17
identificar las temporadas de mayor consumo es importante identificar en que
tarifa se encuentra la oficina de PROFEPA asiacute como el consumo de kilo Watts por
hora (kWh) mensual Existen unas medidas llamadas ldquoescalones o liacutemitesrdquo que
significan los primeros y segundos 50 o 100 kWh por lo tanto cuando los
rebasan eleva el costo por kWh [6] Por uacuteltimo se utilizoacute un multiacutemetro de gancho
electroacutenico que es un equipo de prueba que combina un voltiacutemetro con una pinza
que mide corriente consta de una pinza adaptada a una carcasa y un gatillo que
sirve para abrir la pinza para que posteriormente agarre el cable de una liacutenea de
corriente La carcasa tiene varias opciones con las cuales se puede seleccionar
el tipo de medicioacuten ya sea en Amperes Volts o Watts [7] Asimismo se utilizoacute una
caacutemara digital baacutesica para fotografiar el lugar equipos y algunos documentos
especializados en el aacuterea de energiacutea
Se realizaron distintas propuestas como la sustitucioacuten de luminarias de los
antiguos aires acondicionados de tipo paquete por Mini Split y la implementacioacuten
de paneles fotovoltaicos Posteriormente se calcularon diferentes presupuestos
donde se incluyeron los costos de las luminarias aires acondicionados y paneles
fotovoltaicos incluyendo la instalacioacuten
Capiacutetulo 4
14 Resultados
El Coordinador de la Zona Sur el Lic Miguel Aacutengel Garciacutea Goacutemez y la
Delegada Patricia del Caacutermen Inzunza Alarcoacuten eligieron la propuesta que
sustituyen todas las luminarias por T5 con sus respectivas remodelaciones las
cuales incluyen pintar las paredes de color blanco renovar plafoacuten y aprovechar
los espacios desocupados como las bodegas La tasa de retorno se calculoacute con la
inversioacuten inicial de diferentes aacutereas como la de iluminacioacuten aire acondicionado y
paneles fotovoltaicos por lo tanto se dividioacute entre la anualidad que ofrece la
PROFEPA
18
Es importante conocer el cambio en los costos de la energiacutea eleacutectrica con el
paso de los antildeos para poder obtener estimaciones clasificadas por diferentes
sectores
Figura 4 Tarifas Evolucioacuten de costos por tarifas en diferentes sectores
Figura 5 Recibo de CFE Recibo del periodo Julio-Agosto 2014
19
La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta
modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos
escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con
otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de
potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la
implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser
del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se
basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de
la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial
no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas
posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una
disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien
aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa
Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de
alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima
de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En
oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto
estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con
trabajos de oficina son 500 [8]
141 Levantamiento de cargas
En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen
electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en
funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la
oficina
20
a)
d)
b)
e)
c)
f)
Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh
b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de
escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires
acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh
Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados
Equipo Cantidad Consumo kWh
a) 1 003
b) 2 003
c) 1 028
d) 11 033
e) 1 072
f) 2 445
Total 1161 kWhmes
21
Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y
la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean
exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo
total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos
Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea
Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea
Oct-Nov 3614 12185 180
Dic-Ene 2859 9968 142
Feb-Mar 2369 8333 118
Abr-May 3009 10550 150
Jun-Jul 3620 6644 181
Ago-Sep 4063 14274 203
Total $88823 19534 kWhantildeo
Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para
representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos
observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario
implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las
computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados
y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un
gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la
fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para
calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz
Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su
consumo por calentamiento del tambor [9]
142 Iluminacioacuten
Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de
