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Desarrollo y apoyo de estrategias de eficiencia...
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Desarrollo y apoyo de estrategias de eficiencia energética para la Facultad de Ciencias y Educación- Macarena A de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Joan Sebastián Silva & Julián David Carreño. Septiembre 2017. Universidad distrital Francisco José de Caldas. Bogotá D.C. Proyecto de grado.
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Desarrollo y apoyo de estrategias de eficiencia energética para la Facultad de
Ciencias y Educación- Macarena A de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
Joan Sebastián Silva & Julián David Carreño.
Septiembre 2017.
Universidad distrital Francisco José de Caldas.
Bogotá D.C.
Proyecto de grado.
ii Resumen
En este documento se describe muy detalladamente la condición energética actual de la Facultad
de Ciencias y Educación de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se desarrollan
diferentes estudios de los cuales se obtiene información como caracterización energética de la
institución, uso de la energía eficiente, generación de indicadores de eficiencia energética, estudios
de carga, potenciales de ahorro, estudio de prefactibilidad en la implementación de energías
renovables, entre otros.
También se puede observar de forma clara, como se realiza un plan de cambio de una institución
educativa en búsqueda de la eficiencia energética y el uso consciente de la energía eléctrica, cuáles
son los aspectos más importantes a tener en cuenta en el proceso de mejora y como generan una
estrategia de mejora constante, se generan herramientas que permitan comparar la situación actual
de la universidad con la situación actual del país y de otras universidades.
El uso adecuado de este documento permitirá a la Facultad reducir sus niveles de consumo
energético y su emisión de gases de efecto invernadero de forma contundente y significativa,
reflejándose esto no solo en el aspecto ambiental sino también en el aspecto financiero de la
universidad.
iii Tabla de Contenidos
Objetivos ......................................................................................................................................... 1 Objetivo general: ......................................................................................................................... 1 Objetivos específicos: ................................................................................................................. 1
Descripción de cada uno de los resultados alcanzados en el desarrollo de la pasantía ordenados y
expuestos en forma coherente: ........................................................................................................ 2 Capítulo 1 Contexto energético y eficiencia energética. ................................................................ 2
Contexto energético del país. ...................................................................................................... 2 Emisiones atmosféricas de gases de efecto invernadero y combustión. ..................................... 6
Eficiencia energética. .................................................................................................................. 9 Ventajas, Desventajas y limitaciones. ....................................................................................... 12 Eficiencia energética en edificios públicos. .............................................................................. 13
Edificios sostenibles.................................................................................................................. 13
Capítulo 2 Descripción general del edificio................................................................................. 14 Ubicación .................................................................................................................................. 14
Dependencias ............................................................................................................................ 16 Horario de funcionamiento de los diferentes espacios ............................................................. 22 Horario de funcionamiento real por cada espacio ..................................................................... 23
Capítulo 3 Diagnostico energético ............................................................................................... 24 Caracterización de consumos. ............................................................................................... 24
Análisis de consumo de energía (facturas). .......................................................................... 25
Emisión de gases de efecto invernadero. .............................................................................. 29
Análisis de consumo de energía (por carga). ........................................................................ 30 Caracterización de cargas. .................................................................................................... 33
Distribución de consumos. .................................................................................................... 33 Iluminación. .......................................................................................................................... 35 Equipos de cómputo. ............................................................................................................. 38
Aire acondicionado y refrigeración. ..................................................................................... 40 Servidores (Data center). ...................................................................................................... 40
Motores. ................................................................................................................................ 41 Otros. ..................................................................................................................................... 42 Análisis del sistema eléctrico y perfil de la demanda. .......................................................... 43 Diagrama de Pareto. .............................................................................................................. 44 Aspectos bioclimáticos. ........................................................................................................ 45
Condiciones ambientales. ..................................................................................................... 46 Análisis de confort térmico. .................................................................................................. 48
Método Fanger. ..................................................................................................................... 48 Análisis de iluminación......................................................................................................... 51 Niveles de referencia de iluminancia. ................................................................................... 52 Eficiencia energética actual de iluminación (VEEI). ............................................................ 53 Hábitos de consumo. ............................................................................................................. 55 Buenas prácticas.................................................................................................................... 55 Encuesta hábitos de consumo. .............................................................................................. 59
iv Capítulo 4 Potenciales de ahorro y evaluación financiera ......................................................... 63
Oportunidades de ahorro y eficiencia energética ...................................................................... 63
Luminarias. ........................................................................................................................... 63 Cambio de usuario regulado a no regulado........................................................................... 67 Sustitución equipos de cómputo y monitores. ...................................................................... 69 Formación sobre ahorro energético. ..................................................................................... 72 Programa de concientización. ............................................................................................... 74
Capítulo 5 Gestión eficiente de la energía .................................................................................... 76 Indicadores energéticos. ........................................................................................................ 76 Modelo para la gestión de indicadores. ................................................................................. 77 Definición de indicadores. (ANEXO 7)................................................................................ 77 Identificación de la necesidad de medición. ......................................................................... 84
Gestión de Indicadores. ......................................................................................................... 84 Capítulo 6 Energía alternativa ...................................................................................................... 90
Estadísticas de radiación solar (HSS) mensual. ........................................................................ 90
Calculo de la potencia del generador ........................................................................................ 91
Selección del panel solar ........................................................................................................... 92 Selección del inversor ............................................................................................................... 93
Configuración del sistema fotovoltaico .................................................................................... 94 Análisis económico ................................................................................................................... 94
Análisis de resultados, productos, alcances e impactos del trabajo de grado, de acuerdo con el plan
de trabajo:...................................................................................................................................... 96 Evaluación del cumplimiento de los objetivos de la pasantía: ..................................................... 96
Conclusiones ................................................................................................................................. 98
Lista de referencias ..................................................................................................................... 100
ANEXOS .................................................................................................................................... 104
v Lista de tablas
Tabla 1 Capacidad efectiva neto promedio por tecnología (UPME, 2015). ................................... 4 Tabla 2 Consumo de combustibles en el SIN (UPME, 2015). ....................................................... 5 Tabla 3 Metas indicativas de ahorro de energía 2017-2022(Ministerio de Minas y Energía &
UPME, 2016). ....................................................................................................................... 11 Tabla 4 Área por plano y dependencias Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, tabla
original; elaboración propia. ................................................................................................. 21 Tabla 5 Horarios de uso por dependencia Facultad de Ciencias y Educación-Macarena A;
elaboración propia. ................................................................................................................ 23 Tabla 6 Horarios de uso por dependencia Facultad de Ciencias y Educación-Macarena A;
elaboración propia. ................................................................................................................ 24
Tabla 7 Características técnicas de la factura condesa; elaboración propia. ................................ 24 Tabla 8 Datos históricos de consumo factura condesa; elaboración propia. ................................ 25 Tabla 9 Análisis estadístico de los consumos de energía activa; elaboración propia. .................. 26
Tabla 10 Análisis estadístico del valor de la energía activa consumida; elaboración propia. ...... 28
Tabla 11 Emisiones de GEI en el periodo analizado; elaboración propia. ................................... 29 Tabla 12 Consumo energético macarena A kWh al mes; elaboración propia. ............................. 32
Tabla 13 Consumo energético Macarena A kWh al mes con ajuste por daño ; elaboración propia
............................................................................................................................................... 33 Tabla 14 Potencia instalada Facultad Macarena A; elaboración propia. ...................................... 34
Tabla 15 Caracterización luminarias; elaboración propia. ........................................................... 36 Tabla 16 Caracterización luminarias cambio de referencia; elaboración propia. ......................... 36
Tabla 17 Potencia y eficiencia energética por cada luminaria; elaboración propia. ..................... 37
Tabla 18 Potencia y cantidad EQUIPO DE COMPUTO; elaboración propia. ............................. 39
Tabla 19 Aire acondicionado; elaboración propia. ....................................................................... 40 Tabla 20 Servidores, potencia y energía; elaboración propia. ...................................................... 41
Tabla 21 Motores, potencia y energía; elaboración propia. .......................................................... 42 Tabla 22 Potencia y cantidad otros equipos; elaboración propia. ................................................. 43 Tabla 23 Consumo por grupo kWh mes; elaboración propia. ...................................................... 45
Tabla 24 Niveles de confort térmico; elaboración propia. ............................................................ 49 Tabla 25 Potencia y eficiencia energética por cada luminaria; elaboración propia. ..................... 52
Tabla 26 Referencia de niveles de iluminancia fuente (Pinzón, 2013) y fuente (Ministerio de
Comercio, Industria y Turismo, 2010) .................................................................................. 53 Tabla 27 Valores límite de eficiencia lumínica de la instalación (VEEI) fuente (Ministerio de
Comercio, Industria y Turismo, 2010) .................................................................................. 55 Tabla 28 Buenas prácticas; elaboración propia. ........................................................................... 59
Tabla 29 Régimen horario; elaboración propia. ........................................................................... 64 Tabla 30 Posibles luminarias de cambio y su costo en el mercado; elaboración propia. ............. 66
Tabla 31 Flujo de caja potencial luminarias; elaboración propia. ................................................ 66 Tabla 32 Computadores instalados y computadores potencial, potencia y costo; elaboración
propia. ................................................................................................................................... 69 Tabla 33 Comparación consumo energético; elaboración propia. ................................................ 69 Tabla 34 Costo total del proyecto: elaboración propia. ................................................................ 71 Tabla 35 Flujo de caja potencial equipos de cómputo y monitores; elaboración propia. ............. 71 Tabla 36 Ítems relevantes en el proceso de formación; elaboración propia. ................................ 73
vi Tabla 37 Costo de inicio; elaboración propia. ........................................................................... 74
Tabla 38 Costo del proyecto. ........................................................................................................ 75
Tabla 39 Estructura de indicadores; elaboración propia. .............................................................. 77 Tabla 40 Indicadores energéticos nivel 1; elaboración propia. ..................................................... 79 Tabla 41 Indicadores de potencia nivel 1; elaboración propia. .................................................... 79 Tabla 42 Indicadores energéticos nivel 2; elaboración propia. ..................................................... 80 Tabla 43 Indicadores de potencia nivel 2; elaboración propia. .................................................... 81
Tabla 44 Indicadores energía y potencia nivel 3; elaboración propia. ......................................... 83 Tabla 45 Indicadores nivel 4; elaboración propia. ........................................................................ 84 Tabla 46 Indicadores porcentaje de ahorro; elaboración propia. .................................................. 85 Tabla 47 Índice de consumo energético por piso; elaboración propia. ......................................... 86 Tabla 48 Índice de potencia instalada por piso; elaboración propia. ............................................ 87
Tabla 49 Índice consumo energético por tecnología; elaboración propia. ................................... 87 Tabla 50 Índice potencia instalada por tecnología; elaboración propia. ....................................... 88 Tabla 51 Índice emisiones de CO2; elaboración propia. .............................................................. 88
Tabla 52 Índices generales; elaboración propia. ........................................................................... 90
Tabla 53 Estadísticas de radiación solar, Fuente: Instituto de Desarrollo Tecnológico del
Suroeste (SWTI). .................................................................................................................. 91
Tabla 54 Potencia del generador fotovoltaico; elaboración propia. ............................................. 92 Tabla 55 Correcciones por temperatura de las características del panel; elaboración propia....... 93 Tabla 56 Características inversor; elaboración propia. ................................................................. 93
Tabla 57 Costos del sistema fotovoltaico; elaboración propia. .................................................... 95
vii Lista de figuras
Figura 1 Agentes del sector eléctrico registrados por actividad (UPME, 2015). ........................... 2 Figura 2 Capacidad efectiva neta por agente (UPME, 2015). ........................................................ 3 Figura 3 Participación por tipo de tecnología (UPME, 2015). ....................................................... 4
Figura 4 Evolución histórica de la participación por tecnología (UPME, 2015)]. ......................... 5 Figura 5 Producción anual de carbón en Colombia (UPME, 2015). .............................................. 6 Figura 6 Emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo (IDEAM 2015), fuente (UPME,
2015); grafica original............................................................................................................. 8 Figura 7 Sectores emisores de gases contaminantes en Colombia (IDEAM 2015), fuente (UPME,
2015); grafica original............................................................................................................. 8 Figura 8 Sectores emisores de gases contaminantes en Colombia (INVENTARIO NACIONAL),
fuente (UPME, 2015); grafica original. .................................................................................. 9
Figura 9 Consumo energético BECO 2015(Ministerio de Minas y Energía & UPME, 2016) ..... 10
Figura 10 Distribución de consumo de energía final BECO 2015 (Ministerio de Minas y Energía
& UPME, 2016). ................................................................................................................... 11
Figura 11 Ubicación Facultad de Ciencias y Educación Macarena A. Fuente ("Ubicación
Facultad de Ciencias y Educación Macarena A", s.f.) .......................................................... 15 Figura 12 Fotografía universidad distrital francisco José de caldas sede macarena A fuente
("Facultad de Ciencias y Educación, Misión y Visión", s.f.)................................................ 16 Figura 13 Energía activa consumida en el periodo analizado; elaboración propia. ...................... 26
Figura 14 Energía reactiva consumida en el periodo analizado; elaboración propia. .................. 27
Figura 15 Valor energía activa consumida en el periodo analizado; elaboración propia. ............ 28
Figura 16 Emisiones GEI 2016; elaboración propia. .................................................................... 30 Figura 17 Distribución de consumos; elaboración propia. ........................................................... 34
Figura 18 Cantidad de luminarias por cada tipo; elaboración propia. .......................................... 37 Figura 19 Potencia instalada por tipo; elaboración propia. ........................................................... 38 Figura 20 Luminarias buenas vs dañadas; elaboración propia. .................................................... 38
Figura 21 Potencia instalada por equipo de cómputo; elaboración propia. .................................. 39 Figura 22 Consumo otros equipos; elaboración propia. ............................................................... 43
Figura 23 Perfil de la demanda de energía eléctrica; elaboración propia. .................................... 44 Figura 24 Consumo energético por grupo; elaboración propia. ................................................... 45 Figura 25 Temperatura promedio anual en Bogotá. (Weatherbase, s.f.) ...................................... 47 Figura 26 Humedad relativa promedio anual en Bogotá. (Weatherbase, s.f.) .............................. 47 Figura 27 Factores que influyen en el confort térmico. ("Ambiente y confort térmico", 2015) .. 48
Figura 28 PPD en función de PMV. (ISO, 2005) ......................................................................... 50 Figura 29 Pregunta 1 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 59
Figura 30 Pregunta 2 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 60 Figura 31 Pregunta 3 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 60 Figura 32 Pregunta 4 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 60 Figura 33 Pregunta 5 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 61 Figura 34 Pregunta 6 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 61 Figura 35 Pregunta 7 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 61 Figura 36 Pregunta 8 hábitos de consumo; elaboración propia. ................................................... 62
1
Objetivos
Objetivo general:
A través de un diagnóstico energético y económico establecer las recomendaciones
necesarias para la gestión eficiente y el uso consiente y racional de la energía eléctrica en
la Facultad de Ciencias y Educación- Macarena A de la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas.
Objetivos específicos:
a. Objetivo específico 1: Determinar el comportamiento energético del edificio de la
Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, realizando la caracterización de
consumos energéticos, identificando los aspectos relevantes como lo son sus
procesos y equipos de mayor consumo en los cuales se debe concretar estrategias
que reduzcan los consumos y costos.
b. Objetivo específico 2: Establecer a través de una evaluación financiera, la
viabilidad de cada una de las propuestas sugeridas, para el mejoramiento de la
eficiencia energética y de esta forma plantear oportunidades y medidas de ahorro
energético en los equipos y procesos ubicados en el edificio de la facultad.
c. Objetivo específico 3: Diseñar los indicadores energéticos necesarios y adecuados
en el edificio de la facultad, tales como; indicadores de desempeño energético,
económicos y técnicos. Con lo anterior poder realizar una evaluación detallada de
cada uno de ellos, con el fin de mirar la condición actual que permita definir las
estrategias para mejorar el desempeño del sistema energético.
2
Descripción de cada uno de los resultados alcanzados en el desarrollo de la pasantía
ordenados y expuestos en forma coherente:
Capítulo 1
Contexto energético y eficiencia energética.
Contexto energético del país.
La evolución del mercado eléctrico en Colombia en los últimos dos años ha sido
considerablemente estable especialmente en cuanto a los agentes comercializadores, así
mismo la participación de los agentes en la capacidad efectiva neta instalada se mantuvo
estable, aunque tuvo variaciones en la participación por tipo de tecnología (UPME, 2015),
por otra parte los agentes generadores para el 31 de diciembre del 2014 tuvieron un
pequeño incremento alcanzando los 56 generadores, en la gráfica 1 se observan las
pequeñas modificaciones en los agentes involucrados en el mercado eléctrico colombiano.
Figura 1 Agentes del sector eléctrico registrados por actividad (UPME, 2015).
Para los agentes generadores de electricidad, se destaca que al finalizar 2014, la Capacidad
Efectiva Neta del SIN fue 15481 MW lo cual indica que aumentó 930 MW respecto a 2013,
3
con 10900 MW de plantas hidráulicas (incluyendo plantas menores), 4485 MW de plantas
térmicas, 66 MW de cogeneradores y 18 MW de eólica. En cuanto a la Capacidad Efectiva
Neta por agente, Epm participó con el 22.01%, seguida por Emgesa con 19.22%, Isagen
19.08%, Gecelca 8.65%, Epsa 6.82% y AES Chivor 6.36% (ver Gráfica 2). Se destaca que
entre estos 6 agentes suman el 82% de la capacidad efectiva neta de generación del país
(UPME, 2015).
Figura 2 Capacidad efectiva neta por agente (UPME, 2015).
En el año 2015 la capacidad instalada en Colombia fue de 15740 MW; la participación por
tipo de recursos o tecnología se puede observar en la gráfica 3, siendo constante en la
generación eléctrica la elevada participación de generación hidroeléctrica, con un
porcentaje de 69.7% de la capacidad instalada incluyendo las plantas menores, seguida de
la generación térmica con un porcentaje de 29.6% y el restante 0.6% pertenece a otras
tecnologías. (ver figura3 y tabla1)
4
Figura 3 Participación por tipo de tecnología (UPME, 2015).
Tabla 1 Capacidad efectiva neto promedio por tecnología (UPME, 2015).
