Proyecto de luminacion
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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS
INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
METODOLOGIA Y DISEÑO DE PROYECTO ELECTROMECANICO
CICLO ESCOLAR 2014-B, SECCION D01
DICIEMBRE DE 2014
SISTEMA DE ILUMINACION ECOLOGICO PARA ESTACIONAMIENTO DE LOS
TRABAJADORES DE COMPAÑÍA DEDICADA A LA ELECTRONICA
CALVILLO AVILA JAVIER ALEJANDRO (NLA 4)
GONZALEZ GUTIERREZ DANIEL (NLA 6)
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Índice
Capítulo 1. Introducción
1.1 Antecedentes
1.2 Objetivo y alcance
1.3Metodología
1.3.1 Introducción
1.3.2 Planteamiento del proyecto
1.3.3 Diseño de componentes
1.3.4 Dimensionamiento y selección de componentes
1.3.5 Fabricación
1.3.6 Costos
1.4 Marco de referencia
1.4.1 Motivación sobre el proyecto
1.4.2Justificación
Capítulo 2. Planteamiento del proyecto
2.1 Acotaciones del cliente y bases de diseño
2.2 Objeto de estudio propuesto
2.3 Atributos del objeto de estudio
2.4 Normatividad
2.4.1 Normas para materiales y equipos
2.4.2 Normas para procesos de producción y administración
Capítulo 3. Diseño de componentes
3.1 Circuito eléctrico y distribución de luminarias
3.1.a Planteamiento del problema
3.1.b Marco teórico
3.1.c Memoria de cálculo
3.1.d Conclusiones
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3.2 Poste para alumbrado exterior
3.2.a Planteamiento del problema
3.2.b Marco teórico
3.2.c Memoria de cálculo
3.2.d Conclusiones
Capítulo 4. Dimensionamiento geométrico y selección de componentes
4.1 Dimensionamiento geométrico
4.1.1 Centro de carga
4.1.2 Canalizaciones
4.2 Procedimientos de selección
4.2.1 Lámparas para iluminación de estacionamiento
4.2.2 Luminaria led de alumbrado exterior
4.2.3 Luminaria para iluminación general
4.2.4 Cable THW-LS calibre 14 AWG
4.2.5 Accesorios
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Capítulo 1
Introducción
En este proyecto se pretende hacer la instalación de un sistema de iluminación para un
estacionamiento techado de cuatro niveles donde, para ello, se utilizaran lámparas led debido
a que con ellos se puede obtener una mayor eficiencia que con las lámparas convencionales
(fluorescentes, incandescentes, de descarga, vapor de mercurio, etc.) y así mismo debido a la
baja potencia demandada por los mismos, se puede cuidar en gran manera el aspecto
ecológico.
1.1 Antecedentes
Con base en la gran necesidad que se presenta en el cuidado del medio ambiente, y siendo el
consumo excesivo de energía eléctrica un factor importante a considerar, decidimos tomar este
proyecto, en el cual, se realizara un sistema de iluminación para un estacionamiento techado
de cuatro niveles que contempla instalación eléctrica (ubicación de centros de carga, tubería
conduit, accesorios, diagramas de instalación, etc.), el diseño del sistema de iluminación como
la selección, ubicación y distribución de lámparas y otros elementos, para posteriormente
enfocarnos en un punto muy importante, que consiste en seleccionar una lámpara adecuada
que cumpla con las necesidades que se nos presentan (economía, eficiencia, cuidado
ambiental) las cuales conforman el propósito fundamental de éste objeto de estudio.
1.2 Objetivo y alcance
El objetivo de este proyecto es realizar la ingeniería de diseño para el proyecto que consiste en
diseñar el sistema de iluminación, los diagramas eléctricos correspondientes, diseño de
elementos mecánicos como postes para alumbrado exterior, el dimensionamiento de centros de
carga y tableros de distribución, así como las canalizaciones para los conductores, y
seleccionar los diversos componentes que necesitaremos para llevar a cabo la instalación de un
sistema de iluminación ecológico para un estacionamiento techado de cuatro niveles. Se
especificaran procedimientos de armado y acabado, y se proporcionara en el documento
principal las memorias y dibujos completos.
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Actividades de la ingeniería de diseño
Parte del objeto de estudio Diseño Dimensionamiento Selección
Diagrama eléctrico y x
distribución de luminarias
Poste para alumbrado x
Centros de carga x
Canalizaciones x
Lámpara para iluminación general x
Luminaria led alumbrado exterior x
Luminaria para iluminación general x
Cable THW-Ls calibre 14 AWG x
Accesorios x
Tabla 1. Actividades de la ingeniería de diseño
Acotación de las actividades que se desarrollan en el proyecto en cada una de las partes que
constituyen al objeto de estudio.
Actividades de la ingeniería de diseño
Objeto de estudio Armado Acabado
Todos los componentes x
Objeto de estudio integrado x
Tabla 2. Actividades de la ingeniería de diseño
Acotación de las actividades que se desarrollan en el proyecto para la integración de
detallado del objeto de estudio global.
1.3 Metodología
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1.3.1 Introducción
Lo que se plantea en este punto es dar un enfoque general de cómo se llevara a cabo este
proyecto, veremos de lo que tratara cada parte que lo integra y los pasos que se seguirán para
obtener los resultados deseados al termino del mismo.
1.3.2 Planteamiento del proyecto
Para iniciar este proyecto se encontró primeramente con la necesidad de satisfacer un
problema, que consiste principalmente en llevar a cabo una instalación de un sistema de
iluminación para un estacionamiento de cuatro niveles. Para llevar a cabo este proyecto se
especificaran primeramente las bases que nos llevaran a tener dicho objeto de estudio
totalmente normalizado y apropiado para satisfacer las necesidades socioeconómicas que se
requieren.
Aquí se expondrán las normas y herramientas que se utilizaran durante todo el proceso tanto
del diseño, dimensionamiento como también la selección del material que pasara a integrar
nuestro objeto de estudio. De igual forma se realizara un análisis de costos y se llegara a
conclusiones para determinar la rentabilidad del proyecto así como la recuperación de la
inversión.
1.3.3 Diseño de componentes
En este punto se llevara a cabo el diseño de ciertos componentes que son esenciales para
nuestro proyecto, principalmente estaremos hablando de los diagramas eléctricos, la
distribución y ubicación de los elementos que utilizaremos, de igual manera trabajaremos en el
diseño de dos postes para alumbrado que se ubicaran a la entrada del estacionamiento con la
finalidad de localizar con más facilidad el acceso.
1.3.4 Dimensionamiento y selección de componentes
En lo que se refiere al dimensionamiento, seleccionaremos dos componentes del objeto de
estudio que son principalmente los centros de carga y las canalizaciones para los conductores,
de los cuales se establecerán medidas, tipo de material del cual están hechos así como un
dibujo técnico que los representen.
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Para la selección de componentes escogeremos tanto las lámparas, luminarias, conductores,
interruptores, y demás elementos auxiliares que componen nuestro objeto de estudio, que
mejor se adecuen a las características y necesidades del proyecto.
