Proyecto VI Electromecánica Alumbrado de cancha

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR ORIENTE

1 Joya de los Sachas - Orellana - Ecuador


INDICE Introducción Definición del problema Justificación del problema Objetivos (General y Específicos) Hipótesis y resultados esperados Capítulo I Diagnóstico del problema Capítulo II Fundamentación teórica de la propuesta Capítulo III Presentación de la propuesta Cronograma Presupuesto Conclusiones Recomendaciones Bibliografía Anexos



INTRODUCCION Existe un alto índice de consumo de energía eléctrica en nuestros tiempos, por lo que debemos buscar la manera de ahorrar esta energía mientras nos sea posible, ya que afecta a nuestro bolsillo y a nuestro planeta, generalmente hablando. Una manera de minimizar este consumo es remplazando los focos o luminarias fluorescentes que existen en la mayoría de las instalaciones, por otras luminarias capaces de ahorrar energía eléctrica considerable y con potente iluminación; tales como las Lámparas de Diodos Led. Se pretende instalar estas lámparas en la Cancha Deportiva del Instituto Tecnológico Superior Oriente, para aprovechar al máximo sus ventajas y comprobar la gran diferencia que puede aportar con respecto a las lámparas comunes.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA La falta de iluminación en una cancha dependiendo del sitio donde se encuentre ubicada esta misma, en este caso dentro de las instalaciones del instituto, es un inconveniente por lo que los estudiantes de la carrera presencial nocturna están cohibidos de practicar un deporte, realizar un evento, etc. Ya que es de principal importancia mantener estos espacios recreativos con una buena iluminación. Debido a esta falta de alumbrado se realizó un análisis acerca de la práctica de deportes en el instituto, para lo cual se logró identificar que una buena iluminación alrededor de la cancha sintética fomentaría la utilización continua de este proyecto dirigido a los estudiantes, profesores y practicantes del deporte.



JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Como estudiantes del Instituto Tecnológico Superior Oriente se siente la falta de iluminación en la cancha en proceso de construcción del Instituto, por lo cual se ha visto la necesidad de implementar el alumbrado correspondiente alrededor de la misma. Con este proyecto se pretende crear un espacio con una amplia visibilidad para el deporte nocturno enfocado a la necesidad de los estudiantes.

OBJETIVOS GENERAL Implementar el alumbrado de la cancha del Instituto Tecnológico Superior Oriente con Lámparas de Diodos Led.

ESPECÍFICOS Entender o comprender qué es la iluminación, qué es el alumbrado de calidad y cada uno de los conceptos que se maneja en iluminación, ya que son las bases las que nos permiten la realización de un proyecto. Iluminar un área especifica, tomando en cuenta todos los conceptos teóricos fundamentales, en nuestro caso la cancha del Instituto Or iente.



HIPÓTESIS Y RESULTADOS ESPERADOS Se espera que con la implementación de este proyecto logremos fomentar la práctica continua del deporte dirigido especialmente a estudiantes de la modalidad presencial en los horarios nocturno Posteriormente el alumnado no solo puede aplicar el deporte sino también puede crear otros espacios para la implementación de este sistema de iluminación dentro del establecimiento en nuevos proyectos dándoles una iniciativa que consideramos muy buena.

CAPÍTULO I DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA Al iniciar este proyecto de sistema de alumbrado alrededor de la cancha sintética del Instituto Tecnológico Superior Oriente, lo primero que se requiere es elegir un equipo que proporcione el máximo apoyo y el más alto rendimiento. El proyecto de iluminación que a continuación se presenta tiene como objetivo principal la demostración de los conceptos fundamentales teóricos ya estudiados, la realización de un buen proyecto de iluminación. Este mismo presenta todos los cálculos posibles para determinar una buena iluminación en un área determinada, en este caso dentro del establecimiento, también se presentan todos los datos en tablas, gráficas, etc. Así como también las referencias bibliográficas de donde se obtuvieron y por qué se usan. Es obvio que sin la exigencia básica de una iluminación adecuada, es decir, sin un nivel de iluminación suficiente alrededor de la cancha, no se puede llevar a cabo ninguna tarea, oficio, deporte de un modo correcto, rápido, seguro y fácil.



