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República bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
U.E Maestro Orlando Enríquez Rodríguez
Tecnología LED como alternativa de
Solución para el ahorro energético
Tutor de contenido : Tutor de metodología :
Ing. Ricardo Nieto Ms. Oswaldo Romero
AUTORES:
Diaz Cariluz C.I.: 25.404.738
Nava Maria C.I.: 24.226.276
Prieto Rosbelys C.I.: 25.200.957
Rincón Josmary C.I.: 25.800.076
Villalobos Angiely C.I.: 26,617.306
San Francisco, Marzo, 20012
Índice General
Dedicatoria
Introducción
Resumen
Capítulo I
1.1 Planteamiento del problema
1.2 Formulación del problema
1.3 Objetivos de la investigación
1.3.1 Objetivo general
1.3.2 Objetivo especifico.
1.4 Justificación de la investigación
• Importancia de la investigación
1.5 Delimitación.
Capítulo II
2.1 Antecedente
2.2 Bases teóricas
2.2.1 tecnología LED
• Diodo
2.2.2 Características de tecnología LED
2.2.3 Tipos de LED
• LED rojo • LED anaranjado y amarillo • LED verde y azul
2.2.4 Función de un LED
2.2.5 Aplicación de la tecnología LED
2.2.6 Ventajas de los LED
2.2.7 Desventajas de los LED
2.2.8 Compatibilidad en fluorescentes
• Luz fluorescente • Luz incandescente • Bombillas de reemplazo
2.2.9 Impacto ambiental
2.2.10 Beneficios de la iluminación LED
2.3 Sistema de variable
2.3.1 Definición conceptual
• Variable independiente tecnología LED • Variable dependiente ahorro energético
2.3.2 Definición operacional
2.3.3 Cuadro de operacionalización de la variable.
Capítulo III
3.1. Tipo de Investigación
3.2. Diseño de la Investigación
3.3. Población
3.3.1. Muestra
3.4. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Dato s
3.5. Tratamiento Estadístico
Capítulo IV
4.1. Interpretación de Resultados
Recomendaciones
Conclusión
Referencias Bibliográficas
Anexos
Dedicatoria
Primeramente queremos darle gracias a Dios por darnos mucha paciencia y sabiduría para poder haber terminado nuestro trabajo de investigación a nuestros padres que nos dieron fuerzas y voluntad cuando más lo necesitamos, queremos agradecer a nuestros tutores de contenido Anlly Villalobos y Ricardo Nieto que nos apoyaron, ayudándonos a realizar y facilitar nuestra investigación, también al tutor metodológico Oswaldo Romero, a la institución MAESTRO ORLANDO ENRIQUE RODRIGUEZ por apoyarnos y presentar nuestra exitosa investigación estamos muy agradecidas, nos sentimos muy orgullosas de nosotras porque pudimos pasar otra prueba de nuestras vidas y nos servirá para un futuro a pesar de los conflictos pudimos aprender a valorarnos como mejores personas, compañeras y amigas sin más nada que decir.
Gracias.
Diaz,V. Cariluz, T. Nava, M. María A. Prieto, P. Rosbelys, A. Rincón, A. Jomary D. Villalobos, P.Angiely, G. TECNOLOGIA LED COMO ALTERNATIVA DE
SOLUCION PARA EL AHORRO ENERGETICO . Trabajo especial de grado. San Francisco, U.E.MAESTRO ORLANDO ENRIQUE RODRIGUEZ MARACAIBO
2012
RESUMEN
La presente investigación tiene por objeto estudiar analizar y describir la tecnología LED como una alternativa de solución para el ahorro energético, el tipo de investigación es de campo con un diseño descriptivo, presentando un muestreo no probabilísticos cuyas unidades de estudio fue de 700 casas del sector Roberto Trujillo de la cual se eligieron 199 familias, de manera intencional. Para medir el conocimiento que contiene la comunidad sobre las ventajas y desventajas de esta tecnología y su funcionamiento, se aplico como instrumento un cuestionario que conto de 10 ítems el cual fue validado por experto quienes determinaron la pertinencia, la ubicación y redacción de acuerdo a cada dimensión desarrollada, además que el mismo presento un índice de confiabilidad de 93%. Los resultados arrojaron que la comunidad Roberto Trujillo no poseen suficientes conocimientos sobre los beneficios de este sistema de iluminación, debido a que este tipo de tecnología es muy innovadora, sin embargo no se ha tomado en cuenta sus grandes ventajas si se aplicara observando los resultados en cuanto al ahorro energético que obtiene en funcionamiento con la iluminación. Debido a estos resultado se ha aplico un plan de información para los habitantes del sector Roberto Trujillo. Esta investigación tiene como objetivo principal dar a conocer este tipo de iluminación y sus beneficios demostrando que tiene una gran funcionalidad en cuanto al ahorro energético. Comparando con el sistema de iluminación actual de bombillos incandescentes y fluorescentes esta sería más eficiente en un 90% .Demostrando con estos resultados que el sistema de iluminación LED es una alternativa de solución para el ahorro energético
Palabras Claves : Iluminación LED, Tecnología, Innovadora, Ahorro energético.
Introducción
En la presente investigación, se expone el siguiente problema el cual es, el
alto consumo energético en el cual se sugiere como solución, la aplicación de una
nueva e innovadora tecnología llamada “LED”, la cual se presenta a sí misma con
sus Siglas, las cuales significan: Light Emiting Diode, es decir, Diodo emisor de
Luz, a través de la cual se plantea como Interrogante ¿Cómo demostrar que la
tecnología LED contribuye a la solución del ahorro energético ante el problema
del consumo eléctrico que se presenta en el municipio San Francisco parroquia
Los Cortijos, sector Roberto Trujillo?, la cual desenvuelve los objetivos principales,
Demostrar que el Sistema de iluminación LED es factible como alternativa de
solución para el ahorro energético, el cual permite que se divida en la adquisición
de conocimientos acerca de este tema en especifico que se irá desarrollando
durante el trabajo de investigación, y también la distribución de estos
conocimientos a la comunidad del País. Sus aportes a la sociedad, recaen en el
ámbito Social, económico y ambiental, debido a que sus ventajas y características
favorecen a los involucrados, que es en todo, la comunidad, en el ámbito social,
contribuye a la salud de los individuos expuestos debido a su falta de
hidrocarburos y materiales dañinos para el cuerpo, en cuanto, a lo económico,
ahorro seria notable, y se vería reflejado en la economía misma de la Familia y de
la comunidad, por otra parte en lo ambiental, íntimamente relacionado con el
ámbito social, debido a que aporta una forma de vivir de otra manera, ya que el
ambiente está definitivamente, relacionado con la población del país, y en este
caso daría como resultado la disminución del impacto ambiental. Su debida
importancia recae, debido a la situación actual del país en cuanto, al desenfrenado
consumo eléctrico y lo devastador que ha sido para las familias del sector Roberto
Trujillo y no solo del sector si no también en todo el país y la situación del vivir
diario en ella.
