Taller de maquinado - Iluminacion - MARIO ALAN DIAZ LOPEZ

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CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS 
INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
Iluminación Taller de maquinado
Nombre del Alumno: Erick de Jesús Aldana Molina.
Materia: Instalaciones eléctrica e iluminación
Código: 211670105
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Taller de maquinado de precisión, ensamble e inspección.
Las dimensiones del cuarto a iluminar son las siguientes: 60x40 m. 
Altura de piso terminado a diente de sierra: 6 m.
Altura diente de sierra: 2 m.
Altura plano de trabajo: 1 m.
Factor de mantenimiento: Bueno.
Colores: paredes claras y techo blanco, 75%-50%
Sistema de iluminación: luminarias suspendidas y luminarias sobre estaciones de trabajo.
Funcionamiento de la planta: 6:00 – 20:00 (14 horas de funcionamiento)
Consideraciones
Para los cálculos siguientes se requieren hacer algunas consideraciones y suposiciones, como: 
Mesas de trabajo 
Para el diseño de la sala, se tomará como tamaño de la estación de trabajo de 1.2 x 2.4 m únicamente para las mesas de inspección, sin tomar en cuenta el asiento así como el espacio perimetral que debe tener la persona para trabajar adecuadamente.
No. de mesas de trabajo. 98
Máquinas
Para el diseño del taller, se considera una medida de footprint de 4x4 esto ya que no se conocen las dimensiones de las máquinas que se instalarán en el sitio. 
No. De máquinas. 24
Se generan pasillos de al menos 2.5m respecto de las columnas para el paso de alguna otra máquina. El extremo izquierdo, se considerará como la entrada, por ello el pasillo es más ancho para el caso de una emergencia, así como 2 pasillos centrales de 3.1m para una evacuación del personal sin riesgo. Las máquinas se ponen en el fondo del lugar, ya que como se menciona, en el caso de una falla o accidente, el personal pueda evitar pasar por ahí.
Obtenemos así el siguiente acomodo:
Nivel de iluminación
Los niveles de iluminación para un taller de maquinado e inspección de alta precisión de acuerdo a la IES es de 750 luxes los cuales se pueden obtener con la combinación de alumbrado general y alumbrado suplementario especializado (iluminación focalizada). Para los cálculos de iluminación se optará por la combinación del alumbrado, debido a que en las mesas de inspección se requiere una iluminación especifica.
Las fórmulas de iluminación serán las siguientes:
Donde: 
Horas de trabajo:
Aproximadamente a las 9:00 am el sol salió completamente, teniendo entrada de luz por el techo gracias al tragaluz, a las 18:00 el nivel de luz natural decrece; por lo tanto tenemos 5 horas en las que las lámparas estén encendidas en su totalidad. Tomaremos este dato para las propuestas.
PROPUESTA 1
Lo primero es el nivel de utilización. Como primera propuesta, dividiremos el nivel de los 750 luxes en la suma de dos distintas formas de iluminar, la general y focalizada, dándole 200 luxes a la general y 550 a la focalizada, respecto a la focalizada, la dividiremos en 2, ya que se instalarán 2 lámparas y evitaremos el deslumbramiento de la pieza quedando así 225 para la focalizada. Por lo tanto, se harán 2 cálculos del flujo luminoso total antes de calcular el No. de lámparas. El primero corresponde a iluminar el cuarto y el segundo a iluminar las estaciones de trabajo. Para diferenciar los cálculos se agrega una “g” a los obtenidos para la iluminación general y una “f” para los de iluminación focalizada.
Para el área basta con multiplicar los lados de nuestra sala:
Y para la iluminación focalizada el área es la siguiente:
Para el primer caso, de la iluminación general el factor de utilización se calculará de la siguiente manera:
Se propone que las lámparas estén suspendidas a 70cm del techo y la altura del plano de trabajo el cual corresponde a 1m ya que la persona estará parada, obteniendo así una altura de montaje de:
Procedemos a calcular el índice del cuarto para estos datos:
Con este dato podremos obtener el factor de utilización. Éste se obtiene mediante tablas, utilizando el porcentaje que nos ofrece la descripción del proyecto para paredes y techos, los cuales corresponden al %75-%50. La tabla además pide el tipo de iluminación y luminaria, para lo cual utilizaremos tipo de iluminación directa y luminaria de haz medio. Se obtiene como factor de utilización:
Para la iluminación focalizada, la forma de obtener el factor de utilización será el siguiente:
Los datos del área cambian a la mesa de trabajo, por lo tanto tendremos que a = 2.4cm y b=120cm.
Con todos los datos anteriores, calculamos la iluminación total general y la focalizada:
Para la iluminación general una lámpara TrueForce LED HPI ND 200-145W E40 840 60D 20,000 lúmenes; para la focalizada una lámpara 12PAR30L/EC RETAIL/F40/930/DIM 6/1 880 lúmenes, por lo tanto la cantidad de lámparas será:
Cabe señalar, que el número de lámparas en el cálculo de iluminación focalizada corresponde al número por estación de trabajo.
El número de lámparas totales para las mesas de trabajo será de 2 por cada una de ellas, obteniendo así 196 lámparas en total.
Pasamos al cálculo de consumo energético de la propuesta.
PROPUESTA 2
Para esta propuesta, reduciremos un 15% el Flujo luminoso en la iluminación general, para estar dentro de la norma, y ahorrar en cantidad de luminarias, quedando así:
PROPUESTA 3
Para esta propuesta, se utilizará una lámpara YHL-HB7-240 sólo para la iluminación general, la iluminación focalizada, se quedará de la misma forma.
PROPUESTA 4
Al igual que en la propuesta 2, reduciremos en un 15% el flujo.
CONCLUSIÓN PROPUESTAS
Como observamos, en las propuestas 3 y 4 el costo útil es menor en comparación de las dos primeras, por lo tanto escogeremos la propuesta 3, esto en base al diseño de la ubicación de las luminarias, ya que en la zona de las máquinas, se requerirá mayor iluminación general, obteniendo 32 luminarias. El diseño queda de la siguiente forma, donde la línea seccionada, indica que la canalización va por piso hacia las estaciones de trabajo:
PROPUESTA FINAL
Como se observa en el diseño, las luminarias generales se elevaron a 32, esto ya que en la zona de las máquinas se requiere más iluminación y la distribución de las luminarias nos permitió tener un acomodo de esa forma.
Por lo tanto:
Características de las lámparas y luminarios:
Iluminación general:
Marca: YAHAM ® Lighting
Submarca: Compact Mg
Modelo: YHL-HB7-240
Flujo: 38,400lm
Potencia:240w
Luminario haz medio.
Temperatura de color: 4500～5500K
Iluminación focalizada:
Marca: Philips
Modelo: 12PAR30L/EC RETAIL/F40/930/DIM 6/1
Flujo: 880lm
Potencia: 12w
Luminario haz medio.
Temperatura de color: 3000K
El diseño nos pide considerar las recomendaciones de la DPEA, la NOM-007-ENER-2013 nos marca , la cual se calcula de la siguiente manera:
Como se observa, cumple con la norma.
MATERIALES E INSTALACIÓN ELECTRICA
· Caja de registro 4x4
· Conductor calibre 10 y 12:
 