CAPITULO II FUNDAMENTACION TEORICA DE LAPROPUESTA Iluminación Exterior con Lámparas LED de Alta Intensidad La más avanzada tecnología de lámparas con LEDs del mercado, se ha creado la nueva iluminación a base de LEDs para exteriores, lámparas de LEDs para iluminar vías publicas, avenidas y calles, plantas, fabricas, playas de estacionamientos, etc.;

ahorrando hasta un 80% de energía, disminuyendo significativamente los costos de mantención, con una vida útil de 50,000 horas. Este tipo de luminarias con LEDs desplazará en poco tiempo a la anteriormente llamada "Iluminación Mercurial". Ya que con esta tecnología de LED, reducirá el consumo de energía, costos de instalación y de mantenimiento. Además es limpia y amigable con el medio ambiente. Luego de varios años de investigaciones, se ha llegado a desarrollar un LED de alto poder que permita dar un brillo suficiente para reemplazar las lámparas tradicionales de Vapor de sodio y de Halogenuros metálicos, que han cumplido bien su función, pero que hoy son contraproducentes con el medio ambiente, por su baja eficiencia comparativa, contenido de materiales tóxicos y alto consumo energético. ►

LED de alta intensidad para remplazar a la luz tradicional, es amigable con el

ambiente, y consume muy poca energía. ►

Diseño con patrón de luz rectangular, de alta intensidad, alta uniformidad y elimina

el reflejo. ►

Diseño con módulo integral, larga vida y fácil mantenimiento.

Funciones y Características: Lámparas con LED de alta intensidad para iluminación de canchas



Diseño fotométrico revolucionario - El primer sistema óptico en el mundo que produce un haz de luz rectangular a través de un conjunto de lentes. Un control razonable de distribución de luz, que deja un patrón rectangular, asegurando una uniformidad ideal del brillo en la superficie de las carreteras y calles. Único diseño integrado de lentes y pantalla - Conjunto de lentes que controla la luz y da protección a la lámpara. Produciendo una luz puntual, evitando así la pérdida que se puede generar por duplicación. Logrando una estructura simplificada, robusta y liviana del producto. Creativa combinación plana de LEDs, disipador y base - Protege completamente la vida de los LED con un eficiente sistema de disipación del calor, satisfaciendo así la estructura y el diseño fundamental de las lámparas LED. Diseño único para montar y desmontar - Simple y dinámico para un reemplazo fácil de los componentes. Aspecto moderno y funcional - Reduciendo el peso y la fuerza del viento, disminuyendo la carga del poste de la lámpara, optimizando el factor de seguridad Control inteligente de la corriente - Control inteligente de la corriente, en cualquier situación irregular, se alcanza la corriente constante y precisa, asegurando que los LED pueden trabajar bajo corriente estable y segura. Ningún reflejo adverso - Elimina el reflejo causado por el fulgor ordinario adverso de las luces, la fatiga e interferencia visual de la vista, mejorando la seguridad del conductor, reduce la posibilidad de los accidentes de tránsito. Este producto incorpora completamente el espíritu de la "tecnología orientada a las personas". Ninguna contaminación de luz - Diseñada para mejorar la distribución de la luz, solamente iluminará el camino. No iluminará fuera del área de enfoque del camino. No tiene alto voltaje - No se produce adsorción de polvo - Eliminando el alto voltaje reduce la adsorción de polvo manteniendo la pantalla limpia, asegurando que la lámpara puede entregar eficientemente su capacidad de brillo. Sin temperatura alta no hay amarillamiento de la pantalla - Evitando así la deformación y amarillamiento de la pantalla, permitiendo mantener la lámpara en un buen estado por muchos años, entregando toda su capacidad lumínica.