La participación de las tecnologías alternativas, entre ellas la solar fotovoltaica, solar
térmica, eólica, entre otras es muy baja en el territorio nacional, aun así estas tecnologías
han venido poco a poco tomando fuerza e involucrándose en la generación eléctrica de
Colombia (ver figura 4), sin embargo aún es muy pobre dicha participación; actualmente
Colombia no cuenta con generación fotovoltaica centralizada, solo con sistemas
distribuidos que no se tienen en cuenta en el análisis de generación en el SIN y en cuanto
a generación eólica solo se tiene el parque eólico de Jepirachi, con una capacidad instalada
de 19.5MW.
5
Figura 4 Evolución histórica de la participación por tecnología (UPME, 2015)].
Toda la generación de energía eléctrica en base a carbón, gas o combustibles fósiles es
también, la mayor fuente de emisión de gases de efecto invernadero, por eso es de vital
importancia conocer el consumo de combustibles para cada una de estas tecnologías, en la
tabla 2 se puede observar el consumo energético en Gbtu (1btu = cantidad de calor
necesaria para aumentar en un grado Fahrenheit, una libra de agua a presión atmosférica)
Tabla 2 Consumo de combustibles en el SIN (UPME, 2015).
6
El carbón es uno de los combustibles fósiles que más emiten gases de efecto invernadero
y en los últimos años la producción de carbón ha tenido un incremento casi continuo, en la
figura 5 se puede observar el incremento en la producción de carbón anual.
Figura 5 Producción anual de carbón en Colombia (UPME, 2015).
Emisiones atmosféricas de gases de efecto invernadero y combustión.
De acuerdo con el Informe Bienal Actualizado - IBA (BUR, por sus siglas en inglés),
IDEAM, 2015, la contribución de Colombia en 2010 al inventario global de gases de efecto
invernadero fue cercana a 224 millones de toneladas o, lo que es equivalente, a 0,224 Giga
toneladas (es decir, el 0.46% del total emitido en el mundo, que fue cercano a 49 Giga
toneladas de CO2 equivalente). (Figura 6).
De este aporte de Colombia, el inventario nacional muestra que cerca de 10,4 millones de
toneladas de CO2 equivalente (4,6% del total nacional) corresponden a generación de
energía termoeléctrica, la cual hace parte del módulo de “energía”, el cual es responsable
7
por el 32% de las emisiones de GEI nacionales (cerca de 71,2 MM toneladas); en este
módulo, cerca de 22,6 MM corresponden a quema de combustibles en el sector
“transporte”; cerca de 10,9 MM de toneladas provienen de quema de combustibles para la
generación de energía en la industria. Y en la subcategoría de emisiones fugitivas, cerca de
9,7 MM de toneladas provienen de la producción de gas, petróleo y minería de carbón (de
éstas, cerca de 4,9 MM de toneladas provienen de la producción de combustibles sólidos,
principalmente carbón). Las emisiones restantes del módulo de energía corresponden a
otros sectores y a otras industrias de la energía. (figura 7).
En el inventario nacional de gases de efecto invernadero de 2012, el inventario nacional
muestra que 7,54 millones de toneladas de CO2 equivalente (4,22% del total nacional)
corresponden a generación de energía termoeléctrica, la cual hace parte del módulo de
energía, responsable por el 44% de las emisiones de GEI (cerca de 77,8 MM toneladas);
en este módulo, cerca de 29,8 MM corresponden a quema de combustibles en el sector
“transporte”; cerca de 9,49 MM de toneladas provienen de quema de combustibles para la
generación de energía en la industria. Y en la subcategoría emisiones fugitivas de la
energía, cerca de 9,3 MM de toneladas provienen de la producción de gas, petróleo y
minería de carbón (de éstas, cerca de 3,9 MM de toneladas provienen de la producción de
combustibles sólidos, principalmente carbón). Las emisiones restantes del módulo de
energía corresponden a otros sectores y a otras industrias de la energía. (UPME, 2015)
(figura 8).
8
Figura 6 Emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo (IDEAM 2015), fuente
(UPME, 2015); grafica original.
Figura 7 Sectores emisores de gases contaminantes en Colombia (IDEAM 2015), fuente
(UPME, 2015); grafica original.
01000020000300004000050000
MEGA TONELADAS DE GASES DE EFECTO INVERNADERO
EMITIDAS EN TODO EL MUNDO
MEGA TONELADAS DE GASES DE EFECTO INVERNADERO
EMITIDAS EN COLOMBIA
Mto
ne
lad
as
emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo (IDEAM
2015)
Series1 Series2
5%
32%
10%5%4%
44%
sectores emisores de gases contaminantes en colombia (IDEAM 2015)
generacion termoelectricaCO2
generacion termoelectricaGEI
sector transporte
energia en la industria
produccion gas, petroleo ycarbon
otros
9
Figura 8 Sectores emisores de gases contaminantes en Colombia (INVENTARIO
NACIONAL), fuente (UPME, 2015); grafica original.
Según lo expuesto anteriormente, es importante iniciar un proceso de cambio y
reestructuración interno en cuanto a la forma en la que se genera y consume la energía
eléctrica; es evidente que la mayor fuente de emisión de gases de efecto invernadero es
causada por la generación de energía eléctrica, la cual es indispensable en muchos sectores
por no decir que en todos los sectores de la economía colombiana, desde las más pequeñas
empresas y domicilios hasta las grandes industrias, la utilización de energía eléctrica es
indispensable y por lo tanto irremplazable, por esta razón se sabe que dejar de usar la
energía eléctrica es imposible pero existen diferentes formas para hacer el consumo
energético más eficiente, racional y amigable con el ambiente, y es allí donde se enfoca
este documento, la eficiencia energética, el uso racional de la energía eléctrica y la
implementación de energía renovables amigables con el ambiente, todo esto sujeto a las
condiciones actuales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas más exactamente
la Facultad de Ciencias y Educación macarena A.
Eficiencia energética.
El Programa de Uso Racional y Eficiente de Energía y Fuentes no Convencionales
PROURE, en su plan de acción 2017-2022 sugiere principalmente una disminución en la
4%
35%
13%4%4%
40%
sectores emisores de gases contaminantes en colombia(inventario nacional)
generacion termoelectrica
generacion termoelectricaGEI
transporte
energia industria
produccion gas, petroleo ycarbon
10
intensidad eléctrica, orientación en eficiencia energética en los sectores de consumo y la
promoción de las fuentes no convencionales de energía (Ministerio de Minas y Energía &
UPME, 2016).
El programa tiene fijadas unas metas de ahorro para la eficiencia energética, cuyo propósito
primordial es la disminución de los gases de efecto invernadero fomentando un manejo
sostenible por parte del sector energético; el programa tiene un enfoque en el sector
transporte, pues este es el que produce más perdidas con respecto a su consumo, lo cual se
traduce en una ineficiencia considerable (figura 9).
Figura 9 Consumo energético BECO 2015(Ministerio de Minas y Energía & UPME,
2016)
Mejorar la eficiencia energética también ayuda al desarrollo de los sectores comerciales,
industriales, residenciales, etc., así pues, hay que tener conocimiento del consumo
energético de estos para poder idear estrategias convenientes. La UPME, en su Balance
Energético Colombiano BECO, muestra un consumo total de 1.219.827 TJ de energía final,
distribuidos en los diferentes sectores con un mayor aporte por parte de los sectores
transporte, industrial y residencial (figura 10). El sector terciario (comercial, público y
servicios), presenta un consumo de aproximadamente el 5%, el cuál a pesar de ser bajo,
puede ser objeto de mejoramiento de eficiencia energética en espacios como edificios
públicos, comerciales y alumbrado público (Ministerio de Minas y Energía & UPME,
11
2016). En este sector también se incluye lo referente a las universidades públicas como la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas objeto de este documento.
Figura 10 Distribución de consumo de energía final BECO 2015 (Ministerio de Minas y
Energía & UPME, 2016).
Basados en los datos obtenidos en el último programa (PROURE 2010-2015), se fijaron
las siguientes metas de ahorro de energía por sectores según los lineamientos formulados
por el Ministerio de Minas y Energía.
Tabla 3 Metas indicativas de ahorro de energía 2017-2022(Ministerio de Minas y
Energía & UPME, 2016).
12
Haciendo un enfoque en el sector terciario, se puede apreciar una meta de ahorro de 87.289
TJ equivalente a un 1,13% del consumo de energía actual; este documento planea
contribuir en esta meta de ahorro, generando estrategias de eficiencia energética para la
Facultad de Ciencias y Educación Macarena A de la Universidad Distrital Francisco José
de Caldas.
Ventajas, Desventajas y limitaciones.
La eficiencia energética debe ser considerada como uno de los pilares para el desarrollo de
un país, pues con esta se generan efectos económicos, sociales y ambientales; dentro de las
ventajas que esta trae se destacan: reducción de la dependencia del país hacia las fuentes
energéticas externas; reducción de los costos de abastecimiento energético para contribuir
a la economía del país; disminución de la explotación de los recursos naturales, así como
alivio sobre la presión en los asentamientos humanos al reducir la tasa de demanda por
energéticos; disminución de emisiones de gases de efecto invernadero como el CO2 los
cuales contribuyen al calentamiento global y reducción de gastos en energía en el sector
residencial (Pinzón, 2013).
Una buena práctica de eficiencia energética genera un efecto positivo en la cadena de
energía eléctrica, pues teniendo en cuenta las perdidas en generación, transmisión y
distribución, se necesitan 3KWh para suplir solo 1KWh en uso final, es decir, por cada
unidad energética ahorrada, se ahorran tres unidades en producción (Pinzón, 2013).
Como desventajas se pueden resaltar la poca inversión en ahorro y eficiencia, mercados
energéticos con fallos en su estructura, el uso de tecnologías que desincentivan el uso
racional de energía, incertidumbre, fallos de información y principalmente la falta de
cultura de uso eficiente de la energía (Pinzón, 2013).
Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, un uso eficiente de la energía se limita
a una cultura de consumo responsable por parte de los usuarios; crear estrategias es el
primer paso para el cambio, con una buena aplicación de estas se podría contribuir al
desarrollo del país.
13
Eficiencia energética en edificios públicos.
Como ya se ha mencionado, el sector terciario es de bastante interés en lo que concierne a
la eficiencia energética, los edificios tienen consumos de energía considerables dentro de
todos los sectores y por ello presentan bastante potencial de ahorro de energía. Un edificio
tiene una alta durabilidad, por lo tanto, su impacto ambiental repercutirá durante todo su
ciclo de vida (Pinzón, 2013).
Para disminuir el consumo de energía en estos edificios, la gestión eficiente de energía
debe estar incluida en los objetivos de la administración. Esto no solo ayuda a disminuir el
impacto ambiental debido a las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también
mejora la relación costo-beneficio para la economía del edifico (Pinzón, Santamaria &
Corredor, 2014).
Para lograr la eficiencia energética, se fijan planes para disminuir el consumo de energía
sin cambiar los servicios y prestaciones, haciendo un buen uso de los recursos y
fomentando un comportamiento sostenible en su uso. Además, a partir de estos planes se
disminuyen las emisiones de GEI que afectan de forma negativa al ambiente (Pinzón,
Santamaria & Corredor, 2014).
Edificios sostenibles.
El concepto de edificios sostenibles está basado en cuatro ejes principales: Agua, Suelo,
Energía y Materiales; ya que son los elementos primordiales de las edificaciones y guardan
una fuerte relación entre sí, ya que la carencia de uno de estos incide de manera directa en
la habitabilidad y sostenibilidad ambiental de la construcción (Ministerio de Ambiente,
s.f.). Los edificios sostenibles tienen como objetivo racionalizar el uso de los recursos
naturales renovables, sustituir con sistemas o recursos alternativos y manejar y minimizar
el impacto ambiental desde el punto de vista energético (Pinzón, Santamaria & Corredor,
2014).
Los proyectos sostenibles tienen como objetivo común la reducción de su impacto en el
ambiente y un mayor bienestar de sus ocupantes. Cabe resaltar algunos elementos clave
para lograr edificaciones sostenibles (Pinzón, Santamaria & Corredor, 2014):
Gestión del ciclo de vida tanto de las edificaciones como de los materiales y
componentes utilizados.
14
Mayor calidad de la relación de la edificación con el entorno y el desarrollo urbano.
Uso eficiente y racional de la energía.
Conservación, ahorro y reutilización del agua.
Utilización de recursos reciclables y renovables en la construcción y en la
operación, y prevención de residuos y emisiones.
Selección de insumos y materiales derivados de procesos de extracción y
producción limpia.
Mayor eficiencia en las técnicas de construcción.
Creación de un ambiente saludable y no tóxico en los edificios.
Cambios en hábitos de personas y comunidades en el uso de las edificaciones para
reducir su impacto en la fase operacional e incrementar su vida útil.
Capítulo 2
Descripción general del edificio
La Universidad Distrital Francisco José de Caldas es una institución de educación superior
pública, ubicada en la región central de la república de Colombia más exactamente en la
ciudad de Bogotá Distrito Capital, actualmente cuenta con varios programas de pregrado y
posgrado acreditados con alta calidad, su visión está ligada al desarrollo humano y
transformación sociocultural a través de la excelencia en la construcción de saberes,
conocimientos e investigación.
Actualmente la universidad cuenta con varios edificios educativos en los cuales se
desarrollan diferentes líneas del conocimiento entre ellas el edificio objeto de estudio de
este proyecto, el cual es el escenario de aprendizaje de los futuros docentes del país, la
sede llamada Macarena A y es el espacio designado para los programas de Ciencias y
Educación de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Ubicación
El edificio de la Facultad de Ciencias y Educación-Macarena A de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas queda ubicado en la ciudad de Bogotá D.C en la dirección Carrera
15
3 No. 26A – 40, geográficamente el edificio está ubicado en la latitud 4.61338462 y la
longitud -74.06339228 a una altura sobre el nivel del mar de 2693 metros.
Figura 11 Ubicación Facultad de Ciencias y Educación Macarena A. Fuente
("Ubicación Facultad de Ciencias y Educación Macarena A", s.f.)
El origen de la Facultad de Ciencias y Educación se remonta a la creación del
Departamento de Ciencias Fundamentales en el año 1972. La universidad amplía su
cobertura en el año 1973 y comienzan a funcionar las carreras de Licenciatura en Física,
Licenciatura en Química, Licenciatura en Biología y Licenciatura en Matemáticas. Para el
año de 1974 se crearon las Licenciaturas en Idiomas, Ciencias Sociales y en 1981 inicia la
Licenciatura en Básica Primaria. En 1980, después de un prolongado cierre, la universidad
amplía su planta física con la construcción de la Macarena A, con ello se introducen
reformas de organización académica de los programas en torno a los campos de
conocimiento. En 1980 se crea la Facultad de Ciencias y Educación la cual actualmente
cuenta con 10 proyectos curriculares de pregrado, 13 proyectos curriculares de postgrado:
6 especializaciones, 6 maestrías y un doctorado interinstitucional en Educación ("Facultad
de Ciencias y Educación, Misión y Visión", s.f.).
16
Figura 12 Fotografía universidad distrital francisco José de caldas sede macarena A
fuente ("Facultad de Ciencias y Educación, Misión y Visión", s.f.)
Dependencias
En esta Facultad se encuentran diferentes espacios asociados a la academia (salones,
laboratorios, auditorios, salas de informática, oficinas, baños, terrazas, espacios deportivos,
entre otros) estos espacios están relacionados con las diferentes dependencias o grupos
asociados a los diferentes proyectos curriculares de la Facultad de Ciencias y Educación.
El área de cada una de las dependencias se muestra en la siguiente tabla:
Planta
Información Área (m2) Plano 1
baños y servicios
baños
3 baños, 1 almacén, 1 depósito, 1
cocineta 83,9025
almacén
deposito
aulas
aulas
4 aulas y 1 auditorios 380,025
auditorio
oficinas y salas salas 3 salas, 2 oficinas y 2 asistentes 118,35
17
oficinas
asistentes
terraza
terraza
1 terraza 24,4125
halls
hall
4 halls 215,213
plano 2
baños y servicios
baños
5 baños, 1 cuarto de aseo, 1 cafetería, 1
cocineta, 3 cuartos de red 150,91
aseo, cafetería,
cocina
cuartos de red
oficinas y asistentes
oficinas 6 oficinas de asistentes, 1 secretaria,1
decanatura,3 coordinaciones,1 sala de
juntas, oficina PAET 342,11
asistentes
salas
coordinaciones de
proyectos
coordinaciones
10 coordinaciones y 10 secretarias 206,87
secretarias
recepciones
recepciones
2 recepciones, 3 salas de espera, 4
archivos, 1 depósito de archivos 173,22
archivos
salas de espera
terrazas
terrazas
6 terrazas 143,35
halls
halls
6 halls, 1 ascensor 445,65
ascensor
18
Plano 3
baños y servicios
baños
2 baños, 2 cuarto de aseo, cocineta, 1
vestuario y cuarto de audiovisuales 94,969
cuartos de
aseo
vestuario
aulas y salas
aulas
6 aulas, 8 salas de tutorías y un cuarto
de eléctricos 406,665
salas de
tutorías
eléctricos
cafetería
cafetería, residuos, bodega, Vestier,
baños, 2 locales, 1 área de ventas y 6
módulos 289,9
sala de profesores
lockers
zona de lockers, sala de juntas, sala de
profesores 270,223
salas
terrazas y auditorio
terrazas
6 terrazas, auditorio, salida de
emergencia y cabina de sonido 628,878
auditorio
cabina
halls
halls
7 halls y 1 ascensor 673,792
Ascensor
plano 4
baños y servicios
baños y aseo
11 baños, 4 cuartos de aseo, 1 archivo,
1 acceso de servicios,1 bodega, 1
deposito residual, 2 depósitos 212,12
archivos y
bodega
depósitos
aulas
salas
8 salas de tutorías, 11 aulas 766,68 aulas
19
eléctricos y cafetería
cafetería monitoreo, ups, planta eléctrica,
subestación, data center, red de datos,
compresor odontológico, tanque de
gas, recibo y embalaje, zona de apoyo 752,44
eléctricos
bienestar institucional
secretaria secretaria, medicina, psicología,
enfermería, coordinación, deportes,
cultural, proyección y trabajo social 144,85
coordinación
oficina
halls
halls
14 halls, 2 ascensores 849,68
ascensores
terrazas
8 terrazas 169
Plano 5
aulas y salas
aulas
10 aulas y 2 salas 355,467
salas
hemeroteca
hemeroteca
1 hemeroteca y 1 coordinación 184,227
coordinación
personal aseo y
vigilancia
baños
baño vigilancia, baño aseo, cuarto
vigilancia y cuarto de aseo 70,8099
cuartos
talleres
cuartos de
taller
4 cuartos de taller 73,7603
20
baños y cuartos
baños
3 baños, 3 halls, deposito, bodega y
cuarto de red 284,411
cuartos
halls
Plano 6
salones y salas
aulas
5 aulas,8 salas de tutorías 396
salas
baños, bodegas y
eléctricos
baños
2 baños, 2 bodegas, cuarto eléctrico,
cuarto de sonido 108,73
bodegas
eléctricos
biblioteca
bibliotecas
circulación y préstamo, colección,
lectura, sillas 362,14
halls
halls
3 halls 256,66
terrazas
terrazas
8 terrazas 175,22
Plano 7
aulas
aulas
teatro, 2 musicales, visual, grabado,
plásticas y escénicas 472,91
bodega y cuarto de
ascensor
bodega
cuarto ascensor y bodega 22,86
cuarto
ascensor
hall halls 3 halls y 1 ascensor 181,68
21
ascensor
terrazas
terrazas
7 terrazas 191,44
Modulares
modulares
terrazas
12 modulares pre fabricados 1676,84
área total de la universidad distrital francisco José de caldas construida 12356,4
Tabla 4 Área por plano y dependencias Facultad de Ciencias y Educación Macarena A,
tabla original; elaboración propia.
