Cinco Factores a la eficiencia energética

Una de las formas más populares de la mejora de la eficiencia energética de los edificios de hoy es a través de una actualización de los sistemas de iluminación. Nuevos sistemas de iluminación, de bajo consumo ofrecen el potencial de reducir las necesidades de energía de iluminación en un 35 a 50 por ciento, con ahorros adicionales que se realizan en la reducción de costos de aire acondicionado como el uso de energía del sistema de iluminación más baja se traduce en la reducción de las cargas de enfriamiento.

Cuando teniendo en cuenta los sistemas de iluminación de bajo consumo, los ejecutivos de instalaciones pueden elegir entre una amplia gama de opciones, incluyendo lámparas fluorescentes, lámparas fluorescentes compactas, balastos electrónicos, diseños de aparatos eficientes y controles de iluminación automáticos. Aunque cada uno de estos componentes es importante para la eficacia de funcionamiento global del sistema, ninguno es más importante que el lastre seleccionado. Selección del lastre adecuado puede marcar la diferencia entre un sistema de iluminación que es simplemente más eficiente que la que sustituye, o uno que es altamente eficiente de la energía.

Todas las actualizaciones del sistema de iluminación actuales implican la sustitución de los balastos. En la mayoría de los casos, la actualización implica pasar del balasto magnético más para uno de los balastos electrónicos más recientes. Balastos electrónicos ofrecen una mayor eficiencia de operación sobre los balastos magnéticos, lo que reduce las necesidades de energía de lastre en un promedio del 35 por ciento. Pero no todos los balastos electrónicos son creados iguales. Los fabricantes han desarrollado una serie de diferentes diseños de lastre con diferentes características para su uso en diferentes aplicaciones. Hay cinco formas principales en que la selección lastre afectar a la eficiencia energética del sistema de iluminación. Para lograr un rendimiento óptimo del nuevo sistema de iluminación, balastos deben ser cuidadosamente seleccionados para que coincida con las necesidades del espacio.
1. Eficiencia Balastro electrónico
En pocas palabras, los balastos electrónicos son significativamente más eficientes que sus contrapartes magnéticas. Como resultado, la fabricación de balastos magnéticos más probable será restringida para aplicaciones de iluminación general.

La mejora de la eficiencia energética lograda por balastos electrónicos es el resultado de varios factores, incluyendo las pérdidas internas más bajos y más altos de funcionamiento frecuencias. Balastos magnéticos sufren de pérdidas en el núcleo que son inherentes en el diseño y funcionamiento del balasto. Balastos electrónicos operan sin necesidad de bobinados y campos magnéticos, lo que elimina las pérdidas magnéticas completamente.

balastos electrónicos también operan a una frecuencia más alta que los balastos magnéticos. Balastos magnéticos funcionan a la frecuencia de línea, 60 Hz. Esto significa que el arco que excita los fósforos en la superficie interior del tubo fluorescente se dispara 60 veces cada segundo. Balastos electrónicos operan en frecuencias que van de 20 a 60 kHz. A estas frecuencias de funcionamiento más altas, el arco excita los fósforos para un período de tiempo más largo, lo que resulta en la generación de 10 a 15 por ciento más de luz para el mismo consumo de energía.

Operando a una frecuencia más alta también elimina una de las quejas más comunes asociadas con las lámparas fluorescentes: parpadeo. Con el arco se dispara a 60 veces por segundo con balastos magnéticos, algunas personas pueden detectar un parpadeo en la salida de luz de las lámparas. Balastos electrónicos, con su mayor frecuencia de funcionamiento, eliminar por completo este parpadeo. Mientras que las lámparas siguen cambiando y se apaga con el arco, la frecuencia de operación más alta hace que sea imposible para el ojo para. Detectar página 2. Factor de lastre
Uno de los más frecuentemente pasado por alto elementos pero importantes al seleccionar los componentes del sistema de iluminación es el factor de lastre. El factor de lastre es una medida que las tasas de la salida de luz relativa de un lastre con respecto a la salida de luz de la misma lámpara operada por un balasto de referencia. Cuanto mayor sea el factor de lastre, mayor será la salida de luz de las lámparas. Cuanto menor sea el factor de lastre, menor será la salida de luz de la lámpara y el más bajo es el uso de la energía del sistema. El factor de lastre depende tanto el lastre seleccionado y la lámpara instalada
.

El factor de lastre de las unidades seleccionadas para una instalación en particular impactará significativamente la salida de luz y el uso de energía total del sistema de iluminación. Mientras que los balastos magnéticos estaban disponibles en un estrecho rango de factores de lastre, entre 0.925 y 0.975, balastos electrónicos están disponibles en una amplia gama de factores de lastre — desde un mínimo de 0,73 hasta un máximo de 1,2. Esto permite a los ejecutivos de las instalaciones para seleccionar balastros que proporcionan una amplia gama de salida de luz.