CAPITULO I
EL PROBLEMA
1.1. Planteamiento del problema
El alto consumo energético a nivel mundial se ha desarrollado de una manera
muy descontrolada ya que los desastres naturales, (tales como, el fenómeno del
niño en el caso de nuestro país) se han encargado de ocasionar problemas con la
energía eléctrica desde el año 2005 hasta hoy. Este problema ha llegado hasta un
gran extremo que, en casos nos mayores, podría haber un apagón mundial si esto
se presenta
En Venezuela, también se puede decir que el consumo energético ha sido uno
de los problemas más graves que ha tenido nuestro país desde el año 2010, ya
que el sistema energético ha sido muy deficiente, tanto así que llevaron a
racionamiento de la energía para la comunidad venezolana el cual provocó
incomodidades en el vivir diario del país.
En el Estado Zulia, este problema ha llevado a tal magnitud que se ha
provocado protestas en diferentes ciudades exigiendo soluciones a los bajones
frecuentes de energía provocando así la perdida de aparatos electrodomésticos,
afectando la vialidad pública, los calores excesivos a diario sin contar la molestia
de mosquitos aunque las incomodidades del vivir diario no tenga nada que ver con
la iluminación se relacionan entre si ya que la iluminación consume gran parte de
la energía y si reducimos el 90% de esa energía los apagones se reducirían más
y no llevaría a estas incomodidades del vivir diario con respecto al Municipio San
Francisco, Especificando a la Parroquia Los Cortijos, se ha notado un gran
descontrol con respecto a la solución que está teniendo la empresa que
proporciona el servicio de Luz “CORPOELEC”, en cuanto al recargo y También al
Racionamiento innecesario de la Luz.
Esta investigación, trata de dar a conocer un nuevo sistema de iluminación
basado en la tecnología LED (Diodo emisor de luz) que es la tecnología lumínica
de este siglo, sus características y beneficios ecológicos permiten mantener el
flujo de luz y a su vez contribuye con el ahorro energético y disminuye el impacto
ambiental causado por los bombillos actuales.
1.2 . Formulación del problema
¿Cómo demostrar que la tecnología LED contribuye a la solución del ahorro
energético ante el problema del consumo eléctrico que se presenta en el
municipio San Francisco parroquia Los Cortijos, sector Roberto Trujillo?
1.3 Objetivos de la investigación
1.3.1 Objetivo general
Demostrar que el sistema de iluminación LED es una alternativa de solución para
el ahorro energético.
1.3.2 Objetivo específicos
• Describir el sistema de iluminación por tecnología LED.
• Comparar el sistema de iluminación LED ante el sistema de bombillos
incandescentes y fluorescentes.
• Indicar la eficiencia de la tecnología LED como alternativa para el ahorro
energético.
• Realizar un diagnóstico de cuantas viviendas utilizan tecnología LED en el
sector Roberto Trujillo.
• Realizar un plan de información para los habitantes del sector Roberto
Trujillo acerca del sistema de iluminación LED.
1.4. Justificación de la investigación
Esta investigación se realizó como parte del aprendizaje académico, como
investigadores y como usuarios del servicio eléctrico motivo por el cual surge la
inquietud de estudiar un sistema de energía luminosa que permita utilizar la luz de
bombillos, lámparas, TV, entre otros, y que a su vez contribuya con el ahorro
energético y disminuya el consumo eléctrico, genere economía al hogar de las
familias y aumente sus beneficios como lo es la tecnología LED. Asimismo es una
experiencia única para nuestros estudios de bachillerato.
Por otra parte esta investigación tiene como objetivo ser utilizada como soporte
para otras investigaciones que abarquen lo referente a la tecnología LED y el
papel fundamental que este representa para contribuir con el ahorro energético,
generando así conocimientos nuevos.
Importancia de la investigación
La importancia de este estudio radica en aprender y enseñar a las personas la
manera más eficiente para ahorrar energía eléctrica, manteniendo la calidad,
duración y eficiencia de la misma, disminuyendo los costos y gastos del hogar ya
que con la nueva tecnología LED se logra esto y aun mas ya que se contribuye
con la vida del planeta porque mientras disminuya el consumo eléctrico, al mismo
tiempo no se usaría tanta agua para producirla, y no se alteraría tanto el
ecosistema. Asimismo, es importante señalar que el sistema de iluminación LED
es un importe para la sociedad ya que los bombillos que funcionan en base a esta
tecnología consumen menos voltaje que los bombillos convencionales lo que
generaría menos calor y mayor rendimientos para oros artefactos eléctricos,
mejorando así la calidad de vida de las personas en cuanto a salud, consumo,
avances tecnológicos y mayormente la disminución del impacto ambiental.
1.5. Delimitación
El presente estudio se realizara tomando en cuenta la tecnología LED. Se
realizara en el municipio san francisco, Parroquia los Cortijos sector Roberto
Trujillo. Así mismo, comprenderá un periodo comprendido entre octubre 2011 y
mayo 2012.
CAPITULO II
MARCO TEORICO
Para el desarrollo de las variables, se recopiló una variada gama de
investigaciones afines al tema de estudio, los cuales son soporte a la
investigación, así como también se desarrollaron las bases teóricas,
operacionalización de la variable, y definición de términos básicos.