Amplio voltaje de trabajo - En las lámparas tradicionales el brillo y la vida útil se reduce si el voltaje baja o sube más allá del 7%. Las lámparas LED no se ven afectadas por un cambio de esta naturaleza. Partida sin demora - Alcanza el brillo normal al instante, eliminando el proceso largo de partida de las lámparas tradicionales. Incluso pueden partir a bajas temperaturas (30°C). Sin destello estroboscópico - Elimina la fatiga visual causada por el efecto estroboscópico de las lámparas de vías publicas y estadios, canchas, etc. Resistencia al impacto, a prueba de choques, sin radiación infrarroja (IR) y ultravioleta (UV) - Sin marcos y filamentos de vidrio, evitando así las roturas que sufren las lámparas tradicionales. No dañan al ser humano, animales y plantas. Índice alto de color - Buena coloración - Mostrando colores verdaderos y más brillantes. Múltiples opciones de temperatura de color - Temperaturas de color para resolver las necesidades de diversas requerimientos. Eliminando la temperatura baja de color de la lámpara de sodio que causa un estado hipnótico, la alta temperatura de la lámpara de mercurio que causa un estado depresivo, en cambio las lámparas LED logran que los observadores se sientan mucho más cómodos y a gusto. Importante ahorro de energía - Utilizando la energía ultra alta, el alto brillo de las lámparas LED, junto con la fuente de alimentación eficaz, puede ahorrar hasta un 80% de energía de las lámparas convencionales de sodio y haluro. Larga vida útil, hasta 50.000 horas - Trabajando 8 horas al día, puede ser utilizada por más de 17 años, entre 5 y 10 veces más que una lámpara tradicional de sodio o haluro. Sello verde de la Protección del Medio Ambiente - Estas lámparas LED no contienen plomo, mercurio, haluro y ningún contaminante que dañe el Medio Ambiente. Voltaje de entrada universal - 85-264vac de voltaje constante de gama completa, tecnología corriente y constante de PWM, alta eficiencia, bajo calor, corriente constante de alta precisión. Reduce pérdida de la línea, ninguna contaminación a la red de energía - Factor > 0.9, el THD < 20%, EMI se aplica con el índice universal global, reduce la perdida de 8 Joya de los Sachas - Orellana - Ecuador


poder y líneas de transmisión para evitar la contaminación de la red con interferencias de alta frecuencia.

Trabaja bajo tensión baja y temperatura baja, segura y confiable - La temperatura del conjunto de LEDs puede ser controlada bajo temperatura ideal (TJ< 70 Ta=25º temperatura ambiente). Combinación perfecta con energía solar - Utiliza completamente la ventaja de trabajar con LED bajo tensión baja, según los recursos energéticos solares disponibles, la electricidad y la energía solar se pueden combinar. Para alcanzar un mejor rendimiento entre funcionamiento y costos para los clientes. Alta eficacia luminosa - La eficacia luminosa de los LED en las condiciones existentes es de 75 lúmenes/w, cuando la eficiencia luminaria llega a 150 lúmenes/w la lámpara de sodio de 400w se podría sustituir por una lámpara LED de 100w. La eficiencia lumínica puede alcanzar eventualmente 300 lúmenes/w en el futuro. Tipos de Lámparas LED

Fig. 1.1 Luminaria Led Lu



Fig. 1.2 Luminaria Led Omnidireccional

En el mercado se encuentran multitud de lámparas y luminarias completas LED.

Luminarias completas: Incluyen tanto la lámpara como el soporte mecánico exterior que es el propio disipador. Se pueden encontrar todo tipo de diseños y alternativas, la mayoría de ellas fabricadas en China. o

o

Ventajas: Ofrecen en un solo elemento: lámpara y soporte. Pueden llegar a 200 w. Desventajas: Iluminación unidireccional, precio elevado y diseño inapropiado para entornos rurales y cascos históricos. Implican eliminar la luminaria anterior.

