memoria pfc jesus puerta

UNIVERSIDAD EUROPEA DE MADRID

ESCUELA POITÉCNICA

ÁREA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

INGENIERO INDUSTRIAL

PROYECTO FIN DE CARRERA

AUDITORIA ENERGETICA DE LA INSTALACIÓN DE ALUMBRADO PÚBLICO

EN UNA CIUDAD

Alumno: JESÚS PUERTA MARÍN

Director: D. MARIA ISABEL LADO TOURIÑO

Director: D. BORJA CIRAUQUI ESBEC

JUNIO DE 2012

Auditoría de eficiencia energética de la instalación en el alumbrado público de una ciudad Jesús Puerta Marín

RESUMEN

A medida que la sociedad avanza, se hace más necesaria la reducción del consumo energético de todos los activos tecnológicos y es por ello que desde las instituciones se trabaja en la implantación de modelos más eficientes energéticamente que reduzcan al mínimo posible el impacto ambiental y el consumo de energía sin alterar la calidad del producto final. Por tanto, la reducción de consumo energético se plantea como una necesidad global para solucionar los problemas del clima. Dicha perspectiva medioambiental del consumo energético no es exclusiva, sino que se complementa con una mejora económica derivada de la reducción del consumo energético que se produce. Por tanto, el consumo energético de un ayuntamiento por medio de su alumbrado público supone un gasto significativo del mismo. En paralelo, los ciudadanos demandan un buen alumbrado para la seguridad vial, los peatones y propiedades. El alumbrado público de la ciudad estudiada ha sufrido variaciones desde sus orígenes, tanto en su alcance como en sus medios y sistemas técnicos empleados. Hoy no es concebible pensar en planificar un alumbrado público si no se tiene en cuenta tres condicionantes básicos a saber, procurar un eficaz consumo energético, conseguir un mínimo impacto ambiental y obtener una aceptable inversión. El alumbrado público en España supone un consumo eléctrico entorno a 2.900 GWh/año, lo que implica el 1,8% del consumo total eléctrico nacional y la emisión a la atmósfera de alrededor de 1.740.000 t de CO2/año. En lo que se refiere a Ayuntamientos, un 60% del consumo total de energía de sus instalaciones corresponde a la iluminación, pudiendo representar el alumbrado público el 50% del consumo eléctrico total de un Ayuntamiento. Es evidente que este consumo tan importante también tendrá una repercusión en la factura eléctrica del municipio, por lo que se justifica la actuación sobre el mismo. Teniendo en cuenta que la aplicación de los sistemas de ahorro y eficiencia que aparecen en este documento pueden generar reducciones del 50% del consumo eléctrico procedente del alumbrado público, queda claro la importancia económica de estos posibles ahorros. Si bien es cierto que el cambio de una instalación de alumbrado existente por una energéticamente más eficiente supondrá una inversión inicial, estas instalaciones podrán acogerse a distintos tipos de subvención y financiación, consiguiendo altas rentabilidades e inversiones interesantes. El objetivo es asegurar que los productos que consumen grandes cantidades de energía se diseñen bajo el criterio de “eficiencia energética”, pero sin restarle rendimiento y sin provocar otros impactos medioambientales.


El 20 de junio de 2007 el Consejo de Ministros aprueba el Plan de Acción, para el periodo 2008 – 2012, de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España 2004-2012. El Plan permitirá una reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera de 238 millones de toneladas. Concentra sus esfuerzos en 7 sectores (Industria; Transporte; Edificación; Servicios Públicos; Equipamiento residencial y ofimático; Agricultura; y, Transformación de la Energía) y especifica medidas concretas para cada uno de ellos. Las Administraciones públicas aportan un total de recursos al Plan de 2.367 millones de euros, un 20,2% más de lo indicado en la E4 (Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España) para el periodo 2008-2012. Para conseguir este buen alumbrado se debe analizar y buscar un equilibrio entre estos diferentes aspectos que influyen en el diseño de las instalaciones de alumbrado combinando la eficacia con el ahorro. En el proyecto que nos ocupa, el Ayuntamiento de una ciudad ha optado por el diseño y construcción de un sistema de iluminación eficiente, siguiendo las pautas marcadas por el Reglamento de Eficiencia Energética para alumbrado exterior. Una vez comprendido cómo se comporta la instalación energéticamente y que demanda energética requiere, se recomiendan las acciones idóneas para optimizar el consumo en función de su potencial de ahorro, la facilidad de implementación y el coste de ejecución. La primera parte del proyecto trata de analizar los consumos energéticos del alumbrado público del que dispone la ciudad. Para ello se procederá a un estudio de cada centro de mando situado en cada uno de los distritos que componen la ciudad y se medirá el consumo de cada uno de ellos. El periodo analizado corresponde al mes de octubre de 2011. Durante este tiempo se procedió a un cuidadoso estudio de todo el alumbrado público. El balance energético por fuentes de energía fue el siguiente: La potencia instalada es de 5.700 kW, el consumo calculado es de 23.700.000 kWh/año y e coste calculado es de 4.500.000 €/año. Por otro lado la instalación de alumbrado presenta: un consumo de 116,6 kWh/habitante al año y una potencia instalada de 28,6 W/habitante.


La segunda parte de este proyecto versa sobre el plan de actuación que se ha llevado a cabo dependiendo de las necesidades de cada zona. La última parte del proyecto muestra las posibilidades de ahorro energético que ofrece la instalación. Para ello se ha instalado un sistema que mediante el uso de luminaria y alumbrado de señalización de bajo consumo, interruptores horarios astronómicos y reguladores de flujo permita adaptar la cantidad de energía suministrada a las necesidades reales propias de esa instalación para ese momento del día y del año. Las medidas de ahorro energético que se han estudiado se basan en la sustitución de los equipos actuales por otros más eficientes y la implantación de sistemas de regulación y control. Una vez estudiadas todas las medidas de ahorro, se ha realizado un balance de las mejoras propuestas obteniendo un ahorro energético, económico y de emisiones total conseguidos mediante la implantación de las mismas, obteniendo un potencial de ahorro final de 50,5% con un periodo de retorno de la inversión de 1,6 años aproximadamente.


ABSTRACT As society advances, it becomes necessary to reduce the energy consumption of all IT assets and that is why since the institutions are working on implementing more energy efficient models that reduce to the lowest possible environmental impact and consumption energy without altering the quality of the final product. Therefore, the reduction of energy consumption is presented as a global need to solve the climate problem. This environmental perspective of energy consumption is not the only one, but is complemented with an economic improvement resulting from the reduction of energy consumption that happens Therefore, the energy consumption of a municipality through its street lighting is a significant expenditure of same. In parallel, citizens demand a good lighting for road safety, pedestrians and property. The lighting of the city studied has varied since its inception, both in scope and its means and technical systems employees. Today it is inconceivable to think of a street lighting plan if not taken into account three basic conditions namely, to provide an efficient energy consumption, achieving minimal environmental impact and get an acceptable investment.. Street lighting in Spain is a power consumption around 2,900 GWh / year, which means 1.8% of total national electricity and emissions to the atmosphere of about 1,740,000 tonnes of CO2 a year. In regard to municipalities, 60% of total energy consumption of its facilities is for lighting, street lighting may represent 50% of the total power consumption of a municipality. Clearly, this consumption will also have an important impact on the electricity bill of the municipality, so it warrants action on it. Given that the application of the savings and efficiency that appear in this document may result in reductions of 50% of electricity consumption from public lighting, it is clear the economic importance of these potential savings. While the change of existing lighting installation by a more efficient energy will involve an initial investment, these facilities may benefit from different types of subsidies and financing, getting high returns and investment interest. The aim is to ensure that the products they consume large amounts of energy are designed with the "energy efficiency" main point, but without reducing performance and without causing other environmental impacts. 20 th of june 2007, the Council of Ministers approved the Action Plan for the period 2008 to 2012, Strategy and Efficiency Savings in Spain 2004-2012. The Plan provides a reduction in CO2 emissions to the atmosphere of 238 million tonnes. Concentrates its efforts in 7 sectors (Industry, Transport, Construction,


Utilities, residential and office equipment, Agriculture, and Energy Transformation) and specify concrete measures for each of them. Public administrations provide a total resource of 2,367 Plan billion euros, 20.2% more than indicated in the E4 (Strategy and Efficiency Savings in Spain) for the period 2008-2012. To achieve that good lighting is necessary to analyze and find a balance between these different aspects that influence the design of lighting installations combining efficacy with savings. The project in question, the City Council of a city has opted for the design and construction of an efficient lighting system, following the guidelines set by the Energy Efficiency Regulations for outdoor lighting. Once we understand how the installation behaves energy and energy demand required, recommend appropriate actions to optimize consumption according to their potential savings, ease of implementation and execution cost. The first part of the project is to analyze the energy consumption of street lighting that is available to the city. To do this there will be a study of each command center located in each of the districts that make up the city and measured the consumption of each one of them. The reporting period started at October 2011. During this time I undertook a careful study of all public lighting. The energy balance by energy source was as follows: The installed power is 5,700 kW, consumption is estimated 23,700,000 kWh / year e estimated cost is € 4,500,000 / year. On the other hand the lighting presents: consumption of 116.6 kWh / capita per year and an installed power of 28.6 W / habitant. The second part of this project is about the action plan has been carried out depending on the needs of each area. The last part of the project shows the potential for energy savings offered by the facility. For this we have installed a system using lighting luminaries and signal low-power, astronomical time switches and flow regulators allow to adapt the amount of energy delivered to the real needs of the facility own for that time of day and years.


The energy saving measures that have been studied based on the replacement of existing equipment with more efficient and the implementation of regulation and control systems. After studying all measures of savings, has made an assessment of the proposed improvements by obtaining energy savings, economic and overall emissions achieved by implementing the same, giving a potential saving of 50.5% end with a period investment return of 1.6 years or so.


MEMORIA


INDICE

1. INTRODUCCIÓN 1.1. Auditoría energética 2 1.2. Motivación 3 1.3. Objetivos del proyecto 4 1.4. Desarrollo del proyecto 5

2. NORMATIVA Y LEGISLACIÓN

2.1. Real Decreto de alumbrado exterior 1890/2008 7 2.1.1. Niveles de iluminación 8

2.1.1.1. Clasificación de las vías 8 2.1.1.2. Clases de alumbrado 8 2.1.1.3. Niveles de iluminación 10

2.1.2. Requisitos mínimos de eficiencia energética 11 2.2. Reglamento electrotécnico para Baja Tensión(REBT) 13

3. FUNDAMENTOS DE LUMINOTECNIA

3.1. Diseño de la instalación 15 3.1.1. Criterios para el diseño de una instalación de alumbrado 17

3.1.1.1. Disposición 17 3.1.1.2. Relación Altura/Anchura 18 3.1.1.3. Factor de utilización 19 3.1.1.4. Parámetros de iluminación 20

3.2. Criterios de eficiencia energética en el diseño de una instalación de alumbrado 23

3.3. Componentes de la instalación 26 3.3.1. Lámparas 28

3.3.1.1. Lámparas de descarga 33 3.3.1.1.1. Vapor de Sodio baja presión 34 3.3.1.1.2. Tubos Fluorescentes 35 3.3.1.1.3. Vapor de Mercurio alta presión 39 3.3.1.1.4. Halogenuros Metálicos 40 3.3.1.1.5. Vapor de Sodio alta presión 42 3.3.1.1.6. Inducción 46

3.3.1.2. Lámparas incandescentes 47 3.3.1.2.1. Incandescentes convencionales 48 3.3.1.2.2. Incandescentes halógenas 48

3.3.1.3. Luz mezcla 49 3.3.2. Luminarias 51

3.3.2.1. Tipo I 56 3.3.2.2. Tipo II 56 3.3.2.3. Tipo III 57 3.3.2.4. Tipo artística 57 3.3.2.5. Tipo peatonal 58 3.3.2.6. Tipo Globo 58 3.3.2.7. Tipo Proyector 58

3.3.3. Tecnología LED 60 3.3.4. Equipos auxiliares 64

3.3.4.1. Balastos 64 3.3.4.2. Drivers 67


3.3.5. Módulo de medida 68 3.3.6. Centro de mando 69 3.3.7. Sistemas de encendido 70

3.3.7.1. Astronómico 70 3.3.7.2. Fotocélula 71 3.3.7.3. Telegestión 72 3.3.7.4. Reloj analógico 73 3.3.7.5. Manual 74

3.3.8. Sistemas de regulación 75 3.3.8.1. Regulador tensión de cabecera 76 3.3.8.2. Electrónica 77 3.3.8.3. Reactancia electromagnética de doble nivel de potencia 78

4. ANÁLISIS DE LA INSTALACIÓN(SITUACIÓN ACTUAL)

4.1. Previsión del proyecto 80 4.2. Fases del trabajo proyectado 81

4.2.1. Recopilación de datos 81 4.2.2. Inventario de equipos e instalaciones energéticas 81

4.2.2.1. Trabajo previo 81 4.2.2.2. Inventario de los centros de mando y protección 82 4.2.2.3. Diagnóstico energético de las instalaciones de alumbrado

público 82 4.2.3. Análisis tarifario 84 4.2.4. Diagnósticos energéticos en el alumbrado público 84

4.2.4.1. Relación de centros 85 4.2.4.2. Medidas propuestas, ahorro e inversiones requeridas 86

4.2.5. Medidas de acompañamiento 86 4.2.6. Elaboración del plan de actuación 86

4.3. Realización de la toma de datos. 87 4.4. Emplazamiento y distribución 93 4.5. Evaluación de cada distrito 94 4.6. Datos de partida. Consumo energético global de la ciudad 101

4.6.1. Consumo y costes energéticos globales de la ciudad 102 4.6.2. Ratios de alumbrado exterior 103 4.6.3. Luminarias instaladas 104 4.6.4. Lámparas instaladas 107 4.6.5. Sistemas de encendido instalados 111 4.6.6. Sistemas de regulación instalados 112 4.6.7. Niveles de iluminación 113 4.6.8. Resultados globales 115 4.6.9. Conclusión 117

5. PROPUESTAS DE MEJORA(SITUACIÓN FUTURA) 5.1. Sustitución del sistema de encendido 122 5.2. Instalación de un sistema de regulación de potencia 123 5.3. Sustitución de lámparas de baja eficacia 125 5.4. Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento 128 5.5. Reducción de potencia de las lámparas por adaptación de nivel de

iluminancia 131 5.6. Resumen de las propuestas de mejora 132


5.6.1. Sustitución del sistema de encendido 132 5.6.2. Instalación de un sistema de regulación de potencia 133 5.6.3. Sustitución de lámparas de baja eficacia 134 5.6.4. Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento 135 5.6.5. Reducción de potencia de las lámparas por adaptación de nivel de

iluminancia 136 5.6.6. Resumen de las propuestas de mejora 137

5.7. Propuestas de mejora por distritos 138 5.8. Resultados globales 142 5.9. Eficiencia energética y calificación de la instalación 143

6. CONCLUSIONES 145

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 147


LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de las vías Tabla 2. Clases de alumbrado para vías tipo A Tabla 3. Clases de alumbrado para vías tipo B Tabla 4. Clases de alumbrado para vías tipo C y D Tabla 5. Clases de alumbrado para vías tipo E Tabla 6. Series ME de clase de alumbrado para viales secos tipos A y B Tabla 7. Iluminancia media y Eficiencia energética Tabla 8. Tipo y potencia de lámparas en función de la altura de implantación Tabla 9. Tabla de los diferentes niveles de IRC Tabla 10. Tabla de los diferentes niveles de CCT Tabla 11. Características de las lámparas de vapor de sodio a baja presión Tabla 12. Temperatura de color Tabla 13. Características de las lámparas de fluorescencia Tabla 14. Características de las lámparas de vapor de mercurio a alta presión Tabla 15. Características de las lámparas de halogenuros metálicos Tabla 16. Características de las lámparas de vapor de sodio a alta presión Tabla 17. Características de las lámparas de inducción Tabla 18. Comparativa. Lámparas con gas y lámparas de vacío. Tabla 19. Límite del flujo hemisférico superior instalado Tabla 20. Características de las luminarias I Tabla 21. Características de las luminarias II Tabla 22. Tabla comparativa de la tecnología LED con otros tipos de lámparas Tabla 23. Equipos auxiliares I Tabla 24. Equipos auxiliares III Tabla 25. Equipos auxiliares II Tabla 26. Equipos auxiliares IV Tabla 27. Diferentes sistemas de encendido Tabla 28. Consumos y costes energéticos globales de la ciudad Tabla 29. Ratios de alumbrado exterior Tabla 30. Luminarias instaladas Tabla 31. Luminarias instaladas II Tabla 32. Lámparas instaladas Tabla 33. Lámparas instaladas II Tabla 34. Lámparas instaladas III Tabla 35. Sistemas de encendido instalados Tabla 36. Sistemas de regulación instalados Tabla 37. Niveles de iluminación estudiados Tabla 38. Niveles de iluminación estudiados por distritos Tabla 39. Resultados globales Tabla 40. Resultados globales por distrito Tabla 41. Sustitución de sistema de regulación Tabla 42. Tipología y acrónimo de los sistemas de regulación Tabla 43. Propuesta de cambio de lámparas Tabla 44. Acrónimos y tipos de lámparas Tabla 45. Propuesta de cambio de luminarias Tabla 46. Acrónimos y tipos de luminarias Tabla 47. Propuesta de mejora. Sustitución del sistema de encendido Tabla 48. Propuesta de mejora. Instalación de un sistema de regulación


Tabla 49. Propuesta de mejora. Sustitución de lámparas de baja eficacia Tabla 50. Propuesta de mejora. Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento Tabla 51. Propuesta de mejora. Reducción del nivel de flujo de las lámparas por adaptación del nivel de iluminancia Tabla 52. Resumen de las propuestas de mejora Tabla 53. Propuesta de mejora del distrito 1 Tabla 54. Propuesta de mejora del distrito 1 Tabla 55. Propuesta de mejora del distrito 3 Tabla 56. Propuesta de mejora del distrito 4 Tabla 57. Propuesta de mejora del distrito 5 Tabla 58. Propuesta de mejora del distrito 6 Tabla 59. Propuesta de mejora del distrito 7 Tabla 60. Propuesta de mejora del distrito 8 Tabla 61. Resultados globales Tabla 62. Eficiencia energética y calificación de la instalación


LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Disposición unilateral Figura 2. Disposición tresbolillo Figura 3. Disposición bilateral Figura 4. Funcionamiento de una lámpara de descarga Figura 5. Lámpara de vapor de sodio a baja presion Figura 6. Balance energético de una lámpara de sodio a baja presión Figura 7. Lámparas fluorescentes tubulares Figura 8. Lámparas fluorescentes compactos Figura 9. Funcionamiento de Tubo fluorescentes Figura 10. Balance energético de un tubo fluorescente Figura 11. Lámpara de Mercurio de Alta presión Figura 12. Balance energético de una lámpara de Vapor de Mercurio de Alta Presión Figura 13. Lámpara de Halogenuros Metálicos Figura 14. Lámpara de Sodio de Alta Presión Figura 15. Balance energético de una lámpara de Vapor de Sodio de Alta Presión Figura 16. Lámpara Incandescente halógena Figura 17. Lámpara de Luz Mezcla Figura 18. Luminaria con especificación de las partes que la constituyen Figura 19. Luminaria Tipo I Figura 20. Luminaria Tipo II Figura 21. Luminaria Tipo III Figura 22. Luminaria Tipo Artística Figura 23. Luminaria Tipo Peatonal Figura 24. Luminaria Tipo Globo Figura 25. Proyector Figura 26. Esquema del diodo LED Figura 27. Componentes de una luminaria LED Figura 28. Modulo de medida Figura 29. Centro de mando Figura 30. Reloj astronómico Figura 31. Célula fotoeléctrica Figura 32. Telegestión Figura 33. Esquema del funcionamiento de un balasto inductivo de doble nivel de potencia Figura 34. Plano de un Sistema de Información Geográfico. Figura 35. Plano de un Sistema de Información Geográfico.


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INTRODUCCIÓN . En este capítulo se abarcarán temas como el desarrollo del proyecto, en este caso una auditoria energética y la motivación y objetivo principal del proyecto


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1. INTRODUCCIÓN

1.1 Auditoría energética

La auditoría energética es la herramienta sobre la que se asienta un plan estructurado de ahorro energético. La auditoría energética implica realizar una labor de recogida de información, análisis, clasificación, propuesta de alternativas, cuantificación de ahorros y toma de decisiones. Por auditoría energética entendemos el análisis de situación que nos permite conocer el modo de explotación, funcionamiento y prestaciones de unas instalaciones de alumbrado, el estado de sus componentes, sus consumos energéticos y sus correspondientes costes de explotación, con el objetivo de:

- Mejorar la eficiencia y el ahorro energético de estas instalaciones. - Adecuar y adaptar estas instalaciones a la normativa vigente. - Limitar el resplandor luminoso y su contaminación lumínica.

La auditoría energética debe abarcar a todas las instalaciones de alumbrado público de titularidad municipal, tanto ejecutadas por el propio Ayuntamiento como recibidas o asimiladas de promociones privadas, abarcando tanto a la iluminación vial, sea funcional o ambiental, como a la ornamental y a cualquier otro tipo de instalación de iluminación exterior fija que se considere susceptible de incluir en la auditoría. Además, esta auditoría energética cumple con el estándar de calidad de la norma UNE 216501 “Auditorías energéticas” elaborado por el Comité Técnico de Normalización 216 de AENOR. Este estándar de calidad es uno de los primeros que se realizan en el mundo. Aparte de cumplir con la norma UNE 216501, en particular para el alumbrado púbico se aplica el protocolo de auditoría energética de las instalaciones de alumbrado público exterior El objeto de este protocolo es facilitar un procedimiento de actuación con el alcance de los trabajos para la realización de una auditoría energética de instalaciones de alumbrado público exterior.


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1.2 Motivación

La demanda energética crece en paralelo al desarrollo económico. Este desarrollo económico, que ha aumentado de manera exponencial durante el pasado siglo, ha sido posible gracias al aprovechamiento de los combustibles fósiles para la generación de energía.

De todos es sabido que, al ritmo actual de consumo, las reservas de estos combustibles fósiles prácticamente se terminarán en las próximas décadas, por ello es imprescindible implantar medidas que optimicen la demanda energética y, a su vez, promover la generación de energía procedente de fuentes renovables.


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1.3 Objetivos del proyecto

El objeto de la presente memoria es el de instalar lámparas y sistemas más eficientes de control y regulación del sistema de alumbrado para varias calles en una ciudad de la provincia de Cádiz. Estos sistemas garantizan reducciones en el consumo energético sin pérdida de calidad del servicio prestado, así como un aumento de la vida útil de las instalaciones. Con este tipo de luminarias se consigue reducir las emisiones de gases efecto invernadero, la contaminación luminosa y la energía facturada. Se trata de instalar un Sistema de luminarias de nueva tecnología con diferentes lámparas de alumbrado. En esta Memoria se explicarán tanto el funcionamiento de las luminarias (características técnicas) como las razones del ahorro y eficiencia energética que se consiguen con su instalación. El objetivo fundamental en el diseño de este tipo de alumbrado es el de iluminar el municipio para que quede perfectamente iluminado, combinando estética, eficacia y seguridad, tanto de peatones como de vehículos. Con este proyecto se pretende:

- Mejorar la gestión de energía, dotando a la ciudad de un inventario actualizado de las instalaciones, desde un punto de vista energético.

- Adecuar los requerimientos y características técnicas de las instalaciones a las recomendaciones y normativas vigentes.

- Fomentar el uso racional de la energía sin perjuicio de la seguridad de los usuarios.

- Mantener al máximo posible las condiciones naturales de las horas nocturnas, en beneficio de los ecosistemas en general.

- Minimizar la intrusión luminosa en el entorno doméstico y por tanto, disminuir sus molestias y prejuicios.

- Ahorro energético, ya que se evita el pago innecesario de energía mal aprovechada.

- Mayor respeto y conservación del medio ambiente, pues se disminuyen las emisiones de CO2, lo que contribuye al bienestar general.

Aparte, el proyecto tiene por objeto establecer las condiciones que deben cumplir las instalaciones de alumbrado exterior situadas en el término municipal estudiado.


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1.4 Desarrollo del proyecto

Fase I: Planificación

- Entrevistas con los técnicos municipales - Entrevista con el jefe de servicio - Entrevistas con empresas de materiales (contratas) - Entrevista con la consejería de Medioambiente - Entrevistas con la consejería de Obras Públicas y Urbanismo.

