Proyecto de Iluminacion H.C. Javier Reyes

Universidad Tecnológica de Chile INACAP - Ingeniería Eléctrica mención Proyectos Eléctricos

PROYECTOS DE ILUMINACIÓN Perfil para Optimización lumínica Homecenter Plaza Vespucio

Alumnos

: Javier Reyes

Luis Mansilla Profesor

: Patricio Gonzáles

Asignatura : Proyectos de Sistemas de Iluminación

Javier Reyes Luis Mansilla

Carrera

: Ing. En Electricidad

Fecha

: 09 diciembre del 2015


Índice 1.

Resumen Ejecutivo ................................................................................................................................................. 1

2.

Objetivo General ..................................................................................................................................................... 2 2.1.

3.

4.

Objetivos específicos ...................................................................................................................................... 2

Estudio de Viabilidades...........................................................................................................................................2 3.1.

Viabilidad técnica ............................................................................................................................................2

3.2.

Viabilidad ambiental ....................................................................................................................................... 2

3.3.

Viabilidad económica...................................................................................................................................... 2

3.4.

Viabilidad financiera ....................................................................................................................................... 2

3.5.

Viabilidad social .............................................................................................................................................. 2

3.6.

Viabilidad legal................................................................................................................................................ 2

Antecedentes del Proyecto .................................................................................................................................... 3 4.1.

Levantamiento del Proyecto........................................................................................................................... 3

4.2.

Propuesta de iluminación ............................................................................................................................... 5

4.3.

Consideraciones para el proyecto .................................................................................................................. 6

4.4.

Normativas a considerar ................................................................................................................................. 6

Norma chilena NCH-4/2003 ............................................................................................................................... 6 Norma chilena 2/84.............................................................................................................................................. 7 5.

6.

Estudio técnico y tecnológico ................................................................................................................................. 7 5.1.

Descripción del equipo de iluminación seleccionado..................................................................................... 7

5.2.

Análisis de estudio DIALux Light ..................................................................................................................... 8

Estudio Económico de proyecto ...........................................................................................................................10 6.1.

Detalle de costos .......................................................................................................................................... 10

6.2.

Flujo de Caja Proyectado ..............................................................................................................................11

6.3.

Indicadores Financieros ................................................................................................................................ 11



1. Resumen Ejecutivo En el presente proyecto pretende demostrar y realizar una optimización de las instalaciones lumínicas del establecimiento Homecenter Plaza Vespucio, ubicado en la comuna de La Florida, Región Metropolitana de Santiago. Para esta optimización se ha proyectado realizar dos estudios demostrativos fundamentales, Primero: un estudio de iluminación demostrativo en el cual se presenta la proyección lumínica, tanto como la selección de los equipos de iluminación como a su vez la distribución de los mismos para lograr obtener los requerimientos solicitados por el mandante de la obra (homecenter), todo esto mediante la ayuda del software de iluminación DIALux Light 4.12 el cual nos demuestra la factibilidad de los equipos seleccionados y la correcta distribución en el espacio de utilización y a la vez esta herramienta de la información nos permite también evaluar su contraparte del proyecto, como los es la iluminación actual de la instalación antes mencionada, entregándonos datos y resúmenes documentados de los niveles de iluminación alcanzados tanto en la instalación actual como en la instalación proyectada y mediante estos documentos es que se puede determinar si es tecnológica y técnicamente viable este proyecto lo que por consiguiente da paso al estudio siguiente de este proyecto. Segundo: seguido de lo anterior se presenta también un estudio económico el cual pretende mediante sus indicadores económicos, demostrar mediante un estudio comparativo entre la instalación actual y la proyectada la viabilidad económica de este proyecto de optimización, para esto se contempla realizar una demostración documentada de flujos de caja y los indicadores financieros VAN y TIR Es importante además considerar que la proyección del estudio económico basa sus resultados en la perspectiva del resultado más desfavorable obtenido por el proyectista de la obra y, por lo tanto, si bien no será la más adecuada en términos económicos, será acertada por cuanto será mayor la rentabilidad en relación a la presentada, entendiéndose que el principal objetivo de esta memoria es presentar un estudio técnico de iluminación y no así un estudio económico acabado sobre el proyecto.