2.1. Antecedentes
MORALES, G, 2010; URBE – ZULIA, Facultad de Ingeni ería Eléctrica-
Electrónica. Realizó un estudio llamado TECNOLOGIA LED PARA LA
SUSTITUCIÓN DE LAS LÁMPARAS TRADICIONALES, para obt ener su título
como ingeniera electrónica, el cual consistió en determinar los tipos de diodos
que existen en la actualidad, así como en conocer los niveles de voltaje y de
corriente que están sometidos cada tipo de estos diodos, también se estudió, el
funcionamiento interno de estos LED así como la constitución interna, y las
diferentes aplicaciones que tienen estos indicadores de luz.
En este trabajo también se estudiara sobre los diodos inorgánicos emisores de
luz (OLED), que pueden tener bajos costos y ser materiales flexibles gracias a su
fabricación. esta investigación es de tipo descriptiva, con una muestra estratificada
y seleccionada al azar, la información se recogió con instrumentos diseñados y
validados para tal fin, aplicados a empresas que trabajan en la fabricación de
bombillos LED COMO VENELED, SOLTSOI C.A. entre otras. los resultados
obtenidos en esta investigación señalan que cada día es más frecuente el uso de
la tecnología LED y aun cuando suele ser un poco más costosa que otro tipo de
tecnología de iluminación es la que resulta más eficiente y duradera, y con
múltiples usos y aplicaciones óptimas para consumo eléctrico.
Según el estudio antes expuesto, esta investigación dio a conocer los
diferentes tipo de LED, como están formado, su funcionamiento y construcción
interna, como también sus diferentes aplicaciones. De igual manera, dio a conocer
los diferentes tipos de corriente a las cuales están sometidos cada diodo. En este
caso esta investigación nos da a conocer un poco más sobre el estudio de la
tecnología LED y la diferencia que tiene un LED(diodo emisor de luz) a los otros
sistemas de iluminación que actualmente están en el país. Igualmente, esta
investigación aporto mucho sobre el estudio de los diodos inorgánicos emisores
de luz (OLED) con el objeto, de informar sobre sus bajos costo gracias a que son
fabricados con materiales flexibles. Esta investigación tiene como soporte nuestro
objetivo específico el cual es estudiar y describir la tecnología LED.
ACOSTA, DAVID 2010, FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRI CA de la
universidad del Zulia “DISEÑO DE UN SISTEMA DE ILUM INACIÓN CON
TECNOLOGÍA LED” . El proyecto tiene como objetivo el diseño de un punto de luz
para alumbrado comercial, que utilizará la tecnología del LED (diodo emisor de
luz) para su funcionamiento. El desarrollo experimentado por la tecnología LED la
convierte en fuente de luz ideal para la iluminación de espacios comerciales por
sus prestaciones: duración, rapidez de respuesta, bajo impacto ambiental, etc.
Diversos estudios han demostrado que la instalación y uso de Diodos Emisores de
Luz (LED), además de ser una inversión rentable, contribuye al desarrollo
sostenible, permitiendo un alto nivel de confianza y un bajo coste de operación.
Este estudio se plantea, a partir del diseño de una lámpara LED de alto
rendimiento comercial: la QR-111. El trabajo se estructura en dos partes.
Primeramente, se estudia el comportamiento de la fuente de luz LED y halógena y
se analiza el tipo de lámpara QR-111. Esta investigación es de tipo experimental
con diseño de campo, se utilizaron la observación, encuesta, entrevistas,
grabaciones, como instrumentos de recolección de datos, cuyos resultados
arrojaron que la tecnología LED, rompe los paradigmas en cuanto a iluminación se
refiere ya que es un sistema de alta tecnología que hoy día se utiliza inclusive en
los centros comerciales de alto consumo energético en los cuales se evidenció
una reducción en el mismo y se demostró su efectividad y receptividad por los
usuarios de este sistema de iluminación a través de la tecnología LED.
Según lo antes expuesto, el aporte de esta investigación es que el potencia de
los LED’s, como fuente de iluminación general (luz blanca), es actualmente una de
sus principales promesas de cara al futuro. En este documento se presenta la
tecnología de la iluminación con LED, centrándose en sus aplicaciones, ciclo de
vida y su capacidad para mejorar la eficiencia
Álvarez, A, 2008, en su investigación “Diodos emiso res de luz como
alternativa al sistema de iluminación tradicional ( fluorescentes e
incandescentes). Cuyo objetivo fue realizar una comparación entre los diferentes
sistemas de iluminación resaltando los beneficios, ventajas y desventajas de la
iluminación con tecnología LED. Esta investigación es de tipo descriptiva con
diseño de campo ya que pretende posicionar la tecnología LED como un sistema
moderno y pionero en cuanto a bajo consumo energético se refiere, por ser único
e innovador. Se emplearon la encuesta y la entrevista como medio de recolección
de datos y lo resultados obtenidos luego del análisis de las estadísticas es que
este sistema es la alternativa ante los bombillos incandescentes y fluorescentes ya
que estos son de alto consumo generan color, contaminación en el ambiente entre
otros.
El aporte de esta investigación, es el análisis comparativo que realiza en
cuanto a los diferentes sistemas de iluminación, sus características, usos,
consumo de energía, entre otros. Aportes que son de gran ayuda para el
desarrollo del presente proyecto.
2.2. Bases teóricas.
2.2.1. Tecnología LED
Tipo de tecnología que se utiliza desde hace varias décadas, pero que
últimamente se ha visto expuesta a miles de pruebas de adaptación a diversos
gadgets dándole una nueva y mucho más variada vida y actualidad. Según
Matthew,M (2003).
Según Round.H. (2001) “Diodo emisor de luz”, también “Diodo luminoso” es
un diodo semiconductor que emite Luz. Se usan como indicadores en muchos
dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación. Presentado
como un componente electrónico en 1962, los primeros diodos Led emitían Luz
roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el
espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Así mismo, un LED es un diodo semiconductor que emite Luz, Su definición
abarca que, dicha tecnología de iluminación determinada por un diodo, existe
desde 1962, pero que en la actualidad está saliendo a la Luz, aunque para la
sociedad moderna esta tecnología de iluminación sea nueva, lleva muchos años
de existencia, aunque se le puede llamar innovadora
Diodo : Según Matheus,N.(2005) un Diodo LED es un componente electrónico
de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él
en un sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo
semiconductor, el más común en la actualidad, consta de una pieza de cristal
semiconductora a dos terminales eléctricos.
