UPME “Caracterización de las bombillas para uso exterior

Transcripción

UPME
“Caracterización de las bombillas
para uso exterior comercializadas en
Colombia”
Contrato 1517-27 de 2007
UPME – Universidad Nacional de Colombia
Bogotá, Colombia Abril 28 de 2008.
REPÚBLICA DE COLOMBIA
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO
ENERGÉTICA
CAPITULO I
CARACTERIZACIÓN DEL MERCADO DE BOMBILLAS EN COLOMBIA
1.1 Mercado y mapa de productos por tecnologías de bombillas
Para caracterizar el mercado de bombillas se tomará en cuenta los siguientes elementos
de análisis:
• Volumen de importación y exportación en Dólares americanos para el
periodo de tiempo junio 2006-2007 en Colombia..
• La cantidad de productos y específicamente bombillas importados y
explotados en el mismo periodo.
• La información de catálogos de fabricantes, paginas de Internet, visitas a
centros de comercialización, encuestas, entrevistas y cotizaciones en
ciudades principales y municipios.
• Reglamentos técnicos, Normas nacionales e internacionales relacionadas con
iluminación y estudios similares sobre desempeño energético de las
diferentes tecnologías en iluminación.
Para consultar los productos de iluminación se toma como referencia la posición
arancelaria descritas en la Tabla 1.1 Dentro de este registro se encuentran 4200 registros
correspondientes a razones sociales de las empresas que efectuaron al menos una
importación durante el periodo 2006-2007. De este 1484 razones sociales que
realizaron importaciones bajo alguna de las siguientes partidas arancelarias.
PARTIDA
8539100000
8539210000
8539221000
8539229000
8539310000
8539901000
8539909000
DESCRIPCION
Faros o unidades sellados.
Lámparas y tubos de incandescencia o de descarga, halógenos de volframio(tungsteno).
Lámparas y tubos d incandescencia tipo miniatura de potencia
inferior o igual a 200 w y para una tensión superior a 100 v.
Demás lámparas y tubos de incandescencia.
de potencia inferior o igual a 200w y tensión > a 100 v.
Lámparas y tubos de descarga fluorescentes de cátodo caliente.
Casquillos de rosca para lámparas y tubos eléctricos de incandescencia.
Las demás partes para lámparas y tubos eléctricos de incandescencia y demás artículos
de la partida 8539.
Tabla No 1.1 Partidas arancelarias del registro de importaciones 2006-2007.
La base de datos de productos importados presenta los siguientes campos de
información:
•
Hoja Año 2006 que contiene el número de la declaración correspondiente a la
importación, la fecha en la que se hizo la declaración, la cantidad de producto
que se importo, el valor en puerto (valor FOB), el NIT de la empresa que realizo
la importación y su razón social, el país de procedencia, la unidad de medida y
la forma de importación.
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior
comercializadas en Colombia”.Abril 28 de 2008. Capitulo I
1
•
•
•
Hoja Mes con el subtotal de lo que se importo cada mes según las declaraciones
registradas.
Hoja Nit contiene el NIT y razón social de la empresa importadora y el monto
importado
Hoja País con el valor en dinero total importado.
1.1.1 Selección de información
La información contenida en los registros se depuró con el fin de discriminar las
cantidades importadas para alumbrado interior y exterior, la tecnología de fabricación,
el lugar de procedencia y el valor de las importaciones por cada uno de los conceptos
anteriormente mencionados. Como resultado para dimensionar el mercado colombiano
además de los parámetros mencionados anteriormente, se esperaba obtener las marcas
de bombilla o las empresas responsables de la importación.
Como primer paso para obtener la información ya mencionada se eliminaron las
importaciones asociadas con iluminación decorativa por no ser objeto del estudio
propuesto, lo cual redujo el numero de registros de importación a 2400 con un valor
cercano a los USD 33 millones.
El siguiente filtro corresponde a una línea de corte donde se considere el acumulado del
80% de las importaciones. El número de registros correspondiente es de 230 por un
valor de USD 25 millones.
En la base de datos reencuentran empresa que realizan importaciones para atender sus
requerimientos y otras cuyo objeto es comercializar dichos productos de iluminación.
Mediante consulta telefónica se determinó el objeto social identificando las empresas
comercializadoras de bombillos y accesorios, seleccionando 80 razones sociales para
un valor de USD 21 millones. En este paso se descartaron importadores de diferentes
sectores como el minero, extracción de hidrocarburos, automotriz, empresas estatales,
trasporte y de entretenimiento entre otros.
Finalmente, se agruparon las empresas por marcas importadas identificando los
representantes exclusivos o aquellos que importan mas de una marca de bombilla. El
grupo se puede dividir en dos por la característica del productos importado. Las
primeras importan productos terminados como las empresas de grandes superficies y
almacenes de cadena. La segunda corresponde a las empresas importadoras de partes
para la fabricación de estos productos como las multinacionales con plantas en
Colombia dedicadas al sector de la iluminación eléctrica.
Para las diferentes tecnologías se identificaron 22 marcas para un valor de USD 13
millones y un volumen de del orden de 11 millones de bombillas en las siguientes
tecnologías de uso interior y exterior:
•
•
•
•
Incandescente.
Fluorescente lineal o tubular.
Fluorescente compacta.
Vapor de mercurio
2
•
•
•
Sodio
Haluros metálicos.
Led (Diodos emisor de luz)
Los registro de importaciones del sector eléctrico colombiano están basados en los
registros de importación suministrados por el INCOMEX, datos reportados en el
periodo comprendido entre Julio de 2006 y Julio de 2007. La tabla 1.2 y 1.3 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.
Registros de importación transacción realizada por una empresa
Valore en dólares americanos.
Productos importados registrados con la posición arancelaria.
1.1.2 Volumen de importación
Criterio de selección
Registros de
importación
Valor ( miles USD) Cantidad de productos
importados (miles)
25.000
U$ 53.000
Bombillas y accesorios
Total importación
4200
Subtotal
Sin decorativa
2400
U$ 31.000
13.000
80% importado
Registros menores de 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
Agrupando registros por
marcas
Tabla No 1.2 El mercado de importación de bombillas en Colombia Junio 2006-2007
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 1.3 Cantidad de bombillas importadas por tecnología Junio 2006-2007
3
1.1.3 Procedencia de las importaciones.
La procedencia de dichos artículos se presenta en la tabla 1.4 distribuida de la siguiente
forma:
PROCEDENCIA
PHILLIPS
OSRAM
SYLVANIA
SLI
ILUMINA
GE
1.631.749 1.416.840 1.638.780 600.860
CHINA
21.214
0 261.405
ESTADOS UNIDOS 959.524
6.648
567.600
0 42.464
ALEMANIA
0
642100
0
ECUADOR
279.175
163.840
0
2.000
BRASIL
0
0
0 438.331
HUNGRIA
170.575
5.880
0
PAISES BAJOS
80.565
16.688
0 74.576
Otros
TOSHIBA NARVA
TOTAL
FULLKA ARTICULOS
0
0 844.373
0
0
0
0 499.670
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
28.000
0
0
6.132.602
1.242.143
1.116.382
642.100
445.015
438.331
176.455
199.829
Tabla No 1.4 País de procedencia de los artículos importados.
El total de importaciones que se realizó en el periodo ya descrito fue de 11.532.502
unidades, que se distribuyen en porcentaje como se muestra a continuación.
Procedencia
4%
2%
2%
4%
6%
11%
59%
12%
CHINA
ESTADOS UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES BAJOS
Otros
Figura 1.1 País de procedencia de los artículos importados
(Porcentaje de total de bombillas importadas).
Las importaciones totales registras fueron por un valor de U$13.728.932,76
distribuidas por país de origen tal como lo presenta la tabal 1.5
4
PROCEDENCIA
CHINA
ESTADOS UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES BAJOS
Otros
VALOR FOB USD
6.963.252,25
1.420.349,88
758.487,25
82.663,85
239.208,31
1.186.027,5
776.906,5
1.151.018,61
Tabla 1.5 Valor FOB de las cantidades importadas por país.
El porcentaje de la participación por país en el valor FOB de las importaciones se
distribuye de la siguiente forma.
% VALOR FOB
9%
6%
9%
2%
56%
1%
6%
11%
CHINA
ESTADOS UNIDOS
ALEMANIA
ECUADOR
BRASIL
HUNGRIA
PAISES BAJOS
Otros
Figura 1.2 Valor FOB de las cantidades importadas por país.
Porcentaje del total en dólares importados.
1.1.4 Cantidades importadas de bombillas para uso exterior.
En el mismo periodo de Julio de 2006 a Julio de 2007 las cantidades de bombillas para
uso interior, ya sea de vapor de mercurio o de sodio de alta presión, importadas por las
diversas empresas de los registros, ascendió a 671.664 unidades entre las dos
tecnologías.
Las cantidades de bombillas para alumbrado exterior que ingresaron al país en ese
periodo sumo un total de unidades que se distribuyeron según el fabricante según la
siguiente tabla.
5
MARCA
PHILLIPS
OSRAM SYLVANIA SLI
ILUMINA
GE
TOSHIBA
NARVA
FULLKA
Subtoal
Cantidad
177.717
330.255
0
156.182
0
250
7.260
671.674
Tabla 1.6 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 1.3 Distribución en porcentaje de la cantidad de bombillas importadas
1.1.5 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.
6
1.2 BASE DE DATOS
La consolidación de la información de bombillas para uso interior y exterior se
desarrolla una estructura para recopilar la información de tres 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 1.4 muestra una captura de pantalla de una de
esas páginas.
Figura 1.4 Pantalla principal para la base de datos de bombillas de uso exterior
7
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.
La tablas 1.7 presenta un formato con la información recopilada sobre las bombillas en
las tecnologías de bombillas de uso exterior.
1.2.1 Mercado de bombillas de vapor de mercurio:
En este numeral se listan las referencias de las bombillas encontradas en el mercado
nacional, con sus principales valores nominales. El contenido de la tabla es el siguiente:
Marca: marca de las bombillas.
Referencia: referencia comercial de las bombillas
Acabado: acabado de las bombillas. Puede tomar tres valores: esmeril, argenta o
clara.
Vida: vida útil nominal media en horas.
Potencia nominal: potencia según catalogo o etiqueta medida en vatios.
Flujo nominal: flujo luminoso según catalogo o etiqueta medido en lúmenes.
Eficacia nominal: relación entre flujo luminoso nominal y potencia nominal. Se
mide en lúmenes/vatio.
Valores nominales de la muestra según catalogo o etiqueta.
Tensión: tensión nominal medida en voltios.
Potencia: potencia nominal medida en vatios
Flujo: flujo luminoso nominal medido en lúmenes
Vida: vida útil nominal medida en horas.
Acabado: acabado de las bombillas. Puede tomar tres valores: esmeril, argenta o
clara.
8
1.2.2 Mercado de bombillas de sodio.
En este numeral se listan las referencias de las bombillas encontradas en el mercado
nacional, con sus principales valores nominales. El contenido de la tabla es el siguiente:
Color: temperatura de color en grados Kelvin
Vida: vida útil nominal media en horas.