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2. Objetivo General Alcanzar los niveles propuestos de iluminación en el recinto Homecenter Plaza Vespucio según los requerimientos del plano proyectado y además obtener un ahorro energético considerable que por consiguiente genere un ahorro económico justificativo de este proyecto de optimización que haga sustentable la ejecución de estas obras en la instalación antes mencionada, que por lo demás pudiese ser ejecutada en otras instalaciones de la cadena.

2.1. Objetivos específicos a) Seleccionar una luminaria óptima del tipo led y de bajo consumo pero con gran intensidad lumínica talque satisfaga los niveles de iluminación propuestos en el recinto, ofreciendo en conjunto un ahorro energético en comparación al consumo actual con el total de luminarias proyectadas b) Distribuir las luminarias de manera uniforme a lo largo del recinto y sus pasillos, alcanzando los niveles de iluminación propuestos y una uniformidad superior al 50% c) Obtener rentabilidad por sobre la inversión en base al ahorro obtenido por período (año) y proyectado a 16 años de vida útil de las luminarias.

3. Estudio de Viabilidades 3.1. Viabilidad técnica El presente estudio de proyecto fue realizado considerando los estándares del fabricante de los equipos de iluminación y además normativas internacionales de ahorro energético como los es el estándar LEED impulsado por USGBC (United States Green Building Counsil) el diseño bajo este tipo de normativas internacionales nos asegura una reducción del consumo energético disminución de los costos de operación y una alta calidad medioambiental

3.2. Viabilidad ambiental Las lámparas Led permiten lograr reducciones importantes en el consumo de energía, además de una disminución del CO2, en comparación con las bombillas incandescentes equivalentes. También, debido a la excelente vida útil no se debe realizar recambio de lámpara, lo que se traduce en menos desechos dado que se trabajara bajo el tendido eléctrico ya instalado por lo cual no se requiere de modificaciones y por tanto solo se proyecta instalación directa de los equipos.

3.3. Viabilidad económica Se cuenta con los materiales necesarios para la realización del proyecto, como lo son, recursos humanos, recursos financieros, materiales, herramientas, tecnología avanzada, etc.

3.4. Viabilidad financiera Al realizar el análisis financiero mediante determinados factores, y según la elaboración y evaluación del flujo de caja, nuestro proyecto obtiene un indicador VAN y TIR, muy satisfactorio lo que determina que el presente proyecto de optimización es más rentable que el existente.

3.5. Viabilidad social La tecnología utilizada y el incentivo al ahorro beneficiará tanto a la empresa, como a la comunidad, ya que se disminuirá el impacto ambiental, lo que representa un bien para la sociedad.

3.6. Viabilidad legal Javier Reyes Luis Mansilla

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El proyecto se regirá de manera estricta bajo normas correspondientes en el ámbito eléctrico (NCH4/2003; Norma 2/84). Para la administración de recursos humanos se regirá bajo el Código del Trabajo de manera de cumplir con las normas vigentes.

4. Antecedentes del Proyecto 4.1. Levantamiento del Proyecto El recinto Homecenter Plaza Vespucio dedicado a la venta de artículos de ferretería, hogar, decoración y jardinería, cuenta con amplios espacios interiores, techo estándar comercial, racks en los pasillos de distintas alturas, todos de metal y alineados de manera vertical y horizontal en las disposiciones del recinto y sus divisiones, el techo es de hormigón a lo largo de toda su área. A modo de realizar una individualización que sirva de apoyo para el proyecto y todo aquel que sirva de leer el mismo, se clasifican las zonas de acuerdo al plano entregado por el mandante de la obra homecenter según la siguiente disposición presentada en el esquema:

Fig. 4.1 a. Esquema referencial de los niveles de iluminación solicitados


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Nótese que los colores dispuestos en el esquema hacen referencia directa a la propuesta en CAD Color Pasillo Azul Naranja Verde

Luminancia 600 Lux 750 Lux 900 Lux

Además se indica la cantidad de luminarias que hay en cada uno de los pasillos, según catastro realizado presencialmente en el recinto y un conteo total de 484 luminarias, contando en ellas: Luminaria TPS350 4x54W Dicroica

Cantidad 435 6

Habiendo luminarias dicroicas repartidas a lo largo del recinto de manera aleatoria y suponiéndose solamente que se disponían para mantener niveles de iluminación y uniformidad del sector. Además se detallan sectores dentro del local, los cuales se utilizarán a modo de referencia para los cálculos de DiaLux, según se detalla a continuación: Sector A Sector A1 Sector A2