James (2002), define los diodos emisores de luz (LED’s) básicamente como
lámparas de estado sólido, sin filamentos, ni gas inerte que lo rodee, ni capsula de
vidrio que lo recubra.
2.2.2. Características de Tecnología LED
Para Prieto,R (2003) las características de la tecnología LED son las
siguientes:
• Son capaces de durar hasta 50.000 Horas de vida útil.
• Tienden a ser en mayoría, Luz Fría, o luz caliente.
• Poseen una circulación de corriente eléctrica a través de un solo
sentido.
• Contienen Galio, el cual se combina con otros elementos, como
fosforo, para cambiar a diversos colores.
2.2.3. Tipos de LED:
Para Gómez (2002) los diodos emisores de luz (LED’s) se componen de
acuerdo a los colores materiales y frecuencia de emisión en:
LED Rojo : Formado por Galo-Fosforo (GaP) consiste en una unión pn obtenida
por el método de crecimiento eptaxial de cristal en su fase liquida de sustrato. La
fuente luminosa está formada por una capa de cristal p, junto con un complejo de
oxido de Znc (Zno), cuya máxima concentración es limitada. Este tipo de LED
funciona con bajas densidades de corriente ofreciendo una buena luminosidad
utilizándose como; Dispositivo de visualización para equipos portátiles. Está
Constituido por Galio-Arsénico fosforo (GaAsP). La máxima radiación que se halla
en la longitud de onda 660nm.
LED Anaranjado y amarillo : Compuesto por GaAsP al igual que sus
hermanos los rojos, pero en este caso para conseguir luz anaranjada y amarilla
así como luz de longitud de ondas ms pequeña, lo que hace es ampliar el anchi de
la “Banda prohibida” mediante el aumento del fosforo en el semiconductor. Su
fabricación es la misma que se utiliza para los diodos rojos, por crecimiento
eptaxial de cristal en fase gaseosa.
LED Verde y Azul : Está compuesto por GaP. Se utiliza el método de
crecimiento eptaxial de cristal en fase liquida para formar la unión p-n. Al igual que
los LED’s amarillos, también se utiliza una trampa isolectronica de nitrógeno para
mejoras el rendimiento. Debido a que este tipo de Led posee una baja
probabilidad de transición fotonica es importante mejorar la cristalinidad de la
capa.
2.2.4. Función de un LED
Su función varía según su aplicación, puede servir para iluminación, tanto como
para dispositivos de ondas infrarrojas como los controles remotos, en este caso,
su función seria iluminar, y por lo tanto a través de las bombillas o en este caso
diodos LED. Caraballo, (2008)
Las funciones que un LED ejercen, como bien se dijo, cambian según el uso
que se le quiera dar, su función principal es ILUMINAR, como claro bombilla o más
bien diodo emisor de LUZ que es
2.2.5. Aplicación de la tecnología LED
Según Wikipedia.com, Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean a mediados
del siglo XX en mandos a distancia de televisores, o viéndose generalizados sus
usos en otros electrodomésticos como Equipos de aire acondicionado, equipos de
Música, etc. Y en general para aplicaciones de control remoto, así como en
dispositivos de lectores, Además de ser utilizados para transmitir datos entre
dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, computadoras aunque esta
tecnología de transmisión de datos ha dado paso al Bluetooth en sus últimos años,
quedando casi obsoleta.
2.2.6. Ventajas de los LED
Luego de una revisión detallada del portal se citan varias ventajas de los diodos
emisores de luz (LEDS) Matthew, M (2003).
a) Máxima Autonomía: Las bombillas pierden el 90% de energía al
transformarse en calor. Con el LED, casi la totalidad de energía se
transforma en Luz.
b) Ahorro Económico: Si bien, es cierto que una lámpara Led no es muy
accesible, al comprar una que perdura hasta 100.000 horas de vida, en vez
de comprar cada 8 meses bombillas incandescentes o fluorescentes.
c) Reducción de reparaciones.
d) Conservación del medio ambiente
e) Resistencia al Agua
f) Fiabilidad y facilidad de usos
g) Reducido Tamaño
h) Elevada eficiencia de conservación
i) Larga vida útil: hasta 100.00 horas de vida.
j) Elevada resistencia
k) Bajo tiempo de respuesta: Usualmente en el orden de los O.1
microsegundos en comparación con más de 20 ml/seg.
2.2.7. Desventajas de los LED
Después de una revisión concreta del sitio Wikipedia.com, se puede decir que
las desventajas de un diodo LED son:
• El diodo LED depende en gran parte por la temperatura
ambiental
• Sin duda la principal desventaja es su precio, actualmente caros
en relación al precio por lumen
• Otros de los hándicap que se contraponen a los LEDs es la
sensibilidad de voltaje, es decir, los LEDs deben ser
suministrados con ms voltaje requerido y menos corriente
innecesaria.
• La percepción de los LED’s bajo la luz solar, puede variar en más
que la de sus competidores los incandescentes o fluorescentes.
2.2.8 Compatibilidad con fluorescentes
Fuente: soltsoi (2011).
• Luz Fluorescente se produce cuando la energía y el vapor de mercurio
crean un arco que activa los fosfatos que cubren el interior de la bombilla.
Debido a que la luz emite uniformemente en la superficie completa del tubo,
se difunde en todas las direcciones y crea una luz estable, sin sombras. Los
tubos requieren de una balastro para el encendido y para mantener el flujo
eléctrico uniforme. Alkinson,S (2001)
Los tubos fluorescentes no tienen rival en lo que a eficiencia de energía se
refiere, o al menos eso antes de que la tecnología de iluminación LED saliera a la
Luz.