Fase II: Recopilación y análisis inicial de información

- Datos de facturación del alumbrado público - Distribución del consumo por distrito y centro de mando - Superficie, distribución y número de centros de mando y puntos de luz

Fase III: Realización de medidas y toma de datos

- Toma de datos necesarios para la elaboración del informe de auditoría energética, con el alcance especificado

- Realización de mediciones de parámetros eléctricos en puntos interesantes

Fase IV: Análisis y evaluación de los datos obtenidos

- Análisis técnico de la situación energética actual del alumbrado - Elaboración de un balance energético global - Propuestas de mejora y potencialidad de cada mejora - Plazo de ejecución de las medidas propuestas

Fase VI: Elaboración de informe

- Elaboración de un informe por distrito - Informe resumen del proyecto de auditoría.


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NORMATIVA Y LEGISLACIÓN Este capítulo tratará la normativa y legislación seguida para el estudio del alumbrado público de este proyecto.


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2. NORMATIVA Y LEGISLACIÓN

Son varios los factores que influyen en el estudio de la eficiencia del alumbrado público que vienen dados por las diferentes normativas y legislaciones que limitan y facilitan la realización de este proyecto. La normativa seguida para el estudio del alumbrado público de este proyecto se ha basado en los reglamentos siguientes:

- Real Decreto de alumbrado exterior 1890/2008. Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior.

- Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) - Instrucciones técnicas complementarias (ITC-CA)

En la legislación, normativa y recomendaciones existentes se definen unos niveles mínimos de iluminación en función del tipo de vía, así como recomendaciones con respecto a las características del alumbrado a instalar.

2.1 Real Decreto de alumbrado exterior 1890/2008

REAL DECRETO 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus Instrucciones técnicas complementarias ITC EA-01 a EA-07. Como resumen se puede afirmar que este reglamento obliga a cumplir una serie de normas para que las instalaciones de alumbrado público exterior logren la eficiencia energética. Los parámetros a cumplir son los siguientes:

- Los Niveles de iluminación no superen lo establecido según ITC-EA 02 - Requisitos mínimos de eficiencia energética según ITC- EA -01 - Sistema de accionamiento y de regulación del nivel luminoso ITC-EA 04 - Etiqueta de calificación energética según ITC-EA-01 - Limitar el resplandor luminoso nocturno y reducir la luz intrusa o molesta

según ITC-EA 03 - Toda instalación deberá incluir documentación, en forma de memoria o

proyecto según ITC-EA-05 - Gestión de mantenimiento según ITC-EA -06


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2.1.1 Niveles de iluminación

El nivel de iluminación requerido por una vía depende de múltiples factores como son el tipo de vía, la complejidad de su trazado, la intensidad y sistema de control del tráfico y la separación entre carriles destinados a distintos tipos de usuarios. En función de estos criterios, las vías de circulación se clasifican en varios grupos o situaciones de proyecto, asignándose a cada uno de ellos unos requisitos fotométricos que tienen en cuenta las necesidades visuales de los usuarios así como aspectos medio ambientales de las vías.

2.1.1.1 Clasificación de vías

El criterio principal de clasificación de las vías es la velocidad de circulación, según se establece en la siguiente tabla:

Tabla 1. Clasificación de las vías

Mediante otros criterios, tales como el tipo de vía y la intensidad media de tráfico diario (IMD), se establecen subgrupos dentro de la clasificación anterior. En las tablas siguientes se definen las clases de alumbrado para las diferentes situaciones de proyecto correspondientes a la clasificación de vías anteriores.

2.1.1.2 Clases de alumbrado

En las tablas siguientes se definen las clases de alumbrado para las diferentes situaciones de proyecto correspondientes a la clasificación de vías anteriores.


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Tabla 2. Clases de alumbrado para vías tipo A

Tabla 3. Clases de alumbrado para vías tipo B


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Tabla 4. Clases de alumbrado para vías tipo C y D

Tabla 5. Clases de alumbrado para vías tipo E

Cuando para una determinada situación de proyecto e intensidad de tráfico puedan seleccionarse distintas clases de alumbrado, se elegirá la clase teniendo en cuenta la complejidad del trazado, el control de tráfico, la separación de los distintos tipos de usurarios y otros parámetros específicos.

2.1.1.3 Niveles de iluminación

En la siguiente tabla se refleja los requisitos fotométricos aplicables a las clases de alumbrado M1 a ME6.


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Tabla 6. Series ME de clase de alumbrado para viales secos tipos A y B

2.1.2 Requisitos mínimos de eficiencia energética

Las instalaciones de alumbrado exterior, excepto las de alumbrados de señales y anuncios luminosos y festivos navideños, se calificarán en función de su índice de eficiencia energética. El índice de eficiencia energética (Iε) se define como el cociente entre la eficiencia energética de la instalación (ε) y el valor de la eficiencia energética de referencia (ε R) en función del nivel de iluminancia media en servicio proyectada, que se indica en la siguiente tabla:

Tabla 7. Iluminancia media y Eficiencia energética


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Iε= εεR

Con objeto de facilitar la interpretación de la calificación energética de la instalación de alumbrado y en consonancia con lo establecido en otras reglamentaciones, se define una etiqueta que caracteriza el consumo de energía de la instalación mediante una escala de siete letras que va desde la letra A (instalación más eficiente y con menos consumo de energía) a la letra G (instalación menos eficiente y con más consumo de energía). El índice utilizado para la escala de letras será el índice de consumo energético (ICE) que es igual al inverso del índice de eficiencia energética: �� = �

�ε

La siguiente tabla determina los valores definidos por las respectivas letras de consumo energético, en función de los índices de eficiencia energética declarados:

También el decreto establece un régimen de funcionamiento determinado: Los sistemas de accionamiento garantizaran que las instalaciones de alumbrado exterior se enciendan y apaguen con precisión, cuando la luminosidad ambiente lo requiera. Para obtener ahorro energético en casos tales como instalaciones de alumbrado ornamental, anuncios luminosos, espacios deportivos y áreas de trabajo exteriores, se establecerán los correspondientes ciclos de funcionamiento (encendido y apagado) de dichas instalaciones, para lo que se dispondrá de relojes astronómicos o sistemas equivalentes, capaces de ser programados por ciclos diarios, semanales, mensuales o anuales. Las instalaciones de alumbrado exterior con excepción de túneles y pasos inferiores, estarán en funcionamiento como máximo durante el periodo comprendido entre la puesta de sol y su salida o cuando la luminosidad ambiente lo requiera. En su caso los alumbrados exteriores tendrán dos niveles de iluminación de forma que en aquellos casos del periodo nocturno en los que disminuya la actividad o características de utilización, se pase del régimen de nivel normal de iluminación a otro con nivel de iluminación reducido, manteniendo la uniformidad. Se podrá variar el régimen de funcionamiento de los alumbrados ornamentales, estableciéndose condiciones especiales, en épocas tales como festividades y temporada alta de afluencia turística.


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Por último se debe de saber que el ámbito de aplicación de este reglamento es el siguiente:

- Instalaciones de más de 1kW de potencia instalada. - A las nuevas instalaciones, sus modificaciones y ampliaciones, entendiendo

por modificación a aquella que afecte a más del 50% de la potencia o luminarias instaladas.

2.2 Reglamento electrotécnico para baja tensión(REBT)

Es un reglamento español de obligado cumplimiento que prescribe las condiciones de montaje, explotación y mantenimiento de instalaciones de baja tensión. Según este reglamento en España se considera baja tensión aquella que es menor o igual a 1000 voltios en corriente alterna o 1500 voltios en caso de corriente continua. El Reglamento actual (que sustituye al Reglamento del año 1973) fue aprobado según el Real Decreto 842/2002 del 2 de agosto de 2002. Fue publicado en el Boletín Oficial del Estado número 224 el 18 de septiembre de 2002. En especial el ITC-BT-09 es el reglamento específico para alumbrado exterior. En el se afirma que la normativa se aplicará a las instalaciones de alumbrado exterior, destinadas a iluminar zonas de dominio público o privado, tales como autopistas, carreteras, calles, plazas, parques, jardines, pasos elevados o subterráneos para vehículos o personas, caminos, etc. Igualmente se incluyen las instalaciones de alumbrado para cabinas telefónicas, anuncios publicitarios, mobiliario urbano en general, monumentos o similares así como todos receptores que se conecten a la red de alumbrado exterior. Se excluyen del ámbito de aplicación de esta instrucción la instalación para la iluminación de fuentes y piscinas y las de los semáforos y las balizas, cuando sean completamente autónomos.


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FUNDAMENTOS DE LUMINOTÉCNIA Este capítulo versará acerca de los criterios de eficiencia energética optados para el diseño de una buena instalación, así como de los componentes de la misma.


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3. FUNDAMENTOS DE LUMINOTÉCNIA

3.1 Diseño de la instalación

Una vez conocidos los componentes que se ha utilizado y se aplicaran en la propuesta de mejora, se detalla los parámetros fundamentales que son necesarios para un optimo diseño de una instalación. Los parámetros del diseño de una instalación, son los que definen, dentro de un grupo de situaciones de proyecto o tipo de vía de tráfico, la clase de alumbrado a aplicar, es decir, el nivel luminoso a establecer. Para situaciones de Proyecto A y B, las tablas (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo A) (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo B) fija los parámetros específicos para la determinación de las clases de alumbrado, mientras que para situaciones C, D y E, las tablas (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo C y D) (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo E) es la que establece dichos parámetros. Los parámetros específicos comprenden los dominantes que implican requerimientos o exigencias, y los complementarios que conllevan recomendaciones. Abarcan los parámetros relativos a la geometría estática del área de referencia, los referentes a la utilización del tráfico en dicha área y los concernientes a las influencias ambientales externas. Existen varios parámetros a tener en cuenta a la hora de un buen diseño del alumbrado público:

- Parámetros Relativos a la Geometría del Área de Referencia o Separación de calzadas (no - si). o Tipo de cruces (enlaces - intersecciones) o Distancia entre enlaces y puentes (cada ± 3 Km.). o Densidad de intersecciones (cada ± 3 Km.). o Tramos singulares (no - si). o Medidas geométricas para tráfico tranquilo (no - si).

- Parámetros Referentes a la Utilización del Tráfico en el Área de Referencia o Flujo de tráfico de vehículos (IMD). o Flujo de tráfico de ciclistas (normal - alto). o Flujo de tráfico de peatones (normal - alto). o Dificultad en la tarea de conducción (normal - mayor de lo normal). o Vehículos aparcados (no - si). Reconocimiento facial (innecesario -

necesario). o Riesgo de criminalidad (normal - mayor de lo normal).

- Parámetros Concernientes a las Influencias Ambientales Externas o Complejidad del campo visual (normal - alto).


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o Niveles de luminosidad ambiental (baja - media - alta). o Tipo principal de meteorología (seco - mojado).

Una vez establecida la situación de proyecto, de acuerdo con lo dispuesto en la tablas que aparecen en las normativas (véase en las tablas que aparecen en el capítulo de normativa y legistalción), se procede a seleccionar la clase de alumbrado o nivel de iluminación que puede satisfacer las exigencias de alumbrado que se necesitan para la citada situación de proyecto. La instalación de alumbrado debe proporcionar fiabilidad de percepción y comodidad visual. Los parámetros que influyen en la fiabilidad de percepción son los siguientes:

- Luminancia media de la superficie de la calzada - Uniformidad global - Deslumbramiento perturbado

Los parámetros que inciden en la comodidad visual son:

- Uniformidad longitudinal - Guiado visual

En vías de tráfico rodado de alta y moderada velocidad correspondientes a situaciones de proyecto A y B, se definen para calzadas secas las siguientes clases de alumbrado o niveles de iluminación de la serie ME: ME1, ME2, ME3 (a, b, c), ME4 (a, b), ME5 y ME6, establecidas en orden de mayor a menor exigencia en los niveles luminosos. En la tabla (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo A) se incluyen las clases de alumbrado o nivel de iluminación que corresponden a las situaciones de proyecto A, es decir, las vías de tráfico rodado de alta velocidad, y en la tabla (Tabla. Clases de alumbrado para vías tipo B) se incorporan las clases de alumbrado para vías de tráfico rodado de moderada velocidad relativas a situaciones de proyecto B. La (Tabla. Series ME de clase de alumbrado para viales secos tipos A y B) comprende un total de 6 clases de alumbrado o niveles de iluminación ordenada de mayor a menor grado de exigencia luminotécnica, con expresión de los niveles como valores mínimos en servicio, es decir, con mantenimiento de la instalación a excepción del incremento de umbral TI que son valores máximos iniciales. A la clase de alumbrado ME3 le corresponden los apartados a, b y c cuya diferencia estriba en la uniformidad longitudinal, lo mismo que la clase de alumbrado ME4 con los apartados a y b. Para las situaciones de proyecto A y B la clase de alumbrado o nivel de iluminación que se adopta ME 1 a ME 6, se determina teniendo en cuenta los parámetros específicos (dominantes y complementarios) establecidos.


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3.1.1 Criterios para el diseño de la instalación de alumbrado

Se han de tener claros varios conceptos determinantes en el diseño de un óptimo alumbrado público.

- Disposición - Relación altura-anchura - Factor de utilización - Parámetros de iluminación

o Iluminancia o Luminancia o Uniformidad

3.1.1.1 Disposición

La disposición de los puntos de luz es una parte fundamental del diseño del alumbrado público ya que nos ofrece conocer la cantidad de puntos de luz que hay en un determinado espacio y como están dispuesto. Con esto sabremos si hay suficientes o insuficientes puntos de luz en la zona estudiada y de qué forma está aprovechada en un espacio determinado la iluminación de una zona. En los tramos rectos de las vías de tráfico se consideran 5 tipos básicos de distribución de los puntos de luz, que se pueden reducir a los 3 supuestos fundamentales siguientes: Unilateral: Cuando los puntos de luz se sitúan en un mismo lado de la vía de tráfico (fig. 1). Se utilizará generalmente cuando la anchura A de la calzada sea igual o inferior a 1,2 veces la altura H de montaje de las luminarias.

Figura 1. Disposición unilateral

Tresbolillo: Cuando los puntos de luz se sitúan en ambos lados de la vía de tráfico a tresbolillo o en zigzag (fig. 2). Se utilizará principalmente cuando la anchura de la calzada A sea de 1,2 a 1,5 veces la altura H de montaje de las luminarias.


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Figura 2. Disposición tresbolillo

Bilateral: Cuando los puntos de luz se sitúan en ambos lados de la vía de tráfico, uno opuesto al otro (fig. 3). Se utilizará normalmente cuando la anchura de la calzada A sea mayor de 1,5 veces la altura H de montaje de las luminarias, considerándose más recomendable utilizarlo cuando la anchura supere 1,3 veces la altura H.

Figura 3. Disposición bilateral

3.1.1.2 Relación anchura/altura

Cuando se utilizan tipos convencionales de luminaria sobre soporte, la parte de la sección de la calle que recibe la suficiente iluminación depende de la altura del soporte. De ahí que, las recomendaciones sobre la disposición en planta de los puntos de luz suelan hacerse en función de la relación entre la altura de la luminaria y la anchura de la calle. En este sentido, y sin perjuicio de las indicaciones que se hagan para calles con importante presencia peatonal, se recomienda utilizar: Unilateral A / H < 1,2 Tresbolillo 1,2 < A / H < 1,5 Pareada A / H > 1,5 En las vías de tráfico la altura mínima de los puntos de luz depende de la anchura A de la calzada. Para asegurar una uniformidad media de iluminación suficiente, se recomiendan las siguientes alturas de implantación:


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- Luminarias con lámpara de vapor de sodio a alta presión: H min > 0,8 A - Luminarias con lámpara de vapor de mercurio a alta presión: H min > 1 A - Luminarias con lámpara de vapor de sodio a baja presión: H min > 1,2 A

Tabla. 8 Tipo y potencia de lámparas en función de la altura de implantación

3.1.1.3 Factor de utilización

Es una medida de la eficiencia de una luminaria en la transferencia de energía luminosa al plano de trabajo en un área determinada. El factor de iluminación es la proporción de lúmenes que inciden desde una luminaria a un plano de trabajo en relación a los lúmenes emitidos por la lámpara sin la luminaria. El factor de iluminación (normalmente expresado en porcentaje) es el flujo luminoso recibido sobre un plano de trabajo. Por ejemplo, algo de luz emitida por la luminaria puede salir del plano de trabajo deseado y por tanto se desperdicia. Mide la luz aprovechada en el plano deseado como un porcentaje de la luz total emitida por el foco emisor. Es la relación entre el flujo útil (u) procedente de la luminaria que llega a la calzada o superficie de referencia y el flujo emitido por la lámpara o lámparas (l) instaladas en la luminaria. Su símbolo es Fu y carece de unidades.

Donde: h = Rendimiento de la luminaria U = Utilancia

Auditoría de eficiencia energética de la instalación en el alumbrado público de una ciudadJesús Puerta Marín

Una mala uniformidad en la iluminación viaria implica una inversión del contraste positivo a negativo o viceversa, lo que supone la creación de zonas de invisibilidad con grave pérdida de la seguridad vial. Además, una deficiente uniformidad en alumbrado, alternando zonas de la calzada con fuerte iluminación con otras con débil alumbrado, fatiga al conductor e influye negativamente sobre el deslumbramiento y, por tanto, no se garantiza la visibilidad de los obstáculos, disminuyendo considerablcomo de peatones.

3.1.1.4 Parámetros de iluminación

Se define comopercibida por el ojo humanoamplio e incluye todo el campo de la radiación conocido comoelectromagnético, mientras que la expresiónradiación en el espectro visible En conclusión, la luz es una forma delectromagnética. Para entender conceptos de este proyecto antes es recomendable definirlos para comprender su aplicación en la medición de la luz.

El flujo luminoso (Φ) es la cantidad total de luz que una fuente luminosa es capaz de emitir por segundo. La unidad de medición son los lúmenes (lm). Mide la capacidad de las lámparas.

Auditoría de eficiencia energética de la instalación en el alumbrado público de una ciudad

Una mala uniformidad en la iluminación viaria implica una inversión del contraste positivo a negativo o viceversa, lo que supone la creación de zonas de invisibilidad con grave pérdida de la seguridad vial. Además, una deficiente uniformidad en alumbrado, alternando zonas de la calzada con fuerte iluminación con otras con débil alumbrado, fatiga al conductor e influye negativamente sobre el deslumbramiento y, por tanto, no se garantiza la visibilidad de los obstáculos, disminuyendo considerablemente la seguridad de los usuarios, tanto de conductores

3.1.1.4 Parámetros de iluminación

Se define como luz a la parte de la radiación electromagnéticaojo humano. En la física, el término luz se usa en un sentido más

amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como , mientras que la expresión luz visible señala específicamente la

espectro visible.

En conclusión, la luz es una forma de energía que se manifiesta como una radiación

Para entender conceptos de este proyecto antes es recomendable definirlos para comprender su aplicación en la medición de la luz.

es la cantidad total de luz que una fuente luminosa es capaz de emitir por segundo. La unidad de medición son los lúmenes (lm). Mide la capacidad


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Una mala uniformidad en la iluminación viaria implica una inversión del contraste positivo a negativo o viceversa, lo que supone la creación de zonas de invisibilidad con grave pérdida de la seguridad vial. Además, una deficiente uniformidad en el alumbrado, alternando zonas de la calzada con fuerte iluminación con otras con débil alumbrado, fatiga al conductor e influye negativamente sobre el deslumbramiento y, por tanto, no se garantiza la visibilidad de los obstáculos,

emente la seguridad de los usuarios, tanto de conductores

radiación electromagnética que puede ser , el término luz se usa en un sentido más

espectro señala específicamente la

e energía que se manifiesta como una radiación

Para entender conceptos de este proyecto antes es recomendable definirlos para

es la cantidad total de luz que una fuente luminosa es capaz de emitir por segundo. La unidad de medición son los lúmenes (lm). Mide la capacidad


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La intensidad luminosa (I) es el flujo de luz emitido en una dirección concreta. El flujo luminoso nos da la cantidad de luz que emite una fuente de luz en todas direcciones del espacio. Su unidad es la candela (cd) y mide la capacidad de las lámparas dicroicas, proyectores y LED. Esta magnitud tiene característica direccional.

� =

La iluminancia (E) es la cantidad de luz que llega a una superficie. Su unidad son los lux y esta magnitud nos da el nivel de iluminación de una estancia. El lux se puede definir como la iluminación de una superficie de 1 m2 cuando sobre ella incide uniformemente repartido, un flujo de 1 Lumer.

� = �

La luminancia (L) es la luz emitida desde una unidad de área en una dirección específica. Se mide en Candela por m2 (cd/m2) y tiene gran importancia porque mide el nivel de iluminación en las vías públicas.

� = ��

Otro criterio de calidad para diseñar un buen alumbrado público, es la uniformidad. Con este parámetro se evalúa el rendimiento visual (U0) y la comodidad visual (UL).

U0 = Lmin / Lm UL = Lmin / Lmax

Para concluir se puede afirmar que para el buen diseño del alumbrado urbano se tendrán en cuenta los criterios del alumbrado de las vías de tráfico rodado y de las vías peatonales, pensando en ambas tipologías simultáneamente. Así cada espacio de la ciudad con vocaciones diferentes: comerciales, viviendas, hoteleras, escolares, de ocio, etc., deberá dotársele de un ambiente apropiado a su carácter. Por otra parte se considerarán los siguientes principios:

- Criterios de vecindad entre vías de diferente naturaleza (callejuelas, calles, avenidas, bulevares), con plazas, caminos peatonales y su mobiliario urbano, señalización, letreros luminosos, etc.

- Elementos de relación: las vías no son de uso exclusivo de los vehículos.


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- Factores urbanísticos, de forma que en una ciudad las calzadas no constituyen el único elemento a tener en cuenta, existen otros espacios y elementos arquitectónicos a considerar.

A la hora de concebir una instalación de alumbrado de un espacio urbano se contemplarán las siguientes consideraciones:

- Integrar el espacio a Iluminar en su entorno: Será fundamental concebir y tratar el espacio urbano (vías de tráfico rodado, caminos peatonales, espacios libres, plazas, etc.) como un conjunto coherente indisoluble, situando los lugares a estudiar en dicho conjunto. Resultará deseable conocer el ambiente luminoso de los espacios colindantes antes de empezar el proyecto. Según la naturaleza y el carácter del lugar tratado, el alumbrado podrá ser el mismo o diametralmente opuesto al de las zonas de los alrededores. En este último caso, se estudiará cuidadosamente la transición luminosa de una zona a otra, con el fin de poder compaginar sin riesgos los dos espacios.

- Identificar los usos y el tipo de usuarios:

Deberán conocerse los usos de la zona donde se va a implantar la instalación de alumbrado urbano (comercial, administrativo, vivienda, ocio, etc.). Se comprobará el tipo de usuarios que frecuenta el lugar (peatones, niños, bicicletas, automóviles, etc.). Será indispensable plantearse estas cuestiones fundamentales en este nivel de reflexión.

- Analizar lo existente. Esta etapa comprenderá:

o El análisis del lugar y del comportamiento de los usuarios o El análisis de las insatisfacciones. o El análisis, en su caso, de la instalación existente.

Todo ello al objeto de conocer las posibilidades que ofrece y los eventuales funcionamientos defectuosos. Se tendrá en cuenta las iluminaciones de carácter privado, tales como escaparates, anuncios, etc. A mayor abundamiento, los análisis reseñados deberán completarse con el censo de accidentes e incidentes que hayan


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sucedido en el lugar. El resultado de los diferentes análisis, permitirá conocer un diagnóstico fiable de la situación existente.

- Introducir los parámetros de calidad luminotécnica:

Transcurridas las etapas de información y análisis, procederá introducir los criterios de calidad luminotécnica fijando los parámetros que procedan, tales como la luminancia, uniformidades, deslumbramiento, relación entorno, e iluminancia horizontal, así como el guiado visual.

- Encajar los Condicionantes:

La siguiente fase consistirá en encajar los condicionantes de eficiencia energética, económicos, tecnológicos, eléctricos y de mantenimiento de la propia instalación, así como los estéticos y posibles perjuicios a las instalaciones de los alrededores.

3.2 Criterios de eficiencia energética en el diseño de una instalación de alumbrado

Los criterios de eficiencia energética a tener en cuenta en el diseño de las instalaciones de alumbrado público serán los siguientes:

1. El nivel de iluminación será el adecuado para la tarea que se realice, ajustándose a los valores indicados en para cada tipo de iluminación. No obstante, podrán superarse los niveles luminosos hasta un 20%, salvo en los casos debidamente justificados, en los que sería posible rebasar dicho porcentaje.

2. Se instalará siempre la lámpara con mayor eficacia luminosa (lm/W) de entre aquellas que cumplan los demás parámetros del proyecto de alumbrado.

3. El equipo auxiliar será el idóneo para suministrar a la lámpara las características eléctricas necesarias para su funcionamiento con la emisión de un elevado flujo luminoso y bajo consumo energético (bajas pérdidas). Asimismo, los condensadores corregirán el factor de potencia (cos j) a valores superiores o iguales a 0,90, lo que reducirá el consumo de energía.


