“Caracterización técnica de las bombillas para uso exterior

Transcripción

“Caracterización técnica de las bombillas para uso
exterior comercializadas en Colombia”
Contrato 1517-27 de 2007
UPME – Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Ingenieria eléctrica y electrónica
INFORME EJECUTIVO
Bogotá, Colombia Abril 28 de 2008.
REPÚBLICA DE COLOMBIA
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA
UPME-UNIVERSIDAD NACIONAL
RESUMEN EJECUTIVO
1- Introducción
Las condiciones mundiales y locales del consumo de energía muestran un crecimiento
sostenido en el sector residencial, comercial e industrial, lo cual esta relacionado
directamente con el crecimiento económico, con las condiciones sociales y la expansión de
actividades industriales.
A diferencia de las décadas pasadas donde la demanda de energía era satisfecha con
nuevos proyectos de generación, la tendencia actual es aplicar estrategias de uso racional de
energía orientada principalmente por la conciencia ambiental, por el interés en reducir o
aplazar inversiones en nueva infraestructura, por el desarrollo de equipos y procesos con
mayor productividad por unidad energética consumida, así como por la posibilidad de
lograr significativos ahorros al optimizar los consumos energéticos.
El alumbrado público es uno de los componentes del consumo energético cuya
participación es del 3% de la canasta energética del país. Aparentemente su porcentaje es
bajo, pero por ejemplo, una reducción del 0.1 % en el consumo al año es equivalente a la
energía consumido por 8600 hogares durante el mismo periodo de tiempo. Por lo tanto, los
municipios en Colombia implementando un programa de sustitución de bombillas de vapor
de mercurio por sodio, no solo pueden alcanzar anualmente un ahorro de energía y del
respectivo valor de la factura, sino también mejorar la capacidad de negociación de los
contratos de prestación del servicio de alumbrado público.
Partiendo de los múltiples beneficios para el país al implementar el programa de uso
racional en iluminación publica, por el desarrollo de nuevas tecnologías y métodos
eficientes para control de potencia en bombillas de alumbrado publico, la UPME propuso al
Departamento de Ingenieria Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional el desarrollo
del estudio para caracterizar técnicamente las bombillas comercializadas en Colombia y
evaluar el impacto en la prestación del servicio de alumbrado publico en sus varias
dimensiones.
Los resultados del estudio indican que desde el punto de vista de consumo de energía,
potencia y costos el potencial de ahorro es significativo para los municipios. Entre otras
ventajas de esta estrategia de sustitución de bombillas de alumbrado publico, dentro del
marco de uso racional de energía, permitirán recuperar la inversión de sustitución en un
periodo de dos tres años y posteriormente, trasladar en diferente medida a la comunidad, los
recursos equivalentes del ahorro energético para ser destinados la atención de otras
necesidades básicas.
Para lograr los beneficios en un corto plazo, el programa debe estar acompañado de políticas
e instrumentos para que los administradores municipales implementen el programa de
sustitución, generar incentivos y actividades de capacitación a la comunidad para asumir la
conservación y uso adecuado de la infraestructura del servicio de alumbrado público y
mantener una conciencia por el cuidado del ambiente.
Caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia
Informe Ejecutivo Abril 2008.
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2- Objetivo generales
Usando como termino de referente normas técnicas colombianas y normas técnicas
internacionales, realizar una caracterización técnica de las bombillas que actualmente se
comercializan en Colombia para uso de alumbrado publico.
Elaborar una guía didáctica que integre variables de tipo técnico, ambiental, financiero y
energético y que ilustre sobre la adecuada forma de selección y sustitución de bombillas
en alumbrado público, sin perjuicio del diseño lumínico ni de los niveles de iluminación
requeridos para el normal desarrollo de las actividades
Levantar un inventario del parque de bombillas para alumbrado público que se
comercialicen en Colombia que incluya tanto una foto como la descripción de las
variables que reportan los comercializadores.
De conformidad a los criterios de validez estadística descritos, diseñar y cuantificar una
muestra para el desarrollo de ensayos de laboratorio. Para esta actividad se debe se
considerar, participación en el mercado de la bombilla, potencia, procedencia, volúmenes
de importación o fabricación y su costo comercial.
Usando como referente los resultados de los ensayos realizado, se elaborará un documento
de caracterización tecnológica del parque de bombillas para aplicaciones en alumbrado
público, que se comercializan en el país, que incluya un análisis DOFA sobre estas
tecnologías y que sirva como referente de tipo técnico para el diseño y construcción de
políticas, reglamentación y planteamiento en el tema de uso racional de energía.
Diseñar y reproducir una guía didáctica aplicable al uso de luminarias en alumbrado
publico que aplique al tema de gestión con criterios de eficiencia energética, la cual debe
presentarse en medio impreso y magnético.
Coordinar y desarrollar cinco eventos académicos en las ciudades de Cali, Medellín,
Barranquilla, Bucaramanga y Bogota en las que se socializara los resultados del proyecto.
Se coordinara la logística para la participación de 50 personas por evento y una duración
de 4 horas por evento.
3
3- METODOLOGIA
La caracterización técnica de bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia
evalúa las tecnologías asociadas con bombillas de vapor de mercurio, sodio, haluros
metálicos y LEDs, y para lograr una visión integral del mercado de la iluminación en
Colombia, el estudio se complementa con información sobre tecnologías para alumbrado
interior.
La metodología utilizada fue la siguiente:
Cuantificación del mercado de la iluminación en Colombia: se recopiló en formato
de base de datos los registros de importación de los productos asociados con la
posición arancelaria 8539 de iluminación, discriminando la información de
bombillas por tecnología, marca, procedencia, razón social, datos técnicos,
fotografía, cantidad importada y valor en dólares para el periodo junio 2006-2007.
El análisis del mercado permitió determinar la participación y distribución de las
tecnologías, marcas, referencias y costos de las bombillas en los diferentes sectores
de iluminación interior y exterior. Esta información es fundamental para identificar
los elementos más significativos del mercado y para la evaluación del desempeño
energético.
Evaluación de la calidad de productos comercializados: para determinar el
desempeño energético y técnico se realizó un muestreo de los productos
representativos del mercado, se evaluaron en el laboratorio de ensayos industriales
de la Universidad Nacional el cumplimiento de los requisitos definidos en las
normas nacional e intencionales para determinar la conformidad con lo declarado en
los catálogos y etiquetas.
Definición de indicadores energéticos: se diseñaron y adaptaron indicadores con los
cuales de compara y evalúa el desempeño energético y económico de las bombillas.
Para ello se cruza la información declarada por los fabricantes, los resultados de
laboratorio los obtenidos en la base de datos para establecer la clasificación y
ordenamiento de los productos por su desempeño energético.
Evaluación del efecto de sustitución de bombillas en los diferentes sectores: Con los
indicadores propuestos se realizaron simulaciones y pruebas para determinar el
efecto en el consumo de energía.
Socializar mediante cartillas, guías, talleres y reportes los resultados del estudio entre
instituciones, personas responsables y encargados de la planeacion, operación y
comercialización de energía y del servicio de alumbrado publico, gremios,
fabricantes y distribuidores de equipos, en las comunidades y usuarios del servicio
para continuar el programa URE en iluminación con criterios de optimización
adecuados a las necesidades nacionales y regionales.
4
4- RESULTADOS DEL ESTUDIO
4.1 Caracterización del mercado de bombillas en Colombia
El mercado de la iluminación en Colombia se puede dividir en el componente de fabricación
nacional y el importado. En Colombia se fabrican y ensamblan bombillas incandescentes y
fluorescentes tubulares, luminarias para uso interior y exterior, partes y accesorios como
balastos, condensadores, arrancadores y fotocontroles.
Para lograr cuantificar el mercado se decidió utilizar los registros de importación de
iluminación ante la dificultad de obtener la información de fabricantes y comercializadores,
solicitada mediante encuestas escritas y telefónicas.
La estimación del mercado de la iluminación en Colombia se realiza por lo tanto con base
en los s registros de importación suministrados por el INCOMEX, datos reportados en el
periodo comprendido entre Julio de 2006 y Julio de 2007. La tabla 1y 2 resume los
resultados de la consulta descrita de la siguiente forma:
•
•
•
•
Criterio de selección para eliminar, filtrar o depurar la información de la base de
datos orientada a establecer las marcas y empresa que comercializan bombillas
para uso interior y exterior.
Registros de importación dados por la transacción realizada por una empresa.
Valore en dólares americanos.
Productos importados y registrados con la posición arancelaria
Criterio de selección
Total importación
Registros de Valor ( miles USD) Cantidad de productos
importación
importados (miles)
25.000
4200
U$ 53.000
Bombillas y accesorios
Subtotal
Sin decorativa
2400
U$ 31.000
13.000
80% importado
Registros menores a U$
12.000
230
U$ 25.000
Solo comercialización
Eliminando registros por
debajo de U$ 80.000
80
U$ 21.000
Bombillas y accesorios
22
U$ 13.700
11.531 bombillas
Incandescentes
Fluorescentes
Exterior
Tabla No 1 El mercado de importación de bombillas en Colombia Junio 2006-2007
Agrupando registros por
marcas
5
Tecnología
Incandescente
Fluorescente
Exterior
Total
cantidad
2`216.252
8`644.586
671.664
11`532.502
Valor en dólares
250.000
10´128.932
3´350.000
13´728.932
Tabla.2 Cantidad de bombillas importadas por tecnología Junio 2006-2007
Lo cual implica que el mercado de bombillas importadas esta concentrada en las bombillas
fluorescentes lineales y compactas con un 75% del mercado, 19% incandescente y 6% las
bombillas para alumbrado exterior. El mercado de importación en general es de USD $53
millones y de USD $13.7 millones para bombillas.
4.1.2 Procedencia de las importaciones.
La procedencia en cantidad de bombillas por país y marcas y se presenta en la tabla 3
distribuida de la siguiente forma:
PROCEDENCIA PHILLIPS
CHINA
ESTADOS
UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES
BAJOS
Otros
OSRAM
SYLVANIA
SLI
ILUMINA
GE
1.631.749 1.416.840 1.638.780
TOSHIBA NARVA
FULLKA
TOTAL
ARTICULOS
600.860
0
0 844.373
6.132.602
0
0
0
1.242.143
0 499.670
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1.116.382
642.100
445.015
438.331
0
0
0
176.455
28.000
0
0
199.829
959.524
21.214
0
261.405
6.648
0
279.175
0
567.600
642100
163.840
0
0
0
0
0
42.464
170.575
5.880
0
80.565
16.688
0
2.000
438.331
74.576
Tabla .3 País de procedencia de los artículos importados.
