Guía para el cálculo de energía  

 

1  

The Quality Lighting Teaching Kit:

Guía para el cálculo de energía

Utilice  esta  guía   junto  con  el   "Poster  de  Cálculo  de  Energía"  de  dos  partes.  Para   empezar,   primero   hay   que   leer   el   poster   "Contaminación   lumínica   y  Energía".  A  continuación,  realice  los  cálculos  de  la  primera  parte  del  cartel.  Luego,  revise  el  documento  "Tipos  de   luces".  Este  recurso   le  ayudará  a   los  estudiantes  con  la  selección  de  los  tipos  de  luces  que  utilizaran  para  llevar  a  cabo  los  cálculos  en  la  segunda  parte  del  cartel.    

Guía para el cálculo de energía  

 

2  

Usarás la información de esta página y los resultados del recuento de los cuadrados en la planilla de la ciudad para determinar la energía, el costo y la huella de carbono de las luces de dicha ciudad.

Para todas las ampolletas: Costo de la electricidad por hora de kilowatt:

Esto dependerá de la manera en la que se produce electricidad en tu región. En la región de Coquimbo, el promedio es de $ 130 por kWh.

Todas las ampolletas se encenderán durante 11 horas por noche.

Hay 2.000.000 ampolletas en esta ciudad.

El número total de cuadros en la planilla es 1.344.

$130

Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

Tipo de ampolleta 1: Haluro metálico

      250

22.000

Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

 

Tipo de ampolleta 2: Sodio de alta presión

      250

24.000

Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

 

 

Tipo de ampolleta 3: Sodio de baja presion

      150

16.000

Cantidad  de  cuadros  del  tipo  de  ampolleta  1  

Cantidad  de  cuadros  del  tipo  de  ampolleta  2  

 

Cantidad  de  cuadros  iluminados  

Cantidad  de  cuadros  del  tipo  de  ampolleta  3  

3   +  

Guía para el cálculo de energía  

 

3  

Utiliza los números en los cuadros de colores mencionados anteriormente para completar la siguiente sección de esta guía. Repite estos pasos para cada tipo de ampolleta.

 Para este primer conjunto de cálculos usaremos Tipo de ampolleta # 1. En primer lugar vamos a encontrar la eficacia de cada ampolleta. La eficacia es la relación de lúmenes a watts. La eficacia está relacionada con la eficiencia, pero no son la misma cosa. Una eficacia más grande significa que la ampolleta es más eficiente. ¿Cuál de las ampolletas tiene la mayor eficacia?

Paso 1

Lúmenes  del  tipo  1  

Eficacia  del  tipo  1    

Potencia  del  tipo  1  

÷   =      

Paso 4

Potencia  del  tipo  1  

Energía  utilizada  en  una  noche  

por  una  ampolleta  del  tipo  1    

Horas  que  tiene  una  noche  

=  

 

×        11            

 

Queremos determinar qué porcentaje de todas las luces son de tipo 1. Para ello, vamos a tomar el número de cuadrados del tipo 1 y dividirlo por el número total de cuadrados iluminados.

 

En este siguiente paso, vamos a encontrar la energía utilizada en una noche. Las empresas de servicios eléctricos miden la energía por su potencia. Por ejemplo, si tiene una potencia de 100 watts y la luz está encendida durante 11 horas que utiliza 100W * 11 horas o 1.100W). Para calcular la cantidad de energía utilizada, la potencia (en watts) de las ampolletas se multiplica por el número estimado de las ampolletas.  

Paso 2

Número  de  cuadrados  del  tipo  1  

Número  de  cuadrados  iluminados  

Porcentaje  de  luces  que  son  del  tipo  1  

÷                      =  

 

Paso 3

Porcentaje  de  luces  que  

pertenecen  al  tipo  1  

Número  de  ampolletas  del  tipo  1  en  la  ciudad  

Número  total  de  luces  que  hay  en  la  ciudad  

×  2.000.000  =  

 

Ahora queremos determinar cuántas ampolletas de tipo 1 hay en la ciudad. Para ello, vamos a tomar el porcentaje de Tipo 1 y multiplicarlo por el número total de las luces de la ciudad (2.000.000).

