Post on 01-Nov-2019
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
SEDE GUAYAQUIL
CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa la obtención del Título de:
INGENIERO ELÉCTRICO
TEMA
“Estudio De Armónicos Producidos Por La Iluminación Tipo Fluorescente y LED En
Un Aula Del Bloque B De La Universidad Politécnica Salesiana Sede Guayaquil”
AUTORES
Yandri Fabricio Pinargote Menéndez
Claudio Emilio Castro Morejón
DIRECTOR: Ing. Fernando Bustamante Granda. Msc.
GUAYAQUIL
2018
ii
CERTIFICADOS DE RESPONSABLILIDAD Y AUTORÍA DEL
TRABAJO DE TIULACIÓN
Nosotros, YANDRI FABRICIO PINARGOTE MENÉNDEZ y CLAUDIO
EMILIO CASTRO MOREJÓN autorizamos a la Universidad Politécnica
Salesiana la publicación total o parcial de este trabajo de titulación y su
reproducción sin fines de lucro.
Además, declaramos que los conceptos, análisis desarrollados y las conclusiones del
presente trabajo son de exclusiva responsabilidad de los autores.
Guayaquil, mayo, 22, 2018
________________________________ _______________________________
YANDRI PINARGOTE MENÉNDEZ CLAUDIO CASTRO MOREJÓN
Cédula: 0930157367 Cédula: 0924864077
iii
CERTIFICADO DE SESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR DEL
TRABAJO DE TITULACIÓN A LA UPS
Yo, YANDRI FABRICIO PINARGOTE MENÉNDEZ, con documento de
identificación N° 0930157367, manifiesto mi voluntad y cedo a la UNIVERSIDAD
POLITÉCNICA SALESIANA la titularidad sobre los derechos patrimoniales en
virtud de que soy autor del trabajo de grado titulado “ESTUDIO DE ARMÓNICOS
PRODUCIDOS POR LA ILUMINACIÓN TIPO FLUORESCENTE Y LED
EN UN AULA DEL BLOQUE B DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA
SALESIANA SEDE GUAYAQUIL” mismo que ha sido desarrollado para optar
por el título de INGENIERO ELÉCTRICO, en la Universidad Politécnica
Salesiana, quedando la universidad facultada para ejercer plenamente los derechos
antes cedidos.
En aplicación a lo determinado en la Ley de Propiedad Intelectual, en mi condición
de autor me reservo los derechos morales de la obra antes citada. En concordancia,
suscrito este documento en el momento que hago entrega del trabajo final en formato
impreso y digital a la Biblioteca de la Universidad Politécnica Salesiana.
Guayaquil, mayo, 22, 2018
_____________________________________________
YANDRI FABRICIO PINARGOTE MENÉNDEZ
Cédula: 0930157367
iv
CERTIFICADO DE SESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR DEL
TRABAJO DE TITULACIÓN A LA UPS
Yo, CLAUDIO EMILIO CASTRO MOREJÓN, con documento de identificación
N° 09924864077, manifiesto mi voluntad y cedo a la UNIVERSIDAD
POLITÉCNICA SALESIANA la titularidad sobre los derechos patrimoniales en
virtud de que soy autor del trabajo de grado titulado “ESTUDIO DE ARMÓNICOS
PRODUCIDOS POR LA ILUMINACIÓN TIPO FLUORESCENTE Y LED
EN UN AULA DEL BLOQUE B DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA
SALESIANA SEDE GUAYAQUIL” mismo que ha sido desarrollado para optar
por el título de INGENIERO ELÉCTRICO, en la Universidad Politécnica
Salesiana, quedando la universidad facultada para ejercer plenamente los derechos
antes cedidos.
En aplicación a lo determinado en la Ley de Propiedad Intelectual, en mi condición
de autor me reservo los derechos morales de la obra antes citada. En concordancia,
suscrito este documento en el momento que hago entrega del trabajo final en formato
impreso y digital a la Biblioteca de la Universidad Politécnica Salesiana.
Guayaquil, mayo, 22, 2018
_____________________________________
CLAUDIO EMILIO CASTRO MOREJÓN
Cédula: 0924864077
v
CERTIFICADO DE DIRECCIÓN DEL TRABAJO DE
TITULACIÓN SUSCRITO POR EL TUTOR
Yo, FERNANDO BUSTAMANTE GRANDA, director del proyecto de Titulación
denominado “ESTUDIO DE ARMÓNICOS PRODUCIDOS POR LA
ILUMINACIÓN TIPO FLUORESCENTE Y LED EN UN AULA DEL
BLOQUE B DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE
GUAYAQUIL” realizado por los estudiante, YANDRI FABRICIO PINARGOTE
MENÉNDEZ y CLAUDIO EMILIO CASTRO MOREJON certifico que ha sido
orientado y revisado durante su desarrollo, por cuanto se aprueba la presentación del
mismo ante las autoridades pertinentes.
Guayaquil, mayo, 22, 2018
_______________________________
Ing. Fernando Bustamante Granda MSc.
vi
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mi familia, particularmente a mis padres Grismaldo Pinargote y
Adriana Menéndez por ser mi inspiración, así como por su amor y paciencia que me
han ayudado a ser perseverante y así poder completar este trabajo de manera
satisfactoria. Así también, a mi esposa Gabriela Guevara por darme las fuerzas para
continuar hasta el final de este desafío.
Yandri Pinargote
Dedico esta tesis, principalmente a Dios, por la fortaleza que me brindo en el tiempo
de mis estudios y por las bendiciones que ha derramado hacia mí y sigue
derramando; a mis padres Bella y Pericles por los valores inculcados desde mi
infancia y el amor que día a día me brindan. A mi esposa Cristina e hijas Zuleyka y
Kiara, por el amor que me brindan todos los días y por su paciencia por los días de
ausencia que dediqué en las aulas de la universidad.
Claudio Castro
vii
AGRADECIMIENTOS
Primero, me gustaría agradecer a Dios por apoyarme de muchas maneras. Estoy
seguro de que sin sus bendiciones, este trabajo nunca hubiera sido posible.
A mi familia, particularmente a mi madre y padre por ser mi inspiración, así como
por su amor y paciencia que me han ayudado a ser perseverante y así poder
completar este trabajo de manera satisfactoria.
A mi esposa por darme las fuerzas para continuar hasta el final de este desafío.
Finalmente, a nuestros tutores, Ing. Fernando Bustamante e Ing. Cecilia Grunauer,
sin su guía y persistente ayuda este trabajo no hubiera sido posible
Yandri Pinargote
Me gustaría que estas líneas sirvieran para expresar mi más profundo y sincero
agradecimiento a todas aquellas personas que con su ayuda han colaborado en la
realización del presente trabajo, en especial a la Universidad Salesiana y todo el
grupo de docentes, por la orientación, el seguimiento y la supervisión, pero sobre
todo por la motivación y el apoyo recibido a lo largo de estos años.
Un agradecimiento muy especial merece la comprensión, paciencia y el ánimo
recibidos de mi familia y amigos.
Claudio Castro
viii
RESUMEN
El presente proyecto de titulación detalla el análisis de la generación de distorsión
armónica producido por las luminarias de tipo fluorescente y LED, las cuales están
ubicadas en el laboratorio de Física de la Universidad Politécnica Salesiana sede
Guayaquil. El análisis de las luminarias tipo fluorescente se lo realizó utilizando un
analizador de redes eléctricas en seis luminarias cuya potencia es 2x32 vatios, las
cuales componen el circuito de iluminación CA-11.
Se determinó además cual, es la generación de distorsión armónica que producen las
luminarias tipo LED, para lo cual se realizó la medición en una única luminaria tipo
LED de 40 Vatios.
Posteriormente, a partir de los resultados obtenidos del análisis de armónicos de
ambos tipos de luminaria, se realizó un rediseño de la iluminación del laboratorio de
física mediante el software llamado DIALux®. En el cual se evaluó, el reemplazo de
las luminarias fluorescente por unidades LED. Como consecuencia, empleando las
luminarias tipo LED, se obtuvo una disminución de los valores de distorsión
armónica, así como también mejoras en la calidad de la iluminación y de energía.
Palabras clave: DIALUX, LUMENES, LUMINARIAS, LUXES.
ix
ABSTRACT
The present degree project details the analysis of the generation of harmonic
distortion produced by the fluorescent and LED type luminaries, which are located in
the Physics laboratory of the Salesian Polytechnic University based in the city of
Guayaquil. The analysis of the fluorescent type luminaires was carried out using an
electrical network analyzer in six luminaires whose power is 2x32vatios, which make
up the CA-11 lighting circuit.
It was also determined which is the generation of harmonic distortion produced by
LED-type luminaires, for which the measurement was carried out in a single 40-watt
LED luminary.
Subsequently, based on the results obtained from the harmonic analysis of both types
of luminaires, a redesign of the physics laboratory lighting was carried out using
software called DIALux®. In which the replacement of the fluorescent luminaires by
LED units was evaluated. As a consequence, using the LED type luminiaries, a
reduction of the values of harmonic distortion was obtained, as well as improvements
in the quality of lighting and energy.
Key words: DIALUX LIGHTING LUMENES, LUXES
x
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Pág.