diferentes aacutengulos de las oficinas
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
18
Es importante conocer el cambio en los costos de la energiacutea eleacutectrica con el
paso de los antildeos para poder obtener estimaciones clasificadas por diferentes
sectores
Figura 4 Tarifas Evolucioacuten de costos por tarifas en diferentes sectores
Figura 5 Recibo de CFE Recibo del periodo Julio-Agosto 2014
19
La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta
modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos
escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con
otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de
potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la
implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser
del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se
basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de
la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial
no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas
posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una
disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien
aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa
Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de
alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima
de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En
oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto
estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con
trabajos de oficina son 500 [8]
141 Levantamiento de cargas
En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen
electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en
funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la
oficina
20
a)
d)
b)
e)
c)
f)
Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh
b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de
escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires
acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh
Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados
Equipo Cantidad Consumo kWh
a) 1 003
b) 2 003
c) 1 028
d) 11 033
e) 1 072
f) 2 445
Total 1161 kWhmes
21
Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y
la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean
exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo
total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos
Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea
Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea
Oct-Nov 3614 12185 180
Dic-Ene 2859 9968 142
Feb-Mar 2369 8333 118
Abr-May 3009 10550 150
Jun-Jul 3620 6644 181
Ago-Sep 4063 14274 203
Total $88823 19534 kWhantildeo
Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para
representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos
observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario
implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las
computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados
y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un
gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la
fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para
calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz
Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su
consumo por calentamiento del tambor [9]
142 Iluminacioacuten
Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de
diferentes aacutengulos de las oficinas
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
19
La tarifa de electricidad de PROFEPA es de baja tensioacuten 02 En esta
modalidad se cobra un cargo por energiacutea (kWh) con una cobertura de dos
escalones de 100 kWh y un cargo fijo mensual Haciendo una comparacioacuten con
otras tarifas en esta modalidad no hay un cargo por demanda ni por factor de
potencia lo que resulta importante ya que las metodologiacuteas para la
implementacioacuten de programas de ahorro para el sector industrial pueden no ser
del todo vaacutelidas para el sector comercial ya que muchas de estas estrategias se
basan en la correccioacuten del factor de potencia o en la distribucioacuten del consumo de
la energiacutea en los horarios con menor costo cuya aplicacioacuten en el sector comercial
no tendriacutea consecuencia alguna De esta manera es faacutecil deducir que las uacutenicas
posibilidades de ahorro la representan aquellas estrategias que impliquen una
disminucioacuten del consumo de energiacutea de la empresa (consumir menos kWh) o bien
aquellas entre cuyas propuestas esteacute el cambio de tarifa de la empresa
Basado en la NOM-007-ENER-2014 ldquoEficiencia energeacutetica para sistemas de
alumbrado en edificios no residenciales utilizan la medida de Densidad Maacutexima
de Potencia Eleacutectrica para Alumbrado ldquoDPEArdquo y sus unidades son W1198982 En
oficinas son de 14 Wmsup2 el cual en eacutestas instalaciones es de 6 Wmsup2 por lo tanto
estaacute debajo de las normas establecidas Los lumens necesarios para lugares con
trabajos de oficina son 500 [8]
141 Levantamiento de cargas
En el levantamiento de cargas se identificaron varios aparatos que consumen
electricidad dentro de las instalaciones de PROFEPA pero no siempre estaacuten en
funcionamiento porque en algunas ocasiones los trabajadores laboran fuera de la
oficina