1.3.5 Fabricación
Para el diseño del sistema de iluminación, recurriremos a las normas vigentes relacionadas con
las instalaciones eléctricas, y normas del alumbrado, se calculara el flujo luminoso del local,
se seleccionaran lámparas adecuadas y se determinara el número y ubicación de las mismas
para así poder determinar el lugar que ocuparan tanto las canalizaciones como los elementos
externos que utilizaremos.
En lo que corresponde al diseño de los postes para iluminación exterior, nos basaremos en un
diseño mecánico de resistencia de materiales, para ello tomaremos en cuenta los esfuerzos que
actúan en el poste, así como la longitud y área de sección transversal del mismo para poder
determinar un tipo de material adecuado para la fabricación de dicho elemento.
1.3.6 Costos
Aquí se pretende que los componentes que se compraran, cumplan con las especificaciones
técnicas que requerimos y que sean económicos para que al momento de adquirirlos, la
inversión inicial no sea muy grande y sea muy fácil recuperarla a corto plazo. Se buscara
adquirir elementos que sean de buena calidad al mejor precio y para ello se buscara en
diversos catálogos de productos eléctricos. En este punto también se pretende calcular el costo
anual que se pagara a la compañía suministradora de energía eléctrica para poder determinar el
ahorro tanto de energía eléctrica como en cuestión económica en comparación con un sistema
de iluminación convencional.
1.4 Marco de referencia
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1.4.1 Motivación sobre el proyecto
La principal razón que genero un interés y motivación para llevar a cabo este objeto de estudio
es precisamente la obligación que tenemos con la sociedad y el medio ambiente. La creación
de proyectos en la actualidad que carecen de una visión que favorezcan las condiciones de
vida de generaciones futuras, generan muy poco interés y difícilmente prosperan, es por eso
que se decidió tomar un enfoque socioeconómico que haga interesante y a su vez eficiente este
proyecto.
En la actualidad la sobrepoblación genera una necesidad natural de “crecimiento estructural,”
considerando éste como la creación de nuevas viviendas, centros educativos, así como también
centros comerciales, y es en estos últimos donde encontramos la principal aplicación de
nuestro objeto de estudio.
Debido al aumento de población en el país se tiene como consecuencia que la mayoría de las
familias de clase media y alta cuenten con uno o más vehículos (por familia), por
consiguiente, es necesario que los estacionamientos que se construyen para los lugares de
trabajo, centros comerciales o centros de entretenimiento ya sean cines, auditorios, estadios,
entre otros, sean lo suficientemente amplios para albergar una mayor cantidad de vehículos
para que las personas que asisten a estos lugares se sientan más seguras y exista una mayor
confianza.
Es aquí donde nuestro proyecto juega un papel muy importante ya que, como generalmente
estos estacionamientos tienen mayor concurrencia en la noche, es mayor la necesidad de
contar con un sistema eficiente de iluminación, y que brinde un servicio de calidad, que sea
económico para el cliente que desea implementarlo en su estacionamiento y que sea amigable
con el medio ambiente.
Este proyecto está enfocado a un estacionamiento de cuatro niveles, el área por cada nivel es
muy específica, lo que hace que este proyecto solo funcione para el estacionamiento para el
cual está diseñado, pero se tiene la ventaja de que al estar normalizado, puede ser adaptado a
cualquier estacionamiento, que se requiera por lo cual este proyecto tiene mucha aplicación en
el mercado.
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![Page 9: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/9.jpg)
1.4.2 Justificación
Cada vez es más común el tema de la contaminación, del daño a la capa de ozono, y de las
consecuencias que esto ocasiona y se abre una pregunta que preocupa a la sociedad y está
cambiando el rumbo en que las cosas solían hacerse y es ¿Qué futuro les espera a las
generaciones venideras?
Esto es un tema de gran importancia y tiene un impacto mundial, ahora muchas empresas
están cambiando sus procesos debido a que generaban cierta contaminación al medio
ambiente, muchas otras han desaparecido al no poder controlar dichos procesos y eran un foco
de contaminación considerable. También han aparecido programas de certificación donde las
empresas deben llevar a cabo ciertos procesos con gran calidad, llevando el control de los
gases que emanan, etc.
La industria eléctrica juega un papel muy importante en el tema de la contaminación porque
vasta el simplemente preguntarse ¿Cuánta energía eléctrica se consume mundialmente en un
año? El planeta tierra se encuentra día y noche “encendido,” es tal el consumo de energía
eléctrica que se han hecho campañas donde se exhorta a la población mundial a apagar las
luces de sus hogares ¡por una hora! Esto nos lleva a reflexionar al gran impacto ecológico que
está relacionado con la industria eléctrica.
Al conocer los principios de funcionamiento de las lámparas mayormente utilizadas a nivel
mundial y desde tiempos muy remotos (lámparas incandescentes) nos damos cuenta de que
tienen una eficiencia mínima, del total de energía que consumen, solo el 4% es efectiva, es
decir, realiza el trabajo para la cual fueron diseñadas, mientras que el otro 96% es solo
generación de calor, la cual solo tiene repercusiones en el calentamiento global y tiene como
consecuencia principal el daño a la capa de ozono del planeta.
Es esto principalmente lo que nos lleva a considerar nuevas alternativas donde, para contar un
mismo nivel de iluminación (en comparación con las lámparas convencionales), se requiera de
menor potencia, y que se tenga una eficiencia mucho mayor donde se genere menos calor y
con ello reducir en gran manera el impacto ecológico.
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![Page 10: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/10.jpg)
Este proyecto esta principalmente enfocado en la utilización de nuevos sistemas de
iluminación para poner de nuestra parte en el mejoramiento del planeta; no solamente cumplir
con un requisito académico o pasar una materia, sino llevar a conciencia que en los proyectos
que se tengan tener siempre presente una ideología y una visión socioeconómica.
Capítulo 2
Planteamiento del proyecto
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![Page 11: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/11.jpg)
2.1 Acotaciones del cliente y bases de diseño
Estacionamiento
Cliente: Hewlett Packard México
Ciudad: Tlaquepaque, Jalisco
Área total construida: 6336 m2
El estacionamiento cuenta con un área por nivel de 1584 m2, distribuido de la siguiente
manera, 32m de frente * 49.5m de fondo, con una altura de 3.5m.
Cuenta con un área para la rampa de circulación de los automóviles de 87.4 m2 distribuido en
9.5m * 9.2m.
En cuanto a la zona de las escaleras, las medidas son 5m * 4m siendo un área de 20m.2
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![Page 12: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/12.jpg)
Tanto el interior como el exterior del edificio se encuentran pintados de color blanco; el
edificio tiene la capacidad para alojar un aproximado de 50 vehículos por nivel.
Basándonos en la información que nos brinda el cliente podemos realizar los cálculos
correspondientes al nivel de iluminación requerida para satisfacer las necesidades del
estacionamiento, con ello podremos seleccionar una lámpara adecuada y en base a la
información técnica de la misma poder concluir los cálculos referentes al número de lámparas
requeridas y la distribución y ubicación de las mismas, con ello poder determinar el número de
circuitos derivados, la carga demandada por los mismos y por consiguiente el tipo de
protecciones requeridas.
Una vez realizados dichos cálculos podremos pasar al punto de selección de los demás
materiales que integraran este proyecto.
