Eficiència energètica enllumenat públic vdef [Modo de ... · Tensi ó nominal= 220V Tensi ó...

ENLLUMENAT PÚBLIC

ENLLUMENAT PÚBLIC Eficiència

energèticaenergètica

Barcelona, abril de 2009

ENLLUMENAT PÚBLIC

ENLLUMENAT PÚBLIC Eficiència energètica

ÍNDEX• Motivació

• Normativa

• Espectes a tenir en compte per a l’eficiència

o Tipus de bombeta i lluminàriao

o Sistema encesa

o Regulació de flux

o Balast electrònic

o Control centralitzat

o SGE ( Sistema de Gestió Energètica)

• Etiqueta d’eficiència energètica

ENLLUMENAT PÚBLIC

Cada cop més l’enllumenat a les poblacions és més extens i els costos per als ajuntaments són molt elevats.

Apareixen noves normatives d’aplicació encarades a

MOTIVACIÓ DE L’EFICIÈNCIA EN L’ENLLUMENAT

Apareixen noves normatives d’aplicació encarades a l’eficiència de l’enllumenat.

ENLLUMENAT PÚBLIC

NORMATIVA QUE AFECTA LES INSTAL�LACIONS

Generalitat

• Decret 82 /2005 del 3 de maig

• Llei 6/2001 Ordenació ambiental de l’enllumentat

per la protecció del medi nocturn

Estatal

Va entrar en vigència el dia 1/04/2009 per a instal�lacions noves i per a instal�lacions existents amb modificacions de +50% de potència o lluminàries.

Estatal

• RD 1890-2008 Reglamento eficiencia energética

en instalaciones de alumbrado exterior.

ENLLUMENAT PÚBLIC

El nou reglament fa especial incidència en aquest punt (Instrucció tècnica complementària EA -04).Punts importants: • 65 lúmens/W per a les làmpades

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Canvi de bombetes i lluminàries

• 65 lúmens/W per a les làmpades

Què implica:• Majoria de bombetes Vapor de mercuri queden fora del reglament.• Lluminàries Led, la majoria encara no estan a nivell mínim.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Taula làmpades per potències


Potència

nominal de

làmpades

Flux lluminós i eficàcia lluminosa

Vapor de Mescla

( LLM)

Vapor de Mercuri

( VM) Halogenur metàl·lic ( HM) Vapor de sodi (VSAP)

lm ( Típic)Eficàcia

( lm/W)lm ( Típic)

Eficàcia

( lm/W)lm ( Típic)

Eficàcia

( lm/W)lm ( Típic)

Eficàcia

( lm/W)( lm/W) ( lm/W) ( lm/W) ( lm/W)

50 2.000 40,0 3.400 68,0

70 5.000 71,4 6.000 85,7

80 3.800 47,5

125 6.300 50,4

150 11.250 75,0 17.000 113,3

160 3.200 20,0

250 5.700 22,8 13.500 54,0 20.000 80,0 31.100 124,4

400 23.000 57,5 31.500 78,8 55.500 138,8

500 13.000 26,0

700 42.000 60,0

1.000 60.000 60,0 81.000 81,0 130.000 130,0

2.000 125.000 62,5 187.000 93,5 0,0

ENLLUMENAT PÚBLIC

Taula làmpades per flux lluminós


Flux lluminós

( lm )

Flux lluminós i Potència làmpades

Vapor de Mescla

( LLM) Vapor de Mercuri ( VM)

Halogenur metàl·lic

( HM) Vapor de sodi (VSAP)

lm ( Típic)Potència

( W)lm ( Típic)

Potència

( W)lm ( Típic)

Potència

( W)lm ( Típic)

Potència

( W)( W) ( W) ( W) ( W)

< 5000 3.200 160 3.800 80 3.400 50

5.000 - 6.500 5.700 250 6.300 125 5.000 70 6.000 70 70-80 W

10.000- 15.000 13.000 500 13.500 250 11.250 150 150-160 W

15.000-20.000 20.000 250 17.000 150 250 W

20.000-30.000 23.000 400 400-500 W

30.000-50.000 42.000 700 31.500 400 31.100 250 1000 W

50.000- 80.000 60.000 1.000 55.500 400 2000 W

80.000- 10.0000 81.000 1.000

100.000- 130.000 125.000 2.000 130.000 1.000

> 130.000 187.000 2.000

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


escomesaLàmpades Potència

VM 125W VM250W Total ( W)EP02 13 35 10.375

VM = Vapor mercuri

escomesaLàmpades Potència

VSAP 70W VSAP 150W Total ( W)

EP02 13 35 6.160EP02 13 35 6.160

VSAP = Vapor de sodi alta pressió.