Guía para el cálculo de energía  

 

4  

Ahora vamos a echar un vistazo más de cerca a la energía, el costo y la huella de carbono.

Debido a que la rapidez watts-hora se suma, el término kilowatt-hora se utiliza para representar a 1000 watts-hora. Se puede convertir el número de watts-hora a kilowatts-hora al dividir el número de watts-hora (o energía) antes de 1000. Esta es la cantidad de energía utilizada en una noche.

Una parte importante de la contaminación lumínica es el enorme costo que se requiere para mantener las luces encendidas. Las compañías eléctricas cobran por la electricidad por el kilowatt-hora (kWh). A continuación vamos a calcular cuánto cuesta para iluminar una ampolleta de tipo 1 por una noche.  

La electricidad se produce en su mayoría a partir de carbón, gas natural o la energía nuclear. Cuando se queman los productos químicos, se emiten gases de efecto invernadero, los que contribuyen a la contaminación del aire y al cambio climático. Un último aspecto importante de la contaminación lumínica es la cantidad de gases de efecto invernadero que se emiten durante la producción de electricidad. Los gases de invernadero se miden por la masa del gas dióxido de carbono. La cantidad de gases de efecto invernadero producidos depende del tipo de combustible utilizado para producir electricidad. Debido a que es difícil saber exactamente, vamos a utilizar un promedio de 0,346 kg por kilowatt-hora. Para calcular la cantidad de gases de efecto invernadero que se producen, es necesario multiplicar los kilowatts-hora utilizados en una noche de 0,346kg / kWh.  

Paso 5

÷  1000  =  

La  energía  utilizada  en  una  noche  por  una  ampolleta  de  tipo  1  

Kilowatts-­‐hora  de  uso  en  una  noche  para  

una  ampolleta  de  tipo  1  

Paso 6

Kilowatt-­‐horas  utilizadas  en  una  noche  por  una  

ampolleta  del  tipo  1  

 

×                          =  

Costo  por    kilowatt-­‐hora  

 

Cantidad  utilizada  durante  una  noche  por  una  ampolleta  

de  tipo  1  

 

$130    

Paso 7

×  0.346  �����  =      

Kilowatt-­‐horas  utilizadas  en  una  noche  por  una  

ampolleta  del  tipo  1  

 

 

Cantidad  de  gases  invernadero  producidos  por  una  ampolleta  de  tipo  1  en  

una  sola  noche  

 

 

Guía para el cálculo de energía  

 

5  

Ahora vamos a determinar la cantidad de energía, el costo y la huella de carbono que se utilizan para toda la ciudad en una noche. Para ello, multiplicaremos los resultados de la página anterior para una ampolleta por el número total de ampolletas como se calculó en el paso 3.

Ahora vamos a determinar la cantidad de luz se está desperdiciando debido al halo luminoso. Aproximadamente el 30% de la luz que se utiliza se desperdicia. Multiplicaremos los resultados de los pasos anteriores en un 30% o 0,3 para determinar la luz perdida.

Paso 8

×                          =  

Kilowatt-­‐horas  utilizadas  en  una  noche  por  una  

ampolleta  del  tipo  1  

 

Kilowatt-­‐horas  utilizadas  en  una  

noche  por  todas  las  ampolletas  del  tipo  1  

 

Número  de  ampolletas  del  tipo  1  en  la  ciudad  

Paso 9

×                          =  

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  una  ampolleta  del  tipo  1  

 

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  del  tipo  

1  

 

Cantidad  de  ampolletas  del  

tipo  1  

   

Paso 10

×                          =  

Cantidad  de  gas  invernadero  producido  en  

una  noche  por  una  ampolleta  de  tipo  1  

Amount  of  greenhouse  gas  produced  

in  one  night  for  all  bulbs  of  Type  1  

 