Los tubos fluorescentes antiguos producen ruido, parpadean y dan un poco de
rendimiento de color. Las balastras electrónicas y una mejor protección de la
instalación en contra del brillo, han resuelto los dos primeros problemas; en cuanto
al último, los fabricantes desarrollaron fluorescentes de amplio aspecto.
• Luz Incandescente
Actual LED
17watts/hora 5watts/hora
40watts/hora 12watts/hora
Tipo utilizado con mayor frecuencia en los hogares, proviene de un filamento
de tungsteno que se “Incendia” y consume lentamente adentro de una bombilla de
vidrio al vació. Alkinson, S, (2001)
Así mismo, los hay en variantes de tres intensidades de larga vida. Los Focos
R, PAR y ER producen un rayo más controlado; los del tipo plateado que difunden
luz desde su interior. También se pueden conseguir focos decorativos
• Bombillas de reemplazo
2.2.8. Impacto ambiental
El LED no emplea mercurio, metales pesados u otros materiales, tiene un
mínimo impacto térmico en el entorno. No existe contaminación lumínica, no existe
polilla ni mosca (Morales, Gabriela)
Según, Mateos,F (2006) el uso de la iluminaria y bombillas LED tiene un
impacto ambiental, Que se debe considerar muy seriamente ya que esta al no
contener finalmente de tungsteno como las bombillas normales, ni mercurio como
la lámpara fluorescentes, no representa ningún peligro ni contaminación para el
medio ambiente. Además, no emiten ningún tipo de reedición ultra violeta (UV) ni
infrarrojo (IR) lo que hace que los ambientes interiores iluminados con esta
bombillas LED son muchos más cómodos y agradable. E incluso se puede instalar
en sitios muy baja temperatura sin problemas algunos.
2.2.9. Beneficios de la iluminación LED
Según los estudio realizados de la empresa Soltsoi los siguientes beneficios
son:
1. Bajo consumo de electricidad.
Oscila entre el 70% y el 90% dependiendo de la iluminación con la que se
compara.
2. Alta duración
Duración de más de 50mil horas equivale a 10 años de vida útil
3. Color.
Ofrece una gran gama de colores.
4. Ahorro cable.
Una instalación con iluminación LED, puede hacerse con un cable de un calibre
mucho menor al normal. En lugar de usar calibre 12 para iluminación se puede
usar calibre 22. Otro beneficio es que no desgasta el cable eléctrico, a diferencia
de las demás tecnología.
5. Luz fría
Un bombillo incandescente o ahorrador utiliza solamente el 10% de cada vatio
para iluminar, el resto se va en calor. La iluminación LED utiliza un 90% en
iluminar y solamente 10% en calor
6. No genera Calor
A diferencia de las otras, no desperdicia la energía en calor, calienta menos
las áreas iluminadas (esto puede traducirse ahorros en aires acondicionados y
ambientes más frescos) y elimina peligros de quemaduras al tacto.
7. Menos desperdicios de iluminación.
La iluminación LED no tiene perdida por la reflexión, todos los demás sistemas
necesitan de reflectores para concentrar la luz al lugar donde queremos iluminar,
lo que supone perder un 60% de efectividad, mientras que el LED no precisa estos
sistemas y la luz puede ser dirigida a la zona que queremos iluminar con una
eficiencia del 90%
8. Diseño.
Por su durabilidad, color y sus otras ventajas, permite utilizar la luz con más
variedad de diseño y formas de instalación
9. LED de alta potencia.
Pueden tener una duración de hasta 100.000 horas, ya que no tienen
filamentos. (Hilo incandescente que produce la luz en los bombillos eléctricos) este
hecho hace que no se fundan como lo hacen los bombillos tradicionales. Estos
dispositivos de estado sólido son muy resistentes a los golpes. Los materiales con
que están hechos los bombillos LED son de estado sólido, a diferencia de los
demás, por lo mismo los LED son reciclables. Presentando beneficios claros,
como protección del medio ambiente.
La luz ultravioletas con LED también tiene el potencial de revolucionar la
purificación del agua ya que el ultravioleta profundo que emite el LED mata
bacterias y virus sin necesidad de químicos.
10. La energía renovable tiene la desventaja que su producción es costosas, el
beneficio del LED es que por su bajo consumo funciona muy bien con este tipo de
generación renovable.
11. No necesita capacitor ni balasto.
12. El LED tiene el mismo rango luminoso que el convencional y ahorrador
13. La iluminación LED viene diseñada para ser instalada en cualquier fase.
Voltaje 110, 220 y trifásico = (227)
14. Completamente ecológico. Cero contaminantes sin mercurio ni sodio.
15. Ahorro en mantenimiento. (Obra hombre)
2.3. Sistema de variable
2.3.1. Definición conceptual
• Variable independiente Tecnología LED
Es un tipo de tecnología que se utiliza desde hace varias décadas, pero que
últimamente se ha visto expuesta a miles de pruebas de adaptación a diversos
gadgets dándole una nueva y mucho más variada vida y actualidad. Según
Matthew, M (2003)
• Variable dependiente Ahorro energético
El ahorro de energía o eficiencia energética, consiste en la optimización del
consumo energético, cuyo objeto es disminuir el uso de energía pero produciendo
los mismos resultados finales (Díaz de Santos, 2004)
2.3.2. Definición operacional
Las técnicas utilizadas en la investigación serán de observación directa,
mediante el uso de la encuesta, orientado a la captación de la realidad que se
requiere estudiar a fin de obtener los datos necesarios para resolver un problema
de investigación
2.3.3. Cuadro de operacionalización de la variable
Objetivo general: Demostrar que el sistema de ilum inación LED es una
alternativa de solución para el ahorro energético
Objetivos
específicos
Variable Dimensión Indicador
Describir el
sistema de
iluminación por
tecnología LED
Tecnología
LED
Sistema de
iluminación por
tecnología LED
• Definición de
tecnología LED
• Características de
la tecnología LED
• Tipos de
tecnología LED
• Función de la
tecnología LED
• Aplicaciones de la
tecnología LED
Comparar el
sistema de
iluminación LED
ante el sistema
de bombillos
fluorescentes e
incandescentes
Tecnología
LED
Sistema de
iluminación LED
ante el sistema
de bombillos
fluorescentes e
incandescentes
• Ventajas
• Desventajas
• Usos
• Duración
• Compatibilidad
con diferentes
formatos de
luminosidad
Indicar la
eficiencia de la
tecnología LED
con el ahorro
energético
Ahorro
energético
Eficiencia de la
tecnología LED
con el ahorro
energético
• Consumo de
voltaje
• Impacto
ambiental
• Beneficios
Capítulo III
Marco metodológico
3.1. Tipo de investigación.
De acuerdo a lo planteado en investigación y haciendo referencia a los objetivo es de tipo es descriptiva, por tanto tiene como objetivo la descripción precisa del evento de estudio. Este tipo de investigación se asocia al diagnostico y su propósito es exponer el evento estudiado, haciendo una enumeración detallada de sus características.