Valores medidos en el LABE:
No.: consecutivo de la lectura para la muestra.
Hora: hora del día en que se tomo la lectura.
Vin: tensión de alimentación al circuito medida en voltios.
THDv: porcentaje distorsión armónica total de tensión.
Vb: tensión en terminales de la bombilla media en voltios.
Ib: corriente en la bombilla media en Amperios.
Potencia: potencia consumida por la bombilla medida en vatios.
Ta: temperatura al interior de la cámara de medición media en grados Celsius.
HR: porcentaje de humedad relativa ambiental
Flujo: flujo luminoso medido en lúmenes
Valores calculados:
Eficacia: relación entre flujo luminoso medido y potencia medida. Se mide en
lúmenes/ vatio.
Eficiencia: rango de desempeño energético calculado con los valores medidos
según la norma técnica colombiana.
Conformidad de potencia: verificación de la norma técnica colombiana.
Conformidad de flujo nominal: verificación del cumplimiento
Conformidad de flujo medido: verificación del cumplimiento.
1.2.3 Mercado de bombillas de haluros metálicos.
Resumen por marca y referencia
En esta sección se presentan los valores reportados para cada referencia de bombillas
Ahorradora, tomados a partir de las lecturas de la sección. El contenido de la tabla es el
siguiente:
Color: temperatura de color medida en grados Kelvin.
Media de potencia media: promedio de los valores reportados de potencia por
el laboratorio, medida en Vatios.
9
DSTD de potencia media: desviación estándar de los valores reportados de
potencia por el laboratorio, medida en vatios.
Medida de flujo medido: promedio de los valores reportados de flujo luminoso
por el laboratorio, media en lúmenes.
DSTD de flujo medido: desviación estándar de los valores reportados de flujo
luminoso por el laboratorio, medida en vatios.
Eficacia medida: relación entre flujo luminoso nominal y potencia nominal. Se
mide en lúmenes/ vatio.
Conformidad de factor de potencia: porcentaje de las muestras que cumplen
las especificaciones del factor de potencia.
Conformidad de THD: porcentaje de las nuestras que cumplen las
especificaciones de distorsión armónica total de corriente
Conformidad de eficacia nominal: porcentaje de las nuestras que cumplen..
Conformidad de eficacia medida porcentaje de las nuestras que cumplen.
El anexo A! contiene la relación de empresas importadoras de productos para
alumbrado interior y exterior.
10
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS BOMBILLAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN (ALUMBRADO PÚBLICO) PRESENTES EN EL MERCADO
MARCA
REFERENCIA
GE
GE
GE
GE
GE
GE
GE
LU70/90/27
LU150/55/40
LU150/100/40
LU250/40
LU250/D/40
LU400/40
LU1000/40
LU250/T/40
LUCALOX
LU150/100/HO/T/40
LEXMANA SON - T
70W
LEXMANA SON-T
150W
OPALUX SON - T
70W
OPALUX SON - T
150W
NAV-T 50 SUPER
4Y
NAV-T 70 SUPER
4Y
NAV-T 150 SUPER
4Y
NAV-T 250 SUPER
4Y
NAV-T 400 SUPER
4Y
NAV-T 70
NAV-T 150
NAV-T 250
GE
GE
LEXMANA
LEXMANA
OPALUX
OPALUX
OSRAM
OSRAM
OSRAM
OSRAM
OSRAM
OSRAM
OSRAM
OSRAM
POTENCIA
(W)
FLUJO
(Lm)
TENSION
(V)
EFICIENCIA
(Lm/W)
BULBO
CASQUILLO
DIAMETRO
(mm)
LONGITUD
(mm)
TEMPERATURA
COLOR (K)
VIDA UTIL
(HORAS)
PRECIO
(PESOS)
70
150
150
250
250
400
1000
5400
14400
13500
25200
23400
45000
126000
220
220
220
220
220
220
220
77
96
90
100
93
112
126
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
E27
E40
E40
E40
E40
E40
E40
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
160.02
196.85
209.042
247.65
228.6
247.65
382.524
1900
2000
2000
2100
2100
2100
2100
24000
24000
24000
24000
24000
24000
24000
$ 14,000
$ 19,000
$ 19,000
$ 24,000
$ 24,000
$ 27,840
$ 32,480
250
150
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
TUBULAR
TUBULAR
E40
E40
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
N/R
$ 24,000
$ 19,000
70
N/R
220-240
N/R
TUBULAR
E27
N/R
N/R
N/R
N/R
$ 13,000
150
N/R
220-240
N/R
TUBULAR
E40
N/R
N/R
N/R
N/R
$ 16,000
70
N/R
220-240
N/R
TUBULAR
E27
N/R
N/R
N/R
N/R
$ 13,500
150
N/R
220-240
N/R
TUBULAR
E40
N/R
N/R
N/R
N/R
50
4400
220
88
TUBULAR
E27
37
156
2000
35040
N/R
70
6600
220
94
TUBULAR
E27
37
156
2000
35040
N/R
150
17500
220
116
TUBULAR
E40
46
211
2000
35040
N/R
250
33200
220
132
TUBULAR
E40
46
257
2000
35040
N/R
400
70
150
250
56500
6000
15000
28000
220
220
220
220
141
85
100
112
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
TUBULAR
E40
E27
E40
E40
46
37
46
46
285
104
132
158
2000
2000
2000
2000
35040
26280
26280
26280
N/R
$ 15,500
$ 20,000
$ 21,000
Tabla 1.7 Reporte de información para las bombillas de vapor de sodio
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”.Abril 28 de 2008. Capitulo I
11
1.3 LÚMENES AP. Software de estimación de costos asociados a
depreciación de alumbrado público.
Manual del usuario
1.3.1 Presentación
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.
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.
1.3.2 Cómo utilizar Lúmenes AP ?
1.3.2.1 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.
12
1.3.2.2 Utilización
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 XX:
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.
Figura 1. Ventana principal del programa lumenesAP
13
1.3 2.3 Panel de Control
Para manejar el programa 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.
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
1.3.2.4 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:
z
z
z
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.
1.3.3 ¿Cómo trabaja Lúmenes AP ?
El programa emplea las siguientes estrategias de cálculo:
z
z
z
Para el cálculo de la depreciación natural de la bombilla por su uso, se emplea la
recomendación de la norma técnica NTC 900 (Tabla 21). El programa supone
que las bombillas instaladas son de sodio.
Para el cálculo de la depreciación por suciedad, el programa emplea una
expresión d=eat, en donde:
z \item d es la depreciación.
z \item t es el tiempo desde la última limpieza.
z \item a es un coefiente obtenido mediante ajuste por mínimos cuadrados
de los datos de la Tabla 20 de la norma técnica NTC 900.
El cálculo de los costos se efectúa como un porcentaje de los costos acumulados
en cinco años de la factura de energía eléctrica por alumbrado público.
14
ANEXOS A1
REGISTRO DE IMPORTACIONES DE BOMBILLAS COMPRENDIDO, ENTRE JUNIO DE 2006 Y JULIO DE 2007
Nit
8600053964
8001271322
9000581920
9000532618
8901011380
8300521492
8040146118
8909064137
8600698042
8001863320
8160072997
8600629586
8901011760
8000581951
8001288671
8300562689
8050087620
8110238419
8000557307
8300776413
113824230
8110130657
8001857811
Razón Social
INDUSTRIAS PHILIPS DE COLOMBIA S A
SLI COLOMBIA S A
OSRAM DE COLOMBIA ILUMINACIONES S.A.
GRUPO BAO S.A.
PELAEZ HERMANOS S A
LIGHTING DE COLOMBIA S A
ELECTROINDUSTRIAL LTDA
ELECTRICAS DE MEDELLIN LTDA
CARBONES DEL CERREJON LLC
ELECTRICOS H.R. LTDA
REUNIDOS LTDA
REDES ELECTRICAS S A
MEICO S A
HIGH LIGHTS S A
BAMBUSA LTDA
REPRESENTACIONES EL SOL NACIENTE LTDA
SIMON COLOMBIA LTDA
DISTECSA LTDA
INDUFAROS S A
T & C COLOMBIA LTDA
QUEVEDO CASTILLO GUILLERMO
GENERAL ELECTRIC INTERNATIONAL, INC. SUCURSAL COLOMBIA
AEROREPUBLICA S A
Valor Cif Total
9026727,64
5805884,34
3079326,27
1533970,23
1253119,48
1056241,43
952062,54
873262,33
782868,03
780477,62
739247,35
720530,8
714067,63
689960,1
590199,77
556438,83
544679,58
480702,77
470069,31
459628,84
373069,83
364305,45
357071,91
Numero de
Registros de
Importación
495
319
314
36
30
45
40
30
631
34
16
54
18
43
21
23
29
40
51
25
25
5
184
Detalles de los registros
de Importación (click
sobre el link)
philips!A1
SLI!A1
Osram!A1
BAO!A1
Pelaez!A1
lightning!A1
electroindustrial!A1
electricas de medellin'!A1
carbones!A1
HR!A1
reunidos!A1
redes electricas'!A1
meico!A1
highlights!A1
bambusa!A1
solnaciente!A1
simon!A1
distecsa!A1
indufaros!A1
T&C'!A1
gqc!A1
GE!A1
aerorepublica!A1
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”.Abril 28 de 2008. Capitulo I
15
*
*
*
*
CAPITULO II
PRUEBAS DE LABORATORIO
2.1 Identificación de productos
Con la información de los resultados de la base datos para los productos importados, se
evalúan las bombillas comercializados en Colombia para la tecnología vapor de
mercurio, sodio y haluros metálicos.
La tabla 2.1 presenta un resumen de las tecnologías disponibles en el mercado para
iluminación interior y exterior. La columna marcas se refiere al nuecero 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.
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 2.1 Resumen de las tecnologías de bombillas comercializadas en Colombia
2.2 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 2.2 Presenta el grupo de 25
empresas principales asociadas con la comercialización de bombillas para uso interior y
exterior.
comercializadas en Colombia”. Abril 28 de 2008. Capitulo II
1
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 COLOMBIA
ILUMINACIONES TECNICAS S
JEN S A
COAXESORIOS LTDA
ACCESORIOS DE COAXIAL
LTDA
GABARRA
COMERCIALIZADORA S A
A V E COLOMBIANA LTDA EN
REESTRUCTURACION
DISICO S A
COLOMBIANA ELECTRO
INDUSTRIAL
COMIMPEL E U
COMERCIALIZADORA
IMPORTADORA DE
MATERIALE
MECANELECTRO S A
LUMENLTDA
ELECTRICOS Y CONTACTORES
GERSON C LTDA
COSMOELECTRICOS LTDA
COMERCIALIZADORA DE
MATERIALES EL
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
0,4%
97,9%
$
87.256
0,3%
98,3%
$
$
70.410
68.861
0,3%
0,3%
98,6%
98,8%
$
66.593
0,3%
99,1%
$
$
$
65.382
58.968
45.095
0,3%
0,2%
0,2%
99,3%
99,6%
99,7%
$
38.472
0,1%
99,9%
$
32.087
0,1%
100,0%
100,0%
100,0%
$ 25.976.633
Tabla 2.2 Relación de empresas comercializadoras de bombillas para uso interior y
exterior
2.3 Identificación de productos y mapa de productos por tecnología
Las tablas 2.3 y 2.4 presenta un ejemplo de la información correspondiente a al
tecnología de bombillas de vapor de mercurio y sodio por marca del fabricante o
2
distribuidor o importador, potencia de la bombilla, tipo de acabado. La x corresponde a
la disponibilidad de dichas referencias en el mercado colombiano.
