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Ahorros de energía por relamping

Continuando con la serie de artículos sobre eficiencia energética, estrictamente desde el punto de vista técnico, resulta importante atender las necesidades de la iluminación. Respecto de estos temas, hay una profusión de cambio de luminarias existentes por otras de menor consumo (lámparas fluorescentes compactas y led), y muchos “colegas” dedicados a servicios de asesorías de eficiencia energética que se limitan exclusivamente a ello.

Por medio del análisis del parque de luminarias existentes en un recinto determinado, se pueden plantear acciones de ahorro de energía por medio de técnicas de reemplazo sistemático grupal de lámparas (del inglés "relamping") a intervalos de tiempo predeterminados.

Normalmente, las lámparas se cambian cuando se queman (spot relamping). Esto resulta casi obvio, pero desde la perspectiva de la eficiencia energética dista de serlo. Como todos los equipos eléctricos, las lámparas tienen un ciclo de vida, la que comienza con un flujo luminoso inicial y termina con la lámpara "quemada", donde no emite flujo luminoso. En función del tiempo de funcionamiento, las condiciones ambientales, la calidad de suministro de energía, los hábitos de mantención, etc., se tendrá una disminución paulatina de la emisión lumínica de cualquier tipo de lámpara.

El Gráfico 1 muestra, aproximadamente (y sólo a modo de ejemplo), las curvas de mortalidad temprana y tardía de una lámpara fluorescente normal.

gue1.gif (18406 bytes)
Gráfico 1.

Se aprecia que para una vida de entre 65% y 80% de la vida normal de una lámpara fluorescente, se tiene un 100% - 85% = 15% de falla de las lámparas, y de allí en adelante la tasa de quemazón de tubos fluorescentes aumenta rápidamente.

Por otra parte, cuando se instala una lámpara nueva, la emisión inicial de luz es muy grande, pero va disminuyendo paulatinamente debido al uso, la presencia de polvo y la limpieza de la lámpara misma y su luminaria. Entonces, es esperable una curva de depreciación de flujo luminoso de la siguiente forma (ver Gráfico 2).

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Gráfico 2.

Esto indica que, con el paso del tiempo, los factores de envejecimiento por polvo, limpieza, uso, etc., reducen el flujo luminoso emitido por la lámpara, pero no disminuyen la potencia de ésta, lo que es equivalente a decir que la eficiencia de la lámpara disminuye en el tiempo. La potencia absorbida de la red es más o menos constante, y como la emisión de luz decrece en el tiempo, las pérdidas aumentan (pérdidas de calor en las lámparas y en los ballasts).

gue4.jpg (7134 bytes)Veamos un ejemplo de lo señalado. Supongamos que se tiene un galpón de 1.000 m² dedicado a labores de maestranza, que tiene actualmente 52 lámparas fluorescentes de 40 W cada una, que se cambian "cuando se queman", es decir, aleatoriamente por lo menos una vez al año cada una de ellas, en trabajos que se deben hacer de forma mensual.

Se plantea entonces la necesidad de disponer solamente de 36 lámparas idénticas a las 52 anteriores (se usan las mismas luminarias existentes, excepto que se dejan algunas fuera de servicio), pero que se cambiarán todas simultáneamente cuando haya transcurrido solamente un 40% de su vida útil. Esto es, usted cambiará lámparas fluorescentes que aún prenden, pero que están en un punto de uso que su flujo luminoso está muy atenuado. Nótese que, desde la tabla siguiente, el flujo luminoso total de 36 tubos fluorescentes más nuevos es equivalente (e incluso levemente superior) al flujo luminoso medio de los 52 tubos fluorescentes que se cambian de a uno por vez (ver tabla).

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En términos de eficiencia energética, el ahorro es del orden de 30% (572 v/s 396 kWh/mes, resultante en aproximadamente 2,1 MWh/año) solamente por tener menos cantidad de luminarias, y se brinda exactamente la misma cantidad de luz que en el caso anterior, por lo que no se notará la presencia de menor cantidad de luminarias.

El ahorro mensual no es muy relevante, pero implica un equivalente anual de US$195 aproximadamente, a lo que se debe agregar el ahorro de realizar la faena de cambio de lámparas cada cuatro meses (todas de una sola vez) en lugar de cambiar aleatoriamente una vez cada nueve meses cada tubo en la modalidad tradicional, menor presencia de pérdidas en los alimentadores, tableros y protecciones.

Nuevamente se confirma que, con un análisis detallado de los equipos existentes y con cero costo de inversión, se logra aumentar la eficiencia energética de las instalaciones.

gue5.jpg (2031 bytes) Por Cristián Guevara Vicuña, Ingeniero Civil Electricista UTFSM y autor del libro “Métodos prácticos para lograr ahorros de energía eléctrica”, segunda edición.
expertos.eficiencia@gmail.com
Septiembre 2010
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Comentarios acerca de este artículo
Cristián Guevara Vicuña E3: Expertos Eficiencia Energética (14/10/2010)
Estimado:

- saludos cordiales

- originalmente usted tenía 52 luminarias. De esas, elimina (las desconecta, las retira, las inutiliza, etc, 16, quedando 32 luminarias únicamente.

- de estas 32 que quedan, usted les pone tubos fluorescentes nuevos a todas por igual. Luego de cierto tiempo, las cambia todas de un viaje, aunque estén funcionando.

- las 16 luminarias inutilizadas se quedan inutilizadas, y no se les repone los tubos fluorescentes.

- de esta forma, de las 52 luminarias iniciales, se dejan solamente 32 de forma permanente.

Atte.-
CGV
ALEJANDRO OJEDA SIGELEC SAC (09/10/2010)
Consulta....finalmente se cambian solo 36 y luego se sigue la cadena en función del porcentaje propuesto? Es decir, primero cambio 36 lamparas, me quedan 16 que ya están con un flujo deficiente, es decir formo dos grupo una de 36 y otra de 16, luego cual seria la cadena de recambio? los 16 o vuelvo a tomar los 52?
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