Sector B Sector B1 Sector B2

Sector C Sector C1 Sector C2 Sector C3 Sector C4

La principal luminaria del recinto es la TPS350 de modelo 4 MASTER TL5/G5/54W, esta lámpara describe lo siguiente según ficha técnica de PHILIPS TPS350 es una lum inaria TL5 funcional con muy alta eficiencia y flujo lum ino so, dis eñ ada en partic ular p ara el alumb rado general de tiendas, almacenes de bric olaje y naves industr iales co n alturas de techo entre 5 y 15 m. Estácon cebida c om o alternativ a a las lum inarias tradic ion ales para naves d e gran altura (equipad as co n lámp aras HID). Sus c uatr o avan zadas lám paras M ASTER TL5 80/54W (en lu gar d e HID) garantizan u na óptima r eprod ucc ión cro mática y u na vid a útil de lámp ara co nsi derablemen te m ás larga, co n opc ion es d e regu lación, conm utación y alumbrado de emergencia.

El mantenimiento requerido es mínimo, lo que reduce aún más el coste total de propiedad. El rendimiento de TPS350 conforme a las normas más recientes sobre iluminación de lugares de trabajo en interiores contribuye a crear una atmósfera agradable que incite a los clientes a comprar. De igual manera, en el ámbito industrial puede mejorar las condiciones visuales y favorecer el rendimiento laboral. La lámpara está suspendida con cable de acero, fijo a un sistema de carril industrial o directamente al techo.


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4.2. Propuesta de iluminación Se propone la instalación de equipos de iluminación LED de alta eficiencia de la marca GENERAL ELECTRIC, según se detalla en el apartado 5.1; además se proyecta el aumento de los niveles de iluminación por sectores según detalla en la siguiente tabla en base a la sectorización realizada en la figura 4.1 a: SECTOR MIN REQUERIDO ILUMINACIÓN ALCANZADA Sector A Sector A1 Sector A2 Sector B Sector B1 Sector B2 Sector C Sector C1 Sector C2 Sector C3 Sector C4

900 Lux 900 Lux 900 Lux 600 Lux 600 Lux 600 Lux 750 Lux 750 Lux 750 Lux 750 Lux 750 Lux

938 Lux 920 Lux 982 Lux 646 Lux 634 Lux 625 Lux 750 Lux 795 Lux 800 Lux 775 Lux 767 Lux

Los informes de iluminación proyectados en DiaLux basarán su estructura en uno de los pasillos considerados para estos sectores y se proyectará por igual para el resto de los pasillos similares que contenga el sector. Los informes respectivos se encuentran en los anexos de esta memoria.

Fig. 4.1 a. Esquema referencial de los niveles de iluminación alcanzados


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4.3. Consideraciones para el proyecto Para el proyecto de iluminación Homecenter se necesita conocer varios aspectos del recinto, los cuales ayudarán al momento de prever los niveles que se necesitarán y ventajas o desventajas en el proyecto. Se definen los siguientes factores: - Altura del recinto: 9m - Altura de Racks: 6m - Altura de Luminarias: 8,5 m La altura de 8,2 m, se propone por cuanto se ha dejado desde los 6 m del rack una diferencia de 2,2 metros, en caso que se sitúen objetos por sobre la parte superior de los mismos racks y estos no interrumpan o afecten a los niveles de iluminación.

4.4. Normativas a considerar Toda instalación o proyecto eléctrico debe contemplar la iluminación como parte funadamental, sin lugar a duda los principales focos de iluminación son los lugares de trabajo, las vías de circulación, tiendas comerciales, etc. La importancia de una correcta iluminación no solo permite visualizar mejor las cosas, más bien permite evitar diversos problemas de salud y de seguridad. Para cumplir con las expectativas de iluminación nos basaremos en las siguientes normativas: Para poder determinar la iluminancia de un recinto se debe realizar un cálculo luminotécnico, para efectuar este cálculo se utilizan herramientas computacionales que en base a la geometría del recinto y factores lumínicos pueden estimar en forma aproximada la iluminancia que entrega un determinado equipo de iluminación.