Esta es la corriente si quisiéramos alimentar todas las luminarias desde el mismo interruptor, pero debido a que seccionaremos las luminarias, para un mejor aprovechamiento de la luz, no tomaremos los 43.4A si no que haremos un cálculo para las lámparas de la iluminación general y otro para la iluminación focalizada. La tabla para la selección del conductor de muestra al final del documento.
 Obtenemos un calibre 10 para esta corriente.
 Obtenemos un calibre 12 para esta corriente.
· Tubería conduit galvanizada de 3/4”
Tanto para la iluminación general como la focalizada, el cable con categoría 12 (diámetro 3.87mm) y 10 (diámetro 4.46mm), debido a que llevamos 2 por cable correspondiendo a fase y neutro.
· Interruptor termomagnetico 20A
· Tablero general de distribución alumbrado (en caso de que no exista uno)
· Canaleta de aluminio
Para el cableado que va por el piso hacia las estaciones de trabajo, es necesario proteger el cable, se propone una canaleta.
	Tamaño o
designación
	Temperatura nominal del conductor [Véase la tabla 310-104(a)]
	
	60 °C
	75 °C
	90 °C
	60 °C
	75 °C
	90 °C
	
	
	
	
	TIPOS
	
	
	
	
	
	
	
	TBS, SA, SIS,FEP, FEPB, MI,
RHH,
	
	
	
	
mm
	
AWG o
kcmil
	
TIPOS TW, UF
	TIPOS RHW, THHW,
THHW-LS,
THW,
THW-LS, THWN, XHHW, USE, ZW
	RHW-2, THHN, THHW, THHW- LS, THW-2, THWN-2,
USE-2, XHH, XHHW, XHHW- 2, ZW-2
	
TIPOS UF
	
TIPOS RHW, XHHW, USE
	
TIPOS SA, SIS, RHH,
RHW-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2,
ZW-2
	
	
	COBRE
	ALUMINIO O ALUMINIO RECUBIERTO
	
	
	
	DE COBRE
	0.824
	18**
	 
	 
	14
	
	
	
	1.31
	16**
	 
	 
	18
	
	
	
	2.08
	14**
	15
	20
	25
	
	
	
	3.31
	12**
	20
	25
	30
	
	
	
	5.26
	10**
	30
	35
	40
	
	
	
	8.37
	8
	40
	50
	55
	
	
	
	13.3
	6
	55
	65
	75
	40
	50
	55
	21.2
	4
	70
	85
	95
	55
	65
	75
	26.7
	3
	85
	100
	115
	65
	75
	85
	33.6
	2
	95
	115
	130
	75
	90
	100
	42.4
	1
	110
	130
	145
	85
	100
	115
	53.49
	1/0
	125
	150
	170
	100
	120
	135
	67.43
	2/0
	145
	175
	195
	115
	135
	150
	85.01
	3/0
	165
	200
	225
	130
	155
	175
	107.2
	4/0
	195
	230
	260
	150
	180
	205
	127
	250
	215
	255
	290
	170
	205
	230
	152
	300
	240
	285
	320
	195
	230
	260
	177
	350
	260
	310
	350
	210
	250
	280
	203
	400
	280
	335
	380
	225
	270
	305
	253
	500
	320
	380
	430
	260
	310
	350
	304
	600
	350
	420
	475
	285
	340
	385
	355
	700
	385
	460
	520
	315
	375
	425
	380
	750
	400
	475
	535
	320
	385
	435
	405
	800
	410
	490
	555
	330
	395
	445
	456
	900
	435
	520
	585
	355
	425
	480
	507
	1000
	455
	545
	615
	375
	445
	500
	633
	1250
	495
	590
	665
	405
	485
	545
	760
	1500
	525
	625
	705
	435
	520
	585
	887
	1750
	545
	650
	735
	455
	545
	615
	1013
	2000
	555
	665
	750
	470
	560
	630