Las importaciones totales registras fueron por un valor de USD $13.7 distribuidas por país
de origen tal como lo presenta la tabla 4
PROCEDENCIA
VALOR FOB USD
CHINA
6.963.252,25
ESTADOS UNIDOS
1.420.349,88
ALEMANIA
758.487,25
ECUADOR
82.663,85
BRASIL
239.208,31
HUNGRIA
1.186.027,5
PAISES BAJOS
776.906,5
Otros
1.151.018,61
Tabla 4 Valor FOB de las cantidades importadas por país.
6
El porcentaje de la participación por país de procedencia en cantidad y valor en Dólares del
total se presenta en la figura 1 en el valor FOB de las importaciones se distribuye de la
siguiente forma.
Procedencia
4%
2%
2%
4%
6%
11%
59%
12%
CHINA
ESTADOS UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES BAJOS
Otros
Figura 1-a País de procedencia de los artículos importados
(Porcentaje de bombillas importadas).
% VALOR FOB
9%
6%
9%
2%
56%
1%
6%
11%
CHINA
ESTADOS UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES BAJOS
Otros
Figura 1-b Valor FOB de las cantidades importadas por país.
Porcentaje del total en dólares importados.
7
4.1.3 Cantidades importadas de bombillas para uso exterior.
En el mismo periodo de Julio de 2006 a Julio de 2007 la cantidad de bombillas para uso
exterior, ya sea de vapor de mercurio, sodio de alta presión o haluros importadas por las
diversas empresas de los registros, ascendió a 671.664 unidades entre las tecnologías.
La cantidad de bombillas para alumbrado exterior que ingresaron al país en ese periodo
fabricante o marca se presenta en la tabla 5.
MARCA
PHILLIPS
OSRAM SYLVANIA SLI
GE
FULLKA
NARVA
ILUMINA
TOSHIBA
Subtotal
Cantidad
177.717
330.255
156.182
7.260
250
0
0
671.674
Porcentaje
26 %
49%
23%
1%
0
0
Tabla 5 Distribución por marcas de bombillas para uso exterior importadas..
EL total de bombillas de uso exterior importadas se distribuyen en el mercado de la
siguiente forma.
% de importaciones
0%
0%
23%
1%
26%
0%
50%
PHILLIPS
ILUMINA
TOSHIBA
FULLKA
OSRAM SYLVANIA SLI
GE
NARVA
Figura 2 Distribución en porcentaje de la cantidad de bombillas importadas
8
4.1.4 Exportaciones
Según la base de datos consultada en ese mismo periodo que se ha venido analizando, las
exportaciones del sector por las mismas partidas que se han seleccionado para el estudio,
tuvieron un valor FOB de U$7.956.938, cifra suministrada en 807 registros de exportación.
4.2
BASE DE DATOS
La información de bombillas para uso interior y exterior se consolida en la base de datos
cuya estructura permite agrupar las variables de cuatro fuentes principales: catálogos
comerciales, etiqueta de productos, resultados de las pruebas de laboratorio y los referentes
normativos.
Se diseñó e implementó una base de datos relacional para almacenar en ella la información
básica del estudio de mercado y de las pruebas de laboratorio. La implantación se realizó en
mysql 5.0. En el C.D. adjunto se incluye el volcado de la base de datos como archivo de
texto en lenguaje SQL.
Se elaboró también un conjunto de páginas web en formato HTML con el contenido
organizado de la base de datos. La figura 3 muestra una captura de pantalla de una de esas
páginas.
También se elaboró un reporte en formato PDF con el contenido organizado de la base de
datos. Este reporte está disponible desde las páginas web arriba mencionadas.Tanto las
páginas web como el reporte en pdf se incluyen en el CD anexo.
La estructura general considera los siguientes campos de información:
•
•
•
Valores comerciales: Marca, referencia, valor nominal, flujo luminoso nominal,
duración, potencia nominal, tensión, costo, bulbo y difusor.
Valores de laboratorio: Potencia activa, Potencia, flujo luminoso, distorsión
armónica, factor de potencia, duración (incandescentes).
Valores normativos.
La información es clasificada y reportada en los siguientes niveles:
•
•
•
Mercado de bombillas de vapor de mercurio.
Mercado de bombillas de sodio
Mercado de bombillas haluros metálicos.
Para cada tecnología se generan los siguientes reportes:
• Información técnica por marca y referencia.
• Resultados de laboratorio por muestra evaluada.
Especificaciones por muestra probada.
9
Figura 3 Pantalla principal para la base de datos de bombillas de uso exterior
4.3 LÚMENES AP. Software de estimación de costos asociados a
depreciación de alumbrado público.
4.3 1 Manual del usuario
Considerando que los pagos de consumo de energía por alumbrado público son rubros
importantes para cualquier administración pública y que los resultados de esa inversión
deberían ser altamente eficaces, encontramos que la baja luminosidad del alumbrado público
es un factor que debe optimizarse en pos de un mejor aprovechamiento de los recursos.
10
Las bombillas para alumbrado público presentan un agotamiento normal que hace que su
luminosidad decrezca con el tiempo, lo que es decir que con el mismo consumo de energía
va a alumbrar menos. Este agotamiento es constante pero no es muy rápido.
En la luminosidad efectiva de la bombilla inciden, además, muchos otros factores siendo los
mas relevantes que tan sellada esté la bombilla (factor de hermeticidad) y cuan sucia se
encuentre ésta. Entre más sellada se encuentre la bombilla y más limpia se mantenga,
alumbrará mejor aproximándose a los niveles de luminosidad normales, en caso contrario el
deterioro de la luminosidad puede acelerarse considerablemente.
Lúmenes AP es un programa desarrollado por la Universidad Nacional para la UPME, que
le ayudará a cuantificar la cantidad de recursos económicos pagados en consumo de energía
eléctrica para alumbrado público, que podrían estar siendo malgastados por causa de mala
elección de tecnologías o por el poco o nulo mantenimiento de las bombillas. En un entorno
gráfico y muy sencillo, Usted podrá visualizar como incide el mantenimiento en el
desempeño del alumbrado.
4.3.2 Descarga e Instalación
El programa estará disponible para todo el público y se descarga con el enlace apropiado
desde la página web de la Unidad de Planeación Minero Energética - UPME. Se requiere un
computador con conexión a Internet y con un navegador web instalado (Mozilla Firefox,
MS Internet Explorer, etc.)
Una vez haya ingresado a la página, busque el enlace y haga click sobre él. Aparecerá una
pantalla preguntando si quiere ejecutar el programa o guardarlo en el disco duro del
computador; se recomienda guardar el archivo en el Escritorio del equipo.
El programa es compatible con MS Windows en sus versiones 95, 2000, XP y Vista.
Cuando se haya completado la descarga el aplicativo quedará listo para su uso. Vaya al
Escritorio (o al directorio seleccionado para la descarga) y haga doble click sobre el ícono
nombrado "`lumenesAP"'.
El aplicativo iniciará su ejecución presentando la pantalla principal la cual tiene la siguiente
distribución, plasmada en la figura 4
En la parte superior se encuentra la barra de manejo de la ventana. Se encuentran allí los
controles de minimización, ampliación y cierre de la ventana. Al pulsar el botón de cierre,
el programa dejará de ejecutarse al instante. Inmediatamente debajo se encuentra el menú
"Archivo" que despliega las opciones "Acerca de..." para ver información del diseño del
programa y "Salir" para salir del aplicativo.
11
Figura 4 Ventana principal del programa lumenesAP
4.3.3 Panel de Control
Para manejar el programa se cuenta con un panel de control en el que puede hacer las
combinaciones de factores que inciden en la luminosidad e ingresar el valor aproximado de
la factura de energía para alumbrado público.
El factor "Contaminación" se refiere al bloqueo que tiene la luz de las bombillas por
suciedad sobre las mismas, proveniente de polvo, hollín y otras partículas del ambiente que
se acumulan en la luminaria. Los niveles de contaminación que maneja el aplicativo son
alta, media y baja.
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El factor "Hermeticidad" se refiere al tipo de cerramiento de las luminarias instaladas.
El factor "Factura Mensual AP" se refiere al costo mensual por concepto de consumo de
energía eléctrica en Alumbrado Público
4.3.4 Sección de salidas
El programa muestra gráficamente la depreciación de la bombilla por efecto de su uso
natural y de la suciedad. El programa también cuantifica los costos asociados a la
depreciación de la bombilla clasificándolos en:
Costos por la depreciación debida al uso de la bombilla
Costos por la depreciación debida a la suciedad en la luminaria
Costos totales por depreciación (suma de los dos anteriores)
Los costos aquí calculados son los costos acumulados en cinco años de operación, en pesos
equivalentes de diciembre del 2007.
4.4 Dimensionamiento de la muestra para pruebas de laboratorio
Tomando como referencia los resultados de la base datos para los productos importados, se
evalúan las marcas, referencias de bombillas comercializados en Colombia para la
tecnología vapor de mercurio, sodio, haluros metálicos y LEDS.
La tabla 6 presenta un resumen de las tecnologías disponibles en el mercado para
iluminación interior y exterior. La columna marcas se refiere al numero de empresas y
marcas comercializadas, mientras la columna catalogo se refiere al numero de marcas con
dicha información disponible, tipo es el numero de referencias disponibles bien por acabado,
forma tamaño, color con el cual es clasificado y la columna potencia al numero de potencia
comercializadas respecto al numero total de productos referenciados técnicamente en
catálogos.
Del cuadro resumen se resalta la poca disponibilidad de catálogos comerciales con los
cuales el usuario puede obtener información detallada de los productos.
4.4.1 Selección de empresas
Con la base de datos se selecciono el grupo de empresas y marcas con mayor
representatividad del mercado de bombillas en Colombia, uno de los criterios para
dimensionar el tamaño de la muestra de prueba. La tabla 7 Presenta el grupo de 25 empresas
principales asociadas con la comercialización de bombillas para uso interior y exterior.
13
Tecnología
Marcas Catálogo
Tipos
Potencias
Incandescentes
16
4
3 acabado
7
Fluorescente compacta
integrada
18
4
color
Bulbo
13/35
Fluorescente tubular
7
7
4 Diámetros
22/35
Vapor de sodio
4
7
4
4
Bulbo
1
4
5
Haluros
7
4
1
5
LED’s
5
5
7 colores
5
Vapor de mercurio
Tabla .6 Resumen de las tecnologías de bombillas comercializadas en Colombia
4.4.2 Identificación de productos y mapa de productos por tecnología
Las tablas 7 y 8 presenta un ejemplo de la información correspondiente a al tecnología de
bombillas de vapor de mercurio y sodio por marca del fabricante o distribuidor o
importador, potencia de la bombilla, tipo de acabado. La x corresponde a la disponibilidad
de dichas referencias en el mercado colombiano.