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 2. 3 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 2.4 Relación de bombillas de vapor de mercurio por marcas, potencias
disponibles 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.
2. 4 Tamaño de las muestras para laboratorio
3
2.4.1 Definiciones básicas:
La definición del número bombillas de uso interior y exterior 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
Las unidades de muestreo de bombillas se determinan de acuerdo con tres alternativas:
-
Unidades Primarias de Muestreo: Ante la ausencia de un marco de muestreo de
elementos, es decir un listado de todas las bombillas del país se utiliza un diseño
en etapas. Para ello se realiza una partición del universo de acuerdo al importador
o fabricante según la base de datos desarrollada, incluyendo como información
auxiliar el volumen de importaciones para el periodo de Julio 2006 a Julio 2007.
Cada importador o fabricante es considerado como una unidad primaria de
muestreo (UPM). El conjunto universo de importadores y fabricantes se denota
por UI y cada UPM con Ui.
-
Elemento: El elemento es el objeto individual de observación, es la entidad,
acerca de la cual se refieren las variables que se miden y sobre las que se
pretende hacer inferencia. El elemento de estudio es la bombilla, que es quien
posee determinada información acerca de variables de potencia, luminosidad,
precio, entre otras; con el fin de caracterizar el mercado total de bombillas en
Colombia.
De esta manera se tiene entonces el universo UI con NI = 2400 importadores y
fabricantes (UI={U1, U2, …, UNI} y cada fabricante o importador Ui contiene Ni
bombillas individuales. Las bombillas en cada unidad Ui son consideradas en
grupos homogéneos dentro de si y heterogéneos entre si, llamados estratos de
acuerdo al tipo de bombilla fabricada de la siguiente manera:
La notación entonces es
•
•
•
•
NI : es la cantidad de importadores y fabricantes total (2400).
nI: es la cantidad de importadores y fabricantes a seleccionar en la muestra
πIi: es la probabilidad de inclusión del i-esimo fabricante o importador en la
muestra mI de importadores y fabricantes
πk|i: es la probabilidad de inclusión de la k-esima bombilla en la muestra de
bombillas mi dado que el i-esimo fabricante fue seleccionado en la muestra
mI.
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 eficiencia energética
(eficacia luminosa).
Procedimiento de selección de muestra.
4
Para llegar a la selección probabilística de un grupo de bombillas a las cuales les serán
medidos los distintos indicadores eléctricos en el numeral anterior, se propone un diseño
en dos etapas. Es decir, se selecciona una primera muestra mI de fabricantes e
importadores. Esta selección se llama primera etapa de muestreo. Se construye entonces
un inventario de bombillas de acuerdo a los distintos rangos de potencias y referencias
(distintos tipos de bombillas). Este proceso, dispendioso y de alto costo recibe el nombre
de empadronamiento (listing). Sobre el inventario de bombillas de cada Ui se extrae
entonces una muestra mi de bombillas. Esta selección se llama la selección de la segunda
etapa.
La muestra m de bombillas, con este diseño en dos etapas, es el conjunto formado por la
unión de las bombillas seleccionadas para cada rango de potencias y referencias en las
muestras de los fabricantes e importadores seleccionados en la primera etapa. La
selección de fabricantes e importadores en la primera etapa se hará con probabilidades de
inclusión en la muestra proporcionales al volumen de importaciones en dólares reportado
en la base de datos.
Lo anterior con el fin de captar con mayor probabilidad aquellos importadores y
fabricantes con mayor participación en el mercado colombiano. Para la estimación de los
promedios se aplicara un diseño ppt (probabilidad proporcional al tamaño, Särndal,
Swensson y Wretman, 1992) para la selección de fabricantes e importadores en la
primera etapa y un diseño MAS estratificado en la segunda etapa, configurando así un
diseño ppt – ESTMAS.
Estimador propuesto para el promedio.
Los parámetros de interés son promedios los cuales se pueden considerar como
funciones de totales. El estimador de la potencia total se escribe como
tˆpwr =
(∑ x ) m1 ∑ xy
m
U
ki
k
i =1
(1)
ki
Confiabilidad y precisión del instrumento de muestreo.
La estrategia muestral que aquí se presenta esta conformada por dos componentes: el
primero, el diseño de muestreo que se propone, que es de tipo ppt – ESTMAS, y el
segundo el estimador propuesto en (1). La confiabilidad de este procedimiento,
determinado por los sesgos que se introducen en la estimación, está acotada y regida por
el tamaño de muestra, quedan por controlar los sesgos originados en los procesos
operativos de empadronamiento, entrevistas, grabación y procesamiento. La precisión,
determinada por la varianza de la estrategia esta dada por la literatura muestral y esta
especificada por
⎡ m ⎛ y ⎞2 1 ⎛ m y ⎞2 ⎤
1
2
⎢∑ ⎜⎜ ki ⎟⎟ − ⎜⎜ ∑ ki ⎟⎟ ⎥
Vˆ (tˆpwr ) = ∑U x k
m(m − 1) ⎢ i =1 ⎝ x ki ⎠
m ⎝ i =1 x ki ⎠ ⎥
⎦
⎣
(
)
Calculo de los tamaños muéstrales.
Para el calculo de los tamaños de muestra necesarios para alcanzar un determinado nivel
de precisión (se ha propuesto un error máximo de muestreo del 5%) y de confiabilidad
(se propuso con anterioridad un mínimo del 95%) se utiliza la siguiente metodología.
5
Se utiliza como información de base los registros de importación de los últimos años, en
total hay 2400 fabricantes o importadores para un total de importaciones aproximado de
USD$53 millones en el periodo de Julio 2006 a Julio 2007. El proceso de simulación
genera en forma independiente dos números aleatorios, denominados /zeta_1 y /zeta_2
de distribución uniforme (0,1) para cada bombilla.
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 resumida 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 2.5
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 interior
Subuniversos: incandescentes, fluorescentes compactas y tubulares.
Tamaño: desconocido con ni bombillas individuales.
Substratos: gama de potencias y tipo de acabado para cada subuniverso.
2.4.2 Resultados y cantidad de muestras
Los resultados de participación de mercado y del tamaño de la muestra se presentan en la
tabla 2.5 para las tecnologías de bombillas de iluminación interior.
El proceso de ajuste del tamaño de muestras se realiza tensando en cuenta los criterios
planteados en el numeral 2.4.1 La tabla 2.6 presenta el consolidado del tamaño de
muestra para bombillas de alumbrado exterior relacionadas con vapor de mercurio, sodio
y haluros metálicos.
6
ALUMBRADO PUBLICO EXTERIOR
sodio 70%
70
150
250
400
1000
40%
40%
18%
1%
1%
EMPRESA
G.E 20%
PHILIPS 25%
SYLVANIA 15%
OSRAM 25%
OPALUX
LEXMANA
VECAS
OTRAS 15%
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ALUMBRADO PÚBLICO MERCURIO
30%
125
250
400
1000
53%
45%
1%
1%
EMPRESA
G.E 25%
PHILIPS 40%
SYLVANIA 25%
OSRAM no
disponibe
X
X
X
X
X DISPONIBLE EN EL MERCADO
Tabla 2.5 Participación del mercado para las bombillas de alumbrado público
7
Vapor de sodio
70
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
1000
p
c
p
c=compradas
p=probadas
Marcas reconocidas
marcas secundarias
Tabla 2.6 Tamaño de las muestras de bombillas para pruebas de laboratorio
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”. Abril 28 de 2008. Capitulo II
8
2.4.3 MUESTRAS RECIBIDAS.
Las muestras recibidas a la fecha se presentan en la tabla 2.7 y 2.8 de acuerdo a la
tecnología de la bombilla
Ítem
Tecnología
Fecha
entrega
Cantidad
1
Incandescente
2007/10/20
78 unidades
2
Incandescentes
2007/1025
60 unidades
3
Fluorescente
compacta
2007/11/10
36 unidades
Incandescente
Fluorescente
compacta
Fluorescente
compacta
Fluorescente
compacta
2007/11/14
6 unidades
2007/11/16
28 unidades
2007/11/16
32 unidades
2007/11/16
21 unidades
8
Incandescentes
2007/11/16
31 unidades
9
Fluorescentes
compactas
2007/11/20
16 unidades
10
Incandescentes
2007/11/21
48 unidades
11
Fluorescentes
compactas
2007/11/21
20 unidades
12
Fluorescentes
compactas
2007/11/23
20 unidades
13
Incandescentes
2007/11/23
18 unidades
14
Bombillas HID
sodio.
2007/11/24
48 unidades
4
5
6
7
Observaciones
25 W, 60 W, 40 W, 100 W, 150
W y 200 W. Marcas Osram y
Philips.
200 W, 100 W, 60 W, 150 W, 40
W y 25 W. Marcas Sylvania y
Philips
20 W, 11 W, 15 W y 27 W.
Marcas Sylvania, General
Electric, Osram y Philips.
200 W Osram.
20 W, 11 W y 15 W. Marcas
Sylvania, General Electric
25 W, 20 W, 18 W y 15 W.
Marcas Tecknolight y Philips.
25 W, 20 W y 15 W. Marcas
Sylvania y SLI Lighting.
100 W y 60 W. Marcas Excell,
Topluz, Philips, SLI Lighting.
20 W y 15 W. Marcas General
Electric y Tecknolight.
100 W y 60 W. Marcas Fullwat,
STLTEK, General Lighting,
FEIT Electric, Serluz y
Luminance.
27 W, 25 W, 23 W, 20 W y 15
W. Marcas Fullwat, Fullka,
Nippon y Probeluz.
30 W, 25 W, 20 W y 15 W.
Marcas Lexmana, Energy Saver,
Liteway.
150 W y 100 W. Marcas
Fullwat, Astrom y Sylvania.
250 W, 150 W y 70 W. Marcas
Philips, Osram y Sylvania.
Tabla 2.7 Relación de muestras de bombillas recibidas para pruebas de laboratorio
22
TOTAL DE MUESTRAS ESTIMADAS POR MUESTREO
Ítem Tecnología
1
2
3
Incandescentes
Fluorescentes
compactas
HID Sodio.
Unidades
recibidas
210
Unidades a
Observaciones
probar
105
Factor de prueba 0,5.
173
130
48
36
Tabla 2. 8 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.
2.4.4 MUESTRAS PROBADAS
A continuación se presenta el tamaño de las muestras probadas y testigo necesarias para
la verificación estadística tal como se presenta en la tabla 2.9
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
120
36
3
4
Fluorescentes
tubulares
15 muestras
HID sodio y
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 2.9 Resumen de muestras de bombillas para ser probadas en laboratorio
23
2.5 Ejecución de pruebas y resultados.
2.5.1 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.