20
a)
d)
b)
e)
c)
f)
Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh
b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de
escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires
acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh
Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados
Equipo Cantidad Consumo kWh
a) 1 003
b) 2 003
c) 1 028
d) 11 033
e) 1 072
f) 2 445
Total 1161 kWhmes
21
Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y
la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean
exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo
total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos
Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea
Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea
Oct-Nov 3614 12185 180
Dic-Ene 2859 9968 142
Feb-Mar 2369 8333 118
Abr-May 3009 10550 150
Jun-Jul 3620 6644 181
Ago-Sep 4063 14274 203
Total $88823 19534 kWhantildeo
Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para
representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos
observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario
implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las
computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados
y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un
gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la
fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para
calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz
Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su
consumo por calentamiento del tambor [9]
142 Iluminacioacuten
Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de
diferentes aacutengulos de las oficinas
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
20
a)
d)
b)
e)
c)
f)
Figura 6 Equipos electroacutenicos a) Maacutequina de escribir eleacutectrica consume 37 kWh
b) escaacutener consume 3 kWh c) conmutador consume 288 kWh d) PC de
escritorio consume 33 kWh e) fotocopiadora consume 72 kWh f) aires
acondicionados de 5 toneladas consume 44kWh
Tabla 1 Clasificacioacuten de los equipos auditados
Equipo Cantidad Consumo kWh
a) 1 003
b) 2 003
c) 1 028
d) 11 033
e) 1 072
f) 2 445
Total 1161 kWhmes
21
Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y
la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean
exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo
total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos
Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea
Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea
Oct-Nov 3614 12185 180
Dic-Ene 2859 9968 142
Feb-Mar 2369 8333 118
Abr-May 3009 10550 150
Jun-Jul 3620 6644 181
Ago-Sep 4063 14274 203
Total $88823 19534 kWhantildeo
Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para
representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos
observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario
implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las
computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados
y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un
gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la
fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para
calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz
Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su
consumo por calentamiento del tambor [9]
142 Iluminacioacuten
Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de
diferentes aacutengulos de las oficinas
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
21
Se clasificaron los equipos eleacutectricos dependiendo de los consumos kWh y
la cantidad en el levantamiento de cargas para conocer que los datos sean
exactos en el momento de calcular la tasa de retorno Debido a su bajo consumo
total no es necesario reemplazar por otros equipos nuevos
Tabla 2 Historial de consumos de energiacutea
Bimestres Consumo kWh Costo Consumo por diacutea
Oct-Nov 3614 12185 180
Dic-Ene 2859 9968 142
Feb-Mar 2369 8333 118
Abr-May 3009 10550 150
Jun-Jul 3620 6644 181
Ago-Sep 4063 14274 203
Total $88823 19534 kWhantildeo
Los consumos histoacutericos de energiacutea durante un antildeo son importantes para
representar el ahorro energeacutetico y monetario en las propuestas Podemos
observar que el consumo eleacutectrico total es elevado por lo tanto es necesario
implementar estrategias para ahorrar electricidad Es necesario que todas las
computadoras fax maacutequina de escribir eleacutectrica y el conmutador esteacuten apagados
y desconectados de la corriente eleacutectrica si no estaacuten en uso ya que generan un
gasto eleacutectrico innecesario Tambieacuten se debe poner especial atencioacuten en la
fotocopiadora ya que consume aproximadamente el 75 de la energiacutea para
calentar el tambor un 15 para controles y el 10 para accionamientos y luz
Apagando la maacutequina cuando no se utilice reduce de forma considerable su
consumo por calentamiento del tambor [9]
142 Iluminacioacuten
Al realizar la auditoriacutea energeacutetica se tomaron las siguientes fotografiacuteas de
diferentes aacutengulos de las oficinas
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
22
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Figura 7 Fotografiacuteas de las instalaciones de PROFEPA a) cuarto pasillo b) cuarto pasillo