La investigación descriptiva consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo grupo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento. Los resultados de este tipo de investigación se ubican en un nivel intermedio en cuanto a la profundidad de los conocimientos se refiere. “Los estudios descriptivos miden de forma independiente las variables y aun cuando no se formulen hipótesis, tales variables aparecen en el enunciadas en los objetivos de la investigación’’ (Arias, Fidias; 1999).
3.2. Diseño de la investigación
Se entiende, por la investigación de campo, el análisis sistemático del problema en la realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y su efecto, o predecir su ocurrencia, haciendo usos de métodos característicos de cualquiera de los paradigmas o enfoques de la investigación conocidos o en desarrollo. Los datos de interés son recogidos en forma directa de la realidad; en este sentido se trata de investigaciones a partir de datos originarios y primarios
De acuerdo con, Hurtado (Jacqueline 2005) la investigación de campo es aquella en que el mismo objeto de estudio sirve como fuente de información para el investigador. Consiste en la observación, directa y en vivo, de cosas, comportamientos de personas, circunstancia en que ocurren ciertos hechos; por ese motivo la naturaleza de las fuentes determina la manera de obtener los datos.
Ahora bien, el diseño de esta investigación se denomina de campo ya que las fuentes son vivas y la información se recoge en su ambiente, por lo que la intención de esta investigación es medir los efectos que ha generado la aplicación de la tecnología LED como una solución para el ahorro energético, con la finalidad de dar a conocer y describir tal tecnología, para bajar o desenfrenar el consumo energético y económico de las familias que habita en la comunidad del sector Roberto Trujillo.
3.3. Población
Es el conjunto conformado por todos los elementos, seres u objetos que contienen las características y mediciones u observaciones que se requieren en una investigación dada. Asimismo, Arias (2006) expone que es un conjunto finito o infinito de elementos con características comunes para los cuales serán extensivas las conclusiones de investigación.
Mientras que, Bernal (2006) señala que la población es la totalidad de elementos o individuos que tienen ciertas características similares y sobre las cuales se desea hacer inferencia. Y la muestra es la parte de esa población que se selecciona y sobre la cual se efectuara la medición y observación de las variables.
Ahora bien, los elementos o unidades de observación que se considera en el presente estudio son (700) familias localizadas en Venezuela Estado Zulia Municipio San Francisco Parroquia Los Cortijos Sector Roberto Trujillo
3.4. Muestra
Se puede definir la muestra según Pérez (2006), como la porción o un subconjunto de la población que es seleccionada por un investigador de la totalidad de población en estudio, tiene como finalidad la obtención de información confiable y representativa del objeto de estudio, a su vez expresa la importancia de la proporción de la muestra, ya que siempre va a existir un margen de error y recomienda que la muestra sea lo más grande posible, para lograr disminuir dicho margen de error.
El universo de estudio estuvo conformado por 700 familias pertenecientes a sector Roberto Trujillo, La muestra la constituyeron 199 familias y para el cálculo de la misma se utilizó el criterio de Sierra Bravo (1996) para poblaciones finitas.
Formula de Sierra Bravo (1996):
n= [4.p.q.N] / [E2 (N-1) + 4.p.q]
Donde: n: es el tamaño maestral a calcularse
4: es una constante.
p y q: es la proporción de éxito y fracaso, representada por p=50 y q=50 E2: es el error admitido
N: es el tamaño de la población
La ejecución de la anterior fórmula, determinó los siguientes resultados: n=[4x50x50x700] / [0.5 (700-1) + (4x50x50)]
n= 199
3.5. Técnicas e instrumento De Recolección de Datos
Las técnicas de recolección conducen a la verificación del problema planteado. Cada tipo de investigación determina las técnicas a utilizar establece sus instrumentos o medios que serán empleados. En este sentido, Méndez (2008) señala que las fuentes son hechos o documentos a la que se acude el investigador y que le permiten obtener información y, las técnicas son los medios empleados para recolectar la información “materia prima por lo cual puede llegarse a explorar, describir y explicar hechos o fenómenos que definen un problema de investigación.
Las técnicas utilizadas en la investigación serán de observación directa, mediante el uso de la encuesta, orientado a la captación de la realidad que se requiere estudiar a fin de obtener los datos necesarios para resolver un problema de investigación
Es por ello que, Méndez (2008) acota que la recolección de información mediante la encuesta se hace por medio de formularios, los cuales tienen aplicación a aquellos problemas que se pueden investigar por métodos de observación, análisis de fuentes documentales y demás sistemas de conocimiento. La encuesta permite el conocimiento de las motivaciones, las actitudes y las opiniones de los individuos en relación con su objeto de investigación.
Así mismo, la encuesta aplicada consta de preguntas cerradas la cual es aquella pregunta cuyas posibilidades de respuestas están limitadas a dos (dicotómicas), para el instrumento empleado en esta investigación se tomaron las opciones (si y no). Este tipo de pregunta presenta como ventaja la facilidad de registrar, interpretar, analizar y codificar ya que no se necesita de personas altamente calificadas para ser administrado.
3.6. Tratamiento Estadístico
El tratamiento estadístico de un estudio depende del tipo de métodos de
investigación el cual es Estadísticas descriptivas.
1) Conoce usted ¿Qué es un LED?