El cliente nos hace mención que su estacionamiento está programado para dar servicio desde
las 5:00 horas hasta las 23:00 horas, por lo que con esta información, una vez que
comencemos a analizar los costos que se desprenden de este proyecto, podremos determinar
los gastos que se generan de acuerdo a las horas de demanda de iluminación.
Al iniciar las actividades de armado y acabado del objeto de estudio, se deberá hacer del
conocimiento de los trabajadores las medidas de seguridad que se deben tomar, y los cuidados
necesarios al manejar los equipos a utilizar; así como también hacer mención al cliente del
tipo de mantenimiento que se debe dar al sistema de iluminación del estacionamiento para
mantener la calidad y eficiencia del mismo.
2.2 Objeto de estudio propuesto
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![Page 13: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/13.jpg)
Instalación de un sistema de iluminación ecológico para un estacionamiento de tres
niveles
La instalación de un sistema de iluminación adecuado conlleva una gran responsabilidad tanto
con nuestro cliente, como con los usuarios del lugar donde se instalara e incluso el medio
ambiente. Para llevar a cabo una correcta instalación se deben tomar en cuenta diversos
factores que hagan, por decirlo de alguna manera, rentable en proyecto como puede ser
principalmente los materiales para la instalación eléctrica, las lámparas que serán la parte
fundamental de este objeto de estudio, el mantenimiento que se tendrá que llevar a cabo, los
costos que implica el proyecto al iniciar y una vez en funcionamiento, entre otros.
Conforme la tecnología avanza, se tiene una mayor y más amplia gama de opciones para la
selección de materiales en el mercado que nos conducen a tener mejores resultados, es por ello
que el conocer estos nuevos productos y sus características, nos es de gran ayuda para alcanzar
mejores resultados y con un enfoque socioeconómico. En el mercado existe una gran variedad
de lámparas de características singulares; podemos encontrar incandescentes, fluorescentes,
alógenos, led, etc. Cada uno tiene características especiales pero será nuestro trabajo el
determinar cuál de ellos satisface plenamente los requerimientos establecidos.
Como ya se ha hecho mención, este objeto de estudio se enfoca en la instalación de un
sistema de iluminación ecológico, esto quiere decir que enfocaremos la ingeniera de diseño en
la selección de materiales que sean amigables con el medio ambiente, que no contribuyan con
el calentamiento global y estén a un alcance económico razonable.
Para llevar a cabo dicho proyecto, contamos con las especificaciones necesarias, así como
también con los diagramas del estacionamiento que se muestran en la imagen 1.1 y 1.2 que se
muestran a continuación.
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![Page 14: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/14.jpg)
Figura 1. Muestra la distribución geométrica del estacionamiento y ubicación de luminarias esperada para los 4 niveles
Figura 2. Distribución de luminarias área de estacionamiento
Con base en los diagramas del estacionamiento antes descritos, procederemos en su momento
a realizar la ingeniería de diseño de la instalación eléctrica, el diseño y dimensionamiento
geométrico de componentes a utilizar, así como también la selección de materiales para
nuestro sistema de iluminación. Cabe mencionar que la normatividad con la que
fundamentaremos este objeto de estudio así como los cálculos necesarios será presentada
posteriormente.
2.3 Atributos del objeto de estudio
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![Page 15: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/15.jpg)
La novedad más importante de esta instalación es que será ecológica por que estará constituida
por lámparas led con lo cual tendrán un mínimo consumo de energía protegiendo así nuestro
medio ambiente.
Las lámparas basadas en la tecnología led tienen una vida útil más prolongada que cualquier
otro tipo de lámpara, una menor fragilidad y un mayor aprovechamiento de la energía.
Algunas características más concretas de este sistema de iluminación se describen a
continuación:
Reducción de costes de instalación: Permite un importante ahorro en la instalación eléctrica
(obra civil, conductores, tubos, cuadros eléctricos y reguladores de flujo). La concepción
modular facilita la fabricación y la instalación. Se consigue reducir también el consumo hasta
8 veces.
Menor mantenimiento: Mientras las lámparas de bajo consumo duran unas 10000 horas, los
led llegan hasta las 50000, siendo además más robustos y más difíciles de romper. Además, si
por algún caso alguno de los led que componen la luminaria se estropease, ésta no dejaría de
funcionar.
Luz más brillante: En las mismas condiciones que otras fuentes de luz, la luz que emite el led
es mucho más nítida y brillante.
Mayor rapidez: El led se enciende de forma casi instantánea, mucho más rápido que el
halógeno y el fluorescente, del orden de algunos microsegundos.
Baja temperatura: El reducido consumo del led emite muy poco calor.
Sin interrupciones de iluminación: El led absorbe las vibraciones sin producir fallos ni
variaciones de iluminación.
Amplio catálogo de color: Existen en el mercado una gran gama de led que nos permitirán
iluminar con un determinado color. Su índice de rendimiento cromático es de
aproximadamente el 90%.
Portabilidad: Su bajo consumo permite la fabricación de sistemas portátiles con alimentación
autónoma.
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![Page 16: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/16.jpg)
Más ecológico: Para su fabricación no se utiliza ningún producto contaminante, y durante su
uso se consume muy poca energía, con lo que no genera tanto CO2 como los focos
convencionales. Tampoco contienen mercurio.
2.4 Normatividad
En este punto se hablara sobre las normas que se utilizaran para la elaboración de nuestro
objeto de estudio, donde se explicara tanto la normatividad para los materiales y equipo de
cada elemento que forma parte de este proyecto, así como también hacer una crítica de los
lineamientos o protocolos de la calidad de los procesos de producción y administración según
las normas ISO.
2.4.1 Normas para materiales y equipo
Principalmente para la instalación eléctrica nos basaremos en lo que se hace mención en la
norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-2012 que establece desde el diseño de la instalación,
la ubicación de los accesorios tales como interruptores, contactos, medidas de protección tanto
para los usuarios como para los equipos, el calibre de conductor, las canalizaciones, entre
otros. En cuanto al mantenimiento de las instalaciones eléctricas y condiciones de seguridad
tenemos la NOM-029-STPS-2011 que establece los parámetros adecuados referentes a
nuestra instalación eléctrica.
Por otro lado hablando del tema de iluminación, nos basaremos en la NOM-013-ENER-2012
que establece los niveles de eficiencia energética en términos de valores máximos de densidad
de potencia eléctrica para alumbrado, así como la iluminancia promedio para alumbrado en
vialidades en las diferentes aplicaciones que se indican en la presente norma, con el propósito
de que se diseñen o construyan bajo un criterio de uso eficiente de la energía
eléctrica, mediante la optimización de diseños y la aplicación de equipos y tecnologías que
incrementen la eficacia sin menoscabo de los requerimientos visuales. El campo de aplicación
de esta Norma Oficial Mexicana comprende todos los sistemas nuevos de iluminación para
vialidades y estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados, así como
las ampliaciones o modificaciones de instalaciones ya existentes que se construyan en el
territorio nacional, independientemente de su tamaño y carga conectada. Para la correcta
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![Page 17: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/17.jpg)
aplicación de esta Norma Oficial Mexicana se deben consultar las siguientes normas vigentes
o las que las sustituyan:
NOM-008-SCFI-2002 Esta norma oficial mexicana establece las definiciones, símbolos y
reglas de escritura de las unidades del Sistema Internacional de Unidades y otras unidades
fuera de este sistema, que en conjunto, constituyen el Sistema General de Unidades de
Medida, utilizado en los diferentes campos de la ciencia, la tecnología, la industria, la
educación y el comercio.