Considere un sistema de iluminación de actualización, donde los accesorios con balastos magnéticos y T-12 lámparas se sustituyen en una base de uno por uno. Si los niveles de iluminación en el sistema existente eran adecuadas, simplemente cambiando los accesorios con los que utilizan balastos electrónicos con un factor de lastre de 1,0 y T-8 lámparas reduciría el consumo de energía, sino que se traduciría en un aumento de los niveles de iluminación. Selección de un lastre con un factor de lastre de 0,88 reduciría el consumo de energía del sistema de iluminación aún más mientras se mantienen los niveles originales de iluminación en el espacio. Un factor de lastre superior debería incrementar los niveles de iluminación en general, mientras que un factor de lastre inferior reduciría los niveles de iluminación y el uso de energía.

Debe tenerse en cuenta que el factor de lastre puede afectar la vida de la lámpara. Factores altos de lastre generalmente acortan la vida de la lámpara y aceleran flujo luminoso depreciación. En los diseños de sistemas, estos factores deben ser evaluados en relación con el costo de tener que modificar el diseño de los accesorios de iluminación
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Al seleccionar un lastre con la calificación adecuada factor de lastre para las lámparas que se utilizarán permite que los ejecutivos de las instalaciones a controlar tanto el uso de salida y sistema de iluminación de energía de la luz.
3. Atenuación
Con balastos magnéticos, oscurecimiento era una opción, pero no era rentable en la mayoría de las aplicaciones. Controladores de regulación de los balastos magnéticos eran voluminosos, caros y no muy eficaz. La mayoría de los sistemas no podrían reducir la salida de luz muy por debajo del 50 por ciento de su brillo máximo. Atenuación tendió a aumentar los problemas asociados con el parpadeo de la lámpara. Muchos sistemas requeridos lámparas para iniciarse en su brillo máximo, y luego se apagaron al nivel deseado. Como resultado, la mayoría de las aplicaciones que requieren regulación todavía querían la eficiencia de funcionamiento de la lámpara fluorescente instalado dos sistemas de iluminación independientes — un solo fluorescente y uno incandescente.

balastos electrónicos Atenuación han eliminado los problemas asociados con tratar de atenuar los balastos magnéticos. Los controladores son pequeñas y de bajo costo. La salida de luz se puede controlar hasta un mínimo de 5 o 10 por ciento de su brillo máximo. Flicker a bajos niveles de luz se elimina debido a la frecuencia de operación de alta de los balastos. Cálculo del coste de aproximadamente 35 a 50 por ciento más que los balastos electrónicos convencionales, esta nueva generación de balastos electrónicos ha hecho lámpara fluorescente oscurecimiento práctico, eficiente y asequible.

La mayoría de los balastos electrónicos de regulación están controlados por una señal de CC de 0-10 voltios de el controlador. Algunos modelos hacen uso de señales de controlador de línea de fase AC, lo que elimina la necesidad de cableado de control especial.

balastos electrónicos de atenuación se puede utilizar en cualquier aplicación en la regulación es deseable, como en salas de reuniones. Si bien el uso de balastos de regulación en estas aplicaciones le ahorrará energía al eliminar la necesidad de un sistema incandescente por separado, el verdadero potencial de ahorro de energía proviene de las aplicaciones que pueden hacer uso de la luz natural.

En espacios con incluso zonas moderadas de vidrio exterior, luz natural está disponible para su uso en la iluminación del espacio. Para ser utilizado con eficacia, sin embargo, tiene que haber una manera de detectar automáticamente el nivel de luz total en el espacio y ajustar la salida de luz de las lámparas fluorescentes como la cantidad de luz natural varía. Atenuación de balastos electrónicos dan los ejecutivos de las instalaciones de esa capacidad.

El sistema de regulación típica utiliza un sensor para medir el nivel general de iluminación en el espacio. El sensor, conectado al controlador de regulación, regula el flujo luminoso de las lámparas fluorescentes para mantener constantes los niveles de luz totales. Un solo controlador se puede conectar a todos los reguladores de atenuación, o múltiples controladores puede ser conectado a bancos individuales de los balastos en función de su distancia desde el vidrio. El resultado será una disminución en la iluminación de las necesidades de energía de 35 a 75 por ciento para la aplicación típica oficina.
4. Rápido-Start vs Instant-Start
balastos electrónicos, como los balastos magnéticos de más edad, están disponibles en dos tipos básicos: el rápido arranque y encendido instantáneo. Selección del tipo de lastre impactos uso total de energía debido a las diferencias en el funcionamiento de los balastos.