Referència subminis. Potència actual (W)

Potència prevista

(W)

Estalvi de potència (W)

Règim de funcionament

(h/any)

Estalvi total

(kWh/any)

EP02 10.375 6.160 4.215 3.242 13.665

Referència subministrament Estalvi total (kWh/any)

Cost real kWh (€)

Estalvi anual (€/any)

EP02 13.665 0,073 998

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Actuals

Tipus làmpada Nombre Cost unitari (€)

Cost total (€)

VMAP 125 W 13 9,41 122VMAP 250 W 35 20,06 702

824

proposats

Tipus làmpada Nombre Cost unitari (€)

Cost total (€)

VSAP 70 W 13 30 396VSAP 150 W 35 33 1.164

1.559

Número làmpades Diferència cost

Cost canvi equip

Costos totals

48 735 2.016 2.751

Període de retorn =2.751

= 3,3824

ENLLUMENAT PÚBLIC

Punts importants: • Valors límit de nivells de llum molesta i

resplendor lluminós

• Factor de manteniment depèn de :


• Factor de manteniment depèn de :

o Estanquitat grup òptic

o Tancament de la lluminària

Què implica:• Elecció de lluminàries amb millors característiques.

ENLLUMENAT PÚBLIC

En els quadres d’enllumenat es disposa d’un element que regula el període de funcionament i gestiona la maniobra d’encesa i apagada de la instal�lació. L’anomenen Sistema d’encesa.

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Sistema encesa

instal�lació. L’anomenen Sistema d’encesa. Tipus de sistema d’encesa:

• Cèl�lula fotoelèctrica • Interruptors horaris• Interruptor amb rellotge astronòmic

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Sistema més instal�lat• Mesura la llum ambiental per accionar un contacte • Cal tenir en compte la bona ubicació (no afecti llum artificial.)

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Sistema encesa: Cèl�lula fotoelèctrica

llum artificial.)• Envelliment dels materials afecta el funcionament• Cèl�lules fotoresistives a 50 lux, Cèl�lules fotovoltaiques a 4 lux ( millor rendiment.)

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Sistemes analògics resolució baixa (15 a 30 minuts) • Sistemes digitals més precisos. Gran versalitat de programació (setmanal, mensual,...)

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Sistema encesa: Interruptor horari

programació (setmanal, mensual,...) • No s’adapten a la sortida i posta de sol. • Implica reprogramació cada cert temps per adaptar-los a l’horari solar.

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Càlcul automàtic segons longitud i latitud dels Ortos (sortida sol) i Ocasos (posta sol).• No són necessaris elements exteriors per realitzar la seva programació.

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Sistema encesa: Rellotge astronòmic

la seva programació.• Circuit auxiliar d’apagada i encesa parcial o reducció de consum.

RD 1890-2008 (ITC-EA-04 punt 5)

Aquest tipus d’encesa o control centralitzat és obligat per escomeses >5kW.

ENLLUMENAT PÚBLIC

6789

10111213141516

h/d

iaASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.

o Sistema encesa: Rellotge astronòmic

0123456

Gen

er

1a

set

Gen

er

3a

set

Feb

rer

1a

set

Feb

rer

3a

set

Ma

rç 1

a s

et

Ma

rç 3

a s

et

Ab

ril 1

a s

et

Ab

ril 3

a s

et

Ma

ig 1

a s

et

Ma

ig 3

a s

et

Jun

y 1

a s

et

Jun

y 3

a s

et

Julio

l 1a

set

Julio

l 3a

set

Ag

ost

1a

set

Ag

ost

3a

set

Sete

mb

re 1

a s

et

Sete

mb

re 3

a s

et

Oct

ub

re 1

a s

et

Oct

ub

re 3

a s

et

No

vem

bre

1a

set

No

vem

bre

3a

set

Dese

mb

re 1

a s

et

Hores anuals de funcionament amb rellotge astronòmic

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


actual

escomesa Potència instal�lada Tipus encesa

E02 12,71 balast doble nivell

Proposat

escomesa Potència instal�lada Tipus encesaescomesa instal�lada Tipus encesa

E02 12,71 Rellotge astronòmic

escomesaReducció període encesa/apagada mitja (h/any)

Estalvi energètic anual (kWh/any)

Cost real kWh

optimitzat (€)

Estalvi econòmic

anual (€/any)

E02 183 2.326 0,073 170

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Referència subminis.

