Informe de Investigación--Universidad de Costa Rica, Vicerrectoría de Acción Social, Trabajo Comunal Universitario. 2002. Para mayor información puede escribir a accion.social@ucr.ac.crDiseño de un sistema adecuado de iluminación para el Taller de Mecánica del Plantel de ICE en Rincón Grande de Pavas, según las indicaciones del Laboratorio de Eficiencia Energética del Área de Conservación de Energía.Universidad de Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Acción Social::Trabajo Comunal Universitario (TCU

González Mora, Jaime

Lizano Rojas, José Pablo

Spanish

Repositorio Institucional de la Universidad de Costa Rica

Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas   Proyecto de Trabajo Comunal Universitario: Soluciones energéticas para la vida cotidiana  INSTITUTO COSTARRICENSE  DE ELECTRICIDAD LABORATORIO DE EFICIENCIA ENERGETICA  CONVENIO CON UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela de Ingeniería Eléctrica Trabajo Comunal Universitario  (TCU)      Propuesta Mejora de los Sistemas de Iluminación  en el Taller de Mecánica en el Plantel del ICE en Rincón Grande de Pavas   ING MARCO VIRGILIO JIMENEZ VALVERDE COORDINADOR GENERAL LABORATORIO DE EFICIENCIA ENERGETICA  Jaime González Mora José Pablo Lizano Rojas UNIVERSIDAD DE COSTA RICA  San Pedro, San José, Febrero del 2002   Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    2  Propuesta de Mejora de los Sistemas de Iluminación en el Plantel del ICE  i. Nombre y ubicación  Mejora de los Sistemas de Iluminación en el Taller de Mecánica del Plantel del ICE en Rincón Grande de Pavas.   ii. Antecedentes  En la relación laboral el  patrono debe brindar un ambiente de trabajo seguro y no propicio a ningún tipo de accidentes dentro de la institución. Actualmente por el tipo de actividades que se desarrollan dentro de este taller es necesario mantener un nivel de iluminación de acuerdo con la actividad que se desarrolle en cada zona, que sea idónea para su ejecución sin correr riesgos de accidentes laborales.  Por otra parte el Acuerdo de Gobierno del diecisiete de octubre del 2000 y la nota enviada  por la señora Ministra Elizabeth Odio Benito. Este Acuerdo de Gobierno se basa en el Decreto Ejecutivo No 25584 MINAE-H-P del 8 de noviembre  de 1996, que reglamenta la Ley 7447, Reguladora del Uso Racional  de Energía, artículo 25, en el cual se exige el desarrollo de programas de conservación de energía en el sector público y privado.  Por lo tanto la institución está haciendo esfuerzos por disminuir el uso de la energía y por consiguiente costos operativos, enmarcado dentro del “Programa Institucional Permanente de Conservación de Energía del Instituto Costarricense de Electricidad”. Por tal motivo la institución gira instrucciones específicas para el cumplimiento de este Acuerdo, reuniendo todos los esfuerzos institucionales y formular nuevos programas tendientes al uso eficiente de los recursos energéticos que se consumen en la institución.  iii. Justificación  Actualmente la iluminación existente no es propicia para las actividades que se llevan a cabo dentro del Taller. Por seguridad laboral no es recomendable mantener el presente tipo de iluminación para no incurrir en ningún tipo de percance en alguna tarea. Hay actividades que requieren de buena iluminación en zonas donde no se cumplen debido al deterioro del sistema actual de iluminación.  Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    3 Además el Instituto Costarricense de Electricidad ya desarrolló en 1998-1999 un proyecto piloto en donde los sistemas de iluminación tradicionales se sustituían por sistema de iluminación de alta eficiencia. El proyecto reconvirtió las luminarias de los edificios de la sede central del ICE en la Sabana y el edifico de Ingeniería Civil.  iv. Meta  Cumplir con los niveles de iluminación recomendados según las áreas de trabajo en el presente diseño.   v. Objetivo general  Diseñar un sistema de iluminación adecuado para el Taller de Mecánica del Plantel de ICE en Rincón Grande de Pavas según las indicaciones del Laboratorio de Eficiencia Energética del Área de Conservación de Energía y consecuentemente lograr disminuir el costo de operación y mantenimiento de los sistemas de iluminación del Taller a través del ahorro de energía.  