PORTADA……………………………………………………………………………i
CERTIFICADOS DE RESPONSABLILIDAD Y AUTORÍA DEL TRABAJO DE
TIULACIÓN ................................................................................................................ ii
CERTIFICADO DE SESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR DEL TRABAJO DE
TITULACIÓN A LA UPS .......................................................................................... iii
CERTIFICADO DE SESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR DEL TRABAJO DE
TITULACIÓN A LA UPS ........................................................................................ iiiv
CERTIFICADO DE DIRECCIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN SUSCRITO
POR EL TUTOR .......................................................................................................... v
DEDICATORIA ......................................................................................................... vi
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................. vii
RESUMEN ................................................................................................................ viii
ABSTRACT ............................................................................................................... iix
ÍNDICE DE CONTENIDOS ....................................................................................... x
ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. xiii
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................... xv
ÍNDICE DE ANEXO ................................................................................................ xvi
ABREVIATURAS ..................................................................................................... xx
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 1
CAPÍTULO 1 ............................................................................................................... 2
1. EL PROBLEMA ..................................................................................................... 2
1.1 Planteamiento del Problema ........................................................................... 2
1.2 Delimitación.................................................................................................... 2
1.3 Objetivos ......................................................................................................... 2
1.3.1 Objetivo General.......................................................................................... 2
1.3.2 Objetivos Específicos .................................................................................. 3
1.4 Justificación. ................................................................................................... 3
1.5 Métodos .......................................................................................................... 3
1.6 Descripción de la propuesta ............................................................................ 4
xi
1.7 Beneficiarios de la propuesta de intervención ................................................ 4
1.8 Impacto ........................................................................................................... 5
CAPÍTULO 2 ............................................................................................................... 6
2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 6
2.1 Luminarias fluorescentes .............................................................................. 6
2.2 Luminarias LED ............................................................................................ 8
2.3 Distorsión Armónica ..................................................................................... 9
2.4 Rediseño iluminación utilizando luminarias tipo LED. .............................. 11
2.5 Utilización del software DIALux® ............................................................. 11
2.6 Conceptos Luminotecnicos ......................................................................... 11
CAPÍTULO 3 ..................................................................................................... ….12
3. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................. 13
3.1 Materiales ....................................................................................................... 13
3.2 Procedimientos de medición .......................................................................... 13
3.2.1 Distorsión armónica ....................................................................... ..13
3.2.2 Parametros luminosos ...................................................................... 14
3.3 Medición de los valores luminotécnicos en lámpara tipo LED
modélo lumipanel. ................................................................................................. 14
3.3.1 Lámpara fluorescente 2X32 Vatios empotrable marca “Sylvania” .. 16
3.3.2 Diseño de la iluminacion con luminarias tipo LED .......................... 18
3.3.3 Etapas del rediseño con DIALux®. .................................................. 19
3.4 Medición de distorsión armónica ................................................................. 23
3.4.1 Medición de armónicos en panel distribución PD-4P circuito de
iluminación CA-11 desconectado ................................................................ 23
3.4.2 Medición de armónicos en panel distribución PD-4P circuito de
iluminación CA-11 conectado ..................................................................... 24
3.4.3 Medición de armónicos en luminaria LED ....................................... 25
CAPÍTULO 4 .......................................................................................................... 26
4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................ 26
xii
4.1 Análisis de la distorsión armónica en el panel de distribución PD-4P ........... 26
4.2 Análisis de armónicos en luminarias LED ...................................................... 30
4.3 Estudio luminotécnico ..................................................................................... 33
4.3.1 Valores lumínicos actuales con luminarias fluorescente ........................... 33
4.3.2 Rediseño luminarias LED ......................................................................... 36
4.3.3 Mejoras en la iluminación con el rediseño ............................................... 38
CONCLUSIONES ................................................................................................... 412
RECOMENDACIONES .......................................................................................... 413
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ......................................................................... 434
ANEXOS ................................................................................................................. 437
xiii
ÍNDICE DE FIGURAS
Pág.
FIGURA 1 PARTES DE LA LÁMPARA FLUORESCENTE Y
FUNCIONAMIENTO ................................................................................................. 6
FIGURA 2 ESQUEMA DE ARRANQUE POR BALASTRO LUMINARIA
FLUORESCENTE ...................................................................................................... 7
FIGURA 3 POLARIZACIÓN DE DIODOS ............................................................ 8
FIGURA 4 FLUJO NORMAL DE CORRIENTES ARMÓNICAS. ........................ 9
FIGURA 5 GENERACIÓN DE ARMÓNICOS DE LUMINARIAS LED ........... 11
FIGURA 6 DISTRIBUCIÓN DE LUZ DE LUMINARIAS TIPO LED. .............. 12
FIGURA 7 CURVA DE LUXES LÁMPARA LED ............................................. 16
FIGURA 8 CURVA DE LUXES LÁMPARA FLUORESCENTE ...................... 18
FIGURA 9 INGRESO DE DIMENSIONES LABORATORIO DE FÍSICA........ 19
FIGURA 10 DISEÑO EN 3 DIMENSIONES LABORATORIO DE FÍSICA. ...... 20
FIGURA 11 APLICACIÓN DE TEXTURAS Y REFLECTANCIA. ..................... 21
FIGURA 12 CATÁLOGO LUMINARIAS ............................................................ 21
FIGURA 13 DATOS TÉCNICO DE LUMINARIA A UTILIZAR ....................... 22
FIGURA 14 SELECCIÓN DE NÚMERO Y DISPOSICIÓN LUMINARIAS. ..... 23
FIGURA 15 PORCENTAJE ARMÓNICO DE VOLTAJE FASE B PANEL DE
DISTRIBUCIÓN ...................................................................................................... 28
FIGURA 16 PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE B PANEL DE
DISTRIBUCIÓN ....................................................................................................... 28
FIGURA 17 PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE DEL NEUTRO
PANEL DE DISTRIBUCIÓN ................................................................................... 29
FIGURA 18 PORCENTAJE ARMÓNICO DE VOLTAJE NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN ....................................................................................................... 29
FIGURA 19 PORCENTAJE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE FASE PANEL DE
DISTRIBUCIÓN ....................................................................................................... 31
FIGURA 20 PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE DE FASE PANEL
DE DISTRIBUCIÓN ................................................................................................. 31
FIGURA 21 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL
DE DISTRIBUCIÓN ................................................................................................. 33
xiv
FIGURA 22 PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE DEL NEUTRO
PANEL DE DISTRIBUCIÓN ................................................................................... 33
FIGURA 23 IMPLANTACIÓN DE LUMINARIAS FLUORESCENTE EN
LABORATORIO DE FÍSICA ................................................................................... 34
FIGURA 24 FLUJO LUMINOSO LUMINARIAS FLUORESCENTE EN
LABORATORIO DE FÍSICA ................................................................................... 35
FIGURA 25 IMPLANTACIÓN LUMINARIAS LED EN LABORATORIO DE
FÍSICA ....................................................................................................................... 36
FIGURA 26 DISTRIBUCIÓN DE FLUJO LUMINOSO LUMINARIA LED ....... 37
xv
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
TABLA 1 DATOS TÉCNICOS LÁMPARA LED MODELO LUMIPANEL ....... 15
TABLA 2 MEDICIÓN DE LUXES LÁMPARA LED ........................................... 16
TABLA 3 MEDICIÓN DE LUXES LÁMPARA FLUORESCENTE .................... 17
TABLA 4 DATOS DEL PROYECTO ..................................................................... 19
TABLA 5 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE B............... 27
TABLA 6 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE FASE B ................... 27
TABLA 7 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE NEUTRO ............ 28
TABLA 8 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE NEUTRO ................. 29
TABLA 9 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE DE FASE EN
LUMINARIA TIPO LED .......................................................................................... 30
TABLA 10 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE FASE EN
LUMINARIA LED .................................................................................................... 31
TABLA 11 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE DE NEUTRO EN
LUMINARIAS LED .................................................................................................. 32
TABLA 12 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE NEUTRO EN
LUMINARIAS LED .................................................................................................. 32
TABLA 13 PARAMETROS LUMINOTÉCNICOS DISEÑO ACTUAL
LUMINARIAS FLUORESCENTE ........................................................................... 35
TABLA 14 LISTA DE LUMINARIAS DISEÑO ACTUAL LUMINARIAS
FLUORESCENTE ..................................................................................................... 36
TABLA 15 PARÁMETROS LUMINOTECNICOS DE DISEÑO LUMINARIAS
LED ............................................................................................................................ 37
TABLA 16 LISTA DE LUMINARIAS DISEÑO LUMINARIAS LED ................. 38
TABLA 17 COMPARACIÓN FLUJO LUMINOSOS ILUMINACIÓN
FLUORESCENTE Y LED ........................................................................................ 39
TABLA 18 RESULTADOS LUMINOTÉCNICOS EN EL LABORATORIO DE
FÍSICA ....................................................................................................................... 40
xvi
ÍNDICE DE ANEXOS
Pág.
ANEXO 1. MEDIDOR DE LUXES MARCA MASTECHE ............................... 47
ANEXO 2. MODULO DE PRUEBAS DE LUMINARIAS LABORATORIO
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE GUAYAQUIL .................. 47
ANEXO 3. ANALIZADOR DE REDES "FLUKE" MODELO 435 .................... 48
ANEXO 4. LUMINARIA TIPO LED A LA CUAL SE LE REALIZÓ LA
MEDICIÓN DE LUXES EN MODULO DE PRUEBA .......................................... 48
ANEXO 5. LUMINARIA TIPO FLUORESCENTE A LA CUAL SE LE
REALIZÓ LA MEDICIÓN DE LUXES EN MODULO DE PRUEBA .................. 49
ANEXO 6. MEDICIÓN DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A
LUMINARIA FLUORESCENTE ............................................................................. 49
ANEXO 7. MEDICION DE LUXES EN LUMINARIAS FLUORESCENTE EN
LABORATORIO DE FÍSICA ................................................................................... 50
ANEXO 8. MEDICIÓN DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A
LUMINARIA TIPO LED .......................................................................................... 50
ANEXO 9. MEDICIÓN DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A
LUMINARIA LED .................................................................................................... 51
ANEXO 10. MEDICIÓN DE ARMÓNICOS A LUMINARIA TIPO
FLUORESCENTE ..................................................................................................... 51
ANEXO 11. MEDICIÓN DE ARMÓNICOS A LUMINARIA TIPO LED ......... 52
ANEXO 12. PANEL DE DISTRIBUCIÓN PD-4P DONDE SE ENCUENTRA EL
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN CA-11 .................................................................. 52
ANEXO 13. MEDICIÓN DE ARMÓNICOS EN ALIMENTACION PRINCIPAL
PANEL DE DISTRIBUCIÓN PD-4P ........................................................................ 53
ANEXO 14. MEDICIÓN DE CORRIENTE EN CIRCUITO CA-11
LUMINARIAS DEL LABORATORIO DE FÍSICA ................................................ 53
ANEXO 15. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A PANEL DISTRIBUCIÓN PD-
4P CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO ..................................................... 54
ANEXO 16. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A .................... 54
ANEXO 17. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN
PD-4P CIRCUITO DE ILUMINACION APAGADO .............................................. 55
xvii
ANEXO 18. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B .................... 55
ANEXO 19. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN
PD-4P CIRCUITO DE ILUMINACION APAGADO .............................................. 56
ANEXO 20. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C .................... 56
ANEXO 21. ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN ....................................................................................................... 57
ANEXO 22. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO ......... 57
ANEXO 23. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO .......................................................... 58
ANEXO 24. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A ......................... 58
ANEXO 25. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO .......................................................... 59
ANEXO 26. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B ......................... 59
ANEXO 27. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO .................................... 60
ANEXO 28. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C ......................... 60
ANEXO 29. ARMÓNICOS VOLTAJE NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO .................................... 61
ANEXO 30. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE
NEUTRO……………………………………………………………………………61
ANEXO 31. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 62
ANEXO 32. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A .................... 62
ANEXO 33. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 63
ANEXO 34. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B .................... 63
ANEXO 35. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 64
ANEXO 36. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C……………. 64
ANEXO 37. ARMÓNICO CORRIENTE NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 65
ANEXO 38. VALORES ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO ............... 65
xviii
ANEXO 39. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 66
ANEXO 40. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A ......................... 66
ANEXO 41. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES) .......... 67
ANEXO 42. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B ......................... 67
ANEXO 43. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 68
ANEXO 44. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C ......................... 68
ANEXO 45. ARMÓNICOS VOLTAJE NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO ................................ 69
ANEXO 46. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO .............. 69
ANEXO 47. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ......................................................................................................... 70
ANEXO 48. PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN .............................................................................. 70
ANEXO 49. ARMÓNICOS CORRIENTE NEUTRO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ......................................................................................................... 71
ANEXO 50. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE NEUTRO .................. 71
ANEXO 51. ARMÓNICOS VOLTAJE DE FASE A CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN……………………………………………………………………72
ANEXO 52. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A ......................... 72
ANEXO 53. ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ......................................................................................................... 73
ANEXO 54. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO .............. 73
ANEXO 55. ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A LÁMPARA LED ................. 74
ANEXO 56. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A LÁMPARA
LED…………………. ............................................................................................... 74
ANEXO 57. ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO LÁMPARA LED ..... 75
ANEXO 58. VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO
LÁMPARA LED ....................................................................................................... 75
ANEXO 59. ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A LAMPARA LED...................... 76
xix
ANEXO 60. VALORES DE ARMÓNICOS DE VOLTAJE FASE A
LUMINARIAS LED .................................................................................................. 76
ANEXO 61. ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO LAMPARA LED ......... 77
ANEXO 62. VALORES DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO
LÁMPARA LED ....................................................................................................... 77
xx
ABREVIATURAS
A Amperios
AC Corriente alterna
CONELEC Agencia de Control y Regulación de Electricidad
DC Corriente directa
FP Factor de potencia
K Grados Kelvin
LED Diodo emisor de luz
LM Lúmenes
LX Luxes
M Metros
RA Índice de Rendimiento de Color
RLC Circuito eléctrico que contiene resistores capacitores e
inductores
THDI Distorsión armónica total de corriente
THDV Distorsión armónica total de voltaje
UGR Índice de deslumbramiento unificado
V Voltios
VRMS Valor eficaz de voltaje
W Vatios
INTRODUCCIÓN
La iluminación artificial es la producida por diferentes tipos de luminarias entre ellas
las luminarias de tipo fluorescente. Este tipo de luminarias produce una generación
de distorsión armónica en las redes de distribución eléctricas los cuales son causantes
de problemas en la calidad de energía y así mismo un mayor consumo energético si
lo comparamos con las luminarias de tipo LED, las cuales generan valores menores
de distorsión armónica lo que causa mejoras en la calidad de energía y disminución
de consumo energético.