Todas las lámparas fluorescentes necesitan un medio de comenzar las lámparas, así como la regulación de su funcionamiento una vez iniciado. Lámparas rápida de inicio tienen dos circuitos. Un circuito controla el funcionamiento normal de la lámpara, y la segunda ofrece un bajo voltaje a la lámpara y' s electrodos. Esta baja tensión calienta los electrodos a entre 70 y 100 grados centígrados en pocos segundos, lo que permite que la lámpara se enciende. Una vez encendida, la mayoría de los balastos de rápido inicio siguen suministrando el voltaje a los electrodos, lo que resulta en un uso de la energía de dos a tres vatios por lámpara de 40 vatios

balastos Instant-start no calientan la lámpara y'. S electrodos iniciarlos. En lugar de ello, se aplican temporalmente a un alto voltaje a la lámpara que golpea el arco. Una vez que la lámpara está encendida, la alta tensión se apaga. Como resultado, se reducen los requerimientos de energía. Esta mejora en la eficiencia energética viene con una penalización. El uso de alto voltaje para iniciar el arco acelera la erosión de la capa emisiva en la lámpara y' s cátodo, disminuyendo la vida de la lámpara. En comparación con los lastres de rápido inicio, balastos instantánea de arranque tienen una vida útil que es de aproximadamente 25 por ciento más corto. La mayor frecuencia de la lámpara se pone en marcha, más corta es la vida de la lámpara.

La decisión de utilizar un rápido inicio o lastre encendido instantáneo se hace generalmente en función de la aplicación. Las aplicaciones que se encienden con mayor frecuencia, como los de las zonas controladas por sensores de ocupación, son más adecuados para los balastos de rápido inicio. Aplicaciones donde las luces se queman por más tiempo al inicio pueden beneficiarse de los ahorros de energía producidas por balastos encendido instantáneo, sin reducir significativamente los intervalos de cambio de lámparas

Un tercer tipo de balasto electrónico es cada vez más común:. El programada de inicio de lastre . Balastos de arranque programada ofrecen la eficiencia energética de los balastos de encendido instantáneo sin sacrificar la vida de la lámpara

balastos de arranque programada aplican un bajo voltaje a la lámpara y'. S electrodos para el arranque, como balastos encendido instantáneo. A diferencia de los balastos de arranque instantáneo, balastos de arranque programado apaguen que la tensión una vez que la luz se encienda Al desactivar la tensión, estos balastos lograr la eficiencia energética de los balastos de arranque instantáneo, mientras que proporciona la vida de la lámpara de los balastos de rápido inicio. Mientras que los balastos de arranque programado son relativamente nuevos, que se proyectan para reemplazar la mayoría de las unidades de rápido inicio. Página 5. Factor de Potencia
factor de potencia es la relación entre la potencia activa en un circuito de potencia aparente. En cargas puramente resistivas, el factor de potencia en el circuito es 1,0. Pero a medida que las cargas eléctricas se añaden al circuito que son inductivo, tales como las de los motores de inducción y balastos, hay un desplazamiento de fase en el circuito entre la corriente y la tensión, y el factor de potencia disminuye. En la mayoría de instalaciones comerciales e institucionales, el factor de potencia total es típicamente entre 0,85 y 0,97. En aplicaciones industriales, particularmente los que tienen un gran número de motores de inducción, puede caer hasta 0,75 o inferior.

impactos del factor de potencia de la capacidad de transporte de corriente de un circuito y el costo de la electricidad. Dependiendo de la estructura de tarifas en vigor durante la instalación, bajo factor de potencia puede llevar a una sanción significativa, con un costo de instalaciones miles de dólares cada mes.

El factor de potencia es importante cuando se considera balastos electrónicos, ya que pueden causar reducciones en el poder global factor por el que distorsionan la forma actual ola. Distorsión s armónica total (THD); Estas distorsiones se miden por la unidad y '. Cuanto mayor sea el THD, mayor es el lastre y' s impacto en el factor de potencia. La corrección de esta distorsión es difícil y costoso. Aunque la carga dibujado por un solo balasto electrónico es muy bajo, dado el número de balastos que se pueden instalar en una instalación en particular, su impacto global sobre el factor de potencia de la instalación puede ser significativo y costoso.

balastos electrónicos que limitan THD y por lo tanto el impacto en el factor de potencia tienden a costar más que los que tienen un THD más alto, pero sus primeros gastos adicionales se pueden recuperar con rapidez, sobre todo en aplicaciones con una pena de alto costo para el factor de potencia bajo y una alta carga de iluminación. Alta THD generada por balastos electrónicos y otras fuentes también puede causar problemas en otros equipos eléctricos en las instalaciones, como el sobrecalentamiento de los motores de inducción y la interferencia en los equipos de oficina.

Para la mayoría de las aplicaciones, lo que limita THD balasto electrónico con los valores de menos del 20 por ciento va a evitar problemas con otros equipos y bajo factor de potencia. Balastos electrónicos son disponibles con puntuaciones de THD por debajo del 10 por ciento para aplicaciones especializadas Hotel  .;