Todas las áreas calculadas en la tabla anterior se tomaron de los planos arquitectónicos de
la Facultad (Universidad Distrital Francisco José de Caldas, s.f.). Dichas áreas se
obtuvieron de la siguiente forma:
1) Se hizo una medición con una regla a los planos por cada una de sus salas, salones,
oficinas, baños, halls, terrazas, etc. permitiendo conocer la longitud de cada área entre 0 y
30cm con una resolución de 1mm.
2) Se realizó una corrección a las áreas calculadas, basándose en una medida real realizada
a los ascensores que fue de 2 metros, lo cual permitió pasar de los centímetros del plano a
los metros reales de la edificación.
3) Se organizaron las medidas de una forma clara en una hoja de Excel (ANEXO DIGITAL
1) y posteriormente se presentaron dichas medidas en la tabla anterior, de una forma menos
extensa.
NOTA: Debido a la forma en la que se realizaron las mediciones de área de la edificación,
se debe tener en cuenta el error aberrante y sistemático asociado a la misma a causa de la
resolución del instrumento de medida y de la interacción del humano en dicha medición,
este error se puede aproximar de la siguiente forma:
22
La resolución de la regla fue de 1mm, que traducido en metros en la mejor de las
condiciones ese milímetro representa casi 35 cm de la medida real. Si se asocian
esos 35cm de error a la longitud y el ancho de una sala o salón común se podría
decir que el error aproximado de cada sala es de 35cm*35cm =
0,35m*0,35m=0,1225 por cada una de las salas.
Este error no afecta a la medición de los modulares, debido a que el área de los
modulares fue tomada por el arquitecto encargado de la realización de los planos.
Se realizó la medición de áreas de la Facultad Macarena A de esta manera, ya que en
los planos realizados exceptuando los modulares se muestra la medida real.
Horario de funcionamiento de los diferentes espacios
Espacio Horario de
funcionamiento
Días
laborales
al año
Horas
de uso
al día
Horas de
funcionamiento
al año
Salones y
recepciones
6:00am-10:00pm 200 13 3200
Auditorios 6:00am-10:00pm 200 5 3200
Salas 6:00am-10:00pm 200 2 3200
Oficinas 8:00am-5:00pm 247 9 2223
Baños INTERMITENTE 247 10 2470
Terrazas 5:00pm-10:00pm 200 5 1000
Halls 6:00am-10:00pm 247 16 3200
Cuartos de
aseo y red
Indefinido 247 2 494
Cafetería 8:00am-7:00pm 247 11 2717
Deposito Indefinido 247 1 247
Archivos Indefinido 247 1 247
Terrazas 6:30pm-9:30pm 247 2 494
23
Centro de
ayuda visual
8:00am-6:00pm 200 10 2000
Tabla 5 Horarios de uso por dependencia Facultad de Ciencias y Educación-Macarena
A; elaboración propia.
Horario de funcionamiento real por cada espacio
La Facultad de Ciencias y Educación, así como las demás facultades tienen horarios de
funcionamiento independizado por cada escenario, por ejemplo, se cuenta con salones que
tienen un horario hábil de 16 horas en la que es probable que de esas 16 horas sea usado
solamente 14 horas o menos, sucede igual con los auditorios, baños, entre otros. Por este
motivo se hace inminentemente necesario realizar una aproximación de horas reales de
funcionamiento de cada espacio, según una previsualización se pueden definir los
siguientes horarios.
Espacio Días laborales al
año
Horas de uso al
día
Horas de uso al
año
Salones y
recepciones
200 13 2600
Auditorios 200 5 1000
Salas 200 2 2600
Oficinas 247 8 1976
Baños 247 10 2470
Terrazas 200 2 400
Halls 247 16 3952
Cuarto de aseo y
red
247 2 494
Cafetería 247 11 2717
Deposito 247 1 247
Archivos 247 1 247
Terrazas 247 2 494
24
Centro de ayuda
visual
200 10 2000
Tabla 6 Horarios de uso por dependencia Facultad de Ciencias y Educación-Macarena
A; elaboración propia.
Capítulo 3
Diagnostico energético
Caracterización de consumos.
Siempre es de vital importancia en un estudio de eficiencia energética, la caracterización
energética del edificio objeto del estudio; para realizar este estudio, se realiza un análisis
periódico del consumo y valor de las facturas de energía en la edificación, esto permite
tomar conciencia del consumo y de los costos , y así poder evaluar el éxito de la aplicación
de medidas de ahorro en caso de que se implemente un programa de eficiencia energética
y determinar si cada una de las medidas que se deben implementar en el proyecto de ahorro
de energía tendrán algún impacto favorable sobre los costos.
La Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, cuenta con servicio de energía eléctrica
proporcionado por CONDENSA - GRUPO ENEL, teniendo en cuenta la información que
brinda la factura de energía, presenta las siguientes características técnicas.
Nivel de tensión 2
Tipo de servicio Oficial
Carga (kW) 417
Red Subterránea
Usuario Regulado
Tabla 7 Características técnicas de la factura condesa; elaboración propia.
NOTA: El nivel 2 de tensión se refiere a sistemas desde 1kV hasta 30kV.
25
Análisis de consumo de energía (facturas).
La factura brinda información sobre consumos de energía y costos asociados a estos,
también se añaden los datos históricos de meses anteriores para realizar un estudio
estadístico. Los datos recolectados en este caso pertenecen al periodo comprendido desde
enero de 2016 hasta enero de 2017, los datos de consumo se presentan en la siguiente tabla.
Mes Año
Energía
activa [kWh]
Energía reactiva
[VARh]
Factor de
potencia Valor COP
enero 2016 26400 3000 0,993 $ 8.845.452
febrero 2016 51900 5100 0,995 $ 18.163.827
marzo 2016 45483 0 1 $ 16.662.865
abril 2016 41082 0 1 $ 15.050.543
mayo 2016 54153 5626 0,994 $ 18.835.475
junio 2016 49077 0 1 $ 16.594.195
julio 2016 31932 3051 0,995 $ 10.757.584
agosto 2016 46251 0 1 $ 15.928.881
septiembre 2016 47806 4258 0,996 $ 16.589.423
octubre 2016 38730 0 1 $ 13.440.511
noviembre 2016 42737 0 1 $ 14.532.268
diciembre 2016 45408 0 1 $ 16.157.435
enero 2017 43874 4864 0,994 $ 15.664.483
Tabla 8 Datos históricos de consumo factura condesa; elaboración propia.
A continuación, se muestra un análisis con la información importante del consumo de
energía activa.
26
Figura 13 Energía activa consumida en el periodo analizado; elaboración propia.
El consumo de energía muestra un comportamiento normal teniendo en cuenta que se
analiza una institución educativa, se presentan mínimos locales en los meses de enero,
abril, julio y octubre debido a que en estos meses se tienen periodos de vacaciones. Los
resultados del análisis estadístico se muestran en la siguiente tabla.
Consumo energía activa (kWh)
Media 43448,6923
Máximo 54153
Mínimo 26400
suma de los consumos 564833
desviación estándar 7360,747
Varianza 54180599,9
coeficiente de asimetría -0,862
Tabla 9 Análisis estadístico de los consumos de energía activa; elaboración propia.
Se tiene una media aritmética o promedio de 43.448,69 kWh, el consumo mínimo es de
26.400 kWh ocurrió en enero de 2016 y el consumo máximo es de 54.153 kWh ocurrió en
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Ener
gia
(Kw
h)
Mes
Energía activa consumida 2016
27
mayo, la desviación estándar tiene un valor de 7.360,747 kWh correspondiente al 16,94 %
de la media y es debido a los consumos de energía en los periodos de vacaciones; la
varianza también es influenciada por estos consumos anormales y el coeficiente de
asimetría de valor negativo muestra una mayor concentración de consumos menores que
la media.
Con respecto a la energía reactiva, se presenta el siguiente análisis.
Figura 14 Energía reactiva consumida en el periodo analizado; elaboración propia.
En este caso se ven consumos de reactivos bajos, incluso se ven en su mayoría consumos
nulos, lo cual no es normal en una instalación donde permanentemente se conectan cargas
que generan reactivos.
Otro aspecto importante para evaluar es el valor de la energía, los costos de cada factura se
deben solo al consumo de energía activa del mes respectivo y su valor es variable, pues
este depende de varios factores como lo son el nivel de tensión, el tipo de servicio, los
costos por generación, transmisión, distribución, pérdidas y restricciones (Pinzón, 2013).
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Ener
gia
(VA
Rh
)
Mes
Energía reactiva consumida 2016
28
Figura 15 Valor energía activa consumida en el periodo analizado; elaboración propia.
Al igual que con la energía activa consumida, se realizan los cálculos estadísticos
obteniendo los siguientes resultados.
Valor energía activa (COP)
Media $ 15.170.996
Máximo $ 18.835.475
Mínimo $ 8.845.452
Suma de los valores $ 197.222.942
Desviación estándar $ 2.679.657
Varianza 7,18056E+12
Coeficiente de asimetría -1,031
Tabla 10 Análisis estadístico del valor de la energía activa consumida; elaboración
propia.
Se tiene una media aritmética o promedio de $15.170.996, el valor máximo se presenta en
el mes de mayo y es de $18.835.475, el valor mínimo se presenta en el mes de enero de
2016 y es de $8.845.452, la suma de los valores, es decir, el valor total que se pagó durante
el periodo analizado es de $197.222.942; la desviación estándar y la varianza son
influenciados por los valores presentados en los meses de enero de 2016 y julio de ese
$-
$5.000.000
$10.000.000
$15.000.000
$20.000.000
Val
or
(CO
P)
Mes
Valor energía activa consumida 2016
29
mismo año, pues son los valores más alejados de la media aritmética y es debido a que en
esos meses se tienen periodos de vacaciones.
Emisión de gases de efecto invernadero.
Es de vital importancia tener una estimación de la producción de GEI por consumo de
energía eléctrica, para ello se recurre a la norma ISO 14067 y el GHG Protocolo, donde se
tiene un factor de emisión que relaciona las emisiones equivalentes de CO2 con la energía
eléctrica generada (UPME, 2016).
𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛 ∗ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎
En el caso de Colombia, se tiene un factor de 0.23 tCO2/MWh y se calcularán las emisiones
de GEI para cada uno de los meses analizados teniendo en cuenta la información brindada
por la factura de energía. A continuación, se muestra una tabla que con los resultados.
Mes Año Energía activa MWh Emisiones GEI tco2
enero 2016 26,4 6,072
febrero 2016 51,9 11,937
marzo 2016 45,483 10,46109
abril 2016 41,082 9,44886
mayo 2016 54,153 12,45519
junio 2016 49,077 11,28771
julio 2016 31,932 7,34436
agosto 2016 46,251 10,63773
septiembre 2016 47,806 10,99538
octubre 2016 38,73 8,9079
noviembre 2016 42,737 9,82951
diciembre 2016 45,408 10,44384
enero 2017 43,874 10,09102
Tabla 11 Emisiones de GEI en el periodo analizado; elaboración propia.
30
Figura 16 Emisiones GEI 2016; elaboración propia.
Se tiene un promedio de 9,99 toneladas de CO2 emitidas, la mayoría de las emisiones son
menores a la media; la mayor emisión de GEI se da en el mes de mayo de 2016 con 12,45
toneladas de CO2 y la menor se da en el mes de enero de ese mismo año con 6,072 toneladas
de CO2.
Análisis de consumo de energía (por carga).
Para el análisis del consumo energético a través de la identificación de carga, se realizó un
estudio minucioso de todas y cada una de las cargas instaladas en la Facultad de Ciencias
y Educación Macarena A de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, en este
estudio se recorrió toda la Facultad y se identificaron las diferentes cargas y su consumo
de potencia, con este estudio se determinaron la cantidad de luminarias , equipo de cómputo
, teléfonos, cámaras , alarmas , sensores , televisores, impresoras , escáneres , equipos de
sonido , módems , servidores , instrumentos musicales , entre otros, así mismo, se les
referenció a cada uno con sus diferentes consumos de potencia y eficiencia energética, este
estudio se encuentra en un documento extenso de Excel (ANEXO DIGITAL 2), en este
documento encontrara cada piso con sus respectivas aulas, salas, salones, recepciones,
halls, terrazas, baños, etc. y por cada una de ellas se verán identificadas sus cargas en
cuanto a cantidad y tipo, por cuestiones de tamaño la referenciación y análisis de consumo
0
2
4
6
8
10
12
14EM
ISIO
NES
DE
GEI
(TC
O2
)
MES
Emisiones de GEI
31
de cada una de esas cargas se realizó en otro documento de Excel (ANEXO DIGITAL 3),
en este documento se encuentra un conteo de cada una de las luminarias, computadores,
teléfonos, etc. también se encuentran sus respectivas hojas de datos (Data Sheet) en donde
se menciona el consumo energético, la eficiencia, la cantidad de lúmenes y demás
características propias de dichas cargas.
Con la ayuda y la combinación de ambos documentos de Excel, se hizo el cálculo de la
energía consumida mensualmente en la Facultad, para explicar mejor el procedimiento
realizado se tomará un ejemplo real:
En el estudio se identificó que el aula 705 cuenta con un televisor Sony de 50 pulgadas ,
un computador Optiplex 755 Dell y 4 luminarias T12 Sylvania , posterior a esa
identificación se buscó el Data Sheet de esos equipos en donde se define que la potencia
del televisor era de 180W la del computador era de 250W y la de cada luminaria de 25W,
por lo que el consumo de las 4 luminarias es de 100W, al tener estos datos ya identificados
se sabe que la potencia instalada en el aula 705 es de 180W+250W+100W para un total de
530W , posterior a eso y basándose en la visualización previa de las horas de
funcionamiento de los salones, se definió la cantidad de horas que funciona esa aula al día
(13 horas), luego la cantidad de días de funcionamiento al mes (20 días) por lo que al hacer
la multiplicación se halla la cantidad de horas al mes, obteniendo entonces 260 horas al
mes; para encontrar el consumo en kWh en el mes se convierte la potencia de W a kW
obteniendo 0,53kW, para hallar el consumo energético se multiplica la potencia de 0,53kW
por la cantidad de horas de uso al mes 260h, lo que resulta en 137,8kWh en el mes, este
procedimiento se realizó con cada una de las salas, salones, oficinas, halls , terrazas , baños
, etc. y al final se sumaron los valores para obtener la siguiente tabla de consumo energético
en kWh mensual por cada piso y así, la suma de estos pertenecería al consumo energético
de la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A. (ANEXO DIGITAL 5).
32
Plano kWh al mes
planta nivel 1 3460,95
planta nivel 2 10162,284
planta nivel 3 7064,9176
planta nivel 4 9774,57
planta nivel 5 6713,28
planta nivel 6 4517,146
planta nivel 7 2104,87
modulares 7294,14
data center 7371
aires acondicionados 7009
Motores 1252,7
TOTAL 66724,8576
Tabla 12 Consumo energético macarena A kWh al mes; elaboración propia.
En la tabla anterior se puede observar que según el estudio realizado de caracterización de
cargas de la Facultad, el consumo energético en un mes seria en promedio de 66724,85
kWh, si se compara este consumo con el consumo registrado en las facturas de CODENSA,
se puede ver que este consumo teórico calculado a partir de la carga es cercano al consumo
que tuvo la universidad en los meses de febrero y mayo que fueron los meses de mayor
consumo, la razón por la cual sucede esto es porque el cálculo realizado partiendo de las
cargas se asume en muchas ocasiones que los equipos o cargas están en funcionamiento
durante todas las horas laborales de la universidad y esto no es tan cierto, pues en la
utilización de estas cargas existen pequeñas franjas de tiempo en las que se encuentran
apagados y eso disminuye el consumo, pero debido a que es casi imposible identificar las
horas de uso reales de cada una de las cargas pues se asumió una cantidad horaria ajustada
al factor de utilización de cada uno de los equipos, no se tiene total exactitud en cuanto a
su consumo, por lo que se podría afirmar que este es el consumo máximo de potencia de la
33
Facultad, dado cuando todos sus equipos o cargas están siendo utilizadas al tiempo y
además son utilizadas durante todas las horas de funcionamiento de la Facultad.