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Cuando no se utilicen los equipos que tengan la mayor relación entre el flujo luminoso y la potencia consumida (potencia de lámpara más pérdidas de los equipos auxiliares), se deberá justificar, mediante la realización de un estudio económico, que el incremento de coste del equipo de mayor eficacia no es amortizable mediante ahorros energéticos, de mantenimiento, de contratación eléctrica, etc., en un plazo de 5 años; o que técnicamente no es adecuado para el tipo de instalación que se realiza.

4. Se instalarán aquellas luminarias que resulten más adecuadas, para el tipo de fuente de luz a utilizar y que tengan el mayor rendimiento, factor de utilización y factor de depreciación o mantenimiento de entre aquellas que cumplan los parámetros del proyecto de alumbrado.

5. En alumbrados viarios y peatonales deberán implantarse luminarias con reducida emisión de luz por encima del plano horizontal, debiéndose utilizar reflectores que dirijan el flujo luminoso al área que se pretende iluminar, reduciendo la contaminación luminosa.

6. En cuanto al sistema de iluminación, en alumbrado público se adoptará preferentemente la implantación de puntos de luz unilateral, cuando la relación entre el ancho de la calzada y la altura del punto de luz sea igual a 1,2 o inferior, siempre que se cumplan los parámetros de calidad y cantidad de luz. Si no es posible la implantación unilateral, se adoptará la de tresbolillo cuando la relación entre el ancho de la calzada y la altura del punto de luz sea mayor de 1,2 y menor de 1,5. Se utilizará la implantación bilateral cuando la citada relación sea mayor o igual a 1,5. Siempre que no sea factible utilizar la implantación unilateral se recomienda adoptar la bilateral con preferencia a la tresbolillo, ya que los niveles de calidad resultan superiores en uniformidades longitudinales.

7. Considerando que cuando exista sobretensión en la red, en el caso de las lámparas de vapor de sodio alta presión, cuando se utilizan balastos serie tipo inductivo, debido a su limitada capacidad de regulación, un 10% de incremento en la tensión de la red eléctrica ocasiona un aumento de potencia entre el 20 y el 25%, lo cual resulta altamente perjudicial para la vida de la lámpara que puede reducirse en más de un 50%; para paliar el problema podrá optarse:

- Por balastos serie de tipo inductivo con dos tomas de corriente y conexión

a la toma más próxima a la tensión de la red. - Implantar balastos autorreguladores. - Colocar balastos electrónicos - Instalar estabilizadores de tensión en cabecera de línea.

8. En cuanto a la reducción del nivel luminoso, de conformidad con lo establecido en esta Guía Técnica, podrá preverse reducción en el alumbrado público a efectos de ahorro energético, bien de forma puntual instalando en el equipo


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auxiliar de las luminarias balastos electromagnéticos de 2 niveles de potencia o balastos electrónicos, o bien en cabecera de línea mediante equipos reductores estabilizadores de tensión.

9. En cuanto a los sistemas de control, el accionamiento de los cuadros de alumbrado será automático incluido, en su caso, el alumbrado reducido, teniendo asimismo la posibilidad de ser manual. El programa será el encendido total, apagado parcial del 50% de los puntos de luz a determinadas horas de la noche y el apagado total. A tal efecto, el cuadro de alumbrado podrá ir previsto, bien de célula fotoeléctrica y reloj con corrección astronómica de doble esfera montados en paralelo, actuando el reloj retardado respecto a la célula para el caso de avería, o bien con reloj horario digital astronómico para encendido/ apagado del circuito de alumbrado público con circuito voluntario. El accionamiento de los encendidos y apagados también podrá llevarse a cabo mediante el sistema de gestión centralizada de las instalaciones de alumbrado público.

10. Los sistemas de encendido y apagado deberán evitar a prolongación innecesaria de los períodos de funcionamiento de las instalaciones.

11. Se limitarán las pérdidas propias de la instalación, especialmente las debidas al efecto Joule en líneas de alimentación y los consumos por sobretensión de suministro.

12. Los dispositivos de control de potencia y medición de energía serán los adecuados a las características de la instalación y a la modalidad de contratación prevista. Deberá seleccionarse la tarifa de contratación más adecuada a cada instalación.

13. En principio cuando sea posible, sería recomendable la construcción de los pavimentos de las calzadas con áridos y gravas blancas o claras en proporciones adecuadas, lo que permitiría un elevado coeficiente de luminancia medio o grado de luminosidad Q0 y un factor especular S1 bajo y, por tanto, un porcentaje de ahorro energético. Desde el instante inicial, se planificarán y programarán la conservación y mantenimiento de las instalaciones.


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3.3 Componentes de la instalación

Un elemento básico en la fase de cualquier proyecto de alumbrado público es el proceso del estudio y la elección de los elementos que lo componen. Este aparataje eléctrico engloba las fuentes de luz, los equipos eléctricos, luminarias...etc. No solo la cantidad, si no la calidad es un factor importante cuando se realiza un estudio como este. Cuando se comparan diferentes sistemas, desde el punto de vista luminotécnico, a la hora de seleccionar el más optimo, se ha optado por los costes de explotación previstos y por los costes de la energía que emiten. A continuación se analizará los diferentes sistemas:

- Lámparas o Lámparas de descarga

� Vapor de Sodio Baja presión � Tubos Fluorescentes � Vapor de Mercurio Alta presión � Halogenuros metálicos � Vapor de Sodio Alta presión � Inducción

o Lámparas incandescentes � Incandescentes Convencionales � Incandescentes Halógenas

o Luz mezcla

- Luminarias o Tipo I o Tipo II o Tipo III o Tipo artística o Tipo Peatonal o Tipo Globo o Tipo Proyector

- Tecnología LED


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- Equipos auxiliares o Balastos o Drivers

- Módulo de medida

- Centro de mando

- Sistemas de encendido o Astronómico o Fotocélula o Telegestión o Reloj analógico o Manual

- Sistemas de regulación o Regulador tensión de cabecera o Electrónica o Reactancia electromagnética de doble nivel de potencia


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3.3.1 Lámparas

Es la principal fuente de luz artificial, cuya función básica es generar energía luminosa mediante la transformación de energía eléctrica. Las lámparas utilizadas en alumbrado público deben caracterizarse por ciertas cualidades que vienen impuestas por las propias exigencias específicas de funcionamiento. Los parámetros esenciales que deben reunir las lámparas son las siguientes:

- Eficacia Luminosa : La eficacia luminosa expresa el rendimiento energético de una lámpara y mide la calidad de la fuente como un instrumento destinado a producir luz por la transformación de energía eléctrica en energía radiante visible. Es el cociente entre el flujo luminoso total emitido y la potencia total consumida por la fuente. Se mide en lúmenes por watio (lm/W). Una eficacia luminosa elevada disminuye a la vez los costes de instalación (potencia instalada) y los gastos de explotación o funcionamiento (energía consumida).

= �

- El factor de depreciación del flujo luminoso de la lámpara tiene en cuenta la depreciación del flujo luminoso a consecuencia del envejecimiento de la lámpara. Viene a ser la relación entre el flujo luminoso de la lámpara en un momento determinado y el valor inicial.

-

El índice de reproducción cromática (IRC), junto con la temperatura de color (CCT), son los dos factores más importantes que permiten definir una fuente luminosa.

- IRC: Determina la capacidad para reproducir los colores correctamente. Las lámparas que ofrecen una luz con un IRC alto permiten diferenciar los colores más claramente.


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IRC Propiedades de rendimiento del Color

90 - 100 Excelentes

80 - 90 Buenas

60 - 80 Moderadas

< 60 Deficientes

Tabla 9. Tabla de los diferentes niveles de IRC

- La temperatura de color correlacionada (CCT) es un concepto que se utiliza para clasificar los distintos tipos de luz. Cuanto más elevada sea la temperatura de color, más fría será la impresión de la luz blanca.

Iluminancia (lux)

Temperatura de color

Cálida Intermedia Fría

< 500 Agradable Neutra Fría

< 2.500 Estimulante Agradable Neutra

> 3.000 No natural Estimulante Agradable

Tabla 10. Tabla de los diferentes niveles de CCT La sensación producida por la iluminación depende de estos dos últimos factores y son complementarios. La combinación de ambas produce que la iluminación se perciba de forma diferente. A parte de sus características cromáticas (reproducción de colores y luz), las lámparas principalmente se diferencian sobre todo del resto de componentes por el parámetro de eficacia luminosa (Lm/W). A continuación se muestra la eficacia luminosa de los diferentes tipos de lámparas que se han estudiado en el proyecto.

- Lámpara incandescente: 10 a 15 lm/W - Lámpara halógena: 15 a 25 lm/W - Lámpara LED: 15 a 130 lm/W - Mercurio Alta Presión: 35 a 60 lm/W


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- Lámpara fluorescente compacta: 50 a 90 lm/W - Lámpara fluorescente: 60 a 95 lm/W - Halogenuros metálicos: 65 a 120 lm/W - Sodio Alta Presión: 80 a 150 lm/W - Sodio Baja Presión: 100 a 200 lm/W

En las instalaciones que necesitan una mayor exigencia cromática que las lámparas de sodio de alta presión (SAP), se podrá emplear otras lámparas con mejor índice de reproducción cromática. Este tipo de vías son calles residenciales, zonas monumentales, calles comerciales o aéreas centrales de la ciudad. La luz emitida por las lámparas puede tener diferentes tonalidades. La luz blanca ofrece una mayor seguridad, mejora la visibilidad de los objetos y contribuye a una mejor calidad de vida de los ciudadanos. La tendencia en el ámbito municipal, es el uso de lámparas de mercurio y sodio de alta presión en las instalaciones de alumbrado público. La luz emitida por las lámparas de mercurio es de color azul verdoso que no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible. Las lámparas de vapor de sodio a alta presión tienen una distribución espectral que abarca casi todo el espectro visible. Tienen un rendimiento en color aceptable y una alta eficiencia energética. Por su eficiencia energética, las lámparas de vapor de sodio a alta presión son mejores que las de vapor de mercurio, por lo que se recomienda el uso de las primeras frente a las segundas para el alumbrado público general. En el caso de que se quiera utilizar luz de mayor calidad, se recomienda el uso de lámparas de halogenuros metálicos con las que se consigue mejorar considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W. Las lámparas del alumbrado la ciudad son mayoritariamente de vapor de sodio de alta presión, representando un 63% del total de las lámparas. Existen también algunas lámparas de vapor de mercurio, siendo el 28% del total. Además de bombillas incandescentes y de bajo consumo. La gama de potencias de las lámparas es muy variada llegando a los 1000 W en S.A.P.


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La elección de las lámparas utilizadas en un futuro está condicionada por factores tanto económicos como de explotación. La eficiencia luminosa, vida económica, temperatura o rendimiento de color son algunos de estos factores. Las variaciones de tensión de la red podrán modificar de modo significativo las prestaciones de las lámparas. Un aumento de la tensión de la red ocasionará un incremento de la potencia en lámpara, al tiempo que se produce una reducción de la vida de la misma. Por tanto esto supondrá una eficiencia energética menor y un exceso de consumo eléctrico considerable. A parte de los parámetros fundamentales, se han de considerar dos parámetros no menos importantes de las lámparas de cara a su implementación. El primero de ellos es la vida media, definida como el tiempo tras el cual el 50% de un grupo de lámparas trabajando en condiciones de laboratorio ha fallado. El segundo es la vida útil, que normalmente se define como el 70% del flujo inicial. Por supuesto, el precio también debe ser tenido en cuenta a la hora de elegir una lámpara. En muchas ocasiones el precio es la única característica que tenemos en cuenta al elegir una lámpara sin considerar el coste de utilización de la lámpara. Si una lámpara es poco eficiente, el consumo y el coste energético serán altos. Si una lámpara tiene una vida útil corta, el tiempo de reposición será menor, sin embargo el coste de reposición dependerá del precio de la lámpara. Para concretar, se ha de saber que una de las variables más importantes que debemos tener en cuenta a la hora de elegir una lámpara para una determinada aplicación es el tiempo de encendido (horas de funcionamiento). Como ya sabemos existen una gran variedad de tipologías de lámparas. Cada una de ellas con unas características apropiadas a las diferentes necesidades de iluminación o estética. A continuación, se incluye un pequeño estudio de los tipos de lámparas existentes en el mercado, con sus características básicas y distintas aplicaciones. Se cree conveniente la inclusión de este apartado en el proyecto dado la conveniencia del uso de una u otra lámpara en función de la actividad específica que se quiera realizar. En este proyecto se han estudiado hasta 9 tipos diferentes de lámparas que vienen detallas mas adelante.


En primer lugar, las lámparas termorradiación. Funcionan por caldeo de un filamento metálico, que emite luz en función de su temperatura. conectando las lámparas directamente a la red eléctrica. El principal inconveniente es debido a las altas temperque la vida útil de estas lámparas sea bastante pequeña en comparación con otro tipo de lámparas. El segundo tipo fundamental funcionamiento básico un gas. Al excitarse los átomos del gas, se logra la emisión de radiación electromagnética parte de la cual es visible (o puede convertirse en visible). Presentan una característica de resistenciadisminuye la tensión).


as lámparas incandescentes generan luz a partir del fenómeno de Funcionan por caldeo de un filamento metálico, que emite luz en

función de su temperatura. La principal ventaja es que la alimentación se logra conectando las lámparas directamente a la red eléctrica. El principal inconveniente es debido a las altas temperaturas a las que el filamento debe trabajar. que la vida útil de estas lámparas sea bastante pequeña en comparación con otro

El segundo tipo fundamental de lámparas son las lámparas funcionamiento básico consiste en establecer una descarga eléctrica en el seno de un gas. Al excitarse los átomos del gas, se logra la emisión de radiación electromagnética parte de la cual es visible (o puede convertirse en visible). Presentan una característica de resistencia negativa (al aumentar la corriente disminuye la tensión).


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an luz a partir del fenómeno de Funcionan por caldeo de un filamento metálico, que emite luz en

La principal ventaja es que la alimentación se logra conectando las lámparas directamente a la red eléctrica. El principal inconveniente

aturas a las que el filamento debe trabajar. Ello hace que la vida útil de estas lámparas sea bastante pequeña en comparación con otro

de lámparas son las lámparas de descarga. El consiste en establecer una descarga eléctrica en el seno de

un gas. Al excitarse los átomos del gas, se logra la emisión de radiación electromagnética parte de la cual es visible (o puede convertirse en visible).

negativa (al aumentar la corriente


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3.3.1.1 Lámparas de descarga

Las lámparas de descarga constituyen una forma alternativa de producir luz de una manera más eficiente y económica que las lámparas incandescentes. Según el gas contenido en la lámpara y la presión a la que esté sometido tendremos diferentes tipos de lámparas, cada una de ellas con sus propias características luminosas. En las lámparas de descarga, la luz se consigue estableciendo una corriente eléctrica entre dos electrodos situados en un tubo lleno con un gas o vapor ionizado. Estas descargas provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas. El grado de excitación o movimiento de los electrones genera radiaciones electromagnéticas que pueden ser visibles.

Figura 4. Funcionamiento de una lámpara de descarga Su vida útil es más elevada que las lámparas de incandescencia, y su rendimiento mucho mayor al presentar menos pérdidas por calentamiento. Por el contrario suelen requerir equipos auxiliares para su funcionamiento, y su índice de reproducción cromática es bastante peor, llegando en algunos casos al monocromatismo. Las lámparas de descargas a baja presión emiten una porción relativamente alta de la energía eléctrica convertida en líneas espectrales de bajos niveles de excitación, las denominadas líneas de resonancia. La presión de vapor optima para las descarga de baja presión eficientes se encuentra en torno a de 1 Pa. La radiación de las líneas resonantes decrece debido a la autoabsorción por causa del aumento de presiones y al aumento de la carga (densidad de corriente). La baja presión y la baja densidad de corriente generalmente implican que las dimensiones de los tubos de descarga deben ser considerables. El tubo de descarga es, por tanto, el elemento que limita la fabricación de este tipo de lámparas de descarga.


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Las principales lámparas que emplean la descarga a baja presión son la lámpara de vapor de sodio a baja presión y las lámparas de vapor de mercurio a baja presión (tubos fluorescentes). Una segunda posibilidad de obtener una potencia de salida luminosa elevada a partir de energía eléctrica se tiene mediante la descarga a alta presión. Dentro de la descarga a alta presión existen diferentes tipos de lámparas: Lámparas de Vapor de Mercurio a Alta Presión, lámparas de Vapor de Sodio a Alta Presión, lámparas de Halogenuros Metálicos.

3.3.1.1.1 Vapor de sodio de baja presión

La descarga eléctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presión produce una radiación monocromática característica formada por dos rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre sí. La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 180 lm/W). Otras ventajas que ofrece que permite una gran comodidad y agudeza visual, además de una buena percepción de contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos. La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas 15000 horas y la depreciación de flujo luminoso que sufren a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil es de entre 6000 y 8000 horas. Esto junto a su alta eficiencia y las ventajas visuales que ofrece la hacen muy adecuada para usos de alumbrado público, aunque también se utiliza con finalidades decorativas. El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de unos diez minutos.


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Figura 5. Lámpara de vapor de sodio a baja presion

Figura 6. Balance energético de una lámpara de sodio a baja presión

Tabla 11. Características de las lámparas de vapor de sodio a baja presión 3.3.1.1.2 Tubos fluorescentes

Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones sean


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útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la lámpara. En la actualidad se usan dos tipos de polvos; los que producen un espectro continuo y los trifósforos que emiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. De la combinación estos tres colores se obtiene una luz blanca que ofrece un buen rendimiento de color sin penalizar la eficiencia como ocurre en el caso del espectro continuo.

Figura 7. Lámparas fluorescentes tubulares La duración de las lámparas fluorescentes se sitúa entre 4000 y 7000 horas. Su vida termina cuando el desgaste sufrido por la sustancia emisora que recubre los electrodos, hecho que se incrementa con el número de encendidos, impide el encendido al necesitarse una tensión de ruptura superior a la suministrada por la red. Además de esto, hemos de considerar la depreciación del flujo provocada por la pérdida de eficacia de los polvos fluorescentes y el ennegrecimiento de las paredes del tubo donde se deposita la sustancia emisora. El rendimiento en color de estas lámparas varía de moderado a excelente según las sustancias fluorescentes empleadas. Para las lámparas destinadas a usos habituales que no requieran de gran precisión su valor está entre 80 y 90. De igual forma la apariencia y la temperatura de color varía según las características concretas de cada lámpara. Existen distintos tipos según su temperatura de color:


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Apariencia de color Tcolor(K) Blanco Calido 3000

Blanco 3500 Natural 4000

Blanco Frio 4200 Luz fia 6500

Tabla 12. Temperatura de color Existen las lámparas fluorescentes compactas que llevan incorporado el balasto y el cebador. Son lámparas pequeñas con casquillo de rosca o bayoneta pensadas para sustituir a las lámparas incandescentes con ahorros de hasta el 70% de energía y unas buenas prestaciones. En el proyecto se distinguen dos tipos: tubulares (FL) y compactas (BC). Presentan valores de eficacia y vida útil aceptables para alumbrado exterior, aunque menores que otras lámparas de descarga.

Figura 8. Lámparas fluorescentes compactos Las lámparas fluorescentes compactas(bajo consumo), son lámparas cuyo principio de funcionamiento es el mismo que el de una lámpara fluorescente convencional. Este tipo de fluorescentes son mas eficientes. Su rendimiento alcanza valores de 90lm/W Necesita un equipo auxiliar para funcionar correctamente y la vida útil es muy elevada llegando hasta 10.000 horas de uso.


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Figura 9. Funcionamiento de Tubo fluorescentes

Figura 10. Balance energético de un tubo fluorescente

Tabla 13. Características de las lámparas de fluorescencia


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3.3.1.1.3 Vapor de mercurio de alta presión

A medida que aumentamos la presión del vapor de mercurio en el interior del tubo de descarga, la radiación ultravioleta característica de la lámpara a baja presión pierde importancia respecto a las emisiones en la zona visible (violeta de 404.7 nm, azul 435.8 nm, verde 546.1 nm y amarillo 579 nm). En estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 K con índices de rendimiento en color de 40 a 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 16.000 horas. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible.

Figura 11. Lámpara de Mercurio de Alta presión Las potencias más habituales son 50, 80, 125, 250 y 400 W. Se utiliza el acrónimo VM o VMCC para representarlas.

Figura 12. Balance energético de una lámpara de Vapor de Mercurio de Alta Presión


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Tabla 14. Características de las lámparas de vapor de mercurio a alta presión

3.3.1.1.4 Halogenuros metálicos

Si añadimos en el tubo de descarga yoduros metálicos (sodio, talio, indio...) se consigue mejorar considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. Cada una de estas sustancias aporta nuevas líneas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio y rojo y azul el indio). Los resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de 3000 a 6000 K dependiendo de los yoduros añadidos y un rendimiento del color de entre 65 y 85. La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10000 horas. El inicio de la descarga, debido a la presencia de estos halogenuros, requiere el empleo de tensiones de cebado muy elevadas (entre 1,5 y 5 kV). Generalmente se consiguen mediante un arrancador electrónico. El periodo de calentamiento puede durar desde 3-5 minutos hasta, en algunos tipos de lámparas, 10 minutos. El reencendido requiere, en general, un tiempo de espera de varios minutos, para que la lámpara retorne a las condiciones de presión adecuadas. Algunos tipos de lámpara, sin embargo, permiten el reencendido inmediato en caliente mediante arrancadores especiales que proporcionan unas tensiones de cebado de entre 35 y 60 kV. En razón de su alta temperatura de funcionamiento, las lámparas de halogenuros concentran el arco de manera muy notable en el eje del tubo de descarga, de manera que es un arco menos estable que las demás lámparas de descarga. El tubo de descarga es, por tanto, menor que los de otro tipo de lámparas para la misma potencia nominal.


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Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen adecuada entre otras para la iluminación de instalaciones deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine, proyectores, etc.

Figura 13. Lámpara de Halogenuros Metálicos Se distinguen dos tipos según el tipo de quemador:

- Halogenuros metálicos cerámicos - Halogenuros metálicos de cuarzo

Los primeros presentan una eficacia que puede llegar hasta los 130 lm/W, con una vida útil de hasta 15.000 horas, y son regulables. Los segundos presentan menores prestaciones, y no suelen permitir regulación. Las principales ventajas de este tipo de lámparas son su alta eficacia luminosa y el buen rendimiento de color. Esto las hace adecuadas para alcanzar óptimos niveles de iluminación, tanto en aplicaciones de interior como de exterior. Son aptas especialmente para aplicaciones de ocio, donde el color es un factor decisivo. Por otra parte, su espectro luminoso se adapta a la perfección a la TV en color, por lo que su uso es preferente en retransmisiones de este tipo. Además, debido a sus reducidas dimensiones, facilitan su adaptabilidad a sistemas de iluminación del sector comercial. Sin embargo, estas lámparas presentan una serie de inconvenientes fundamentales. En primer lugar, la duración es menor que la de otras lámparas de descarga. El precio es más elevado que el de otro tipo de lámparas, por lo que su uso se limita, en general, a aplicaciones en las que el rendimiento de color es prioritario.


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No obstante, la principal desventaja tiene que ver con la estabilidad de la descarga. Mediante balasto convencional de frecuencia de red, el arco presenta cierta inestabilidad ante fluctuaciones de la tensión de alimentación. Cuando la lámpara es alimentada en alta frecuencia, se produce el fenómeno de resonancias acústicas. Este fenómeno es mucho más notable en lámparas de bajas potencias (35W, 70W y 125W).

Tabla 15. Características de las lámparas de halogenuros metálicos

3.3.1.1.5 Vapor de sodio de alta presión

Las lámparas de vapor de sodio a alta presión tienen una distribución espectral que abarca casi todo el espectro visible proporcionando una luz blanca dorada mucho más agradable que la proporcionada por las lámparas de baja presión. Las consecuencias de esto es que tienen un rendimiento en color (Tcolor= 2100 K) y capacidad para reproducir los colores mucho mejores que la de las lámparas a baja presión (IRC = 25, aunque hay modelos de 65 y 80 ). No obstante, esto se consigue a base de sacrificar eficacia; su valor ronda los 130 lm/W sigue siendo un valor alto comparado con los de otros tipos de lámparas.


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La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000 horas y su vida útil entre 8000 y 12000 horas. Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas temperaturas (1000 ºC). La tensión de encendido de estas lámparas breve. El método mas común de encendido de este tipo de lámpara consiste en el empleo de arrancadores electrónicos. La tensión de cebado es menor en general que la de lámparas de halogenuros metálicos (entre 2 y 4 kV). El calentamiento dura entre 5 y 10 minutos (si bien a los 4 minutos ya se emite el 80% del flujo nominal). Algunos ejemplos de uso son en iluminación de naves industriales, alumbrado público o iluminación decorativa.

Figura 14. Lámpara de Sodio de Alta Presión Las potencia más comunes son 50, 70, 100, 150, 250 y 400 W. Se utiliza el acrónimo SAP para representarlas.