Lámparas omnidireccionales: Son "bombillas", adaptables a cualquier luminaria existente. Como en el caso anterior la mayoría son chinas, es decir con LED de ínfima calidad y drivers de alimentación deficientes. o

o

Ventajas: Muy versátiles, adaptables a cualquier entorno, luz omnidireccional, precio competitivo. Desventajas: Potencia hasta 90 w, necesita luminaria soporte en algunos casos. 10

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Comparación entre las lámparas fluorescentes y las de LED’s

Fig. 1.3 Luminaria Led SMD

Focos LED La obtención de una alta eficiencia energética basada en la tecnología LED se asienta principalmente en las siguientes características de las lámparas de LED. * A su geometría óptica adecuada, es decir, a su dimensión reducida y el hecho de que sólo irradian en uno de los hemisferios lo cual permite optimizar la geometría óptica de forma relativamente simple y extremadamente eficaz, maximizando de esta forma el factor de utilización, o sea, la capacidad de convertir el flujo luminoso en iluminación útil en el plano que se pretende iluminar (cuantificando en lux/lm). Con esto se traduce en una reducción del consumo energético, ya que en comparación con las tecnologías de lámparas fluorescentes, son necesarios menos

lúmenes para

alcanzar los mismos niveles de iluminación. * El otro punto es su Espectro luminoso optimizado. Una de las grandes ventajas en la utilización de la tecnología LED está en el hecho de que su respuesta espectral esta sintonizada con la sensibilidad del ojo humano en la región mesópica, lo que potencia de forma clara y significativa su desempeño.



La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. La gran ventaja de las luminarias fluorescentes frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética, alcanza a los 104 Lm/W, pero los LEDs de luz blanca con una eficiencia luminosa de 150 lm/W, utilizando para ello una corriente de polarización directa de 20 mA., es aproximadamente 1,7 veces superior a la de la lámpara fluorescente con prestaciones de color altas (90 lm/W) y aproximadamente 11,5 veces la de una lámpara incandescente (13 lm/W). Su eficiencia es incluso más alta que la de la lámpara de vapor de sodio de alta presión (132 lm/W), que está considerada como una de las fuentes de l uz más eficientes. Otra gran ventaja de las lámparas fluorescentes es que tienen una larga vida útil, superior a las 8000 horas que en las lámparas de LED es de 50,000. Pero, el uso de las lámparas y tubos fluorescentes tiene implicancias ambientales, ya que contienen Mercurio, un potente contaminante. Cada lámpara contiene miligramos de dicho metal. Con todo esto, un estudio técnico realizado por el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) sobre un total de 600 lámparas fluorescentes de las denominadas de bajo consumo, de distintas marcas, permitió determinar que en gran parte de los casos no consumen menos que las bombitas incandescentes, iluminan poco y duran menos que lo que prometen en sus empaques. La iluminación con LEDs presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etcétera. Asimismo, con LEDs se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LEDs ofrecen. 12 Joya de los Sachas - Orellana - Ecuador


Comparación relativa de la eficacia y los Lúmenes entre lámparas de LEDs y lámparas fluorescentes

Estas tablas nos muestran la salida en lúmenes de ambas lámparas en relación a los Watts que consumen, y con estos datos obtenemos la eficacia de la lámpara expresada en Lm / W. Preocupados por el alto consumo energético y los efectos que pueden causar en nuestro medio ambiente. TSA y LDV han reunido esfuerzos para brindarles la tecnología de punta en iluminación. Las Lámparas de Inducción de Alta Eficiencia, están integradas con las más avanzada tecnología de poder electrónico, plasma y material magnético. Esto permite que nuestras lámparas operen sin ningún electrodo, utilizando en su lugar un campo magnético de alta frecuencia. Éste funciona induciendo a los átomos de plasma con energía eléctrica, los cuales al pasar rápidamente una y otra vez por las paredes del tubo del vidrio de la lámpara, generan la luz eléctrica. Tecnologías Socialmente Aceptadas (TSA) es una empresa que ofrece a sus clientes los productos de más alta calidad buscando siempre estar a la vanguardia. Dentro de la gama de productos que TSA ofrece, se encuentran.



Tubo de leds SMD para sustitución de Spot de LEDs SMD para sustitución Tubos Fluorescentes Spot M16 de 12v

Spot de leds SMD para sustitución Spot de leds SMD para sustitución Spot GU10 de 110/240v Spot Rosca E27 (socket residencial) de 110/240v

Spot de leds SMD para sustitución Bulbo de leds SMD para sustitución Spot Rosca E27 (socket residencial) de Spot Rosca E27 (socket residencial) de 110/220v 110/220v



CAPITULO III PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA


Proyecto VI Electromecánica Alumbrado de cancha

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