2.5.2 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.
24
2.5.3 Resultados Tecnologías para alumbrado público exterior
Bombillas de Vapor de Sodio
Bombillas de Vapor de mercurio
2.5.4 Bombillas de Vapor de Sodio y Vapor de Mercurio
2.5.4.1 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.
2.5.4.2 Alcance de los ensayos: bombillas de alta intensidad de descarga
Figura 2.1 Referentes normativos para bombillas de alta intensidad de descarga
25
2.5.4.3 Resultados de las pruebas de laboratorio:
2.5.4.3.1 Distribución por potencia: bombillas de vapor de sodio y vapor
de mercurio.
Distribución de muestras
por potencia
Cantidad
20
15
10
5
0
70
125
150
•
Numero de referencias Probadas:
21
•
Cantidad de muestras
suministradas: 84 unidades
•
Cantidad de muestras probadas:
63 unidades
•
Muestras testigo: 21 unidades
250
Potencia nominal (W)
Sodio alta presión
Mercurio alta presión
Figura 2.2 Distribución de muestras por potencia
2.5.4.3.2 Flujo luminoso: 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.
26
Resultados de flujo luminoso para bombillas
de sodio alta presión.
Menor, 2, 6%
Estándar, 33,
98%
Figura 2.3 Flujo luminoso para bombillas de vapor de sodio y vapor de mercurio.
2.5.45 Observaciones generales: 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. Tablas 2.10 , 2.11 y 2.12
27
Marca
GE
Referencia
Comercia
LU150/100/HO/
T/40
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
($/iluminación)
2.73
Excelente
-10.34
Excelente
101.82
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.09
GE
LU250/T/40
-2.44
Excelente
-5.64
Excelente
106.39
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.21
GE
LU70/90/27
LEXMANA
SON - T 70W
LEXMANA
SON-T 150W
OPALUX SON T 150W
OPALUX SON T 70W
3.53
Excelente
12.48
Deficiente
83.81
No Cumple
No Cumple
Cumple
3.22
1.71
Excelente
-13.95
Excelente
72.51
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.89
-1.67
Excelente
-5.55
Excelente
96.05
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.44
-10.20
Aceptable
-16.86
Excelente
92.59
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.45
-2.71
Excelente
-37.39
Excelente
55.16
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.89
5.80
Aceptable
2.43
Excelente
108.43
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.17
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
3.58
Excelente
2.63
Excelente
99.08
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.48
2.64
Excelente
3.10
Excelente
86.09
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.91
LEXMANA
LEXMANA
OPALUX
OPALUX
OSRAM
PHILIPS
PHILIPS
PHILIPS
PHILIPS
PHILIPS
NAV-T 250
CERAMALUX
C250 S50/C
MASTER SONT PIA Plus
150W E E40
MASTER SONT PIA Plus 70W
E E27
SON-T Pro
150W E40
SON-T Pro
70W E27
SYLVANIA
SHP-T 150W
1.07
Excelente
-3.97
Excelente
91.85
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.53
SYLVANIA
SHP-T 250W
-4.63
Excelente
-10.11
Excelente
105.56
No Cumple
No Cumple
Cumple
2.17
Tabla 2.10 Modelo de reporte para calculo de indicadores de desempeño energético en bombillas de alumbrado exterior
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”. Abril 28 de 2008.
Capitulo II
22
Marca
Referencia Comercial
GE
SYLVANIA
OSRAM
GE
LU150/100/HO/T/40
SHP-T 250W
NAV-T 250
LU250/T/40
MASTER SON-T PIA Plus
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
PHILIPS
LEXMANA
OPALUX
PHILIPS
PHILIPS
SYLVANIA
PHILIPS
LEXMANA
SYLVANIA
OPALUX
PHILIPS
GE
Potencia
Nominal (W)
Flujo
luminoso
Vida nominal
Pesos por iluminación
($/iluminación)
19000.00
22000.00
21000.00
24000.00
150
250
250
250
17500
28000
28000
27500
32000
30000
26280
28500
2.09
2.17
2.17
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
Precio
Tabla 2.11 Modelo de reporte para calculo de indicadores de desempeño energético en bombillas de alumbrado exterior
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”. Abril 28 de 2008.
Capitulo II
23
ANEXO 2
RESULTADOS DE LABORATORIO INFORME OFICIAL
ANEXO 2.1 Bombillas
Solicitado por:
Cliente:
Ing. Fernando A. Herrera.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y
ELECTRÓNICA - DIEE.
Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá. Edificio 453 Of. 222
Aulas de ingeniería. Teléfono: 316 51 80 ó 316 52 41.
Bombillas de sodio y vapor de mercurio de alta presión.
Elementos de Ensayo:
Ver Tablas 1, 2 y 3 de este informe.
Datos de Placa:
Sesenta y tres Referencias de las
Número de Muestras:
Ver Tablas 1, 2 y 3 de este informe.
(63)
muestras:
Elementos ensayados
suministrados por:
Caracterización de bombillas de alta presión empleadas en iluminación
Propósito del Ensayo:
exterior.
1. Medición de parámetros eléctricos
Ensayos realizados:
3. Medición de flujo luminoso.
2. Torsión del casquillo.
NTC 2243. “Electrotecnia-Bombillas de vapor de sodio a alta presión”.
Normas aplicadas:
Año 1998; NTC 2119 “Electrotecnia-Bombillas de vapor de mercurio a alta
presión”. Año 1986; NTC 5109. “Medición de flujo luminoso”. Año 2002.
Criterios de Conformidad: Ver Numeral 2 de este informe.
Fecha de Realización de los
Del 3 de diciembre de 2007 al 12 de febrero del 2008.
Ensayos :
Fecha de Impresión
22 de abril de 2008.
Informe:
Laboratorio de Ensayos Eléctricos Industriales – Módulo de Iluminación
Ubicación/Lugar:
Mario Erwin Quiroga Riaño.
Ensayo ejecutado por:
Ing. Diego Ernesto Mariño.
Supervisión:
Ing. Francisco Javier Amortegui G.
Revisión:
Ver numeral 2 en este informe
Resultado:
Contenido de este informe: 1. Procedimiento de ensayo.
2. Resultado del ensayo.
3. Detalle fotográfico.
Copia de:
Archivo Electrónico:
Archivador:
D:\UN-LABE2008\Protocolos\Bombillas\DIEE\LABE04IE1716.doc
Archivo Protocolos 2008, LABE04IE1716.
El resultado solo se aplica para el elemento ensayado. Este informe solo podrá
reproducirse en su totalidad con la correspondiente autorización del Laboratorio de
Ensayos Eléctricos Industriales FABIO CHAPARRO.
Ing. FRANCISCO JAVIER AMÓRTEGUI
GIL.
Jefe Técnico de Ensayos LABE.
Universidad Nacional de Colombia.
22
1. PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO.
1.1. Medición de parámetros eléctricos.
El procedimiento de ensayo y sus especificaciones son descritos en el numeral 7.4 de la
norma
NTC 2243 para bombillas de sodio alta presión y en el numeral 7.3 de la
norma NTC 2119 para las bombillas de mercurio alta presión.
1.2. Medición de flujo luminoso.
El procedimiento de ensayo y sus especificaciones son descritos en el numeral 6.4 de la
norma
NTC 5109 “Medición de Flujo Luminoso”.
1.3. Torsión del casquillo.
El procedimiento de ensayo y sus especificaciones son descritos en el numeral 5 de la
norma
NTC 2119 “Bombillas de vapor de mercurio a alta presión.”Año 1986.
2. RESULTADO DEL ENSAYO.
A continuación se resume las muestras involucradas en el desarrollo del proyecto.
Cantidad de muestras probadas: 63
Número de referencias probadas: 21
Cantidad de muestras probadas clasificadas en potencias:
o 18 unidades de 70 W
Las características de las bombillas bajo prueba se presentan en las Tablas 1, 2 y 3.
»
»
»
Flujo
Código de Potencia
Tipo de
Casquillo
luminoso
Muestra
(W)
Bulbo
(lm)
M-IL6212
250
E40
Tubular
24300
M-IL6213
250
E40
Tubular
24300
M-IL6214
250
E40
Tubular
24300
M-IL6216
150
E40
Tubular
16500
M-IL6217
150
E40
Tubular
16500
M-IL6218
150
E40
Tubular
16500
M-IL6220
150
E40
Tubular
15000
M-IL6221
150
E40
Tubular
15000
M-IL6222
150
E40
Tubular
15000
M-IL6224
70
E27
Tubular
6600
M-IL6225
70
E27
Tubular
6600
M-IL6226
70
E27
Tubular
6600
M-IL6228
70
E27
Tubular
6000
M-IL6229
70
E27
Tubular
6000
Referencia
PHILIPS CERAMALUX C250 S50/C
PHILIPS MASTER SON-T PIA Plus 150W E E40
PHILIPS SON-T Pro 150W E40
Tabla 1. Datos nominales de las muestras bajo prueba.
23
Tipo
Flujo
Código
Potencia
Casquillo
de
luminoso
Referencia
de
(W)
Bulbo
(lm)
Muestra
M70
E27
Tubular
6000
IL6230
M250
E40
Tubular 28000 OSRAM NAV-T 250
IL6232
M250
E40
IL6233
M250
E40
IL6235
M250
E40
Tubular 27500 GE LU250/T/40
IL6237
M250
E40
Tubular 27500 GE LU250/T/40
IL6239
M150
E40
Tubular 17500 GE LU150/100/HO/T/40
IL6240
M150
E40
IL6242
M150
E40
IL6243
M70
E27
Tubular
5400
GE LU70/90/27
IL6244
M70
E27
Tubular
5400
GE LU70/90/27
IL6245
M70
E27
Tubular
5400
GE LU70/90/27
IL6246
M250
E40
Tubular 28000 SYLVANIA SHP-T 250W
IL6248
M250
E40
IL6250
M250
E40
IL6251
M150
E40
IL6252
M150
E40
IL6253
M70
E27
Tubular
6000
SYLVANIA SHP-T 70W
IL6256
M70
E27
Tubular
6000
SYLVANIA SHP-T 70W
IL6257
M70
E27
Tubular
6000
SYLVANIA SHP-T 70W
IL6259
M150
E40
IL6297
24
MIL6299
MIL6364
MIL6365
MIL6367
MIL6368
MIL6370
MIL6371
MIL6372
MIL6373
MIL6374
MIL6376
MIL6378
MIL6379
MIL6380
MIL6381
MIL6382
MIL6383
MIL6384
250
E40
Tubular
27500
GE LU250/T/40
250
E40
Ovoide
12700
PHILIPS HPL-N 250W E40
250
E40
Ovoide
12700
250
E40
Ovoide
12700
125
E27
Ovoide
6200
PHILIPS HPL-N 125 W
125
E27
Ovoide
6200
PHILIPS HPL-N 125 W
125
E27
Ovoide
6200
PHILIPS HPL-N 125 W
125
E27
Ovoide
----
125
E27
Ovoide
----
125
E27
Ovoide
----
250
E40
Ovoide
13000
GE KORORLUX-H250/40 250W E40
250
E40
Ovoide
13000
250
E40
Ovoide
13000
150
E40
Tubular
----
LEXMANA SON-T 150W
150
E40
Tubular
----
LEXMANA SON-T 150W
150
E40
Tubular
----
LEXMANA SON-T 150W
150
E40
Tubular
----
LEXMANA SON-T 150W
70
E27
Tubular
----
LEXMANA SON - T 70W
SYLVANIA MERCURY VAPOR 125 W
E 27
E 27
E 27
Tabla 2. Datos nominales de las muestras bajo prueba. (Continuación)
25
Código
Tipo
Flujo
Potencia
de
Casquillo
de
luminoso
Referencia
(W)
Muestra
Bulbo
(lm)
M70
E27
Tubular
---LEXMANA SON - T 70W
IL6385
M70
E27
Tubular
---LEXMANA SON - T 70W
IL6386
M70
E27
Tubular
---OPALUX SON - T 70W
IL6388
M70
E27
Tubular
---OPALUX SON – T 70W
IL6389
M70
E27
Tubular
IL6390
M150
E40
Tubular
IL6470
M150
E40
Tubular
IL6471
M150
E40
Tubular
IL6472
M250
E40
Tubular
---VECA STAR SON - T 250 W E40
IL6474
M250
E40
Tubular
---VECA STAR SON - T 250 W E40
IL6476
Tabla 3. Datos nominales de las muestras bajo prueba. (Continuación)