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Figura 15. Balance energético de una lámpara de Vapor de Sodio de Alta Presión Las principales ventajas de estas lámparas son su alta eficacia luminosa, el adecuado rendimiento de color, las elevadas vidas media y útil, y el precio moderado. Todo esto las convierte en la fuente de luz más eficaz para un gran número de aplicaciones. El principal inconveniente se deriva de los valores de reproducción cromática, inferiores a los de las lámparas de halogenuros metálicos. Presenta una apariencia de color cálida, que tiene un rechazo psicológico cuando se trata de ofrecer muy altos niveles de iluminación. Al ser alimentadas a alta frecuencia, aparece también el fenómeno de resonancias acústicas, aunque en menor grado que para lámparas de la misma potencia de halogenuros metálicos. Ello es debido a que el tubo de descarga presenta un tamaño relativamente reducido, con una temperatura de descarga elevada. Si comparamos las lámparas de vapor de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio de alta presión se puede afirmar o siguiente: Una lámpara de vapor de sodio ofrece la misma luz que una lámpara de vapor de mercurio consumiendo un 40% menos de energía


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Dos lámparas pueden dar la misma cantidad de luz y sin embargo tener diferente potencia. Las lámparas de vapor de mercurio son menos eficientes que las de vapor de sodio o los halogenuros metálicos. Una lámpara de vapor de sodio de 150W proporciona más luz que una lámpara de vapor de mercurio de 250W.


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Tabla 16. Características de las lámparas de vapor de sodio a alta presión

3.3.1.1.6 Inducción

La lámpara de inducción se basa en la descarga eléctrica en un gas a baja presión, prescindiendo de electrodos para originar la ionización, que se sustituyen por una bobina de inducción sin filamentos y una antena acopladora (cuya potencia proviene de un generador externo de alta frecuencia). Ambos elementos crean un campo electromagnético que introduce la corriente eléctrica en el gas, provocando su ionización. Las principales características técnicas de la lámpara de inducción son las siguientes:

- Larga vida de las lámparas diez años de garantía. - Uso a largo plazo sin mantenimiento. - Alto factor de potencia >0,99, eficiencia energética. - Índice de rendimiento muy alto. - Alta eficiencia luminosa, superior a 80 Lumen/W. - Frecuencia de trabajo: 230 kHz - Flujo luminoso constante. - Luz suave sin parpadeo.


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El contenido de mercurio sólido no supera 5 mg, muy inferior al de las lámparas fluorescentes u otras lámparas que contienen mercurio (como las lámparas de descarga de vapor de mercurio). El balastro cuenta con la función de protección automática a corto circuito. En razón de sus características, puede beneficiar al alumbrado de la ciudad en los siguientes factores: eficiencia energética, ahorro energético, ahorro de de costes de cambiar las lámparas, reducción sustancial de los costes de mantenimiento, etc. Los variados tipos y series de la lámpara de inducción son capaces de satisfacer las necesidades de iluminación exterior. La lámpara de inducción es la alternativa óptima a las lámparas de incandescencia.

Tabla 17. Características de las lámparas de inducción

3.3.1.2 Lámparas incandescentes

Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humano. En general los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor. La producción de luz mediante la incandescencia tiene una ventaja adicional, y es que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda que forman la luz visible o dicho de otra manera, su espectro de emisiones es continuo. De esta manera se garantiza una buena reproducción de los colores de los objetos iluminados.


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3.3.1.2.1 Incandescentes convencionales

Entre las lámparas incandescentes no halógenas podemos distinguir las que se han rellenado con un gas inerte de aquellas en que se ha hecho el vacío en su interior. La presencia del gas supone un notable incremento de la eficacia luminosa de la lámpara dificultando la evaporación del material del filamento y permitiendo el aumento de la temperatura de trabajo del filamento. Las lámparas incandescentes tienen una duración normalizada de 1000 horas, una potencia entre 25 y 2000 W y unas eficacias muy bajas, entre 7.5 y 11 lm/W para las lámparas de vacío y entre 10 y 20 para las rellenas de gas inerte. En la actualidad predomina el uso de las lámparas con gas, reduciéndose el uso de las de vacío a aplicaciones ocasionales en alumbrado general con potencias de hasta 40 W. Su reproducción cromática es excelente, pero su vida útil es de las más bajas (1000h aprox), por lo que resultan desaconsejables en instalaciones donde la continuidad de servicio sea fundamental.

Lámparas con gas Lámparas de vacío Temperatura del

filamento 2.500 ºC 2.100 ºC

Eficacia luminosa de la lámpara 10-20 lm/W 7,5-11 lm/W

Duración 1.000 horas 1.000 horas Pérdidas de calor Convección y radiación Radiación

Tabla 18 comparativa. Lámparas con gas y lámparas de vacío.

3.3.1.2.2 Incandescentes halógenas

En las lámparas incandescentes normales, con el paso del tiempo, se produce una disminución significativa del flujo luminoso. Esto se debe, en parte, al ennegrecimiento de la ampolla por culpa de la evaporación de partículas de wolframio del filamento y su posterior condensación sobre la ampolla. Agregando una pequeña cantidad de un compuesto gaseoso con halógenos (cloro, bromo o yodo) al gas de relleno se consigue establecer un ciclo de regeneración del halógeno que evita el ennegrecimiento.


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El funcionamiento de este tipo de lámparas requiere de temperaturas muy altas para que pueda realizarse el ciclo del halógeno. Por eso, son más pequeñas y compactas que las lámparas normales y la ampolla se fabrica con un cristal especial de cuarzo que impide manipularla con los dedos para evitar su deterioro. Tienen una eficacia luminosa de 22 lm/W con una amplia gama de potencias de trabajo (150 a 2000W) según el uso al que estén destinadas. Las lámparas halógenas se utilizan normalmente en alumbrado por proyección y cada vez más en iluminación doméstica.

Figura 16. Lámpara Incandescente halógena

3.3.1.3 Luz mezcla

Las lámparas de luz de mezcla son una combinación de una lámpara de mercurio a alta presión con una lámpara incandescente y, habitualmente, un recubrimiento fosforescente. El resultado de esta mezcla es la superposición, al espectro del mercurio, del espectro continuo característico de la lámpara incandescente y las radiaciones rojas provenientes de la fosforescencia. Su eficacia se sitúa entre 20 y 60 lm/W y es el resultado de la combinación de la eficacia de una lámpara incandescente con la de una lámpara de descarga. Estas lámparas ofrecen una buena reproducción del color con un rendimiento en color de 60 y una temperatura de color de 3600 K. En general la vida media se sitúa en torno a las 6000 horas. Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan balasto lo que las hace adecuadas para sustituir las lámparas incandescentes sin necesidad de modificar las instalaciones.


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Figura 17. Lámpara de Luz Mezcla Para concluir este apartado se adjunta a continuación una tabla comparativa entre los diferentes tipos de lámparas:


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3.3.2 Luminarias

Las luminarias son aparatos que distribuyen, filtran o transforman la luz emitida por una o varias lámparas. Se compone de cuerpo o carcasa, bloque óptico y alojamiento de auxiliares, además de las juntas de hermeticidad, cierres, y otros elementos. El cuerpo o envolvente principal es la parte que estructuralmente soporta a los conjuntos óptico y eléctrico de la luminaria y, por tanto, debe ser resistente mecánicamente, ligero de peso y con excelentes propiedades de dispersión, resistencia térmica y duración, además de cumplir una misión estética. Aun cuando existen cuerpos de plásticos técnicos y chapa de aluminio, se consideran en principio como los más idóneos los cuerpos o carcasas de aleación ligera, como es el caso de la inyección de aluminio. El bloque óptico puede estar formado por reflector, refractor y difusor. Los reflectores son normalmente de aluminio de máxima pureza, pulido, abrillantado y tratado normalmente mediante oxidación anódica. El refractor de calidad habitualmente es de vidrio de elevada transmitancia e inalterabilidad a la luz natural o artificial, debiendo ser pequeño su coeficiente de dilatación térmica, obteniéndose los refractores bien por prensado o soplado.

Figura 18. Luminaria con especificación de las partes que la constituyen Las luminarias son aparatos que sirven de soporte y conexión a la red eléctrica a las lámparas. Como esto no basta para que cumplan eficientemente su función, es necesario que cumplan una serie de características ópticas, mecánicas y eléctricas. La luminaria es responsable del control y la distribución de la luz emitida por la lámpara. Es importante, pues, que en el diseño de su sistema óptico se cuide la


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forma y distribución de la luz, el rendimiento del conjunto lámpara-luminaria y el deslumbramiento que pueda provocar en los usuarios. Otros requisitos que deben cumplir las luminarias es que sean de fácil instalación y mantenimiento. Para ello, los materiales empleados en su construcción han de ser los adecuados para resistir el ambiente en que deba trabajar la luminaria y mantener la temperatura de la lámpara dentro de los límites de funcionamiento. Todo esto sin perder de vista aspectos no menos importantes como la economía o la estética. Una luminaria es un aparato eléctrico y, consecuentemente se le debe exigir que cumpla los mismos requisitos de seguridad que el resto de aparatos eléctricos:

- UNE-20314, de protección de las personas contra los contactos eléctricos.

Pueden utilizarse luminarias Clase I y Clase II, recomendándose la instalación de éstas últimas, por considerarlas con un mayor grado de protección contra los contactos eléctricos. Para especificar el grado de hermeticidad se lleva a cabo mediante unas siglas IP seguida de 2 cifras, la primera de las cuales corresponde a la protección contra la penetración de cuerpos sólidos, partículas y polvo, y la segunda cifra indica el grado de protección contra la entrada de líquidos, agua, lluvia, etc. Los tres parámetros fundamentales a tener en cuenta sobre las luminarias son:

- Rendimiento : El rendimiento de la luminaria es la relación entre el flujo total ( �) procedente de la luminaria y el flujo emitido por la lámpara o lámparas (�) instaladas en la luminaria. Su símbolo es η y carece de unidades.

η = �� á� �� %

Por otra parte, el flujo emitido por la luminaria no se distribuye totalmente en la superficie de referencia o zona de iluminación, denominándose utilizancia a la relación entre el flujo que llega a dicha zona de iluminación y el flujo emitido por la luminaria. U = �� "��

�� %


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Se define factor de utilización de una luminaria a la relación existente entre el flujo incidente en la superficie de referencia o zona de iluminación y el flujo emitido por la lámpara o lámparas alojadas en la iluminaria. Fu= �� "��

�� á� �� % = ηxU El factor de utilización Fu se expresa en forma de curvas en función de la relación anchura de calzada/altura de implantación de la luminaria, y dichas curvas se establecen por integración del flujo útil sobre la superficie a iluminar.

Las colas horizontales de las curvas del factor de utilización de la luminaria nos señalan los límites de la zona de distribución del flujo luminoso, de forma que la suma de los valores correspondientes a ambas colas, nos indica el rendimiento de la luminaria.

η = Fu1 + Fu2 % Además, los puntos en los que se llega a iniciar las colas horizontales señalan los límites de la zona en que se distribuye el flujo emitido por la luminaria y, por tanto, corrigiendo la inclinación altura o saliente de la luminaria, se pueden conseguir mejores condiciones de utilización.


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- Contaminación lumínica : La contaminación Es toda la luz que se emite o escapa por encima de la horizontal de las luminarias en una instalación de alumbrado de exteriores. Produce un halo luminoso o resplandor sobre las poblaciones, al iluminar las partículas de polvo o agua que el aire contiene en suspensión.

Para entender mejor la contaminación lumínica se ha de tener claro que es el FHS (Flujo hemisférico superior). Se define el flujo hemisférico superior instalado FHS emitido por una luminaria como el dirigido por encima del plano horizontal. Dicho plano corresponde al ángulo g = 90º en el sistema de representación (C, g). El flujo hemisférico se expresa en tanto por ciento del flujo total emitido por la luminaria. En la tabla 15, se establecen los límites o valores máximos del flujo hemisférico superior instalado FHS para cada una de las zonas.

Tabla 19. Límite del flujo hemisférico superior instalado

Los motivos de la contaminación son una excesiva iluminación, que produce pérdidas innecesarias de luz por reflexión y una zona excesivamente iluminada, que provoca una tendencia en las zonas de alrededor a imitarla. Las principales consecuencias de esta contaminación es el derroche energético y el deslumbramiento. Dada la gran proliferación de alumbrados altamente contaminantes (globos) en paseos y jardines y, por otra parte, dada la exigencia de una gran variedad de modelos, necesaria para una correcta integración artística del alumbrado en estos lugares, es razonable aplicar criterios más flexibles en la evaluación de la influencia sobre la calidad del cielo de este tipo de alumbrado en zonas de menor sensibilidad o bien con lámparas de uso limitado. Por este motivo, se seguirán los siguientes criterios:


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- Se evitará emplear luminarias con emisión directa hacia el Hemisferio Superior.

- Todas las superficies de la luminaria con flujo de luz saliente, cuya normal tenga un ángulo con la horizontal (tierra) igual o superior a 0 grados, se tendrán que opacar interior o exteriormente (Ejemplo: semiesfera superior de los globos opacada).

- Las lámparas se instalaran lo más cerca posible de las superficies opacadas y/o techos de la luminaria, siendo lo ideal que queden envueltas en el hemisferio superior, dentro de estas superficies.

Factor de depreciación : El factor de depreciación o mantenimiento se define, como la relación entre la iluminancia media en la calzada después de un período determinado de funcionamiento de la instalación de alumbrado público, y la iluminancia media obtenida al inicio de su funcionamiento como instalación nueva. La iluminancia proporcionada a una calzada por una instalación de alumbrado público, decrece con el tiempo debido fundamentalmente a las siguientes causas:

- Disminución del flujo emitido por las lámparas debido a su envejecimiento. - Descenso del flujo distribuido por la luminaria debido a su ensuciamiento, por

penetración y acumulación de polvo, agua, humedad, etc. En el interior del bloque óptico de la luminaria.

Una instalación de alumbrado público dotada de luminarias con un grado de hermeticidad en el bloque óptico de IP54, se deprecia por ensuciamiento bastante más que otra instalación con luminarias con una hermeticidad IP65 ó IP66 de forma que en este segundo caso el factor de depreciación o mantenimiento resulta considerablemente mejor, lo cual debe considerarse no solamente cuando se realiza el cálculo luminotécnico de la instalación, sino también debe tenerse presente en la explotación y mantenimiento de la misma. La tendencia en el ámbito municipal, es el uso de luminarias de tipo vial o de tipo globo sin reflector, siendo un 51% y 15% respectivamente. El principal problema que hemos observado es que las luminarias instaladas en la ciudad presentan un rendimiento óptimo demasiado bajo. Alrededor del 35% de estas luminarias presentan esta deficiencia. La eficiencia energética de las luminarias se basa en el máximo aprovechamiento del flujo luminoso emitido por la lámpara. A la hora de elegir una luminaria se debe de considerar factores como, la resistencia de la luminaria al paso del tiempo, características anti vandálicas, que sea respetuosa con el medio ambiente, reciclables y reutilizables.


Los costes de mantenimiento se deben tener en cuenta ya que a la hora de elegir luminaria, se pueden elegir luminarias que no requieran ninguna herramienta para instalar o sustituir las lámparas. Las luminarias para instalaciones de alumbrado públicoeste proyecto, se pueden clasificar en los siguientes tipos

3.3.2.1 Tipo I

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de sistema óptico cerrado, fotometría cierre será de vidrio y tendrá una capacidad y grado de hermeticidad altos.

3.3.2.1 Tipo II

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de sistema óptico cerrado, fotometría regulable y cuerpo de inyección de aluminio. El cierre será vidrio, policarbonato o metacrilato, y tendrá una capacidad y grado de hermeticidad menores que las de Tipo I.

1 “Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Alumbrado Público.” IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro d

la Energía. 2001.


Los costes de mantenimiento se deben tener en cuenta ya que a la hora de elegir luminaria, se pueden elegir luminarias que no requieran ninguna herramienta para instalar o sustituir las lámparas.

instalaciones de alumbrado público que se han estudiado en se pueden clasificar en los siguientes tipos1:

3.3.2.1 Tipo I

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de sistema óptico cerrado, fotometría regulable y cuerpo de inyección de aluminio. El cierre será de vidrio y tendrá una capacidad y grado de hermeticidad altos.

Figura 19. Luminaria Tipo I

3.3.2.1 Tipo II

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de sistema óptico cerrado, fotometría regulable y cuerpo de inyección de aluminio. El cierre será vidrio, policarbonato o metacrilato, y tendrá una capacidad y grado de hermeticidad menores que las de Tipo I.

“Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Alumbrado Público.” IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro d


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Los costes de mantenimiento se deben tener en cuenta ya que a la hora de elegir luminaria, se pueden elegir luminarias que no requieran ninguna herramienta para

que se han estudiado en

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de regulable y cuerpo de inyección de aluminio. El

cierre será de vidrio y tendrá una capacidad y grado de hermeticidad altos.

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Disponen de sistema óptico cerrado, fotometría regulable y cuerpo de inyección de aluminio. El cierre será vidrio, policarbonato o metacrilato, y tendrá una capacidad y grado de

“Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Alumbrado Público.” IDAE, Instituto para la Diversificación y Ahorro de


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Figura 20. Luminaria Tipo II

3.3.2.1 Tipo III

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Será abierta con fotometría fija, cuerpo de chapa de aluminio o de plásticos técnicos y con equipo eléctrico incorporado.

Figura 21. Luminaria Tipo III

3.3.2.1 Tipo artística

Se utilizan en el alumbrado de calzadas con tráfico de vehículos. Será abierta con fotometría fija, cuerpo de chapa de aluminio o de plásticos técnicos y con equipo eléctrico incorporado.

Figura 22. Luminaria Tipo Artística


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3.3.2.1 Tipo peatonal

Generalmente para caminos peatonales en urbanizaciones en manzana abierta, con fotometría fija o regulable, cuerpo de inyección o plásticos técnicos y cierre de vidrio o policarbonato, plano o curvo.

Figura 23. Luminaria Tipo Peatonal

3.3.2.1 Tipo globo

Para uso en jardines, andadores y caminos peatonales, con fotometría fija y cierre esférico de metacrilato o policarbonato. Puede llevar incorporado un reflector en la semiesfera superior que limite la emisión de flujo luminoso hacia el cielo.

Figura 24. Luminaria Tipo Globo

3.3.2.1 Tipo proyecto

Se utiliza generalmente en calles peatonales comerciales o de ocio modernas, de líneas estéticas adecuadas. También se utilizan para la iluminación por proyección de zonas monumentales artísticas.


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Figura 25. Proyector

Las características que como mínimo deben cumplimentar las luminarias a instalar en las vías de tráfico de alta y moderada velocidad correspondientes a los grupos de situaciones de alumbrado A y B, se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 20. Características de las luminarias I

(*) La instalación de las luminarias se efectuará con la inclinación y reglajes establecidos por el fabricante, de forma que el Flujo Hemisferio Superior instalado, no supere los valores de las tablas. Las características a las que deben ajustarse las luminarias a instalar en vías de tráfico rodado de baja y muy baja velocidad, carriles bici y vías peatonales correspondientes a los grupos de situaciones de alumbrado C, D y E, se especifican en la tabla que se expone a continuación:


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Tabla 21. Características de las luminarias II

3.3.3 Tecnología LED

Son diodos emisores de luz. Cada vez más populares en alumbrado exterior e interior. Presentan una vida útil muy alta, y valores de eficacia en aumento, aunque su precio todavía es muy alto. LED son las siglas inglesas de ‘Light Emitting Diode’ o‘diodo emisor de luz’. Un diodo es un pequeño dispositivo recubierto de plástico, que lleva un ‘hilo’ semiconductor dentro y que, al aplicarle una corriente eléctrica, emite luz de un color predeterminado. El uso de LED’s en el ámbito de la iluminación es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LED’s presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con la tecnología LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Cabe destacar también que el ahorro energético varía entre el 70 y el 80% respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora.


Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los relación al alumbrado público.

La luz producida por los LED es de color diferente en función de los materiales que se requieran. La luz es emitida de forma localizada con un ángulo de emisión máximo en torno a 120º. El LED azul es más eficiente en términos lm/W. Por otro lado el LED blancoes el menos eficiente. La luz producida no emite en el ultravioleta e infrarrojos. Al no irradiar calor, debe disiparlo con otro tipo de mecanismos de transferencia como la conducción y la


Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los relación al alumbrado público.

Figura 26. Esquema del diodo LED

Figura 27. Componentes de una luminaria LED

por los LED es de color diferente en función de los materiales que La luz es emitida de forma localizada con un ángulo de emisión

máximo en torno a 120º.

El LED azul es más eficiente en términos lm/W. Por otro lado el LED blancoel menos eficiente.

La luz producida no emite en el ultravioleta e infrarrojos. Al no irradiar calor, debe disiparlo con otro tipo de mecanismos de transferencia como la conducción y la


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Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED’s ofrecen en

de una luminaria LED

por los LED es de color diferente en función de los materiales que La luz es emitida de forma localizada con un ángulo de emisión

El LED azul es más eficiente en términos lm/W. Por otro lado el LED blanco-cálido

La luz producida no emite en el ultravioleta e infrarrojos. Al no irradiar calor, debe disiparlo con otro tipo de mecanismos de transferencia como la conducción y la


convección. Por eso mismo podemos observar que el disipador supone iluminaria LED.

Tabla 22. Tabla comparativa de la tecnología LED con otros tipos de lámparas

La eficacia depende mucho de la temperatura de funcionamiento. Se debe conocer a que temperatura concreta funciona cada luminaria LED. en cuenta la intensidad de funcionamiento. La mayor eficacia se obtiene a intensidades muy bajas.


convección. Por eso mismo podemos observar que el disipador supone

. Tabla comparativa de la tecnología LED con otros tipos de lámparas

La eficacia depende mucho de la temperatura de funcionamiento. Se debe conocer a que temperatura concreta funciona cada luminaria LED. También se debe de tener en cuenta la intensidad de funcionamiento. La mayor eficacia se obtiene a intensidades muy bajas.


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convección. Por eso mismo podemos observar que el disipador supone el 80% de la

. Tabla comparativa de la tecnología LED con otros tipos de lámparas

La eficacia depende mucho de la temperatura de funcionamiento. Se debe conocer También se debe de tener

en cuenta la intensidad de funcionamiento. La mayor eficacia se obtiene a


Uno de los conceptos fundamentales de toda lámpara y luminaria es la vida útil. La del LED viene condicionado

- Mantenimiento del flujo luminoso- Probabilidad de fallo- Estabilidad del driver

Las ventajas de los LED son enormes si las comparamos con las diferentes lámparas, entre ellas se puede observar:

- Reducción del consumo: en algunasfuentes tradicionales

- Mayor vida útil y menores necesidades de mantenimiento (no hay reposición de lámparas)

- Diseño de las luminarias: mejor aprovechamiento óptico y mayor factor de utilización

- Iluminación focalizada (pue- Múltiples aplicaciones.- Previsible aumento de la eficacia y disminución del precio (ley de Haitz)- Luz blanca, buena reproducción cromática y diferentes temperaturas de color- No contienen mercurio ni elementos contaminantes- Excelentes posibilidades de regulación (0- Posibilidad de combinar con sensores de presencia, tráfico, luz natural…


Uno de los conceptos fundamentales de toda lámpara y luminaria es la vida útil. La condicionado por los siguientes factores:

Mantenimiento del flujo luminoso Probabilidad de fallo Estabilidad del driver

los LED son enormes si las comparamos con las diferentes lámparas, entre ellas se puede observar:

Reducción del consumo: en algunas aplicaciones hasta 75% respecto a fuentes tradicionales

ayor vida útil y menores necesidades de mantenimiento (no hay reposición

Diseño de las luminarias: mejor aprovechamiento óptico y mayor factor de

Iluminación focalizada (puede ser una desventaja) Múltiples aplicaciones. Previsible aumento de la eficacia y disminución del precio (ley de Haitz)

lanca, buena reproducción cromática y diferentes temperaturas de colorNo contienen mercurio ni elementos contaminantes

posibilidades de regulación (0-100%) Posibilidad de combinar con sensores de presencia, tráfico, luz natural…


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Uno de los conceptos fundamentales de toda lámpara y luminaria es la vida útil. La

los LED son enormes si las comparamos con las diferentes

aplicaciones hasta 75% respecto a

ayor vida útil y menores necesidades de mantenimiento (no hay reposición

Diseño de las luminarias: mejor aprovechamiento óptico y mayor factor de

Previsible aumento de la eficacia y disminución del precio (ley de Haitz) lanca, buena reproducción cromática y diferentes temperaturas de color

Posibilidad de combinar con sensores de presencia, tráfico, luz natural…


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3.3.4 Equipos auxiliares

3.3.4.1 Balastos

Las lámparas se utilizan en combinación con diferentes tipos de balastos. Estos pueden ser electrónicos o electromagnéticos. Bajo la categoría de balastos electromagnéticos se encuentran los de hierro + cobre. Estos deben combinarse con arrancadores y condensadores de corrección del factor de potencia. Estos elementos tienen un consumo eléctrico que puede representar entre un 15% y un 30% del consumo de la lámpara a servir. Los balastos electrónicos ofrecen numerosas e importantes ventajas si lo comparamos con los balastos electromagnéticos:

- Las pérdidas de potencia en los balastos electromagnéticos oscilan entre un 6% hasta un 20% mientras que en los electrónicos es nulo.