tomada de otro aacutengulo c) cubiacuteculos d) cubiacuteculos tomada de la pared de ventanas e) Foto
tomada hacia el techo para observar el nuacutemero de luminarias f) tercer pasillo y al fondo actual
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
23
comedor g) tomada hacia la pared de ventanas aprovechando la iluminacioacuten natural h) cuarto
desocupado aprovechando la iluminacioacuten natural i) primer pasillo j) entrada principal y k)
anterior comedor y actual oficina principal
En las imaacutegenes seacute que gran parte de la iluminacioacuten es natural ya que las fotos fueron
tomadas de diacutea La jornada laboral en las oficinas de la PROFEPA es de 700am hasta las
500pm sin embargo se aprecian algunas deficiencias ya que no es correcto que las luminarias
permanezcan encendidas mientras es de diacutea ya que es un consumo innecesario La mejor
propuesta es la de luminarias LED porque consumen menos watts y tienen mejor calidad de
iluminacioacuten que las demaacutes pero debido a su alto costo es imposible ya que las anualidades
que se perciben $ 15000 MXN Las luminarias T5 LFC aunque consuman menos watts y
tengan menos eficiencia de calidad lumiacutenica que las LED estaacuten dentro de la categoriacutea de
laacutemparas ahorradoras
a)
a)
Figura 8 Planos 2D de las oficinas de PROFEPA Las personas mencionadas en la tabla son
miembros del personal a) antes de la modificacioacuten b) despueacutes de la remodelacioacuten
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
24
Dentro de la oficina en el aacuterea de comedor y bodega se rompioacute la tabla-roca que ya
estaba para posteriormente unir el comedor con la parte de la bodega y de lo que sobroacute de la
bodega lo cerraron y rompieron maacutes tabla-roca para hacer una entrada ya que era una parte de
la oficina la cual estaba aislada y era un espacio que estaba inservible
Tabla 3 Anaacutelisis de iluminacioacuten
Oficinas
Laacutemparas Luminarias Tipo Marca Watts
a) 1 2 LFC-T8 Philips 60
b) 1 2 LFC-T8 Philips 60
c) 1 2 LFC-T8 Philips 60
d) 1 2 LFC-T8 Philips 60
e) 1 2 LFC-T8 Philips 60
f) 1 2 LFC-T8 Philips 60
g) 3 6 LFC-T8 Philips 180
h) 1 2 LFC-T8 Philips 60
i) 1 2 LFC-T8 Philips 60
j) 1 2 LFC-T8 Philips 60
k) 2 4 LFC-T8 Philips 120
l) 3 6 LFC-T8 Philips 180
m) 1 2 LFC-T8 Philips 60
n) 0 1 LFC-T8 Philips 20
Son importantes la cantidad de watts por metros cuadrados para obtener la eficiencia de
iluminacioacuten en PROFEPA
A continuacioacuten se presentaraacute un caacutelculo de watts por metro cuadrado [10]
[18 luminarias (2 laacutemparasluminaria) (30 wattlaacutempara) = 1180 Watts]
[ 1 foco de 20 watts]
1180 w + 20 w = 1200 watts
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
25
1200 w 200 1198982 = 6 watts 1198982
Una vez realizado el diagnoacutestico y conocer la forma en que PROFEPA consume energiacutea es
conveniente presentar una serie de propuestas de ahorro que ayuden a disminuir el consumo de
energiacutea sin afectar la calidad del servicio que se ofrece en las instalaciones Se hizo una
comparacioacuten de varias distribuidoras para la futura compra de productos para iluminacioacuten
eficiente basaacutendose en la marca calidad garantiacutea y creacuteditos para pagos a largo plazo Asiacute la
empresa Eleacutectrica Valdez que maneja la marca Tecno Lite fue la seleccionada En las
imaacutegenes siguientes se muestran los modelos propuestos
Tabla 4 Modelos de luminarias
Coacutedigo Tipo Nombre Luacutemenes Precio $
MXN
TCLA814 LED YDLED-40018w40 B LUM BERLIN 1290 60816
TCLE854 LED ESTLED-40w40 VAPOR LED 1500 97298
TCL870 LFC-T5 FLC-20w LUM LINEAL CACRIacuteLICO 500 15233
TCLE860 LFC FLC-16w- LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 13514
TCLE880 LFC-T5 FLC-28w LUM LINEALCACRIacuteLICO 500 36364
TCLE901 LFC FLC-14w41 LUMLINEALDIRIGIBLE 500 22605
TCLD120 LFC-T5 LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 500 47936
Las luminarias fueron seleccionadas de acuerdo a las dimensiones de PROFEPA
(2001198982) a su regioacuten y a la jornada laboral Se debe sentildealar los precios que aquiacute se muestran no
toman en cuenta la instalacioacuten aunque si aparecen en el costo total
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
26
a)
b)
c)
d) e)
f)
g)
Figura 9 Luminarias propuestas a) YDLED-40018w40 b) ESTLED-40w40
VAPOR LED c) FLC-20w lum Lineal c acriacutelica d) FLC-16w-Lineal cacriacutelico e)
FLC- 14w41 lineal dirigible f) LTL-3140 empotrada y electroacutenica g) FLC-28w
Lineal cacriacutelico
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
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Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
27
A continuacioacuten se muestran sus caracteriacutesticas
La primera propuesta consiste en sustituir todas las luminarias por el mismo
modelo de laacutemparas fluorescentes compactas LTL-3140 T5
12 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14 T5
42W $47936 MXN cu
(12 luminarias) x ($ 47936 cu) = $575232 MXN
Total $575232 MXN
La propuesta 2 consiste en sustituir 9 luminarias de tipo LED y 4 LTL3140 T5
9 luminarias de ESTLED-40w40 PRUEBA VAPOR LED 4
(9 luminarias) x ($97298) = $875682 MXN
4 luminarias de LTL-3140 EMP ELECTROacuteNICA 605 tipo 3xF14