2.1. Medición de parámetros eléctricos.
Los resultados de la medición de parámetros eléctricos y flujo luminoso de las muestras
ensayadas se muestran en las Tablas 4, 5 y 6.
Características eléctricas de la bombilla
a tensión nominal con balasto de
referencia. 1
Flujo
Tensión en los
Muestra
Corrient Potencia
Luminos
terminales de la
s
e (A)
(W)
o (lm)
bombilla (V)
Vb (V) Ib (A) Pb (W)
Obj Máx
Mín.
Obj.
Obj. Máx.
.
.
MIL6212 107,75 2,8765 265,1
28694
100 115 85
3
250 ---MIL6213 100,78 2,9677 257,7
28588
Mediciones Realizadas
1
Características eléctricas de la bombilla tomada de las hojas de datos técnicos correspondiente, que se encuentran en
las normas NTC 2243 y NTC 2119, para bombillas de sodio de alta presión y de mercurio de alta presión
respectivamente.
26
MIL6214
MIL6216
MIL6217
MIL6218
MIL6220
MIL6221
MIL6222
MIL6224
MIL6225
MIL6226
MIL6228
MIL6229
MIL6230
MIL6232
MIL6233
96,15
3,0306
251,8
27708
105,92 1,7553
158,6
18190
95,65
1,8321
151,2
16981
109,76 1,7247
161,1
18168
103,05 1,7827
153,3
15196
105,66 1,7641
155,4
15492
107,46 1,7539
157,4
15494
97,49
0,9415
75,62
6660
90,84
0,9657
72,82
6481
90,42
0,9678
72,87
6461
94,64
0,9518
73,13
6424
93,81
0,9549
72,51
6283
88,07
0,9766
69,92
5851
111,55 2,8259
264,0
28726
110,27 2,8375
263,3
28673
100
115
85
1,8
150
----
90
105
75
0,98
70
----
100
115
85
3
250
----
Tabla 4. Resultado de la medición de parámetros eléctricos y medición de flujo luminoso.
27
referencia. 2
Flujo
Tensión en los
Muestra
Corrient Potencia
Luminos
terminales de la
s
e (A)
(W)
o (lm)
bombilla (V)
Máx
Obj.
Mín.
Obj.
Obj. Máx.
.
MIL6235 112,01 2,8284 266,2
28641
M100 115
85
3
250 ---IL6237 91,68 3,0813 243,5
25790
MIL6239 93,39 3,0659 245,6
25970
MIL6240 103,66 1,7788 156,7
15792
M100 115
85
1,8
150 ---IL6242 95,57 1,8402 150,6
15495
MIL6243 101,02 1,7975 155,0
15786
MIL6244 103,48 0,9166 76,78
6530
M90 105
75
0,98
70
---IL6245 95,58 0,9492 72,76
6038
MIL6246 83,28 0,9923 67,87
5654
MIL6248 95,90 3,0334 248,5
26850
MIL6250 76,89 3,2440 216,9
22779
M100 115
85
3
250 ---IL6251 95,25 3,0497 249,9
25875
MIL6252 109,75 1,7276 155,9
14593
MIL6253 99,30 1,8163 150,2
13982
MIL6256 91,21 0,9600 71,12
5735
M90 105
75
0,98
70
---IL6257 109,15 0,8843 77,35
6434
MIL6259 88,49 0,9723 70,29
5660
2
respectivamente.
28
MIL6297
MIL6299
MIL6364
MIL6365
MIL6367
MIL6368
MIL6370
MIL6371
MIL6372
MIL6373
MIL6374
MIL6376
MIL6378
MIL6379
MIL6380
97,18
1,8336
148,7
13198
100
115
85
1,8
150
----
91,79
3,0794
242,6
26087
100
115
85
3
250
----
132,42 2,0331
244,7
11900
132,47
2,045
245,9
12029
130
145
115
2,13
250
263
135,38 1,9929
244,7
11418
123,05 1,1404
124,9
5274
125,32 1,1298
126,6
5528
115,04 1,2044
123,5
5427
125
140
100
1,15
125
132
132,72 1,0765
127,6
5731
∗
128,86 1,1067
127,3
5587*
125,39 1,1309
126,3
5720*
130,50 2,0527
246,1
12390
244
11755
130
145
115
2,13
250
263
131,45 2,0604
247,3
12618
123,71 1,5969
158,4
14644*
100
115
85
1,8
150
----
220,4
2,1554
Tabla 5. Resultado de la medición de parámetros eléctricos y medición de flujo luminoso. (Continuación)
29
referencia. 3
Flujo
Tensión en los
Muestra
Corrient Potencia
Luminos
terminales de la
s
e (A)
(W)
o (lm)
bombilla (V)
Obj Máx
Mín.
Obj.
Obj. Máx.
.
.
MIL6381 95,66 1,8460 147,1
14613*
M100 115 85
1,8
150 ---IL6382 90,70 1,8846 143,1
13708*
MIL6383 88,58 1,9014 141,2
13707*
MIL6384 93,71 0,9512 71,25
5321*
MIL6385 103,46 0,9115 74,79
5433*
MIL6386 84,91 0,9844 67,51
4735*
90 105 75
0,98
70
---MIL6388 90,00 0,9639 68,55
3890*
MIL6389 87,51 0,9761 66,78
3244*
MIL6390 93,04 0,9543 69,04
4136*
MIL6470 79,89 1,9604 131,3
12097*
M100 115 85
1,8
150 ---IL6471 82,87 1,9374 134,2
12457*
MIL6472 86,90 1,9109 138,7
12861*
MIL6474 105,58 2,9056 260,3
25885*
100 115 85
3
250 ---MIL6476 106,31 2,8953 259,9
24868*
Tabla 6. Resultado de la medición de parámetros eléctricos y medición de flujo luminoso. (Continuación)
Observaciones: En las Tablas 5 y 6 los resultados de las muestras que contienen el símbolo * no tienen
parámetro de comparación ya que no reportan el valor de flujo luminoso nominal, por tanto
tampoco se contemplaron en los resultados estadísticos.
3
respectivamente.
30
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.
2.2. Medición de flujo luminoso
Los resultados de la medición de flujo luminoso de las muestras ensayadas se muestran
en las Tablas 4, 5 y 6.
Para las bombillas de vapor de mercurio de alta presión el criterio de conformidad se
establece en el numeral 7.4 de la norma NTC 2119, el cual indica:
“Flujo luminoso. El flujo luminoso de bombillas individuales no debe ser menor al 90 %
del valor nominal, usando las condiciones de ensayo indicadas en el Anexo C.”
Resultado.
Por solicitud del cliente, para el caso de bombillas de sodio de alta presión se estableció
el mismo criterio de conformidad de bombillas de mercurio de alta presión. Las muestras
que presentan un flujo luminoso nominal inferior al 90 % reportado por el fabricante son
resaltadas en negrilla en la lista de resultados Tablas 4, 5 y 6 sobre la columna de flujo
luminoso.
31
2.3. Torsión del casquillo.
Los resultados del ensayo de torsión del casquillo se muestran en las Tablas 7, 8 y 9.
Código
LABE
Potenci
a (W)
M-IL6212
M-IL6213
M-IL6214
M-IL6216
M-IL6217
M-IL6218
M-IL6220
M-IL6221
M-IL6222
M-IL6224
M-IL6225
M-IL6226
M-IL6228
M-IL6229
M-IL6230
250
250
250
150
150
150
150
150
150
70
70
70
70
70
70
Tipo de
Torque
Desprendimient
Casquill
Aplicado (N*m)
o (Si/No)
o
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E27
3
N
E27
3
N
E27
3
N
E27
3
N
E27
3
N
E27
3
N
Tabla 7. Resultado del ensayo de torsión del casquillo. (Continuación)
Código
LABE
Potenci
a (W)
M-IL6297
M-IL6299
M-IL6232
M-IL6233
M-IL6235
M-IL6237
M-IL6239
M-IL6240
M-IL6242
M-IL6243
M-IL6245
M-IL6244
M-IL6246
M-IL6248
M-IL6250
M-IL6251
M-IL6252
M-IL6253
150
250
250
250
250
250
250
150
150
150
70
70
70
250
250
250
150
150
Tipo de
Torque
Desprendimient
Casquill
Aplicado (N*m)
o (Si/No)
o
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E27
3
N
E27
3
N
E27
3
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
32
M-IL6256
M-IL6257
M-IL6259
M-IL6364
M-IL6365
M-IL6367
M-IL6368
M-IL6370
M-IL6371
M-IL6372
M-IL6373
M-IL6374
M-IL6376
M-IL6378
M-IL6379
M-IL6380
M-IL6381
M-IL6382
M-IL6383
M-IL6384
M-IL6385
M-IL6386
M-IL6388
M-IL6389
70
70
70
250
250
250
125
125
125
125
125
125
250
250
250
150
150
150
150
70
70
70
70
70
E27
E27
E27
E40
E40
E40
E27
E27
E27
E27
E27
E27
E40
E40
E40
E40
E40
E40
E40
E27
E27
E27
E27
E27
3
3
3
5
5
5
3
3
3
3
3
3
5
5
5
5
5
5
5
3
3
3
3
3
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
Código
LABE
Potenci
a (W)
M-IL6390
M-IL6470
M-IL6471
M-IL6472
M-IL6474
M-IL6476
70
150
150
150
250
250
Tipo de
Torque
Desprendimient
Casquill
Aplicado (N*m)
o (Si/No)
o
E27
3
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
5
N
E40
4
S
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.
33
Resultado
La muestra M-IL6476 presentó desprendimiento del bulbo.
INFORMACIÓN ADICIONAL DEL ENSAYO.