Alternativas Fi F%
SI 73 36,7
NO 126 63,3
El 36,7 % de la muestra de la población manifiestan tener conocimientos
sobre los dispositivos LED, y un 63,3 % no posee conocimientos sobre un
dispositivo LED, esto indica que hay un bajo interés o poca información sobre
estos dispositivos. Sin embargo, aun cuando estos dispositivos se encuentran en
el hogar hay pocos conocimientos de ellos. Esto nos indica la poca información o
desconocimientos de esta tecnología. (Ver anexos)
2) ¿Sabías que: Televisores, Teléfonos, celulares, Microondas y otros
aparatos electrodomésticos contienen dispositivos L ED?
Alternativas Fi F%
SI 10 5
NO 189 95
Los resultados anteriores, indican que un 5% de la muestra de la
población afirman conocer de dispositivos LED en algunos aparatos domésticos
del hogar, en cuanto al 95% de ella nos indica que la mayor parte de la población
no conoce sobre este dispositivo, que por efecto, aplican esta tecnología , sin
conocer el beneficio que proporciona este producto, para tal caso un bajo
porcentaje en el consumo energético. (Ver anexos)
3) Conoce ¿Qué es Tecnología LED?
Alternativas Fi F%
SI 3 1,5
NO 196 98,5
Se manifiesta que un 1,5% de la muestra de la población afirman tener
conocimientos de lo que es tecnología LED es decir compuesta la tecnología
como tal, sin embargo, un 98,5% de ella no afirman tener conocimiento de esta
tecnología, aun teniendo uso de ella misma es decir, a pesar que tienen este tipo
de tecnología en televisores, microondas y otros aparatos electrodomésticos no
tienen conocimientos de que es la tecnología LED (Ver anexos)
4) ¿Conoce usted las ventajas y desventajas que con tiene La Tecnología
LED?
Alternativas Fi F%
SI 0 0
NO 199 100
Se manifiesta, que la totalidad de la población no poseen información sobre
las ventaja y desventajas de la tecnología LED, es decir que las familias no tienes
conocimientos sobre los beneficios de esta tecnología, no conocen que atreves de
ella podríamos resolver cuyo problema se ha planteado, que en este caso es el
desenfrenado consumo energético que vive el país. (Ver anexos)
5) ¿Sabía usted que este tipo de tecnología puede u tilizarse también para la
Iluminación?
Alternativas Fi F%
SI 42 21,1
NO 157 78,9
El 21,1% de la muestra de la población afirma saber que esta tecnología se
puede utilizar para la iluminación. En cuanto al 78,9% descartan algún
conocimiento de ella, en este caso, estos resultados nos confirman que los
productos de tecnología LED no son conocidos como una fuete de iluminación o
sustitución para el sistema de iluminación actual, debido a que es un sistema
nuevo e innovador
6) ¿Sabía usted el impacto ambiental que representa ría esta tecnología si se
aplicara en cuanto a la Iluminación?
Alternativas Fi F%
SI 0 0
NO 199 100
Los resultados anteriores nos muestran que la totalidad de la muestra de la
población desconoce sobre los factores influyentes que contiene la tecnología LED
el cual no produce contaminación ni calentamiento como los bombillos
fluorescentes e incandescentes. (Ver anexos)
7) ¿Sabía usted que un bombillo LED consume un 90% Menos que un
bombillo normal?
Alternativas Fi F%
SI 0 0
NO 199 100
Las evidencias anteriores nos indican que el 100% de la muestra de la
población desconoce el rendimiento de esta tecnología, en cuanto, al ahorro
energético en comparación con los bombillos incandescentes y fluorescentes,
este tipo de iluminación consume un 90% menos de energía que el sistema de
iluminación actual. (Ver anexos)
8) ¿Conoce usted que un bombillo LED contienen 50.0 00 horas de vida?
Alternativas Fi F%
SI 0 0
NO 199 100
Según los resultados de las familias encuestadas nos muestra que la
totalidad de ella desconoce sobre el ahorro económico que podría obtener al
aplicar esta tecnología debido a poca información de ella, un bombillo LED puede
sobrevivir 50.000 horas (10 años), y un bombillo incandescente o fluorescente
vive de 1.000 horas a 3.000 horas máximo, menos de un año. Las evidencias
anteriores, nos indican que la sustitución continua en 10 años de los bombillos
actuales tiene gastos excesivos y contribuye con la contaminación ambiental y el
alto consumo energético. (Ver anexos)
9) ¿Conocías que el principal Problema en Venezuel a es el consumo
Energético?
Alternativas Fi F%
SI 0 0
NO 199 100
La totalidad de las familias conoce sobre las condiciones que vive el país
en cuanto, al consumo energético, cuya solución para este problema ha sido el
racionamiento energético, este problema ha complicado la forma del vivir diario de
nuestra comunidad y no solo de la comunidad si no todo el país, como los calores
excesivos debido a la contaminación, la temperatura se ha elevado más de lo
normal y ha provocado las sequias de nuestros recursos eléctricos que mantienen
en curso nuestro país. (Ver anexos)
10) ¿Alguien más le había Hablado o informado sobre este tipo de
Tecnología?
Alternativas Fi F%
SI 11 5,5
NO 188 94,5
Una pequeña parte de las familias de nuestra población conoce de esta
beneficiosa fuente de iluminación como lo es la tecnología LED por eso es
necesario, informar a nuestra población de esta medio de solución para el ahorro
energético. (Ver anexos)
Capítulo IV
4.1. Interpretación de datos
Luego de la realización de esta investigación, teniendo como objetivo general demostrar que el sistema de iluminación de tecnología LED es una alternativa de solución para el ahorro energético desenvolviéndolo en los objetivos especifico que dieron como resultado la adquisición de conocimientos acerca del sistema de iluminación por tecnología LED y la profundización de esta misma, de igual manera la comparación en cuanto ,al sistema de iluminación LED ante al sistema de iluminación de bombillos incandescentes y fluorescentes concretando con los datos de que dichos sistemas son muy diferentes entre sí, ya que el antes nombrando sistema de iluminación de bombillos LED proporciona un mayor ahorro económico y ecológico que los sistemas antes mencionados, Pero También se logro obtener tanto el conocimiento de las ventajas como las desventajas que proporciona su utilización, una de las desventajas : Sus Costo, La cual fue la mas resaltante. Por otra parte se quiso indicar la eficiencia de la tecnología LED en cuanto al Ahorro energético obteniendo los siguientes datos: un LED posee un mínimo impacto térmico en el entorno ya que no emplea mercurios ni metales pesados u otros materiales, tiene una duración de vida útiles de 50 mil horas es decir Alta duración, tiene un bajo consumo en electricidad, en efecto, este tipo de iluminación no genera calor, por ultimo pero no menos Importante el LED es de alta potencia este hecho hace que no se fundan como lo hacen los bombillos tradicionales, los materiales con que están hechos los bombillos LED son de estado sólido , a diferencia de los demás , por lo mismo lo LED son reciclables.
