Ed. Limusa. 580p.
Enríquez Harper, Gilberto (2005). Manual De Instalaciones Eléctricas. Ed.
Limusa. 456p. 2da edición.
Fernández M., García M., Alonso G,. Cano J., Solares J., (1998). Técnicas
Para El Mantenimiento Y Diagnostico De Maquinas Eléctricas Rotativas.
Ed. Marcombo. 368p. 1er edición.
Pivaral Hernández Manolo (2007). diagnóstico y evaluación de las
instalaciones eléctricas de los edificios del centro cultural universitario
(paraninfo universitario) y club deportivo ¨los arcos¨- Tesis Ing. Electricista-
Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería,
Guatemala. 213 p.
Jesús Héctor Hernández López, Rafael León Velázquez, Armando
Ambrosio López (2005). Diagnóstico energético y elaboración de
propuestas de uso eficiente de energía eléctrica para una institución
educativa. Revista impulso. revista de electricidad electrónica y sistemas
computacionales.
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas.
12. BIBLIOGRAFÍA.
51
Pedro Fabián Valenzuela Agramón, Gabriel Núñez Romá (2005).
Diagnóstico energético aplicado al edificio de seguridad pública del H.
Ayuntamiento de Cajeme. Revista impulso. revista de electricidad
electrónica y sistemas computacionales.
Espinoza S. Dávila R. &Poveda M., 2005. Diagnóstico energético del
Hospital General de la Fuerzas armadas No. 1 Ecuador
Valenzuela P. F. & Núñez R. G. 2005. Diagnóstico energético aplicado al
edificio de seguridad pública del H. ayuntamiento de Cajeme. México.
Alpuche M., Marincic I. & Ochoa J. 2007. Evaluación del ahorro de energía
utilizando iluminación natural en espacios educativos. México
Laguna P. Rosa Margarita, “Diagnostico Energético del Edificio de Rectoría
de la Universidad Autónoma de Baja California Sur”, Tesis de licenciatura,
2011.
Segoviano Villalobos, Omar. Ahorro de Energía en Sistemas de Iluminación
en la Universidad Autónoma de Baja California Sur, Campus La Paz. B.C.S.