Número  de  ampolletas  de  tipo  1  en  la  ciudad  

   

Paso 11

×      0,3      =          =   Kilowatt-­‐horas  

desperdiciados    en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  1  

 

Kilowatt-­‐horas  utilizadas  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  1  

 

Paso12

×      0,3        =  

Cantidad  desperdiciada    en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  1  

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  

1  

 

   

Paso 13

×      0,3      =  

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  desperdiciado  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  1  

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  1  

   

Guía para el cálculo de energía  

 

6  

Ahora vamos a repetir todos los pasos para la ampolleta de tipo 2.

 

 

 

 

 

 

Paso 1

Eficacia  del  tipo  2    

Potencia  del  tipo  2  

÷   =      

Paso 4

Potencia  del  tipo  2  

Energía  usada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  2    

Horas  en  una  noche  

=  

 

×        11            

 

Paso 2

Número  de  cuadros  del  

tipo  2  

Número  de  cuadros  

iluminados  

Porcentaje  de  luces  que  son  del  tipo  2  

÷                      =  

 

Paso 3

Porcentaje  de  luces  

que  son  de  tipo  2  

Número  de  ampolletas  tipo  2  

en  la  ciudad  

Número  total  de  luces  en  la  

ciudad  

×  2.000.000  =  

 

Paso 5

÷  1000  =  

Energía  usada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  2    

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  2  

Paso 6

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  2  

 

×                          =  

Costo  por    kilowatt-­‐hora  

 

Cantidad  gastada  en  una  ampolleta  tipo  2  en  una  noche  

 

$130    

Paso 7

×  0,346  �����  =      Kilowatt-­‐horas  usados  

en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  2  

 

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  2  

 

 

Lúmenes  del  tipo  2  

Guía para el cálculo de energía  

 

7  

 

 

Paso 8

×                          =  

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  ampolleta  

tipo  2  

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  todas  las  

ampolletas  tipo  2  

 

Cantidad  de  ampolletas  de  tipo  2  en  la  ciudad  

Paso 9

×                          =  

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  2  

 

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  tipo  2  

 

Número  de  ampolletas  tipo  2  

en  la  ciudad  

   

Paso 10

×                          =  

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  una  ampolleta  de  tipo  2  

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las    ampolletas  de  tipo  2  

 

Número  de  ampolletas  tipo  2  

en  la  ciudad  

 

   

Paso 11

×      0.3      =          =   Kilowatt-­‐horas  

desperdiciados  en  una  noche  por  una  ampolleta  

tipo  2  

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  2  

 

Paso 12

×      0.3        =  

Cantidad  desperdiciada  por  todas  las  ampolletas  

tipo  2  

 

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  tipo  2  

 

   

Paso 13

×      0.3      =  

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  desperdiciado  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  2  

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  2  

   

Guía para el cálculo de energía  

 

8  

Ahora vamos a repetir todos los pasos para la ampolleta de tipo 3.

 

 

 

 

 

 

Paso 1

Eficacia  del  tipo  3    

Potencia  del  tipo  3  

÷   =      

Paso 4

Potencia  del  tipo  3  

Energía  usada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  3    

Horas  en  una  noche  

=  

 

×        11            

 

Paso 2

Número  de  cuadros  del  

tipo  3  

Número  de  cuadros  

iluminados  

Porcentaje  de  luces  que  son  del  tipo  3  

÷                      =  

 

Paso 3

Porcentaje  de  luces  

que  son  de  tipo  3  

Número  de  ampolletas  tipo  3  

en  la  ciudad  

Número  total  de  luces  en  la  

ciudad  

×  2.000.000  =  

 

Paso 5

÷  1000  =  

Energía  usada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  3    

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  3  

Paso 6

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  3  

 

×                          =  

Costo  por    kilowatt-­‐hora  

 