( 4 luminarias) x ($47936 cu) = $ 191744 MXN
Total $1067426 MXN
La propuesta 3 consiste en sustituir todas las luminarias por tipo de LED
Con 12 luminarias YDLED-40018w40 B LUM BERLIN I
(12 luminarias) x ($60816) = $729792 MXN
Total $729792 MXN
Se eligioacute la primera propuesta en base a la evaluacioacuten de costos Por lo tanto si
la inversioacuten inicial fue de $ 5752 MXN se percibe una anualidad de $ 15000 MXN
a una tasa de retorno de 5 meses En todas las propuestas deben de adaptar
apagadores por cada luminaria clasificados por aacutereas de trabajo para asiacute tener
mejor control al momento de encenderlas y asiacute aprovechar la iluminacioacuten natural
A continuacioacuten se presentaraacuten algunas recomendaciones para un mejor uso
con las luminarias
1 Evite encender laacutemparas en lugares que cuentan con suficiente luz natural
28
2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
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Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
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2 No dejar las laacutemparas encendidas en lugares o espacios desocupadas En
el caso de tratarse de un fluorescente si se va a apagar durante un periodo
de menos de 20 minutos es mejor dejarlo encendido
3 En espacios que requieren mantener encendidas maacutes de 4 horas al diacutea la
iluminacioacuten utilice laacutemparas fluorescentes compactas ya que permiten un
ahorro del 74 y duran hasta 10 veces maacutes que los focos incandescentes
4 Pinte la oficina casa con colores claros ya que estos reflejan mejor la luz la
mejor opcioacuten es el color blanco
5 Limpie frecuentemente las laacutemparas para mantener la calidad de la
iluminacioacuten [11]
143 Aire acondicionado (AA)
La PROFEPA cuenta con 2 equipos de AA de tipo paquete de 5 toneladas
cada uno Estos equipos estaacuten en funcionamiento desde el antildeo 1992 y cada antildeo
se realizan gastos de $1500000 MXN aproximadamente para darle
mantenimiento Los empleados de la PROFEPA tienen una jornada laboral de 10
horas de lunes a viernes en un horario de 800am a las 500pm aunque el
personal de limpieza llega a partir de las 700am por lo tanto se contabilizan 10
horas la jornada laboral
Figura 10 Aires acondicionados tipo paquete de 5 toneladas
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
29
Es importante calcular el consumo actual del aire acondicionado y estimar
el consuno de un equipo nuevo para observar las posibles ganancias energeacuteticas
y econoacutemicas A continuacioacuten se presentaraacute una tabla para analizar los ahorros
Tabla 5 Comparacioacuten del consumo eleacutectrico de AA
2014 AA viejo 2015 AA nuevo
Tarifa Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $ Energiacutea
kWh
Precio de
tarifa $
Costo $
1er Escaloacuten 100 2278 22780 100 2278 2278
2do Escaloacuten 100 275 275 100 275 275
Excedente 3672 3028 11118816 2000 3028 6056
Cargo fijo - - 5255 - - 5255
Total - - 11674166 - - 610855
IVA - - 116 - - 116
Total con IVA - - 1354203 - - 7085918
(1354203) ndash (7085918)= 6456112 MXN
Ahorro en un bimestre $ 6456112 MXN
A partir del mes de Mayo y hasta el mes de Agosto los dos AA se prenden
esporaacutedicamente sin embargo es necesario contabilizar los meses en donde solo
se prendioacute un solo AA para notificar el consumo total Una tonelada de
enfriamiento son 12000 BTU (British Thermal Unit) En eacutese sentido una tonelada
consume 1 kW cuando el equipo es nuevo de lo contrario entre maacutes obsoleto el
equipo de AA mayor es el consumo eleacutectrico Se seleccionoacute al proveedor ldquoAires
Acondicionados Saldantildeardquo bajo los mismos teacuterminos que la empresa Eleacutectrica
Valdez [paacuteg 25]
A continuacioacuten se presentaraacuten la comparacioacuten de los equipos necesarios
para la instalacioacuten en la PROFEPA
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Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
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El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
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Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
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Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
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145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
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importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
30
Tabla 6 Comparacioacuten de precios de AA
Capacidad Modelo Conexioacuten Precio $
2 toneladas CXF261D 220 V 7380
1 tonelada CXF121D 220 V 3850
(2 de 2 ton) x ($7380) = $14760 MXN
(1 de 1 ton) x ($3850) = $3850 MXN
Mano de obra por la instalacioacuten de los 3 AA= $2700 MXN
Total $ 21310 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 21310 MXN Se percibe una anualidad de $
15000 MXN La tasa de retorno es de un antildeo y seis meses El primer antildeo el
mantenimiento es gratis y el segundo antildeo se cobra $1500 MXN de mantenimiento
por los 3 AA
a)
b)
Figura 11 Aires acondicionados propuestos a) Mirage de 2 toneladas modelo
CXF261D y b) Mirage de 1 tonelada modelo CXF121D
Recomendaciones para un buen uso de los equipos de AA