El mapa de productos disponibles en el mercado colombiano por tecnología, potencia tipo
de acabado o clasificación comercial. La x marca los productos disponibles en el mercado y
el espacio vació corresponde la los productos referenciados en los catálogos internacionales
pero no se comercializan en Colombia.
14
Razón Social
INDUSTRIAS PHILIPS DE
COLOMBIA S A
SLI COLOMBIA S A
OSRAM DE COLOMBIA
ILUMINACIONES S.A.
GRUPO BAO S.A.
ELECTROINDUSTRIAL LTDA
ELECTRICOS H.R. LTDA
REDES ELECTRICAS S A
MEICO S A
HIGH LIGHTS S A
REPRESENTACIONES EL SOL
NACIENTE LTDA
T & C COLOMBIA LTDA
GENERAL ELECTRIC
INTERNATIONAL, INC.
SUCURSAL
ILUMINACIONES TECNICAS S
JEN S A
COAXESORIOS LTDA
ACCESORIOS DE COAXIAL LTDA
GABARRA COMERCIALIZADORA
A V E COLOMBIANA LTDA EN
REESTRUCTURACION
DISICO S A
COLOMBIANA ELECTRO
INDUSTRIAL
COMIMPEL E U
MECANELECTRO S A
LUMENLTDA
ELECTRICOS Y CONTACTORES
GERSON C LTDA
COSMOELECTRICOS LTDA
D E F LTDA
Total
Valor Cif
Total
$ 9.026.728
PARTICIPACION
PARTICIPACION
ACUMULADA
34,7%
34,7%
$
$
5.805.884
3.079.326
22,4%
11,9%
57,1%
69,0%
$
$
$
$
$
$
$
1.533.970
952.063
780.478
720.531
714.068
689.960
556.439
5,9%
3,7%
3,0%
2,8%
2,7%
2,7%
2,1%
74,9%
78,5%
81,5%
84,3%
87,1%
89,7%
91,8%
$
$
459.629
364.305
1,8%
1,4%
93,6%
95,0%
$
$
$
320.007
224.501
111.445
1,2%
0,9%
0,4%
96,3%
97,1%
97,5%
$
$
104.174
87.256
0,4%
0,3%
97,9%
98,3%
$
$
70.410
68.861
0,3%
0,3%
98,6%
98,8%
$
$
$
$
66.593
65.382
58.968
45.095
0,3%
0,3%
0,2%
0,2%
99,1%
99,3%
99,6%
99,7%
$
$
38.472
32.087
0,1%
0,1%
99,9%
100,0%
100,0%
100,0%
$ 25.976.633
Tabla .7 Relación de empresas comercializadoras de bombillas para uso interior y
exterior
15
ALUMBRADO PUBLICO EXTERIOR
sodio
70 W
150
W
250
W
400
W
1000
W
MARCA
G.E
X
X
X
PHILIPS
X
X
X
SYLVANIA
X
X
X
OSRAM
X
X
X
OPALUX
X
X
LEXMANA
X
X
VECAS
X
OTRAS 15%
x
x
Tabla 8 Relación de bombillas de sodio por marcas, potencias y tipos de
acabados disponibles en el mercado colombiano.
ALUMBRADO PÚBLICO EXTERIOR
MERCURIO
125 W
250 W
400 W
G.E
X
X
X
PHILIPS
X
X
X
SYLVANIA
X
X
X
OSRAM
X
X
X
1000 W
Marca
X
X
X DISPONIBLE EN EL MERCADO
Tabla 9 Relación de bombillas de vapor de mercurio por marcas, potencias
disponibles en el mercado colombiano.
16
4.4.3 Tamaño de las muestras para laboratorio
La definición del número bombillas para ser probadas en el laboratorio toma como
referencia los siguientes criterios:
•
•
•
•
•
•
Cantidad y costo de importación de bombillas durante el periodo 2006-2007.
Gama comercial de productos en Colombia.
Potencias representativas desde el punto de vista de consumo típico en Colombia.
Disponibilidad en el Mercado para adquirirlas.
Tamaño mínimo de muestras para tener validez estadística.
Costo de las pruebas y cantidad máxima de bombillas
Ante la ausencia de un marco de muestreo de elementos correspondiente al listado completo
de bombillas para uso exterior, marcas y potencias en Colombia se propone definir las
unidades de muestreo de bombillas de acuerdo con tres alternativas:
1- Realizar una partición del universo de bombillas por importador y fabricante es
decir aproximadamente 2400 registros cada registro por fabricante es una unidad de
muestreo
2- Realizar una partición a partir de las marcas como la suma total de los registros de
importación para esa marca
3- Realizar una partición de las muestras a partir de las marcas utilizando la
información complementaria de encuestas y sondeos del mercado sobre
disponibilidad y representatividad de tecnologías y potencias.
Parámetros de interés.
Los parámetros de interés son promedios de indicadores eléctricos de tensión, potencia,
flujo luminoso, evaluación de la vida nominal, torsión al casquillo y eficacia luminosa.
Selección de la muestra
La selección de la muestra se realizara acorde al procedimiento de muestreo establecido por
el Método Acumulativo Total de importaciones de bombillas en el país en el periodo de
estudio resumido en la siguiente forma:
1- Partición del universo de bombillas de acuerdo con los reportes de importadores del
INCOMEX, se incluye como variables auxiliares la cantidad de bombillas importadas,
siendo cada importador la unidad primaria de muestreo (UPM) siendo i = 1 ……2400
2- Realizar un partición del universo de bombillas de acuerdo a su marca. Utilizando el
marco muestral anterior se identifica la marca predominante de cada fabricante/importador y
se construye el marco muestral de marcas con el total de importaciones de cada marca,
definida como la suma de todos las importaciones definidas en la investigación.
3- Realizar una partición del universo de bombillas de acuerdo a su marca utilizando la
información de encuestas sobre participación de mercado. Dicha encuesta cubre el total de
22 marcas reconocidas por importación o fabricación local. Esta encuesta permite mayor
nivel de desagregación de la variable auxiliar marca con la potencia y tipo de acabado tal
como se presenta en el mapa de producto de la tabla 8 y 9
17
Por las ventajas de la desagregación se opta por la opción tres (3) con la variable auxiliar
porcentaje de participación de marca, potencia y tipo de acabado sobre la variable
cantidad de importación de las alternativas 1y 2. con las siguientes características:
Universo: bombillas de uso exterior
Subuniversos: vapor de mercurio, sodio, haluros metálicos.
Tamaño: desconocido con ni bombillas individuales.
Substratos: gama de potencias y tipo de acabado para cada subuniverso.
4.4.4 Resultados y cantidad de muestras
Los resultados de participación de mercado y del tamaño de la muestra se presentan en la
tabla 10 a y 10-b para las tecnologías de bombillas de iluminación exterior. El proceso de
ajuste del tamaño de muestras se realiza teniendo en cuenta los criterios planteados en el
procedimiento La tabla 11 presenta el consolidado del tamaño de muestra para bombillas de
alumbrado exterior relacionadas con vapor de mercurio, sodio y haluros metálicos.
Tecnología
Potencia en W
Porcentaje de participación
EMPRESA
G.E
PHILIPS
SYLVANIA
OSRAM
OPALUX
LEXMANA
VECAS
OTRAS 15%
20%
25%
15%
25%
Tecnología
Potencia en W
Porcentaje de participación
EMPRESA
G.E
25%
PHILIPS
40%
SYLVANIA
25%
OSRAM no disponible
ALUMBRADO PUBLICO EXTERIOR
sodio 70%
70
150
250
400
1000
40%
40%
18%
1%
1%
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ALUMBRADO PÚBLICO MERCURIO
HG 30%
125
250
400
1000
53%
45%
1%
1%
X
X
X
X
X DISPONIBLE EN EL MERCADO
Tabla 10-a Participación del mercado para las bombillas de alumbrado público
18
Vapor de sodio
70
Potencia
C
EMPRESA
G.E
philips pro (SON-T)
philips pia plus (SON-T)
sylvania
osram
OPALUX
LEXMANA
VECAS
150
p
c
250
p
c
4
4
4
4
3
3
3
3
4
4
4
4
3
3
3
3
4
4
3
3
4
4
3
3
400
p
c
4
3
4
4
4
3
3
3
4
3
p
1000
c
p
c=compradas
p=probadas
Marcas reconocidas
marcas secundarias
Tabla 10-b Tamaño de muestras para las bombillas de vapor sodio
19
TOTAL DE MUESTRAS ESTIMADAS POR MUESTREO
Ítem Tecnología
1
2
3
4
Incandescentes
Fluorescentes
compactas
HID Sodio.
Vapor de mercurio
Unidades
recibidas
210
Unidades a
probar
105
173
130
Factor de prueba 0,75.
48
36
36
9
Observaciones
Tabla 11 Resumen de muestras de bombillas para ser probadas en laboratorio
El factor de prueba se refiere a la relación de muestras probadas a muestras entregadas, las
bombillas no ensayadas se guardan como testigo.
4.4.5 MUESTRAS PROBADAS
A continuación se presenta el tamaño de las muestras probadas y testigo tanto de alumbrado
interior como exterior necesarias para la verificación estadística tal como se presenta en la
tabla 12
Unidades
contratadas
para prueba
Unidades
suministradas
para prueba
Unidades
Probadas/
testigo
Ítem
Tecnología
1
Incandescentes
42 muestras
162
253
127 /126
2
Bombillas
fluorescentes
compactas
50 muestras
144
200
168/32
108
60
45/15
60
48
36/12
60
36
25/9
3
4
5
Fluorescentes
tubulares
15 muestras
HID sodio
Vapor de
mercurio
Observaciones
Se han repetido
mediciones como
control a
bombillas a típicas
Se requirió el
acondicionamiento
del cuarto a
temperatura de 25
grados
centígrados.
Ajuste de balastos
para la prueba
Tabla 12 Resumen de muestras de bombillas para ser probadas en laboratorio
20
4.5 Ejecución de pruebas y resultados.
4.5.1 Presentación
El Laboratorio de Ensayos Eléctricos Industriales “Fabio Chaparro” – LABE, hace parte del
Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá.
Acreditado por la Superintendencia de Industria y Comercio SIC mediante la resolución
16398 del 21 de Julio de 2004, para la realización de 22 ensayos industriales a 14 materiales
o elementos.
4.5.2 Equipos - Modulo de Iluminación
Esfera integradora de Ulbritch LMT D 1000 con trazabilidad a PTB, incertidumbre < 3 %.
• Medición de flujo luminoso a bombillas:
• Incandescentes.
• Vapor de sodio.
• Vapor de Mercurio.
• Halogenuros Metálicos.
• Fluorescentes Tubulares.
• Fluorescentes compactas.