Norma chilena NCH-4/2003 -

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Cada circuito de alumbrado estará formado por centros de consumo, entendiéndose por tales a los artefactos de iluminación que se instalen en puntos físicos determinados o a los enchufes hembra que permitan la conexión de artefactos susceptibles de conectarse a este tipo de circuitos ALUMBRADO EN LOCALES COMERCIALES E INDUSTRIALES 11.2.1.- Para determinar la potencia eléctrica necesaria a instalar para el alumbrado de locales comerciales e industriales, se deberá tener en cuenta el nivel de iluminación requerido, el tipo de fuente luminosa que se empleará y el área del recinto por iluminar. 11.2.2.- El nivel de iluminación mínimo, según el tipo de local y tarea que en él se desarrolle, se determinará de acuerdo a lo señalado en la tabla Nº 11.24. 11.2.4.- Los niveles de iluminación indicados en la tabla Nº 11.24 son valores adoptados, considerando las tareas visuales más frecuentes y representativas. Para tareas no consideradas y que puedan asimilarse a las indicadas en esa tabla, se adoptará aquel valor correspondiente a la tarea más semejante. En caso de tareas visuales que requieran de gran concentración visual, discriminación de detalles finos, selección de colores, etc., deberán adoptarse niveles de iluminación superiores, justificando la solución dada en estos casos mediante un cálculo de iluminación 11.2.6.- Para el alumbrado de vitrinas comerciales de locales ubicados en calles céntricas, se considerará una potencia de 400 W por metro lineal de vitrina; para locales ubicados en calles comerciales secundarias, una potencia de 200 W por metro lineal de vitrina. Para otros casos, como por ejemplo locales comerciales en barrios, se considerarán 100 W por metro lineal de vitrina.


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Norma chilena 2/84 -

El presente proyecto se basó en la norma 2/84 respecto a la proyección de planos y las formalidades de éste ante las entidades reguladoras.

5. Estudio técnico y tecnológico 5.1. Descripción del equipo de iluminación seleccionado

El equipo de iluminación seleccionado es el Albeo led, del fabricante General Electric este es un equipo de iluminación de bahía alta especialmente diseñado para la industria, este equipo utiliza LEDs de alto brillo y tienen una temperatura del color de 4000 a 5000 grados kelvin y proyectan una vida útil de ≥ 100,000 hrs. Según IES (Illuminating Engineering Society) y una garantía estándar de 5 años máximo. Se estima una vida útil total de esta instalación de acuerdo sus horas de uso diario en relación a la vida útil de las luminarias Horas de trabajo diario según la página web de la tienda

Lo que no da un total de 11 horas de trabajo constante, adicionalmente se considera que estas empresas realizan cada noche trabajos de mantenimiento hasta las 04:00 de la mañana a un nivel del 50% de iluminación lo que nos entrega como dato definitivo para este proyecto un total de 16,5 horas de trabajo diario Javier Reyes Luis Mansilla

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Por consiguiente nuestra relación de vida útil de la instalación está dada de la siguiente formula: 16,5 horas de uso multiplicada por el año laboral restando los días que por ley no se trabaja en estas instalaciones como los son 01 de mayo, 18 de septiembre, 25 de diciembre y 01 de enero, esto nos entrega un año laboral de 361 días. Vida útil de la instalación: ñ =

100,000 ℎ    = 16,76 ñ  5956,5 horas anuales de trabajo

La luminaria Albeo led será importada directamente desde su fabricante a través de su representante en chile General Electric chile. Dado que estos equipos no se encuentran disponibles en chile por tanto el proveedor garantiza la importación y un stock de repuestos según cotización mostrada en anexos, a continuación se muestra un breve extracto de las características principales del equipo de iluminación seleccionado. Características principales: El ángulo de apertura de la lámpara es 90° con respecto al punto inferior al plano útil proyectado (DiaLux 0,01) INFORMACIÓN GENERAL Familia Producto Código del producto Tensión de Trabajo Frecuencia Trabajo Temperatura de Color Color Fuente Luminosa Lámparas por modulo Tipo ptica Dimmerizable Material Carcasa Potencia de Entrada Eficacia Luminosa Vida Útil

ABV1 ABV102T597EV41KNWEL1 220 – 240 V 50 – 60 Hz 5000°K blanco neutro 2 90° SI Aluminio 137W 123 lm/W 100.000 hrs

El resto de los detalles técnicos correspondientes a esta luminaria se muestran completamente en el Data Sheet adjunto en los anexos al final de esta memoria.