- La reducción de consumo de energía en aproximadamente un 25%, duración de la lámpara mayor y reducción de coste de mantenimiento

- Mayor seguridad mediante la detección de sobrecargas de voltaje, una temperatura de funcionamiento significativamente inferior y en la mayoría de los tipos, un control de protección de la tensión de red de entrada.

- Con los balastos de regulación, las instalaciones de lámparas fluorescentes pueden regularse, lo que permite el ajuste de los niveles de iluminación de acuerdo a las preferencias personales, además de proporcionar un ahorro adicional de energía.

- El funcionamiento de los balastos electrónicos a alta frecuencia, por encima de 16 KHz, que hace aumentar la eficacia de las lámparas. Esto provoca que la interrupción del arco en las lámparas de descarga es tan rápida que el flujo de los electrones dentro del tubo se mantiene, y a la vista del ojo humano es prácticamente constante, evitándose así el parpadeo de la luz.

A continuación se muestra una tabla con las características de cada tipo de balasto para los diferentes tipos de lámparas dependiendo la necesidad:


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EQUIPOS PARA LAMPARAS FLUORESCENTES Tipo de balasto Características Corrección FP Características

Resistivo

- Poco económico -50% de potencia

disipada en el balasto

No es necesario -

Capacitivo -Pocas pérdidas -Solo para altas

frecuencias - -

Inductivo

-Perdidas mas altas que el

balasto capacitivo

Mono compensación

-

-Menor distorsión en la corriente de

la lámpara Bi compensación

Para parejas de lámparas

Electrónicos

-Mayor coste -Mejora la

eficacia de la lámpara

-Mayor vida de la lámpara

-No produce ruidos

Posibilidad de regulación de la

luz

No es necesario -

Tabla 23. Equipos auxiliares I

EQUIPOS PARA LAMPARAS DE SODIO DE BAJA PRESIÓN Tipo de balasto Características

Autoinducción -El arrancador es siempre electrónico -Se utiliza para grandes instalaciones

Auto transformador a inductancia saturada

-No necesita transformador -Soporta tensiones elevadas

Potencia constante

-Se emplea en circuitos híbridos -Mayor eficacia del sistema -Reducción de peso notable

-Menor parpadeo -Las variaciones de la tensión de red

tienen poca influencia sobre la potencia de la lámpara

Tabla 24. Equipos auxiliares III


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EQUIPOS PARA LAMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN Tipo de balasto Características

Inductivo no compensado

-La impedancia se selecciona de acuerdo con la tensión de la lámpara -Conectada en serie con la lámpara

-Puede causar sobrecarga -La corriente de arranque de la

lámpara es alrededor de 1’5 veces la corriente de régimen.

-Las variaciones en la tensión de red darán lugar a variaciones de la luz

emitida

Inductivo compensado

-El factor de potencia es de 0,85 -Reduce la corriente de la lámpara,

aproximadamente un 50% respecto al no compensado

Potencia constante

-El condensador está en serie con la lámpara

-Para aplicaciones en las que la salida de luz de la lámpara debe ser

constante -Pérdidas de potencia en el

transformador -factor de potencia favorable

-Transformador pesado y elevado

Regulador

- Sistema más empleado en carreteras y zonas urbanas

-Permite reducir a la mitad la potencia de la lámpara

Tabla 25. Equipos auxiliares II

EQUIPOS PARA LAMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN Tipo de balasto Características

Las lámparas de sodio de alta presión trabajan normalmente con un balasto tipo autoinducción y un arrancador. La mayoría de las lámparas emplean

arrancador electrónico externo.

Circuito arrancador en serie

-Se conecta el arrancador entre el balasto y la lámpara

-Arrancador de coste elevado -Debe emplearse o más cerca posible

de la lámpara -No necesita un aislamiento especial

del balasto

Circuito arrancador en paralelo -El arrancador se conecta en paralelo

con la lámpara Tabla 26. Equipos auxiliares IV


67

3.3.4.2 Drivers

Los drivers son una parte fundamental en la aplicación de LED para el alumbrado. Son equipos auxiliares que alimentan eléctricamente al LED mediante una corriente continua. El driver debe de estar situado en una posición accesible en la luminaria debido a que la vida del equipo puede ser menor que la del LED. Por tanto la accesibilidad es un factor primordial en este tipo de equipos. La estabilidad del driver (baja tensión y corriente especificada) es fundamental para optimizar los valores de flujo, potencia, color y vida útil. Actualmente las fuentes más utilizadas son las de corriente constante.


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3.3.5 Modulo de medida

Es un contador donde queda registrado el consumo eléctrico de uno o varios centros de mando. Generalmente están situados junto al centro de mando. Las lecturas registradas en el modulo de medida se utilizaran para cobrar el consumo energético del centro de mando.

Figura 28. Modulo de medida

Los principales parámetros que miden los módulos de medida son los siguientes:

- Potencia demandada - Consumo energético activa - Consumo energético reactiva


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3.3.6 Centro de mando

Es un elemento que suministra la potencia a los diferentes puntos de luz. El centro de mando es alimentado por una acometida de la compañía eléctrica. Tiene la función protectora en caso de sobretensiones y sobre intensidades. Controla el encendido y apagado de los puntos de luz.

Figura 29. Centro de mando

Las tres partes fundamentales de un centro de mando son: las protecciones, la envolvente, el sistema de control de encendido y apagado y el cableado. Los interruptores Son equipos de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, se abren y cortan el circuito cuando por ellos pasa una intensidad superior al límite. Los interruptores pueden ser del tipo diferencial o electromagnético.


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3.3.7 Sistemas de encendido

Los ciclos de funcionamiento de las instalaciones de alumbrado público vienen determinados por el encendido y apagado de las instalaciones, así como por la reducción del nivel luminoso a altas horas de la madrugada. El encendido y apagado de las instalaciones debe efectuarse adecuadamente, sin que se adelante el encendido ni se retrase el apagado, de forma que el consumo energético sea el estrictamente necesario. Además de los sistemas de gestión centralizada que no se incluyen aquí, el encendido y apagado de las instalaciones se lleva a cabo mediante interruptores crepusculares, interruptores astronómicos o ambos.

3.3.7.1 Reloj astronómico

Son interruptores horarios que incorporan un programa especial que sigue los horarios de ortos y ocasos de la zona geográfica donde esté instalado. Esta característica tiene la gran ventaja de que no es necesaria la reprogramación manual y periódica de los tiempos de encendido y apagado. Además tienen la posibilidad de poder retratar o adelantar de manera uniforme estos tiempos de maniobra, consiguiendo con ello un ahorro adicional. Estos interruptores horarios deben incorporar dos circuitos independientes, uno para el encendido y apagado total del alumbrado y otro para las órdenes de reducción y recuperación de flujo luminoso, durante las horas de menos necesidad de todo flujo. La integración de estos equipos digitales ha llegado hasta el punto de poder disponer de modelos de tamaño reducido. Cabe destacar la incorporación del ajuste automático de hora verano-invierno y sobre todo las últimas innovaciones que facilitaran enormemente la programación, ya que hay que elegir la capital de provincia más próxima al lugar de instalación y la corrección en minutos de encendido y apagado sobre el valor real de ocaso y orto calculado por el equipo. El reloj horario astronómico se basa en el cálculo de los ortos y ocasos en función de la longitud y latitud donde está situada la instalación de alumbrado. Las fechas de cambio automático verano / invierno están programadas en la memoria.


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En lo que concierne a la compatibilidad electromagnética, el interruptor horario astronómico debe cumplir la norma EN 55015 relativa a perturbaciones radioeléctricas y las normas UNE EN 60555.P2 y UNE EN 61000.3.2 respecto a perturbaciones en redes (armónicos y límites), así como la norma UNE EN 61547 sobre requisitos de inmunidad. Asimismo deben ajustarse a la norma UNE EN 61038 sobre interruptores horarios.

Figura 30. Reloj astronómico

3.3.7.2 Fotocélula o célula fotoelectrica

Son dispositivos electrónicos capaces de conmutar un circuito en función de la luminosidad ambiente. Para ello, utilizan un componente sensible a la luz que detecta la cantidad de luz natural que existe en el lugar de instalación, comparando este valor con el ajustado previamente. En función de esta comparación, se activa o desactiva un relé que estará conectado en la instalación con los elementos de maniobra de encendido-apagado de la iluminación.


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Figura 31. Célula fotoeléctrica

Para un correcto funcionamiento de las instalaciones con este tipo de interruptores, estos deben estar dotados de circuitos que incorporen histéresis, es decir, un retardo antes de las maniobras que permita eliminar fallos de encendidos o apagados debidos a fenómenos meteorológicos transitorios, tales como el paso de nubes, rayos, etc.… Los inconvenientes del uso de los interruptores crepusculares son el difícil acceso a los mismos durante su mantenimiento o reparación, ya que normalmente se instalan en lugares de difícil acceso. Además, la polución provoca un paulatino oscurecimiento de las envolventes, por lo que a lo largo del tiempo las maniobras no se realizan en los momentos esperados.

3.3.7.3 Telegestión

El sistema de telegestión para cuadros eléctricos está destinado a realizar las funciones de analizador de medida y detección de averías, así como la gestión a distancia mediante comunicación GSM de los mismos. Su objetivo principal es conocer desde un puesto central y unidades móviles del servicio técnico los principales parámetros de los cuadros de alumbrado asi como ciertas situaciones que puedan requerir asistencia o conocimiento técnico inmediato, lo que redunda en evitar consumos excesivos no deseados por averías.


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Este sistema que podemos denominar telegestión no es exclusivo de uso en cuadros de alumbrado, pudiendo ser utilizado en cualquier tipo de cuadro de protección y control.

Figura 32. Telegestión

Este tipo de sistemas efectúan un cálculo del ahorro de energía por cada fase, a partir de la diferencia de potencia entre las tensiones de entrada y salida de cada una de las fases. El porcentaje de ahorro se estima para una instalación de alumbrado con lámparas de sodio de alta presión y vida media de las lámparas.

3.3.7.4 Reloj analógico

Consiste en un reloj corriente en el que se programa la hora de encendido y apagado de las lámparas. Las principales ventajas de este sistema de encendido es que es muy barato, la instalación y el mantenimiento es muy sencillo y la fiabilidad es elevada. Por otra parte algunas de las problemáticas que se pueden encontrar son que no varía dependiendo de los días y que las lámparas no se encienden a las horas que deben.


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3.3.7.5 Manual

El sistema de encendido manual es el sistema más básico que existe. Simplemente, consiste en que cuando sea necesario activar o desactivar e sistema, un operario contratado por el Ayuntamiento se encarga de activar lo o descativarlo. Se trata de un método fiable ya que depende directamente de una persona pero que a largo plazo supone un coste fijo elevado.

Tabla 27. Diferentes sistemas de encendido


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3.3.8 Sistemas de regulación

Las instalaciones de alumbrado público están diseñadas de forma que durante las horas de tráfico intenso de vehículos y peatones, el nivel medio de iluminación tenga un valor suficiente para satisfacer las necesidades visuales, pero que después, es decir, durante la mayor parte del tiempo en la mayoría de los casos, proporcionen menor cantidad de luz, consumiendo menos energía y favoreciendo el ahorro en la instalación. Para conseguir este ahorro energético hay otras alternativas: una técnica ya en desuso, pero muy simple, consistía en apagar alternativamente puntos de luz, o apagar los de un lado solo de la calzada. Ello se llevaba a cabo desconectando una o dos fases de la alimentación eléctrica trifásica, o instalando dobles circuitos eléctricos de alimentación por cada calle, o instalando luminarias bilámpara y apagando una de ellas mediante líneas de mando o dobles circuitos también. E incluso había sitios en los que el apagado se conseguía manualmente, mediante la retirada de los fusibles que, situados en la base de las columnas, protegen a la luminaria. Estos sistemas en la actualidad están prácticamente descartados, excepto quizá el sistema bi-lámpara, por cuanto se producen zonas oscuras que pueden afectar tanto a la visibilidad como a la seguridad, con unas uniformidades en la iluminación inaceptables. Una mala uniformidad en la iluminación viaria implica una inversión del contraste positivo a negativo o viceversa, lo que supone la creación de zonas de invisibilidad con grave pérdida de la seguridad vial. Además, una deficiente uniformidad en el alumbrado, alternando zonas de la calzada con fuerte iluminación con otras con débil alumbrado, fatiga al conductor e influye negativamente sobre el deslumbramiento (no se garantiza la visibilidad de los obstáculos, disminuyendo considerablemente la seguridad de los usuarios, tanto de conductores como de peatones). En la actualidad se han desarrollado sistemas que solucionan los citados inconvenientes y que tienen como finalidad común reducir simultáneamente el flujo emitido por todas las lámparas, disminuyendo el nivel de iluminación pero manteniendo la uniformidad de la misma. A la hora de establecer el porcentaje de ahorro energético proporcionado por los diferentes sistemas de regulación del nivel luminoso, deberán tenerse en cuenta:

- Las variaciones de tensión de la red. - El estado de las líneas eléctricas de alimentación de los puntos de luz:

secciones, equilibrio de fases, armónicos, etc. - El tipo de lámpara: vapor de sodio o vapor de mercurio. - Las horas de funcionamiento: en el caso de las lámparas de vapor de sodio,

los porcentajes de ahorro de energía no son constantes a lo largo de la vida


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de la lámpara, ya que cuanto mayor es la tensión de arco (lámparas más viejas) menor es el ahorro.

3.3.8.1 Regulación de tensión de cabecera

Los reguladores estabilizadores en cabecera de línea estabilizan y reducen la tensión de alimentación al conjunto lámpara - reactancia, con lo que se obtienen disminuciones de potencia en torno al 40% para reducciones del flujo luminoso de la lámpara aproximadamente del 50%. En la actualidad son equipos electrónicos estáticos, que actúan de forma independiente sobre cada una de las fases de la red, al objeto de estabilizar la tensión de cada una de éstas respecto al neutro común en el circuito de salida o utilización, y disminuir el nivel de dicha tensión a partir de la orden apropiada, para finalmente producir una reducción del flujo luminoso de la lámpara y el consiguiente ahorro energético. Se instalan en cabecera de línea, alojándose junto al armario de maniobra y medida, siendo muy importante que las líneas eléctricas estén bien dimensionadas (secciones adecuadas), para evitar apagados en los puntos de luz más alejados del regulador - estabilizador en cabecera, debidos a la caída de tensión en las líneas. La primordial ventaja de los reguladores estabilizadores en cabecera de línea sobre otros sistemas para doble nivel de potencia, es la estabilización de la tensión de alimentación, tanto en el nivel máximo de plena potencia, como en el nivel reducido o segundo nivel. Esta ventaja tiene importancia por cuanto al mantenerse estabilizada la tensión de alimentación en los dos niveles, reducido y pleno, no se ocasiona un incremento de potencia en lámpara y, en consecuencia, no existe influencia sobre la vida de la lámpara, que no se sobrecalienta, ni exceso de consumo energético por sobrepotencia. También cabe destacar que su implantación en alumbrados existentes es relativamente fácil y sencilla, sin que se precise una intervención, siempre costosa, en cada uno de los puntos de luz del alumbrado. Por el contrario, la reducción del valor instantáneo de la tensión de la red producida por el regulador estabilizador en cabecera de línea, unida al incremento de la tensión de arco de la lámpara debido a su envejecimiento, da lugar a un cierto recorte de la vida útil de las lámparas, evaluable en un 10% aproximadamente, según los resultados obtenidos en laboratorio. Esta reducción hay que ponderarla, no obstante, frente al alargamiento de la vida útil derivado de la estabilización de la tensión que se consigue. Cabe señalar la incompatibilidad, o cuando menos, el bajo aprovechamiento de los reguladores estabilizadores en cabecera de línea en


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aquellas instalaciones de alumbrado en las que se mezclan las lámparas de vapor de sodio y las de vapor de mercurio, ambas a alta presión: como las lámparas de mercurio no permiten reducir la tensión al nivel que soportarían las de sodio, éstas quedarán funcionando por encima del punto óptimo de ahorro.

3.3.8.2 Reactancia electrónica

Dispositivo compacto que realiza as funciones del equipo auxiliar y, por tanto, sustituye a la reactancia electromagnética, condensador y arrancador (en las lámparas de sodio a alta presión). Lleva incorporado los elementos necesarios para efectuar de forma autónoma y automática y, en consecuencia, sin necesidad de una línea auxiliar de mando, la reducción del flujo luminoso de la lámpara y la potencia en determinados períodos de funcionamiento del alumbrado (potencia reducida o segundo nivel), con el consiguiente ahorro energético. La reactancia electrónica estabiliza la potencia en lámpara y, consecuentemente, el consumo en red tanto en funcionamiento a régimen reducido como a máxima potencia, frente a variaciones de tensión comprendidas entre 180 y 250 V. Como resultado, al estabilizar la potencia, mantiene la vida media de la lámpara, a la que hay que restar un 10% por las razones que se explicaron a propósito de la regulación en cabecera. En todas las condiciones de funcionamiento (máxima potencia y nivel reducido), las pérdidas propias del equipo electrónico no superan el 4 ó 5% de la potencia eléctrica consumida en lámpara, lo cual resulta ventajoso frente al consumo real del equipo auxiliar tradicional (reactancia electromagnética, condensador y arrancador) que oscila entre un 9,3 y un 27.5% de la potencia nominal de la lámpara Las reactancias electrónicas presentan, además de menores pérdidas propias por consumo del equipo auxiliar, las mismas ventajas e inconvenientes que los reguladores estabilizadores en cabecera de línea. Sin embargo resulta, generalmente, una solución sensiblemente más cara, y su implantación en instalaciones de alumbrado existentes precisa una intervención punto a punto de luz, lo que implica un sobre coste económico añadido que resulta difícil de justificar. Por último, son equipos sensibles a las tormentas (rayos), elevadas temperaturas, y perturbaciones eléctricas de la red.


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3.3.8.3 Reactancia electromagnética de doble nivel de potencia

Se trata de los primeros equipos que aparecieron en el mercado europeo para ahorro energético, aportando una primera solución adecuada para la regulación del nivel luminoso de las instalaciones de alumbrado público. Pueden estar dotados con línea de mando o sin línea de mando (temporizados), aplicándose a las lámparas de vapor de sodio a alta presión y de vapor de mercurio. Son reactancias de tipo inductivo para conectar en serie con la lámpara, de construcción semejante a los modelos estándar, pero a los que se ha añadido un bobinado adicional sobre un mismo núcleo magnético, de manera que pueda obtenerse la impedancia nominal para la potencia nominal de lámpara (primer nivel), y por conmutación a la conexión del bobinado adicional, una impedancia superior que da lugar a la potencia reducida en lámpara (segundo nivel). La conmutación se lleva a cabo mediante un relé que a su vez está comandado a través de una línea de mando auxiliar. Un esquema representativo del conexionado y funcionamiento del balasto serie tipo inductivo con doble nivel de potencia con línea de mando es el de la figura 8.3.

Figura 33. Esquema del funcionamiento de un balasto inductivo de doble nivel de potencia Los balastos serie tipo inductivo con doble nivel de potencia deberán cumplir lo dispuesto en las normas UNE EN 60922 y 60923, además de la especificación técnica del Comité Técnico de Certificación CTC-007 “Lámparas y Equipos Asociados” (AENOR). Asimismo, se ajustarán a lo establecido en las normas UNE EN 60555.P.2 y 61000.3.2 en lo relativo a perturbaciones en redes (armónicos y límites), así como la norma UNE EN 61547 sobre requisitos de inmunidad.


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ANÁLISIS DE LA INSTALACIÓN (SITUACIÓN ACTUAL) Este capítulo versará acerca de la situación actual en la que se encuentra la instalación del alumbrado público de la ciudad. Se describirán la previsión y fases del proyecto, así como los datos de partida de que estudiamos para posteriormente implantar las propuestas de mejora que se describirán en el capitulo posterior.


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4. ANÁLISIS DE LA INSTALACIÓN (SITUACIÓN ACTUAL)

4.1 Previsión del proyecto

En una primera estimación, la duración del proyecto ha sido de alrededor de cuatro meses. Los tres primeros se reservan para la recogida de datos sobre el terreno y la realización de los mapas y el cuarto para el estudio de los resultados y la realización de los informes. La duración real del proyecto se alarga a seis meses y medio debido a que para la recogida de información se precisa de trabajadores especializados, lo que genera una supeditación a los horarios, calendarios y disponibilidad de los respectivos trabajadores que concluye en una extensión del tiempo de ejecución del proyecto.


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4.2 Fases del trabajo proyectado

En una primera estimación, la duración del proyecto ha sido de alrededor de cuatro meses. Los tres primeros se reservan para la recogida de datos sobre el terreno y la realización de los mapas y el cuarto para el estudio de los resultados y la realización de los informes.

4.2.1 Recopilación de datos

Se ha coordinado con el Ayuntamiento de la ciudad la recogida de toda la información necesaria para la correcta ejecución de los trabajos como:

- Recopilación las facturas eléctricas - Cartografía actualizada del municipio. - Otros (que sean de especial interés para la correcta ejecución de los trabajos)

Para facilitar la toma de datos y hacer una correcta realización de trabajo de campo, en la medida de lo posible, los técnicos han ido acompañados por un técnico municipal designado por el Ayuntamiento con el fin de facilitar el acceso a los cuadros de control y medida y a las instalaciones.

4.2.2 Inventario de equipos e instalaciones energéticas

4.2.1.1 Trabajo previo

- Levantamiento de la planimetría a través de un SIG. - Realización de un Inventario de Instalaciones Energéticas en el Municipio.

(INVIEM). - Utilización de dos herramientas: - SICAP (Simulación de cuadros de Alumbrado Público). - GEFAEM (Gestión de Facturas Energéticas Municipales).

Una vez actualizada la cartografía, se comenzará el trabajo de toma de datos.


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4.2.1.2 Inventario de los centros de mando y protección de alumbrado

Para la realización del inventario de los centros de mando se llevará a cabo las siguientes acciones:

- Identificación y localización: Para la identificación y localización de todos los centros de mando y protección dependiente del alumbrado público y los semáforos, se utilizará, cuando las condiciones de ubicación lo permitan, una PDA modelo IPAQ 214 de la marca HP y un GPS Etrex legend HCx de la marca Garmin. Revisión de los centros de mando y realización de la ficha inventario: Para cada uno de los centros de mando se recogerá la información necesaria para completar las fichas-inventario.

- Realización de fotografías: Se tomará al menos una fotografía digital del interior de cada centro de mando del alumbrado público.

- Identificación del suministro eléctrico: Se identificará el suministro eléctrico de cada uno de los centros de mando.

- Análisis de los centros de mando: Una vez localizado e inventariado cada centro de mando Creara procederá a analizar su correcto funcionamiento. Para ello, en cada centro de mando se monitorizarán tensiones, intensidades, potencias y factor de potencia.

- Verificación de la normativa vigente: Se determinarán las características energéticas del centro de mando indicando el grado de cumplimento con la normativa aplicable.

4.2.1.3 Diagnóstico energético de las instalaciones de alumbrado público

- Se identificarán y localizarán los puntos de luz conectados a cada centro de mando y el circuito que lo alimenta dentro del centro.

Se revisará cada punto de luz y se realizará un estudio de cada punto de luz que refleje su estado y características técnicas. Entre la información recogida se tomarán datos de:


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- Tipo de lámpara - Tipo de luminarias (marca, modelo y estado del soporte) - Tipo de balasto - Potencia de las lámparas - Tipos de circuito - Sistemas de encendido y apagado - Sistemas de ahorro energético existente - Estado del cuadro - Tipo y composición del equipo auxiliar

Se tomará al menos una fotografía digital del interior de cada tipo de luminaria existente en el municipio.

Como el Ayuntamiento no dispone de ningún Sistema de Información Geográfico, se ha proporcionado al Ayuntamiento algunos datos utilizando estos programas.

Figura 34. Plano de un Sistema de Información Geográfico.

También se trabajará con formatos AUTOCAD para la descripción de los mapas lumínicos de los planos.


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Figura 35. Plano de un Sistema de Información Geográfico.

