Iluminación LED automatizada y aprovechamiento de la luz natural

Por David Cedillo Hernández y Hugo Téllez Moctezuma

CCL Container, S.A. de C.V. está ubicada en la ciudad de San José Iturbide, en el estado de Guanajuato. Se trata de uno de los principales fabricantes a nivel nacional de envases de aluminio para aerosol y botellas de aluminio para bebidas. Aunque la mayor parte de la energía eléctrica se utiliza para los troqueles de envases de aluminio, la iluminación en su planta representa 5.9% del total de su facturación eléctrica.

Dicha empresa tiene un contrato con la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en tarifa HM. Antes de la realización del proyecto de eficiencia energética, su demanda facturable promedio era de 1 206 kW, con un consumo de energía de 8 206 746 kWh al año, lo que representaba un costo de 14 521 103.73 de pesos anuales.

Objetivo del proyecto

Reducir el consumo de energía eléctrica del sistema de iluminación de la nave industrial, reemplazando los equipos existentes antes de la intervención por luminarios eficientes de tecnología LED, domos prismáticos para el aprovechamiento de la luz natural y la implementación de un control automático para mantener los niveles de iluminación en todo momento.

Situación original

Inicialmente, la empresa tenía instalados 115 luminarios con lámparas de aditivos metálicos que demandaban una potencia total de 55.78 kW, con un consumo de energía de 488 628 kWh/año, y que se reflejaba en un costo de operación anual de 858 736.80 pesos.

Debido a que el área de procesos opera las 24 horas del día, los 365 días del año, se identificó el consumo energético facturado en cada periodo establecido por la CFE para la tarifa horaria media HM, ya que los costos de la energía y de la demanda dependen de la hora del día en que se utilice (base, intermedia y punta), además de la época del año (verano o invierno).

Una vez obtenido el consumo energético, se realizaron mediciones de los niveles de iluminación, resultando que en promedio existían 187 luxes en el área de trabajo. Para este tipo de aplicación, la Norma indica 300 luxes, valor que se consideró para la proyección de los luminarios eficientes.

Para optimizar la operación de los equipos propuestos, se consideró el aprovechamiento de la luz natural. Por ello, se realizó un análisis de la incidencia solar en la ubicación de la planta con el apoyo del software Dome Skylight, determinando que en promedio se tendría un aprovechamiento de nueve horas al día de luz solar, permitiendo la reducción de las horas de operación para el nuevo sistema de iluminación.

Propuesta

El proveedor Visualización y Control Industrial, S.A. de C.V. propuso a la empresa que, además del aprovechamiento de la luz natural a través de domos prismáticos, se sustituyeran los actuales luminarios de aditivos metálicos (HID) por luminarios tipo High Bay de lámparas LED con sistema de control automático de encendido y atenuación que permitan en todo momento mantener los niveles de iluminación en 300 luxes bajo las posibles variaciones de la luz natural (ver Tabla 1).

TABLA 1. EQUIPOS PROPUESTOS

Nota:

La potencia de línea (W) de las lámparas y luminarios se validaron con base en los catálogos y pruebas de laboratorio.

Resultados

Haciendo una comparación de la situación original y de la situación propuesta en el proyecto, se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 2. COMPARACIÓN DE AHORROS ENTRE LAS SITUACIONES ACTUAL Y PROPUESTA

Cabe mencionar que para realizar este proyecto, el FIDE otorgó un financiamiento de 2 143 214.24 pesos. Gracias a los ahorros anuales de 534 892.92 pesos, el proyecto tiene un periodo simple de recuperación de cuatro años.