1 Toda compra de equipo para la refrigeracioacuten para el aacuterea deseada tiene
que estar certificada por las respectivas NOM-011-ENER-2006 ldquoEficiencia
energeacutetica en acondicionadores de aire tipo centralrdquo
2 Instalar el AA lejos del rayo solar directo y protegerlo con una lona
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
31
3 Para obtener la mayor eficiencia de la electricidad se debe mantener la
temperatura del termostato entre 22degC y 24ordmC en verano y 19degC en invierno
Los equipos de aire acondicionado deben apagarse cuando exista una
temperatura ambiente confortable o cuando las habitaciones vayan a estar
desocupadas por maacutes de una hora si es posible deben de apagarse media
hora antes de quedar desocupadas
4 Verificar que las ventanas y puertas sellen perfectamente a fin de evitar
una ganancia mayor de calor y el uso intenso del equipo
5 Revisar el sistema completo dos veces al antildeo Un aire acondicionado con
dos o maacutes antildeos sin mantenimiento consume el doble de energiacutea eleacutectrica
6 Sustituir los equipos de aire acondicionado que cuenten con maacutes de cinco
antildeos por equipos de alta eficiencia que tengan sello FIDE cuyos disentildeos
tecnoloacutegicos permiten obtener un mayor rendimiento por un menor
consumo de electricidad Adquirir equipos con la maacutes ldquoalta relacioacuten de
eficiencia energeacuteticardquo del mercado
144 Paneles fotovoltaicos
Principalmente existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos los cuales se
aprecian en la siguiente imagen La corriente eleacutectrica de salida de los paneles
es continua como las de las bateriacuteas Cuando el consumo de energiacutea no
coincide con las horas de generacioacuten de los paneles se requiere instalar un
sistema de almacenamiento compuesto por bateriacuteas que guarden la energiacutea
que genere el panel para cuando sea necesaria
Figura 12 Componentes de un sistema fotovoltaico
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
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145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
32
El tipo de corriente eleacutectrica que utilizan las luminarias en PROFEPA es
alterna asiacute como la gran mayoriacutea de los aparatos eleacutectricos Esto hace que sea
necesario otro componente en el sistema llamado ldquoinversorrdquo el cual se encarga
de convertir la corriente directa de salida de los paneles y de las bateriacuteas (si es el
caso) en corriente para que pueda ser utilizada por nuestros aparatos eleacutectricos
Cuando se trabaja con aparatos de corriente directa no es necesario este
dispositivo La cantidad necesaria para abastecer energiacutea eleacutectrica a la oficina de
PROFEPA es de 5040 Whdiacutea con la propuesta de las 12 luminarias LTL-3140
T5 de 42 W cada luminaria Para continuar con el dimensionamiento es necesario
elegir el panel fotovoltaico que se utilizaraacute en el sistema A continuacioacuten se
describen las caracteriacutesticas del panel que se eligioacute el ET230P
Tabla 7 Caracteriacutesticas del panel ET230P
Se calculoacute el nuacutemero de paneles necesarios para satisfacer el consumo Como
la potencia del panel es de 230 Wp (Watt pico) se toman 5 HSP (horas solares
pico) para Mazatlaacuten obteniendo una produccioacuten diaria del panel de 1150
Whpaneldiacutea [12]
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
33
Nuacutemero de paneles = (Consumo diario Whdiacutea) (Produccioacuten diaria del panel
Whpanel diacutea)
Nuacutemero de paneles = (5040 Whdiacutea) (1150 Whpanel diacutea) = 438 = 5 paneles
Seraacuten necesarios 5 paneles fotovoltaicos en el sistema propuesto para
lograr encender todas las luminarias del establecimiento Obtenido esto se
procede a elegir el inversor El inversor seleccionado es el IC2400-E12S120 que
trabaja a 12V y es capaz de entregar 800 Watts momentaacuteneos enviando una
onda semisenoidal pura lo cual cumple los requisitos para interconectar el sistema
con la red eleacutectrica La siguiente ilustracioacuten muestra la ficha teacutecnica del Inversor
seleccionado
Tabla 8 Inversor seleccionado
Asimismo se eligioacute un controlador de carga PS-15M ndash MORNINGSTAR el
cual trabaja a 12V y utiliza la tecnologiacutea PWM (pulse wide modulation) encargada
de monitorear constantemente el amperaje y el voltaje que brinda el panel
permitiendo crear el mejor arreglo de estos valores y obteniendo la maacutexima
potencia posible todo el tiempo
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
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145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
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importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
34
Tabla 9 Controlador de carga PS-15M
Con la eleccioacuten del controlador de carga se completa el dimensionamiento
del sistema fotovoltaico por lo que es posible proseguir a las propuestas del tipo
de sistema El dimensionamiento del sistema de almacenamiento fue
Nuacutemero de bateriacuteas = Consumo a satisfacerPotencia de la bateriacutea = Ndeg de
Bateriacuteas
Nuacutemero de bateriacuteas = (5040 Whdiacutea) (172 AH (20)2) = 29 = 3 bateriacuteas
Se requeriraacuten 3 bateriacuteas Trojan T-875 las cuales trabajan a 12V y dos de