4.2.3 Análisis tarifario

Para la realización del estudio sobre la optimización económica de la factura se emplearán datos históricos de consumo de al menos 24 meses de antigüedad, los cuales serán recopilados. En el caso de que no se obtenga la de los 24 últimos meses se dejará constancia de que la optimización se ha realizado con menos información. Se recopilará toda la información mínima de las facturas. El estudio contemplará, al menos, los siguientes hitos:

- Optimización de la potencia contratada - Optimización de la tarifa contratada - Optimización de la discriminación horaria - Optimización del factor de potencia (recargos o bonificaciones por el factor de

potencia conseguido) - Unificación, si procede, de suministros eléctricos - Posible incorporación de baterías de condensadores - Posible baja del suministro por consumo nulo o por otras causas

4.2.4 Diagnósticos energéticos en el alumbrado público

Con los datos recogidos de las instalaciones de alumbrado público se realizará un estudio energético para cada centro de mando de alumbrado público.


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Se llevará a cabo una evaluación de la eficiencia energética de los equipos e instalaciones existentes. Se establecerá el ratio de eficiencia (basado en los datos de consumo anual y en las medidas realizadas durante la toma de datos). En base a la evaluación anterior se realizará un estudio de las posibles soluciones técnicas de ahorro y eficiencia energética. Al menos se contemplarán las siguientes medidas:

- Localización de los elementos de consumo energético. En la cartografía del municipio aparecerán localizados dichos elementos

- Estado de las instalaciones: Buen, regular o mal estado - Características físicas y técnicas de los equipos que la componen - Características de los elementos de protección y regulación - Parámetros de consumo energético - Coste asociado al consumo eléctrico - Sustitución de lámparas por otras más eficientes - Incorporación de reguladores – estabilizadores de tensión - Incorporación de reductores de flujo - Incorporación de balastos electrónicos - Incorporación de sistemas de encendido y apagado en aquellas instalaciones

que carezcan de este sistema y sustitución de aquellos que estén obsoletas - Telegestión

4.2.4.1 Relación de centros

Se identificarán y localizarán los puntos de luz conectados a cada centro de mando y el circuito que lo alimenta dentro del centro.

Se realizará un análisis de cada módulo de medida que contendrá como mínimo la siguiente información:

- El detalle de su ubicación. - Se describirá cuantas y qué tipo de luminarias tiene (en un anexo se incluirán

fotos de cada tipo de luminaria), - Tipo de lámpara/as instalada/as. - Potencia, cuanto consume.


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4.2.4.2 Medidas propuestas, ahorro e inversiones requeridas

Mediante una tabla se presentará una selección de las medidas que se recomiendan como las más interesantes a acometer del total de medidas posibles. Esta selección se hará en función de los siguientes criterios:

- Ahorro generado por la medida - Inversión necesaria para su implantación - Periodos de amortización - Dificultades técnicas

Se calculará el ahorro total generado por las medidas seleccionadas y recomendadas. En el cálculo de las inversiones, se hará un apartado especificando claramente los precios de los materiales, la mano de obra y otros de especial interés junto con el IVA.

4.2.5 Medidas de acompañamiento

Se detallan las mejoras ofertadas sobre las condiciones detalladas en el pliego de condiciones del proyecto. Los objetivos de estas mejoras son los de reforzar los objetivos globales del proyecto:

- Reducir el gasto energético municipal - Modernizar las instalaciones - Optimizar la gestión energética y el mantenimiento de instalaciones y equipos - Aprovechar los recursos energéticos locales

4.2.6 Elaboración de un dossier resumen del plan de actuación

Tras la redacción del Plan de Optimización Energético del municipio se elaborará un Dosier Resumen del mismo.


87

4.3 Realización de la toma de datos.

El trabajo que se ha desarrollado en esta auditoría permite conocer el estado físico de las instalaciones de alumbrado respecto a un uso racional de la energía que consumen y a su aptitud para cumplir el fin para el que fueron diseñadas y ejecutadas, cumpliendo con la normativa. El punto de partida del proyecto es el acceso a la información de las instalaciones de alumbrado, con los criterios asumidos en su día como premisas respecto a la funcionalidad perseguida en los espacios iluminados. Esta información ha sido aportada por los servicios técnicos del ayuntamiento de la ciudad. Una vez analizada esta información de base, se ha procedido a realizar una labor de campo in situ para la toma de datos de la situación actual de las instalaciones de alumbrado que sirva para la realización de los distintos análisis técnicos. Se realizará una serie de mediciones que corresponden a los parámetros eléctricos, como:

- Tensión entre fases, fases y neutro - Corriente en cada fase - Potencia activa - Potencia reactiva - Factor de potencia

A su vez, se realizará las mediciones y cálculos de los parámetros lumínicos de cada tipo de instalación:

- Flujos luminosos y niveles de iluminación - Luminancias e iluminancias

Para obtener los datos necesarios, se deberá disponer de los equipos de medida necesarios, tales como:


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- Registradores de intensidad y tensión - Tenaza amperimétrica y voltimétrica - Analizador de redes - Luxómetro

Para explicarlo de forma resumida, se analizaron los siguientes aspectos:

1. Instalación y sus componentes:

Identificación de la situación de cada uno de los centros de mando existentes, sus elementos, su estado, etc.

- Cuadros eléctricos de mando y control. o Identificación de los componentes. o Características mecánicas. o Características eléctricas. o Protecciones. o Líneas. o Puntos de Luz. o Características de los puntos.

Identificación de cada uno de los suministros eléctricos a cada cuadro de mando.

- Líneas de distribución y acometida. o Tipo de líneas. o Ubicación o Características. o Secciones. o Protecciones.

Identificación de los puntos de luz en cuanto a su distribución, que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Puntos de luz. o Ubicación. o Características.


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o Disposición. o Tipología.

Identificación de todas y cada una de las luminarias en cuanto a sus características, que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Tipo de luminarias. o Ubicación. o Características. o Disposición. o Tipología.

Identificación de todas y cada una de las lámparas en cuanto a sus características, que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Tipos de lámparas. o Características. o Identificación. o Potencia. o Tipología.

Identificación de todos y cada uno de los equipos de las lámparas en cuanto a sus características, tipo electromagnético o electrónico, nivel de encendido, etc., que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Equipos de encendido. o Características. o Identificación de los elementos o Sistema. o Posibilidades de variación.

Identificación de cada uno los sistemas de regulación y control, por lámpara, por línea o general, que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Sistemas de regulación y control. o Características.


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o Sistema. o Capacidad del mismo.

Identificación de todas y cada una de las protecciones, tanto de entrada como de salida de línea, que pertenecen a cada cuadro de mando y control.

- Protecciones. o Características. o Tipología.

Realización de una valoración general de la situación y estado de cada uno de los componentes en cada instalación.

- Valoración general.

2. Análisis de las instalaciones:

Se ha realizado un análisis de la tipología de funcionamiento de las distintas instalaciones de alumbrado.

- Tipos de vía. - Niveles de iluminación (Iluminancia) - Niveles de iluminación (luminancia) - Parámetro y criterios de calidad - Uniformidad

3. Análisis energético de las instalaciones:

Se han analizado los parámetros de consumo y eficiencia energética.

- Potencia instalada - Potencia reducida


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- Elementos de medida o Características. o Tipología. o Número de elementos.

- Elementos de reducción de potencia o Características o Tipología

- Sistemas de maniobra y protección o Características. o Tipología.

- Índices de eficiencia energética

- Rendimiento de la instalación

4. Mantenimiento y gestión. Horarios de funcionamiento:

Por último es importante conocer bajo qué condiciones se está gestionando y manteniendo cada una de las instalaciones que conforman el alumbrado público del municipio.

- Régimen de funcionamiento general. - Régimen de funcionamiento reducido. - Régimen general de utilización. - Horario anual de funcionamiento.


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Se adjunta en los anexos una relación de fichas de campo que deberán servir como soporte o modelos de referencia en la ejecución de la auditoría del alumbrado exterior de un municipio a la hora de estructurar la información de los resultados obtenidos. Se establecen tres bloques diferenciados de tipos de fichas: El primero, relativo a los datos de los cuadros generales de alumbrado, donde se contempla la descripción y la medida de parámetros relativos a su localización, acometida eléctrica, protecciones, equipos de medida, datos de facturación de la compañía eléctrica y los circuitos que de él parten hacia el resto de la instalación. De este bloque se confeccionarán tantas fichas como cuadros eléctricos sean objeto de la auditoría. El segundo, relativo a los datos de las características propias de las instalaciones de alumbrado en los distintos tipos de vías, donde se contempla la descripción y la medida de parámetros relativos a la tipología de la instalación de alumbrado, sus niveles de iluminación y su grado de eficiencia energética. De este bloque se confeccionarán tantas fichas como viales o espacios exteriores iluminados sean objeto de la auditoría. El tercero, relativo a la obtención de un conjunto de ratios o números índice que permitirán situar cualitativamente el nivel de alumbrado del municipio a efectos estadísticos.


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4.4 Emplazamiento y distribución

El presente proyecto será de aplicación en el ámbito de un municipio de la provincia de Cádiz. A los efectos de este proyecto se considera alumbrado exterior a todo tipo de iluminación al aire libre y recintos abiertos, en zonas de dominio público para su utilización nocturna, realizado con instalaciones estables p esporádicas. De acuerdo con esta definición, el alumbrado exterior comprenderá los siguientes tipos de instalaciones de alumbrado:

- Alumbrado vial y alumbrados específicos. - Alumbrado de túneles y pasos inferiores. - Alumbrado de aparcamiento al aire libre. - Alumbrado en fachadas de edificios y monumentos. - Alumbrado de instalaciones deportivas y recreativas exteriores. - Alumbrado de áreas de trabajo exteriores. - Alumbrado de seguridad. - Alumbrado de carteles y anuncios luminosos.

El estado del alumbrado público de la ciudad es fruto del crecimiento urbanístico de la localidad. Actualmente, el ayuntamiento gestiona un alumbrado realizado en su mayoría por diversas empresas del sector. Por ello, existe una amplia diversidad de instalaciones, tanto en luminarias y resto de sistemas auxiliares como en la red de distribución que es tanto trifásica como monofásica. L a población de la ciudad es de alrededor de 200.000 habitantes (según datos de 2011), con una densidad de población de 177,46 hab./km2. El emplazamiento estudiado está dividido en 8 distritos, cada uno de los divididos a su vez en centros de mando que gestionan sus respectivos puntos de luz. Se han recogido los centros de mando analizados y agrupados por distritos (véase anexo: Tabla centros de mando).


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4.5 Evaluación de cada distrito

Hemos de tener en cuenta que la ciudad que hemos estudiado de la provincia de Cádiz, al igual que la mayoría de ciudades de Andalucía, presentan una estructura urbanística muy irregular y compleja. Esto, al fin y al cabo influye también en la disposición y calidad de su alumbrado. A continuación se analizará la situación de cada distrito en unas breves líneas de cada y las necesidades que presentan, dada su localización e instalación,

- Distrito 1

Este distrito se encuentra situado en la zona centro-oeste de la ciudad. Como podemos observar en los planos (véase en los planos adjuntados al final del proyecto), abarca gran parte de la zona del casco antiguo de la ciudad. Esto significa o puede dar a entender que la mayoría de las luminarias sean artísticas con reflector (véase en el anexo tablas de luminarias). La eficiencia que puede ofrecer este tipo de luminarias es la adecuada debido a que en su mayor parte, el distrito no abarca calles muy amplias y el acho de calle es muy bajo. Este distrito abarca un área de 0,5 km2. No es tan grande como otros distritos, pero presenta una cantidad de 57 puntos de luz por centro de mando y una relación consumo energético/potencia instalada que ronda los 4.000 Kwh/Kw, un ratio bastante elevado en comparación con el resto de los distritos. La potencia instalada en este distrito es de 465 Kw. Actualmente posee una calificación energética D, más o menos igual que el resto de los distritos analizados y una eficiencia energética de 14,9 lux m2/W. Alrededor de la mitad de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías correcta, en cambio, el resto, posee una valoración insuficiente o excesiva. No se espera una elevada inversión a la hora de realizar las propuestas de mejora en comparación con otros distritos, ya que este, posee unas características especiales y una trama urbana que dificultan y no ayudan a mejorar la eficiencia energética y la calidad de la instalación del alumbrado del mismo.


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- Distrito 2

Este distrito se encuentra situado en la zona centro-sur de la ciudad. Las características urbanísticas son muy similares a las del distrito 1, pero al sur de la ciudad podemos observar que se encuentran urbanizaciones de nueva construcción que presenta unas vías peatonales y una estructura que da pie a el uso de un tipo de luminarias y lámparas un tanto diferentes. Como podemos observar en los planos (véase en los planos adjuntados al final del proyecto), abarca parte de la zona del casco antiguo de la ciudad, pero a su vez, zona periférica visiblemente nueva. Esto significa que las luminarias van a repartirse en su mayoría entre artísticas (zona antigua de la ciudad) y globos sin reflector y viales (en la zona nueva de la ciudad)(véase en el anexo tablas de luminarias). Veremos que la eficiencia de este distrito será mucho menor que la anterior y que se deberá de trabajar para mejorar este ratio. El motivo principal podría ser la falta de uso de reflectores y la potencia no eficiente de las lámparas y luminarias instaladas, ya que no ofrecen las calidades óptimas en la zona sur de este distrito. Este distrito abarca un área de 0,8 km2. No es tan grande como otros distritos, pero presenta una cantidad de 53 puntos de luz por centro de mando y una relación consumo energético/potencia instalada que ronda los 4.072 Kwh/Kw, un ratio muy parecido al que se ha estudiado en el distrito 1. Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio, englobando alrededor del 95 % del total. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta en la zona sur de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 884,7 Kw y dadas las necesidades se pretenderá reducir hasta la mitad. Actualmente posee una calificación energética E, la menor de todos los distritos y una eficiencia energética de 11,1 lux m2/W. Alrededor de un tercio de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías excesiva. Este dato refleja cómo se encuentra a nivel general la instalación en esta parte de la ciudad. Seguramente, supondrá una gran inversión optimizarla para que el nivel de iluminancia sea correcto. Se espera una gran inversión para realizar las propuestas elegidas. La adaptación de luminarias de bajo rendimiento en la zona sur del distrito abarcará alrededor de la mitad de la inversión, pero a su vez se incrementará la eficiencia energética del misma.


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- Distrito 3

Este distrito se encuentra situado en la zona noreste de la ciudad. Las características urbanísticas son muy diferentes a los distritos 1 y 2. Como podemos observar en los planos (véase en los planos adjuntados al final del proyecto), en él encontramos un polígono industrial, urbanizaciones con una forma urbanística cuadrática y carreteras aisladas que dirigen hacia las afueras de la ciudad dirección norte. Esto puede darnos a entender que el tipo de luminaria será de tipo vial y globo sin reflector abarcando un 75 % del total (véase en el anexo tablas de luminarias) Se ha observado que la eficiencia de este distrito es bastante mejorable al igual que el distrito 2 ya que presenta una situación con un campo de mejora y actuación amplísimo debido a las necesidades de un cambio que puede presentar la zona industrial y las urbanizaciones son elevadas. Este distrito abarca un área de 0,9 km2, el tercero más amplio de todos los distritos. Presenta una cantidad de 49 puntos de luz por centro de mando y una relación consumo energético/potencia instalada que ronda los 4.165 Kwh/Kw. El bajo número de puntos de luz por centro de mando, que puede relacionarse con el espacio que abarca este distrito, puede hacernos ver que la zona del polígono industrial predomina frente a otras y por tanto, este hace que el número de puntos de luz disminuya en relación al espacio. Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio, englobando alrededor del 95 % del total. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta en la zona sur de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 665 Kw y dadas las necesidades se pretenderá reducir. Actualmente posee una calificación energética D y una eficiencia energética de 16,6 lux m2/W. Alrededor de 1.000 puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías excesiva o insuficiente. Seguramente, no supondrá una gran inversión optimizarla para que el nivel de iluminancia sea correcto, en comparación con el resto de distritos que se han estudiado. El motivo es que el polígono industrial es de reciente creación y las medidas que se tomaron de eficiencia energética en ese emplazamiento más o menos cumplen con la normativa pero son del todo óptimos. Se espera un plan de actuación moderado en este distrito debido a las características del mismo.


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- Distrito 4

Este distrito se encuentra situado en la zona sur de la ciudad. Podemos observar que en su mayor parte engloba varios polígonos industriales, una urbanización nueva y una de las barriadas de la ciudad. Presenta unas vías con un acho considerable, de varios carriles y de doble sentido de circulación por lo que da pié al uso de luminarias altas y de tipo vial, englobando el 85 %. Como podemos observar en los planos (véase en los planos adjuntados al final del proyecto), abarca toda la zona de desarrollo industrial de la ciudad. Veremos que la eficiencia de este distrito será mucho menor que la que podría adoptarse de forma óptima. El motivo principal podría ser la ineficiencia en relación a la potencia instalada en las zonas de mayor tránsito. Este distrito abarca un área de 0,8 km2. Al ser un área bastante transitada el número de puntos de luz por centro de mando es de 60, el más elevado de todos los distritos. La relación consumo energético/potencia instalada se sitúa entorno a 4.141 Kwh/Kw. Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta las necesidades del área industrial de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 856 Kw y dadas las necesidades se pretenderá reducir al menos un tercio. Actualmente posee una calificación energética D y una eficiencia energética de 13,5 lux m2/W, un valor muy bajo para las necesidades de la zona. Más de la mitad de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías excesiva o insuficiente. Este dato refleja cómo se encuentra a nivel general la instalación en la zona de más desarrollo de la ciudad, es decir nefasta. Seguramente, supondrá una gran inversión optimizarla para que el nivel de iluminancia sea correcto y para que las condiciones de los empelados y empresas que se sitúan en los polígonos industriales sean las mas adecuadas.


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- Distrito 5

Este distrito se encuentra situado en la zona norte de la ciudad. Podemos observar que únicamente está compuesto por urbanizaciones y zonas residenciales. Presenta la principal avenida de la ciudad, con unas características que exigen un nivel de iluminación optimo para que la vida de los ciudadanos mejora. Al ser un distrito que engloba únicamente aéreas residenciales se deberá mostrar cuidado en optimizar al mínimo detalle este distrito ya que la seguridad ciudadana es uno de los puntos clave que se busca mejorar cuando se optimiza la instalación de alumbrado público de una ciudad. Se ha observado que hay una inmensa variedad de tipos de luminarias en este distrito, desde proyectores (debido a la cantidad de parques que hay en el distrito) hasta luminarias de tipo peatonal (calles únicamente peatonales como las calles comerciales) o incluso luminarias artísticas. Este distrito cuenta con el segundo mayor número de puntos de luz, 4.359 debido a su magnitud. Otro dato que podemos sacar de esto, es que al haber tantas luminarias y lámparas diferentes la eficiencia energética es muy baja, por lo tanto, será importante mejorar este dato hasta niveles óptimos. Este distrito abarca un área de 1,4 km2, el más grande de la ciudad. Al ser un área bastante grande el número de puntos de luz por centro de mando es de 50, un número bastante menor que el resto de los distritos. Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta las necesidades del área industrial de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 1.032 Kw, mucho más elevada que otros. Esto es debido a la cantidad de puntos de luz que están instalados en el distrito. Actualmente posee una calificación energética D y una eficiencia energética de 12,7 lux m2/W. Más de la mitad de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías correcta. Este dato refleja que la eficiencia energética es más o menos correcta. La sustitución de un elevado número de luminarias de la zona a otras más eficientes supondrá una inversión muy elevada y más si tenemos en cuenta el área que abarca este distrito.


99

- Distritos 6 y 7

El distrito 6 y 7 están situados en la zona oeste y noroeste de la ciudad respectivamente. He decidido englobarlos porque presentan unas características similares y porque la disposición urbanística y las necesidades que presentan son prácticamente las mismas. En él se concentran varias zonas a tener en cuenta: dos polígonos pequeños (uno en cada distrito pero colindantes), urbanizaciones y dos grandes hospitales (uno en cada distrito). Todas las calles son de doble sentido y de dos carriles, lo cual exige unos niveles óptimos de iluminación. Se ha observado que hay una inmensa variedad de tipos de luminarias en estos distritos, repartidas de forma equitativa entre un distrito y otro. Este Como se ha comentado en el distrito 5, al haber tantas luminarias y lámparas diferentes la eficiencia energética es muy baja, por lo tanto, será importante mejorar este dato hasta niveles óptimos. Los distritos abarcan un área de 0,4 km2 y 0,5 km2 respectivamente. Al ser áreas medianas el número de puntos de luz por centro de mando es de 47 y 58 respectivamente, un número bastante elevado para las dimensiones de estos dos distritos. Esto se debe a que prácticamente abarca zonas residenciales. Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta las necesidades del área industrial de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 358 y 459 Kw respectivamente, un valor bastante mejorable deido a las necesidades de este tipo de áreas. Actualmente posee una calificación energética D y una eficiencia energética de 12,8 y 9,2 lux m2/W respectivamente. Más de la mitad de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías correcta. Dicha situación supondrá una inversión no tan elevada como el resto de los distritos anteriormente comentados.


100

- Distritos 8

Este distrito se encuentra situado en la zona este de la ciudad. Podemos observar que únicamente está compuesto por urbanizaciones, zonas residenciales y un gran complejo deportivo. Presenta la avenida más larga de la ciudad con unas características que exigen un nivel de iluminación óptimo para que la vida de los ciudadanos mejore. Al ser un distrito que engloba únicamente aéreas residenciales se deberá mostrar cuidado en optimizar al mínimo detalle este distrito ya que la seguridad ciudadana es uno de los puntos clave que se busca mejorar cuando se optimiza la instalación de alumbrado público de una ciudad. Se ha observado que hay una inmensa variedad de tipos de luminarias en este distrito que carecen de reflector o no son de un óptimo nivel. Este distrito cuenta con el mayor número de puntos de luz, 4.612 debido a su magnitud. Otro dato que podemos sacar de esto, es que al haber tantas luminarias y lámparas diferentes la eficiencia energética es muy baja, por lo tanto, será importante mejorar este dato hasta niveles óptimos. Este distrito abarca un área de alrededor de 1 km2, el segundo más grande de la ciudad. Al ser un área bastante grande el número de puntos de luz por centro de mando es de 54 Los tipos principales de lámpara en este distrito son las de sodio de alta presión y las de vapor de mercurio. Se planteará la sustitución por lámparas de mayor eficiencia debido a las necesidades que presenta las necesidades del área industrial de la ciudad. La potencia instalada en este distrito es de 1.009 Kw, mucho más elevada que otros. Esto es debido a la cantidad de puntos de luz que están instalados en el distrito. Actualmente posee una calificación energética D y una eficiencia energética de 11,7 lux m2/W un dato que debería de mejorarse debido a las necesidades y condiciones de la zona La mitad de los puntos de luz poseen una valoración de nivel de iluminancia en vías correcta, pero la otra mitad, posee un nivel de iluminancia excesiva, por lo que este dato nos vuelve a reflejar que tiene una eficiencia bastante baja comparada con lo que se puede llegar a conseguir. La instalación de sistemas de regulación en una elevadísima cantidad de puntos de luz y la sustitución de una importante cantidad de luminarias hacen de este distrito el distrito que posiblemente soporte una mayor inversión.


101

4.6 Datos de partida. Consumo energético global de la ciudad

Esta fase contempla el análisis de la información obtenida, y evalúa la eficiencia de los distintos equipos e instalaciones, determinando las posibles actuaciones a llevar a cabo para su posterior optimización en el gasto energético adecuándose a la normativa prevista. Por lo tanto, este análisis de eficiencia energética versará en gran medida sobre los aspectos relativos a la situación actual de los espacios iluminados, sistemas y demás tecnologías que están establecidas a día de hoy en la ciudad. Además, se ha tenido en cuenta los criterios establecidos por organismos como IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía). Igualmente, se analizarán los procedimientos o sistemas adoptados en el municipio para el uso racional de la energía en sus instalaciones. Por la situación geográfica de la ciudad estudiada, se estima que el alumbrado público funciona unas 4.479 horas anuales. Así, con una potencia de lámparas de 5.965,5 kW y teniendo en cuenta las caídas de tensión aceptadas por la ITC-BT-09, el consumo sería de 22.146.352 kWh que, como veremos, es inferior al consumo actual del alumbrado.