Para el desarrollo de este proyecto se inició con el análisis de la distorsión armónica
generado por las luminarias tipo fluorescente, para lo cual se procedió a conectar el
analizador de redes el cual realiza la medición de distorsión armónica en el circuito
de iluminación llamado CA-11 compuesto por 6 luminarias tipo fluorescente de 2x32
vatios instaladas en el laboratorio de física ubicado en el bloque B de la Universidad
Politécnica Salesiana. El analizador de redes, entrega distintos parámetros a analizar
de la distorsión armónica tales como: distorsión armónica total de corriente (THDI),
distorsión armónica total de voltaje (THDV) distorsión armónica de corriente y de
voltaje de grados pares e impares.
De la misma manera con la utilización del analizador de redes se procedió con la
medición de los valores de distorsión armónica en una luminaria de tipo LED de 40
vatios. La medición de los valores de distorsión armónica tanto en las luminarias de
tipo fluorescente como LED sirvió para comparar los valores de distorsión armónica
generadas por cada tipo de luminaria.
Finalmente se procedió a realizar un rediseño de la iluminación ubicada en el
laboratorio de física para mejorar los valores luminosidad, mediante el software
DIALux®.
2
CAPÍTULO 1
1. EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del Problema
El uso masivo de las luminarias de tipo fluorescentes, las cuales introducen una gran
cantidad de distorsiones armónicas en las redes eléctricas producto del uso de un
sistema de balastros electrónicos. La distorsión armónica genera problemas en las
instalaciones eléctricas tales como calentamiento en los conductores aumento de
pérdidas en los transformadores y demás.
1.2 Delimitación
El análisis de los valores de distorsión armónica de las luminarias tipo fluorescente
así como las luminarias tipo LED, se realizó en el periodo comprendido entre los
meses de octubre y diciembre del año 2017
La medición de distorsión armónica correspondiente a las luminarias tipo
fluorescente se lo realizó en el circuito CA-11, perteneciente a la iluminación del
laboratorio de física ubicado en el bloque B de la Universidad Politécnica Salesiana,
sede Guayaquil,
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Realizar el análisis de las distorsiones armónicas producido por las luminarias
tipo fluorescente y LED, utilizando un analizador de redes y realizar el
rediseño de la iluminación utilizando luminarias tipo LED mediante el
software DIALux® del laboratorio de física de la Universidad Politécnica
Salesiana, sede Guayaquil.
3
1.3.2 Objetivos Específicos
1. Analizar las distorsiones armónicas generadas por la utilización de
luminarias de tipo fluorescente y LED, utilizando un analizador de redes.
2. Rediseñar la iluminación mediante el Software DIALux® en el
laboratorio de física del bloque B de la Universidad Politécnica Salesiana
Sede Guayaquil utilizando las luminarias tipo LED.
3. Contrastar resultados de luminosidad reales producidos por una
luminaria tipo LED, en comparación a los valores de luminosidad generados
por el software DIALux® utilizando un luxómetro y el módulo de pruebas de
luminarias.
1.4 Justificación.
El desarrollo de este estudio está destinado a analizar los valores de generación
armónica que inyecta en el sistema eléctrico, las luminarias tipo fluorescentes y
LED. Además, comparar los efectos que produce la iluminación LED en la reducción
de distorsión armónica. Al realizar el rediseño de la iluminación del laboratorio de
física utilizando luminarias tipo LED se plantó obtener mejoras en los niveles de
luminosidad los cuales deben de encontrase dentro de lo establecido en la norma
Europea para la iluminación de interiores UNE 12464.1 [1]
1.5 Métodos
Se inició realizando la investigación de tipo bibliográfica para obtener una mejor
comprensión de la temática. Se empleó esta información para la elaboración del
marco teórico donde se utilizaron varios conceptos sobre el tema.
Mediante la utilización del analizador de redes se procedió a realizar las mediciones
y posterior análisis de la distorsión armónica generada tanto por las luminarias tipo
fluorescente y LED. El analizador de redes mostró distintos valores tales como el
4
valor de distorsión armónica total de corriente THDI valor de distorsión armónica de
voltaje THDV valores de distorsión armónica pares e impares de corriente y voltaje.
De igual manera se utilizó un luxómetro el cual sirvió para las mediciones de los
valores de luxes que producen tantos las luminarias tipo fluorescente y LED
1.6 Descripción de la propuesta
La realización del análisis de distorsión de armónicos generado por lámparas
fluorescentes y LED así como el rediseño de las la iluminación utilizando luminarias
tipo LED, será posible por medio de la utilización de un equipo llamado analizador
de redes el cual juntamente con el módulo de pruebas de iluminación existente en los
laboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil cuyo proceso
constara de las siguientes partes, siendo estas:
1. Conexión de una luminaria de tipo LED en el módulo de prueba en la cual se
conectará el equipo analizador de redes para realizar la medición de los
armónicos. También en esta luminaria se medirá mediante un luxómetro la
cantidad de los luxes emitidos por este tipo de iluminación.
2. Medición del aporte de distorsión armónica producida por el circuito de
iluminación CA-11, el cual está conformado por 6 luminarias tipo
fluorescente perteneciente al laboratorio de física de la Universidad
Politécnica Salesiana.
3. Rediseño de la iluminación del laboratorio de física utilizando luminarias tipo
LED, el rediseño se realizó utilizando el software DIALux®.
1.7 Beneficiarios de la propuesta de intervención
Como beneficiario principal de este proyecto será a la Universidad Politécnica
Salesiana ya que se obtendrá datos reales de las distorsiones armónicas producidas
por las luminarias fluorescentes instaladas en el laboratorio de física. Así también
5
con el rediseño de la iluminación utilizando luminarias tipo LED se beneficiarán
tanto los estudiantes como los docentes que reciben y dictan sus clases en el
laboratorio de física ya que se obtendrá una mejora en los niveles de luminosidad los
cuales se encontraran dentro de lo establecido en la norma europea para la
iluminación de interiores UNE 12464.1
1.8 Impacto
El presente estudio genera un impacto en la reducción de armónicos debido al
rediseño de la iluminación utilizando luminarias tipo LED planteadas como
reemplazo de las luminarias fluorescentes las cuales generan una cantidad mayor de
distorsión armónica en comparación con las luminarias tipo LED.
Así mismo tendrá un impacto sobre estudiantes y docentes ya que reduciría la fatiga
visual.
6
FIGURA 1 PARTES DE LA LÁMPARA FLUORESCENTE Y FUNCIONAMIENTO. [2]
CAPÍTULO 2
2 MARCO TEORICO
2.1 Luminarias fluorescentes
Las luminarias de tipo fluorescente son luminarias de descarga de vapor de mercurio,
esta descargar producen radiaciones de tipo ultravioletas las cuales activan los polvos
fluorescente que contiene y estos a su vez transforman la radiación ultravioleta en
radiación visible. [2] Todo este proceso de funcionamiento es posible gracias a los
componentes de la que está compuesta las luminarias fluorescentes. Las partes que
conforman el tubo fluorescente se observan en la figura 1.
El principal componente que hace posible el funcionamiento de las lámparas
fluorescente es conocido como arrancador o balastro Ver figura 2.