Otro factor que disminuye el consumo de energía eléctrica es el de daño de equipos, durante
la identificación de cargas realizada durante casi dos meses debido al tamaño de la Facultad
se logró observar que las luminarias o equipos en ocasiones estaban fuera de servicio y que
duraban así unos días hasta que eran cambiadas o reparadas, por lo tanto, en ese tiempo su
consumo es cero. Para hacer un pequeño ajuste por este aspecto y teniendo en cuenta que
en un día de visitas se contaron aproximadamente 190 cargas o equipos fuera de servicio,
se halló un factor de daño de la siguiente forma: como se cuenta con 3789 equipos o cargas
y aproximadamente 190 de estos estaban fuera de servicio, entonces se puede afirmar que
190 es aproximadamente el 5% del total de la carga, por lo que al consumo de carga se le
realizo el ajuste por factor de daño obteniendo el siguiente resultado.
Total, carga Factor de daño Total, ajustado
66724,8576 0,95 63388,61472
Tabla 13 Consumo energético Macarena A kWh al mes con ajuste por daño ;
elaboración propia
Y así con este ajuste se tiene un cálculo de consumo energético mucho más cercano a la
realidad de la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A.
Caracterización de cargas.
La caracterización de cargas consiste en el estudio detallado de los consumos de potencia,
su eficiencia y demás aspectos relevantes de su funcionamiento; este estudio se realizó en
el momento en el que se finalizó la identificación de cargas y su resultado se entrega
(ANEXO DIGITAL 3).
Distribución de consumos. (ANEXO DIGITAL 4).
La Facultad cuenta con diferentes espacios académicos como oficinas, salas, salones y
demás, en los cuales se encuentran las diferentes cargas o equipos de consumo final tales
como: computadores, parlantes , televisores, teléfonos , iluminación , etc. para realizar la
distribución de consumos de forma organizada se realizaron agrupaciones de cargas de la
siguiente forma: el primer grupo es el de iluminación, seguido por el grupo de equipos de
34
cómputo , luego data center , aire acondicionado , motores y por último el grupo de otras
cargas. A continuación, se muestra una tabla con la potencia instalada de todos los equipos
en la Facultad.
Grupo Potencia instalada kW
Iluminación 96,012
Equipos de computo 74,4919
Data center 10,2388
Aire acondicionado 35,048
Motores 45,71
Otras cargas 95,228
TOTAL 356,7287
Tabla 14 Potencia instalada Facultad Macarena A; elaboración propia.
Figura 17 Distribución de consumos; elaboración propia.
Como se puede observar la mayor parte del consumo está en las luminarias, otras cargas y
los equipos de cómputo por lo que se puede empezar a pensar en que estas tres son las que
representan un mayor potencial de cambio, es decir, permitirán un ahorro energético
realizando algunos cambios.
0
20
40
60
80
10096,012
74,4919
10,2388
35,04845,71
95,228
PO
TEN
CIA
KW
GRUPO
POTENCIA INSTALADA EN LA FACULTAD
35
Iluminación.
La iluminación es uno de los usos finales que más representan consumo de energía eléctrica
en edificios, debido a que son establecimientos donde frecuentemente se usan las diferentes
vías de acceso como halls y pasillos y en donde se llevan a cabo labores que exigen de
buena iluminación, por esta razón, se hace indispensable la utilización de luminarias
eficientes. En la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, a pesar de que muchas de
las aulas y oficinas cuentan con sensores de presencia donde estos deberían encender y
apagar la luz automáticamente, muchos de estos sensores están fuera de servicio o
inhabilitados por lo que el uso eficiente de la energía destinada a la iluminación en esta
Facultad no se aplica; en cuanto a iluminación, en la Facultad se identificaron 7 tipos de
luminarias diferentes relacionadas a continuación.
Tipo Referencia
Potencia
On [w] Lúmenes
Cantidad
total
Cantidad
por grupo
LUMINARIAS
luminarias
incrustadas
Sylvania sl21 b/8
fhd 28w/845-t5 28 1600 992 496
luminarias
incrustadas cortas
' SYLVANIA
F17W T8 6500K
SUPER '' 17 1275 412 103
luminaria redonda
SYLVANIA
LYNX-DE 26W
4100K 26 1800 544
544
luminaria super
incrustada
SYLVANIA
LYNX-DE 26W
4100K 26 1800 544
luminaria
ahorradora Baños 8 750 62 62
36
luminaria plástica
sylvania f28w t5
841 fhz 28 2610 94 47
luminaria redonda
tapada
Sylvania mini-lynx
spiral t2 p28868
ld3423 25 1350 202 101
luminarias
modulares
sylvania t8
fo17w/54-76s-78 17 1250 868 217
luminaria no
incrustada
Sylvania lux line
plus fh054w /t5/840 35 3300 286 143
Tabla 15 Caracterización luminarias; elaboración propia.
Para facilitar el siguiente estudio y no colocar la referencia exacta de cada luminaria, se
sustituyeron sus referencias por un código de letras de la siguiente forma.
REFERENCIA CODIGO
Sylvania sl21 b/8 fhd 28w/845-t5 A
' SYLVANIA F17W T8 6500K SUPER '' B
SYLVANIA LYNX-DE 26W 4100K C
SYLVANIA LYNX-DE 26W 4100K D
AHORRADORA BAÑO E
sylvania f28w t5 841 fhz F
Sylvania mini-lynx espiral t2 p28868 ld3423 G
sylvania t8 fo17w/54-76s-78 H
Sylvania lux line plus fh054w /t5/840 I
Tabla 16 Caracterización luminarias cambio de referencia; elaboración propia.
Se presenta en el siguiente grafico la cantidad de luminarias por referencia o código.
37
Figura 18 Cantidad de luminarias por cada tipo; elaboración propia.
La cantidad total es de 1721 luminarias, de las cuales la luminaria A representa el 28,82%,
la luminaria B el 5,98%, la luminaria C el 31,61%, la luminaria E el 3,60%, la luminaria F
el 2,73%, la luminaria G el 5,86, la luminaria H el 12,61% y la luminaria I el 8,31%.
La potencia instalada y la eficiencia energética por cada tipo de luminaria se ve relacionada
en la siguiente tabla.
Código
Potencia
ON Lúmenes
Eficiencia
lumen/vatio
Cantidad por
grupo
Cantidad
total
P total
(w)
a 28 1600 57,142857 496 992 27776
b 17 1275 75 103 412 7004
c 26 1800 69,230769
544
544
28288 d 26 1800 69,230769 544
e 8 750 93,75 62 62 496
f 28 2610 93,214286 47 94 2632
g 25 1350 54 101 202 5050
h 17 1250 73,529412 217 868 14756
i 35 3300 94,285714 143 286 10010
Tabla 17 Potencia y eficiencia energética por cada luminaria; elaboración propia.
0
100
200
300
400
500
600
A B C D E F G H I
cantidad 496 103 544 62 47 101 217 143
496
103
544
62 47101
217143
can
tid
ad
codigo
cantidad de luminarias por cada tipo
38
Figura 19 Potencia instalada por tipo; elaboración propia.
En el análisis de eficiencia energética se puede observar que la luminaria con código I es
la más eficiente, seguida de la luminaria código E, F, B, H, C, D, A y por último la
luminaria de código G.
En la Facultad se pudo observar que algunas luminarias están dañadas, en la siguiente
figura se relacionan las luminarias buenas y las dañadas.
Figura 20 Luminarias buenas vs dañadas; elaboración propia.
Equipos de cómputo.
En la Facultad se tienen salas, salones, oficinas y demás espacios académicos en donde es
necesario el uso de equipo de cómputo, impresoras, teléfonos, routers y fotocopiadoras, al
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
A B C D E F G H I
27776
7004
28288
4962632
5050
14756
10010
PO
TEN
CIA
[W
]
CODIGO
P TOTAL (W) POR CODIGO
86
1627
luminarias buenas y dañadas
luminarias dañadas luminarias buenas
39
ser estas una carga con gran potencia instalada en la Facultad hace meritorio una
caracterización e identificación de estos equipos, debido a los hábitos de consumo de la
universidad, estas cargas están en funcionamiento casi durante toda la jornada laboral de
la Facultad.
En la siguiente tabla se relacionan los diferentes tipos de equipos, su cantidad y consumo
energético; debido a que este tipo de cargas no representan una conversión energética clara
como en el caso de las luminarias, es muy difícil analizar su eficiencia energética, así que
el análisis se hace basándose en las especificaciones técnicas de cada equipo o carga.
Carga Cantidad Potencia kW
computadores 181 45,335
routers 13 0,554
Impresoras 49 17,973
teléfonos 48 2,88
sistema de cámaras 2 0,1
Cámaras 40 0,12
video beams 4 5,052
Monitores 114 2,2379
Total 452 74,4919
Tabla 18 Potencia y cantidad EQUIPO DE COMPUTO; elaboración propia.
Figura 21 Potencia instalada por equipo de cómputo; elaboración propia.
0
20
40
6045,335
0,554
17,973
2,88 0,1 0,12 0,245,052 2,2379P
ote
nci
a [k
w]
Típo de equipo
POTENCIA kw
40
Como se puede observar, la carga que más potencia instalada tiene es la correspondiente a
los computadores, seguido de las impresoras y video beams, las siguientes cargas son
relativamente bajas en comparación con estas 3.
Aire acondicionado y refrigeración.
En los edificios públicos siempre se cuenta con sistemas de calefacción y/o refrigeración
que permiten mantener el confort térmico en la instalación, este confort es uno de los
aspectos más importantes a tener en cuenta debido a que permite que todas las personas al
interior de la instalación se sientan cómodas para trabajar, por este motivo se tienen equipos
de aire acondicionado y de refrigeración que son más utilizados en las cafeterías para los
alimentos, a continuación se evidencian los diferentes equipos o cargas cuyo consumo
energético final se representa en acondicionamiento de la temperatura del aire.
Cargas
tipo potencia on cantidad
aire acondicionado
mca 5200 1
compresor 3328 1
mop 8320 1
lra 18200 1
Energía kWh mes 7009,6
Tabla 19 Aire acondicionado; elaboración propia.
Servidores (Data center).
Los servidores son una de las cargas más críticas y además una de las cargas con mayor
potencia instalada por metro cuadrado, la sala de servidores cuenta con módems,
enrutadores, super computadoras con varios núcleos de procesamiento, etc., esta sala de
servidores tiene una UPS que a pesar de que son unidades de suministro de energía en caso
de emergencia, se mantienen encendidas aun cuando estas no están funcionando, lo que se
indica que consume energía. Los servidores por ser una carga critica, representa el mayor
consumo energético pues esta carga está encendida los 365 días del año las 24 horas del
día.
41
A continuación, se muestran las tablas de potencia y consumo energético de los servidores
o data center.
Tipo Referencia Potencia ON Cantidad
Servidor
Sistema X3650 M3
IBM 1100,4 1
Avaya G430 Media
Gateway 100 btu/h 234,456 1
Riverbed Optimizador
A.B. 720 1
Bus Conector para RJ45 8 1
Servidor
wifi Cisco 2900 Series 480 2
Cisco 3750X 48 puertos 350 4
Computador Dell Power Edge T710 960 2
No se conoce 1020 1
No se conoce 960 1
No se conoce 96 1
Hp proliant DL380E
Gen8 1200 1
Cisco c3kx-nm-1g 350 1
TOTAL, kW 10,238856
ENERGIA MENSUAL kWh MES 7371,97632
Tabla 20 Servidores, potencia y energía; elaboración propia.
Motores.
Los motores existentes en la Facultad comprenden motobombas y ascensores, los cuales
no se utilizan muy frecuentemente, por este motivo esta carga no es crítica y tampoco
representa un potencial de ahorro grande, aun así, a continuación, se muestra la tabla de
consumo energético y de potencia instalada de estos motores.
42
Cargas
Tipo Referencia
Potencia on
KW Cantidad
Motor Planta
eléctrica
PG 200 1
PG 385E Cumis 1
Motor Lovol Gen Stanford 1
MOTOBOMBAS
MOTOBOMBAS SIEMMENS 41759,2 2
MOTOBOMBAS IHM 20879,6 1
ASCENSORES
Eurolift 6-100-ACWWWF 630Kg 5
paradas 30000 3
Eurolift 6-100-ACWWWF 630Kg 7
paradas 10000 1
Salvaescaleras Eurolift 900 7
TOTAL, KW 103,53
ENERGIA KWH MES 1552,95
Tabla 21 Motores, potencia y energía; elaboración propia.
Otros.
Durante el estudio de las cargas de la Facultad se lograron identificar otras cargas que no
encajaban en ninguna de las categorías anteriores, estas cargas son por decirlo así no
esenciales, poco comunes o de baja importancia individualmente, aun así al ser estas una
gran cantidad es de vital importancia tenerlas en cuenta en el análisis de carga o
caracterización de carga de la Facultad, por esta razón en la siguiente tabla se identifican
dichas cargas y se relaciona su cantidad y potencia instalada.
43
Carga Cantidad Potencia kw
sensor de humo 309 9270
Televisores 50 8486
secadores de manos 16 27600
Parlantes 75 16525
Cocinas 23 22175
equipos de oficina 1140 11172
Total 1613 95228
Tabla 22 Potencia y cantidad otros equipos; elaboración propia.
Figura 22 Consumo otros equipos; elaboración propia.
Análisis del sistema eléctrico y perfil de la demanda.
El desempeño de la subestación eléctrica es evaluado por un analizador de redes que mide
las diferentes variables eléctricas, este analizador se encuentra instalado en el mismo lugar
de la subestación junto con diferentes equipos de medición y una planta de generación de
respaldo.
Para establecer el perfil de la demanda, se realizaron visitas durante los días 14 a 18 de
agosto de 2017, en donde se tomaron lecturas del tablero de medición de energía de baja
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
sensor dehumo
televisores secadoresde manos
parlantes cocinas equiposde oficina
9270 8486
27600
16525
22175
11172
PO
TEN
CIA
KW
EQUIPOS
CONSUMO OTROS EQUIPOS
44
tensión por cada hora de la jornada. Con los datos obtenidos se puede establecer una curva
del perfil típico diario de la demanda; el comportamiento muestra un pico de 133 Kw a las
11 y otro de 120 Kw a las 15 y en promedio se tiene una potencia de 72 kW. A continuación,
se muestra la gráfica con la curva de demanda.
Figura 23 Perfil de la demanda de energía eléctrica; elaboración propia.
Diagrama de Pareto.
Debido a que el cálculo de potencia por carga utilizando un factor de uso por sala, salón,
auditorio , etc. no arrojó un resultado real del consumo de energía eléctrica de la Facultad,
se decidió hacer el cálculo utilizando el diagrama de Pareto, en el cual se estimó el régimen
horario esta vez no del lugar sino de cada uno de los equipos o cargas, en este régimen se
tuvieron encuentra parámetros de la instalación de cada espacio, iluminación, área de
trabajo y parámetros de hábitos de consumo obtenidos por visualización en las diferentes
visitas que se realizaron durante casi 2 meses, dentro de los anexos digitales (ANEXO 5),
se muestra el diagrama de Pareto en una tabla de régimen horario y consumo.
Como observa, el consumo energético calculado con el diagrama de Pareto es mucho más
real y más cercano al consumo registrado por CODENSA en cada una de sus facturas,
como no se tuvo en cuenta el horario de funcionamiento por lugar sino por equipo, ahora
0
20
40
60
80
100
120
140
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Po
ten
cia
Kw
Hora del día
PERFIL DE LA DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA
45
el consumo de la Facultad es de 43.644,267 kWh al mes, citando la tabla 8 datos históricos
de consumo factura condesa, se puede observar que este cálculo de energía da un consumo
muy similar a los meses marzo, abril, junio, agosto, septiembre, octubre, noviembre y
diciembre, por este motivo el cálculo de consumo energético hecho con Pareto es el cálculo
real por inspección de carga.
iluminación 17099,355
equipos de computo 13117,304
aire acondicionado 11058,264
otros 1334,0436
motores 1035,3
Tabla 23 Consumo por grupo kWh mes; elaboración propia.
Figura 24 Consumo energético por grupo; elaboración propia.
El mayor consumo lo representa la iluminación seguido por los equipos de cómputo y luego
el aire acondicionado, estos tres grupos se utilizarán como objeto de estudio más adelante
para los potenciales de ahorro.
Aspectos bioclimáticos.
La eficiencia energética en el ámbito bioclimático busca garantizar ciertas condiciones de
confort para los ocupantes del edificio, esto conservando un uso racional y eficiente de los
recursos y la energía disponible (Pascual, 2014). Un diseño bioclimático debe incluir
efectividad en la elección de la forma del edificio, la disposición de los espacios y en la
0
10000
2000017099,355
13117,304411058,264
1334,0436 1035,3
con
sum
o k
wh
mes
grupo
consumo energetico por grupo
46
orientación según las características del lugar (velocidad del viento, temperatura, humedad,
iluminación) (Pinzón, 2013). El edificio de la Facultad de Ciencias y Educación Macarena
A tiene algunos espacios con iluminación natural como lo son los salones y los pasillos en
las entradas, pero en su mayoría se utiliza iluminación artificial para las diferentes áreas
del edificio.
Los principios de un diseño bioclimático tienen como objetivo (Pascual, 2014):
Mejorar el confort de los usuarios y su calidad de vida.
Reducir la demanda de energía eléctrica que se emplea de forma convencional,
colaborando así con la reducción de emisiones de gases de efecto
contaminante y los problemas que estos conllevan.
Integrar la arquitectura en un contexto bioclimático.
Realizar un uso eficiente de la energía y los recursos garantizando la
sostenibilidad para el medioambiente.
Al integrarse el edificio con el entorno, se favorece la sostenibilidad
ambiental.
Se reduce el gasto de agua e iluminación.
Se consiguen las condiciones de temperatura, humedad e iluminación más
óptimas.
Para obtener buenos resultados es necesario tener en cuenta parámetros de carácter
bioclimático para el edificio, dentro de los cuales se pueden incluir su ubicación, función,
diseño, calidad de la construcción, el comportamiento futuro de los usuarios, entre otros
(Pascual, 2014).
Condiciones ambientales.
La ciudad de Bogotá está ubicada en el centro de Colombia, sobre el altiplano
cundiboyacense a una altura de aproximadamente 2600 metros sobre el nivel del mar,
debido a su altitud posee un clima templado. Ya que Bogotá se encuentra geográficamente
cerca del Ecuador, solo cuenta con épocas de lluvias y sequias de las cuales las primeras
se presentan en los periodos de marzo a mayo y de octubre a noviembre, y las segundas se
presentan en los periodos de enero a febrero y de julio a agosto.