102

4.6.1 Consumo y costes energéticos globales de la ciudad

Los datos energéticos actuales de la instalación de alumbrado público de la ciudad, y de cada distrito, son los siguientes:

Distrito Potencia instalada

(kW)

Potencia contratada

(kW)

Consumo facturado (kWh/año)

Consumo calculado (kWh/año)

Coste facturado

(€/año)

Coste calculado

(€/año)

Distrito 1 464,6 497,4 890.768 1.843.876 171.018,50 346.632,89

Distrito 2 884,7 1.037,3 2.315.530 3.602.424 410.703,83 671.010,25

Distrito 3 664,7 742,5 1.618.137 2.768.569 322.762,36 538.824,71

Distrito 4 855,7 1.073,6 2.703.528 3.544.504 558.034,90 712.976,90

Distrito 5 1.032,4 812,3 2.138.640 4.053.436 392.490,71 733.905,20

Distrito 6 358,2 385,5 710.652 1.507.071 135.543,50 286.509,21

Distrito 7 459,0 749,9 1.523.030 1.914.362 307.071,39 379.498,64

Distrito 8 1.009,2 1.182,0 3.459.782 4.127.590 691.834,96 800.357,13

TOTAL 2 5.491 8.061,51 21.639.8351 23.361.832 3.269.847,831 4.469.714,93

Tabla 28. Consumos y costes energéticos globales de la ciudad

2 El total no refleja la suma aritmética de los costes y consumos facturados de los distritos de la tabla. El total incluye todos los suministros del alumbrado público facilitados por el Ayuntamiento de Jerez, incluyendo aquellos que no se ha podido localizar ni identificar durante la toma de datos. Hay suministros tenidos en cuenta en este estudio que no se encuentran actualizados en la lista de abonados del Ayuntamiento de Jerez.


103

4.6.2 Ratios de alumbrado exterior

La instalación de alumbrado exterior de la ciudad presenta los siguientes ratios característicos de alumbrado exterior:

RATIOS DEL ALUMBRADO EXTERIOR

Número de habitantes 208.896 hab

Potencia instalada por habitante 27,4 W/hab

Consumo de energía eléctrica por habitante 111,8 kWh/hab año

Puntos de luz por centro de mando 50 PL/CM

Relación consumo energético / potencia instalada 4.078 kWh/kW

Superfície iluminada asociada a cada centro de mando 12.122 m2/CM

Superfície total iluminada municipio 6,1 km2

Relación potencia instalada / superficie iluminada 0,9 W/m2

Tabla 29. Ratios de alumbrado exterior

Como podemos observar el consumo per cápita del alumbrado público de la ciudad es muy similar a la media de España situado en 115 Kwh/hab.año. Por otro lado vemos que el consumo en los países desarrollados de Europa es al menos un tercio o la mitad inferior al de la ciudad. Esto nos hace ver la necesidad de reducir el consumo eléctrico de la ciudad.

Al potarse la mejora del alumbrado público, podría reducirse el consumo energético entre un 40% y un 50%.

111 115

9080

48

0

50

100

150

Ciudad España Italia Francia Alemania

kWh/año

Consumo eléctrico de alumbrado público por habitante


104

4.6.3 Luminarias instaladas

En la siguiente tabla se muestra las unidades, y porcentaje sobre el total, de las luminarias instaladas en el alumbrado público de la ciudad, según los tipos definidos en la documentación anexa3:

Tipo de luminaria Unidades Porcentaje

po I 8.133 33%

Tipo II 4.322 17%

Globo sin reflector 3.668 15%

Artística sin reflector 3.171 13%

Tipo III 2.034 8%

Proyector 1.182 5%

Peatonal 1.127 5%

Otros 933 4%

Globo con reflector 203 1%

Artística con reflector 127 1%

TOTAL 24.900 100%

Tabla 30. Luminarias instaladas

El mayor número de luminarias instaladas corresponden al Tipo I (33%) y Tipo II (17%). A continuación se tienen luminarias tipo Globo sin reflector (15%), tipo Artística sin reflector (13%) y Tipo III (8%). Estos cinco tipos suponen el 86% del total de luminarias instaladas. El 35% de las luminarias instaladas en el alumbrado público de la ciudad presentan un rendimiento óptico demasiado bajo. En la siguiente tabla se presenta la distribución de tipos de luminaria por distrito, así como el global de forma gráfica

3 Para más información, consultar el documento “Inventario de luminarias y lámparas de alumbrado público”.

10

5

Tip

o d

e

lum

ina

ria

D

istr

ito

1

Dis

trit

o 2

D

istr

ito

3

Dis

trit

o 4

D

istr

ito

5

Dis

trit

o 6

D

istr

ito

7

Dis

trit

o 8

T

ota

l P

orc

en

taje

Tip

o I

2

68

1

.15

6

1.6

07

2

.06

4

83

7

43

2

32

1

1.4

48

8

.13

3

33%

Tip

o I

I 1

78

3

34

3

57

4

89

9

40

3

74

5

09

1

.14

1

4.3

22

17

%

Glo

bo

sin

refl

ect

or

14

2

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3

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0

22

1

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0

16

7

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1

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4

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68

15

%

Art

ísti

ca s

in

refl

ect

or

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8

21

7

7

18

8

19

8

35

3

35

3

40

3

.17

1

13%

Tip

o I

II

97

2

59

6

9

22

3

50

8

22

2

29

5

36

1

2.0

34

8%

Pe

ato

na

l 6

0

32

2

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2

3

39

5

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8

0

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1

.18

2

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Pro

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15

9

8

15

4

93

2

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2

8

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2

92

1

.12

7

5%

Otr

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13

4

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2

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7

9

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9

33

4%

Glo

bo

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or

52

1

6

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3

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1%

Art

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ca c

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2

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1%

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L 2

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5

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2

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6

3.3

83

4

.35

9

1.5

66

2

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8

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12

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4.9

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10

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Tab

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1. L

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stal

adas

II

10

6

31%

20%

16%

14%

9%

5%

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40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

1.00

0

2.00

0

3.00

0

4.00

0

5.00

0

6.00

0

7.00

0

8.00

0

Tip

o I

Tip

o II

Glo

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Por

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aje

Uni

dade

s

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os

de

lum

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inst

alad

os


107

4.6.4 Lámparas instaladas

En la siguiente tabla se muestra las unidades, y porcentaje sobre el total, de lámparas instaladas en el alumbrado público de la ciudad, según los tipos definidos en la documentación anexa4:

Tipo de lámpara Unidades Porcentaje

Vapor de sodio de alta presión (SAP)

15.987 64%

Vapor de mercurio (VM) 6.799 27%

Halogenuro metálico (HM) 1.117 4%

Otros 997 4%

TOTAL 24.900 100%

Tabla 32. Lámparas instaladas

El mayor número de lámparas instaladas corresponden a vapor de sodio de alta presión (SAP) (64%) y vapor de mercurio (VM) (27%). El resto de tipos de lámparas representa un porcentaje muy bajo. El 31% de las lámparas instaladas en el alumbrado público de la ciudad presenta una eficacia luminosa demasiado baja. El número de lámparas de cada tipo por distrito es la siguiente:

Distrito SAP VM HM Otros Total

Distrito 1 1.697 249 240 139 2.325

Distrito 2 2.125 1.247 269 170 3.811

Distrito 3 1.830 835 40 111 2.816

Distrito 4 2.544 807 14 18 3.383

Distrito 5 2.531 1.200 343 285 4.359

Distrito 6 1.064 447 49 6 1.566

Distrito 7 1.271 709 10 38 2.028

Distrito 8 2.925 1.305 152 230 4.612

TOTAL 15.987 6.799 1.117 997 24.900

Tabla 33. Lámparas instaladas II

4 Para más información, consultar el documento “Inventario de luminarias y lámparas de alumbrado público”.


108

A continuación se muestra la distribución global de lámparas de forma gráfica:

63%

28%

4% 4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

Vapor de sodio de alta presión

Vapor de mercurio Halogenuro metálico Otros

PorcentajeUnidades

Resumen de tipos de lámparas instaladas


109

En la siguiente tabla se muestra las unidades, y porcentaje sobre el total, de lámparas instaladas de cada potencia según los tipos definidos anteriormente:

Lámpara Potencia (W) Acrónimo Unidades Porcentaje

Vapor de sodio de alta presión 250 SAP-250 9.536 37%

Vapor de sodio de alta presión 150 SAP-150 6.256 24%

Vapor de mercurio 250 VM-250 4.881 19%

Vapor de mercurio 125 VM-125 2.066 7,9%

Halogenuro metálico cerámico 150 HMC-150 787 3,0%

Vapor de sodio de alta presión 400 SAP-400 395 1,5%

Incandescente tipo PAR 120 PAR-120 351 1,3%


Vapor de mercurio 400 VM-400 251 1,0%

Vapor de mercurio 80 VM-80 221 0,8%


Halogenuro metálico cerámico (HMC) 70 HMC-70 108 0,4%

Vapor de sodio de alta presión 1.000 SAP-1000 82 0,3%


Halogenuro metálico cerámico 100 HMC-100 80 0,3%

Fluorescente compacta (bajo consumo) 26 BC-26 76 0,3%

Halogenuro metálico de cuarzo 400 HMQ-400 72 0,3%

Fluorescente tubular 58 FL-58 69 0,3%

Fluorescente tubular 36 FL-36 45 0,2%


Halogenuro metálico de cuarzo 2.000 HMQ-2000 36 0,1%

Luz mezcla 160 LM-160 34 0,1%


Incandescente 100 INC-100 28 0,1%

Halogenuro metálico de cuarzo 250 HMQ-250 27 0,1%

Resto - - 51 0,2%

TOTAL - - 24.900 100,0%

Tabla 34. Lámparas instaladas III

El mayor número de lámparas instaladas corresponden a SAP-250 (37%), SAP-150 (24%), VM-250 (19%), VM-125 (8%) y HMC-150 (3%). El resto de lámparas representa un porcentaje inferior al 10% sobre el total. A continuación se muestra esta distribución de forma gráfica

11

0

37%

24%

19%

8%

3%2%

1%1%

1%1%

1%0%

0%0%

0%0%

0%0%

0%0%

0%0%

0%0%

0%0%

0,0

%

10,

0%

20,

0%

30,

0%

40,

0%

50,

0%

60,

0%

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0%

80,

0%

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0%

100

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0

2.0

00

4.0

00

6.0

00

8.0

00

10.0

00

12.0

00

Por

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aje

Uni

dade

s

Res

umen

por

pot

enci

a de

lám

para

s in

stal

adas


111

4.6.5 Sistemas de encendido instalados

En la siguiente tabla se muestran los diferentes sistemas de encendido en los centros de mando analizados en el alumbrado público de la ciudad:

Sistema de encendido Unidades Porcentaje

Astronómico 378 81%

Fotocélula 72 15%

Telegestión 10 2%

Reloj 8 2%

TOTAL 468 100%

Tabla 35. Sistemas de encendido instalados

El mayor número de sistemas de encendido corresponden con astronómicos (81%) y fotocélulas (15%). El resto de tipos de encendido representa un porcentaje muy bajo. El 17% de los sistemas de encendido del alumbrado público de la ciudad se consideran ineficientes desde el punto de vista energético.

81%

15%

2% 2%0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Astronómico Fotocélula Telegestión Reloj

Sistema de encendido

Sistemas de encendido de los centros de mando


112

4.6.6 Sistemas de regulación instalados

En la siguiente tabla se muestran los diferentes sistemas de regulación que actúan sobre los puntos de luz del alumbrado público de la ciudad:

Sistema de regulación Número de puntos de luz Porcentaje

Ninguno (reactancia electromagnética)

22.728 91%

Ninguno (sin equipo auxiliar) 796 3%

Regulación de tensión en cabecera

789 3%

Electrónica 335 1%

Reactancia electromagnética de doble nivel de potencia

252 1%

TOTAL 24900 100%

Tabla 36. Sistemas de regulación instalados

El 94% de los puntos de luz del alumbrado público de la ciudad no dispone de ningún sistema de regulación en funcionamiento.

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

Ninguna Regulación de tensión en cabecera

Electrónica Doble nivel

Puntos de luz

Sistemas de regulación de los puntos de luz


113

4.6.7 Niveles de iluminación

En la siguiente tabla se muestra el número de puntos de luz que se encuentran en vías según la clasificación establecida en la normativa vigente5:

Tipo de vía Número de puntos de luz Porcentaje

D3-D4 Calles residenciales suburbanas con aceras

para peatones 16.353 66%

B1 Vías urbanas secundarias, accesos a zonas

residenciales 3.848 15%

A3 Rondas de circunvalación, vías principales y

travesías 1.226 5%

E1-E2 Espacios peatonales en general

1.083 4%

Otros (A2, A1, D1-D2, B2)

849 4%

No aplicable 1.541 6%

TOTAL 24.900 100%

Tabla 37. Niveles de iluminación estudiados

El 90% de los puntos de luz del alumbrado de la ciudad se encuentran instalados en 4 tipos de vías.

5 Real Decreto 1890/2008. Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus Instrucciones

técnicas complementarias EA-01 a EA-07.


114

En la siguiente tabla se muestran los puntos de luz de cada distrito que se encuentran en vías con iluminancia correcta, insuficiente o excesiva según su valoración de acuerdo a la normativa:

Distrito Valoración del nivel de iluminancia en vías

Total puntos luz Correcta Insuficiente Excesiva

Distrito 1 1.303 280 742 2.325

Distrito 2 1.978 473 1.360 3.811

Distrito 3 1.805 343 668 2.816

Distrito 4 1.615 425 1.343 3.383

Distrito 5 2.493 1.475 391 4.359

Distrito 6 891 243 432 1.566

Distrito 7 1.136 554 338 2.028

Distrito 8 2.287 292 2.033 4.612

TOTAL 13.508 4.085 7.307 24.900

Porcentaje 54% 16% 30% 100%

Tabla 38. Niveles de iluminación estudiados por distritos

El 30% de los puntos de luz del alumbrado público de la ciudad se encuentran en vías cuya iluminancia es excesiva de acuerdo a la normativa vigente.


115

4.6.8 Resultados globales

El sector energético es una de las principales fuentes de producción de gases de efecto invernadero. Existen diferencias significativas entre las distintas fuentes de energía: el carbón es la sustancia más perjudicial, ya que produce las mayores cantidades de dióxido de carbono, NO2 y SO2, así como partículas sólidas; el petróleo y el gas natural son responsables de buena parte de las emisiones, aunque esta última es una tecnología sensiblemente más limpia que las anteriores; y por último, el resto de formas de producción, desde la energía nuclear a las renovables, cuyas emisiones descienden a niveles muy inferiores, siendo sus efectos ambientales completamente distintos. En relación con el efecto global de las emisiones, es importante estimar la contribución del alumbrado público al efecto invernadero. Para ello, se realiza una aproximación a los gases de efecto invernadero basándose en las emisiones de CO2 derivadas del consumo de energía eléctrica del alumbrado público. El consumo energético del alumbrado público del municipio y las emisiones anuales de CO2 asociadas a dicho consumo son los siguientes:

RESULTADOS GLOBALES Unidades Situación actual

Número de lámparas [-] 24.900

Potencia instalada [kW] 5.728,4

Tiempo de funcionamiento [horas / año] 4.194

Consumo energético anual [kWh / año] 23.361.832

Coste energético anual [€ / año] 4.469.714,90

Emisiones de CO2 [ton/año] 8.176,6

Tabla 39. Resultados globales


116

Distrito Nº Lámparas

Potencia instaada

Kw

Tiempo de funcionamiento

Horas/año

Consumo energetico

annual

kWh/año

Coste energetico

annual

€/año

Emisiones CO2

Ton/año

Distrito 1

2.325 646,6 4.165 1.843.877 346.632,91 645,4

Distrito 2

3.811 884,7 4.206 3.602.420 671.010,27 1260,8

Distrito 3

2.816 664,7 4.210 2.768.570 538.824,70 969,0

Distrito 4

3.383 855,7 4.214 3.544.506 712.976,88 1240,6

Distrito 5

4.359 1032,4 4.110 4.053.438 733.905,18 1418,7

Distrito 6

1.566 358,2 4.276 1.507.068 286.509,21 527,5

Distrito 7

2.028 459,0 4.215 1.914.362 379.498,62 670,0

Distrito 8

4.612 1009,2 4.210 4.127.591 800.357,14 1444,7

TOTAL 24.900 5.728,4 4.194 23.361.832 4.469.714,90 8.176,6

Tabla 40. Resultados globales por distrito


117

4.6.9 Conclusión

Actualmente el consumo eléctrico de la ciudad es prácticamente el mismo que el consumo medio de España. Pero si lo comparamos con el consumo medio de Italia, Francia y Alemania, podemos observar que la diferencia es muy notable. Actualmente la eficiencia energética de la ciudad posee un valor en torno a 11,8 lux m2/W y el índice de consumo energético (ICE) un 1,61. Este valor será uno de los principales parámetros que se han propuesto reducir con el objetivo de mejorar la calificación energética del alumbrado público. El estudio de las luminarias nos ha dado a conocer que más de un tercio de las luminarias son de tipo I y que el distrito 8 es el que mayor cantidad de las mismas posee debido a las necesidades lumínicas que requiere. Por otro lado las luminaras artísticas con reflector solo suponen un 1% de total. Estas suelen concentrarse en la zona céntrica de la ciudad y el casco histórico. El resto de grandes grupos de luminarias se reparten entre las de tipo globo sin reflector, y las artísticas sin reflector, que suponen un 32% del total y a su vez un desperdicio lumínico. Al analizar las lámparas instaladas en la situación inicial, se puede apreciar que más del 60% son lámparas de sodio de alta presión, representando un total de 16.000. El número total de lámparas instaladas son de 24.900, un número que representa alrededor de 50 puntos de luz por centro de mando estudiado. Con respecto a los sistemas de encendido se ha observado que el 81% son sistemas astronómicos, por lo que el futuro cambio supondrá el cambio del 20% de los sistemas de encendido. La ciudad carece en el 94% de los puntos de luz sistemas de regulación alguno. De cara a la situación futura se propondrá implantar sistemas de regulación óptimos en los centros de mando que se necesiten. Los niveles de iluminación que presenta la situación actual de la ciudad son correctos en el 54% de las vías. El 46% de las vías presentan un nivel de iluminancia insuficiente o excesiva. Esto deberá de ser corregido de cara a la futura propuesta de mejora. En conclusión, debemos decir que el alumbrado de la ciudad no se encuentra en unas pésimas condiciones, sin embargo, sería recomendable plantear una renovación de algunos elementos del alumbrado como pueden ser las luminarias, la implantación generalizada de sistemas de reducción de flujo evitando el consumo excesivo. Por lo general se han detectado ineficiencias importantes en algunos


118

elementos del alumbrado de la ciudad y se procederá a tomar una serie de medidas para mejorar el mismo.


119

PROPUESTAS DE MEJORA (SITUACIÓN FUTURA) Este capítulo versará acerca de las propuestas de mejora establecidas y aplicadas para una óptima instalación de alumbrado público. Se describirán cada una de las propuestas de mejora y el efecto que tiene en cada uno de los distritos analizados


5. PROPUESTAS DE MEJORA

Como se ha analizado anteriormente, la situación del alumbrado exterior del municipio no es la más adecuada. Por eso se ha medidas de ahorro que ayudarán a mejorar la eficiencia energética del edificio, reducirán tanto el consumo como las emisiones de COa la situación actual. Esta medida será tomada y ejecutada por el simplemente realiza un plan de mejora a través de los datos obtenidos inicialmente sin puesta en marcha por parte del ayuntamiento de la ciudad. Antes de pasar a conocer cada una de las propuestas de mejora se han de tener claros dos parámetros fundamentales:

Un sistema de alumbrado energéticamente ereducción del consumo, sin necesidadconfort y nivel de iluminación. En la eficiencia de la iluminación in

- Eficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias, equipos auxiliares).

- Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación y control, aprovechamiento de la luz natural).

- Mantenimiento - Diseño de la isntalación


PROPUESTAS DE MEJORA (SITUACIÓN FUTURA)

Como se ha analizado anteriormente, la situación del alumbrado exterior del municipio no es la más adecuada. Por eso se ha llevado a cabo una serie de medidas de ahorro que ayudarán a mejorar la eficiencia energética del edificio, reducirán tanto el consumo como las emisiones de CO2 con un presupuesto acorde

Esta medida será tomada y ejecutada por el ayuntamiento. Este apartado simplemente realiza un plan de mejora a través de los datos obtenidos inicialmente sin puesta en marcha por parte del ayuntamiento de la ciudad.

Antes de pasar a conocer cada una de las propuestas de mejora se han de tener ros dos parámetros fundamentales:

Un sistema de alumbrado energéticamente eficiente permite obtener una importante reducción del consumo, sin necesidad de disminuir sus prestaciones confort y nivel de iluminación.

iluminación influyen:

ficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias, equipos

Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación y control, aprovechamiento de la luz natural).Mantenimiento (limpieza, reposición de lámparas). Diseño de la isntalación


120

Como se ha analizado anteriormente, la situación del alumbrado exterior del llevado a cabo una serie de

medidas de ahorro que ayudarán a mejorar la eficiencia energética del edificio, con un presupuesto acorde

ayuntamiento. Este apartado simplemente realiza un plan de mejora a través de los datos obtenidos inicialmente sin puesta en marcha por parte del ayuntamiento de la ciudad.

Antes de pasar a conocer cada una de las propuestas de mejora se han de tener

ficiente permite obtener una importante de disminuir sus prestaciones de calidad,

ficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias, equipos

Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de regulación y control, aprovechamiento de la luz natural).


Por tanto, para disminuir el consumo energético en iluminación podemos realizarlo a través de las siguientes medi


tanto, para disminuir el consumo energético en iluminación podemos realizarlo a s siguientes medidas:


121

tanto, para disminuir el consumo energético en iluminación podemos realizarlo a


122

5.1 Sustitución del sistema de encendido

Este proceso de mejora es muy sencillo. Simplemente se llevará a cabo una sustitución de cualquier sistema de encendido a uno astronómico salvo los sistemas que tengan implementados la telegestion, ya que al fin y al cabo son astronómicos tambien. La gran ventaja y por tanto el motivo principal del uso de este tipo sistema de encendido es que no se necesita reprogramación manual y periodica de los tiempos de encendido y apagado, implicando un ahorro en el consumo bastante considerable a largo plazo. Además tienen la posibilidad de poder retratar o adelantar de manera uniforme estos tiempos de maniobra, consiguiendo con ello un ahorro adicional. Los sistemas como la célula fotoeléctrica serán eliminados debido a que dependen de una multitup de factores, lo que le convierte en un sistema de encendido poco eficiente. También son de dificil acceso por lo que el mantenimiento y la reparación es compleja. Por último los relojes analógicos tambien serán sustituidos debido a que es un metidi poco fiable ya que el encendido no varía dependiendo de los diaas y que las lámparas no se encienden a las horas óptimas.


123

5.2 Instalación de un sistema de regulación de potencia

Se procederá a instalar un sistema de regulación del nivel luminoso a todos los equipos electromagnéticos que no lo posean.

EQUIPO ACTUAL

REGULACIÓN ACTUAL

EQUIPO + REGULACIÓN

ACTUAL

EQUIPO NUEVO

REGULACIÓN NUEVA

EQUIPO + REGULACIÓN NUEVA

EM NO EM-NO EM DN EM-DN

Tabla 41. Sustitución de sistema de regulación

Acrónimo Tipología

EM-NO Ninguna (reactancia electromagnética)

EM-DN Reactancia electromagnética de doble nivel de potencia

EM-RF Regulador tensión en cabecera

EL-EL Equipo electrónico regulable en luminarias

EL-TG Telegestión

EL-NO Ninguna (equipo electrónico) Tabla 42. Tipología y acrónimo de los sistemas de regulación

Las instalaciones de alumbrado público están previstas para que durante las horas de tráfico intenso de vehículos y peatones, el nivel medio de iluminación tenga un valor suficiente para satisfacer las necesidades visuales. Cuando dicho tráfico disminuye y, por tanto, la circulación y la tarea visual se desarrollen en otras circunstancias, debe existir la posibilidad de poder regular el nivel luminoso de las instalaciones de alumbrado público, reduciéndolo con la consiguiente disminución del consumo energético. En las instalaciones de alumbrado público existentes, la implantación de los balastos de doble nivel de potencia con o sin línea de mando (temporizador) requiere una intervención punto a punto de luz, lo que supone un coste económico a considerar. Habria que tener en cuenta la influencia de la tension de red sobre la potencia en la lámpara y como consecuencia, las perdidas adicionales por exceso de consumo energetico, asi como la reduccion de vida util de las lámparas, lo qe conlleva no alcanzar el ahorro en torno al 40%. Cabe destacar que su implantación en alumbrados existentes es relativamente fácil y sencilla. Algunas de sus ventajas son las siguientes:


124

- Eficiencia energética. Se puede llegar ahorrar hasta un 30% con respecto a otros equipos convencionales.

- Sin parpadeos en el arranque de las lámparas. - Estabilización de potencia y flujo luminoso ante variaciones de la tensión de

red. - Simplificación del montaje de componentes.