7
FIGURA 2 ESQUEMA DE ARRANQUE POR BALASTRO LUMINARIA
FLUORESCENTE [2]
Según Eduardo Gracia Gil, “Los balastos electrónicos constituyen un sistema de
alimentación de alta frecuencia para lámparas fluorescentes, sustitutivo de la
instalación convencional compuesta de reactancia electromagnética, cebador y
condensador para alto factor de potencia”. [3]
Los balastros son los principales elementos en las luminarias fluorescentes, estos han
sido muy estudiados debido a sus efectos negativos en las redes eléctricas. Autores
como Salazar y Vincitorio, reconocen a los balastros como causantes de los efectos
negativos en las redes eléctricas, indicando que “Las lámparas fluorescentes con
balastro electrónico usan la electrónica de potencia (inversores, filtros, rectificadores)
que operan en alta frecuencia, por lo que los armónicos generados también son de
alta frecuencia”. [4] Además, el balasto electrónico difícilmente alcance un
rendimiento superior al 87 % (valor no aceptado en la electrónica de potencia
moderna), un factor de potencia inferior a 0,6 y un THD elevado”. [7]
Así mismo Estigarribia y Suarez, encasilla a las lamparas fluorescente como
generadores de armónicos debido a que este tipo de iluminación se considera como
una carga de tipo no lineal las cuales generan distorsion de tipo armonica “Los tubos
de la luz fluorescente son altamente no lineales y dan lugar a corrientes armónicas
impares de magnitud importante” [5] que “generan principalmente armónicos de
corriente impares en el caso de los bombillos fluorescentes compactos”. [6]
8
FIGURA 3 FORMAS DE POLARIZACIÓN DE UN DIODO. [10]
2.2 Luminarias LED
Como lo indican Freire y Gago “En los últimos años se ha venido introduciendo una
tecnología dentro de los dispositivos de iluminación que está generando grandes
expectativas en cuanto a las prestaciones que ofrecen las nuevas lámparas basadas en
diodos emisores de luz (LEDs)”. [8] .
Los diodos LED, son dispositivos compuestos por materiales semiconductores uno
cuya carga es negativa y otro cuya carga es positiva. Así como lo indica Rivera “un
LED es un dispositivo construido mediante la unión de dos materiales
semiconductores, uno de ellos con dopaje N y otro con dopaje P. Al unir estos dos
materiales se forma una barrera iónica donde no hay portadores libres y existe un
intenso campo eléctrico” [9]
En la figura 3 muestra la polarización tanto directa como inversa de los materiales
semiconductores que componen los diodos.
El funcionamiento de los LED ocurre cuando el electrón pasa de la zona N a la zona
P, el nivel energético es inferior, por lo que libera un fotón que lleva asociado una
onda electro-magnética. Los diodos emisores de luz (LED) son diodos que emiten
fotones dentro del espectro visible, de forma que podemos percibir la luz que irradian
[10]
Al ser tambien la luminaria tipo LED un tipo de carga no lineal, tambien genera una
onda de corriente no sinusoidal tal como lo explica la norma IEEE 519-1992, la cual
9
FIGURA 4 FLUJO NORMAL DE CORRIENTES ARMÓNICAS. [11]
define “a una carga no lineal como una carga que dibuja una onda de corriente no
sinusoidal cuando es proporcionada por una fuente de voltaje sinusoidal”. [11]
La iluminación de tipo LED genera beneficios en lo relacionado a la reducción de
armónicos así como indica Rivera “la emisión de armónicos en la redes de una única
lámpara LED es muy reducida debido a su bajo consumo” [9].
2.3 Distorsión Armónica
La norma IEEE 519-1992, considera que “los armónicos son una componente
sinusoidal de una onda periódica o cantidad que posee una frecuencia múltiplo de la
frecuencia fundamental”. [11]
Así mismo Herrera y otros, definen a los armónicos como “una función periódica no
sinusoidal que puede ser descompuesta en la suma de una función sinusoidal, estas
funciones adicionales son conocidas como componentes armónicas”. [12]
Como se observa en la figura 4, las corrientes armónicas tienden a fluir desde las
cargas no lineales (fuentes armónicas) hacia las impedancias más bajas,
generalmente la fuente de energía.
La impedancia de la fuente de energía es usualmente mucho más baja que los
caminos ofrecidos por las cargas. Sin embargo, la corriente armónica se divide
dependiendo de la proporción de impedancia. Como lo indica la norma IEEE 519-
1992, “los armónicos más altos fluirán hacia los condensadores que representan una
impedancia baja a altas frecuencias”. [11]
10
También se puede definir matemáticamente el fenómeno de los armónicos mediante
las series de Fourier cuya fórmula se muestra en la ecuación 1. “Cualquier señal
periódica por compleja que sea, se puede descomponer en suma de señales
sinusoidales cuya frecuencia es múltiplo de la fundamental. [13]
1 1 1 10 1 2 3
1
( ) ( sin(2 ) (2 2 ) (2 3 ) ..... (2 )n
ns t A A f A f A f A nf
(1)
Dónde:
f1: es la componente de la frecuencia fundamental
A0, A2, A3...An: Amplitud de las distintas sinusoidales
Todos los equipos o cargas eléctricas que se incluyen dentro del tipo de cargas no
lineales son elementos generadores de armónicos tal como lo indica Pérez “los
equipos como ordenadores balastros electrónicos variadores de velocidad fuentes de
alimentación son ejemplo que basan su funcionamiento en equipos de electrónica de
potencia tales como diodos tiristores, transistores, triac y diac”. [14] Estos equipos
son los causantes en general de las perturbaciones eléctricas y en particular los
armónicos.
Gil y Rönnberg en un estudio realizado, analizaron el aporte de generación armónica
que producen las luminarias LED, ellos analizaron varios tipo de luminarias LED
“todas las lámparas LED muestran un espectro que consta de armónicos impares con
magnitud algo decreciente”. [15]
Como lo muestra la figura 5, la generación de distorsión armónica par e impar es
baja en las luminarias tipo LED.
11
FIGURA 5 GENERACIÓN DE ARMÓNICOS DE LUMINARIAS LED. [15]
2.4 Rediseño iluminación utilizando luminarias tipo LED.
Las luminarias de tipo LED generan una menor distorsión de tipo armónica además
de su ahorro he eficiencia son un tipo de luminaria muy utilizada en los diseños de
iluminación. Fauda y Adiono, indican que entre los beneficios de realizar un diseño
con luminarias LED tenemos “1) tienen mayor vida útil, 2) menor consumo de
energía” [16] .
De igual manera los autores Kıyak y Oral mencionan las ventajas de las luminarias
tipo LED al momento de realizar un diseño de iluminación “los LED se han utilizado
cada vez más en sistemas de iluminación interior debido a su bajo consumo de
energía, alta eficiencia de flujo de luz y su capacidad de mantener el flujo de luz a un
nivel constante durante un largo período de tiempo”. [17]
2.5 Utilización del software DIALux®
El software DIALux® es un programa gratuito que permite realizar diseños de
instalaciones de iluminación tanto interior como exterior, da la posibilidad de
trabajar en conjunto con el software de diseño gráfico AUTOCAD® lo cual facilita
el proceso de diseño. Al utilizar la opción de trabajar sobre un plano importado de
Autocad solo es necesario cargar el diseño de la edificación en el DIALux® y sobre
este realizar el diseño de la instalación de iluminación. [18]
12
FIGURA 6 DISTRIBUCIÓN DE FLUJO LUMINOSO LUMINARIAS TIPO
LED. [17]
Otras de las aplicaciones más importantes de DIALux® consisten en que permite
visualizar en gráficos tridimensionales los diagramas polares de la distribución
luminosa de las luminarias utilizadas, representa gráficamente por medio de colores
y líneas los niveles de iluminancia en la edificación y permite calcular los niveles de
deslumbramiento etc. [18]
Ademas la funcion principal del DIALux® es la realizar la distribucion de flujo
luminoso que producen las luminarias lo cual es esencial en los diseños de
iluminacion, un ejemplo de distribucion de luz lo podemos observar en la figura 6 en
la cual se observa la distribucion de luz de luminarias tipo LED.
2.6 Conceptos luminotécnicos.
Existen diversos conceptos relacionados al diseño de iluminación, entre los cuales
tenemos:
Flujo luminoso (φ): Potencia emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo
humano es sensible [31] La unidad de medida es el Lumen (Lm)
Luminancia (E): Flujo luminoso recibido por una superficie [31].Además se puede
expresar como la cantidad de lúmenes recibidos en un metro cuadrado. Su unidad de
medida es el Lux (Lx): Lm/m2
13
CAPÍTULO 3
3 MATERIALES Y MÉTODOS
En la realización del presente estudio se realizaron diferentes mediciones de
parámetros eléctricos y lumínicos tales como:
Parámetros eléctricos:
Distorsión armónica total de corriente THDI.
Distorsión armónica total de voltaje THDV
Distorsión armónica par e impar de corriente
Distorsión armónica par e impar de voltaje.
Parámetros Lumínicos:
Intensidad luminosa Lux.
Flujo luminoso Lúmenes.
Índice de deslumbramiento unitario (UGR).
3.1 Materiales
Para la realización de las mediciones relacionadas a la distorsión armónica se utilizó
un analizador de redes marca “Fluke” modelo 435 Serie II el cual fue facilitado por
la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica Salesiana sede
Guayaquil.
Para las mediciones de los parámetros lumínicos se utilizó un luxómetro marca
“MASTECHE” modelo WH1010B además se hizo uso de la estructuras para pruebas
de luminarias existen en los laboratorios de la Universidad Politécnica Salesiana
Sede Guayaquil. [19]
3.2 Procedimientos de medición
3.2.1 Distorsión armónica
Para la medición de la distorsión armónica se inició conectando el analizador
de redes siguiendo el procedimiento establecido por la norma IEC 61000-4-
14
30:2015, “Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 4-30: Técnicas de
ensayo y de medida. Método de medida de calidad de suministro la cual indica
que las mediciones se las debe de realizar “durante al menos una semana y
evaluaciones diarias de 10 minutos”. [20]
Las mediciones de distorsion armonica se lo realizó en:
El circuito de iluminacion CA-11 perteneciente al laboratorio de física el
cual esta compuesto por seis luminarias de tipo fluorescente.
En el panel de distribucion PD-4P en el cual se encuentran conectado el
circuito de iluminacion CA-11 correspondiente a la iluminación del
laboratorio de física.
Una luminaria tipo LED
3.2.2 Parametros luminosos.
Para realizar la medición de la intensidad luminosa (lux), se tomaron las
medidas siguiendo lo establecido en la normativa de la Sociedad de Ingeniería
en iluminación de América del Norte (IES), que indica que “para las realizar
las mediciones de luminancia se deben de tomar 4 mediciones sobre el área de
trabajo y realizar un promedio de las medidas realizadas”. [21]
Al utilizar el luxómetro se debe de esperar un tiempo prudencial hasta que el
valor se estabilice.
La medición de la intensidad luminosa se realizó en luminarias de tipo
fluorescente y LED.
3.3 Medición de los valores luminotécnicos en lámpara tipo LED
modelo Lumipanel.