5.2. Análisis de estudio DIALux Light Se realizó un estudio de iluminación mediante la herramienta DIALux según se detalla a principios de esta memoria, los datos obtenidos se adjuntan en los anexos finales y se trabajó además según la sectorización proyectada a referencia. Los datos usados consideran los siguientes parámetros: PARÁMETRO VALOR PARÁMETRO VALOR Altura Recinto Grado Reflexión Techo Grado Reflexión Paredes Grado Reflexión Suelo


10 m 77% 50%

Plano til Longitud Suspensión Factor Degradación

de

0,01 1,5 m

de

0,9

Hormigón 27%

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En los anexos se presentan 11 informes de DiaLux cada uno constituido por 5 páginas, en las cuales se detalla la finalidad e individualización del proyecto, la luminaria proyectada y la disposición de las luminarias. A continuación se presenta una tabla resumen de la disposición de las luminarias utilizadas en el total del proyecto Homecenter Plaza Vespucio Cantidad Sector Luminarias Total Sector A 45 Sector A1 42 Sector A2 20 Sector B 6 Sector B1 12 Sector B2 13 Sector C 15 Sector C1 16 Sector C2 15 Sector C3 26 Sector C4 7 Total proyectado 665 Este valor se proyectó en base al sector más desfavorable y se duplica en los pasillos aledaños Los valores obtenidos por el estudio DiaLux se detalla a continuación: Sector Sector A Sector A1 Sector A2 Sector B Sector B1 Sector B2 Sector C Sector C1 Sector C2 Sector C3 Sector C4

E_prom

Uniformidad

938 919 983 646 635 626 790 796 801 775 769

0.585 0.646 0.675 0.810 0.680 0.679 0.683 0.681 0.684 0.643 0.803

Esto nos entrega un total de 665 luminarias ALBEO LED que se estarían utilizando en el proyecto Con una uniformidad promedio total de 0,6029, además, según las zonas se ha obtenido lo siguiente en niveles de iluminación: - Zona 600 Lux se obtuvo un promedio de 635,0 Lux - Zona 750 Lux se obtuvo un promedio de 777,4 Lux - Zona 900 Lux se obtuvo un promedio de 946,6 Lux Javier Reyes Luis Mansilla

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6. Estudio Económico de proyecto 6.1. Detalle de costos Como el alcance de este proyecto abarca únicamente el cambio de las luminarias en el local Homecenter Plaza Vespucio, entonces, los costos proyectados abarcan los cotizados por la luminaria que se va a instalar, prescindiendo en su lugar del costo de la instalación, los recursos humanos, conductores, canalizaciones, entre otros. La cotización se realizó a LightingPro Chile “Proyectos de Iluminación” segú n detalle a continuación: Cantidad Descripción $ Unitario $ TOTAL $164986500 635 Luminaria ALBEO LED $248600 ABV102T597EV41KNWEL1 137W


Total Neto:

$164986500

IVA:

$31347435

Total

$196333935

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6.2. Flujo de Caja Proyectado Para el flujo de caja se considera una inflación del 6%, además que no se consideran los valores por mantención, instalación, conductores o canalizaciones que se realicen sobre el mismo nuevo proyecto, puesto que se van del alcance de este. Además se proyecta una depreciación de las luminarias con respecto a tabla de depreciación del SII sobre las mismas. El flujo de caja aquí presentado se ha proyectado sólo a 5 años por conveniencia al presentarlo y ajustarlo al tamaño de hoja, el flujo de caja completo se puede ver en el anexo correspondiente. El ingreso proyectado en el flujo de caja corresponde al consumo de las lámparas actuales del sistema (236W) en comparación al consumo mensual de las nuevas (106W). Considérese además que el valor chatarra proyectado equivale a un aproximado en la posible venta que podrían tener las luminarias retiradas.

6.3. Indicadores Financieros Los indicadores financieros utilizados en el proyecto son VAN, Y TIR El VAN se ha determinado considerando una tasa de descuento del 9% en relación a un punto imparcial con respecto a la rentabilidad y actualización del dinero, aun así, el proyecto mantiene su rentabilidad


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con tasas superiores al 10%, realizado esto, obtenemos según flujo de caja y flujos netos un van de:

 = $270639003  = 24%

Y un período de recuperación de la inversión al 3 período aproximado (considerando que cada período dura un año) Por lo tanto, el proyecto resulta rentable, en relación a los valores VAN y TIR, con una recuperación al tercer período del total de la inversión inicial, restado su valor comercial como venta de equipos usados a los equipos reemplazados y de los proyectados al final de su vida útil solo se venderán como chatarra.


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Proyecto de Iluminacion H.C. Javier Reyes

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