Goniofotómetro LMT GO-DS 1000 con trazabilidad a PTB, incertidumbre < 3 %.
• Permite la realización de los ensayos de:
• Caracterización fotométrica de luminarias.
• Medición de flujo luminoso a fuentes de luz.
Bombillas de referencia HID e incandescente Halógena con trazabilidad a Laboratoire
Central d’Electricite (Bélgica).
Analizadores de calidad de potencia trifásicos, incertidumbre < 0,1 %.
Balastos de referencia.
21
4.5.3 Resultados Tecnologías para alumbrado público exterior
Bombillas de Vapor de Sodio y Vapor de Mercurio
Actividades realizadas
• Recepción de muestras.
• Acondicionamiento.
• Aseguramiento metrológico de los sistemas de medición.
• Ejecución de pruebas.
• Aseguramiento metrológico de los resultados.
• Procesamiento de resultados.
• Auditoria externa - CIDET.
4.5.4 Alcance de los ensayos: bombillas de alta intensidad de descarga
Figura 5 Referentes normativos para bombillas de alta intensidad de descarga
22
4.5.5 Distribución de muestras por potencia: bombillas de vapor de sodio y vapor de
mercurio.
Distribución de muestras por potencia
18
16
14
Cantidad
12
10
8
6
4
2
0
70
125
150
250
Potencia nominal (W)
Sodio alta presión
Mercurio alta presión
•
Numero de referencias Probadas: 21
•
Cantidad de muestras suministradas: 84 unidades
•
Cantidad de muestras probadas: 63 unidades
•
Muestras testigo: 21 unidades
Figura 6 Distribución de muestras por potencia
4.5.6
Flujo luminoso:
Las bombillas de vapor de sodio y vapor de mercurio. Para el caso de las bombillas de vapor
de mercurio estas deben presentar un flujo luminoso superior al 90 % del valor nominal
especificado en el catalogo o empaque, durante las mediciones se encontraron 7 bombillas de
12 con el valor de flujo requerido.
• La norma de referencia para las bombillas de vapor de sodio no especifica un
valor mínimo para el flujo luminoso entregado por la bombilla.
•
Solo 35 de las 45 muestras ensayadas reportaban el valor de flujo luminoso en la
bombilla o en su catalogo.
23
Resultados de flujo luminoso para bombillas
de sodio alta presión.
Menor, 2, 6%
Estándar, 33, 98%
Figura 7 Flujo luminoso para bombillas de vapor de sodio y vapor de mercurio.
4.5.7 Medición de parámetros eléctricos.
Los resultados de la medición de parámetros eléctricos y flujo luminoso de las muestras
ensayadas se anexan en el informe de Laboratorio LABE04IE1716
Criterio de Conformidad.
Para las bombillas de vapor de sodio de alta presión el criterio de conformidad se establece
en el numeral 7.4 de la norma NTC 2243, la cual indica: “Las características eléctricas de
las bombillas deben cumplir con los requisitos indicados en la hoja de datos
correspondientes”.
Para las bombillas de vapor de mercurio de alta presión el criterio de conformidad se
establece en el numeral 7.3 de la norma NTC 2119, el cual indica:
a) “La tensión en los bornes de la bombilla usando las condiciones de pruebas indicadas en
el Anexo C, deben estar dentro de los límites especificados en la hoja de datos técnicos
correspondientes.
b) La potencia disipada por la bombilla, usando las condiciones de ensayo indicadas en el
Anexo C no debe exceder la potencia máxima especificada en la hoja de datos
correspondientes...”
Estos requisitos se muestran en negrilla en la parte derecha de las Tablas 4, 5 y 6.
Resultado.
Las bombillas con características eléctricas diferentes al criterio de conformidad son
resaltadas en la lista de resultados Tablas 4, 5 y 6 en negrilla sobre el parámetro específico.
24
4.5.8 Torsión del casquillo.
Los resultados del ensayo de torsión del casquillo se anexan en el informe LABE04IE1716
Criterio de Conformidad.
El casquillo no debe desprenderse del bulbo al aplicar un momento de torsión especificados
en la norma NTC 2119 numeral 5, para el casquillo E27 se aplica un momento de torsión de
3 Nm y para el casquillo E40 se aplica un momento de torsión de 5 Nm.
Resultado
La muestra M-IL6476 presentó desprendimiento del bulbo.
4.5.9 Observaciones generales:
Para las bombillas de vapor de sodio y vapor de mercurio:Respecto a los requisitos de
tensión, corriente y potencia para las bombillas de Vapor de sodio se encontró:
•
•
Tensión »» El 90 % de las muestras se encuentran dentro
del rango permitido.
•
Potencia »» Diferencia del valor objetivo hasta del +- 4,3 %
•
Corriente »» Diferencia del valor objetivo hasta del +- 3,4 %
El valor promedio de eficacia luminosa para bombillas de vapor de sodio calculado es de
93 lm/W mientras que para vapor de mercurio es de 46 lm/W
A continuación se presentan un modelo de reporte de datos para las pruebas de laboratorio en
bombillas de uso exterior con la valoración de los indicadores técnicos. Tablas 13 y 14
25
Error
de
Potenc
ia (%)
Calificación
Error de
Potencia
Error de
Flujo
luminoso (%)
Calificación Error
de Flujo luminoso
Eficacia
(lm/w)
Calificación
de eficacia
(MUAP)
Calificación de
flujo luminoso
100 horas (MUAP)
Calificació
n vida
promedio
(MUAP)
Pesos por
iluminación
($/iluminaci
ón)
LU150/100/HO/T/40
2.73
Excelente
-10.34
Excelente
101.82
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.09
LU250/T/40
-2.44
Excelente
-5.64
Excelente
106.39
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.21
LU70/90/27
3.53
Excelente
12.48
Deficiente
83.81
No Cumple
No Cumple
Cumple
3.22
LEXMANA SON - T 70W
1.71
Excelente
-13.95
Excelente
72.51
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.89
LEXMANA SON-T 150W
-1.67
Excelente
-5.55
Excelente
96.05
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.44
OPALUX SON - T 150W
-10.20
Aceptable
-16.86
Excelente
92.59
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.45
OPALUX SON - T 70W
-2.71
Excelente
-37.39
Excelente
55.16
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.89
NAV-T 250
5.80
Aceptable
2.43
Excelente
108.43
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.17
CERAMALUX C250 S50/C
MASTER SON-T PIA Plus
150W E E40
70W E E27
3.28
Excelente
16.59
Deficiente
109.72
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.50
4.65
Excelente
7.76
Aceptable
113.27
Cumple
Cumple
Cumple
2.23
5.43
Aceptable
-1.00
Excelente
88.53
No Cumple
Cumple
Cumple
2.63
SON-T Pro 150W E40
3.58
Excelente
2.63
Excelente
99.08
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.48
SON-T Pro 70W E27
2.64
Excelente
3.10
Excelente
86.09
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.91
SHP-T 150W
1.07
Excelente
-3.97
Excelente
91.85
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.53
SHP-T 250W
-4.63
Excelente
-10.11
Excelente
105.56
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.17
Referencia Comercia
Tabla 13 Modelo de reporte para calculo de indicadores de desempeño energético en bombillas de alumbrado exterior
Marca
GE
SYLVANIA
OSRAM
Referencia Comercial
LU150/100/HO/T/40
SHP-T 250W
NAV-T 250
Precio
19000.00
22000.00
21000.00
Potencia
Nominal (W)
Flujo
luminoso
Vida nominal
Pesos por iluminación
($/iluminación)
150
250
250
17500
28000
28000
32000
30000
26280
2.09
2.17
2.17
26
GE
PHILIPS
LEXMANA
OPALUX
PHILIPS
PHILIPS
SYLVANIA
PHILIPS
LEXMANA
SYLVANIA
OPALUX
PHILIPS
GE
LU250/T/40
150W E E40
LEXMANA SON-T 150W
OPALUX SON - T 150W
SON-T Pro 150W E40
CERAMALUX C250 S50/C
SHP-T 150W
MASTER SON-T PIA Plus 70W
E E27
LEXMANA SON - T 70W
SHP-T 70W
OPALUX SON - T 70W
SON-T Pro 70W E27
LU70/90/27
24000.00
250
27500
28500
2.21
27540.00
16000.00
18000.00
27540.00
25216.10
21000.00
150
150
150
150
250
150
16500
15000
15000
15000
24300
14500
32000
24000
24000
24000
32000
30000
2.23
2.44
2.45
2.48
2.50
2.53
16416.00
13000.00
16500.00
13500.00
16416.00
14000.01
70
70
70
70
70
70
6600
6000
6000
6000
6000
5400
28000
24000
30000
24000
24000
24000
2.63
2.89
2.89
2.89
2.91
3.22
Tabla 14 Modelo de reporte para calculo de indicadores de desempeño energético en bombillas de alumbrado exterior
27
4.6 RECOPILACIÓN Y DEFINICIÓN DE MODELOS E INDICADORES
ELÉCTRICOS, LUMÍNICOS Y ECONÓMICOS,
DEFINICIÓN DE REFERENTES.
4.6.1 Estudios acerca del tema en otros países.
4.6.1.1 Ahorro energético en alumbrado público: Aplicación de un balasto electrónico para
lámparas de sodio alta presión. Argentina 2005.
El desarrollo de este estudio se puede encontrar en el anexo del informe general A3.1
http://www.energysaver.com.ar/home/noticia.php?noticia_id=8
4.6.1.2 Diagnóstico de las condiciones de iluminación nocturna en los recintos urbanos
arbolados a partir de la modificación del sistema de alumbrado público. El caso de
Mendoza (Argentina) en la estación invernal.
El desarrollo de este estudio se puede encontrar en el anexo A3.2 del informe general
http://www.cricyt.edu.ar/lahv/atm/index.php?action=downloadfile&filename=con_alu.pdf&dire
ctory=Arbolado%20Urbano&PHPSESSID=d67bc30d12ef018ec3f0ff1905da782d
4.6.1.3 Normas legales acerca de uso racional de Energía en Iluminación en el mundo.
Los programas de eficiencia energética nacen a partir de la política internacional sobre el
cuidado y preservación del medio ambiente. A lo largo de las tres últimas décadas, las naciones
se han unido para crear programas para mejorar el uso de los recursos naturales y reducir la
contaminación ambiental; entre los convenios y programas generados encontramos el Convenio
de Viena para la protección de la capa de ozono (1985), el Convenio Marco de las Naciones
Unidas sobre cambio Climático (1992), el Programa 21 de la Conferencia de las Naciones
Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo (1992), el Plan de Acción de la Cumbre de las
Américas (1994) y el Protocolo de Kioto (1997). En este último, los países se comprometieron a
desarrollar planes que redujeran la emisión de gases de efecto invernadero a la atmosfera, con lo
cual, las naciones han incrementado los programas de eficiencia energética y uso racional de la
energía.