Se ejecutó esta medición con la finalidad de conocer cuáles son los valores
luminotécnicos que producen las luminarias tipo LED, modelo Lumipanel marca
“Sylvania”, estos valores serán utilizados por el software DIALux® para realizar el
rediseño de iluminación del laboratorio de física para conocer si los valores de luxes
que produce dicha luminaria correspondería a los valores regulados según la norma
europea de Alumbrado para Interiores (UNE 12464). [1]
15
La Lámpara tipo LED modelo Lumipanel marca “Sylvania” tiene las siguientes
características técnicas:
Vida útil 35.000 hora
Tensión de operación 100-240v
Temperatura de operación -20°C a 45°C
Potencia 40 Vatios
TABLA 1 DATOS TÉCNICOS LÁMPARA LED MODELO LUMIPANEL [19]
Número de modelo P25062-36
Consumo total de energía (W) 40
Tecnología LED
Promedio de vida útil(clasificada)(h) 35000
Montaje Empotrada
Carcasa Aluminio
Rendimiento LOR (%) 98
Temperatura de color (K) 4000
Tensión(V) 100-240
Color Blanco
Flujo luminoso (Lm) 4439 439
Para realizar la medición de los parámetros luminotécnicos en una lámpara LED
modelo Lumipanel se utilizó los procedimientos establecidos en la normativa de la
Sociedad de Ingeniería en iluminación de América del Norte (IES). [21] Tomando la
altura de trabajo de un escritorio 115 centímetros.
Se tomaron medidas de luxes a distintas alturas desde los 115 centímetros hasta los
210 centímetros, siendo los diferentes valores medidos los mostrados en la tabla 2.
16
FIGURA 7 CURVA DE LUXES LÁMPARA LED (AUTORES)
MEDICIÓN DE LUXES SEGÚN
ALTURA LAMPARA LED
ALTURA
LAMPARA EN
CENTIMETROS
LUXES
(Lm/m2)
115 73
120 65
140 53
150 47
160 41
170 38
180 34
190 31
200 29
210 27
Mediante los valores medidos se diseñó la curva que muestra el comportamiento de
la variación de los valores de los luxes con relación a la variación de la altura de la
luminaria Ver Fig.7.
3.3.1 Lámpara fluorescente 2X32 Vatios marca “Sylvania”
Se analizó este tipo de luminaria que es este tipo de luminarias utilizado en la
iluminación del laboratorio de física en cual se realiza el presente estudio.
0
20
40
60
80
115 120 140 150 160 170 180 190 200 210
INT
EN
SID
AD
LU
MIN
OS
A
(LU
XE
S)
ALTURA LÁMPARAS (cm)
LÁMPARA LED
TABLA 2 MEDICIÓN DE LUXES LÁMPARA LED (AUTORES)
17
Se realizaron las medidas de los parámetros luminotécnicos en una lámpara
tipo fluorescente utilizando los procedimientos establecido en la normativa
Sociedad de Ingeniería en iluminación de América del Norte (IES). [21]
Tomando la altura de trabajo de un escritorio es de 115 centímetros.
Se tomaron medidas a distintas alturas desde los 115 centímetros hasta los 210
centímetros siendo los valores medidos los mostrados en la tabla 3.
TABLA 3 MEDICIÓN DE LUXES LÁMPARA FLUORESCENTE (AUTORES)
MEDICIÓN DE LUXES SEGÚN
ALTURA LÁMPARA
FLUORECENTE
ALTURA
LÁMPARA EN
CENTÍMETROS
LUXES
(Lm/m2)
115 136
120 114
140 96
150 81
160 69
170 60
180 54
190 48
200 42
210 37
Mediante los valores medidos se diseñó la curva que muestra el
comportamiento de la variación de los valores de los luxes con relación a la
variación de la altura de la luminaria fluorescente. Ver Fig. 8
18
3.3.2 Diseño de la iluminación con luminarias tipo LED
Se plantea realizar un rediseño de la iluminación del laboratorio de física de la
Universidad Politécnica Salesiana sede Guayaquil, el cual cuenta actualmente
con 6 luminarias de tipo fluorescente. Para lo cual se hara uso del software de
diseño de iluminacion DIALux®, para la simulación y análisis del rediseño
planteando el reemplazo de luminarias fluorescente por luminarias tipo LED.
Datos de entrada del laboratorio.
Uno de los aspectos más importantes al momento de realizar un rediseño de
iluminación son los datos de las dimensiones del emplazamineto en la cual se
va a trabajar en este caso las dimensiones del laboratorio de física los cuales se
pueden visualizar en la tabla 4.
Como se puede observar en la figura 9 uno de los pasos del rediseño en el
software DIALux® es añadir los datos de las dimensiones del laboratorio de
física en la ventana administrador de proyectos.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
115 120 140 150 160 170 180 190 200 210
INT
EN
SID
AD
LU
MIN
OS
A
(LU
XE
S)
ALTURA LÁMPARAS (cm)
LÁMPARA FLUORESCENTE
FIGURA 8 CURVA DE LUXES LÁMPARA FLUORESCENTE (AUTORES)
19
TABLA 4 DATOS DEL PROYECTO (AUTORES)
Nombre: Diseño iluminación
con lumnarias LED
Descripción: Laboratorio de
Física
Altura: 3,43 m
Ancho: 8,26 m
Longitud: 6,62 m
Factor de mantenimiento: 0,89
3.3.3 Etapas del rediseño con DIALux®.
Se describe los pasos a seguir en el rediseño de la iluminación del laboratorio
de física con la utilización de luminarias tipo LED:
Construir local.
Esta opción permite diseñar completamente el local o edificación mediante la
inserción de columnas, vigas y ventanas donde se va a realizar el diseño de
FIGURA 9 INGRESO DE DIMENSIONES DEL LABORATORIO DE FÍSICA. (AUTORES)
20
iluminación, en este caso el laboratorio de física con las dimensiones mostradas
en la tabla 4.
Como lo muestra la figura 10, posterior al ingreso de dimensiones, se debe de
insertar los elementos existentes en el laboratorio de física los cuales tendrán
un impacto en la iluminación siendo estos los asientos, los escritorios, las vigas
horizontales y demás.
FIGURA 10 DISEÑO EN 3 DIMENSIONES DEL LABORATORIO DE FÍSICA. (AUTORES)
Especificar reflectancias del local.
Las paredes tienen un color y una textura las cuales son un elemento importante
debido a la reflectancia,debido a esto se debe de elegir el color y la textuta
existente actualmente el laboratorio de física.
Las paredes enlucidas y pintadas de color hueso junto con la losa superior
ofrecen una reflectancias del 73% y el piso de ceramica color gris es del 25%,
porcentajes entregados por el DIALux®.
En la figura 11, se puede observar las distintos materiales y texturas a utilizar
en el software DIALux®.
21
FIGURA 11 APLICACIÓN DE TEXTURAS Y REFLECTANCIA
(AUTORES).
Seleccionar luminarias.
Al finalizar el diseño de la parte arquitectónica del laboratorio de física se debe
de elegir el tipo de luminaria con el que se va a realizar el rediseño. El software
permite elegir la luminaria a utilizar utilizando un catálogo existente mostrado
en la figura 12.
Al elegir la luminarias se visualiza toda la información de la misma, como lo
muestra la figura 13, tales como el nombre de la luminaria, marca, flujo
luminoso, diagrama polar de distribución luminosa entre otros.
FIGURA 12 CATÁLOGO LUMINARIAS [18]
22
Una vez elegida la luminaria a utilizar se elige la altura y tipo de montaje,
pudiendo ser el tipo de montaje adosado a la pared o utilizando una estructura
adicional para suspender a cierta altura la luminarias.
Para el presente rediseño se montarán las luminarias suspendidas del techo
debido a la existencia de vigas horizontales, por lo cual no se deben instalar
las luminarias adosadas a la losa.
Determinar el número de luminarias requeridas y su disposición.
El software presenta dos formas de determinar el número de luminarias y su
disposión la primera es escribir el valor de iluminancia promedio deseada,el
software propondrá las cantidades y disposión óptimas y la segunda opción es
especificar el número de filas y de luminarias por fila.
El caso del presente rediseño se utilizó la opción de escribir el valor de
iluminancia promedio deseada y el software cálculo la cantidad y disposión de
luminarias lo cual lo podemos observar en la figura 14.
FIGURA 13 DATOS TÉCNICO DE LUMINARIA LED A UTILIZAR (AUTORES)
23
3.4 Medición de distorsión armónica
Se realizó las mediciones de distorsión armónica con el procedimiento indicado por
la norma IEC 61000-4-30:2015. [20]
Se realizaron mediciones de distorsión armónica utilizando el analizador de redes en
distintos elementos siendo uno de estos el panel de distribución PD-4P en el cual se
realizaron mediciones en distintas condiciones siendo la primera cuando el circuito
de iluminación a estudiar se encontraba desconectado, y la segunda condición
cuando el circuito de iluminación se encuentra conectado
Otro elemento en el cual se realizaron mediciones fue en una luminaria tipo LED.
3.4.1 Medición de armónicos en panel distribución PD-4P circuito de
iluminación CA-11 desconectado
Se realizó la medición de armónicos en el panel de distribución PD-4P cuando
el circuito de iluminación CA-11 se encontraba desconectado y al realizar
dicha medida se podrá analizar el estado inicial de los armónicos, se realizaron
las siguientes mediciones de distorsión armónica:
Distorsión armónica total de corriente THDI
Distorsión armónica total de voltaje THDV
FIGURA 14 SELECCIÓN DE NÚMERO Y DISPOSICIÓN DE LUMINARIAS. (AUTORES)
24
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de corriente
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de voltaje
Las mediciones se las realizó conforme a lo establecido en la norma IEC
61000-4-30:2015. [20] Por lo cual se tomaron mediciones durante una semana
conectando el analizador de redes en la alimentación principal del tablero de
alimentación durante el lapso de 10 minutos, al instante de realizar las
mediciones el disyuntor que alimenta el circuito de iluminación se encontraba
desconectado, con lo cual la mediciones de distorsión armónica tomadas no
incluyen los armónicos generados por el circuito de iluminación compuesto por
las 6 luminarias tipo fluorescente.
3.4.2 Medición de armónicos en panel distribución PD-4P circuito de
iluminación CA-11 conectado
Se realizó la medición de armónicos en el panel de distribución PD-4P cuando
el circuito de iluminación CA-11 se encontraba conectado y al realizar dicha
medida se podrá analizar la cantidad total de distorsión armónica que las 6
luminarias fluorescentes que conforman el circuito de iluminación CA-11
genera y aporta al panel PD-4P, se realizaron las siguientes mediciones de
distorsión armónica:
Distorsión armónica total de corriente THDI
Distorsión armónica total de voltaje THDV
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de corriente
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de voltaje
Las mediciones se efectuaron conforme a lo establecido en la norma IEC
61000-4-30:2015. [20] Por lo cual se tomaron mediciones durante una semana
conectando el analizador de redes en la alimentación principal del tablero de
alimentación durante el lapso de 10 minutos, al instante de realizar las
mediciones el disyuntor que alimenta el circuito de iluminación se encontraba
conectado y las luminarias encendidas, con lo cual la mediciones de distorsión
armónica tomadas incluyen los armónicos generados por el circuito de
25
iluminación compuesto por las 6 luminarias tipo fluorescente y demás circuitos
que conforman el panel de distribución medido.