125

5.3 Sustitución de lámparas de baja eficacia

Resulta a veces sencillo sustituir lámparas de baja eficiencia por otras de mayor rendimiento, siempre y cuando disminuyamos en igual medida la potencia de la lámpara. Aparte de lo anterior, destacamos la reciente introducción de los leds de alta luminosidad tanto en semáforos con en balizamiento. También resulta importante en lámparas de descarga la incorporación de balastos electrónicos lo que permite conseguir un 10% de ahorro al disminuir las pérdidas en luminarias. El vapor de mercurio produce una luz blanca, que evidentemente presenta un mejor índice de reproducción cromática que las habituales luces "amarillas" que se ven en el alumbrado público. Su gran inconveniente es su baja eficiencia energética (36 a 60 lm/W) que hace muy recomendable su sustitución por lámparas de mayor eficiencia como son las lámparas de sodio de alta presión con una eficiencia de 100-140 lm/W. El vapor de sodio de alta presión (VSAP) es una tecnología razonablemente eficiente (hasta 140 lm/W pero con valores típicos en torno a los100 lm/W) que presenta el inconveniente de un índice de reproducción cromática bastante bajo. Esto es, la luz amarillenta que desprenden no permite distinguir muy bien los colores. En alumbrado público es una buena opción y en la actualidad es utilizado en casi todas las instalaciones. Los halogenuros metálicos (HM)aproximadamente tan eficientes como las lámparas de VSAP y presentan un índice de reproducción cromática mucho mejor: luz blanca que permite diferenciar los colores. Sin embargo, presentan el inconveniente de un menor número de horas de vida, lo que implica un mayor gasto en el mantenimiento. Por tanto, se utilizan cuando es importante la función estética y la calidad de la luz. Frente a las lámparas incandescentes, las de bajo consumo tienen muchas ventajas. Utilizan entre un 50 y un80% menos de energia que una bobilla normal incandescente para producir a misma cantidad de luz. Las lámparas de bajo consumo tienen una vida útil mayor. Este tipo de lámparas ayudan a ahorrar costes en facturas de electricidad, en compensación a su alto precio dentro de las primeras 500 horas de uso. Las lámparas de bajo consumo, también conocidas como lámparas fluorescentes compactas, fueron diseñadas para un reemplazo directo de las lámparas incandescentes.


126

Poseen un rendimiento luminoso muy superior y también una vida útil promedio mayor respecto de las lámparas incandescentes.

- 80% de reducción de consumo directo de potencia. - Vida útil hasta 20 veces mayor. - Disponibles en varios tonos de color. - Calientan menos el ambiente, lo que reduce el consumo de potencia.

ocasionado por el aire acondicionado. Más eficaces que las lámparas de bajo consumo son los diodos emisores de luz o LED (“Light Emitter Diode”) que en breve comenzarán a utilizarse en la iluminación. Como resumen se puede afirmar que se recomienda la utilización de lámparas del tipo de descarga. En vías de tráfico rodado y zonas urbanas se utilizarán preferentemente lámparas de vapor de sodio a alta presión, debido a su elevada eficacia luminosa (lm/W) y mejor rendimiento de color que las lámparas de vapor de sodio a baja presión, cuyo uso podría ser también recomendable en carreteras a cielo abierto, zonas rurales y áreas que requieran alumbrado de seguridad. Asimismo, en zonas ajardinadas, cascos históricos, etc. podrían emplearse lámparas de vapor de mercurio a alta presión, halogenuros metálicos, etc. A continuación se presenta las propuestas de cambio para los diferentes tipos de lámparas

LAMPARA ACTUAL LAMPARA NUEVA

VM SAPM

INC BC

FL FL-ECO

PAR PAR-BC

LM BC-HL

Tabla43. Propuesta de cambio de lámparas


127

TIPO DE LÁMPARA ACRÓNIMO

Fluorescente FL

Fluorescente compacta integrada BC

Halogenuro metálico quemador cerámico HMC

Halogenuro metálico cerámico (Cosmópolis) HMC-is

Halogenuro metálico quemador de cuarzo HMQ

Inducción IND

LED con luminaria específica LED

Sodio alta presión estándar SAP

Sodio alta presión de alta eficacia SAPM

Sodio baja presión estándar SBP

Sodio baja presión de alta eficacia SBPM

Vapor mercurio VM

LED Stradel LED-S

Incadescente INC

Luz mezcla LM

Incandescente tipo PAR PAR

Fluorescente eficiente FL-ECO

LED tipo PAR PAR-LED

Fluorescente compacta de alto flujo BC-HL

Fluorescente compacta integrada tipo PAR PAR-BC

Tabla 44. Acrónimos y tipos de lámparas


128

5.4 Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento

La distribución de la luz puede tener dos funciones diferenciadas, una funcional donde lo importante es dirigir la luz de forma eficiente, y otra decorativa para crear un determinado ambiente y resaltar ciertos elementos. Una iluminación adecuada y eficiente conseguirá un compromiso entre ambas funciones. El empleo de más de un tipo de luminaria, unas para proporcionar una iluminación ambiental general y otras para una iluminación localizada, permite adaptarse de una forma más eficiente a las necesidades del local o habitación. Además, hay que tener en cuenta el rendimiento de la luminaria, de forma que refleje y distribuya mejor la luz, ya que cuánto mayor rendimiento menor potencia será necesario instalar. Considerando que el rendimiento de una luminaria es la relación entre el flujo emitido por la luminaria y el flujo producido por la lámpara, en el caso de instalaciones de alumbrado de vías de tráfico rodado, se propone implantar preferentemente luminarias con rendimientos iguales o superiores al 70%. Asimismo, se sugiere que las luminarias a emplear en alumbrados peatonales, los faroles artísticos, aparatos históricos, etc. estén provistos de bloque óptico, de forma que al tiempo que se controla la emisión de luz en el hemisferio superior, se aumente el factor de utilización en el hemisferio inferior. En el caso de proyectores, además de cuidar con esmero su apuntamiento, se preverá la instalación de rejillas, paralúmenes y otros dispositivos que controlen la dirección del flujo luminoso emitido, reduciendo el deslumbramiento y la contaminación luminosa. En todos los supuestos, la distribución fotométrica de las luminarias y proyectores se considera deberá ser la adecuada para obtener la máxima eficiencia energética de la instalación. Las luminarias con reflector de aluminio de tipo especular son las de mejor rendimiento. Esta propuesta es la más costosa, pero con mucha frecuencia se justifica especialmente si contamos con ayudas o subvenciones: la sustitución en alumbrado exterior de globos y faroles, luminarias simples carentes de reflector, las cuáles lanzan al cielo, o a las ventanas de los vecinos, porcentajes superiores al 30% de su flujo. Otro campo de sustitución lo constituyen los proyectores simétricos con inclinaciones superiores a los 40º, los cuáles lanzan también buena parte de su flujo al cielo o se


129

pierde fuera de la zona a iluminar. Su sustitución por otros de tipo asimétrico, paralelos al suelo es fácilmente amortizable, y elimina importantes molestias producidas por deslumbramiento. Este tipo de sustituciones vienen cada vez más obligadas por el conjunto de leyes y ordenanzas puestas en marcha para disminuir la contaminación lumínica en alumbrado que anula la visión del cielo estrellado. No obstante, en el caso de iluminación de autopistas y autovías, vías urbanas importantes, rondas de circunvalación, etc. se recomienda instalar luminarias con un flujo hemisférico superior instalado FHS< 3%. En el resto de vías de tráfico rodado se aconseja un FHS< 5%. En el caso de alumbrados peatonales, así como artísticos con faroles, aparatos históricos, etc., se sugiere un flujo hemisférico superior instalado FHS< 25%. Cuando se agote la vida de las instalaciones de alumbrado, o por cualquier causa se proceda a su renovación, se recomienda implantar luminarias con las limitaciones de flujo hemisférico superior señaladas en este apartado. Se aconseja el establecimiento de programas de sustitución de luminarias existentes cuyo flujo hemisférico superior instalado sea mayor del 25% (FHS> 25%), por luminarias que cumplan los valores recomendados(vease en la tabla Límite del flujo hemisférico superior instalado).

LUMINARIA ACTUAL LUMINARIA NUEVA

Art-sR Art-cR

Vial-3 Vial-1

Gl-sR Gl-cR

Art-sR-2 Art-cR-2

Tabla 45. Propuesta de cambio de luminarias


130

Tipo luminaria Acrónimo

Viaria con cierre vidrio plano (tipo I) Vial-1

Viaria cierre policarbonato-metacrilato (tipo II) Vial-2

Viaria sin cierre (tipo III) Vial-3

Artistica con reflector de alto rendimiento Art-cR+

Artística con reflector Art-cR

Artística sin reflector Art-sR

Globo con reflector de alto rendimiento Gl-cR+

Globo con reflector Gl-cR

Globo sin reflector Gl-sR

Decorativa Deco

LED LED

Proyector Proy

Pantalla fluorescente FL

Downlight DL

Peatonal troncoconica Peat-t/c

Peatonal cierre plano Peat-c/p

Peatonal Cilindrica Peat-cil

Peatonal cierre curvo Peat-c/c

Peatonal cono invertido Peat-c/i

Campana industrial Camp

Baliza jardín Baliza

Proyector viario Proy-v

Empotrada en suelo Suelo

Artística sin reflector no adaptable Art-sR-2

Artística con reflector no adaptable Art-cR-2

Bafle ornamental Bafle

Plafón empotrable Pla

Tabla 46. Acrónimos y tipos de luminarias


131

5.5 Reducción de potencia de las lámparas por adaptación de nivel de iluminancia

Las lámparas de Sodio Alta Presión y de Mercurio aceptan como máximo, sin degradar su vida útil, una reducción de potencia del 50%. Esto se debe a que una reducción del 40% de la potencia produce una caída del 50% del flujo luminoso, pues la reducción de la potencia disminuye la temperatura del arco perdiendo eficiencia. La mayoría de las lámparas de Mercurio Halogenado no admite reducción de potencia ya que puede llegar a producir una variación irreversible de color. Sólo algunas de éstas permiten reducciones entre 10% y 20% y por lo tanto la amortización del sistema no resulta económicamente conveniente. Por lo tanto se reducirá la potencia de las lámparas para conseguir un ahorro energético adaptandose a los parametros de los diferentes niveles de iluminancia y cumpliendo la normativa vigente.


132

5.6 Resumen de las propuestas de mejora

5.6.1. Sustitución del sistema de encendido

Se propone la sustitución de los sistemas de encendido ineficientes (fotocélula y reloj) por programadores astronómicos.

Distrito Número

de unidades

Ahorro energético Inversión

(€)

Periodo retorno (años) (kWh/año) (%) (€/año) (tonCO2/

año)

Distrito 1 6 13.553 0,7% 2.480,20 4,7 1.200,00 0,5

Distrito 2 12 28.168 0,8% 5.436,38 9,9 2.400,00 0,4

Distrito 3 8 19.876 0,7% 3.604,79 7,0 1.600,00 0,4

Distrito 4 8 28.789 0,8% 5.465,35 10,1 1.600,00 0,3

Distrito 5 15 198.844 4,9% 38.826,87 69,6 3.000,00 0,1

Distrito 6 9 32.620 2,2% 6.195,42 11,4 1.800,00 0,3

Distrito 7 10 32.074 1,7% 6.488,53 11,2 2.000,00 0,3

Distrito 8 12 92.154 2,2% 18.424,22 32,3 2.400,00 0,1

TOTAL 80 446.078 1,9% 86.921,76 156,2 16.000,00 0,2

Tabla 47. Propuesta de mejora. Sustitución del sistema de encendido


133

5.6.2 Instalación de un sistema de regulación de potencia

Se propone la instalación de balastos electromagnéticos de doble nivel en luminarias en los puntos de luz que no disponen de sistema de regulación.

Distrito Número

de unidades


(€)


año)

Distrito 1 1.741 394.422 21,4% 74.485,04 138,0 210.825,09 2,8

Distrito 2 3.029 714.365 19,8% 131.082,67 250,0 352.528,39 2,7

Distrito 3 2.469 632.992 22,9% 123.113,13 221,5 299.219,44 2,4

Distrito 4 2.777 780.673 22,0% 157.015,06 273,2 354.038,68 2,3

Distrito 5 3.533 852.206 21,0% 155.161,65 298,3 419.820,54 2,7

Distrito 6 1.216 318.794 21,2% 60.227,58 111,6 151.598,76 2,5

Distrito 7 1.763 428.960 22,4% 85.234,65 150,1 212.419,13 2,5

Distrito 8 3.865 898.428 21,8% 174.165,55 314,4 451.567,10 2,6

TOTAL 20.393 5.020.840 21,5% 960.485,33 1.757,1 2.452.017,13 2,6

Tabla 48. Propuesta de mejora. Instalación de un sistema de regulación


134

5.6.3 Sustitución de lámparas de baja eficacia

Se propone la sustitución de las lámparas ineficientes (vapor de mercurio, luz mezcla, incandescentes) por otras de mayor eficacia luminosa.

Distrito Número

de unidades


(€)


año)

Distrito 1 289 49.685 2,7% 8.813,24 17,4 4.235,00 0,5

Distrito 2 1.240 371.369 10,3% 75.379,80 130,0 27.388,41 0,4

Distrito 3 816 262.014 9,5% 52.578,57 91,7 22.412,41 0,4

Distrito 4 755 280.761 7,9% 56.985,95 98,3 21.328,03 0,4

Distrito 5 1.256 324.179 8,0% 59.914,58 113,5 25.817,58 0,4

Distrito 6 445 39.810 2,6% 7.368,36 13,9 4.177,36 0,6

Distrito 7 719 48.456 2,5% 9.309,15 17,0 2.807,58 0,3

Distrito 8 1.236 369.266 8,9% 75.235,82 129,2 28.360,98 0,4

TOTAL 6.756 1.745.540 7,5% 345.585,47 611,0 136.527,35 0,4

Tabla 49. Propuesta de mejora. Sustitución de lámparas de baja eficacia


135

5.6.4 Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento

Se propone la sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento (tipo III, globo sin reflector, artística sin reflector) por otras con bloque óptico adecuado, que permitan disminuir la potencia de la lámpara utilizada gracias al mayor aprovechamiento del flujo luminoso.

Distrito Número

de unidades


(€)

Periodo retorno (años) (kWh/año) (%) (€/año) (tonCO2/a

ño)

Distrito 1 1.349 411.182 22,3% 77.606,05 143,9 212.918,50 2,7

Distrito 2 1.615 815.100 22,6% 154.631,05 285,3 290.561,76 1,9

Distrito 3 595 247.239 8,9% 47.750,31 86,5 105.814,88 2,2

Distrito 4 607 284.438 8,0% 56.859,00 99,6 118.559,78 2,1

Distrito 5 1.454 687.896 17,0% 124.204,74 240,8 290.360,66 2,3

Distrito 6 423 278.784 18,5% 52.995,99 97,6 82.678,77 1,6

Distrito 7 1.067 518.067 27,1% 101.894,24 181,3 175.830,81 1,7

Distrito 8 1.434 679.707 16,5% 129.095,69 237,9 275.806,85 2,1

TOTAL 8.544 3.922.413 16,8% 745.037,07 1.372,9 1.552.532,01 2,1

Tabla 50. Propuesta de mejora. Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo rendimiento


136

5.6.5 Reducción de potencia de las lámparas por adaptación del nivel de iluminancia

Se propone la disminución de potencia de las lámparas en los puntos de luz pertenecientes a las calles cuya iluminancia está por encima de lo exigido en la normativa6.

Distrito Número

de unidades


(€)


año)

Distrito 1 707 184.645 10,0% 37.000,28 64,6 9.616,14 0,3

Distrito 2 1.296 351.977 9,8% 62.863,87 123,2 30.684,48 0,5

Distrito 3 663 267.162 9,6% 52.884,94 93,5 14.904,94 0,3

Distrito 4 1.259 920.017 26,0% 185.053,55 322,0 29.178,40 0,2

Distrito 5 354 640.269 15,8% 118.214,77 224,1 8.713,35 0,1

Distrito 6 403 333.370 22,1% 64.510,72 116,7 9.315,56 0,1

Distrito 7 271 316.932 16,6% 65.405,55 110,9 7.414,90 0,1

Distrito 8 1.925 931.940 22,6% 183.644,97 326,2 44.543,24 0,2

TOTAL 6.878 3.946.312 16,9% 769.578,65 1.381,2 154.371,01 0,2

Tabla 51. Propuesta de mejora. Reducción del nivel de flujo de las lámparas por adaptación del nivel de iluminancia

6 Para más información, consultar el documento “Ordenanza Municipal de Alumbrado Exterior”.


137

5.6.6 Resumen de las propuestas de mejora

La siguiente tabla muestra el resumen de las medidas de ahorro propuestas para el conjunto de centros de mando así como el desglose para cada distrito. También se muestra el ahorro total que se conseguiría con la implantación conjunta de todas ellas7:

Propuesta


(€)

Periodo retorno (años) (kWh/año) (%) (€/año) (tonCO 2/año)

Sustitución del sistema de encendido 446.078 1,9% 86.921,77 156,1 16.000,00 0,2

Instalación de un sistema de regulación

de potencia 5.020.841 21,5% 960.485,33 1.757,3 2.452.017,13 2,6

Sustitución de lámparas de baja

eficacia 1.745.538 7,5% 345.585,47 610,9 136.527,33 0,4

Sustitución y/o adaptación de

luminarias de bajo rendimiento

3.922.413 16,8% 745.037,07 1.372,8 1.552.532,01 2,1

Reducción de potencia de las lámparas por

adaptación del nivel de iluminancia

3.946.310 16,9% 769.578,66 1.381,2 154.371,01 0,2

TOTAL 11.742.489 50,3% 2.261.615,25 4.109,9 3.559.339,66 1,6

Tabla 52. Resumen de las propuestas de mejora

7 El ahorro total generado por la implantación conjunta de todas las medidas es menor que la suma de los ahorros generados

por cada medida individual, debido a los efectos cruzados.


138

5.7 Propuestas de mejora por distritos

A continuación se muestra el desglose del resumen de propuestas de mejora para cada distrito. Distrito 1

Propuesta


(€)


Sustitución del sistema de encendido

13.553 0,7% 2.480,20 4,7 1.200,00 0,5

Instalación de un sistema de regulación de potencia

394.422 21,4% 74.485,04 138,0 210.825,09 2,8

Sustitución de lámparas de baja eficacia

49.685 2,7% 8.813,24 17,4 4.235,00 0,5

Sustitución y/o adaptación de luminarias de bajo

rendimiento 411.182 22,3% 77.606,05 143,9 212.918,50 2,7



184.645 10,0% 37.000,28 64,6 9.616,14 0,3

TOTAL 816.075 44,3% 153.273,29 285,6 325.856,27 2,1

Tabla 53. Propuesta de mejora del distrito 1

Distrito 2

Propuesta


(€)



28.168 0,8% 5.436,38 9,9 2.400,00 0,4


714.365 19,8% 131.082,67 250,0 352.528,39 2,7


371.369 10,3% 75.379,80 130,0 27.388,41 0,4


rendimiento 815.100 22,6% 154.631,05 285,3 290.561,76 1,9



351.977 9,8% 62.863,87 123,2 30.684,48 0,5

TOTAL 2.000.519 55,5% 377.729,61 700,2 555.245,05 1,5



139

Distrito 3

Propuesta


(€)



19.876 0,7% 3.604,79 7,0 1.600,00 0,4


632.992 22,9% 123.113,13 221,5 299.219,44 2,4

Sustitución de lámparas de baja eficacia 262.014 9,5% 52.578,57 91,7 22.412,41 0,4


rendimiento 247.239 8,9% 47.750,31 86,5 105.814,88 2,2



267.162 9,6% 52.884,94 93,5 14.904,94 0,3

TOTAL 1.277.912 46,2% 250.496,09 447,3 390.027,02 1,6


Distrito 4

Propuesta


(€)



28.789 0,8% 5.465,35 10,1 1.600,00 0,3


780.673 22,0% 157.015,06 273,2 354.038,68 2,3


280.761 7,9% 56.985,95 98,3 21.328,03 0,4


rendimiento 284.438 8,0% 56.859,00 99,6 118.559,78 2,1



920.017 26,0% 185.053,55 322,0 29.178,40 0,2

TOTAL 1.673.801 47,2% 336.234,50 585,8 458.717,76 1,4



140

Distrito 5

Propuesta


(€)



198.844 4,9% 38.826,87 69,6 3.000,00 0,1


852.206 21,0% 155.161,65 298,3 419.820,54 2,7



rendimiento 687.896 17,0% 124.204,74 240,8 290.360,66 2,3



640.269 15,8% 118.214,77 224,1 8.713,35 0,1

TOTAL 1.923.174 47,4% 354.496,59 673.110,8 620.103,55 1,7


Distrito 6

Propuesta


(€)



32.620 2,2% 6.195,42 11,4 1.800,00 0,3


318.794 21,2% 60.227,58 111,6 151.598,76 2,5


39.810 2,6% 7.368,36 13,9 4.177,36 0,6


rendimiento 278.784 18,5% 52.995,99 97,6 82.678,77 1,6



333.370 22,1% 64.510,72 116,7 9.315,56 0,1

TOTAL 719.654 47,8% 135.904,56 251,9 217.796,81 1,6



141

Distrito 7

Propuesta


(€)



32.074 1,7% 6.488,53 11,2 2.000,00 0,3


428.960 22,4% 85.234,65 150,1 212.419,13 2,5



rendimiento 518.067 27,1% 101.894,24 181,3 175.830,81 1,7



316.932 16,6% 65.405,55 110,9 7.414,90 0,1

TOTAL 1.001.727 52,3% 198.518,42 350,6 320.931,09 1,6


Distrito 8

Propuesta


(€)



92.154 2,23% 18.424,22 32,3 2.400,00 0,1


898.428 21,77% 174.165,55 314,4 451.567,10 2,6


369.266 1,04% 75.235,82 129,24 28.360,98 0,4


rendimiento 679.707 2,25% 129.095,69 237,90 275.806,85 2,1



931.940 22,6% 183.644,97 326,2 44.543,24 0,2

TOTAL 2.329.627 56,44% 454.962,19 815,37 670.662,11 1,5



142

5.8 Resultados globales

La implantación conjunta de las propuestas de ahorro en toda la instalación de alumbrado público de la ciudad generaría los siguientes resultados, comparados con la situación actual:

RESULTADOS GLOBALES Unidades Situación actual

Situación futura

Número de lámparas [-] 24.900 24.900

Potencia instalada [kW] 5.728,4 3.822,0

Tiempo de funcionamiento [horas / año] 4.194 4.116

Consumo energético anual [kWh / año] 23.361.832 11.619.342

Coste energético anual [€ / año] 4.469.714,90 2.219.587,17

Emisiones de CO 2 [ton/año] 8.176,6 4.066,8

Tabla 61. Resultados globales


143

5.9 Eficiencia energética y calificación de la instalación

La instalación de alumbrado exterior de la ciudad presenta los siguientes parámetros en relación a la eficiencia energética, antes y después de la implantación de las medidas propuestas:

Valor actual Valor futuro

Iluminancia media (lux) 11,1 11,1

Superficie iluminada (m 2) 6.073.183 6.073.183

Potencia instalada (kW) 5.728 3.822

Eficiencia energética (lux·m 2/ W) 11,8 17,7

Eficiencia energética de referencia (lux·m 2 / W) 19,0 19,0

Indice de eficiencia energética (I Є) 0,6 0,9

Indice de consumo energético (ICE) 1,61 1,08

Calificación energética D B

Tabla 62. Eficiencia energética y calificación de la instalación


144

CONCLUCIONES . En este capítulo se versará acerca de las conclusiones que se han deducido a partir de los resultados obtenidos


145

6. CONCLUSIONES

El objetivo de este proyecto se ha cumplido satisfactoriamente. Las medidas propuestas al ayuntamiento de la ciudad han sido analizadas y aceptadas y posiblemente en un futuro serán implantadas. El análisis de las instalaciones del alumbrado público de la ciudad mostraba unas instalaciones en malas condiciones, las cuales requerían urgentemente un plan de mejora y eficiencia energética. La calificación energética se situaba en un valor medio de D y se ha conseguido mediante este proyecto elevar la eficiencia energética a 17,7 (lux·m2/ W, mejorando la misma con una calificación de B. Asimismo la inversión propuesta puede ser soportada por el ayuntamiento sin ningún problema. Esta alcanzaría la suma de 3.559.339,66 € sin contar el plan de ejecución. A su vez, se ha calculado el periodo de retorno de la inversión y ha dado un valor muy positivo para el ayuntamiento. Se estima que en alrededor de año y medio la inversión realizada se recupere satisfactoriamente. Aparte de mejorar la eficiencia energética en base a una pequeña inversión económica, se ha reducido el consumo energético a más de la mitad del valor analizado en la situación actual. Este consumo futuro rondaría los 11.619.342 Kw, reduciendo las emisiones de CO2 a la atmosfera prácticamente a la mitad. Por último me gustaría concluir diciendo que no solo se ha mejorado muchísimos parámetro y ratios de la instalación del alumbrado público de la ciudad, si no que se a provisto al mismo de una serie de instrumentación que lo hacen optimo y a día de hoy una instalación eficiente y novedosa.


146

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS . En este capítulo versará acerca las referencias bibliográficas utilizadas para llevar a cabo este proyecto


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7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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