Los países de la Unión Europea han desarrollado diversas normas y leyes para la fabricación y
uso de equipos de alta eficiencia, ahorro de energía, uso de fuentes renovables, marcación de
productos de alta eficiencia (etiqueta Energy Star), entre otros. Últimamente, la Unión Europea
publico su Plan de Acción para la Eficiencia Energética (2007 – 2012) que busca reducir el
consumo de energía en un 20%, mejorando el rendimiento de los equipos, edificios y servicios,
optimizando la distribución y el transporte de la energía y creando una conciencia general acerca
del uso racional de la energía.
En Estados Unidos se implemento el programa EPACT – Energy Policy Act, con el que se
establecieron nuevas normas de eficiencia energética para gran cantidad de productos eléctricos
y se crearon incentivos para los productos energéticamente eficientes. Además, se implemento
28
el programa de etiquetado Energy Star, que distingue los productos comprometidos con el medio
ambiente de aquellos que tienen una poca eficiencia energética.
Entre 1998 y el 2001, la CEPAL (Comisión Económica para América Latina y el Caribe) y la
Unión Europea desarrollaron un programa para fomentar el uso eficiente de la energía eléctrica
en América latina y establecer una base jurídica para este fin1. A continuación se listan las
normas sobre uso eficiente de la energía desarrolladas en América Latina:
Brasil
Ley 10295 del 2001 sobre Política Nacional de Conservación y Uso Racional de Energía, la cual
establece que el gobierno tiene la autoridad para establecer normas de eficiencia energética para
electrodomésticos y desarrollar mecanismos para promover la eficiencia energética en las
construcciones.
Ley 9991 del 2000, la cual promueve la investigación en tópicos relacionados con el uso racional
de la energía.
Ley 10438 del 2002 con la que se instituye el PROINFA (Programa de incentivos a las fuentes
alternativas de energía eléctrica)
Decreto 4059 del 2001 el cual define los criterios para establecer los niveles mínimos de
eficiencia energética.
Decreto 4508 del 2002 que establece los niveles mínimos de eficiencia para motores eléctricos.
Decreto 3867 del 2001, el cual reglamenta la ley 9992 del 200.
Decreto 5184 del 2004 que crea la Empresa de Pesquisa Energética cuyo objeto es estudiar y
planificar actividades del sector energético, incluida la eficiencia energética.
Ley 10847 del 2004 que autoriza la creación de la Empresa de Planeamiento Energético EPE.
Costa Rica
Ley 7447 de 1994 que consolida la participación del estado como promotor y ejecutor de
programas de uso racional de la energía. También propone establecer los mecanismos para
alcanzar el uso eficiente de la energía.
Reglamento 25584 de 1996 establece las disposiciones, requisitos y procedimientos para llevar a
cabo lo dispuesto en la ley 7447 de 1994. Además, establece incentivos para las empresas que
ahorren energía.
Reglamento 29751 de 1998 para la regulación de refrigeradores y congeladores. Se definen los
valores mínimos de eficiencia energética que deben tener los equipos refrigeradores y
congeladores.
Reglamento 29820 del 2000 para la regulación de las lámparas fluorescentes. Se definen los
valores mínimos de eficiencia energética que deben tener las lámparas fluorescentes rectilíneas,
compactas y circulares.
México
Decreto DOF 20-09-1999 donde se crea la Comisión Nacional para el ahorro de energía.
Norma NOM – 013 – ENER – 2004 la cual establece los niveles de eficiencia energética para
sistemas de alumbrado en vialidades y áreas exteriores públicas
1 FOSSA, Alberto y GARCIA, Glycon. Energía eléctrica sustentable Roasmap America Latina.
International Copper Association, Agosto 2006. P. 36.
29
Norma NOM – 017 – ENER – 1997 que establece los niveles de eficiencia energética para las
lámparas fluorescentes compactas y los métodos de prueba.
Norma NOM – 007 – ENER – 2004 la cual establece los niveles de eficiencia energética en
sistemas de alumbrado en edificios no residenciales.
Perú
Ley 27345 del 2000 la cual promueve el uso eficiente de la energía. Señala las facultades de las
autoridades competentes para cumplir con el uso racional de la energía, además, protege al
consumidor, promueve la competitividad y reduce los impactos ambientales.
Decreto DS – 053 – 2007 – EM del 2007 que establece el Reglamento de la ley de promoción
del Uso Eficiente de la Energía.
Colombia
Ley 697 del 2001 mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energía y se
promueve la utilización de energías alternativas.
Resolución CREG 097 del 200 la cual establece las pautas para el diseño, normalización y uso
eficiente de equipos y aparatos eléctricos.
Decreto 3683 del 2003 que reglamenta la ley 697 de 2001 y crea la Comisión Intersectorial para
el uso racional y eficiente de la energía y fuentes no convencionales de energía
Decreto 2501 del 2007 por la cual se dictan disposiciones para promover practicas con fines de
uso racional y eficiente de la energía eléctrica. Dispone varias medidas para propiciar el uso
racional y eficiente de energía eléctrica, las cuales se aplicaran en productos y procesos como:
transformadores de potencia, generadores eléctricos, iluminación de en entidades públicas,
sistemas de alumbrado público, semaforización, entre otros.
Decreto 2331 del 2007 por el cual se establece sustituir todas las bombillas incandescentes por
lámparas fluorescentes compactas de alta eficiencia en edificios de entidades públicas.
Normas técnicas Colombianas:
• NTC 5100: Sobre la etiqueta genérica informativa de desempeño energético.
• NTC 5101: Sobre eficiencia energética de bombillas fluorescentes compactas. Se definen
los rangos de desempeño energético y el etiquetado
• NTC 5102: Sobre eficiencia energética de bombillas fluorescentes de dos casquillos. Se
definen los rangos de desempeño energético y el etiquetado
• NTC 5103: Sobre eficiencia energética de bombillas de filamento de tungsteno. Se definen
los rangos de desempeño energético y el etiquetado
• NTC 5104: Sobre eficiencia energética de equipos de aire acondicionado. Se definen los
rangos de desempeño energético y el etiquetado
• NTC 5105: Sobre eficiencia energética de motores eléctricos. Se definen los rangos de
desempeño energético y el etiquetado
30
• NTC 5106: Sobre eficiencia energética de calentadores de agua. Se definen los rangos de
• NTC 5107: Sobre eficiencia energética de balastos electromagnéticos. Se definen los rangos
de desempeño energético y el etiquetado
• NTC 5108: Sobre eficiencia energética de balastos electrónicos. Se definen los rangos de
4.6.2 Definición de indicadores adecuados al caso Colombiano.
4.6.2.1 Pesos por Iluminación ($/Iluminación)
Día a día todas las personas que desean adquirir un producto deben escoger entre una gran
cantidad de marcas la que más les convenga, ya sea por precio o calidad. Existen diversos
indicadores que los usuarios encuentran en las cajas de los productos o en las repisas de los
almacenes que les ayudan a tomar la decisión de adquirir un determinado producto, por ejemplo,
para todos los productos orgánicos de un supermercado, el cliente encuentra el valor del
producto con relación con el peso, es decir que encuentra el costo por unidad de masa ($/gr),
indicador que le permite compara entre diversas marcas y/o productos para escoger el más
económico.
Para el caso de las bombillas para alumbrado exterior de diferentes tecnologías que el usuario
encontrara en el mercado, la situación no debe ser diferente, por lo que es necesario plantear un
indicador que le permita al usuario comparar costos entre las bombillas. El costo total de la
bombilla, que corresponde al costo inicial de la bombilla más el costo de la energía que consume
dicha bombilla a lo largo de su vida útil, debe ser asociado con alguna de las características del
producto, como la potencia, la eficacia o la vida útil. El indicador aquí propuesto fue bautizado
como pesos por iluminación, y busca relacionar el costo total de la bombilla con el flujo
luminoso que emite dicha bombilla.
Este indicador no solo busca una simple comparación de los precios, sino que el usuario pueda
comparar el costo total de una bombilla con respecto a sus características eléctricas, de forma
que la bombilla más económica sea aquella que tenga las mejores características técnicas en
relación con su costo. La ecuación que representa este indicador se muestra a continuación:
$
Iluminació
n
=
Q
Φ *t
Q = C * 1000 + P * t * ($/kWh)
31
Donde Q = Costo total de la bombilla
C = Precio de compra de la bombilla dada en pesos colombianos
P = Potencia nominal de la bombilla dada en vatios
Φ = Flujo luminoso dado en lúmenes
t = Vida útil de la bombilla en horas
$/kWh = Precio de la energía en $/kWh
Según la ecuación anterior, a medida que una bombilla ofrezca una mejor eficacia y una vida útil
más prolongada, su precio por iluminación será más bajo. Las bombillas más económicas serán
aquellas que presenten las mejores características técnicas. Es necesario aclarar que este
indicador fue multiplicado por 1000, ya que sin este factor y dados los valores actuales para las
bombillas, el indicador tendría un valor muy pequeño de difícil comparación para el usuario.
Este indicador deberá ser calculado por el almacén donde se ofrezca el producto, y deberán
usarse los valores nominales dados por el fabricante en la caja, el costo de la bombilla y el costo
del kWh. En la tabla 15 se muestra la comparación de este indicador para diversas marcas de
bombillas de alta presión de sodio que se adquieren en el mercado: por otra parte la figura 8
presenta un ejemplo de aplicación para las tecnologías tanto de alumbrado interior como
exterior.
Según la tabla 15, la mejor bombilla de alta presión de sodio es la General Electric de 150 W,
17500 Lm y 32000 horas. Esta bombilla presenta un excelente flujo luminoso y una vida
prolongada. En general, los precios por iluminación de estas bombillas son bajos en
comparación con las bombillas que se usan para iluminación interior.
Para que este indicador sea justo con todas las marcas, se debe asegurar que lo datos expresados
por el fabricante en la caja de la bombilla correspondan a los valores reales de dicha bombilla, es
decir que las bombillas deben estar certificadas.
32
Figura 8 Indicador de desempeño energético para diferentes tecncologías.