vi. Objetivos específicos   Cumplir con los niveles de iluminación exigidos en un área de trabajo específica para garantizar la seguridad del empleado y su protección.   Lograr una disminución del costo de operación y mantenimiento del Taller de Mecánica del ICE.   vii. Actividades  1. Brindar un plano de distribución del lugar.  2. Definir los trabajos que se realizaran en cada zona   3. Realizar el Inventario del tipo de lámparas en las zonas  seleccionadas.   4. Medir los niveles de iluminación actuales.  5. Definir la iluminación necesaria por zona y realizar el diseño de iluminación.  6. Definir las tecnologías eficientes a utilizar en el proyecto.  7. Realizar los estudios técnico – económicos de los trabajos a desarrollar. Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    4  8. Definir un sistema de emergencia.  9. Brindar recomendaciones.   viii. Resultados  1. Plano de Distribución del Taller de Mecánica  Se encuentra en el apéndice 1.  2. Selección Zonas de actividades  El edificio necesitado para realizar la mejora de eficiencia en los sistemas de iluminación y su calidad está dividido en varias zonas dependiendo de la actividad que se realice. Estas son: 1. Equipo menor 2. Mecánica y Precisión 3. Torno 4. Pintura 5. Estructuras 6. Soldadura y Pintura 7. Mecánica  Se hará un diseño por cada zona de trabajo independiente para garantizar el nivel de luminosidad requerido según la actividad.                  Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    5   3. Inventario de las lámparas.  El Inventario de lámparas se presenta en el siguiente cuadro  Cuadro 1. Cantidad de luminarias por zona.  ZonaLámparas F96Equipo Menor 10Mecánica y Precisión 24Torno 31Pintura 22Estructuras 36Soldadura y Pintura 20Mecánica 20TOTAL 163     4. Niveles de Iluminación actuales.  Adjunto se encuentra la cantidad de luz que existe por zona en el momento. El nivel se midió en el puesto específico de trabajo.  Cuadro 2. Nivel de iluminación actual de las zonas de trabajo.  Equipo menor *Mecánica y Presición *Torno *Estructuras *Pintura * Soldadura * Mecánica *Intesidad de la luz (lux)300 400 250 200 200 400 400  Características del sistema eléctrico:  Actualmente se encuentran algunas deficiencias en el edificio. No se cuenta con los planos eléctricos ni estructurales actualizados, por lo que no se puede planificar mejoras o ampliaciones a los sistemas eléctrico y estructural actuales 220/110 Voltios,  Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    6       5. Niveles de iluminación recomendados  De acuerdo con los niveles de iluminaciones recomendados por el manual de alumbrado1 se da la siguiente tabla con el nivel requerido por zona.  Cuadro 3. Nivel de iluminación requerido por zona.  Equipo menor Mecánica y Presición Torno Estructuras Pintura Soldadura Mecánica Intesidad de la luz (lux)500 500 500 500 500 500 500 En el apéndice 2 se encuentra el diseño hecho para cada zona de trabajo. Se hizo la simulación con el programa que ofrece Sylvannia.  Para el dimensionamiento del tablero se tomó que se va a ubicar dentro de la zona del Taller de Torno, contiguo a los dos tableros que se encuentran en ese lugar. El tablero es un tablero tipo Industrial alimentado del tablero principal Cutler Hammer MP-40. Para ver el resto de detalles favor refiérase al apéndice.  6. Tecnología a utilizar  El  trabajo de reconversión es la sustitución de los tubos fluorescentes T- 96´´. Se utilizará luminarias de Halogenuro metálico, con el fin de garantizar el nivel de luminosidad, expuesto anteriormente, en el  edificio y  ahorrar dinero.   Las características que tendrán estos equipos se indican en las especificaciones técnicas en el apéndice 3.   7. Estudio Técnico- Económico.  Los siguientes cuadros resumen el índice económico del trabajo a realizar. Las proformas de las cotizaciones se encuentran en el anexo.                                                      1 Phillips. Manual de Alumbrado.  España 1975. Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    7  Cuadro 4  Trabajo Cantidad Costo unitarioCosto MaterialesImpuesto de VentasCosto Mano de Obra (1)Imprevistos 5%Costo TotalLámpara HID 68       50,000.00   3,400,000.00   442,000.00    340,000.00    170,000.00    4,352,000.00 Tablero                          -      4,352,000.00 TotalCosto de los trabajos por Sustitución de Lámparas       Cuadro 5   Fluorescente F96 (4x2)            163   0.169    27.547              10.0        250.000   68,867.500   3,443,375.000  Lámpara HID              68   0.400    27.200              10.0        250.000   68,000.000   3,400,000.000        867.500        43,375.000  Total Ahorrado Ahorro  Anual en colonesEnergía consumida al año (KWH)Estimación del Ahorro por el proyecto de sistemas de iluminación eficientes                                                                                                              Días laborados al añoHoras Diarias de usoTipo de lámparaCantidad de lámparasKW UnidadKW Totales              Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    8        Cuadro 6  Año012345678154,546.02¢             0.4052                     62,618.12¢                256,912.45¢             0.2998                     77,026.73¢                199,260.63¢             0.3485                     69,449.76¢                Flujo de caja  Factor  descuento Valor presente  Valor presente (4,352,000.00)¢         43,375.00¢               0.8602                     37,311.83¢                55,924.63¢               0.7400                     41,382.55¢                50,904.79¢                72,105.24¢               0.6365                     45,897.38¢                Periodo simple de recuperación (años) 100.33Valor total presente 441,049.67¢              (3,910,950.33)   Valor  presente neto (3,910,950.33)   Análisis económico del proyecto: Mejora Niveles de Iluminación en Talleres de Rincón Grande de Pavas Tasa interna de retorno #¡NUM!119,865.49¢             0.4710                     56,458.50¢                92,967.36¢               0.5476                       El objetivo primordial de este proyecto es brindar la seguridad laboral necesaria para el obrero mediante una adecuada iluminación en su área de trabajo. La tecnología a implementar genera un ahorro energético  pues su capacidad instalada es menor que la capacidad actual. Sin embargo no se percibe la recuperación de la inversión en un tiempo razonable de acuerdo con los cálculos obtenidos. Este factor  debe ser de menor influencia que el factor de la seguridad laboral debido disposiciones de ley establecidas, por lo que este proyecto está enfocado primordialmente a ofrecer una mejor calidad de luminosidad para garantizar la seguridad del trabajador.  Para obtener los anteriores resultados se toma el consumo energético de las lámparas T-96 como 0.169 Kw  el cual es el valor real consumido. Para la tecnología propuesta se toma el valor nominal en 0.400 Kw, en la realidad este valor podría ser menor por Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    9 lo que el consumo es menor también. Consecuentemente el ahorro podría incrementarse y tener una tasa interna de retorno mayor y un menor período simple de recuperación. Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    10  8. Sistema de Emergencia  Debido a las características técnicas de la luminaria de halogenuro metálico - Metalarc- cuando hay un discontinuidad en el flujo eléctrico en el sistema se toma un tiempo de 10 a 12 minutos en restablecerse la unidad. Como las actividades algunas zonas son de alto riesgo en ausencia de luz, como en el caso del Taller de Torno, es necesario contar con un sistema de re encendido de emergencia. Para poder lograr esto se sugiere dejar las luminarias T-96 existentes para que funciones cada vez que hay una interrupción momentánea del fluido eléctrico hasta que la tecnología propuesta pueda restablecerse de nuevo.    9. Recomendaciones  Se podría sustituir las  láminas transparentes actuales por láminas de policarbonato transparentes, pues son más duraderas y permiten más el paso de la luz. Así en días soleados la cantidad de luz interna sería mayor.                          Diseño de iluminación Taller de Mecánica ICE Rincón Grande de Pavas    11              ix. Anexos 

Soluciones energéticas para la vida cotidiana

https://www.kerwa.ucr.ac.cr/bitstream/handle/10669/11135/Propuesta%20Iluminaci%c3%b3n%20%20ICE.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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