El Laboratorio UC Santa Cruz actualiza sus controles de iluminación comercial y obtiene un significativo ahorro de en

La oportunidad

La actualización de los controles de iluminación ofrece oportunidades de ahorros de energía rentables en laboratorios de investigación; sin embargo, las instalaciones de estos laboratorios tienen desafíos particulares. Los gerentes de energía de UC Santa Cruz llevaron a cabo una actualización de sus controles de iluminación comercial y luminarias, trabajando en estrecha colaboración con investigadores, para reducir las interrupciones y al mismo tiempo generar un impresionante ahorro de energía. La calidad y el control de la iluminación es una gran preocupación para los investigadores en ciencias biológicas ya que los experimentos pueden ser sensibles a los niveles y horarios de iluminación.

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El equipo del proyecto identificó el Edificio de Ciencias Físicas como un buen candidato para actualizar la iluminación, ya que contaba con una diversidad de espacios, oportunidad para recolectar de luz de día y 30 laboratorios de prácticas. El equipo desarrolló un marco de trabajo en conjunto con el personal de las instalaciones de la construcción para que las tecnologías y soluciones cubrieran las necesidades de ambos grupos. El equipo se centró en los controles y la iluminación general de laboratorios, pasillos, escaleras y atrio.

La solución

El éxito de este proceso se basó en una evaluación crítica de las tecnologías de control de iluminación disponibles y una coordinación exhaustiva con las partes interesadas. Uno de los primeros pasos importantes fue la evaluación de posibles sistemas de control de iluminación.

La analista de UCSC Energy, Sarah Gilchrist, explica que el equipo revisó cuatro productos de control, incluyendo sistemas inalámbricos y cableados, con respecto al ahorro de energía, costo, flexibilidad, seguridad y la capacidad de integrarse con los sistemas de gestión de edificios de Tridium Niagara que se utilizan en la mayoría de los edificios principales del campus. El equipo también valoró mucho el uso de sistemas no patentados. Como resultado, ellos eligieron la solución Daintree® de Current, ya que está basada en estándare de código abierto, como BACnet y ZigBee, comunica de forma inalámbrica y no requiere el uso de hardware patentado, lo que permite usar una amplia gama de sensores y balastros.

Como parte de la actualización, el equipo también consideró los niveles de iluminación y encontró que los niveles eran considerablemente más elevados que los recomendados para la industria, una situación muy común en construcciones de campus. El equipo modeló ampliamente las zonas de actualización usando DIALux, una herramienta gratuita de simulación de iluminación, para optimizar las estrategias de control y niveles de iluminación utilizando varias combinaciones de luminarias. Los niveles de iluminación máximos en los laboratorios se redujeron de 110 valores candela del nivel anterior hasta 50, y de 25 a 10 FC (valores candela) en los pasillos.

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Para minimizar la interrupción de los laboratorios durante la instalación y las operaciones futuras, el equipo del proyecto trabajó en estrecha colaboración con los usuarios del laboratorio. El equipo ideó un método innovador de instalación de balastros de dimerización y hardware de control en las luminarias fuera del área de laboratorio, después, estas luces cableadas se instalaron en los laboratorios en intervalos de dos horas, temprano en la mañana, evitando lo que de otra manera hubiera requerido más de un día completo para la instalación. Gran parte de la planificación e instalación fue realizada por el personal del campus con un revendedor de valor añadido (VAR) con Daintree. Los miembros del personal del campus también tomaron una capacitación VAR para poder programar los cambios del sistema según sea necesario, reduciendo costos de mantenimiento.

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El equipo también reemplazó las luces descendentes fluorescentes de 34 watts empotradas, con kits de reemplazo LED de 9 watts, utilizando “anillos ajustables” para compensar la diferencia entre las luminarias existentes de 8 pulgadas de diámetro y las luces LED de 6 pulgadas. Este cambio aportó aproximadamente cinco kW de reducción permanente de la demanda eléctrica. El equipo también colaboró con el programa estudiantil de extensión y educación Green Labs, agregando capacitación sobre el uso de los controles del programa existente.

Los resultados

Con Daintree y los nuevos balastros totalmente dimerizables, el equipo puede establecer niveles más apropiados y obtener ahorros significativos de energía. Se espera que la actualización genere un ahorro de energía de un 40 a un 70 por ciento solo del control de dimerización y ocupación. Sarah Gilchrist, analista de energía de UCSC, dice que se han medido ahorros de energía de hasta un 78 por ciento; sin embargo, el ahorro puede ser menor durante el invierno, ya que el acceso a la luz de día se ve reducido.

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Daintree brindó a los laboratorios UC Santa Cruz la flexibilidad para realizar cambios fácilmente. Al principio, el equipo enfrentó un problema con las señales falsas de encendido y apagado, que se diagnosticó como causa de una protección insuficiente del cableado de control dentro de las luminarias. Esto simplemente se reparó instalando una protección adicional con un aislamiento para cable dentro de las luminarias.

Se necesitó otro ajuste cuando los usuarios informaron que las luces que se encendían automáticamente estaban causando problemas con los experimentos. Sarah Gilchrist señala que el foco principal de la programación del sistema de control había sido apagar las luces para ahorrar energía, y la función de encendido automático no era tan relevante.