•
Medición de parámetros eléctricos y flujo luminoso.
Fecha de inicio: 03 de diciembre de 2007.
Fecha de finalización: 12 de febrero de 2008.
Condiciones ambientales promedio durante la realización de los ensayos:
Temperatura: 22,5 °C ± 4 °C
Humedad: 60,2 % ± 12 %
Encargado: Mario Erwin Quiroga R.
Supervisor: Ing. Diego Ernesto Mariño S.
Auxiliares Técnicos: Paola Galindo, Andres Aldana, Carlos Laiton, Eduard Solano,
Julian Suarez, Jairo Sacipa y Johny Castro.
Equipos Utilizado: Analizador de Redes Trifásico Xitron Technologies Ref 2503 AH
certificado de calibración LABE05CC1375, N/S 25035921006. Esfera Integradora LMT
U1000 ref ILE101. Termohigrómetro CA846 N/S 1018CBCY Certificado de calibración
WO#413118. Medidor de temperatura Fluke 52 certificado de calibración
LABE05CC979.
•
Torsión del casquillo.
Fecha de inicio: 09 de enero de 2008.
Fecha de finalización: 31 de enero de 2008.
Condiciones ambientales promedio durante la realización de los ensayos:
Temperatura: 22 ± 2 °C
Humedad: 53 ± 9 %
Encargado: Mario Erwin Quiroga R.
Supervisor: Ing. Diego Ernesto Mariño S.
Auxiliares Técnicos: Paola Galindo, Andres Aldana, Carlos Laiton, Eduard Solano,
Julian Suarez, Jairo Sacipa y Johny Castro.
Equipo utilizado: Termohigrómetro CA846 N/S 1018CBCY Certificado de calibración
WO#413118. Máquina de Torsión Momento máximo 9 N.m. Ref IL_MT01.
34
3. Detalle fotográfico.
Fotografía 1. Esfera integradora para medición de flujo luminoso a
Bombillas de alta intensidad de descarga.
Fotografía 2. Detalle del sistema para el ensayo de torsión del casquillo.
Responsables,
MARIO ERWIN QUIROGA R.
Modulo de Iluminación, LABE
Universidad Nacional de Colombia
Ing. DIEGO ERNESTO MARIÑO S.
Supervisor de Ensayos, LABE
35
Ing. ALEJANDRO RODRIGUEZ
Coordinador de Ensayos, LABE
Ing. FRANCISCO J. AMÓRTEGUI
G.
Jefe Técnico de Ensayos, LABE
El Laboratorio de Ensayos Eléctricos Industriales (LABE) de la Universidad Nacional de
Colombia, preparó este informe bajo contrato para DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA - DIEE. NO DA NINGUNA GARANTÍA, EXPRESA Ó
IMPLICITA, EN CUANTO A LOS RESULTADOS QUE SE OBTENDRÁN POR ALGUNA
PERSONA O ENTIDAD A PARTIR DEL USO DEL CONTENIDO DE ÉSTE INFORME.
LABE no da ninguna garantía expresa ó implícita de la comerciabilidad o de la aptitud para un
propósito determinado de ninguno de los productos mencionados en éste informe. LABE no
conserva muestras testigo, por lo tanto, solo garantiza los resultados sobre la muestra o elemento
ensayado y en las condiciones ambientales y de montaje señaladas en éste informe. Éste informe
solo podrá reproducirse en su totalidad y con la correspondiente autorización de LABE.
36
CAPITULO III
INDICADORES DE DESEMPEÑO ENERGÉTICO Y LUMÍNICO
3.1 RECOPILACIÓN Y DEFINICIÓN DE MODELOS E INDICADORES
ELÉCTRICOS, LUMÍNICOS Y ECONÓMICOS, DEFINICIÓN DE REFERENTES.
3.1.1 Estudios acerca del tema en otros países.
3.1.1.1 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 A3.1 de este mismo documento.
Pagina web:
http://www.energysaver.com.ar/home/noticia.php?noticia_id=8
3.1.1.2 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 de este mismo documento
Pagina web:
http://www.cricyt.edu.ar/lahv/atm/index.php?action=downloadfile&filename=con_alu.pdf&directory=Arbola
do%20Urbano&PHPSESSID=d67bc30d12ef018ec3f0ff1905da782d
3.1.2. 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.
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en
Colombia”. Abril 28 de 2008. Capitulo III
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 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.
1
FOSSA, Alberto y GARCIA, Glycon. Energía eléctrica sustentable Roasmap America Latina. International
Copper Association, Agosto 2006. P. 36.
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
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
• NTC 5104: Sobre eficiencia energética de equipos de aire acondicionado. Se definen los
• NTC 5105: Sobre eficiencia energética de motores eléctricos. Se definen los rangos de
desempeño energético y el etiquetado
• 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
• NTC 5108: Sobre eficiencia energética de balastos electrónicos. Se definen los rangos de
3.1.3. Definición de indicadores adecuados al caso Colombiano.
3.1.3.1 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:
$
Q
=
Iluminació n Φ * t
Q = C * 1000 + P * t * ($/kWh)
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 $/kWh
Según la ecuación anterior, a medida que una bombilla ofrezca una mejor eficacia y una vida útil
más prolongada, su precio por iluminación será más bajo. Las bombillas más económicas serán
aquellas que presenten las mejores características técnicas. Es necesario aclarar que este indicador
fue multiplicado por 1000, ya que sin este factor y dados los valores actuales para las bombillas, el
indicador tendría un valor muy pequeño de difícil comparación para el usuario.
Marca
GE
LU150/100/HO/T/40
SYLVANIA SHP-T 250W
Precio [$]
Potencia
Nominal
(W)
Flujo
luminoso
[Lm]
Vida
nominal
[horas]
Pesos por
iluminación
($/iluminación)
19000,00
150
17500
32000
2,09
22000,00
250
28000
30000
2,17
OSRAM
NAV-T 250
21000,00
250
28000
26280
2,17
GE
LU250/T/40
24000,00
250
27500
28500
2,21
PHILIPS
MASTER SON-T PIA Plus 150W E E40
LEXMANA LEXMANA SON-T 150W
27540,00
150
16500
32000
2,23
16000,00
150
15000
24000
2,44
OPALUX
OPALUX SON - T 150W
18000,00
150
15000
24000
2,45
PHILIPS
SON-T Pro 150W E40
27540,00
150
15000
24000
2,48
PHILIPS
25216,10
250
24300
32000
2,50
21000,00
150
14500
30000
2,53
16416,00
70
6600
28000
2,63
LEXMANA LEXMANA SON - T 70W
13000,00
70
6000
24000
2,89
SYLVANIA SHP-T 70W
16500,00
70
6000
30000
2,89
SYLVANIA SHP-T 150W
PHILIPS
OPALUX
OPALUX SON - T 70W
13500,00
70
6000
24000
2,89
PHILIPS
SON-T Pro 70W E27
16416,00
70
6000
24000
2,91
LU70/90/27
14000,01
70
5400
24000
3,22
GE
Nota: FC= El valor del kilo vatio hora tomado para este ejemplo es de 240 $/kWh.
Tabla 3.1: Indicador “Pesos por iluminación” para diferentes marcas
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.
A continuación se muestra la comparación de este indicador para diversas marcas de bombillas de
alta presión de sodio que se adquieren en el mercado:
Según la tabla anterior, 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.
3.1.3.2 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:
PE
⎛ PR
⎞
⎟
⎜
= ⎜
− 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
Valor PE
Excelente
PE ≤ 5
Aceptable
5 < PE ≤ 10.5
Deficiente
PE > 10.5
Tabla 3.2: Indicador cualitativo para el error de potencia
3.1.3.3 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
Valor Φ E
Excelente
ΦE ≤ 5
Aceptable
5 < Φ E ≤ 10
Deficiente
Φ E > 10
Tabla 3.3: Indicador cualitativo para el error de flujo luminoso
3.1.3.4 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):
Potencia Nominal
Mínimo Factor
de Potencia
Máxima distorsión total
de corriente (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 3.4: Límites permitidos para FP y THD de corriente
3.1.3.4 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
3.1.3.5 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 minima
(Lm/W)
Flujo Luminoso
100 horas (Lm)
70
92.86
≥6500
24000
150
110
≥16500
24000
250
128
≥32000
24000
400
137
≥55000
24000
1000
130
130000
24000
Potencia (W)
Vida promedio
(horas)
Tabla 3.5: Límites para eficacia lumínica, flujo luminoso y vida promedio según el MUAP
para vapor de sodio alta presión.
Las características técnicas mínimas establecidas por el MUAP para las bombillas de vapor de
mercurio de alta presión son:
Potencia (W)
Flujo Luminoso
100 horas (Lm)
Vida promedio
(horas)
125
≥6300
24000
250
≥12700
24000
400
≥22000
24000
Tabla 3.6: Límites para eficacia lumínica, flujo luminoso y vida promedio según el
MUAP para vapor de mercurio alta presión.
3.2. INDICADORES PARA LOS BOMBILLAS PROBADAS EN LABORATORIO.
Indicadores
Marca
Tipo
Calificac
Error de
Calificación
ión
Error de Flujo
Calificación vida
Potencia
Error de Flujo Eficacia (lm/w)
Error de luminoso (%)
promedio (MUAP)
(%)
luminoso
Potencia
Pesos por
iluminación
$/iluminación
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
GE
LU70/90/27
Sodio
3.53
Excelente
12.48
Deficiente
83.81
Cumple
3.22
LEXMANA LEXMANA SON - T 70W
Sodio
1.71
Excelente
-13.95
Excelente
72.51
Cumple
2.89
LEXMANA LEXMANA SON-T 150W
Sodio
-1.67
Excelente
-5.55
Excelente
96.05
Cumple
2.44
OPALUX
OPALUX SON - T 150W
Sodio
-10.20
Aceptable
-16.86
Excelente
92.59
Cumple
2.45
OPALUX
OPALUX SON - T 70W
Sodio
-2.71
Excelente
-37.39
Excelente
55.16
Cumple
2.89
OSRAM
NAV-T 250
Sodio
5.80
Aceptable
2.43
Excelente
108.43
Cumple
2.17
PHILIPS
Sodio
3.28
Excelente
16.59
Deficiente
109.72
Cumple
2.50
PHILIPS
Sodio
4.65
Excelente
7.76
Aceptable
113.27
Cumple
2.23
PHILIPS
Sodio
5.43
Aceptable
-1.00
Excelente
88.53
Cumple
2.63
PHILIPS
SON-T Pro 150W E40
Sodio
3.58
Excelente
2.63
Excelente
99.08
Cumple
2.48
PHILIPS
SON-T Pro 70W E27
Sodio
2.64
Excelente
3.10
Excelente
86.09
Cumple
2.91
Sodio
1.07
Excelente
-3.97
Excelente
91.85
Cumple
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
-0.95
Excelente
81.52
Cumple
2.89
Sodio
4.04
Excelente
Faltan datos
Faltan datos
97.56
Cumple
Faltan datos
SYLVANIA SHP-T 150W
VECA
GE
STAR SON - T 250 W E40
KOLORLUX-H250/40
Mercurio
-1.68
Excelente
-7.57
Excelente
48.89
No Cumple
4.66
PHILIPS
HPL-N 125 W
Mercurio
0.00
Excelente
-12.75
Excelente
43.28
Cumple
Faltan datos
PHILIPS
HPL-N 250W E40
Mercurio
-1.96
Excelente
-12.48
Excelente
45.35
Cumple
Faltan datos
SYLVANIA MERCURY VAPOR 125 W E 27
Mercurio
1.66
Excelente
Faltan datos
Faltan datos
44.69
No Cumple
Faltan datos
Tabla 3.7: Indicadores aplicados a los bombillas de vapor de sodio y mercurio alta presión.