3.4.3 Medición de armónicos en luminaria LED
Se realizaron las mediciones de distorsión armónica producida por una
luminaria tipo LED con lo cual se podrá conocer cuál es valor de distorsión
armónica producida por una sola luminaria y de esa forma conocer el impacto
que producirían el reemplazo de luminarias fluorescente por luminaria tipo
LED en los valores de distorsión armónica del panel de distribución PD-4P.
Los parámetros a medir son los siguientes:
Distorsión armónica total de corriente THDI
Distorsión armónica total de voltaje THDV
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de corriente
Distorsión en 3er ,5to, y 7mo armónicos de voltaje
Las mediciones se las realizó conforme a lo establecido en la norma IEC
61000-4-30:2015. [20]
26
CAPÍTULO 4
4 ANÁLISIS DE RESULTADOS
En lo referente a los armónicos se analizó el efecto que produce en el panel de
distribución PD-4P del circuito de iluminación CA-11 compuesto por 6 luminarias de
tipo fluorescente en la generación de armónicos. También se analizó que efectos
produce en la reducción de generación armónica el reemplazo de las luminarias
fluorescentes por luminarias tipo LED.
En lo relacionado al rediseño de iluminación se analizó cuáles son los efectos que
produce en la iluminación la implementación de las luminarias LED en el laboratorio
de física.
4.1 Análisis de la distorsión armónica en el panel de distribución PD-4P
Se realizó la medición de distorsión armónica en el panel de distribución PD-4P
cuando el circuito de iluminación CA-11 se encontraba desconectado, cuyos valores
se compararon con los valores posteriormente medidos en el panel de distribución
cuando el circuito de iluminación CA-11 se encontraba conectado.
El circuito CA-11, es un circuito monofásico que se conecta a la Fase B del panel de
distribución PD-4P. Los distintos valores de armónicos de corriente de la fase B se
muestran en la tabla 5. En la cual se observa que tanto la distorsión armónica total
THD, como el 3er 5to y 7mo armónico de corriente ,se produce un incremento en el
panel de distribución cuando el circuito de iluminación se encuentra conectado
debido al aporte de distorsión armónica producida por las 6 luminarias tipo
fluorescente.
27
TABLA 5 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE B (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE B
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
OFF
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ON DIFERENCIA
THD 9,37 10,34 0,97
3er 6,48 6,92 0,44
5to 1,905 2,32 0,42
7mo 2,08 2,21 0,13
El incremento de distorsión armónica total THDI de corriente en el tablero cuando el
circuito de iluminación está conectado, es del 9.7% del total de armónicos del panel
de distribución PD-4P.
Con relación a la generación de distorsión armónica de voltaje en la tabla 6 se
observa que existe también un incremento de distorsión armónica de voltaje. Tanto
de la distorsión armónica total THDV como del 3er 5to y 7mo armónico de voltaje
debido al aporte de distorsión armónica que generan las luminarias tipo fluorescente.
En los datos mostrados se puede analizar que las luminarias tipo fluorescente
incrementan en un 1% la distorsión armónica total de voltaje THDV en el panel de
distribución PD-4P
TABLA 6 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE FASE B (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE FASE B
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
OFF
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
ON
DIFERENCIA
THD 1,3 1,4 0,1
3er 0,22 0,301 0,081
5to 0,95 1,016 0,066
7mo 0,26 0,31 0,05
28
FIGURA 16 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE B PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
FIGURA 15 PORCENTAJE ARMÓNICO DE
VOLTAJE FAE B PANEL DE
DISTRIBUCION (AUTORES)
En las figuras 15 y 16 se observar mediante barras verticales la diferencia entre los
valores de distorsión armónica de corriente y voltaje medidos en el panel de
distribución PD-4P, en el momento que las luminarias fluorescentes se encuentran
apagadas y encendidas respectivamente.
Posterior al análisis realizado en la fase B, se procede a realizar el análisis de la
distorsión armónica existente en el neutro del panel de distribución PD-4P, cuyos
resultados de distorsión armónica de corriente se muestran en la tabla 7, en la cual se
detallan los valores tanto de la distorsión armónica total THDI como del 3er 5to y 7mo
armónico. En los datos mostrados se obtiene como resultado que las luminarias tipo
fluorescente aportan un 7,20% de la distorsión armónica total de corriente lo que
representa un 9,2% del THDI del panel de distribución PD-4P.
TABLA 7 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE NEUTRO (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE NEUTRO
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
OFF
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
ON
DIFERENCIA
THD 81,78 88,98 7,20
3er 66,71 74,77 8,03
5to 36,35 41,94 5,59
7mo 22,5 26,23 3,73
29
En lo relacionado a la distorsión armónica de voltaje producida en el neutro del
tablero de distribución los valores medidos los cuales se pueden observar en la tabla,
8 donde los valores de armónicos de voltaje son menores que los valores armónicos
de corriente. El aporte de distorsión armónica total de voltaje producido por las
luminarias fluorescente es de 0.6% lo que representa el 1% del aporte de distorsión
armónica de voltaje existente en todo el tablero de distribución.
TABLA 8 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE NEUTRO (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE NEUTRO
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
OFF
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
ON
DIFERENCIA
THD 38,3 38,9 0,6
3er 2,1 2,86 0,75
5to 2,1 2,24 0,13
7mo 3,16 3,45 0,29
En las figuras 17 y 18 se compara mediante el diagrama de barras los valores de
distorsión armónica de corriente y voltaje medidos en el neutro, del panel de
distribución PD-4P en el momento que las luminarias fluorescentes se encuentran
apagadas y encendidas respectivamente.
FIGURA 17 PORCENTAJE ARMÓNICO DE CORRIENTE NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
FIGURA 18 . PORCENTAJE ARMÓNICO
DE VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
30
4.2 Análisis de armónicos en luminarias LED
Se analizó cual es el efecto de la reducción de armónicos por el reemplazo de las 6
luminarias tipo fluorescente por luminarias tipo LED.
En la tabla 9 se puede observar un análisis comparativo entre los valores de
distorsión armónica que produce el circuito de iluminación CA-11 que está
compuesto por 6 luminarias tipo fluorescente en comparación con 6 luminarias tipo
LED, que componen el nuevo rediseño de iluminación propuesto. Dando como
resultado que las luminarias de tipo LED producen un 13% menos distorsión
armónica total de corriente de fase que las luminarias tipo fluorescente.
TABLA 9 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE DE FASE (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE FASE
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
CA-11
LUMINARIAS
LED DIFERENCIA
THD 0,97 0,84 0,13
3er 0,44 0,42 0,02
5to 0,42 0,36 0,06
7mo 0,13 0,12 0,01
En la tabla 10, se muestra el análisis comparativo de la distorsión armónica total de
voltaje THDV, dando como resultado que en la luminaria tipo LED produce un 28%
menos que la generada por las luminarias fluorescentes.
En las figuras 19 y 20 se observa mediante el diagrama de barras la diferencia entre
los valores de distorsión corriente y de voltaje de fase, comparando los valores
generados por luminarias tipo fluorescentes y LED.
31
TABLA 10 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE FASE (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE FASE
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
CA-11
LUMINARIAS
LED X 6 DIFERENCIA
THD 0,1 0,072 0,028
3er 0,081 0,042 0,039
5to 0,066 0,036 0,030
7mo 0,05 0,024 0,026
De la misma manera que se producen armónicos de corriente y voltaje de fase
también se produce distorsión armónica en el neutro la cual también se analizó y
comparo los valores que generan tanto las luminarias tipo fluorescente como LED,
en la tabla 11 podemos observar los valores de distorsión armónica de corriente
generados en el neutro por cada uno de los distintos tipos de luminarias. La
distorsión armónica total de corriente THD en el neutro en la luminaria tipo LED es
un 19% menor que la generada por la luminaria fluorescente.
FIGURA 19 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE FASE PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
FIGURA 20 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE
CORRIENTE DE FASE PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
32
TABLA 11 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE DE NEUTRO (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE CORRIENTE NEUTRO
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
CA-11
LUMINARIAS
LED X 6 DIFERENCIA
THD 7,20 6,12 0,13
3er 8,03 5,4 0,02
5to 5,59 5 0,06
7mo 3,73 3,3 0,01
Los armónicos de voltaje generados en el neutro también fueron analizados en ambos
tipos de luminarias cuyos datos se observan en la tabla 12. Los datos muestran que
las luminarias tipo LED producen un 10% menos de distorsión armónica total de
voltaje THDV que las luminarias tipo fluorescente.
TABLA 12 PORCENTAJE DE ARMÓNICO DE VOLTAJE DE NEUTRO (AUTORES)
PORCENTAJE DE ARMÓNICO VOLTAJE DE NEUTRO
ORDEN DE
ARMÓNICO
CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN
CA-11
LUMINARIAS
LED DIFERENCIA
THD 0,6 0,54 0,06
3er 0,75 0,6 0,015
5to 0,13 0,12 0,01
7mo 0,29 0,246 0,044
En las figuras 21 y 22 se evidencia los valores de armónicos de corriente y de voltaje
del neutro, comparando los valores generados por luminarias tipo fluorescentes y
LED, en el cual la luminaria tipo LED presenta una menor distorsión armónica que la
producida por las luminarias de tipo fluorescente. La distorsión armónica total de
corriente THDI en las luminarias tipo LED es 6,12% mientras que en las luminarias
fluorescentes es de 7,2%
33
4.3 Estudio luminotécnico
Mediante la utilización del software DIALux® se realizó el rediseño de la
iluminación del laboratorio de física reemplazando las luminarias actuales por
luminarias tipo LED, cuyos valores de luminosidad fueron comparados con el valor
de las luminarias fluorescente actualmente instalados.
4.3.1 Valores lumínicos actuales con luminarias fluorescente
Para conocer cuáles son los valores lumínicos existentes en el laboratorio de
física que producen las luminarias fluorescentes se tomaron las dimensiones
del laboratorio de física complementando con las texturas y colores de paredes
así como su reflectancia las cuales se ingresan al software DIALux® para
conocer los valores luminotécnicos.
Como se muestra en la figura 23, es importante señalar que en el laboratorio de
física existen dos vigas horizontales las cuales atraviesan el laboratorio
causando una interrupción del flujo luminoso de las luminarias debido a que las
luminarias se encuentran entre las vigas.