Estalvi econòmic anual (€/any)

Inversió rellotge astronòmic i instal�lació

Període de retorn (anys)

E02 170 260 1,5

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Es controla la tensió de la línia que alimenta les làmpades.• Es pot reduir el Flux lluminós al 60% en un moment determinat.

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.

o Regulació de flux en capçalera

moment determinat.• Tensió d’alimentació de les làmpades a la nominal.

ENLLUMENAT PÚBLIC

100%

90%

%

•El fet de sobrepassar la tensió nominal de la làmpada fa reduir la seva vida.

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Regulació de flux en capçalera

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

220 225,5 231 236,5 VNOMINAL +2,5% Vn +5% Vn +7,5% Vn +10% Vn

242

VID

A Ú

TIL

DE

LA

LÀ

MP

AD

A

TENSIÓ D'ALIMENTACIÓ

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Estalvi per estabilització de tensió


Tensi ó nominal= 220V Tensi ó nominal= 380V

Tensi ó (V) % estalvi Tensi ó (V) % estalvi

220 0 380 0

230 10 400 10

240 20 415 20

250 30 430 30

• Rampa d’encesa de 200V fins tensió nominal. • Manteniment de la tensió nominal amb precisió de ±1%

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Estalvi per reducció de flux


Tipus de Bombeta Estalvi %Tensi ó

reduïda (V)

Vapor de mercuri 25 190

• Rampa d’encesa de 200V fins a tensió nominal. • Manteniment de la tensió nominal amb precisió de ±1%

Vapor de mercuri 25 190

Vapor de sodi 30 175

Halogenurs metàl·lics 18 190

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


EscomesaPotència làmpades

(kW)

Potència lampades

funcionament tota la nit (kWh/any)

h/any Consum anual (kWh/any)

EP02 15,25 15,25 3.532 61.957

Tensió Estalvi

EscomesaFuncionament en flux reduït

(h/any)

Estalvi en flux reduït

(%)

Tensió mitjana a partir de mitjanit

(V)

Estalvi per estabilització sobretensió

(%)

Estalvi anual per reducció de flux

(kWh/any)

Estalvi per estabilització

de tensió (kWh/any)

Estalvi total

(kWh/any)

EP02 2.641 25 230 10 11.579 5.038 16.617

Escomesa Estalvi total (kWh/any)

Preu mitjà real kWh optimitzat

(€)

Estalvi energètic

anual (€/any)

Estalvi anual per

manteniment (€/any)

Estalvi anual total

(€/any)

EP02 16.617 0,073 1.213 399 1.613

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


o Regulació de flux en capçalera

EscomesaEstalvi

econòmic Potència

regulador de

Inversió instal�lació Període de Període de

retorn Escomesa econòmic anual (€/any)

regulador de flux (kVA)

instal�lació inclosa

(€)

Període de retorn (anys) retorn

(mesos)

EP02 1.613 20 7.600 4,7 57

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Disminució del consum per equip ( Làmpada+Balast)• Treballa a alta freqüència. • Permet la reducció de pertorbació harmònica a la xarxa.• Millora del factor de potència (>0,98 )



• Millora del factor de potència (>0,98 )• El regulador de flux amb capçalera no és compatible amb balast de doble nivell o de regulació de flux.

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Balast electrònic:

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Balast electrònic

Vapor de sodi alta pressió Vapor de mercuri

Potència làmpada 70 W 100 W 150 W 80 W 125 W

Consum 1 nivell 70 W 100 W 150 W 80 W 125 W


• Balast electromagnètic:

Vapor de sodi alta pressió Vapor de mercuri

Potència làmpada 70 W 100 W 150 W 80 W 125 W



ENLLUMENAT PÚBLIC

• Estalvi Energètic:


VSAP VMAP

Potència làmpada (W) 70 100 150 80 125

Consum BE (W) 70 100 150 80 125

Consum BC (W) 82 114 168 90 137

La gamma de potències que es poden connectar solen arribar com a màxim fins al 150W.- RD 1890-2008 ITC-EA-04 Capítol 4 determina la potència màxima dels equips auxiliars.