Marca
Precio
[$]
19000,0
0
22000,0
0
21000,0
OSRAM NAV-T 250
0
24000,0
GE
LU250/T/40
0
MASTER SON-T PIA
27540,0
PHILIPS Plus 150W E E40
0
LEXMAN
16000,0
A
LEXMANA SON-T 150W
0
18000,0
OPALUX OPALUX SON - T 150W
0
27540,0
PHILIPS SON-T Pro 150W E40
0
CERAMALUX C250
25216,1
PHILIPS S50/C
0
SYLVANI
21000,0
A
SHP-T 150W
0
GE
LU150/100/HO/T/40
SYLVANI
A
SHP-T 250W
Potenci
Pesos por
Vida
Flujo
a
nomin iluminación
luminos
Nomin
($/iluminació
al
o [Lm]
al (W)
n)
[horas]
150
17500
32000
2,09
250
28000
30000
2,17
250
28000
26280
2,17
250
27500
28500
2,21
150
16500
32000
2,23
150
15000
24000
2,44
150
15000
24000
2,45
150
15000
24000
2,48
250
24300
32000
2,50
150
14500
30000
2,53
33
MASTER SON-T PIA
16416,0
PHILIPS Plus 70W E E27
0
LEXMAN
13000,0
A
LEXMANA SON - T 70W
0
SYLVANI
16500,0
A
SHP-T 70W
0
13500,0
OPALUX OPALUX SON - T 70W
0
16416,0
PHILIPS SON-T Pro 70W E27
0
14000,0
GE
LU70/90/27
1
70
6600
28000
2,63
70
6000
24000
2,89
70
6000
30000
2,89
70
6000
24000
2,89
70
6000
24000
2,91
70
5400
24000
3,22
Nota: FC= El valor del kilo vatio hora tomado para este ejemplo es de 240 $/kWh.
Tabla 15 Indicador “Pesos por iluminación” para diferentes marcas
4.6.2.2 Error de Potencia
Este indicador nos permite comprar el valor de la potencia nominal dada por el fabricante contra
el valor de la potencia real medida en el laboratorio. Este indicador se calcula como:
 PR

PE = 
− 1 *100
 PN

Donde PE = Error de Potencia medida en porcentaje
PN = Potencia nominal dada por el fabricante en vatios
PR = Potencia real medida en el laboratorio en vatios.
Si al evaluar este indicador para una bombilla cualquiera, el resultado es cero se deduce que la
bombilla cumple exactamente con sus valores nominales. Entre mayor sea el valor absoluto del
error de potencia, mayor es la diferencia entre los valores nominales y los valores reales, es decir
que el fabricante no está informando correctamente al cliente sobre las características reales de la
bombilla.
Dado el valor de este indicador, las bombillas de alta descarga (Sodio y Mercurio) pueden
clasificarse en los siguientes rangos:
Calificación
Excelente
Valor PE
Aceptable
5 < PE ≤ 10.5
Deficiente
PE > 10.5
PE ≤ 5
Tabla 16: Indicador cualitativo para el error de potencia
34
4.6.2.3 Error de Flujo Luminoso
Al igual que en el indicador de error de potencia, el flujo luminoso real y nominal puede ser
comprado a través de un indicador. El indicador de error de flujo luminoso comprara el flujo
luminoso nominal contra el flujo luminoso real de una bombilla a través de la siguiente fórmula:
 ΦR

Φ e = 
− 1  * 100
ΦN

Donde Φ E = Error de flujo luminoso dado en porcentaje
Φ N = Flujo luminoso nominal dado por el fabricante en lúmenes
Φ R = Flujo luminoso real medido en el laboratorio en lúmenes.
Entre mayor sea el valor absoluto de este indicador, más alejado esta el dato de flujo luminoso
dado por el fabricante contra el valor real del flujo luminoso emitido por cierta bombilla. El caso
ideal se da cuando el error de flujo luminoso es igual a cero, ya que en ese caso los datos dados
por el fabricante sobre el flujo luminoso coinciden exactamente con el valor real de flujo
luminoso emitido por la bombilla.
Dado el valor de este indicador, las bombillas de alta intensidad de descarga (Sodio y Mercurio)
pueden clasificarse en los siguientes rangos para el error de flujo luminoso:
Calificación
Excelente
Valor Φ E
Aceptable
5 < Φ E ≤ 10
Deficiente
Φ E > 10
ΦE ≤ 5
Tabla 17 Indicador cualitativo para el error de flujo luminoso
4.6.2.4 Distorsión Armónica Total - THD Y Factor De Potencia
Según la norma ANSI C82.77-2002, las bombillas de alta intensidad de descarga (HID), deben
cumplir con los siguientes valores mínimos de factor de potencia y distorsión de corriente
(THD):
Mínimo
Máxima distorsión
Factor de
total de corriente
Potencia
(THD)
P≤35 W
0.5
200%
35W<P≤60W
0.8
80%
60W<P≤100W
0.9
50%
P>100W
0.9
20%
Tabla 18 Límites permitidos para FP y THD de corriente
Potencia
Nominal
35
4.6.2.5 Eficacia
La eficacia determina la cantidad de lúmenes obtenidos en relación con la cantidad de potencia
consumida por una bombilla. Entre mayor es la eficacia mejor es la calidad de la bombilla, ya
que esta entrega una gran cantidad de lúmenes y consume muy poca potencia. La eficacia se
calcula mediante:
η
=
Φ
P
Donde η = Eficacia
Φ = Flujo luminoso de la bombilla
P = Potencia de la bombilla
4.6.2.6
Manual Único de Alumbrado Público (MUAP)
Según el Manual Único de Alumbrado Público, las bombillas de alta intensidad de descarga
deben cumplir con ciertos valores mínimos de eficacia, flujo luminoso después de 100 horas de
uso y vida promedio. Según estos valores, se puede determinar si cierta muestra cumple o no
cumple con las especificaciones del MUAP.
Las características técnicas mínimas establecidas por el MUAP para las bombillas de vapor de
sodio de alta presión son:
Eficacia
Flujo
Vida promedio
minima
Luminoso 100
(horas)
(Lm/W)
horas (Lm)
70
92.86
≥6500
24000
150
110
≥16500
24000
250
128
≥32000
24000
400
137
≥55000
24000
1000
130
130000
24000
Tabla 19 Límites para eficacia lumínica, flujo luminoso y vida promedio según el MUAP
para vapor de sodio alta presión.
Potencia (W)
Las características técnicas mínimas establecidas por el MUAP para las bombillas de vapor de
mercurio de alta presión son:
Flujo
Vida promedio
Potencia (W)
Luminoso 100
(horas)
horas (Lm)
125
≥6300
24000
250
≥12700
24000
400
≥22000
24000
Tabla 20 Límites para eficacia lumínica, flujo luminoso y vida promedio según el MUAP
para vapor de mercurio alta presión.
36
4.6.3 INDICADORES PARA LOS BOMBILLAS PROBADAS EN LABORATORIO.
Indicadores
Marca
Tipo
Error de Potencia
(%)
Calificació
n Error de
Potencia
Error de Calificació
Flujo
n Error de
luminos
Flujo
o (%)
luminoso
Eficaci
a
(lm/w)
Pesos por
Calificació
iluminaci
n vida
ón
promedio
($/ilumin
(MUAP)
ación)
GE
LU150/100/HO/T/40
Sodio
2.73
Excelente
-10.34
Excelente
101.82
Cumple
2.09
GE
LU250/T/40
Sodio
-2.44
Excelente
-5.64
Excelente
106.39
Cumple
2.21
LU70/90/27
3.53
1.71
Excelente 12.48
Excelente -13.95
Deficiente
83.81
Cumple
Excelente
72.51
Cumple
3.22
2.89
LEXMANA
LEXMANA SON - T 70W
Sodio
Sodio
LEXMANA
LEXMANA SON-T 150W
Sodio
-1.67
Excelente
OPALUX
OPALUX SON - T 150W
OPALUX SON - T 70W
-10.20
-2.71
Aceptable
OPALUX
Sodio
Sodio
OSRAM
Sodio
PHILIPS
NAV-T 250
CERAMALUX C250
S50/C
150W E E40
70W E E27
PHILIPS
SON-T Pro 150W E40
PHILIPS
SON-T Pro 70W E27
GE
PHILIPS
PHILIPS
Excelente
96.05
Cumple
2.44
Excelente
92.59
Cumple
Excelente
55.16
Cumple
2.45
2.89
5.80
-16.86
Excelente -37.39
2.43
Aceptable
Excelente
108.43
Cumple
2.17
Sodio
3.28
Excelente
16.59
Deficiente
109.72
Cumple
2.50
Sodio
4.65
Excelente
7.76
Aceptable
113.27
Cumple
2.23
Sodio
Sodio
5.43
3.58
Aceptable
-1.00
2.63
Excelente
88.53
Cumple
Excelente
99.08
Cumple
2.63
2.48
2.64
1.07
Excelente
Excelente
86.09
Cumple
Excelente
-5.55
SYLVANIA
SHP-T 150W
Sodio
Sodio
Excelente
3.10
-3.97
Excelente
91.85
Cumple
2.91
2.53
SYLVANIA
SHP-T 250W
Sodio
-4.63
Excelente
-10.11
Excelente
105.56
Cumple
2.17
SYLVANIA
SHP-T 70W
Sodio
4.14
Excelente
Excelente
81.52
Cumple
Sodio
Mercuri
o
Mercuri
o
Mercuri
o
Mercuri
o
4.04
Excelente
-0.95
Faltan
datos
Faltan
datos
97.56
Cumple
2.89
Faltan
datos
-1.68
Excelente
-7.57
Excelente
48.89
No
Cumple
0.00
Excelente
-12.75
Excelente
43.28
Cumple
-1.96
Excelente
-12.48
Faltan
Excelente datos
Excelente
45.35
Cumple
Faltan
datos
44.69
No
Cumple
VECA
STAR SON – T 250 W
E40
GE
KOLORLUX-H250/40
PHILIPS
HPL-N 125 W
PHILIPS
HPL-N 250W E40
SYLVANIA
MERCURY VAPOR 125
W E 27
1.66
4.66
Faltan
datos
Faltan
datos
Faltan
datos
Tabla 21 Indicadores aplicados a los bombillas de vapor de sodio y mercurio alta presión.
37
4.7 PRODUCTOS FINALES
4.7.1Talleres de socialización
Se realizaron diferentes eventos académicos en donde se mostraron los resultados obtenidos
durante el estudio de “caracterización técnica de bombillas para uso interior comercializadas en
Colombia”, de la siguiente manera:
1
2
3
4
5
6
CIUDAD
Bogotá
Bogotá
Medellín
Cali
Bogotá
Bucaramanga
7
8
9
10
Barranquilla
Tunja
Bogotá
Bogotá
11
Bogotá
LUGAR
Phillips
UPME
Facultad de Minas
Universidad del Valle
Instituto de Genética
Universidad Industrial
de Santander
Universidad del Norte
Gobernación de Boyacá
Jornada de iluminación
ANDESCO
ASOCODIS
Universidad Distrital
subtotal
FECHA
ASISTENTES
30-01-2008
25
31-01-2008
30
25-02-2008
83
26-02-2008
49
27-02-2008
106
28-02-2008
52
29-02-2008
07-03-2008
13-03-2008
01-04-2008
85
35
250
30
07-05-2008
-
745
•
Medellín pasado lunes 25 de febrero, en el Auditorio Alejandro López, Bloque M3
segundo Piso de La Facultad de Minas.