NOM-031-ENER-2012 Eficiencia energética para luminarios con diodos emisores de luz
(Leds) destinados a vialidades y áreas exteriores públicas. Especificaciones y métodos de
prueba
2.4.2 Normas para procesos de producción y administración
Para que los procesos que llevemos a cabo cumplan con un criterio de calidad como hace
mención la norma ISO 9000 es necesario que tanto los elementos que componen nuestro
objeto de estudio (los cuales diseñaremos, dimensionaremos y seleccionaremos), cumplan con
las normas de calidad propias de cada elemento.
El uso y cumplimiento de la NOM-025-STPS-2008 nos permitirá brindar un servicio de
calidad y para ello debemos determinar los niveles de iluminación adecuados para la
instalación de nuestro proyecto.
Teniendo en cuenta que una misma instalación puede producir diferentes impresiones para
distintas personas, y que para estas sensaciones influyen tanto factores estéticos, psicológicos
como también el nivel de iluminación, es necesario que para mejorar y facilitar la aplicación
de esta norma y de igual manera contribuir en la prevención de los riesgos de trabajo debido a
efectos de una iluminación deficiente o excesiva se tomen en cuenta los siguientes aspectos de
la iluminación:
Lámparas y luminarias, sistemas de alumbrado, niveles de iluminación, deslumbramiento, la
reflexión, la eficiencia luminosa y el mantenimiento.
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![Page 18: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/18.jpg)
Haciendo los cálculos correspondientes tomando como referencia el área de la zona que se
pretende iluminar, los datos técnicos de la lámpara que se utilizara y otros aspectos como el
índice de reflexión de acuerdo al color de los muros y el techo, el tipo de mantenimiento que
se llevara a cabo entre otros. Al tomar en cuenta todos estos aspectos y juntamente trabajando
con un software de simulación de iluminación se llegara a tener un proceso de calidad
totalmente normalizado y cumpliendo con los lineamientos establecidos.
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Capítulo 3
Diseño de componentes
3.1 Diseño de sistema de iluminación
3.1.a Planteamiento del problema
Teniendo en cuenta que un sistema de iluminación es el conjunto de luminarias de un área o
plano de trabajo, distribuidas de tal manera que proporcionen un nivel de iluminación
específico para la realización de actividades, en este punto nos enfocaremos tanto en el diseño
del diagrama eléctrico, como en el cálculo y ubicación correspondiente a las luminarias para,
de esta manera, lograr un nivel de iluminación adecuado, así como una buena distribución del
mismo (teniendo una iluminación horizontal sin sombras); y mediante la utilización de
tecnología led lograremos obtener un sistema de iluminación duradero, de bajo consumo,
eficiente y ecológico.
El diseño de una instalación eléctrica contempla una serie de pasos o etapas que satisfacen
prácticamente cualquier instalación eléctrica, ya sea del tipo residencial, comercial o
industrial. Las metodologías de cálculo pueden ser aplicadas de forma indistinta, y basados en
los reglamentos y normas para instalaciones eléctricas, por lo que un buen conocimiento de las
normas constituye el punto de partida del diseño de una instalación eléctrica. El considerar los
aspectos básicos de la planeación de las instalaciones eléctricas es de suma importancia para el
cálculo de éstas así como de sus posibles ampliaciones; de igual manera, es necesario tener en
consideración ciertos factores que, de no ser tomados en cuenta, podrían ocasionar que los
cálculos no sean del todo correctos y con ello aumenten tanto los gastos de instalación o
puedan ocasionar una iluminación deficiente, ya que contar con datos o cálculos erróneos trae
como principales consecuencias los costos elevados y la deficiencia del sistema.
Los factores más importantes a considerar son, entre otros, tipo de construcción del edificio
(materiales utilizados para su construcción) y acabados, el tipo de techo, pisos, altura de techo,
método de cableado recomendable (tubo conduit, charolas, ductos), tipo de luminarias, forma
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![Page 20: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/20.jpg)
de montaje de las mismas, lámparas a usar en las distintas áreas, tamaño de circuitos
alimentadores, derivados, tableros y equipos, etcétera.
Los estacionamientos techados en ocasiones son considerados como lugares obscuros, sucios,
o en algunos casos peligrosos. Es claro que un estacionamiento con una mejor apariencia y
una iluminación de calidad no solo mejorará el entorno, sino que también atraerá más clientes,
tratándose de un estacionamiento para un local comercial (en nuestro caso al tratarse de un
estacionamiento para los empleados de las oficinas de HP generara un ambiente de
tranquilidad y seguridad para los mismos), por lo tanto, es necesario dar solución a esta
problemática que se presenta en el estacionamiento para los trabajadores de la compañía HP
en Guadalajara Jalisco, en cuanto se refiere a la iluminación.
Con este trabajo se busca fomentar el ahorro de energía basado en una decisión técnico-
económica y social cumpliendo con los objetivos previamente establecidos que son la
selección de la tecnología de la luminaria más adecuada para la obtención de los mejores
niveles de iluminación del estacionamiento, realizar las simulaciones con programas
especializados de iluminación y definir la mejor configuración para la ubicación de las
luminarias en el área correspondiente a iluminar, crear un sistema para el manejo y
organización de luminarias, así como calcular el material a utilizar, y con ello más adelante los
costos que se generen.
3.1.b Marco teórico
Para poder hacer un correcto diseño del sistema de iluminación es necesario tener en claro
ciertos conceptos que (algunos incluyen datos normativos aplicados a nuestro objeto de
estudio) manejaremos en este punto y se describen a continuación.
Circuitos derivados para alumbrado: De acuerdo con las normas técnicas para instalaciones
eléctricas (NOM SE001-1996) de México, un circuito derivado se define como el conjunto de
conductores y demás elementos de cada uno de los circuitos que se extienden desde los
últimos dispositivos de protección contra sobre corriente, hasta las salidas de las cargas.
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La salida en una instalación eléctrica, es la caja de conexiones de la cual se toma la
alimentación para una o varias cargas eléctricas determinadas.
Las normas técnicas para instalaciones eléctricas, solo permiten el uso de circuitos derivados
de 15 o 20 amperes, para alimentar unidades de alumbrado fijas con portalámparas estándar.
En las instalaciones eléctricas es necesario calcular el número de circuitos derivados que se
requieren para alimentar una carga dada. El número de circuitos derivados está determinado
por la carga y se calcula como:
Numero de circuitos = carga total enwatts
capacidad de cadacircuitoen watts
El número de lámparas por circuito se obtiene dividiendo la capacidad de cada circuito (en
watts) entre los watts de la lámpara seleccionada: n = (Φ )(Φl)
Tablero de distribución: Es aquel en donde se ubican las protecciones para cada uno de los
circuitos derivados, normalmente son de tipo enchufable, es decir la protección se conecta al
barraje sin necesidad de tornillos (se montan a presión).