Consum BC (W) 82 114 168 90 137

Estalvi (W) 12 14 18 10 12

Percentatge estalvi % 14,6 12,3 10,7 11,1 8,8

ENLLUMENAT PÚBLIC

• En treballar a alta freqüència augmenta el flux lluminós


ENLLUMENAT PÚBLIC

Tipus de Balast electrònic de doble nivell:

• Sistema autònom a pas a segon nivell. A les 5 hores i



• Sistema autònom a pas a segon nivell. A les 5 hores i 45 minuts pot reduir el flux fins al 60%. • Regulació de flux per impulsos. A l’hora que es desitgi s’envia un tren d’impulsos a través dels mateixos cables de tensió. L’aparell que emet els impulsos es posa el quadre d’enllumenat i s’activa a través d’un rellotge.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Escomesa

Potència total

làmpades (kW)

Potència total amb factor de pèrdues (kW)

h/any Consum anual

(kWh/any)

EP14 8,72 10,03 4.309 43.215

Tensió Estalvi per Estalvi Estalvi per

EscomesaFun. en

flux reduït (h/any)

Estalvi en flux reduït

(%)

Tensió mitjana a partir de

mitjanit (V)

Estalvi per estabilització sobretensió i

pèrdues balast (%)

Estalvi anual per

reducció de flux

(kWh/any)

Estalvi per estabilització

de tensió (kWh/any)

Estalvi total assolible

(kWh/any)

EP14 2.211 25 230 22 5.544 8.288 13.832

EscomesaNombre punts de

llum

Estalvi anual per reducció de flux

(kWh/any)

Estalvi per estabilització de tensió i reducció pèrdues

(kWh/any)

Estalvi total assolible

(kWh/any)


(€)

Estalvi energètic

anual (€/any)

Estalvi anual per

manteniment (€/any)

Estalvi anual total

(€/any)

EP14 82 5.544 8.288 13.832 0,073 1.010 330 1.340

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Escomesa

Estalvi econòmic

anual (€/any)

Nombre punts de

llumInversió (€) Període de

retorn (anys)(€/any)

EP14 1.340 82 7.216 5,4

Preu mitjà balast 88 €

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Permet adquirir una sèrie de dades referents a l’estat i

al funcionament dels elements que formen les


o Control centralitzat

instal�lacions d’enllumenat i trametre-les a un centre de

control, on s’analitzen i es gestionen ordres per millorar

la gestió.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Tres nivells d’informació:• Nivell inferior : Control punt de llum. Permet conèixer l’estat de cada lluminària.• Nivell intermedi : Control del quadre d’enllumenat.

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o Control centralitzat

• Nivell intermedi : Control del quadre d’enllumenat. Permet conèixer l’estat de funcionament del quadre. Es realitza el control de l’encesa del quadre i la regulació del flux a través del nivell superior. • Nivell Superior : Control global de l’enllumenat. Permet visualitzar alarmes i generar les ordres d’encesa i control de flux. Generar accions correctores en resposta a les alarmes.

ENLLUMENAT PÚBLIC


Unitat de control

ICP

Mòdem de connexió

Presa de corrent auxiliar

Mòdem de connexió

ICP

Unitat de control

Pres corrent aux.

Elements de mesura intensitat

Contactes aux. per a l'avís d'anomalia

Borns entrades i sortides

Protecció línia doble nivell

Protecció magnetotèrmica i diferencial per a cada sortida

Element de mesura d’intensitat

Con. Aux. per avís de anomalies

Protecció línia doble nivell

Protecció per a cada línia de sortida

Borns entrades/ sortides

ENLLUMENAT PÚBLIC

Avantatges:• Programació d’enceses especials.• Control horaris enceses i regulació de flux.• Detecció ràpida de les avaries.


• Detecció ràpida de les avaries.• S’obté una complerta informació de la vida útil dels equips i de les incidències.• Permet millorar la gestió del manteniment. Millora del manteniment preventiu.• Permet realitzar tasques de manteniment predictiu.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Amb tots aquests avantatges, permeten establir una previsió d’estalvi següent:

• Estalvi en manteniment: 20%


• Estalvi en manteniment: 20%

• Estalvi en costos energètics: 7-10%

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Escomesa

Potència total

làmpades (kW)

Consum anual

(kWh/any)

Núm. de làmpades

EP09 30,32 135.172 122EP25 20,50 79.129 111

estalvi anual 10%

EscomesaEstalvi anual

(kWh/any)


(€)

Estalvi anual

(€/any)