•
Cali el pasado martes 26 de febrero, en el Auditorio del Programa de Posgrado en
Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Edificio 355, piso 2, Ciudad Universitaria Meléndez.
•
Bogota el pasado miércoles 27 de febrero, en el Auditorio Instituto de Genética de La
Universidad Nacional-Sede Bogotá, (entrada Calle 53), y cinco presentaciones más en
diferentes lugares de la ciudad.
•
Bucaramanga el pasado jueves 28 de febrero, Auditorio Guillermo Camacho Caro de La
Universidad Industrial de Santander.
•
Barranquilla el pasado viernes 29 de febrero, en el Salón 1 del coliseo Universidad del
Norte, Barranquilla.
•
Tunja Gobernación de Boyacá
38
4.7.2 Base de datos y Programa para la evaluación de alumbrado público”
La información de bombillas para uso interior y exterior se consolida en la base de datos cuya
estructura permite agrupar las variables de cuatro fuentes principales: catálogos comerciales,
etiqueta de productos, resultados de las pruebas de laboratorio y los referentes normativos.
Se diseñó e implementó una base de datos relacional para almacenar en ella la información
básica del estudio de mercado y de las pruebas de laboratorio. La implantación se realizó en
mysql 5.0. En el C.D. adjunto se incluye el volcado de la base de datos como archivo de texto en
lenguaje SQL.
Se elaboró también un conjunto de páginas web en formato HTML con el contenido organizado
de la base de datos. La figura 3 muestra una captura de pantalla de una de esas páginas.
También se elaboró un reporte en formato PDF con el contenido organizado de la base de datos.
Este reporte está disponible desde las páginas web arriba mencionadas.Tanto las páginas web
como el reporte en pdf se incluyen en el CD anexo.
39
40
41
4.7.3 Cartilla didáctica para alumbrado público
El planteamiento de la guía se desarrolló considerando los siguientes ejes temáticos:
1. Técnico
2. Ambiental
3. Regulatorio
4. Económico
5. Operativo
El resultado final del trabajo realizado se encuentra en un documento titulado: “Alumbrado
público exterior- Guía para el buen uso de la energía” con la siguiente estructura de contenido:
Parte 1: Uso racional de energía en alumbrado público.
Esta parte tuvo como objetivo realizar un esbozo y al mismo tiempo una motivación con cifras
económicas y estadísticas de las implicaciones de practicar URE en los sistemas de alumbrado
público. Como base se tomaron dos elementos: estadísticas de consumo de energía de
Alumbrado Público en Colombia y tarifas por kWh consumido. El resumen de estos aspectos se
puede apreciar en la siguiente figura:
Parte 2: Alumbrado Público y conceptos básicos de iluminación.
Esta parte, con contenidos netamente técnicos, tiene como objetivo ilustrar los conceptos básicos
asociados a los sistemas del alumbrado público con el fin de facilitar la gestión, ya que dichos
conceptos están implícitos en los conceptos de mantenimiento, operación y diseño de proyectos
nuevos.
42
Parte 3: Marco legal servicio de alumbrado público
El objetivo fundamental, es colocar en contexto al lector de la guía respecto a las leyes, normas,
decretos y regulaciones existentes para la gestión del alumbrado público en los municipios,
presentando las responsabilidades de actores como las alcaldías, la CREG, el Ministerio de
Minas y Energía, la Superintendencia de Servicios Públicos.
Parte 4: Recomendaciones prácticas URE
Esta parte centra su desarrollo temático en consejos de URE aplicados, utilizando conceptos
básicos de diseño presentados de forma tal que se conviertan en tips sencillos que suministren
criterios básicos a considerar al realizar sustituciones de tecnología, y expansiones.
Parte 5: URE y mantenimiento
Es una de las partes fundamentales de la guía, ya que ilustra como a través del mantenimiento, y
específicamente de las actividades de limpieza de conjunto óptico y bombilla contempladas
desde el diseño mismo de un proyecto se mantienen mejores niveles de iluminación, lo que
redunda en Uso Eficiente de Energía. La ilustración de este concepto se presenta en la siguiente
figura:
Parte 6: Análisis de casos.
Esta parte tiene como objetivo presentar a través de ejercicios desarrollados con la aplicación de
software URE-AP, como se interrelacionan:
1.
2.
3.
4.
Los parámetros geométricos de la zona a iluminar.
Las características fotométricas de la luminaria.
La tecnología a utilizar.
Las consideraciones de mantenimiento.
43
En los resultados finales de niveles de iluminación a obtener.
Parte 7: Consideraciones económicas.
Esta parte ilustra a través de una comparación económica utilizando la metodología de valor
presente neto, el comportamiento de los costos por energía consumida y actividades de cambio
de bombillas para tecnologías de Sodio 150W y Mercurio 250W.
Parte 8: Consideraciones ambientales
Su contenido presenta algunos aspectos básicos a considerar desde el punto de vista ambiental a
considerar en la gestión del alumbrado público.
Parte 9: Referencias bibliográficas
Mención de documentos relevantes a consultar.
4.7.2 GUÍA DIDÁCTICA PARA EL BUEN USO DE LA ENERGÍA CD
Los productos desarrollados por los diferentes grupos de
trabajo que participaron en las diversas áreas de investigación
del proyecto, son recopilados en el CD Guía didáctica para
el buen uso de la energía, en el se encuentran en formato
electrónico las diferentes guías preparadas para enseñar de
forma practica algunos aspectos relacionados con el uso
racional de la energía en el tema de iluminación, los
reglamentos vigentes relacionados con el área de iluminación
interior y pública, las presentaciones de los estudios
realizados en la Universidad Nacional, las bases de datos de
las diferentes tecnologías de bombillas que se pueden
encontrar en el mercado colombiano, los programas
desarrollados como guías didácticas para alumbrado interior
y exterior, así como los nombres de todos los involucrados en
el desarrollo del proyecto.
A continuación se da una descripción detallada de los contenidos del CD Guía didáctica para el
buen uso de la energía.
44
Menú principal del CD.
En primer lugar se tiene la presentación del CD donde se encuentran los productos desarrollados
en el proyecto y que ya han sido mencionados.
A partir de este menú se puede navegar por los
diferentes contenidos del CD con solo
presionar cada uno de los enlaces.
Se puede por ejemplo empezar a navegar por
el CD dando clic sobre el enlace “Cartillas
guías didácticas”.
Ahora se puede ver la lista de las tres cartillas
desarrolladas en el proyecto.
• Alumbrado interior de edificaciones
residenciales.
• Alumbrado interior de edificaciones para
entidades públicas.
• Alumbrado público exterior.
Se puede dar clic sobre cualquiera de los tres enlaces y ver la respectiva cartilla didáctica. Para
nuestro ejemplo será la primera cartilla.
45
Menú “Cartillas guías didácticas”.
Ahora se abre el programa la cartilla en
formato PDF que se puede abrir con el
programa Acrobat Reader, también incluido
en el CD por medio de los botones que se
aprecian en la imagen se puede recorrer todo
el contenido de las cartillas.
Estas cartillas son las mismas versiones que
se imprimieron y también hacen parte de los
productos desarrollados por la Universidad
Nacional como parte del proyecto.
Cartilla didáctica.
Volviendo al menú principal dando clic en el enlace permite hacerlo y moverse al menú
“Normatividad” en el se puede encontrar el Reglamento técnico de instalaciones eléctricas,
RETIE actualizado y el Manual único de alumbrado público, MUAP.
Los dos enlaces dan la oportunidad de conocer tanto el RETIE como el MUAP. Como ejemplo
podemos seleccionar el RETIE dando clic sobre el enlace, esto nos abre de nuevo en formato
PDF el reglamento seleccionado.
46
Menú “Normatividad”
De vuelta al menú principal seleccionar el enlace a las presentaciones, dando clic sobre
“Presentaciones” dentro de este se encuentran los enlaces que nos permiten ver las
presentaciones de los proyectos tanto de alumbrado interior como exterior y la presentación de la
las tres guías didácticas.
RETIE.
Los tres primeros enlaces nos llevan a las cartillas en forma de presentaciones de diapositivas y
los tres últimos son presentaciones de los estudios realizados por la Universidad Nacional y la
presentación del profesor Patrick Rombauts, URE en alumbrado público en alumbrado público.
U P ME
“Caracterización de las bombillas
para uso interior y exterior
comercializadas en Colombia”
REPÚBLICA DE COLOMBIA
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
UNIDAD DE PLANEACIÓ
LANEACIÓN MINERO
ENERGÉ
NERGÉTICA
Otro aspecto importante del estudio es análisis del mercado de
bombillas comercializadas en Colombia, por medio del enlace “Bases de datos” del menú
principal podemos acceder a estas bases que muestran las bombillas de diferentes tecnologías
clasificadas por marcas y referencias que son posibles encontrar en el comercio.
Menú “Bases de datos”.
Como ejemplo seleccionar la base de datos de la
tecnología Fluorescente tubular dentro del menú,
dando clic sobre este enlace podemos ver la base
de datos. En esta base podemos ver las marcas y
referencias de las bombillas que son posibles
encontrar en el mercado colombiano, podemos
consultar información como la marca, referencia,
potencia, flujo tensión, eficiencia, dimensiones,
temperatura de color, vida útil y precio en el
mercado de la bombilla.
47
Base de datos Fluorescente Tubular.
Otro aspecto importante del estudio es análisis del mercado de bombillas comercializadas en
Colombia, por medio del enlace “Bases de datos” del menú principal podemos acceder a estas
bases que muestran las bombillas de diferentes tecnologías clasificadas por marcas y referencias
que son posibles encontrar en el comercio.
Programas de apoyo
Como aspecto final del menú principal del CD podemos destacar los programas diseñados como
guía didáctica e ilustrativa de los sistemas de iluminación.
• LUMENES
• LUMENES AP
48
Como ejemplo hemos dado un clic sobre el programa Lumenes. Luego de la presentación del
Clip del día, damos clic en aceptar y tenemos la pantalla principal del programa donde vamos a
trabajar sobre el diseño de iluminación de interiores, tanto de edificaciones residenciales como
publicas.
El CD esta compuesto por seis carpetas en las que se encuentra la información a la que se puede
acceder por medio del menú principal, también por el ejecutable del CD y el archivo LEAME
que da las instrucciones para poder acceder a la información del CD si este no se ejecuta
automáticamente en el computador donde se corra..
Contenido del CD.