Informe final “caracterización técnica de las bombillas para uso exterior comercializadas en Colombia”. Abril 28 de 2008. Capitulo III
Anexo A3.1
Ahorro energético en alumbrado público: Aplicación de un balasto electrónico para lámparas de
sodio alta presión. Argentina 2005.
El presente trabajo fue desarrollado por el Ingeniero Jaime Hierro (Director Departamento de
Investigación y desarrollo) y publicado por el Consejo Profesional de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica.
La ingeniería actual ha desarrollado un balasto electrónico para alumbrado público que produce un
ahorro energético del 40% y presenta bajos costos de mantenimiento y una reducción en el
reemplazo de las bombillas.
Reseña histórica
A principios de los años ochenta algunas compañías multinacionales dedicadas a la electrónica y a
la iluminación sacaron al mercado una serie de productos confiables y eficientes y a precios
cómodos, gracias al desarrollo de dispositivos como lo son los transistores Mosfet de alta tensión y
algunos otros. Dichos balastos proporcionaban un ahorro del 30% en el consumo de electricidad,
trabajaban a frecuencias del orden de 50kHz lo que les permitía disminuir las perdidas y aumentar
el flujo lumínico; además estos balastos presentaban una notable disminución en tamaño y peso.
Dos décadas de experiencia y nuevos desarrollos tecnológicos traen consigo el desarrollo de
balastos para bombillas de descarga de alta presión capaces de manejar potencias de algunos cientos
de vatios con rendimientos del 95%,contando además con un control de encendido y estabilización
de potencia, circuitos de protección, corrección de factor de potencia y posteriormente dimerización
y control inteligente.
Ahorro Energético
La corriente eléctrica que alimenta una bombilla fija la potencia consumida por ésta de tal modo
que es necesario limitar su valor a uno establecido por el fabricante, por otro lado toda desviación
de la corriente afectara negativamente la vida útil de la bombilla.
Normalmente la limitación de la corriente la brinda una reactancia inductiva; Cuando se trabaja a
altas frecuencias la inductancia requerida es menor por esta razón el tamaño, peso y pérdidas se
reducen de manera significativa. Por ejemplo:
La reactancia para una lámpara de 150 W SAP (Sodio de Alta Presión) a 50Hz resulta de:
L=290mH
Volumen=0.54 dm3
Peso = 2.400Kg
Mientras que para una lámpara que trabaja a altas frecuencias es:
L=2mH
Volumen=0.035 dm3
Peso = 80gr
En cuestión de pérdidas tenemos:
Potencia de pérdidas a 50 HZ = 25 W
Potencia de pérdidas en alta frecuencia = 3W (utilizando alambre multifilar o ‘Litz”)
Es por esta razón que el recambio tecnológico de bombillas traería enormes ventajas.
Lámpara alimentada en alta frecuencia
Fig.A3.1.1 Tensión de red y tensión de arco en una lámpara de uso medio.
Este es el comportamiento de una lámpara trabajando a 50 Hz, la tensión de arco presenta una
forma rectangular con un sobrepico denominado “Tensión de reencendido Vr” que ocurre con el
cambio de sentido de circulación de la corriente.
Fig.A3.1.2 Tensión de red y tensión de arco en una lámpara cercana al fin de la vida útil.
A medida que la lámpara envejece la tensión de arco cambia; aumenta la tensión de reencendido,
acercándose en valor instantáneo a la tensión de la red. La potencia consumida aumenta llegando a
8% por encima de la nominal. En el momento en que la tensión se eleva demasiado (supera la
tensión instantánea de la red) se produce el apagado de la bombilla debido a que la tensión de la red
no es suficiente para sustentar el arco. En el caso en que la tensión de la red sea inferior a 220Vca
la lámpara no habrá llegado al final de su vida útil pero si empezará a fallar anticipadamente hasta
llegar a agotarse completamente.
Fig.A3.1.3. Tensión de arco en alta frecuencia
Es notable la forma de onda cuasisenoidal y la ausencia de tensión de reencendido. Es posible
afirmar que no existirá reemplazo prematuro de la lámpara y no se incrementará la potencia
consumida a lo largo de la vida útil. Efectivamente el balasto electrónico aumentara la expectativa
de vida de la lámpara al no existir reencendido, por contar con una tensión de salida regulada y de
mayor valor que el de la red garantizando así con holgura la sustentación del arco.
Características y Ventajas Generales
Ahorro energético: El balasto electrónico consume alrededor del 5% de la energía inyectada
mientras que un equipo convencional consume aproximadamente el 18%.
La variación de la potencia entregada a la lámpara debida a la variación de la tensión de línea y a la
propia tolerancia en la impedancia del balasto convencional ocasiona hasta un 25% más de
consumo. El aumento en la tensión de arco debido al envejecimiento (reencendido) trae consigo
hasta un 8% adicional de consumo de energía.
El balasto electrónico entrega potencia constante con una tolerancia de +/- 2% y es independiente
de las variaciones de la alimentación en un rango de 130 hasta 260 Vca , y al mismo tiempo puede
incorporar un temporizador de reducción de consumo en función del horario.
Aunque es difícil declarar el ahorro total debido a la cantidad de factores externos, mediciones de
campo indican que el ahorro promedio a lo largo de la vida útil de la lámpara en condiciones
normales de instalación y con temporizador es de aproximadamente un 40%.
Mayor duración de las lámparas: Existen bastantes estudios que demuestran que las bombillas
sufren un envejecimiento acelerado debido a las variaciones de tensión de línea y que algunas
bombillas con pocas horas de funcionamiento son reemplazadas debido a intermitencias en su
funcionamiento debidas no a un agotamiento de su vida útil sino a las bajas de tensión presentadas
en la línea.
La alimentación con tensión constante y regulada en conjunto con la inexistencia de reencendido
garantiza por lo menos la vida útil especificada por el fabricante.
Muy amplio rango de funcionamiento: El balasto electrónico presenta un rango de
funcionamiento que va desde 130Vca hasta 260Vca característica que lo hace apropiado para
zonas en donde las alteraciones de tensión son frecuentes. Este balasto funciona manteniendo las
características de potencia entregada a la bombilla y nivel de iluminación.
Alto cos ϕ y baja distorsión armónica: el THD es menor del 10% y cos ϕ es de 0.98 superando
los valores de los balastos convencionales cuyo cos ϕ se corrige en general en 0.9 y el THD es del
30%.
Peso y volumen reducido: Resulta mas fácil manipular balastos electrónicos y el uso de ellos
posibilita la aplicación en luminarias más pequeñas y de materiales mas livianos.
Protecciones Electrónicas: contra circuitos, circuito abierto e inversión de conexiones, brinda
mayor seguridad.
Menor temperatura de trabajo: los balastos electrónicos trabajan a una temperatura de 20°C
inferior a la que trabajan los balastos convencionales, lo que les permite entre otras cosas disminuir
la necesidad de mantenimiento constante.
Anexo A3.2
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.
Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda - Instituto Ciencias Humanas Sociales y Ambientales
(LAHV INCIHUSA).
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
Centro Regional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas – CRICYT C.C.131 C.P. 5500 –
Mendoza
Mendoza al igual que la mayoría de ciudades en el mundo cuenta con un sistema de alumbrado
público tradicional formado por luminarias montadas en postes metálicos con brazos simples
dispuestos generalmente a la derecha del sentido del transito. Los elementos de iluminación están
separados en intervalos de aproximadamente 30m, en un numero de 4 por cuadra. La conexión entre
los postes se realiza vía aérea. La altura de los postes es de 8 m, sus brazos tienen 3.5m de longitud
extendidos sobre la calzada y las luminarias tienen lámparas de vapor de mercurio de 250 y 400 W.
El alumbrado nocturno funciona en promedio anual 4000 horas con las respectivas variaciones
debidas principalmente a las variaciones estacionales.
Debido a la inseguridad urbana y deficiencias en el confort visual reportado por los transeúntes al
igual que la necesidad de iluminar de manera adecuada los sectores más transitados de la ciudad al
final de la década de los noventa se vio la necesidad de replantear el sistema de alumbrado público
actual.
La presencia de árboles es uno de los principales factores que contribuye a generar este tipo de
inconformidades De tal manera que uno de los objetivos del plan de reconversión es lograr una
convivencia armónica entre ambos sistemas.
La reconversión contempla dos tipos de intervenciones.
1. Bajada de brazos o pescantes con la luminaria existente, a nuevas alturas de entre 5,5 y 6m.
2. Reconversión de lámparas de vapor de Mercurio de 400W por lámparas de vapor de Sodio de
150W de potencia.
Escenarios morfológicos
Para el análisis se tuvieron en cuenta cuatro escenarios presentes en la ciudad de Mendoza, todo
estos escenarios presentan configuraciones similares en cuanto a anchos de calles (8-10m), anchos
de andenes (5-6m), altura de la edilicia (construcción) (3-6m) y línea de edificación coincidente con
la línea municipal.
Los cuatro escenarios son:
Escenario 1: Luminarias a la altura estándar de 8 metros, con lámparas de vapor de mercurio
Fig.A3.2.1.Escenario 1: Luminaria Base
Escenario 2: Luminarias a la altura estándar de 8 metros, reconvertidas a lámparas de vapor de
sodio.
Fig.A3.2.2. Escenario 2: Luminaria Base Reconvertida.
Escenario 3: Luminarias bajadas a 6 metros, con lámparas de vapor de mercurio
Fig.A3.2.3. Escenario 3: Luminaria Bajada.
Escenario 4: Luminarias bajadas a 6 metros, reconvertidas a lámparas de vapor de sodio.
Fig.A3.2.4. Escenario 4: Luminaria Bajada Reconvertida.
Método de medición
El método utilizado consiste en el desarrollo de mediciones de iluminancia horizontal (Eh) e
iluminancia vertical (Ev) sobre una grilla de 155 puntos configurada en torno a cinco ejes en el
sentido longitudinal del canal vial. Cada uno de éstos está separado del contiguo cada 4m. Tres ejes
corresponden a la calzada y dos a los andenes. Perpendiculares a éstos y a partir de las luminarias,
se trazaron ejes transversales posicionados cada 3m. En la siguiente figura se puede apreciar más
claramente la descripción.