En cuanto al cuestionario realizado a 199 familias del sector Roberto Trujillo, midiendo sus conocimientos acerca de la Tecnología LED, los resultados fueron que dichas familias, no poseían el conocimiento suficiente acerca del tema a tratar, el cual es la Tecnología antes planteada.
Conclusión
Para concluir esta investigación, se presentan los resultados que obtuvimos mediante la herramienta de recolección de datos utilizada, en este caso, se realizo un cuestionario a 199 Familias del sector Roberto Trujillo, con el objetivo de medir sus conocimientos acerca del tema planteado, cuyos resultados de esta herramienta aplicada fue, que el 98% del muestreo de la población presentó un bajo conocimiento acerca de esta tecnología y las ventajas y beneficios que ofrece como alternativa para la solución del ahorro energético , económico, los aportes sociales y ambientales, por eso se ha demostrado que es necesario dar a conocer este sistema de iluminación exponiendo sus ventajas y aportándoles conocimientos a través de charlas, folletos y demás herramientas que ofrezcan información sobre esta tecnología. También se ha determinado que sería factible la aplicación de bombillos LED para contribuir a la disminución del alto consumo energético ya que sus ventajas y características antes mencionadas reflejan resultados positivos hacia el objetivo que queremos lograr.
Es necesaria la aplicación inmediata de este sistema de iluminación por tecnología LED, ya que se ha demostrado con esta investigación que reaccionaria de inmediato contra la problemática que afecta al país en cuanto al sistema eléctrico, como también en la economía de nuestras familias y impacto ambiental que genera al no contaminar el medio ambiente todo lo contrario del sistema de iluminación actual de bobillos incandescentes y fluorescentes en cuanto a la contaminación lumínica y el daño que causa a la capa de ozono ,que aumenta la filtración de los rayos ultravioleta así provocando los calores excesivos y las sequias como también las probabilidades de quedar sin energía a nivel mundial en un futuro no muy lejano y debido a las medidas que está tomando el país, las cuales son el razonamiento energético y las situaciones incomodas del vivir diario que afectan a la comunidad y no solo al sector Roberto Trujillo sino en todo el país. Pensando en un futuro que pueda mejorar la vida cotidiana de nuestros hijos, nietos y las siguientes generaciones. En efecto este sistema de iluminación por ser innovador tiene un costo económico muy elevado. Se recomienda al estado venezolano que realice una inversión económica analizando las soluciones comprobadas que posee esta tecnología si se aplicara en cuanto al ahorro energético, económico y social, cuya inversión facilitaría la adquisición de este producto a los habitantes del país y así obtener los resultados deseados en la investigación.
Recomendaciones
• Una vez realizada esta investigación se les recomienda instituciones públicas y privadas del estado obtener conocimiento sobre este tipo de iluminación LED como una alternativa solución para el ahorro energético.
• Debido al sumo de importancia informarle a las comunidades • Que el gobierno venezolano tome las medidas necesarias para que dicha
tecnología sea conocida a todos los habitantes del país. • Que esta tecnología sea implantada en toda Venezuela si se quiere llegar a
tener un buen futuro para las próximas generaciones • Se le recomienda a la comunidad tener en cuenta esta tecnología, como
medio de Ahorro energético.
Referencias Bibliográficas
• Acosta,D.(2010) Trabajo de Grado: “DISEÑO DE UN SISTEMA DE ILUMINACIÓN CON TECNOLOGÍA LED”. LUZ • Alkinson, S (2001) Concepto: Luz Fluorescente, Luz Incandescente • Caraballo (2008) Concepto: Función de un LED • Díaz de Santos (2004) Variable dependiente: Ahorro Energético • Gómez (2002) Concepto: Tipos de LED • James (2002) Sub-Concepto: Diodo Emisor de Luz • Mateos,F (2006) Concepto: Impacto ambiental • Matheus,N.(2005) Concepto: Diodo • Matthew,M (2003) Concepto: Tecnología LED, Ventajas de los LED • Morales,G. (2010) Trabajo de Grado: TECNOLOGIA LED PARA LA SUSTITUCIÓN DE LAS LÁMPARAS TRADICIONALES. URBE. • Prieto,R (2003) Concepto: Características de la Tecnología LED • Round.H (2001) Concepto: Tecnología LED (2). • Soltsoi (2011) Cuadro: Compatibilidad con Fluorescentes. Concepto: Beneficios de los LED • Wikipidia.com. Artículo: Tecnología LED.
Anexos
Anexo_1: Lasparas LED
Anexo_3: Investigación
en la Biblioteca Anexo_2: Lamparas
LED(2)
Anexo_4:
Visita:
Biblioteca
del Zulia
Anexo_5: Bombillos LED
Anexo_6: Tipos de LED
Grafico No. 1: Encuestas
Fuente: Díaz, Villalobos, Prieto, Nava, Rincón, (20 12).
Grafico No. 2: Encuestas-2
Fuente: Díaz, Villalobos, Prieto, Nava, Rincón, (20 12).
0
50
100
150
200
250
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3 Pregunta 4 Pregunta 5
SI
NO
0
50
100
150
200
250
Pregunta 6 Pregunta 7 Pregunta 8 Pregunta 9 Pregunta 10
SI
NO