FIGURA 22 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE
CORRIENTE DEL NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
FIGURA 21 . PORCENTAJE ARMÓNICO DE
VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN (AUTORES)
34
Los valores de luminancia que producen las luminarias fluorescentes es en
promedio de 280 luxes en la zona más iluminada lo que se encuentra por
debajo de la norma UNE 12464.1 (Norma europea sobre la iluminación para
interiores), que indica que para laboratorio la iluminación mínima debe de ser
de 500 luxes. [1]. Ver figura 24.
FIGURA 23 . IMPLANTACIÓN DE LUMINARIAS FLUORESCENTE EN
LABORATORIO DE FÍSICA (AUTORES)
35
Los valores mostrados en las tablas 13 y 14 muestran los resultados de los
demás parámetros luminotécnicos presentados por el software DIALux
tales como nivel lumínico promedio, mínimo máximo y reflectancia.
Altura del local: 3.430 m
Altura de montaje: 3.430 m
Factor mantenimiento: 0.80
TABLA 13 PARÁMETROS LUMINOTÉCNICOS DISEÑO ACTUAL LUMINARIAS FLUORESCENTE (AUTORES)
Superficie Em [lx] Emin [lx] Emax [lx] Emin / Em
Plano útil / 296 13 280 0.044
Suelo 20 101 8.46 180 0.044
Techos (2) 70 47 12 63
Paredes (5) 50 93 1.71 253
FIGURA 24 . LUMINANCIA LUMINARIAS FLUORESCENTE EN LABORATORIO
DE FÍSICA (AUTORES)
36
TABLA 14 LISTA DE LUMINARIAS DISEÑO ACTUAL LUMINARIAS FLUORESCENTE (AUTORES)
Lista de piezas – Luminarias
N° Pieza Designación (Luminaria) [lm] P [W]
1 6 LUMINARIAS FLUORESCENTE T8 2X32W 5200 64
4.3.2 Rediseño luminarias LED
El diseño de la iluminación del laboratorio de física utilizando luminarias tipo
LED para lo cual se empleó el software DIALux.
Atendiendo a la problemática de la presencia de las vigas en el diseño
estructural del laboratorio de física, se justifica la reubicación de las luminarias
LED. Se propone colocarlas al nivel de la viga suspendida a la altura de 30cm
de separación de la losa para que de esta manera las vigas no obstruyan el flujo
luminoso. Ver figura 25.
Los valores de luminancia del rediseño se observan en la figura 26, donde
el valor de flujo luminoso de las luminarias LED da valores promedio
superiores a 500 luxes en la zona más iluminadas lo que se encuentra
dentro de los valores de la norma UNE 12464.1 (Norma europea sobre la
iluminación para interiores) cuyos valores mayor igual a 500 Luxes. [1]
FIGURA 25 . IMPLANTACIÓN LUMINARIAS LED EN LABORATORIO DE
FÍSICA (AUTORES)
37
Los valores mostrados en las tablas 15 y 16 muestran los resultados de los
demás parámetros luminotécnicos generados por el software DIALux®
tales como nivel lumínico promedio, mínimo, máximo y reflectancia.
Altura del local: 3.430 m
Altura de montaje: 3.130 m
TABLA 15 PARÁMETROS LUMINOTECNICOS
DISEÑO LUMINARIAS LED (AUTORES)
Superficie Em [lx] Emin [lx] Emax [lx] Emin / Em
Plano útil / 308 13 520 0.042
Suelo 20 205 7.86 373 0.038
Techos (2) 70 46 14 64
Paredes (5) 50 81 2.12 299
FIGURA 26 DISTRIBUCIÓN DE LUMINANCIA LUMINARIA LED
38
TABLA 16 LISTA DE LUMINARIAS DISEÑO LUMINARIAS LED (AUTORES)
Lista de piezas – Luminarias
N° Pieza Designación (Luminaria) [lm] P [W]
1 6 LUMINARIAS LED TIPO LUMIPANEL 4349 41
4.3.3 Mejoras en la iluminación con el rediseño
El rediseño proporciona mejoras en la iluminación del laboratorio de física,
además el uso de las luminarias LED consumen una menor potencia y reducen
la distorsión armónica en comparación con la luminaria tipo fluorescente.
En la tabla 18 se muestra una comparativa entre la luminancia que producen las
luminarias tipo fluorescente actualmente instaladas en el laboratorio de física
las cuales en promedio entregan una luminancia de 280 luxes lo cual se
encuentran por debajo de lo permitido por la norma UNE 12464.1 [1],
comparando con la luminosidad que entrega el rediseño de iluminación con
luminarias tipo LED cuyo valor de Luxes es superior a 520 lo cual se ajusta a
la norma UNE 12464.1 (Norma europea sobre la iluminación para interiores)
[1] ver Tabla 17
TABLA 17 VALORES DE ILUMINACIÓN SEGÚN NORMA
UNE 12464.1 PARA LABORATORIO DE PRÁCTICAS [1]
N° Tipo de interior, tarea y
actividad Luxes UGRL Observaciones
2.9 Aulas, de prácticas y
laboratorios 500 19
39
TABLA 18 COMPARACIÓN LUMINANCIA ILUMINACIÓN FLUORESCENTE Y LED (AUTORES)
Además de los valores de luminancia la tabla 19 muestra una comparación de
los valores existentes tales como UGR (índice de deslumbramiento unificado)
en el puesto de trabajo cuando el usuario de la instalación se encuentra sentado
y de pie en la iluminación actual fluorescente y el rediseño LED.
LUMINARIAS
FLUORESCENTE
LUMINARIAS
LED
LUMINANCIA MENOR A 400
LUXES
LUMINANCIA MAYOR A 500
LUXES
40
TABLA 19 RESULTADOS LUMINOTÉCNICOS EN EL LABORATORIO DE FÍSICA (AUTORES)
TIPO DE
ILUMINACIÓN.
ILUMINACIÓN
EXISTENTE
ILUMINACIÓN
REQUERIDA
Tipo de luminaria Luminaria fluorescente
T8 2x32 vatios
Luminaria tipo LED
modelo lumipanel
41vatios
Nº de luminarias 6 6
Flujo luminoso
Luminaria 5200 lm 4349 lm
Flujo luminoso total 36400 lm 26094lm
Potencia que consume
por Luminaria 64 W 41W
Potencia total
consumida 384 W 246 W
Eficiencia energética 6,7 W/m2 10,53 W/ m2
Factor de
mantenimiento 0,8 0,8
UGR ( Sentado) 14-18 17-18
UGR (De pie) 12-13 14-15
41
CONCLUSIONES
Se realizó el análisis de la distorsión armónica generadas por las luminarias tipo
fluorescente y LED y se y a partir de dicho análisis se concluye lo siguiente:
Los armónicos tanto de corriente y de voltaje se producen desde el cierre del
circuito iluminación CA-11, producidos tanto de lámparas tipo fluorescente
como lámparas tipo LED
La distorsión armónica que generó la luminaria tipo LED analizada, mostró
una reducción en los valores medidos en comparación al circuito de
iluminación compuesto las luminarias tipo fluorescente. Los datos analizados
muestran que la luminaria tipo LED reducen en un 1,26% la distorsión
armónica total THDV de voltaje del total producido por las luminarias
fluorescente. Mientras que la distorsión armónica de corriente THDI,
producido por luminarias LED, es 0,87% menor que la generada por la
luminaria fluorescente.
El cierre del circuito de iluminación CA-11 compuesto por luminarias tipo
fluorescente, conectado en el panel de distribución PD-4P, generó un
aumento en un 9.7% de la distorsión armónica total THDI de corriente y en
un 1%, la distorsión armónica total THDV de voltaje. Con relación a los
valores ya existentes en el panel de distribución
El rediseño de la iluminación del laboratorio de física, empleando el software
DIALux® y cambiando la iluminación a unidades tipo LED, logró alcanzar
los valores requeridos de luminancia, para la iluminación de laboratorios de
práctica aplicando la norma UNE 12464.1 [1].
Se puede concluir, que la iluminación actual instalada en el laboratorio de
física, no cumple con los valores de luminancia mínimo requeridos
encontrándose por debajo de los 500 Luxes para iluminación de los
laboratorios de práctica según la normativa aplicada UNE 12464.1 [1]. Uno
de factores que más preponderantes que obstruyen el flujo luminoso fue la
42
mala distribución de las luminarias debido a que estas se encuentran ubicadas
entre dos vigas.
RECOMENDACIONES
Se recomienda aplicar este rediseño de iluminación el cual emplea luminarias
tipo LED, con las cuales se logra que los valores promedio de flujo luminoso
lleguen a los 500 luxes con lo cual se estaría dentro de la norma UNE
12464.1 (Norma europea sobre la iluminación para interiores) [1] .
Este estudio sugiere el reemplazo de las luminarias actuales de tipo
fluorescente por luminarias LED, las cuales brindan mejor calidad de energía,
menor entrega de armónicos al sistema eléctrico, reduciendo las
penalizaciones en la facturación eléctrica por la empresa distribuidora.
Para futuros trabajos se podría analizar la distorsión armónica que generan
todos los circuitos de iluminación en edificio B de la Universidad Politécnica
Salesiana sede Guayaquil, tomando como base el presente estudio.
43
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
[1] U. Europea, UNE 12464.1-Norma europea sobre la iluminación para interiores,
Bruselas, 2002.
[2] INDALUX, Manual luminotecnia, Mexico, 2012.
[3] Especialidades Luminotécnicas S.A., Información técnica sobre equipos para
lámparas de descarga, Zaragoza, 2006.
[4] Salazar, Curso de calidad de la Energia, Quito, 2012.
[5] H. Estigarribia, Armónicos en baja tensión, 2010.
[6] E. A. Suárez Hernández, Análisis del impacto de las componentes armónicas
por el uso de bombillo fluorescentes compactos en el sector residencial, San
José, 2011.
[7] Vincitorio y Balducci, Incidencia del uso del LFC como cargas no lineales en
los sitemas de distribución eléctrico, Mendoza: Instituto regional de estudios
sobre energia eficiencia energetica, 2012.
[8] J. Fraile y J. Gago, Iluminación con tecnología LED, Madrid: Paraninfo, 2012.
[9] Rivera y Roberto, Estudio del estado del arte de las lámparas de iluminación
LED y su comportamiento armónico, Barcelona: Universidad Politecnica de
Cataluña, 2014.
[10] A. M. Blanco Castañeda, Efecto sobre los circuitos de distribución secundarios
debido al uso intensivo de bombillas fluorescentes compactas y LEDs, Bogota:
Universidad Nacional de Colombia, 2010.