Cantidad  gastada  en  una  ampolleta  tipo  3  en  una  noche  

 

$130    

Paso 7

×  0,346  �����  =      Kilowatt-­‐horas  usados  

en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  3  

 

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  3  

 

 

Lúmenes  del  tipo  3  

Guía para el cálculo de energía  

 

9  

 

 

Paso 8

×                          =  

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  ampolleta  

tipo  2  

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  todas  las  

ampolletas  tipo  3  

 

Cantidad  de  ampolletas  de  tipo  3  en  la  ciudad  

Paso 9

×                          =  

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  una  ampolleta  tipo  3  

 

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  tipo  3  

 

Número  de  ampolletas  tipo  3  

en  la  ciudad  

   

Paso 10

×                          =  

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  una  ampolleta  de  tipo  3  

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las    ampolletas  de  tipo  3  

 

Número  de  ampolletas  tipo  3  

en  la  ciudad  

 

   

Paso 11

×      0.3      =          =   Kilowatt-­‐horas  

desperdiciados  en  una  noche  por  una  ampolleta  

tipo  3  

 

Kilowatt-­‐horas  usados  en  una  noche  por  una  

ampolleta  tipo  3  

 

Paso 12

×      0.3        =  

Cantidad  desperdiciada  por  todas  las  ampolletas  

tipo  3  

 

Cantidad  gastada  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  tipo  3  

 

   

Paso 13

×      0.3      =  

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  desperdiciado  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  3  

 

Cantidad  de  gas  de  efecto  invernadero  producido  en  una  noche  por  todas  las  ampolletas  de  tipo  3  

   

Guía para el cálculo de energía  

 

10  

A continuación, vamos a ver a nuestra ciudad como un todo y calcular la cantidad total de energía, dinero, y los gases de efecto invernadero desperdiciados cada noche.

Energía gastada (kWh): Dinero gastado ($): Huella de carbono gastada (kg):

Ampolleta tipo 1:

Ampolleta tipo 2:

Ampolleta tipo 3:

Total:

+  

 

 

   

 

 

Guía para el cálculo de energía  

 

11  

Ahora el reto es reducir al mínimo el consumo de energía, el costo y la huella de carbono mediante la mejora de los tipos de luces utilizadas, el número de horas que se utilizan y cualquier otro medio que hayas encontrado a lo largo de tu investigación (por ejemplo, en el poster “contaminación lumínica y energía” y el documento “tipos de luces"). Después de determinar los números en esta página, utilízalos para recalcular la calcular la energía, el costo y la huella de carbono de las páginas 3 a 10. A continuación, en la siguiente página (p. 12), toma la diferencia entre los números de la primera serie de cálculos y el segundo conjunto de cálculos. Esto te dará la cantidad de energía, el costo y la huella de carbono que hayas ahorrado.

Para todas las ampolletas: Costo de la electricidad por kilowatt-hora:

Esto dependerá de la forma en que su región produce electricidad. En la región de Coquimbo, el promedio es de $ 130 por kWh . Todas las ampolletas se encenderán durante 11 horas por noche. Hay 2.000.000 ampolletas en esta ciudad. El número total de cuadros en la planilla es 1.344.

$130 Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

Ampolleta tipo 1: ________________________

   

 

250

Ampolleta tipo 2: ________________________      

Ampolleta tipo 3: ________________________      

Número  de  cuadros  de  la  ampolleta  tipo  1  

Número  de  cuadros  de  la  ampolleta  tipo  2  

Número  de  cuadros  iluminados  

Número  de  cuadros  de  la  ampolleta  tipo  3  

+  

Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

Potencia de la ampolleta:

Lúmenes de luz:

Cantidad de cuadros:

 

Guía para el cálculo de energía  

 

12  

Finalmente, ¡vamos a ver cuánta energía, dinero y huella de carbono hemos ahorrado con los cambios que realizamos!

¡Felicitaciones por ahorrar energía, dinero y huella de carbono!