Dispositivos termo magnético (de protección): Son de tipo dispositivo térmico, constituido por
una banda bimetálica para soportar sobre cargas de corriente, y magnético, constituido por un
electroimán, para soportar cortocircuitos. Son de tipo mono polar, bipolar y tripolar de 15 A,
20 A, 30 A, 40 A, 55 A, etc.
Canalizaciones: Es el sistema empleado para soportar los conductores y protegerlos contra
averías mecánicas y contaminación.
Conductores: Es un hilo (alambre) o una combinación de hilos (cable) no aislados entre sí,
adecuados para que por ellos circule una sola corriente eléctrica. También existen en forma de
barras rectangulares y de diseños especiales. La mayoría son de aluminio, aluminio recubierto
con cobre, cobre, debido a su bajo costo. El calibre se basa en una norma internacional
americana, la AWG (American Wire Gauge), siendo el más grueso (mayor calibre) el 4/0 y el
más delgado el # 36. Con base en estos dos calibres establecen los demás calibres.
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El aislante de los conductores debe ser de color blanco o gris para neutro, verde o verde con
rayas amarillas para tierra y colores diferentes a los de tierra y neutro para fase.
De igual forma es importante conocer conceptos utilizados en el área de iluminación, con ellos
se pretende tener una idea más clara de los factores que influyen en la selección tanto de la
lámpara a utilizar, como también del tipo de luminaria y accesorios que formen parte
importante del proyecto en curso. Dichos conceptos se nombran a continuación:
El color como elemento expresivo: El color de luz puede ser tanto frio como cálido. Los tonos
fríos dan sensaciones frescas y los tonos cálidos generan un ambiente acogedor y de confort.
Por esta razón la temperatura del color es un factor muy importante cuando a diseño de
iluminación se refiere, ya que con la adecuada selección de la temperatura de color, podemos
lograr el efecto que se quiera para determinada área.
Tabla 1. Tonalidad del color y radiación asociada
Propiedades ópticas de la materia: Cuando un rayo de luz encuentra un obstáculo en su camino
choca contra la superficie de éste y una parte es reflejada. Si el cuerpo es opaco, el resto de la
luz será absorbida, si es transparente una parte será absorbida y la otra atravesara el cuerpo. De
esta forma se obtienen cuatro fenómenos diferentes:
Reflexión: se produce cuando la luz choca contra la superficie de separación de dos medios
diferentes, ya sean gases o líquidos. El porcentaje de reflexión para techos y paredes de color
blanco son por norma 75% y 50% respectivamente.
Factor de utilización: Este factor para las luminarias se localiza en tablas donde se requiere
conocer el porcentaje de reflexión de techo y paredes, así como del índice del local a iluminar
y se ubica en la siguiente tabla: K = ( L )(A )
( L+ A ) h
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Tonalidades Radiaciones (colores)
Fríos Violeta, azul turquesa, azul ultramar
Neutros Verde esmeralda, verde vegetal
Cálidos Amarillo, anaranjado, rojo
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Tabla 2. Factor de utilización (u) de algunas luminarias
Refracción: ocurre cuando la luz es desviada de su trayectoria al atravesar la superficie de
separación entre dos medios diferentes.
Transmisión: es el fenómeno que se da cuando la luz cambia de dirección al atravesar un
medio sólido, líquido o gaseoso y luego vuelve a cambiar al salir de este.
Absorción: Sucede cuando la luz blanca choca con un objeto. La luz reflejada por dicho objeto
es la que el ojo percibe como color, mientras que el resto de los componentes de la luz son
absorbidos.
Flujo luminoso: También llamado potencia luminosa, es la cantidad de energía radiante
emitida por una fuente de luz en la unidad de tiempo, su unidad en el SI es el lumen (lm). Se
calcula de la siguiente manera: Φ = ( E )(S)(U )(m)
Figura 3. Flujo luminoso
La cantidad emitida por una fuente luminosa es el flujo luminoso
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Eficacia luminosa: Describe el flujo luminoso de una lámpara en relación a su poder de
consumo y se expresa en lumen por watt (lm/W).
Iluminancia: Indica la cantidad de flujo luminoso desde una fuente de luz cayendo sobre una
superficie dada. Su símbolo es E y su unidad el LUX (lx) que equivale a lm/m2. La
iluminancia constituye un dato muy importante para valorar el nivel de iluminación que existe
en el lugar de trabajo.
Mantenimiento: El factor de mantenimiento tiene en cuenta la depreciación de las
características fotométricas de las luminarias y el envejecimiento de las lámparas. Varía según
las condiciones ambientales y la forma en cómo se llama acabo el mantenimiento.
Tabla 3. Factor de mantenimiento
Las luminarias deben cumplir con ciertos requisitos que son: asegurar la conexión eléctrica de
las lámparas alojadas el ellas, su protección física, el control y flujo luminoso de las lámparas,
ser agradable en cuanto a su estética y la eficiencia en su empleo.
3.1.c Memoria de cálculo
Al diseñar un sistema de iluminación es necesario conocer datos del estacionamiento, el área
de la zona a iluminar es fundamental para el cálculo. Por los datos que nos brinda el cliente, el
área total construida (por los cuatro niveles) es de 6336m2 por lo que cada nivel está
constituido por un área de 1584m2. Esto incluye tanto el área designada a la rampa por donde
circularan los carros, así como del área de las escaleras. Para efectos de cálculo ordenaremos
nuestra información de la siguiente manera:
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Área del estacionamiento:
Área total 49.5m * 32m = 1584m2
Área útil descartando rampa y escaleras (s) = 1476.6m2
Altura total (H) = 3.5m
Altura de trabajo (h) = 3.3m
El nivel de iluminación (E) por norma para estacionamientos techados es 50 luxes.
Para obtener el coeficiente de utilización (u) mediante la Tabla 2 es necesario conocer el
porcentaje de reflexión y el índice del local (k). En este caso, como tanto el techo como las
paredes son de color blanco, por norma se utiliza como porcentaje de reflexión para el techo
75% y para las paredes 50%. El índice del local (k) se calcula de la siguiente manera:
K = ( L )(A )
( L+ A ) h =
( 49.5 )(32)(49.5+32 )(3.3)
= 5.88 U = 0.74
El mantenimiento (m) que se dará al sistema de iluminación será bueno, por lo tanto basados
en la Tabla 3 el dato que utilizaremos es 0.75.
El flujo luminoso (Φ) para el área del estacionamiento la obtendremos sustituyendo los datos
que obtuvimos en la siguiente formula:
Φ = ( E )(S)(U )(m)
=(50)(1476.6)(0.74 )(0.75)
= 133027.027lm
Al analizar lámparas existentes en el mercado que puedan cubrir de manera adecuada las
expectativas de este proyecto, encontramos que el flujo luminoso de la lámpara se encuentra
entre los valores de 750 a 1600 lm (datos obtenidos de los catálogos de lámparas de tubo led).