Las carpetas 1_JI, 2_JI y 1_RE, contienen los archivos de las presentaciones de los proyectos y
la presentación del profesor Patrick Rombauts. En ellas se puede cambiar las presentaciones con
el fin de actualizar la informacion o aspectos que se deseen agregar en el futuro a las
presentaciones del estudio.
49
Al acceder a la carpeta PDF se pueden encontar24
archivos correspondientes a los documentos en
formato PDF de las cartillas, asi como el formato de
presentacion de las cartillas, los capitulos del MUAP
y el RETIE archivos a los que se tiene acceso por
medio del menú principal del CD, tambien si es
necesario se pueden cambiar para su actualizacion.
Archivos carpeta “pdf”.
De vuelta en el Cd encontramos la carpeta Sofware que contiene cuatro subcarpetas donde se
encuentran los datos de de los programas Lumenes y Lumenes AP, desarrollados por la
Universidad Nacional, el archivo de instalacion de Acrobat Reader para poder leer los archivos
en formato PDF y e n la carpeta Bases de datos estan las bases de las bombillas comercializadas
en Colombia.
Si ingresamos a cada una de las carpetas de los programas, en este caso a la carpeta de Lumenes,
vamos a encontrar los siguientes archivos (estos mismos archivos se encuentran en la carpeta de
Lumenes AP).
• sofware
• pdf
• volcado
• html
En la carpeta Sofware tenemos todos los archivos del programa, en este caso Lumenes, estos
contienen los archivos como el manual del usuario del programa, los ejemplos que este utilisa en
su ejecucion, los datos usados por Lumenes y el ejecutable del programa.
En la carpeta pdf tenemos el reporte de los datos obtenidos como resultado de los ensayos de
laboratorio realizados en la universidad.
En la carpeta volcado se encuentra el archivo del volcado de datos de la base de datos que se usa
para el programa.
Por último mtenemos la carpeta html en ella se encuentran los archivos de los resultados de
laboratorio y su presentacion en formato html. Al abrir la carpeta podemos en contrar el archivo
UnidadCD:\Software\lumenes\html\frame_superior .Si lo abrimos tenemos la presentacion de los
resultados de en formato html.
50
Presentación de los resultados del estudio.
Al dar clic sobre alguno de los botones
tendremos la base de datos de las
referencias disponibles en el mercado pero
en azul tendremos enlaces a las bombillas
que se les realizaron las pruebas de
laboratorio.
En el ejemplo se dio clic a el link
Fluorescentes y se desplegó el listado de
bombillas fluorescentes tubulares que se
tienen en el mercado pero tenemos una
referencia a la que se le hicieron las
pruebas de laboratorio. La información en
la tabla nos da los valores de catalogo de
la bombilla.
Bombillas en el Mercado.
Si damos clic sobre la bombilla estudiada se despliega una nueva ventana donde aparecen los
resultados de las pruebas de laboratorio realizadas a la bombilla comparadas con los valores
nominales que aparecen en la bombilla, en el empaque o en el catalogo.
51
CAPITULO V
RESULTADOS PRINCIPALES Y CONCLUSIONES
EVALUACIÓN DEL MERCADO DE ILUMINACIÓN:
Se logró estimar el mercado importación de bombillas para uso exterior durante el periodo junio
2006 a junio de 2007, el cual es del orden de 671 mil bombillas entre vapor de sodio, vapor de
mercurio y haluros metálicos, es decir el 6% de 11,5 millones de bombillas importadas en
Colombia.
Se identificaron 4 diferentes potencias para bombillas de vapor de mercurio y 5 potencias para
bombillas de vapor de sodio. Del porcentaje total comercializado se encontró que un 90% es de
sodio y el restante 10% es vapor de mercurio y haluros metálicos. En general se detectó que la
comercialización de este tipo de bombillas se hace directamente entre las empresas encargadas
del mantenimiento y diseño de los sistemas de alumbrado público en los diferentes municipios y
los fabricantes. Por esta razón la mayoría de bombillas usadas en el alumbrado de las grandes
ciudades no se encuentran en el mercado Colombiano.
Se elaboró una base de datos con la información técnica y económica relevante a las bombillas
para uso exterior incluyendo las especificaciones definidas por el fabricante, las reportadas en las
etiquetas y los resultados de los ensayos de laboratorio. El formato de los archivos es compatible
con las hojas de cálculo comerciales y de uso libre.
La base de datos se complementa con un programa de computador para analizar el efecto
económico de programar mantenimientos (limpieza) periódicos al sistema de alumbrado público.
De igual forma, se diseñó otro programa de cálculo para determinar el efecto en las condiciones
de iluminación pública de los parámetros como el ancho de la vía, la altura de montaje y la
distancia entre luminarias.
EVALUACIÓN DE LOS PRODUCTOS COMERCIALIZADOS EN COLOMBIA:
Del estudio de características del parque de bombillas que se comercializan en Colombia se
encontró el 22 % de bombillas con información incompleta en su etiqueta, por ejemplo no se
indica el flujo luminoso.
La eficacia lumínica promedio encontrada para bombillas de uso exterior fueron: 46 lm/W para
sodio y 93 lm/W para vapor de mercurio. Aunque las normas nacionales no dan un valor mínimo
para la eficacia lumínica, estos valores están sensiblemente por debajo de los valores de referencia
dados por un documento técnico como el Manual Único de Alumbrado Público (MUAP).
Los resultados de laboratorio para las pruebas mecánicas de las bombillas presentan valores
aceptables dentro de los requerimientos normativos, de igual forma los parámetros eléctricos se
encuentran en los rangos típicos.
52
Se ve la necesidad de incluir en la norma nacional (NTC 2243) un requerimiento mínimo de flujo
luminoso para las bombillas de vapor de sodio. Esto para tener un referente nacional de calidad y
poder comparar con los valores ofrecidos por el fabricante o distribuidor en su catalogo o
empaque.
INDICADORES DE DESEMPEÑO ENERGÉTICO
Se analizaron los principales indicadores como pesos por iluminación, eficacia lumínica y el
error de la potencia objetivo. Los resultados muestran en general para este tipo de bombillas de
alumbrado exterior, una madurez tecnológica garantizada por la estabilidad en todas las
características evaluadas y una calidad uniforme en todas las muestras.
Se mostró la ventaja económica y la relación directa con el uso racional de energía, si se
continúa con la sustitución de luminarias de mercurio por sodio, principalmente por su mayor
eficacia lumínica, aunque en detrimento de la calidad de luz por tener el índice de reproducción
de color inferior. Sin embargo ya existen en el mercado bombillas de sodio “mejoradas” con un
índice de reproducción de color mucho más alto.
En Colombia no se cuenta con una ley o decreto que obligue, específicamente, al cambio de
tecnología de mercurio por sodio, sin embargo esta migración se ha dado naturalmente por el
gran ahorro económico asociado con este cambio.
ASPECTOS AMBIENTALES
Como todas las bombillas que funciones con el principio de descarga en un gas, estas contienen
dosis de sustancias potencialmente tóxicas en su composición, lo cual implica que por reposición
y aumento del consumo de bombillas se presentará un aumento de desechos tóxicos al ambiente.
Por lo anterior, se debe educar y sensibilizar a los alcaldes de los municipios y al personal de
las empresas como usuarios finales, acerca de la manipulación adecuada de este tipo de
desechos. De la misma forma, es conveniente impulsar entre las instituciones de regulación y
control para presentar la dimensión del mercado y promover la implementación de canales
adecuados para la recolección y adecuado tratamiento de este tipo de basura tóxica.
PRODUCTOS Y MATERIAL DIDÁCTICO
Se diseñaron y editaron mil cartillas didácticas para la guía al público en el uso racional de
energía en iluminación de espacios públicos exteriores. Este material por el lenguaje y los
ejemplos desarrollados, apoyarán a los usuarios tales como alcaldes, jefes de planeación
municipal, operadores de sistemas de alumbrado público y ciudadanos sobre un mejor
aprovechamiento de las fuentes de luz eficiente, el mejoramiento, la conservación y la valoración
del sistema de alumbrado público. Por otra parte sensibiliza sobre las condiciones bajo las cuales
se realiza un uso racional de energía y se reducen los impactos ambientales en la zona.
Adicionalmente, se grabó un CD con aplicaciones complementarias en PC y WEB para la
consulta de las guías, la base de datos de las bombillas, la bibliografía y documentos
53
relacionados con iluminación interior y exterior. Este material se ha distribuido en los 10 talleres
de socialización en los que se superó la expectativa de asistencia y participación.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Por las ventajas de menor consumo de energía y duración, se recomienda continuar con el proceso
de sustitución de bombillas de mercurio por sodio en los municipios colombianos. Los ahorros
por sustitución, por diseños técnicos adecuados y mantenimientos acordes con las condiciones
locales pueden ser significativos y reinvertirse en la atención de necesidades básicas de la
población del municipio.
Como consecuencia de dicho programa de sustitución de bombillas, se recomienda hacer el
seguimiento al manejo de los residuos tóxicos asociados para evitar su disposición final
inadecuada en los rellenos sanitarios municipales.
Es indispensable continuar con las campañas educativas y de sensibilización para los responsables
del servicio de alumbrado público, así como a los operadores, encargados del mantenimiento y a
los ciudadanos en general sobre los programas de uso racional de energía, la iluminación interior y
exterior como factor de calidad de vida y la conveniencia de un manejo adecuado de sus residuos.
Es necesario promover en el comité de iluminación la inclusión en la norma nacional (NTC 2243)
un requerimiento de flujo luminoso mínimo para las bombillas de vapor de sodio, ya que no se
indica el mínimo valor de flujo de la bombilla respecto al valor ofrecido por el fabricante en sus
catálogos o empaques. Este valor es importante para efectos de valoración energética y criterio de
selección de productos adecuados por parte de los usuarios.
El mercado de las bombillas para iluminación exterior en Colombia se caracteriza por una
madurez tecnológica de los productos, por la concentración en tres fabricantes y su
comercialización se realiza prácticamente, entre los operadores del sistema de alumbrado. Sin
embargo, es indispensable el control de calidad sobre los productos y marcas que no suministran
catálogos y documentación técnica de respaldo.
Se recomienda continuar el seguimiento y la evaluación de las tecnologías emergentes como la de
inducción y LED por sus ventajas técnicas especialmente en duración, eficacia lumínica en
crecimiento e índice de reproducción del color, así como por la generación de residuos.
Se recomienda el seguimiento, prueba y evaluación de equipos y elementos de control en las
luminarias para efectos de reducir consumos de energía en éstas, especialmente en las horas y
zonas geográficas donde los requerimientos de iluminación de vías y espacios se puedan
flexibilizar.
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“Caracterización técnica de las bombillas para uso exterior

Transcripción

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Reflexión, Acción y Luita nº2. (hibierno) Aviento 2011

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