47
La temperatura media registrada es de 13 grados Celsius por año, con una temperatura
máxima promedio de 18 grados Celsius y una mínima de 7 grados Celsius (Weatherbase,
s.f.). En la gráfica 2.5 se puede ver la temperatura promedio por cada mes, así como el
promedio de las temperaturas máximas y mínimas en cada uno de los meses en los últimos
21 años. La gráfica 2.6 muestra el comportamiento de la humedad relativa promedio en los
últimos 30 años, la cual toma valores de 80% y 85%.
Figura 25 Temperatura promedio anual en Bogotá. (Weatherbase, s.f.)
Figura 26 Humedad relativa promedio anual en Bogotá. (Weatherbase, s.f.)
0
5
10
15
20
En Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
per
atu
ra °
C
Temperatura Bogotá
Temperatura promedio Temperatura máxima promedio Temperatura mínima promedio
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
En Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic
Hu
med
ad r
elat
iva
(%)
Humedad Relativa Bogotá
48
Análisis de confort térmico.
El término “confort térmico” describe la sensación de bienestar que puede experimentar
una persona en términos de calor o frio. Factores como la humedad del ambiente, fuentes
de calor en el lugar de trabajo, la ropa que se lleva puesta o el tipo de actividad que se
realice pueden influenciar en el confort térmico experimentado por una persona (Health
and Safety Executive, s.f.).
Figura 27 Factores que influyen en el confort térmico. ("Ambiente y confort térmico",
2015)
En el estándar ISO 7730 se establecen métodos para predecir la sensación térmica y el
grado de insatisfacción térmico en diferentes espacios con ayuda de los índices PMV (voto
medio estimado) y PPD (porcentaje de personas insatisfechas), esto para poder establecer
condiciones térmicas que sean aceptables para la mayoría de personas en el edifico (ISO,
2005).
Método Fanger.
Para estimar los índices de confort térmico propuestos en el estándar ISO 7730 se utiliza
el método de Fanger, el cual incluye las variables que influyen en la sensación térmica
como lo son el aislamiento de la ropa, la tasa metabólica y las condiciones ambientales.
Este método permite estimar el índice del voto medio estimado (PMV) que indica la
sensación térmica media de un entorno, y el índice de porcentaje de personas insatisfechas
(PPD) que indica el porcentaje de personas que se sentirán inconfortables en un ambiente
determinado (Universidad Politécnica de Valencia & Ergonautas, 2015).
49
Índice del voto medio estimado (PMV):
Es un índice que refleja el valor medio de los votos emitidos por un grupo de personas con
respecto a la sensación térmica en una escala de 7 niveles basado en el equilibrio térmico
del cuerpo humano (Universidad Politécnica de Valencia & Ergonautas, 2015).
Muy frio -3
Frio -2
Ligeramente frio -1
Neutro (confortable) 0
Ligeramente caluroso 1
Caluroso 2
Muy caluroso 3
Tabla 24 Niveles de confort térmico; elaboración propia.
Para calcular este índice es necesario emplear la siguiente ecuación:
𝑃𝑀𝑉 = [0.303 ∙ 𝑒−0.036𝑀 + 0.028] ∙ {(𝑀 − 𝑉) − 3.05 ∙ 10−3
∙ [5733 − 6.99 ∙ (𝑀 − 𝑉) − 𝑝𝑎] − 0.42[(𝑀 − 𝑉) − 58.15] − 1.7 ∙ 10−5
∙ 𝑀 ∙ (5867 − 𝑝𝑎) − 0.0014 ∙ 𝑀 ∙ (34 − 𝑡𝑎) − 3.96 ∙ 10−8 ∙ 𝑓𝑐𝑙
∙ [(𝑡𝑐𝑙 + 273)4 − (𝑡�̅� + 273)4] − 𝑓𝑐𝑙 ∙ ℎ𝑐 ∙ (𝑡𝑐𝑙 − 𝑡𝑎)}
Donde:
M es la tasa metabólica en W/m².
W es la potencia mecánica efectiva en W/m² (puede estimarse en 0).
tcl es el factor de superficie de la ropa.
ta es la temperatura del aire en C°.
tr es la temperatura radiante media en C°.
pa es la presión parcial del vapor de agua en pascales, pa =
RH/100*exp(16.6536-4030.183/(ta +235))
Donde: RH es la humedad relativa del aire medida en porcentaje.
50
hc es el coeficiente de transmisión del calor por convección en W/(m²K).
tcl es la temperatura de la superficie de la ropa en C°.
Al resultado de esta ecuación se le deben realizar correcciones por humedad y por
temperatura ya que se deben tener en cuenta los errores y factores externos en las
mediciones realizadas. Estas correcciones se realizan con ayuda de gráficas en función del
tipo de actividad, el tipo de ropa y la velocidad relativa del aire.
Utilizando un software online de (Universidad Politécnica de Valencia & Ergonautas,
2015), se calculó el índice PMV del edificio de la Facultad de Ciencias y Educación
Macarena A con un valor de -1,47 indicando que las personas describirían una sensación
térmica entre frio y ligeramente frio.
Índice de porcentaje de personas insatisfechas (PPD):
Es un índice que estima el porcentaje de personas que consideran un entorno demasiado
frio o demasiado caliente, es decir, una sensación térmica desagradable (Universidad
Politécnica de Valencia & Ergonautas, 2015). Este índice se calcula una vez conociendo el
valor de PMV, empleando la ecuación:
𝑃𝑃𝐷 = 100 − 95 ∙ 𝑒−0.03353∙𝑃𝑀𝑉4− 0.2179 ∙ 𝑃𝑀𝑉2
En la gráfica 29 se muestra el comportamiento del porcentaje de personas insatisfechas con
respecto al índice del voto medio. En esta gráfica se observa que cuanto más cercano a cero
sea el índice PMV se obtendrá un menor porcentaje de personas insatisfechas, siendo de
un valor de 5% cuando se tiene un PMV de 0, lo cual también afirma que bajo cualquier
escenario se tendrá un número de personas insatisfechas.
Figura 28 PPD en función de PMV. (ISO, 2005)
51
En el caso del edificio de la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, un PMV de -
1,47 corresponde a un 49,27% de personas insatisfechas con la temperatura dentro del
edificio.
Análisis de iluminación.
A pesar de que la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A fue objeto de una fuerte
modernización y remodelación de sus espacios académicos, equipos, maquinas,
iluminación, entre otros aún se tiene un fuerte potencial de ahorro, más específicamente en
la iluminación, pues la Facultad cuenta con tubos fluorescentes y bombillas en espiral
ahorradoras los cuales energéticamente hablando no son muy eficientes. Partiendo de la
premisa de que la tecnología led ha venido creciendo exponencialmente y que la eficiencia
energética de la bombilla led es mucho más alta que la de los tubos fluorescentes, bombillas
ahorradoras e incandescentes , se puede pensar que haciendo uso de esta tecnología ,
mejorará el ahorro energético, financiero y por supuesto se reducirán las emisiones de gases
de efecto invernadero de la Facultad , teniendo en cuenta el confort lumínico establecido
en la norma RETILAP para espacios mayores a 500, lugares donde se tengan más de 10
puestos de trabajo e iluminación en salones donde se imparta enseñanza.
Citando lo visto en la sección de distribución de consumos, se puede observar que la
iluminación representa el 26.91% de la potencia total instalada, convirtiéndose así en uno
de los potenciales de ahorro más importantes, para poder observar mejor ese potencial se
revisará de nuevo la tabla de eficiencia en luminarias.
Codigo
Potencia
on Lumen
Eficiencia
lumen/w
Cantidad
grupo
Cantidad
total
P
total[W]
Sylvania sl21 b/8 fhd
28w/845-t5 28 1600 57,1429 496 992 27776
' SYLVANIA F17W
T8 6500K SUPER '' 17 1275 75 103 412 7004
SYLVANIA LYNX-
DE 26W 4100K 26 1800 69,2308 544 544 28288
52
SYLVANIA LYNX-
DE 26W 4100K 26 1800 69,2308 544
AHORRADORA
BAÑO 8 750 93,75 62 62 496
sylvania f28w t5 841
fhz 28 2610 93,2143 47 94 2632
Sylvania mini-lynx
espiral t2 p28868
ld3423 25 1350 54 101 202 5050
sylvania t8 fo17w/54-
76s-78 17 1250 73,5294 217 868 14756
Sylvania lux line plus
fh054w /t5/840 35 3300 94,2857 143 286 10010
Tabla 25 Potencia y eficiencia energética por cada luminaria; elaboración propia.
Niveles de referencia de iluminancia.
En lugares de trabajo se deben cumplir ciertos criterios de iluminación, estos criterios se
toman de RETILAP y se utilizaran los valores establecidos en esa norma como referencia
para los diferentes recintos que conforman la Facultad, estos valores de referencia se
muestran en la siguiente tabla; en ningún momento los valores medidos en cada lugar deben
estar debajo del valor mínimo ni encima del valor máximo de los valores de referencia.
Actividad Tipo de recinto
niveles de iluminancia RETILAP(Lx)
mínimo Medio máximo
áreas
generales
áreas de
circulación y
corredores 50 100 150
escaleras 100 150 200
bodegas 100 150 200
baños 100 150 200
53
Oficinas
oficinas tipo
general 300 500 750
colegios y
centros
educativos
salones 300 500 750
tableros 300 500 750
laboratorios 300 500 750
Tabla 26 Referencia de niveles de iluminancia fuente (Pinzón, 2013) y fuente (Ministerio
de Comercio, Industria y Turismo, 2010)
Eficiencia energética actual de iluminación (VEEI).
El valor de eficiencia energética según RETILAP (Ministerio de Comercio, Industria y
Turismo, 2010) es un indicador que se puede expresar en función de la potencia instalada
por metro cuadrado (ILUM-W/AREA). Para un nivel de iluminación determinado y
referenciado a 100lux, se mide en w/*100lux.
𝑉𝐸𝐸𝐼 =(𝑃) ∗ 100
(𝑆) ∗ 𝐸𝑝𝑟𝑜𝑚
Donde:
P: potencia instalada en luminarias más servicios auxiliares [W]
S: superficie iluminada [m2]
Eprom: iluminancia promedio horizontal mantenida [lux]
Iluminancia media horizontal mantenida Em: valor por debajo del cual no debe descender
la iluminación media en el área de trabajo, y en el que se deber realizar el mantenimiento.
Se mide en lux (lm/m²). Es el resultado de dividir el flujo luminoso de la lámpara (lm) entre
la superficie del área iluminada (m²) (Serrano, 2014)
A continuación, se presentan las tablas de referencia de VEEI las cuales se utilizarán para
comparar los valores de VEEI obtenidos en la Facultad con los valores requeridos según el
ministerio de minas y energías-RETILAP.
Grupo Actividades de la zona Límites de
VEEI
1
Zonas de baja
Administrativa en general 3,5
Andenes de estaciones de transporte 3,5
54
Grupo Actividades de la zona Límites de
VEEI
importancia
lumínica 1
Salas de diagnóstico (4) 3,5
Pabellones de exposición o ferias 3,5
Aulas y laboratorios (2) 4,0
Habitaciones de hospital (3) 4,5
Otros recintos interiores asimilables a grupo
1 no descritos en la lista anterior 4,5
Zonas comunes (1) 4,5
Almacenes, archivos, salas técnicas y
cocinas 5
Parqueaderos 5
Zonas deportivas (5) 5
2
Zonas
De alta
importancia
lumínica
Administrativa en general 6
Estaciones de transporte (6) 6
Supermercados, hipermercados y grandes
almacenes 6
Bibliotecas, museos y galerías de arte 6
Zonas comunes en edificios residenciales 7,5
Centros comerciales (excluidas tiendas) (9) 8
Hostelería y restauración (8) 10
Otros recintos interiores asimilables a grupo
2 no descritos en la lista anterior 10
Centros de culto religioso en general 10
Salones de reuniones, auditorios y salas de
usos múltiples y convenciones, salas de ocio
o espectáculo, y salas de conferencias (7)
10
Tiendas y pequeño comercio 10
Zonas comunes (1) 10
55
Grupo Actividades de la zona Límites de
VEEI
Habitaciones de hoteles, etc. 12
Tabla 27 Valores límite de eficiencia lumínica de la instalación (VEEI) fuente (Ministerio
de Comercio, Industria y Turismo, 2010)
En el ANEXO DIGITAL 6, se muestran los valores de VEEI de los diferentes espacios que
conforman la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A, entre ellos salones y salas,
halls y áreas comunes, cuartos eléctricos, etc.
De los valores de VEEI se puede concluir que todos los espacios académicos de la Facultad
de Ciencias y Educación cumplen con los requerimientos establecidos por RETILAP, y en
la mayoría de los casos el valor de VEEI está muy por debajo del límite lo que es algo
positivo, porque indica que la eficiencia de las luminarias es bastante buena.
Hábitos de consumo.
En una instalación eléctrica se debe considerar muy detalladamente la eficiencia con la
cual se consume la energía, parte de esta eficiencia es lo que se llama hábitos de consumo
y permite identificar si el consumo energético se está realizando de la forma adecuada por
parte del personal, o por el contrario se consume de forma indiscriminada y
desaprovechada; con el fin de determinar estrategias de cambio que permitan el
mejoramiento de la eficiencia y un cambio significativo ambiental y financieramente.
Buenas prácticas.
Partiendo de la premisa de que los hábitos de consumo permiten mejorar la forma en la que
se consume la energía, es importante determinar las buenas y malas prácticas al momento
de consumir energía eléctrica.
BUENAS
PRACTICAS SI NO OBSERVACIONES
ILUMINACION
Limpieza de las
luminarias. X
56
No se realiza ningún tipo de limpieza a las
luminarias, se espera a que termine su vida
útil para sustituirlas.
Uso de iluminación
natural. X
La facultad hace un buen uso de la
iluminación natural.
Control de las horas
de operación. X
No se realiza el encendido escalonado de la
iluminación y no se puede controlar el
nivel de iluminación encendido y apagado
de ciertas zonas.
Separación de los
circuitos para que el
encendido y apagado
no dependa de un
solo interruptor. X Aplica para salones, pero no para oficinas.
Uso de sensores de
presencia. X
Se encuentran instalados en casi todos los
espacios académicos, pero no se usan o
están fuera de servicio.
Apagado de
luminarias
innecesarias durante
periodos con
iluminación natural. X
En ocasiones se observa que las luminarias
de halls y zonas comunes se encienden aun
cuando hay suficiente luz natural.
Cambio de
luminarias dañadas. X El cambio se realiza oportunamente.
57
Uso de luminarias
eficientes
energéticamente. X
Las luminarias instaladas a pesar de tener
un potencial de ahorro son bastante
eficientes.
EQUIPO DE COMPUTO
Se utilizan equipos
de cómputo
eficientes modernos
y de bajo consumo. X
La mayoría de los computadores y
monitores no son eficientes, son viejos y de
alto consumo.
Los usos de los
computadores se
limitan solo a
labores específicas
de la facultad y no
para uso personal. X El uso de los computadores es el adecuado.
Se mantiene
encendido el
computador solo en
el momento en el
que se usa. X
El computador se mantiene encendido aun
cuando no se está usando, por ejemplo, en
la hora de almuerzo.
El brillo de las
pantallas y monitores
se ajusta para que
sea el adecuado y no
excesivo. X El brillo si es ajustado por cada empleado.
AIRE ACONDICIONADO
X
Solo se cuenta con aire acondicionado en
espacios específicos.
58
Se cuenta con aire
acondicionado en
toda la facultad.
Se controlan las
horas de operación. X
Se utilizan para data center, para auditorio
solo se encienden cuando es necesario.
OTRAS CARGAS
Son equipos
eficientes y de bajo
consumo. X
Por lo general son equipos viejos y de alto
consumo, como en el caso de los
televisores.
Se usan de forma
adecuada y en
momentos
necesarios. X
Se identifica que en ocasiones dichos
equipos están encendidos, aun cuando no
hay nadie en ese espacio.
SISTEMA ELECTRICO
Evaluación periódica
en pérdidas de
transformación. X
No se realizan mediciones de pérdidas en
transformación, así como ningún tipo de
medición eléctrica como THD, armónicos,
etc.
Determinación de
demanda energética
por zonas o
dependencias que
permitan identificar
puntos débiles y
formular estrategias X
No se ha realizado ningún estudio que
permita identificar que dependencia tiene el
mayor consumo para formular estrategias
de mejora.
59
de reducción de
consumos.
Evaluación de
cambios
tecnológicos. X
No se ve una estrategia de cambio de
equipos, los equipos en general son viejos y
de alto consumo.
Tabla 28 Buenas prácticas; elaboración propia.
Encuesta hábitos de consumo.
Con el objetivo de conocer los hábitos de consumo y encontrar oportunidades de ahorro
energético en el edificio, se diseñó una encuesta la cual se publicó por medio de la página
web de la universidad y fue aplicada a una muestra de 38 personas incluyendo trabajadores
y estudiantes de la Facultad. El link con el formato de la encuesta se encuentra dentro de
los anexos y los resultados se muestran a continuación.
Figura 29 Pregunta 1 hábitos de consumo; elaboración propia.
60
Figura 30 Pregunta 2 hábitos de consumo; elaboración propia.
Figura 31 Pregunta 3 hábitos de consumo; elaboración propia.
Figura 32 Pregunta 4 hábitos de consumo; elaboración propia.
61
Figura 33 Pregunta 5 hábitos de consumo; elaboración propia.
Figura 34 Pregunta 6 hábitos de consumo; elaboración propia.
Figura 35 Pregunta 7 hábitos de consumo; elaboración propia.
62
Figura 36 Pregunta 8 hábitos de consumo; elaboración propia.
De los resultados de la encuesta se puede concluir que:
La mayoría de personas no están de acuerdo con el uso que se le da a la energía
eléctrica en el edificio, esto se refleja en la falta de mantenimiento y control de las
luminarias.
Hay comodidad con el nivel de iluminación, ya que el 71% de los encuestados lo
respondieron así, además se usa la iluminación natural en gran parte de los lugares
dentro del edificio.
Se pueden mejorar los hábitos de consumo en el edificio ya que no se cuenta con
una cultura de ahorro energético, esto se ve reflejado en que en el 42% de los casos
no se apaga la luz cuando no se usa y en el 13% se conectan elementos electrónicos
por más de 4 horas.