Para la selección de número de lámparas (n) haremos los cálculos basándonos en un flujo
luminoso de la lámpara de 1100 lm (posteriormente al seleccionar la lámpara con la que
trabajaremos corregiremos los datos para hacer los cálculos correspondientes).
n = (Φ )(Φl)
= (133027.027 lm )
(1100 lm) = 120 lámparas
*Considerando el número de lámparas (± 20% de seguridad) para un solo nivel de un
estacionamiento de 4 niveles trabajaremos con 100 lámparas.
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Área de la rampa:
Medidas = 9.5m * 9.2m
Área (s) = 87.4m2
H = 3.5m h = 3.3m
Nivel de iluminación por norma (E) = 200 luxes
% Reflexión:
Techo blanco = 75%
Pared blanca = 50%
Índice del local (K):
K = ( L )(A )
( L+ A ) h =
(9.5 )(9.2)(9.5+9.2 )(3.3)
= 1.41 U = 0.58
Mantenimiento (m) bueno = 0.75
Flujo luminoso (Φ):
Φ = ( E )(S)(U )(m)
=(200)(87.4)(0.58 )(0.75)
= 40183.90lm
Selección de número de lámparas (n):
n = (Φ )(Φl)
= (40183.90 )
(1100) = 36 lámparas
*Considerando el número de lámparas (± 20% de seguridad) para un solo nivel de un
estacionamiento de 4 niveles trabajaremos con 30 lámparas.
Área de las escaleras:
Medidas = 5m * 4m
Área (s) = 20m2
H = 3.5m h = 3.3m
Nivel de iluminación por norma (E) = 100 luxes
% Reflexión:
Techo blanco = 75%
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Pared blanca = 50%
Índice del local (K):
K = ( L )(A )
( L+ A ) h =
(5 )(4)(5+4 )(3.3)
= 0.67 U = 0.38
Mantenimiento bueno (m) = 0.75
Flujo luminoso (Φ):
Φ = ( E )(S)(U )(m)
=(100)(20)
(0.38 )(0.75) = 7017.54lm
Selección de número de lámparas (n):
n = (Φ )(Φl)
= (7017.54 )(1100)
= 6 lámparas
*Considerando el número de lámparas (± 20% de seguridad) para un solo nivel de un
estacionamiento de 4 niveles.
3.1.d Conclusiones
Como podemos observar en los cálculos de los datos obtenidos de tablas, nos estamos basando
en la utilización de una luminaria del tipo reflector de haz amplio para lámparas de tubo led,
con ello podemos obtener (como se menciona en la Tabla 2) una iluminación directa del 80%.
El mantenimiento juega un papel muy importante, ya que es lo que ayuda a que el sistema de
iluminación conserve adecuadamente sus características de eficiencia y servicio, y al mismo
tiempo prolongue su tiempo de vida. El factor de mantenimiento tiene en cuenta el
envejecimiento de las luminarias, varía según las condiciones ambientales y la forma en cómo
se efectúa el mantenimiento. Por seguridad al momento de dar mantenimiento a los elementos
que conforman el sistema de iluminación, se deben considerar las siguientes precauciones:
Reemplazo de lámparas: desconectar el interruptor, en caso de duda desconectar el circuito
correspondiente, si existe protector de lámpara soltarlo y extraerlo con precaución, limpiar el
protector de la lámpara con pañuelo húmedo y dejar secar previo a la instalación.
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Reemplazo de interruptores: Un interruptor debe ser cambiado en caso de calentarse,
quebrarse o fallar, para ello se debe desconectar el circuito correspondiente al interruptor,
verificar que el interruptor a instalar sea de similar característica al existente (con un amperaje
igual o superior al original), verificar estado del cable o alambre, respetar la orientación del
interruptor, energizar el circuito y probar.
Reemplazo de tomacorrientes: Las razones de cambio de un tomacorriente son las mismas que
las de un interruptor, por lo que se deben tomar las mismas precauciones y proceso.
Para la limpieza de tableros de distribución, interruptores y tomacorrientes, por razones de
aseo, se deben tomar en cuenta las siguientes precauciones: desconectar el tablero general
antes de limpiar el o los tableros de distribución, limpiar los tableros con paño seco, para
limpiar las tapas de los interruptores y tomacorrientes se debe desconectar el circuito
correspondiente, dichas tapas se pueden limpiar con trapo húmedo, secar las tomas de los
interruptores y tomacorrientes y por ultimo conectar los circuitos.
En la Figura 4 se presenta un diagrama eléctrico en el cual se muestra la ubicación y
distribución de las luminarias que fueron previamente calculadas para las áreas del
estacionamiento, rampas y escaleras.
3.2 Poste para alumbrado exterior
3.2.a Planteamiento del problema
3.2.b Marco teórico
Para el diseño deño del poste de alumbrado exterior es necesario conocer ciertos parámetros
que nos ayudaran en el proceso de dimensionamiento y selección del material adecuado para
dicho elemento.
Antes de comenzar debemos tener presente que un poste es un elemento estático el cual se
encuentra sometido a esfuerzos de flexión, debido a que en un extremo se encuentra aplicada
la carga principal que en este caso es el brazo para soportar la luminaria y el peso mismo de la
luminaria o equipo instalado. Los cálculos que se realizaran posteriormente se basan en
encontrar los esfuerzos de flexión a los que está sometido el poste en base a las dimensiones
del mismo para con ello poder determinar un material adecuado que se ajuste a nuestras
necesidades y no propicie a que se presente deformación alguna o en su caso ruptura del
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![Page 29: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/29.jpg)
elemento diseñado ya que esto podría poner en peligro la integridad del público o algún daño
material de propiedad privada o pública.
Al consultar en bibliografía relacionada con el diseño mecánico y así mismo con diversos
tipos de diseño y estructura de postes encontramos que la mayoría de las medidas están ya
preestablecidas, refiriéndonos como medidas a lo que tiene que ver con las diversas longitudes
así mismo como el área de sección transversal que se requiere para cada longitud.
En el caso de nuestro proyecto, diseñaremos un poste del tipo metálico hexagonal con brazo
tipo látigo. Las dimensiones que mejor se acoplan a nuestro proyecto de longitud igual a 7
metros con una sección transversal hueca de 0.6m de diámetro y espesor de 0.004m.
El primer paso para calcular el esfuerzo de flexión al cual se encuentra sometido el poste es
determinar los esfuerzos resultantes de la carga instalada esto se calcula dividiendo la fuerza
total aplicada entre el área de la sección transversal de nuestro poste como lo indica la
siguiente formula:
σ= FA F = Fuerza aplicada
A= Área de sección transversal
Para determinar la fuerza total aplicada se requiere conocer el peso total de los elementos y
este peso debe ser multiplicado por la constante de aceleración gravitacional la cual equivale a
9.81 m/s2 según se menciona en la siguiente formula:
F= m*g
m = Peso de brazo + Peso de luminaria
g = 9.81m/s2
Para calcular el área de sección transversal se aplica la fórmula para secciones circulares
huecas ya que así será construido nuestro elemento la cual se muestra a continuación:
A= π ¿(d2)2 – (d1)2] / 4
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El diámetro d1 está en función del diámetro seleccionado del poste, asi mismo como del
espesor del mismo mediante la siguiente formula:
d1 = d2-t
Con los datos obtenidos aplicando las formulas antes mencionadas se procede al calculo del
esfuerzo flexionante, el cual esta en función al esfuerzo antes obtenido y un dato N el cual
obtenemos por medio de la tabla despejando de la siguiente formula los valores ya conocidos
podemos obtener el esfuerzo de cedencia al cual se presenta la flexion en nuestro elemento.