Fig.A3.2.5. Grilla de Medición
El proceso de adquisición de datos se realizo en la estación de invierno con un cielo cubierto o
despejado sin luna. Las mediciones de Eh se hicieron a nivel de piso, y las de Ev a 1,50m. En este
caso, se realizaron cada 45° de rotación en un ángulo de giro de 360° a los efectos de calcular la
iluminancia semicilíndrica (Esc) en andenes.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos del desarrollo de las mediciones han sido evaluados en términos de
cantidad y calidad mediante los siguientes criterios de análisis:
En relación a la cantidad, se comparan en calzada, los valores de Eh med medidos y recomendados
por la norma IRAM-AADL6 que adoptada para las vías de clase F (“calles residenciales con
presencia de peatones y tránsito vehicular lento”) un Eh med = 10 lux
En el andén se analizan los valores medidos respecto a la Esc mín recomendada por la CIE 115 1995, correspondiente a la clase P4: “zona residencial de media utilización” (Esc mín: 2 lux).
La calidad se evalúa en torno a la uniformidad de los valores medidos en calzada, mediante los
coeficientes G1=
Eh mín
Eh mín
y G2 =
Eh med
Eh max
A partir de las recomendaciones de Eh med y de uniformidad (G1 y G2), se calculó el rango entre
Eh mín y Eh max dentro del cual deben ubicarse los valores medidos a fin de cumplir con la norma.
Las clasificaciones utilizadas (F para calzada y P4 para andén), corresponden a los casos de mínima
exigencia de iluminación previstos por las normas consultadas.
En calzadas tenemos:
Escenario 1: Los datos obtenidos correspondientes a Eh med alcanzaron valores del orden de los
4lux. Si se tiene en cuenta que la norma recomienda 10lux, la Eh med medida representa sólo el
40% de ésta. De los valores medidos el 15% se encuentra por debajo de la Eh mín, es decir fuera del
rango medio. El 85% restante se posiciona dentro del rango medio, pero comprendido entre 2.5 y
7,5lux, es decir sin alcanzar la media recomendada. Por tanto las condiciones de iluminación en
términos de cantidad resultan inadecuadas.
En cuanto a la uniformidad, los valores medidos de G1=0.306 y G2 =0.190 son mayores a lo
estipulado por norma para G1=0.250 y para G2 =0.125. Es decir que el escenario tradicional
reúne sólo condiciones de uniformidad.
Escenario 2: La reconversión de lámparas eleva la Eh med superando a la norma en un 40% ya que
la media registrada en este caso es de 14lux. En este caso el 22% de los valores supera el límite de
Eh max, mejorando las condiciones de iluminación principalmente en el centro de la calzada y bajo
las luminarias. Esta mejora puede deberse al menor índice de depreciación del sistema, en
comparación con las luminarias y lámparas del Escenario 1. El coeficiente G1 calculado es de 0,344
y G2 es 0.163. Por tanto las condiciones de uniformidad se ajustan a la recomendación.
Escenario 3: La bajada de brazos de las luminarias, manteniendo el mismo artefacto del escenario
1, registra valores de Eh med del orden de los 7lux, representando un 70% de la norma. El 14% de
los puntos medidos se ubica por debajo de la Eh mín. El 82% de los datos se encuentra dentro del
rango medio, sin embargo, éstos no cumplen con la media requerida. Por otro lado existe un 4% de
datos por encima del valor máximo estipulado, debido al acercamiento de las luminarias al plano de
la calzada. Es decir que, si bien existe una mejora en cuanto a la cantidad de luz respecto del
Escenario 1, los valores en su mayoría no alcanzan el requerimiento establecido por norma.
En cuanto a la uniformidad del sistema, al reducir la altura de instalación los valores en términos de
G1=0,192 y G2=0,043 son muy inferiores a lo establecido en la norma.
Esta modificación en la altura de instalación de luminarias con lámparas de vapor de mercurio, sólo
aporta un leve aumento en la cantidad de luz, sin llegar a los valores requeridos, y pierde las
condiciones de uniformidad en comparación con el Escenario 1.
Los resultados obtenidos muestran que bajar las luminarias por debajo de la altura mínima prevista
para su óptimo funcionamiento no aporta beneficios significativos al sistema.
Escenario 4: El resultado de las mediciones realizadas en este escenario, con bajada de luminarias
y reconversión de lámparas de vapor de mercurio por lámparas de vapor de sodio, muestra que la
Eh med medida supera a la norma en un porcentaje del 110%, dado que los valores ascienden de 10
a 21lux.
De los datos obtenidos, el 63% se encuentra comprendido en el rango medio, mientras que el
restante 37% supera el valor de Eh max, especialmente en los puntos cercanos a las luminarias.
En términos de uniformidad el coeficiente G1 se acerca a la norma, es decir los valores mínimos se
aproximan a la media, en cambio el G2 se aleja de la misma, reflejando valores máximos muy
elevados. Las diferencias con el Escenario 3 se traducen en mayor cantidad de luz y menor
homogeneidad.
En andenes tenemos:
Escenario 1: Los valores medidos de Esc para ambos andenes se posicionan por debajo de lo
recomendado por la CIE (Esc mín: 2lux). Esto se debe por un lado, al actual estado del sistema
(depreciación de lámparas y de luminarias por falta de mantenimiento) y a la interferencia del
ramaje debido a la superposición del volumen de las copas de los árboles
sobre el sistema de alumbrado. Sólo el 3% de los datos alcanza valores comprendidos entre 2,3 y
2,5lux para cada andén, esto se corresponde con los puntos extremos del canal vial debido al aporte
de iluminancia que se produce en la intersección de calles.
Si bien la recomendación no estipula condiciones de uniformidad en andenes, se observa que las
curvas se desarrollan en forma homogénea, aunque no cumple con el requerimiento de cantidad
mínimo. La Esc med oscila alrededor de 1lux, siendo el comportamiento de los valores similar en
ambos andenes.
Escenario 2: Las condiciones de iluminación para andenes mejoran sustancialmente respecto al
Escenario 1. Para el andén que contiene a las luminarias, el 94% de los valores medidos supera la
norma, alcanzando una Esc med de 3,4lux con máximos de 5,2lux. Para el andén opuesto a las
luminarias el 71% de los datos está por encima de la norma, registrando una Esc med de 2,3lux con
picos de 3,7lux.
En términos de calidad, se observan comportamientos diferentes en relación a la ubicación de las
luminarias, con mayor contraste lumínico para el andén que contiene a las mismas. Éste andén
presenta valores por encima de la norma con picos elevados (5lux), mientras que la andén opuesta
se comporta en forma más homogénea.
Escenario 3: Las mediciones efectuadas muestran comportamientos distintos de la iluminación en
cada andén, con valores de Esc med de 1,8lux para la andén con luminarias y 2,4lux para la opuesta.
En la primera, sólo el 55% alcanza la cantidad recomendada, generando picos de luz coincidentes
con puntos cercanos a las luminarias. El andén opuesto registra un porcentaje del 29% de los
valores por encima de la recomendación, mostrando a su vez un comportamiento más homogéneo.
Escenario 4: Los valores de Esc medidos se posicionan en su mayoría, para los dos andenes, por
encima de los 2lux recomendados. Siendo la Esc media de 5,8lux para la andén que contiene a las
luminarias y de 3,8lux para la andén opuesta a las luminarias.
El andén donde se ubican las luminarias presenta el 77% de sus valores por encima de lo requerido,
observándose valores muy elevados, con máximos de 14lux, y valores muy bajos que no alcanzan la
norma (23% de los puntos medidos). Estos valores mínimos, se deben a una mayor densidad de
árboles derivada de menores distancias de plantación -3 metros- que provocan zonas de oscuridad
en el cañón urbano. La percepción visual en este andén es de poca uniformidad, con notables
superficies de sombra arrojada por los troncos de los árboles.
El andén opuesto a las luminarias se comporta en forma más homogénea respecto al andén con
luminarias, con el 97% de los valores por encima de la mínima recomendada.
Por último en los Escenarios 3 y 4 la cantidad de luz no esta condicionada por las copas, dado que
se posicionan por encima de las luminarias. Sin embargo, la uniformidad se ve afectada por las
siguientes razones: la presencia de los fustes de los árboles generan bloqueos sobre el cono de
iluminación, produciendo superficies de sombra y a que el sistema de iluminación está diseñado
para funcionar a mayor altura, descrito previamente.
Las siguientes gráficas muestran los comportamientos anteriormente descritos
Fig.A3.2.6.Ejes longitudinales de Esc (andén luminarias)
Fig.A3.2.7 Ejes longitudinales de Esc (andén opuesto)
Fig.A3.2.8. Esc med—Esc min CIE (andén luminarias)
Fig.A3.2.9. Esc med—Esc min CIE (andén opuesto)
CONCLUSIONES
Las modificaciones requeridas optimizar el sistema de alumbrado público se pueden encauzar por
medio de dos tipos de intervenciones: bajada de luminarias y reconversión de lámparas. La primera
(Escenario 3) tiene como objetivo extender el baño de luz los andenes o vías peatonales con un
mínimo costo, sin efectuar el recambio de lámparas.
Los resultados arrojados de las mediciones en esta situación, reflejan una mayor cantidad de luz en
calzadas y en veredas. Sin embargo dichos valores no alcanzan a cumplir con lo recomendado por
norma. Por otro lado, el hecho de bajar las luminarias produce un impacto negativo en las
condiciones de uniformidad requeridos para iluminación de recintos urbanos.
Respecto a la reconversión, el objetivo del cambio de lámparas de vapor de mercurio por lámparas
de vapor de sodio, apunta a controlar el impacto energético-ambiental, debido al mayor rendimiento
de las nuevas lámparas y al consiguiente ahorro energético previsto (las lámparas vapor de sodio
son aproximadamente un 70% más eficientes que las de vapor de mercurio).
En términos de resultados, la sola reconversión sin bajada del artefacto (Escenario 2), ha significado
una mejora en cuanto a cantidad y calidad que coloca al sistema en norma. No obstante dichos
resultados son parciales y deberá evaluarse en la condición de verano, cuando los árboles estén en
su máxima expresión vegetativa, de modo de verificar cuantitativamente esta hipótesis.
Para la situación de luminarias bajadas con reconversión, se aprecia que la cantidad de luz supera
los valores recomendados por norma, tanto para calzada como para veredas, y se pierden las
condiciones de uniformidad dado que el sistema, aparentemente, está preparado para funcionar a
alturas superiores a siete metros. Por otro lado se observa que utilizar la misma fuente luminosa
para iluminar calzada y vereda presenta dificultades. O bien se mejora el diseño del artefacto o se
utilizan dos elementos específicos para cada situación.
Dado que el estudio realizado abarca consideraciones referidas a dos sistemas de distinta naturaleza,
como lo es el arbolado urbano, de características eminentemente dinámicas y el alumbrado público
como sistema artificial y estático, es necesario dar continuidad al estudio a lo largo de un ciclo
anual y para el conjunto de especies forestales más frecuentes en el medio urbano. De esta manera
se podrán transferir los resultados al municipio, de modo de encauzar las medidas, y permitir
elaborar pautas flexibles, capaces de responder a la variabilidad del medio urbano evitando acciones
generalistas.

UPME “Caracterización de las bombillas para uso exterior

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