ellas estaraacuten conectadas en serie entre siacute mientras que la tercera estaraacute en
paralelo a estas dos de forma que el controlador de carga y el inversor trabajen
correctamente Si se observa con atencioacuten el proceso de dimensionamiento del
sistema de almacenamiento en el apartado de potencia de la bateriacutea eacutesta se
divide entre dos Esto se realiza con el fin de evitar que la bateriacutea se descargue a
menos de la mitad lo que sirve para proteger su vida uacutetil [13] A continuacioacuten se
explican una serie de pasos baacutesicos para realizar los traacutemites necesarios para
instalar el sistema fotovoltaico a la red eleacutectrica local
1 Solicitud de interconexioacuten Debe llenarse una solicitud para CFE por el titular del
contrato Esta debe entregarse de forma fiacutesica por el mismo presentando
identificacioacuten oficial Para el caso de PROFEPA debe acudir el representante
legal y presentar la documentacioacuten que acredite la constitucioacuten de la sociedad y
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
35
las facultades de la persona para realizar el traacutemite A continuacioacuten se recibiraacute un
nuacutemero de solicitud con el que se le daraacute seguimiento al traacutemite de interconexioacuten
2 Carta y croquis Se entregaraacute una carta con datos generales para la
interconexioacuten y un croquis del domicilio de la instalacioacuten y el nuacutemero de paneles
3 Revisioacuten de la instalacioacuten Personal teacutecnico de CFE revisaraacute el sistema solar
fotovoltaico en el domicilio para verificar que cumpla con los requerimientos
teacutecnicos Despueacutes se le haraacuten llegar los resultados
4 Contrato de interconexioacuten y anexo Tras ser aprobada la instalacioacuten se firmaraacute
el contrato de interconexioacuten en las oficinas de CFE El contrato que se le entregaraacute
es por tiempo indefinido y si se desea cancelarlo y soacutelo debe notificar a CFE con
30 diacuteas de anticipacioacuten El tipo de contrato seraacute de pequentildea a mediana escala En
pequentildea escala se refiere a negocios con capacidad maacutexima de 30 kW Si se
genera maacutes energiacutea de la que se consume se guarda y se compensa en un
maacuteximo de 12 meses Al generar y consumir la misma cantidad de energiacutea soacutelo
se paga un miacutenimo establecido de servicio normal Con la aprobacioacuten de la
interconexioacuten se le haraacute entrega de un medidor bidireccional que registre la
energiacutea eleacutectrica que genera y la que consume de CFE Actualmente no tiene
ninguacuten costo [14]
Tabla 10 Precios del sistema fotovoltaico
Equipo Cantidad Precio equipo $ Costo total $
MXN
Panel ETP230P 5 4500 22500
Inversor IC2400-E12S120 1 4166 4166
Controlador de Carga PS-30 1 1668 1668
Bateriacutea Trojan T-875 3 1479 4437
Costo total del sistema autoacutenomo $ 32771 MXN
Costo total del sistema conectado a red $ 28334 MXN
La inversioacuten inicial fue de $ 28334 MXN Se percibe una anualidad de $ 15000
MXN La tasa de retorno es de dos antildeos
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145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
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importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
36
145 Normatividad Ambiental
La aplicacioacuten de la Ley General de Cambio Climaacutetico corresponde al poder
Ejecutivo por medio de la Secretariacutea de Gobernacioacuten Existen dos tipos de
emisiones de tipo directa e indirecta Las primeras son los gases de efecto
invernadero que se generan en los procesos y actividades del sector industrial y
las indirectas son compuestos de efecto invernadero emitidos por consecuencia
del consumo de energiacutea eleacutectrica y teacutermica En el artiacuteculo 3 se identifican como el
sector de energiacutea y los subsectores de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de
electricidad generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica
explotacioacuten produccioacuten transporte y distribucioacuten de hidrocarburos extraccioacuten de
petroacuteleo convencional y no convencional extraccioacuten de gas asociado y no
asociado a la extraccioacuten de petroacuteleo convencional y no convencional perforacioacuten
de pozos petroleros y de gas procesamiento de gas natural transporte de
petroacuteleo crudo por ductos transporte de gas natural por ductos incluido el
suministro al consumidor final [15] En el artiacuteculo 1 el nuacutemero V de la Ley general
de equilibrio ecoloacutegico y proteccioacuten al ambiente informa que el aprovechamiento
sustentable la preservacioacuten y en su caso la restauracioacuten del suelo el agua y los
demaacutes recursos naturales de manera que sean compatibles con la obtencioacuten de
beneficios econoacutemicos y las actividades de la sociedad con la preservacioacuten de los
ecosistemas por lo tanto en el artiacuteculo 5 del nuacutemero XIII fomenta la aplicacioacuten de
tecnologiacuteas equipos y procesos que reduzcan las emisiones y descargas
contaminantes provenientes de cualquier tipo de fuente En el artiacuteculo 22 nuacutemero
I y II dice que la investigacioacuten cientiacutefica y tecnoloacutegica incorporacioacuten innovacioacuten de