3.2.c Memoria de cálculo
Para el diseño mecánico de poste para alumbrado exterior es importante aclarar que se basa en
un diseño de resistencia de materiales, por lo tanto es necesario conocer el tipo de cargas al
cual se encuentra sometido dicho elemento para poder hacer los cálculos referentes a las
esfuerzos y deformaciones que se podrían presentar en algún momento, esto con el fin de
seleccionar el material adecuado para su construcción y evitar algún daño tanto al poste, al
equipo instalado en él o poner en peligro la integridad del personal que se encuentre cerca.
Los datos con los que contamos por norma o bajo condiciones ya establecidas son los
siguientes:
Poste Brazo
Longitud = 7m Longitud = 1.83m
Sección transversal hueca = 0.6m Peso = 14kg
Espesor (t) = 0.004m
Peso estimado de luminaria = 6kg
Con estos datos podemos calcular primeramente el área del poste, es cálculo es el siguiente:
A= π ¿(d2)2 – (d1)2] / 4
d1 = d2-t = (0.6m – 0.004m) = 0.596m
A= π [(0.6m)2-(0.596m)2] / 4 = 3.7573 x10-3 m2
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Para calcular el esfuerzo al cual se encuentra sometido el poste primero debemos obtener la
fuerza que está actuando, la cual está comprendida por el brazo y la luminaria y con ello
podemos determinar el esfuerzo; lo encontraremos mediante la siguiente manera:
F= m*g
m = Peso de brazo + Peso de luminaria = 14Kg + 6Kg = 20Kg
F= 20kg * 9.81m/s2 = 196.2 N
σ= FA =
196.2 N0.0037573 m2 = 52218.3483 N/m2
Conociendo estos datos podemos calcular el esfuerzo flexionante de diseño para con ello
poder determinar un acero adecuado para el poste.
σ= SyN
Según la Tabla 4 como se trata de una carga estática tomaremos como 2 el valor de N
Sy = 52218.3483 N/m2 * 2 = 104436.6966 Pa
En la Tabla 5 Podemos observar las propiedades mecánicas de los aceros aleados al carbón y
los valores correspondientes a su resistencia de cedencia, con el valor obtenido en los cálculos
de esfuerzo flexionante encontramos el valor de la resistencia de cedencia que tiene el poste,
buscando el valor más cercano en la tabla podemos darnos cuenta que el material más
adecuado para implementar en el poste es el Acero ASTM A-36.
3.2.d Conclusiones
Como se hizo mención en su momento, el enfoque que se tomó para el diseño del segundo
componente que comprende nuestro objeto de estudio fue el diseño mecánico de resistencia de
materiales para determinar el material apropiado a emplear para la fabricación de dicho
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![Page 32: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/32.jpg)
elemento. Es importante hacer ciertas aclaraciones referentes al poste las cuales se mencionan
detalladamente a continuación:
Para la base metálica donde ira fijo el poste, tiene un espesor de 7.9 cm, es de forma cuadrada
de 90 cm por lado y la separación entre los tornillos será de 45cm y estará enterrada al suelo
aproximadamente 11 cm como mínimo, se encuentran cuatro tornillos de acero aleado al
carbón 1020 laminado en caliente, cada uno de ellos con un diámetro de 0.0190m y una
longitud de 0.12m, se emplearan otros elementos en la base del poste como son los flejes,
estos deben ser lisos tipo A37 y soldados entre sí, las tuercas que serán del mismo acero que
los tornillos (AISI 1020 laminado en caliente) al igual que las arandelas. Tiene un orificio
central que le permite el cableado para el alumbrado. En las uniones deben realizarse pases de
soldadura E-6010 con suficiente amperaje para obtener máxima penetración entre las piezas;
también deben realizarse pases sucesivos de soldadura E-7018 para alcanzar una altura
mínima de refuerzo de 6.35mm. Todas las soldaduras deben ser libres de defectos tales como
escorias, inclusiones, poros, etc.
El poste cuenta con un acabado fondeado anticorrosivo, para el esquema de pintura de un
poste metálico se debe considerar una barrera epóxica con curado poliamida para metales en
los primeros 1.5 m desde la base, un recubrimiento en toda la longitud con pintura y un
acabado exterior de color gris RAL 7004.
El mantenimiento consiste básicamente en reemplazar la lámpara una vez que su vida útil se
haya agotado, reemplazar elementos de control como fotocelda o base para fotocelda que no
cumplan con su función, y por ultimo referente a la pintura, debe ser reemplazada cuando ésta
se encuentre muy deteriorada para evitar corrosión y futuro daño al poste.
A continuación se presenta la representación esquemática referente al poste, y un dibujo de
detalle sobre la base metálica donde se encuentra montado el poste las partes que la componen
y especificaciones importantes a considerar para el ensamble de sus piezas.
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![Page 33: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/33.jpg)
Figura 5. Poste metálico circular con brazo tipo lazo sencillo para alumbrado exterior acero
ASTM A-36
Capítulo 4
Dimensionamiento geométrico y selección de componentes
33
![Page 34: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/34.jpg)
4.1 Dimensionamiento geométrico
4.1.1 Centro de carga
Un centro de carga es un dispositivo que suministra electricidad a partir de una fuente de energía eléctrica a cargas en aplicaciones residenciales y comerciales. Es un tablero metálico que contiene una cantidad determinada de interruptores termo magnético, generalmente empleado para la protección y desconexión de pequeñas cargas eléctricas y alumbrado. En el caso de que en el tablero se concentre exclusivamente interruptores para alumbrado, se conoce como "tablero de alumbrado"; si concentra otros tipos de cargas, se conoce como "tablero de fuerza"; en caso de que contenga interruptores tanto para fuerza como alumbrado se conocerá como "tablero de fuerza y alumbrado" o "tablero mixto".
En nuestro proyecto trabajaremos con un tablero principal ubicado en el primer nivel, así mismo como con 4 tableros de distribución, uno ubicado en cada nivel. Dependiendo la carga se establece el número de circuitos, cada circuito lleva un interruptor termo magnético. Para poder dimensionar el centro de carga es necesario medir el tamaño de los interruptores termo magnético y el número de los mismos para poder establecer el tamaño interno, en este caso serán ocho interruptores de 8cm de largo, 7.5cm de alto y 2.5cm de ancho.
El gabinete está fabricado en lámina de acero rolado en frío, con pintura de epoxi poliéster de aplicación electrostática que le proporciona protección anticorrosiva. Su exclusivo color gris RAL-7035 permite ofrecer una mayor estética y será de tipo empotrarble.