No se tiene un control total en la iluminación del edificio, ya que en los pasillos se
tiene iluminación todo el día, pero para el 86,8% de los encuestados no es necesario
esto. Esto representa un potencial de ahorro, pues, aunque ya se tengan en algunos
lugares, se pueden instalar sistemas de gestión y control de iluminación para todo
el edificio.
Aunque no se cuenta con aire acondicionado para gran parte del edificio, el 42,1%
de las personas se sienten insatisfechas con la temperatura dentro de él, lo cual se
acerca al porcentaje establecido en el Capítulo 3 con el cálculo utilizando el Método
de Fanger, con un resultado de 49,27% de personas insatisfechas.
63
Capítulo 4
Potenciales de ahorro y evaluación financiera
En esta ocasión se definen como potenciales de ahorro a todas y cada una de las
posibilidades u oportunidades que se tienen disponibles para ahorrar energía o mejorar el
consumo eficiente de esta misma; desde luminarias, equipos de cómputo, etc. todo aquel
equipo que no sea eficiente en su forma de consumo de energía será considerado como un
potencial de ahorro, evidentemente es de gran importancia la identificación de estos
potenciales, debido a que estos permiten reducir costos monetarios y emisiones de gases
de efecto invernadero, por lo tanto se requiere una evaluación financiera que permita
cuantificar el ahorro y evaluar si es factible, relevante y valioso el cambio que se pretende
hacer, por esta razón en este capítulo se hablará de todos los potenciales de ahorro y se
realizará una propuesta de cambio y se evaluara financieramente dicha propuesta con el fin
de cuantificar el impacto en dinero.
Oportunidades de ahorro y eficiencia energética
Luminarias.
Se cambiarán todas las bombillas normales de roseta, las cuales fueron identificadas como
ahorradoras baño , redondas tapadas, destapadas y super incrustadas por bombilla led A++
súper eficiente marca Phillips (Phillips, s.f.), las luminarias T8 identificadas como
luminarias incrustadas cortas y luminarias modulares se cambiarán por tubos led de la
marca sylvania (Sylvania, s.f.), para las luminarias T5 identificadas como luminarias
incrustadas, no incrustadas y plásticas se cambiarán por luminaria led T5 de diferentes
marcas (LightUp, s.f.), (Green Led Zone, s.f.) y (1000 Bulbs, s.f.) como se muestra en el
ANEXO 8.
Al realizar este cambio, primero se logra identificar que las luminarias nuevas cumplen
con los mismos flujos luminosos que las viejas, por lo tanto, cumplirán con la iluminación
requerida y con los VEEI analizados anteriormente; una vez definido este punto se procede
a realizar el análisis requerido en cuanto al ahorro en consumo energético y la diferencia
que produciría este cambio en la potencia instalada en la Facultad, esta comparación
también se observa en el ANEXO 8.
64
REGIMEN HORARIO CONSUMO
ENERGETIC
O
CONSUM
O
ENERGET
ICO
ANTERIO
R
Tipo
L(
H)
M(
H)
M(
H)
J(
H)
V(
H)
S(
H)
PRO
M
MES(
H)
Poten
cia
KW
Consu
mo
KWH
MES KWH MES
Salones,
Salas,
Oficinas y
Coordinaci
ones 8 8 8 8 8 8 8 168
27,13
8
4559,1
8
Halls 11 11 11 11 11 11 11 231
12,51
2
2890,2
7
Baños y
cuartos de
aseo 14 14 14 14 14 14 14 294 2,564
753,81
6
Auditorios
y Cafetería 4 4 4 4 4 4 4 84 3,502
294,16
8
Terrazas 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 94,5 1,616
152,71
2
TOTAL
8650,1
5 17101
Tabla 29 Régimen horario; elaboración propia.
65
Como se puede observar, con el simple cambio de luminarias se logra un ahorro de
8450,84KWh al mes y si se toma el costo por kWh promedio del año 2016 que es de 348,60
pesos por kWh se tendría entonces un ahorro mensual de $2’946.045,9752864.
Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
El valor de emisiones de CO2 de la iluminación una vez aplicados los cambios sugeridos
también disminuirá, la reducción de emisiones de GEI se obtiene con la ecuación mostrada
en el Capítulo 3 Emisiones de gases de efecto invernadero, multiplicando la energía
ahorrada por el factor de emisión (0.23 tCO2/MWh); entonces, para un ahorro de
8450,84KWh se obtiene una disminución de 1,9437 tCO2.
Evaluación financiera
Para el estudio o evaluación financiera se requiere primero un estudio de inversión o costo
de inicio, para este estudio se hizo un cálculo de costos para iniciar el cambio sin tener en
cuenta que este proyecto o este cambio se puede llevar a cabo por etapas, sustituyendo
las luminarias viejas por las nuevas solo cuando las viejas se hallan dañado, este
estudio se realiza partiendo de la premisa de que se van a cambiar todas las luminarias al
inicio del proyecto y todas al tiempo, así las luminarias viejas estén aun funcionando, por
lo que el costo de inicio será entonces el valor de las nuevas luminarias, se buscaron
luminarias cuyas medidas y formas de conectarse fueran similares o parecidas a las
luminarias viejas para que no fuese necesario ningún tipo de modificación en las
instalaciones físicas de la universidad, se tuvo en cuenta posibles daños y adecuaciones
mínimas.
Referencia luminaria
potencial Potencia Cantidad
Costo pesos
colombianos Valor
LED F28T5 Replacement 13 992 $ 25.000,00
$
24.800.000,00
LED08T8/L24/F/830/SUB/G5 8,5 412 $ 16.000,00
$
6.592.000,00
11, 5 W (100 W), E27, Luz
fría, No regulable 11,5 1088 $ 13.000,00
$
14.144.000,00
66
11, 5 W (100 W), E27, Luz
fría, No regulable 11,5 $ 13.000,00
8W (75 W), E27, Blanco
hielo, No regulable 8 62 $ 11.000,00 $ 682.000,00
T5 LED Tube - 22 Watt -
Direct Wire - Replaces
F54T5/HO 22 94 $ 24.000,00
$
2.256.000,00
8W (75 W), E27, Blanco
hielo, No regulable 8 202 $ 11.000,00
$
2.222.000,00
LED08T8/L24/F/830/SUB/G5 8,5 868 $ 16.000,00
$
13.888.000,00
LED T5 tube - 24W - 5000k -
frost 24 286 $ 45.000,00
$
12.870.000,00
Total
$
77.454.000,00
Tabla 30 Posibles luminarias de cambio y su costo en el mercado; elaboración propia.
Teniendo en cuenta que el costo del kWh al mes aumenta en promedio y en el mejor de los
casos el 6% anual, el flujo de caja del proyecto sería entonces el siguiente.
Tabla 31 Flujo de caja potencial luminarias; elaboración propia.
Flujo de caja (ANEXO DIGITAL 3)
$ -90.454.000,00= ($28.134.380,63) + ($19.108.604,82) + ($13.276.728,64) +
($9.227.829,43) + ($6.415.756,86) + ($4.462.002,18) + ($3.104.124,21) +
($2.160.080,50) + ($1.503.545,65) + ($1.046.823,96) + ($729.013,83) + ($507.806,05) +
($353.797,78) + ($246.548,74) + ($177.719,67)
67
De la ecuación anterior se despeja la tasa interna de retorno (TIR) representada por la letra
i, obteniendo un valor de 51,545% efectivo anual en los 15 años de vida útil de las
luminarias, el cual es un porcentaje bastante bueno hasta para un proyecto privado. Por otra
parte, si lo que se desea es aplicar una TIO (tasa interna de oportunidad) la cual para un
proyecto de carácter privado seria de 25% efectivo anual, se tendría un tiempo de retorno
de la inversión de aproximadamente 3 años y 3 meses, lo cual también es bastante bueno,
si todavía no se está conforme y no se desea tener en cuenta las tasa internas de retorno y
oportunidad, ni el valor del dinero en el tiempo se podría decir que la inversión se recupera
en aproximadamente 2 años y 1 mes.
Cambio de usuario regulado a no regulado.
La Ley 143 de 1994 definió la actividad de comercialización como la compra de energía
eléctrica y su venta a usuarios finales, regulados o no regulados. La misma norma
determinó que el usuario regulado es la persona natural o jurídica cuyas compras de
electricidad están sujetas a las tarifas establecidas por la Comisión de Regulación de
Energía y Gas, mientras que el usuario no regulado es la persona natural o jurídica, con
una demanda máxima superior a 2 MW por instalación legalizada, cuyas compras de
electricidad se realizan a precios acordados libremente (CREG, 2009).
Esta Ley le asignó a la CREG la Facultad de revisar el nivel señalado para los usuarios no
regulados y la habilitó para definir con base en criterios técnicos, las condiciones que deben
reunir los usuarios regulados y no regulados del servicio de electricidad (CREG, 2009).
Con fundamento en lo anterior, a través de los años la CREG ha expedido disposiciones
que modifican los límites para que un usuario pueda ser no regulado, así como normas que
determinan las obligaciones y principios que deben observarse en las compras de energía
y las condiciones que debe cumplir el comercializador respecto de los usuarios no
regulados (CREG, 2009).
La norma vigente que dispone los aspectos más relevantes en el tratamiento de usuarios
no regulados es la Resolución CREG 131 de 1998. Esta norma señala los siguientes
requisitos que debe observar el usuario no regulado:
- Cumplir en un sólo sitio individual de entrega y en cada periodo con los límites de
potencia o energía señalados en la misma resolución que para el efecto son 0.5 MW
68
y 270 MWh hasta el 31 de diciembre de 1999, y 0.1 MW y 55 MWh a partir del 1o
de enero de 2000. No obstante, un usuario que cumpla con estas características
mantendrá su condición de usuario regulado mientras en forma expresa no indique
lo contrario (CREG, 2009).
- Instalar un equipo de medición con capacidad para efectuar tele medida, de modo
que permita determinar la energía transada hora a hora.
- Estar representado por un comercializador ante el mercado mayorista.
De la misma manera, la Resolución 131 señala los aspectos que debe tener en cuenta el
Comercializador para determinar si la demanda de un usuario cumple con los límites
establecidos en el mercado competitivo, así (CREG, 2009):
- Para instalaciones existentes, la demanda de potencia o de energía se calculará
como el promedio de las facturaciones mensuales, bajo condiciones normales de
operación, medida en el sitio individual de entrega, durante los últimos seis (6)
meses anteriores a la fecha en que se verifica la condición.
- Las instalaciones existentes que no cumplen con la demanda de energía o potencia,
pero prevén aumentar sus requerimientos de energía en forma tal que superen el
límite vigente para comercializar en el mercado competitivo, podrán ser
considerados usuarios no regulados, sujetos al cumplimiento de los límites
establecidos durante cada uno de los primeros seis (6) meses de suministro en
condiciones competitivas.
El incumplimiento de esta condición dará lugar a la cancelación del contrato y a la
refacturación de los consumos con las tarifas aplicables a los usuarios regulados,
incluyendo los intereses moratorios del caso, por parte del comercializador del mercado
regulado que prestaba previamente el servicio a tal usuario (CREG, 2009).
Teniendo en cuenta todo lo mencionado anteriormente y los históricos de consumo de
energía de la Facultad, se puede decir que la Facultad de Ciencias y Educación Macarena
A de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas NO cumple los requisitos mínimos
de consumo de energía establecidos por la CREG para hace el cambio de usuario regulado
a no regulado, pues su consumo energético definido en la tabla 3 nunca superó los 55MW
y su promedio fue de 43,4486923MW , por lo tanto no aplica este potencial.
69
Sustitución equipos de cómputo y monitores.
Para reducir el consumo de energía por parte del equipo de cómputo se tuvieron en cuenta
varios aspectos, entre ellos el hecho de que las impresoras, teléfonos, cámaras, video beams
y el sensibilizador no representaban un potencial de ahorro lo suficientemente bueno para
considerarlo, por otra parte y basado en el proceso que se ha estado llevando a cabo en el
mundo de reemplazar los computadores de mesa por portátiles en todas las empresas y
dejando computadores de mesa solo en aquellas operaciones donde es esencial el uso de
un monitor grande , como por ejemplo en las oficinas donde se realiza diseño o dibujo.
Para hacer provecho de este potencial de ahorro, a continuación, se propone la sustitución
de todos los computadores de mesa por computadores portátiles corporativos de alta
eficiencia energética y la eliminación de casi todas las pantallas o monitores, pues estas ya
no serán necesarias y solo se dejará un pequeño porcentaje para aquellas áreas donde se
requieran y sean esenciales. A continuación, se muestra un cuadro referenciando el tipo de
portátil por el cual se sustituirán los computadores de mesa (Dell, s.f.).
Computador
instalado
viejo Cantidad
Consumo
total KW
Computador
portátil
corporativo Cantidad
Consumo
total KW
Costo
unitario
computador
de mesa 181 47,5729
Dell Vostro
1320 Alto 181 26,064
$
889.560,00
Tabla 32 Computadores instalados y computadores potencial, potencia y costo;
elaboración propia.
En cuanto al consumo energético la comparación se realiza en la siguiente tabla.
Computador
instalado
viejo Cantidad
Consumo
total KWh
Computador
portátil
corporativo Cantidad
Consumo
total kWh
Ahorro
Kw/h
computador
de mesa 181 4776,1854
Dell Vostro
1320 Alto 181 2736,72 2.039,47
Tabla 33 Comparación consumo energético; elaboración propia.
70
Como se puede observar con el cambio del equipo de cómputo, se puede reducir en 2039,47
kWh el consumo mensualmente y si tomamos el costo por kWh promedio del año 2016
que es de 348,60 pesos por kWh tendríamos entonces un ahorro MENSUAL $710.957
COPS.
Reducción de gases de efecto invernadero
El valor de emisiones de CO2 que comprenden los equipos de cómputo una vez aplicados
los cambios también se disminuirá, la reducción de emisiones de GEI se obtiene con la
ecuación mostrada en el Capítulo 3 Emisiones de gases de efecto invernadero,
multiplicando la energía ahorrada por el factor de emisión (0.23 tCO2/MWh); entonces,
para un ahorro de 2039,47KWh se obtiene una disminución de 0,469 tCO2.
Evaluación financiera
Para el estudio o evaluación financiera se requiere primero un estudio de inversión o costo
de inicio, para este estudio se hizo un cálculo de costos para iniciar el cambio sin tener en
cuenta que este proyecto o este cambio se puede llevar a cabo por etapas sustituyendo
los equipos viejos por las nuevos solo cuando los viejos se hallan dañado, este estudio
se realiza partiendo de la premisa de que se van a cambiar todos los equipos al inicio del
proyecto y todos al tiempo, que los 181 equipos viejos se pueden vender en
aproximadamente $350.000 COPS cada uno en promedio y que de los 114 monitores viejos
se dejaran 14 y los otros 100 se venderán en promedio a $30.000 COPS cada uno, así los
equipos viejos estén aun funcionando por lo que el costo de inicio será entonces el valor
de los nuevos equipos, se buscó un equipo eficiente, de buena calidad, y con buenas
características con el fin de que su vida útil fuera de hasta 5 años, se tuvo en cuenta posibles
daños y adecuaciones mínimas.
La inversión inicial se ve en la siguiente tabla.
71
Computador
portátil
corporativo Cantidad
Consumo
total Costo
Valor total sin
venta equipos
viejos
Valor total con
venta de
equipos viejos
Dell Vostro
1320 Alto 181 26,064 $ 889.560,00
$
161.010.360,00
$
94.660.360,00
Tabla 34 Costo total del proyecto: elaboración propia.
Teniendo en cuenta que el costo del kWh al mes aumenta en promedio y en el mejor de los
casos el 6% anual, el flujo de caja del proyecto sería entonces el siguiente.
Tabla 35 Flujo de caja potencial equipos de cómputo y monitores; elaboración propia.
Flujo de caja (ANEXO DIGITAL 3)
$-94.660.360,00 = ($8.691.999,27) + ($ 8.855.526,59) + ($ + ($ 9.022.130,44) +
($ 9.191.868,71) + ($ 9.364.800,35) + ($ 9.540.985,44) + ($ 9.720.485,21) +
($ 9.903.362,00) + ($ 10.089.679,35) + ($10.279.501,99)
Como se pude observar y solucionando la ecuación en el punto focal 0 el proyecto tiene
una TIR (tasa interna de retorno) de 4,04259% efectivo anual en los 10 años de proyecto,
lo cual demuestra que el proyecto de cambio de equipos es inviable o financieramente no
es aceptable, por otra parte si lo que se desea es aplicar una TIO (tasa interna de
oportunidad) la cual para un proyecto de carácter privado seria de 25% efectiva anual no
tendríamos un tiempo de retorno de la inversión lo cual también es bastante malo, si todavía
no se está conforme y no se desean tener en cuenta las tasa internas de retorno y
oportunidad, ni el valor del dinero en el tiempo se podría decir que la inversión se recupera
en aproximadamente 8 años y 6 meses.
72
Formación sobre ahorro energético.
Uno de los sectores, dependencias o áreas que más consumen energía eléctrica es el
administrativo, por lo tanto se centrará en ellos el objeto de estudio de este hito, el motivo
por el cual los administrativos tienen el mayor consumo de energía eléctrica es porque
cuentan con una gran cantidad de luminarias, equipos de cómputo, impresoras, teléfonos,
faxes entre otros dispositivos eléctricos, por esta razón es de vital importancia que aquellos
que tienen acceso a los instrumentos de mayor consumo de energía sean aquellos que tienen
a su vez la mejor capacitación en cuanto al uso eficiente de este recurso; a pesar de que el
impacto de este potencial no sea cuantificable debido a su complejidad, es un aspecto
importante en el desarrollo de una empresa el hecho de que sus empleados o colaboradores
estén capacitados en pro del desarrollo.
A continuación, se muestran los puntos importantes de la formación sobre el ahorro
energético.
ítem punto objetivo peso
1
Inducción al proceso de generación de
energía eléctrica, transporte y distribución
¿Por qué hacemos daño al planeta cuando
generamos energía eléctrica?
Generar conciencia de que los procesos
mediante los cuales se genera o transforma
cualquier tipo de energía en energía
eléctrica no son los más amigables con el
ambiente, especificar los daños causados
durante el proceso y las consecuencias de
estos daños a corto, mediano y largo plazo.