EP09 13.517 0,073 987

EP25 7.913 0,076 600

1.587

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


EscomesaEstalvi anual

(€/any)

punts de llum

Inversió (€)

Periode de retorn ( anys)

EP09 987 122 2.700 2,7

EP25 600 111 2.700 4,5

Inversió global :

inversió quadre 2.300 €inversió punt de llum 150 €inversió control 9.000 €

punts de llum

inversió quadres

(€)

inversió punts de llum (€)

inversió control (€) inversió total

233 5.400 34.950 9.000 49.350

Periode de retorn ( anys)

31

ENLLUMENAT PÚBLIC

• Sistema de gestió que considera l’energia com un recurs comptable • Es poden comptabilitzar, analitzar les variacions que experimenta i reduir-ne el consum fins a uns valors

ASPECTES A TENIR EN COMPTE PER A L’EFICIÈNCIA.o SGE (Sistema de gestió energètica)

predeterminats.• Planificar, diagnosticar i controlar.

ENLLUMENAT PÚBLIC


ENLLUMENAT PÚBLIC

Controls mínims imprescindibles:

• Consum d’energia elèctrica: global mensual (kWh/mes)

• Consum d’energia elèctrica: horària [punta, planes i vall] (kWh/mes)

• Consum d’energia reactiva: global mensual (kVArh/mes)


• Consum d’energia reactiva: global mensual (kVArh/mes)

• Hores de funcionament de l’enllumenat (h/mes)

Cal saber:• La contractació elèctrica.

• L’equipament de cada subministrament (làmpades, auxiliars...).

• El nivell qualitatiu de l’enllumenat.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Convenient afegir a SGE: RD 1890-2008 ITC-EA-05 Capítol 2 les revisions que s’han de realitzar a les instal�lacions per tenir un control de l’eficiència en aquestes:


en aquestes:- Potència elèctrica consumida per la instal�lació.- Il�luminància mitjana de la instal�lació.- Uniformitat de la instal�lació. Subministraments > 5kW :- Il�luminància mitjana de la instal�lació- Enlluernament pertorbador i SR.Obligatorietat cada 5 anys revisió o inspecció.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Exemple:


Estalvi energètic 3%

EscomesaConsum anual

(kWh/any)

Estalvi energètic (kWh/any)

Cost mitjà kWh

optimitzat (€)

Estalvi anual (€/any)(kWh/any) (kWh/any) optimitzat (€) (€/any)

EP08 61.957 1.859 0,073 136

Escomesa Estalvi anual (€/any)

Cost lectures (€)

Estalvi net anual (€/any)

EP08 136 36 100

ENLLUMENAT PÚBLIC

El Reial Decret RD 1890-2008 introdueix un nou concepte per als enllumenats públics:

-L’etiqueta energètica.


• Etiqueta energètica de l’enllumenat.

-L’etiqueta energètica.

Aquesta etiqueta ve donada pel quocient de l'eficiència energètica de la instal�lació ( ε ) i l'eficiència energètica de referència (εR), que ve determinada per taules segons el tipus d’enllumenat i il�luminància mitjana projectada.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Eficiència energètica de la instal�lació.És directament proporcional a l’eficiència de l’equip de lluminària ( ε ), el factor de manteniment (fm) i el factor d’utilització ( fu).



d’utilització ( fu).

- Eficiència lluminària ens la dóna el fabricant.- Factor manteniment ve donat per les hores de funcionament de la làmpada, l’estanquitat de la lluminària (períodes de neteja) i cada quan canviem les làmpades. - Factor d'utilització ve determinat per les característiques de la làmpada i la disposició d’aquestes en la instal�lació.

ENLLUMENAT PÚBLIC

Conclusions:Per a una bona etiqueta energètica:

- Bon disseny del projecte. (Sistemes



- Bon disseny del projecte. (Sistemes encesa,regulació de flux.)Elecció de lluminàries eficients i robustes al

pas del temps. ( Tipus de làmpades, balast electrònic.)- Tenir una bona planificació dels manteniments. (SGE, control centralitzat.)

ENLLUMENAT PÚBLIC

GRÀCIES PER LA VOSTRA ATENCIÓ

[email protected]

www.lavola.com

Eficiència energètica enllumenat públic vdef [Modo de ... · Tensi ó nominal= 220V Tensi ó...

Documents

Transcript of Eficiència energètica enllumenat públic vdef [Modo de ... · Tensi ó nominal= 220V Tensi ó...