A continuación se muestra el dimensionamiento del centro de carga de distribución
Figura 6. Dimensionamiento de centro de carga para distribución
4.1.2 Canalizaciones
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![Page 35: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/35.jpg)
Las canalizaciones eléctricas son los elementos que se encargan de contener los conductores
eléctricos. La función de las canalizaciones eléctricas es proteger a los conductores, ya sea de
daños mecánicos, químicos, altas temperatura y humedad; otra función consiste en la
distribución de forma uniforme de los conductores, acomodando el cableado eléctrico en la
instalación.
Las canalizaciones eléctricas están fabricadas para adaptarse a cualquier ambiente donde se
requiera llevar un cableado eléctrico. Por ello se pueden encontrar de diversos tipos,
como empotradas (cuyos principales usos son en techos, suelo o paredes), en superficies,
al aire libre, zonas vibratorias, zonas húmedas o lugares subterráneos.
La clasificación de las canalizaciones es de dos tipos: metálicas y no metálicas, para cada tipo
de canalización hay diversas y especificas aplicaciones dependiendo el tipo de material del
cual están hechas.
Las canalizaciones se diseñan, dimensionan o seleccionan de acurdo al número de conductores
y el calibre de los mismos que contendrán. Para el dimensionamiento de las canalizaciones
que utilizaremos en este proyecto nos basaremos en la información contenida en la Tabla 4
utilizando 2 conductores calibre 14 THW-LS más 1 conductor calibre 14 desnudo para
conexión a tierra.
Tabla 4. Diámetro exterior para canalizaciones
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![Page 36: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/36.jpg)
A continuación se muestra el dimensionamiento de la canalización (tomando en cuenta que la
longitud varía por cada circuito por lo que no se consideró en el dibujo).
Figura 7. Dimensionamiento de canalización para conductores eléctricos
36
![Page 37: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/37.jpg)
4.2 Procedimientos de selección
4.2.1 Lámparas para iluminación de estacionamiento
Las lámparas son elemento que podríamos llamar más importante de nuestro objeto de estudio,
con una buena selección de las mismas podemos satisfacer las necesidades que en un principio
se planteó satisfacer, así mismo haciendo los cálculos necesarios una vez seleccionada la
lámpara adecuada podremos determinar la cantidad definitiva de lámparas que se necesitan
por zona (estacionamiento, rampa y escaleras), el número de circuitos derivados y con ello los
elementos secundarios que utilizaremos para la instalación eléctrica. Buscando en diversos
catálogos (los cuales no se mencionaran en este documento para evitar hacer comentarios de
comercialización) optamos por utilizar la lámpara MASTER LEDtube GA con una longitud de
900mm, 25W de potencia (que comparada con una lámpara de tubo fluorescente demandaría
una potencia mayor a 67W con las mismas características de medidas y flujo luminoso de ésta
lámpara led, por lo que se tiene un ahorro mayor al 50%), nivel de tensión 90-264v, factor de
potencia >0.9, flujo luminoso 1900, índice de rendimiento cromático del 85% y un tiempo de
vida de 40,000 horas (lo cual equivale a 9 años con una aplicación estándar de 12 horas al
día).
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![Page 38: Proyecto de luminacion](https://reader036.fdocuments.es/reader036/viewer/2022062804/55cf8eec550346703b9711b5/html5/thumbnails/38.jpg)
4.2.2 Luminaria led de alumbrado exterior
Éstas luminarias led poseen un diseño moderno y estilizado, ahorran entre el 70-80% en el
consumo eléctrico en comparación a las tradicionales de vapor de sodio. Se obtiene un gran
ahorro en repuestos de focos y balastros ya que la vida útil del LED supera las 50,000 horas y
no utiliza balastro, por lo que el mantenimiento es mínimo, son resistentes a cualquier tipo de
clima, iluminación constante, sin parpadeo, encendido inmediato y no genera calor ni
contaminación. La luminaria a utilizar es la SL-60W, sus especificaciones técnicas son las
siguientes: ángulo de iluminación 150°, eficiencia lumínica 120lm/W, flujo luminoso 6000 lm,
temperatura de color blanco cálido, voltaje 85-280v, dimensiones 489mm x 315mm x 204
mm, peso 6.0Kg, altura de instalación 7-8 metros, sustituye aditivo metálico 175-200W,
ahorro en consumo eléctrico 76%.
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4.2.3 Luminaria para iluminación general
Las luminarias a utilizar para iluminación general (estacionamiento, escaleras y rampa) son
del tipo reflector de haz amplio, sus características son las siguientes: regleta decorativa ultra
compacta con tecnología LED, equipo y cableado pasante incluidos, cable de alimentación,
clips de montaje y accesorios de conexión incluidos, soporte tipo G13, 4 longitudes: 300 mm,
600 mm, 900 mm y 1200 mm para lo cual utilizaremos la de 900mm.
Como ventajas que presentan tenemos que son muy ligeras y compactas, reflectores muy
eficientes, fácil de instalar en espacios pequeños y complicados, efecto uniforme de luz, buena
reproducción cromática.
4.2.4 Cable THW-LS calibre 14 AWG
Los cables conductores THW-LS son productos de uso general para sistemas de distribución a
baja tensión e iluminación, en edificios públicos y habitacionales, construcciones industriales,
centros recreativos y comerciales; están hechos de cobre suave con aislamiento termoplástico
de policloruro de vinilo, resistentes a altas temperaturas y ambiente
Por sus excelentes características de no propagación de incendio, baja emisión de humos y
bajo contenido de gas ácido, se recomiendan para áreas confinadas donde se concentran
grandes cantidades de personas. Este tipo de cables puede instalarse en conduit, ductos o
charolas según requisitos de la NOM-001-SEDE.
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Son altamente deslizables, es decir, el cable corre por el ducto o tubería al primer intento,
reduciendo con esto la posibilidad de dañar el aislamiento y aumentando la expectativa de
vida, así como la confiabilidad del cable en operación.
Ofrecen excelentes características eléctricas, químicas y mecánicas, y son apropiados para
instalarse en lugares mojados, secos o en presencia de aceites. Cuentan con certificado de
conformidad de producto ANCE y con constancia de aceptación de prototipo LAPEM-CFE.
Satisfacen la prueba de resistencia a la propagación del incendio (NMX-J-093-ANCE), de baja
emisión de humos (NMX-J-474-ANCE) y de bajo contenido de gas ácido (NMX-J-472-
ANCE).
4.2.5 Accesorios
Seleccionaremos elementos auxiliares que formaran parte de las canalizaciones antes
dimensionadas, no entraremos mucho en detalle ya que como se hizo mención son elementos
auxiliares y además es una cantidad considerable de piezas por lo que solo bastara con
mencionarlas para que el cliente lo tenga en cuenta; posteriormente cuando se entre en el tema
de los costos se mencionara la cantidad de dichos elementos tanto principales como auxiliares.
Estos elementos son los siguientes:
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Agarraderas de tipo omega
Coples para tubería de 12.7mm
Monitores para tubería de 12.7mm
Registros de caja cuadrada tipo standard
Condulets conexión tipo FS 12.7mm
Interruptor termo magnético de 10 amperes
Condulets tipo T 12.7mm
Contras para tubería de 12.7mm
Contactos tipo industrial con pata de seguridad
Lote de tornillería con taquetes (anclajes hilti y tuercas)
Codo conduit de 12.7mm
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