10
2
Identificar y presentar los potenciales de
ahorro importantes, especificando cuáles
de ellos están directamente relacionados
con la población objeto de la formación.
Lograr que la población objeto de la
formación entienda como puede colaborar
a la disminución en el consumo de energía
eléctrica y como muchos de sus procesos
pueden ejecutarse de una forma más
eficiente ayudando a la disminución del
impacto ambiental, con acciones simples.
30
73
3
explicar cómo realizar mejoras en la
forma que consumimos la energía
eléctrica
asegurar una clara comprensión de que y
como se deben ejecutar las buenas prácticas
de ahorro energético
30
4 verificación de la lección aprendida
Identificar qué tanto de la formación fue
recibido por la población objeto de estudio,
con el fin de realizar una medición
aproximada del impacto de la formación.
20
5 verificación pos-formación
Generar un documento en donde se
identifique y clarifique que la formación si
tuvo un impacto mediante la visualización
de cambios en la forma que consumimos
energía eléctrica.
10
Tabla 36 Ítems relevantes en el proceso de formación; elaboración propia.
Evaluación financiera
Costo de inicio
Inversión Justificación
Costo pesos
colombianos
c/u Asistentes
Valor pesos
colombianos
auditorio o
salón de
eventos
espacio físico donde
se realizará la
capacitación $ - 200 $ -
equipo
necesario
como
computador,
video beam,
entre otros
equipo de cómputo,
video beam,
parlantes y demás
elementos necesarios
para las exposiciones
y la ejecución de la
formación $ - 200 $ -
74
2
capacitadores
personal con
conocimiento
necesario sobre la
energía, el uso
eficiente de la
misma, técnicas de
ahorro y demás
facultades necesarias
para la formación $ 60.000,00 $ 120.000,00
2 refrigerios
para los
asistentes
comida para entre
tiempos durante el
día de capacitación $ 4.000,00 130 $ 520.000,00
publicidad
del curso
elementos necesarios
para brindar
conocimiento de la
realización del
evento y así asegurar
la máxima asistencia
posible $ 400.000,00 1 $ 400.000,00
pequeño
obsequio
recordatorio sobre
eficiencia energética $ 1.000,00 130 $ 130.000,00
TOTAL
$
1.170.000,00
Tabla 37 Costo de inicio; elaboración propia.
El impacto de este potencial de ahorro es casi imposible de conocer sin su realización y
posterior medida por lo tanto se decidió no generar ninguna estimación relacionada con él.
Programa de concientización.
El programa de concientización consiste en generar un interés particular en todos los
estudiantes, docente, administrativos y colaboradores de la universidad acerca de la
75
importancia de ahorrar energía y de hacer un consumo consiente de la misma, con el fin de
reducir no solamente costos sino también el impacto ambiental que se genera como
comunidad educativa al medio ambiente y con esto llevar a la Facultad por el camino a ser
líderes en eficiencia energética.
En este programa se plantea distribuir unos volantes con un mensaje fuerte y contundente
de lo que pasa con el planeta y como desde pequeños cambios en el ámbito educativo y
familiar se puede reducir dicho impacto y disminuir si quiera un poco el daño ambiental
que se causa.
La idea es que cada estudiante reciba su folleto o volante, por este motivo se planea
imprimir un aproximado de 3000 y 8 pancartas grandes con el mismo mensaje del volante.
Evaluación financiera
Inversión Justificación
Costo pesos
colombianos
c/u Cantidad
Valor pesos
colombianos
impresión
volantes o
folletos
volante con mensaje
de uso racional de la
energía $ 35,00 3000
$
105.000,00
impresión
pancartas
pancartas con mensaje
de uso racional de la
energía $ 60.000,00 8
$
480.000,00
reparto
folletos
personal encargado de
repartir los volantes a
todas las personas de
la comunidad
educativa de la
facultad macarena A $ 80.000,00 1 $ 80.000,00
Tabla 38 Costo del proyecto.
El impacto de este potencial de ahorro es casi imposible de conocer sin su realización y
posterior medida por lo tanto se decidió no generar ninguna estimación relacionada con él.
76
Capítulo 5
Gestión eficiente de la energía
La gestión eficiente de la energía eléctrica involucra una serie de actividades y procesos,
que permiten generar cambios organizacionales, tanto en la estructura como en la forma en
la que se ejecutan algunos procesos o procedimientos, actualmente la incorporación de un
sistema de gestión de energía también implica cambios en la forma de pensar y actuar de
aquellas personas que están involucradas directamente con el manejo de los procesos de
consumo de energía (Trujillo & UPME, s.f.) así como también el realizar procesos de gran
impacto en las acciones que más representan o que tiene un consumo energético más fuerte.
A pesar de que contar con un plan de ahorro de energía es de vital importancia en el proceso
de cambio de una edificación hacia la eficiencia energética, no es suficiente para lograrlo,
pues se debe tener un sistema de gestión energética que garantice tanto la ejecución del
plan como la ejecución de otro plan de mejora continua, por lo tanto se hace necesario la
construcción de indicadores de eficiencia energética y gestión energética que incluyan las
principales variables de consumo energético, que representan el mayor consumo o mayor
importancia con el fin de evaluar el nivel tecnológico y los hábitos de consumo junto con
las mejoras que se van dando es estos aspectos.
Indicadores energéticos.
Todo el proceso realizado en los capítulos anteriores de este documento como análisis y
caracterización energética del edificio, nos permite definir indicadores de eficiencia
energética, los cuales sirven como base de comparación y monitoreo para controlar y
reducir las pérdidas de energía en las actividades y evaluar los potenciales de reducción en
las perdidas energéticas debidas a la tecnología que actualmente está siendo utilizada y a
los hábitos de consumo (C. Pérez & F. Vera, 2011).
Un indicador debe tener la capacidad de definir un nivel de un problema o condición con
el fin de permitir la toma de decisiones a nivel empresarial, para que cumpla de forma
eficiente con este objetivo el indicador debe contar con las siguientes características
(Consultoría en eficiencia energética, 2012):
Ser relevante
Ser entendible
77
Estar basado en información confiable
Ser transparente y verificable
Estar basado en información específica relacionada al proceso/sistema y el
tiempo
Las características más importantes serian entonces:
Medir cambios de una situación o condición a través del tiempo
Facilitar la visualización de los resultados de acciones de mejora
Son instrumentos valiosos para mirar cómo se pueden alcanzar mejores
resultados en proyectos de desarrollo
Modelo para la gestión de indicadores.
Basado en (Pinzón, 2013) se toma un modelo de gestión de indicadores para la Facultad de
Ciencias y Educación Macarena A, basado en los siguientes 3 aspectos:
1) Definición de los niveles de indicadores en la edificación
2) Identificación de la necesidad de medición
3) Gestión de los indicadores
Definición de indicadores. (ANEXO 7).
La estructuración de los indicadores se hace a partir de las necesidades, garantizando el
nivel de detalle, frecuencia y relevancia para cada uno de los niveles sugeridos, así como
los responsables de su elaboración, a quienes se debe informar.
nivel responsable
¿A quién
informa? tipo frecuencia
1 responsable de
mantenimiento
administrador
del edificio desempeño mensual 2
3 administrador
del edificio
director
general gestión mensual 4
Tabla 39 Estructura de indicadores; elaboración propia.
78
Responsable: encargado de elaborar y analizar el indicador para posteriormente identificar
la desviación que tenga.
A quien informa: encargado de verificar la elaboración del indicador, llevar tendencias y
análisis de las desviaciones, el discute acciones correctivas para los indicadores y se
definen estas acciones para ser ejecutadas.
Tipo: el tipo de indicador se divide en dos de desempeño y de gestión en el primero se
definen acciones correctivas y/o de mejoramiento (acción interior) y en el segundo se
definen comparaciones con entidades similares en el exterior (acción al exterior).
Frecuencia: periodo en el cual se deben generar los indicadores (se pueden generar
indicadores horarios, diarios, semanales, mensuales, etc. pero esto no quiere decir que sean
analizados con la misma frecuencia pues su análisis es mucho más complejo que su
elaboración estos análisis son agrupaciones estadísticas útiles para generar tendencias)
Nivel 1: indicadores para dependencias/zonas/pisos.
Se busca con estos indicadores monitorear el consumo específico de las diferentes
dependencias/zonas/pisos dentro de la instalación. Las características de este tipo de
indicadores son (Pinzón, 2013):
- Aspecto medido: consumo de energía eléctrica y potencia instalada por
dependencia o piso relacionada con el área.
- Responsable del indicador: encargado de mantenimiento.
- A quien se le informa: al administrador del edificio a través de reuniones mensuales
de seguimiento, donde además se discute las acciones preventivas y correctivas,
como los aspectos a mejorar.
- Frecuencia de medición: se debe generar el indicador por lo menos una vez al mes.
A continuación, se muestra la tabla con los valores de los indicadores del nivel 1.
NIVEL 1
Indicador Dependencia/zona
kWh al mes -
m2 Fuente de información
INDICE DE
CONSUMO
planta nivel 1 12,1017426 Consumo APROXIMADO
realizado a través de planta nivel 2 11,39217966
79
ENERGETICO
POR PISO
planta nivel 3 3,341922761 identificación de cargas por piso
y uso horario. Para que el
indicador sea utilizable se debe
instalar medidores por zona o
dependencia.
planta nivel 4 3,207799411
planta nivel 5 6,583851053
planta nivel 6 3,304168393
planta nivel 7 2,301357479
modulares 4,132445025
Tabla 40 Indicadores energéticos nivel 1; elaboración propia.
NIVEL 1
Indicador Dependencia/zona Kw -m2 Fuente de información
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA
POR PISO
planta nivel 1 0,035306202
Potencia instalada en este
momento por área, tomada de
caracterización de cargas
realizada.
planta nivel 2 0,06489139
planta nivel 3 0,059657584
planta nivel 4 0,017782477
planta nivel 5 0,032142246
planta nivel 6 0,017368115
planta nivel 7 0,01127664
modulares 0,01913979
Tabla 41 Indicadores de potencia nivel 1; elaboración propia.
Nivel 2: indicadores para equipos/sistemas principales
Se busca con este tipo de indicadores monitorear el consumo específico por tecnología o
sistema dentro de las instalaciones junto a la potencia instalada de los mismos con el fin de
evaluar el nivel de desarrollo de eficiencia que se tiene en cada uno de los sistemas (Pinzón,
2013).
- Aspecto medido: consumo de energía eléctrica y potencia instalada por tecnología
como luminaria, computo, aire acondicionado, etc.
- Responsable del indicador: encargado de mantenimiento.
80
- A quien se le informa: al administrador del edificio a través de reuniones mensuales
de seguimiento, donde además se discute las acciones preventivas y correctivas,
como los aspectos a mejorar.
- Frecuencia de medición: se debe generar el indicador por lo menos una vez al año.
A continuación, se muestra la tabla con los valores de los indicadores del nivel 2.
NIVEL 2
Indicador Dependencia/zona KWh al mes -cantidad Fuente de información
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETICO
POR
TECNOLOGI
A
iluminación No se puede generar Este indicador se
genera a partir de
medidores a instalar o
a través de un estudio
DETALLADO DE
HORAS DE USO DE
CADA
TECNOLOGIA Y
UTILIZANDO LA
CARACTERIZACION
equipos de computo No se puede generar
datacenter No se puede generar
aire acondicionado No se puede generar
motores No se puede generar
otras cargas No se puede generar
Tabla 42 Indicadores energéticos nivel 2; elaboración propia.
NOTA: los indicadores anteriormente mencionados no se pueden generar debido a que
requieren de un estudio detallado y preciso del uso horario de cada equipo, estudio que no
se encuentra dentro de las limitaciones del proyecto, requiere de más personal y más
tiempo.
81
NIVEL 2
Indicador Dependencia/zona Kw-cantidad Fuente de información
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA POR
TECNOLOGIA
iluminación 0,056049037
Índice generado a partir de
la caracterización de
cargas
equipos de computo 0,164805088
Data center 0,568822222
aire acondicionado 8,762
motores 2,856875
otras cargas 0,059037818
Tabla 43 Indicadores de potencia nivel 2; elaboración propia.
Nivel 3: indicadores para el establecimiento
Con este indicador se busca identificar y monitorear el consumo específico del edificio con
el fin de realizar una comparación con edificios similares, también se incluyen aspectos
económicos y ambientales relacionados con el consumo energético, las características para
estos indicadores son (Pinzón, 2013):
- Aspecto medido: consumo de energía eléctrica y potencia instalada en toda la
Facultad
- Responsable del indicador: administrador del edificio
- A quien se le informa: a la dirección institucional.
- Frecuencia de medición: se debe generar el indicador por lo menos una vez al mes.
Según el censo institucional se cuenta con aproximadamente 9000 personas en la Facultad
macarena A basado en ese censo se generaron los siguientes indicadores.
NIVEL 3
indicador
KWh al mes
-m2 fuente de información
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETICO POR
AREA TOTAL
AREA M2 23890,82252
Consumo registrado a través
de los recibos de energía
eléctrica, planos
arquitectónicos. 43448,69231
82
ENERGIA
ACTIVA KWH-
MES
INDICE 1,818635263
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA POR
AREA TOTAL
AREA M2 23890,82252
Potencia total instalada hallada
a partir de la caracterización
energética realizada y el área
de planos arquitectónicos
POTENCIA
INSTALADA
KW 412,013566
INDICE 0,017245684
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETICO POR
PERSONA
CANTIDAD
DE PERSONAS 8186
Cantidad de personas
identificadas según censo y
consumo energético según el
promedio de energía registrado
en recibos.
ENERGIA
ACTIVA KWH-
MES 43448,69231
INDICE 5,307682911
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA POR
PERSONA
CANTIDAD
DE PERSONAS 8186
Cantidad de personas
identificadas según censo y
Potencia total instalada hallada
a partir de la caracterización
energética realizada
POTENCIA
INSTALADA
KW 412,013566
83
INDICE 0,050331489
Tabla 44 Indicadores energía y potencia nivel 3; elaboración propia.
Nivel 4: indicadores de emisiones
Con estos indicadores se busca monitorear las emisiones de CO2/kWh, aunque este
depende de la distribución de los consumos de energía, así como de la distribución que se
tenga en el campo de generación dentro del sistema eléctrico de potencia del cual se esté
alimentando. Se debe tener en cuenta que este índice es cambiante y se debe actualizar
anualmente según los factores de emisión y cambios en generación de energía eléctrica.
Las características de este índice son (Pinzón, 2013):
- Aspecto medido: emisiones de CO2, consumo de energía y costo de la electricidad
en las instalaciones, relacionadas con los m2 construidos y el número de personas
dentro de la edificación.
- Responsable del indicador: administrador del edificio.
- A quien se le informa: a la dirección institucional, a través de grupos primarios o
reuniones mensuales que se tengan.
- Frecuencia de medición: se deben elaborar los indicadores al menos cada mes.
A continuación, se muestra la tabla con los indicadores propuestos en el nivel 4, con su
respectivo valor y fuente de información para su gestión.
NIVEL 4
Indicador Unidad Valor actual Fuente de información
INDICE DE
EMISIONES DE
CO2 POR ÁREA
DEL EDIFICIO
kgCO2/mes-
m2 0,81
A partir de la factura de energía y los
planos arquitectónicos, SE REALIZA
LA CONVERSIÓN A EMISIONES
DE CO2 CON EL ÍNDICE ACTUAL Y
SE DIVIDE POR EL ÁREA TOTAL.
84
INDICE DE
EMISIONES DE
CO2 POR
PERSONA
kgCO2/mes-
persona 2,364
A partir de la factura de energía y el
número de personas, SE REALIZA LA
CONVERSIÓN A EMISIONES DE
CO2 CON EL ÍNDICE ACTUAL Y SE
DIVIDE POR EL NÚMERO DE
PERSONAS.
Tabla 45 Indicadores nivel 4; elaboración propia.
Identificación de la necesidad de medición.
Con el propósito de generar y además realizar un seguimiento adecuado a los indicadores
generados anteriormente surge la necesidad de medir las variables requeridas, en esta
ocasión es importante tener un registro de energía eléctrica consumida por piso, conocer la
cantidad de potencia reactiva y activa consumida por piso con el fin de identificar posibles
fallas o baja calidad de la energía, para poder realizar esa medición se requiere un
analizador de red que permita realizar tele medida y acumulación de datos, además se
requiere que permita visualizar el factor de distorsión de onda y demás aspectos
importantes, el costo podría ser de aproximadamente 1´963.200$ pesos colombianos
(Mercado Libre, s.f.) , y se requieren mínimo 8 unidades.
Variables recomendadas:
Tensión.
Corriente.
Potencia activa y reactiva.
Factor de potencia.
Energía consumida.
Factor de distorsión de onda.
Armónicos en la red.
Gestión de Indicadores.
A partir de los indicadores planteados y de los potenciales de ahorro estudiados en el
capítulo anterior, se pudo generar una tabla de porcentajes de ahorro general en toda la
85
Facultad donde se puede observar que el ahorro o disminución de la potencia instalada al
momento de ejecutar los potenciales de ahorro fue de 17,0355% y que el ahorro en
consumo de energía eléctrica es de 30,2667% con estos porcentajes de ahorro podemos
calcular los nuevos valores de indicadores, los cuales serán la meta a lograr.
Porcentajes
Potencial % de ahorro potencia % ahorro energía
Iluminación 50,70% 49,42%
equipo de computo 45,21% 42,70%
concientización 2,50%
formación ahorro 3,50%
Ahorros
consumo aplicando potenciales 341,824666kw 46529,4364kwh-mes
consumo sin potencial 412,013566kw 66724,8576kwh-mes
Total 17,04% 30,27%
Tabla 46 Indicadores porcentaje de ahorro; elaboración propia.
A continuación, se muestra una tabla con todos los indicadores generados y sus metas al
implementar los diferentes proyectos.
NIVEL 1
Indicador
Dependencia/zo
na
KWh al
mes -m2
Fuente de
información
Indicador
meta
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETICO POR
PISO
planta nivel 1 12,1017426
Consumo
APROXIMADO
realizado a
través de
identificación de
cargas por piso y
8,43894289
7
planta nivel 2
11,3921796
6
7,94414133
2
planta nivel 3
3,34192276
1
2,33043258
9
86
planta nivel 4
3,20779941
1
uso horario. Para
que el indicador
sea utilizable se
debe instalar
medidores por
zona o
dependencia.