mecanismos equipos y tecnologiacuteas que tengan por objetivo evitar reducir el
deterioro ambiental asiacute como el uso eficiente de recursos naturales energeacuteticos y
la investigacioacuten e incorporacioacuten de sistemas de ahorro como la utilizacioacuten de
fuentes de energiacuteas renovables [16] Existen dos tipos de normas en Meacutexico
norma obligatoria mexicana NOM y norma mexicana lo que significa que la
primera es obligatoria y la segunda no sin embargo hay ventajas por dicho
cumplimiento como apoyos monetarios o deduccioacuten de impuestos Son
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
37
importantes para su clasificacioacuten ya que existen normas para diferentes sectores
Las NMX existen desde la 001 hasta la 171 en el sector ambiental por lo tanto las
maacutes relacionadas con la energiacutea son las siguientes
NMX-AA-162-SCFI-2012 Metodologiacutea para realizar auditoriacuteas y
diagnoacutesticos ambientales y verificaciones de cumplimiento del plan de
accioacuten determinacioacuten del nivel de desempentildeo ambiental de una empresa y
evaluacioacuten del desempentildeo de auditores ambientales En el nuacutemero
52232 del inciso f) estaacute escrito el aacuterea de ahorro y uso eficiente de la
energiacutea y tambieacuten en el capiacutetulo III nuacutemero III93 Especifica que es
importante notificar el desempentildeo por medio de una graacutefica histoacuterica de
los siguientes indicadores a) consumo de agua y d) consumo de energiacutea
eleacutectrica y combustibles En el apartado 726Notifica la actividad de una
auditoriacutea energeacutetica en la empresa posteriormente identificando la forma
de energiacutea si es eleacutectrica con unidades de kWh oacute combustibles con
unidades litros kilogramos o giga-joule y la fuente no renovable como el
combustoacuteleo dieacutesel gas LP gas natural etc o energiacutea renovable como la
hiacutedrica eoacutelica biocombustibles biomasa biogaacutes solar o cogeneracioacuten [17]
NMX-AA-164-SCFI-2013 Edificacioacuten sustentable criterios y requerimientos
ambientales miacutenimos En el apartado 522 Menciona una de las aacutereas
como la de Energiacutea se clasifica en diferentes sub aacutereas como envolvente
iluminacioacuten refrigeracioacuten y cableado eleacutectrico con el objetivo de una
eficiencia energeacutetica El uso de energiacuteas renovables es obligatorio miacutenimo
para un 10 del total de energiacutea consumida en las edificaciones [18]
NMX-AA-1661-SCFI-2013 Estaciones meteoroloacutegicas En la parte 1
especifica las teacutecnicas que deben cumplir los materiales e instrumentos de
medicioacuten de las estaciones meteoroloacutegicas automaacuteticas y convencionales
En el apartado 517 Notifica la interaccioacuten de la radiacioacuten solar con la
atmoacutesfera terrestre durante su paso ocasiona la descomposicioacuten del flujo
primario de energiacutea en 3 componentes la radiacioacuten solar difusa solar
directa y la suma de ambas da como resultado la radiacioacuten solar global
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
38
Para medir se utilizan sensores del tipo termo-eleacutectrico y las estaciones
meteoroloacutegicas las cuales son alimentadas por un panel fotovoltaico
sensores de radiacioacuten solar anemoacutemetro baroacutemetro higroacutemetro
pluvioacutemetro y una pantalla electroacutenica por uacuteltimo en el nuacutemero 5271 se
encuentran las especificaciones de construccioacuten para la calidad del panel
solar [19]
NMX-AA-171-SCFI-2013 Requisitos y especificaciones de desempentildeo
ambiental en hoteles Apartado 54 de Energiacutea notifica la realizacioacuten de
una auditoriacutea energeacutetica en todas las instalaciones del hotel por lo tanto es
obligatorio que al menos un 20 del consumo energeacutetico anual sea a partir
de energiacuteas renovables cualquier valor adicional a eacuteste porcentaje se
consideraraacute una contribucioacuten adicional a la sustentabilidad Es obligatorio
que el hotel tenga acceso a la energiacutea eleacutectrica ya sea interconectado a la
red o un sistema aislado por medio de energiacuteas renovables Todos los
equipos dentro del hotel deben de contar con un sello de certificacioacuten para
consumo eficiente de electricidad y confort Es obligatorio instalar equipos
computarizados para monitorear el consumo de electricidad aparte del
medidor de CFE [20]
Capiacutetulo 5
15 Conclusiones
La auditoriacutea energeacutetica en la PROFEPA arrojoacute ahorros energeacuteticos que en su
conjunto hace el proyecto viable econoacutemicamente debido principalmente a que la
inversioacuten tiene un tiempo de retorno en promedio menor a seis meses en
iluminacioacuten un antildeo y seis meses en aire acondicionado y dos antildeos en paneles
fotovoltaicos El uso de las energiacuteas renovables es un tema de suma importancia
ya que con los nuevos marcos regulatorios sobre la energiacutea tenemos maacutes
oportunidades para un desarrollo sustentable Fue importante realizar la auditoriacutea
energeacutetica ya que se pudo identificar algunos problemas en el consumo eleacutectrico
y se propusieron las respectivas soluciones para cada espacio de trabajo Entre
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