[11] Norma IEEE 519-1992, «Recomendaciones Prácticas y Requerimientos de la
IEEE para el Control de Armónicos en Sitemas Eléctricos de Potencias,» IEEE,
Ginebra, 1992.
[12] J. Herrera, «Determinación de la Potencia de Transformadores para Alimentar
Cargas No Lineales,» Escuela Politécnica Nacional: Facultad de Ingeniería
44
Eléctrica, Guayaquil, Ecuador, 1997.
[13] M. G. Hernández Díaz, «Análisis del efecto de las armónicas en lámparas
fluorescentes compactas en la calidad de la energía eléctrica en sistemas
residenciales utilizando el software labview,» universidad veracruzana,
Veracruz, 2012.
[14] Pérez, Bravo y Llorente, La amenaza de los armónicos y sus soluciones,
Madrid: Thomson-Paraninfo, 2004.
[15] A. Gil, S. Rönnberg y M. Bollen, «Light intensity variation (flicker) and
harmonic emission related to,» Electric Power Systems Research, Madrid, 2017.
[16] F. Syifau, A. Trio, A. Pratama y Y. Aska, «LED driver design for indoor
lighting and low-rate data,» Optik - International Journal for Light and Electron
Optics, India, 2017.
[17] K. Ismail, O. Bülent y T. Vedat, «Smart indoor LED lighting design powered by
hybrid renewableenergy systems,» Energy and Buildings, Estambul, 2017.
[18] DIAL GambeH Gustav-Adolf-Strabe 4, Manual del usuario DIALux Versión
4.7, Lüdenscheid , 2009.
[19] M. Guaman y N. Posligua, Diseño de iluminacion con luminarias tipo LED en el
concepto eficiencia energetica y confort visual implementacion de estructura
para pruebas., Guayaquil, 2015.
[20] IEC, Técnicas de ensayo y de medida. Métodos de medida de la calidad de
suministro., Ginebra: Comisión Electrotécnica Internacional, 2015.
[21] Sociedad de Ingeniería en iluminación de América del Norte, Procedimiento
para medición de iluminacion, New York: IES, 2015.
[22] D. Fink, Manual de Ingeniería Eléctrica, décimo tercera edición, tomo 2, p. 23-
10, México: Mcgraw-hill / interamericana de Mexico, 1995.
[23] J.orge Freire. Gago Calderón, Iluminación con tecnología LED., Madrid:
Paraninfo, 2012.
[24] CONELEC, Calidad del servicio eléctrico de distribución, Quito, 2001.
[25] Bravo, Llorente y Perez, La amenaza de los armónicos y sus soluciones,
Madrid: Paraninfo, 2004.
[26] E. Hernández, Análisis del impacto de las componentes armónicas por el uso de
45
bombillo fluorescentes compactos en el sector residencial, Costa Rica, 2011.
[27] Tejada y Llamas, Efectos de las Armónicas en los Sitemas Eléctricos, 2009.
[28] S. Sainz y L. Rivera, Estudio del estado del arte de las lamparas de iluminación
LED y su comportamiento armónico., Universitat Politecnica de Catalunya.,
2014.
[29] J. Arcilla, «Ingeniería Especializada - Armónicos en Sistemas Eléctricos,» 2010.
[En línea]. Available: http://www.ieb.co/energia/. [Último acceso: 18 07 2017].
[30] F. Vasco Vera, «Universidad Politécnica Salesiana, Repositorio Digital: Estudio
técnico experimental de los efectos del empleo de focos ahorradores en
instalaciones residenciales,» 13 06 2012. [En línea]. Available:
http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/1875. [Último acceso: 19 07 2017].
[31]
[31] Blanca Giménez, Castilla Cabanes, Luminotecnia: Magnitudes Fotométricas
básicas. Unidades de medida, E.T.S. Arquitectura.
46
47
ANEXOS
ANEXO 1 MEDIDOR DE LUXES MARCA MASTECHE
ANEXO 2 MÓDULO DE PRUEBAS DE LUMINARIAS LABORATORIO UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE GUAYAQUIL
48
ANEXO 3 ANALIZADOR DE REDES MARCA FLUKE MODELO 435
ANEXO 4 LUMINARIA TIPO LED A LA CUAL SE LE REALIZO LA MEDICION DE LUXES EN MODULO DE PRUEBA
49
ANEXO 5 LUMINARIA TIPO FLUORESCENTE A LA CUAL SE LE REALIZÓ LA
MEDICIÓN DE LUXES EN MODULO DE PRUEBA
ANEXO 6 MEDICIÓN DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A LUMINARIA
FLUORESCENTE EN MÓDULOS DE PRUEBA DE ILUMINACIÓN
50
ANEXO 7 : MEDICION DE LUXES EN LUMINARIAS FLUORESCENTE
EN LABORATORIO DE FÍSICA
ANEXO 8 MEDICIÓN DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A LUMINARIA LED EN MÓDULOS DE PRUEBA DE ILUMINACIÓN
51
ANEXO 9 MEDICION DE LUXES A DIFERENTES ALTURAS A LUMINARIA LED EN MÓDULOS DE PRUEBA DE
ILUMINACIÓN
ANEXO 10 MEDICION DE ARMÓNICOS A LUMINARIA
FLUORESCENTE CON ANALIZADOR DE REDES FLUKE MODELO 435
52
ANEXO 11 MEDICIÓN DE ARMÓNICOS A LUMINARIA LED ANALIZADOR DE REDES FLUKE MODELO 435
ANEXO 12: PANEL DE DISTRIBUCION PD-4P DONDE SE
ENCUENTRA EN CIRCUITO DE ILUMINACION CA-11
53
ANEXO 13: MEDICIÓN DE ARMÓNICOS EN ALIMENTACIÓN PRINCIPAL
PANEL DE DISTRIBUCIÓN PD-4P
ANEXO 14: MEDICIÓN DE CORRIENTE EN CIRCUITO CA-11 PERTENECIENTE A LA ALIMENTACIÓN DE LAS LUMINARIAS DEL
LABORATORIO DE FÍSICA
54
MEDICIÓN DE ARMÓNICOS
ARMÓNICOS EN PANEL DE DISTRIBUCIÓN PD-4P CIRCUITO
CA-11 APAGADO
ARMÓNICOS DE CORRIENTE
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 15 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO
ANEXO 16 VALORES DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 34,42 25,63 16,63 12,6
55
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE B
ANEXO 17 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B PANEL DE
DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO
ANEXO 18 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø B 9,37 6,58 1,905 2,08
56
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE C
ANEXO 19: ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN
TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 20 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø C 7,27 4,23 2,13 2,1
57
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 21 ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 22 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES).
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 81,78 66,71 36,35 22,5
58
ARMÓNICOS DE VOLTAJE
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 23: ARMÓNICOS CORRIENTEVOLTAJE DEL FASE AL PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 24 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES).
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 1,48 0,46 1,12 0,54
59
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE B
ANEXO 25 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 26 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø B 1,3 0,22 0,95 0,26
60
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE C
ANEXO 27 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 28 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø C 1,47 0,33 1,17 0,63
61
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 29 ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
ANEXO 30 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN APAGADO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 38,3 2,1 2,1 3,16
62
ARMÓNICOS EN PANEL DE DISTRIBUCION PD-4P CIRCUITO
CA-11 ENCENDIDO
ARMÓNICOS DE CORRIENTE
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 31 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO. (AUTORES)
ANEXO 32 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 34,2 25,5 16,74 12,69
63
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE B
ANEXO 33 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 34 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE B
PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO. (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø B 7,34 5,42 1,5 1,81
64
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE C
ANEXO 35 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
.
ANEXO 36 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø C 7,13 4,17 2,04 2,17
65
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 37 ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 38 PORCENTAJE ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO
PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 88,17 74,77 36,08 21,23
66
ARMÓNICOS DE VOLTAJE.
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE A.
ANEXO 39ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN
ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 40 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A PANEL DE
DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD
3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 1,52 0,43 1,16 0,59
67
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE B.
ANEXO 41 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 42 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE B PANEL DE
DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø B 1,4 0,301 1,016 0,31
68
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE C.
ANEXO 43 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 44 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE C PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø C 1,57 0,337 1,25 0,69
69
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo NEUTRO.
ANEXO 45 ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE
ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
ANEXO 46 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO PANEL DE
DISTRIBUCIÓN TRIFÁSICO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN ENCENDIDO (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 37,9 28,63 2,24 2,69
70
MEDICIÓN DE LA DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CIRCUITO
DE ILUMINACIÓN CA-11 LUMINARIAS TIPO
FLUORESCENTES DE 2X32W.
ARMÓNICOS DE CORRIENTE.
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE A.
ANEXO 47 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
ANEXO 48 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN % 5to ORDEN % 7mo ORDEN %
FASE Ø A 8,87 4,78 2,59 2,21
71
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 49 ARMÓNICOS CORRIENTE NEUTRO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
ANEXO 50 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN % 5to ORDEN % 7mo ORDEN %
NEUTRO 83,61 70,6 34,02 20,68
72
ARMÓNICOS DE VOLTAJE
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 51 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
ANEXO 52 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN % 5to ORDEN % 7mo ORDEN %
FASE Ø A 1,62 0,75 0,83 0,26
73
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 53 ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
ANEXO 54 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO
CIRCUITO DE ILUMINACIÓN (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 1,83 1,12 O,65 0,25
74
MEDICIÓN DE LA DISTORSIÓN ARMÓNICA PRODUCIDA
LUMINARIA LED TIPO LUMIPANEL MARCA “SYLVANIA”
ARMÓNICOS DE CORRIENTE
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 55 ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A LÁMPARA LED (AUTORES)
ANEXO 56 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE FASE A LÁMPARA LED (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 0.14 0.07 0.06 0,02
75
Corrientes armónicas THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 57 ARMÓNICOS CORRIENTE DEL NEUTRO LÁMPARA LED (AUTORES)
ANEXO 58 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS CORRIENTE NEUTRO LÁMPARA LED (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 1.02 0,9 0,80 0,55
76
ARMÓNICOS DE VOLTAJE
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo FASE A
ANEXO 59 ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A LAMPARA LED (AUTORES)
ANEXO 60 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE FASE A LÁMPARA LED (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
FASE Ø A 0.012 0,007 0,006 0,004
77
Voltajes armónicos THD 3er 5to y 7mo NEUTRO
ANEXO 61 ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO LAMPARA LED (AUTORES)
ANEXO 62 PORCENTAJE DE ARMÓNICOS VOLTAJE DEL NEUTRO LÁMPARA LED (AUTORES)
FASES
ANALIZAR
VALOR MEDIO ARMÓNICO
%THD 3er ORDEN
%
5to ORDEN
%
7mo ORDEN
%
NEUTRO 0.09 0.1 0,02 0,041