2,23690396
8
planta nivel 5
6,58385105
3
4,59113574
8
planta nivel 6
3,30416839
3
2,30410522
7
planta nivel 7
2,30135747
9
1,60481221
5
modulares
4,13244502
5
2,88168974
8
Tabla 47 Índice de consumo energético por piso; elaboración propia.
NIVEL 1
Indicador
Dependencia/zon
a Kw -m2
Fuente de
información
Indicador
meta
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA POR
PISO
planta nivel 1
0,03530620
2
Potencia instalada
en este momento
por área, tomada
de caracterización
de cargas
realizada.
0,02929158
6
planta nivel 2 0,06489139
0,05383676
5
planta nivel 3
0,05965758
4
0,04949456
9
planta nivel 4
0,01778247
7
0,01475312
9
planta nivel 5
0,03214224
6
0,02666662
8
planta nivel 6
0,01736811
5
0,01440935
6
planta nivel 7 0,01127664
0,00935559
9
87
modulares 0,01913979
0,01587921
5
Tabla 48 Índice de potencia instalada por piso; elaboración propia.
NIVEL 2
indicador
dependencia/zon
a KWh al mes
fuente de
información
indicador
meta
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETIC
O POR
TECNOLOG
IA
iluminación
No se puede
generar
Este indicador se
genera a partir de
medidores a instalar
o a través de un
estudio
DETALLADO DE
HORAS DE USO
DE CADA
TECNOLOGIA Y
UTILIZANDO LA
CARACTERIZACI
ON
No generado
equipos de
computo
No se puede
generar No generado
datacenter
No se puede
generar No generado
aire
acondicionado
No se puede
generar No generado
motores
No se puede
generar No generado
otras cargas
No se puede
generar No generado
Tabla 49 Índice consumo energético por tecnología; elaboración propia.
Nota: los indicadores anteriormente mencionados no se pueden generar debido a que
requieren de un estudio detallado y preciso del uso horario de cada equipo, estudio que no
se encuentra dentro de las limitaciones del proyecto, requiere de más personal y más
tiempo.
88
NIVEL 2
Indicador Dependencia/zona
Kw-
cantidad
Fuente de
información
Indicador
meta
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA
POR
TECNOLOGI
A
iluminación
0,05604903
7
Índice generado a
partir de la
caracterización de
cargas
0,046500758
equipos de
computo
0,16480508
8 0,136729586
datacenter
0,56882222
2 0,471920058
aire acondicionado 8,762 7,269342494
motores 2,856875 2,370189778
otras cargas
0,05903781
8 0,048980383
Tabla 50 Índice potencia instalada por tecnología; elaboración propia.
NIVEL 4
Indicador Unidad Valor actual Fuente de información Indicador meta
INDICE DE
EMISIONES
DE CO2 POR
ÁREA DEL
EDIFICIO
kgCO2/mes-
m2 0,81
A partir de la factura de
energía (se realiza la
conversión del consumo a
emisiones de CO2) y el
área total del edificio. 0,564839624
INDICE DE
EMISIONES
DE CO2 POR
PERSONA
kgCO2/mes-
persona 2,363983171
A partir de la factura de
energía (se realiza la
conversión del consumo a
emisiones de CO2) y el
número total de personas
que ocupan el edificio. 1,648483169
Tabla 51 Índice emisiones de CO2; elaboración propia.
89
NIVEL 3
Indicador KWh al mes -m2
Indicador
actual
Fuente de
información
Indicador
meta
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETIC
O POR AREA
TOTAL
AREA M2 23890,82252
Consumo registrado
a través de los
recibos de energía
eléctrica y planos
arquitectónicos.
1,26819414
7
ENERGIA
ACTIVA KWH-
MES 43448,69231
INDICE 1,818635263
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA
POR AREA
TOTAL
AREA M2 23890,82252 Potencia total
instalada hallada a
partir de la
caracterización
energética realizada
y el área de planos
arquitectónicos
0,01430778
1
POTENCIA
INSTALADA
KW 412,013566
INDICE 0,017245684
INDICE DE
CONSUMO
ENERGETIC
O POR
PERSONA
CANTIDAD DE
PERSONAS 8186
Cantidad de
personas
identificadas según
censo y consumo
energético según el
promedio de energía
registrado en
recibos.
3,70122175
5
ENERGIA
ACTIVA KWH-
MES 43448,69231
INDICE 5,307682911
90
INDICE DE
POTENCIA
INSTALADA
POR
PERSONA
CANTIDAD DE
PERSONAS 8186
Cantidad de
personas
identificadas según
censo y Potencia
total instalada
hallada a partir de la
caracterización
energética realizada
0,04175722
8
POTENCIA
INSTALADA
KW 412,013566
INDICE 0,050331489
Tabla 52 Índices generales; elaboración propia.
Teniendo en cuenta que los indicadores meta están planteados basándose en la ejecución
de los potenciales de ahorro en un escenario favorable, puede que los indicadores metas
sean demasiado ambiciosos, sin embargo, si se ejecuta se tendría un porcentaje de ahorro
bastante bueno.
Capítulo 6
Energía alternativa
En este capítulo se analizará como alternativa la implementación de energía solar
fotovoltaica para la Facultad de Ciencias y Educación Macarena A de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas, teniendo en cuenta la demanda energética, aspectos
climáticos y el uso que puede llegar a tener en el sistema eléctrico que comprende el
edificio, así como su evaluación financiera como base para su posterior implementación.
Estadísticas de radiación solar (HSS) mensual.
Para realizar el estudio para implementar energía solar fotovoltaica, es necesario conocer
los niveles de radiación y horas de radiación solar que se pueden presentar en el año; a
continuación, se muestra una tabla con las horas de radiación mensual (HSS)
correspondientes a la ciudad de Bogotá.
91
Tabla 53 Estadísticas de radiación solar, Fuente: Instituto de Desarrollo Tecnológico del
Suroeste (SWTI).
Calculo de la potencia del generador
Debido a la carga y área disponible, la aplicación del sistema fotovoltaico se pensará como
un sistema secundario que funcionará en conjunto con la planta auxiliar de generación en
caso de no disponer de la fuente de alimentación principal.
Para el cálculo de la potencia del generador fotovoltaico, son necesarios los datos de
consumo mensual de energía, los cuales se conocen de las facturas analizadas en el capítulo
2 y las horas de radiación mensual mencionadas anteriormente. La potencia del generador
se calculará con la siguiente ecuación y los resultados se muestran en la tabla 54.
𝑃𝐺𝐹𝑉𝑖 =𝐸𝑖
𝐻𝑆𝑆𝑖 ∗ 𝑁𝑖 ∗ 𝑃𝑅
Donde:
PGFVi = Potencia pico del generador fotovoltaico en el mes [Kwp]
Ei = Consumo promedio de energía eléctrica en el mes [Kwh-mes].
HSSi = Número de horas de radiación solar mensual [Kwh/m2].
Ni = Número de días en el mes.
PR = Factor de rendimiento del sistema.
92
MES ENERGIA
[kWh-mes]
HSS
[kWh/m2] N [días] PR
PGFV
[kWp]
Enero 26400 5,4 31 0,8 197,133
Febrero 51900 5,2 29 0,8 430,206
Marzo 45483 4,8 31 0,8 382,082
Abril 41082 4,3 30 0,8 398,081
Mayo 54153 4,3 31 0,8 507,811
Junio 49077 4,5 30 0,8 454,417
Julio 31932 4,6 31 0,8 279,909
Agosto 46251 4,7 31 0,8 396,800
Septiembre 47806 4,8 30 0,8 414,983
Octubre 38730 4,1 31 0,8 380,901
Noviembre 42737 4,5 30 0,8 395,713
Diciembre 45408 4,7 31 0,8 389,568
PROMEDIO 43413,250 4,658 385,634
Tabla 54 Potencia del generador fotovoltaico; elaboración propia.
Selección del panel solar
Teniendo en cuenta la potencia pico del generador y la variedad de paneles en el mercado,
se seleccionará el panel solar de referencia UP-M320P (las especificaciones están en los
anexos), con las siguientes características:
Potencia máxima: 320 W
Voltaje máxima potencia: 36,7 V
Corriente máxima potencia: 8,72 A
Voltaje de circuito abierto: 46,4 V
Corriente de corto circuito: 8,98 A
Se deben realizar correcciones por temperatura de la celda; la temperatura promedio en
Bogotá es de 13°C y los coeficientes de temperatura del panel se muestran a continuación:
NOTC = 44,4°C
TK Isc = 0,05% /°C
93
TK Voc = -0,30% /°C
TK Pmáx = -0,42% /°C
Con estos datos se realizan correcciones, resultando en una variación de los valores
nominales obtenida de la multiplicación de los coeficientes de temperatura por la diferencia
entre la temperatura de operación (NOTC) y la temperatura ambiente. Obteniendo los
siguientes valores:
Variable Coeficiente Variación Nominal Corregido
Voc [V] -0,30% -0,093 46,4 42,05
Isc [A] 0,05% 0,015 8,98 9,12
Vm [V] -0,42% -0,131 36,7 31,88
Im [A] -0,02% -0,006 8,72 8,66
Pm [W] -0,43% -0,134 320 277
Tabla 55 Correcciones por temperatura de las características del panel; elaboración
propia.
Selección del inversor
Una vez se tenga la potencia del generador fotovoltaico, se procede a seleccionar el
inversor adecuado, el cual debe tener una potencia máxima de salida menor a la potencia
del generador fotovoltaico, además los valores de corriente y voltaje que proporcione el
generador deben estar dentro de su rango admisible.
Se escoge el inversor FRONIUS PRIMO 15.0-1 (sus especificaciones están en los anexos)
(ANEXO DIGITAL 4), sus principales características se muestran a continuación:
Entrada DC Salida AC
Iin = 49,5 A Vout = 208/240 V
Vin = 320-480 V Máxima eficiencia = 96,7%
Pin = 12-18 kWp Pout = 15000 W
Tabla 56 Características inversor; elaboración propia.
94
Configuración del sistema fotovoltaico
Una vez escogido el panel solar y el inversor, se procede a seleccionar la configuración
adecuada del sistema. El área dispuesta para la instalación de los paneles fotovoltaicos es
la correspondiente a los techos de la Facultad, en total 2327m2 y cada panel tiene un área
de 2m2; se debe tener en cuenta que se debe dejar un espaciamiento entre los paneles, así
como un espacio para realizar labores de mantenimiento y limpieza, así que se decide
reducir el área en un 25%, obteniendo un total de 900 paneles fotovoltaicos. Con los
paneles se obtendría una potencia de 249,3 kWp correspondientes al 64,65% de la potencia
calculada para el generador fotovoltaico.
Para continuar se calcula el arreglo de los módulos fotovoltaicos:
𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑟𝑖𝑒 =𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑎𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙=
480
42,05= 11 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠
𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙𝑜 =𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟
𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙=
49,5
9,1= 5 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠
El arreglo óptimo para el sistema fotovoltaico es de 11 paneles en serie por 5 en paralelo,
obteniendo un total de 55 paneles por inversor. Para la potencia de 249,3 kWp
proporcionada por los 900 paneles, se necesitan de 17 inversores con el arreglo establecido.
Análisis económico
Si se considera la compra de los 900 paneles y los 17 inversores, así como de los
implementos y accesorios correspondientes, tomando los precios de (Green Energy, s.f.) y
(Civic Solar, s.f.), se tendría una inversión de $813.548138,36 como se muestra en la
siguiente tabla.
Equipo Modelo Precio
unitario USD Cantidad Total USD Total COP
Paneles
fotovoltaicos UP-M320P $242,18 900 $217.958,40 $633.599.999,09
Inversores
DC/AC
Fronius
primo 15.0-
1
$3.632,48 17 $61.752,16 $179.512.092,76
Otros $150 $436.046,51
95
NOTA: Precios Septiembre
2017 TOTAL $279.860,56 $813.548.138,36
Tabla 57 Costos del sistema fotovoltaico; elaboración propia.
NOTA: Se recomienda actualizar los precios para el momento de realizar el proyecto.
La tasa interna de retorno fue calculada con la siguiente ecuación:
$ -894.859.301,18 = ($39.697.064,55) + ($38.042.675,14) + ($ 37.295.306,74) +
($36.574.946,36) + ($35.880.052,61) + ($35.209.186,17) + ($34.561.002,81) +
($33.934.246,87
) + ($ 33.327.745,24) + ($ 32.740.401,71) + ($32.171.191,69) + ($
31.619.157,38) + ($31.083.403,17) + ($30.563.091,42) + ($31.085.011,32)+
($30.308.800,23) + ($29.797.515,69) + ($29.212.689,59) + ($28.566.891,00) +
($27.871.305,57) + ($27.135.866,50) + ($26.369.374,08) + ($25.579.604,66) +
($24.773.410,03) + ($23.956.807,93) + ($23.135.064,45) + ($22.312.769,12) +
($21.493.903,11) + ($20.681.901,34) + ($19.879.708,82)
Flujo de caja (ANEXO DIGITAL 3)
Al realizar el flujo de caja se encontró que la tasa interna de retorno del proyecto es de
7,404% efectivo anual, con retorno de la inversión en 30 años. Sin embargo, si no se tiene
en cuenta la tasa interna de retorno, se puede observar que la inversión se recupera en
aproximadamente 15 años.
La TIR no es muy alta al tratarse de un proyecto de carácter social y además de gran
impacto ambiental, así que el proyecto es viable y se puede tomar como base para su futura
implementación.
96
Análisis de resultados, productos, alcances e impactos del trabajo de grado, de
acuerdo con el plan de trabajo:
Se cumplieron todos y cada uno de los objetivos planteados al inicio del proyecto,
generando un producto final, el cual es un documento que contiene información
suficiente para ejecutar un proyecto de eficiencia energética en la Facultad de
Ciencias y Educación Macarena A de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas, con este documento y teniendo en cuenta las recomendaciones
especificadas en el mismo se puede reducir los niveles de emisión de gases de
efecto invernadero de la facultad así como reducir considerablemente el costo de la
factura eléctrica y permite que la facultad en un futuro sea más amigable con el
ambiente. El documento cumple con las especificaciones de la empresa, los
requerimientos de la misma, así como con las normas de la universidad.
Los análisis de los resultados de cada uno de los estudios realizados incluyen
posibles cambios de equipos o cargas y ejecución de programas de cambio y
consumo consciente de la energía, al tratarse de muchos análisis diferentes no
resulta práctico volver a mencionar los resultados.
Por ser un documento donde se relacionan diferentes prácticas de cambio a futuro,
el impacto de la pasantía debe ser evaluado una vez se hallan ejecutado todas las
recomendaciones sugeridas en el documento.
Evaluación del cumplimiento de los objetivos de la pasantía:
OBJETIVO CUMPLIDO NO
CUMPLIDO
Objetivo general: A través de un diagnóstico energético
y económico establecer las recomendaciones necesarias
para la gestión eficiente y el uso consiente y racional de
la energía eléctrica en la Facultad de Ciencias y
SI
97
Educación- Macarena A de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas.
i. Objetivo específico 1: Determinar el comportamiento
energético del edificio de la Facultad de Ciencias y
Educación Macarena A, realizando la caracterización de
consumos energéticos, identificando los aspectos
relevantes como lo son sus procesos y equipos de mayor
consumo en los cuales se debe concretar estrategias que
reduzcan los consumos y costos.
SI
ii. Objetivo específico 2: Establecer a través de una
evaluación financiera, la viabilidad de cada una de las
propuestas sugeridas, para el mejoramiento de la
eficiencia energética y de esta forma plantear
oportunidades y medidas de ahorro energético en los
equipos y procesos ubicados en el edificio de la facultad.
SI
iii. Diseñar los indicadores energéticos necesarios y
adecuados en el edificio de la facultad, tales como;
indicadores de desempeño energético, económicos y
técnicos. Con lo anterior poder realizar una evaluación
detallada de cada uno de ellos, con el fin de mirar la
condición actual que permita definir las estrategias para
mejorar el desempeño del sistema energético.
SI
98
Conclusiones
El estudio del comportamiento energético del edificio de la Facultad de Ciencias y
Educación Macarena A, permitió detectar y analizar los errores que se han cometido
al momento de elegir las cargas o equipos eléctricos y su distribución dentro del
edificio; a través de este estudio se determinaron los sistemas involucrados en el
consumo energético, los cuales permitieron plantear diferentes alternativas como
potenciales de ahorro para mejorar el perfil de consumo de la Facultad, dentro de
estas alternativas se encuentran la sustitución de luminarias y otros equipos por
unos de menor consumo, formación sobre ahorro energético y un programa de
concientización.
El estudio financiero determinó la viabilidad de cada una de las propuestas
planteadas, varias de ellas cuentan con periodos de retorno por debajo de los 6 años
como en el caso de sustitución de las luminarias instaladas por unas más eficientes,
el programa de concientización sobre energía eficiente, formación sobre ahorro
energético y la implementación de energía alternativa. En el caso de la sustitución
de los equipos de cómputo se encontró que, aunque energéticamente es viable,
financieramente no lo es debido a que su retorno se da en aproximadamente 10 años
y con una tasa de 4,04%.
Se establecieron unos indicadores meta para mejorar la eficiencia energética del
edificio, una vez cumplidos se tendría una disminución de la potencia instalada de
17,04% y un ahorro en consumo de energía eléctrica de 30,27%. Es importante
tener un control de estos indicadores ya que pueden variar, por lo que es necesario
tener medidores en cada una de las zonas donde apliquen estos indicadores.
Para el estudio de energías alternativas se propuso implementar un sistema de
energía solar fotovoltaica, para su diseño se analizaron factores financieros,
climatológicos, de irradiancia y horas de luz solar al día, todo dentro del marco de
99
la ingeniería de energías alternativa y permitirá iniciar el desarrollo de la
prefactibilidad cuando se implemente.
Todo lo anterior está en concordancia con los objetivos planteados para esta
pasantía.
100
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Especificaciones Panel Solar UP-M320P
105
106
Especificaciones Inversor Fronius Primo 15.0-1
