Cálculo del consumo de energía de un Letrero iluminado (LED, Neón, Incandescente, Fluorescente, otros)
El cálculo del consumo de energía y el costo del letrero iluminado es simple pero confuso cuando debe considerar cosas como la corrección del factor de potencia, el factor de lastre y la eficiencia de los dispositivos de conversión de energía típicos utilizados en los letreros iluminados de hoy en día.
A la luz de esto, ¿cómo se determina el consumo de energía de los equipos eléctricos de un letrero?
¡Entendamos los conceptos básicos antes de mirar las matemáticas involucradas!
Cálculo eléctrico
La unidad de medida básica para la energía eléctrica es el vatio. Dado que el número de vatios medido durante un período de tiempo (por horas) puede acumularse en decenas de miles, el consumo de energía se mide en kilovatios-hora, un kilovatio (1 kW) es igual a 1000 vatios. Para que se consuma un kilovatio-hora (kWh) de energía eléctrica, debe haber estado fluyendo un kilovatio de electricidad durante una hora (o dos kilovatios de electricidad durante media hora).
Por ejemplo, una bombilla de 1000 vatios encendida durante una hora consume 1 kWh de electricidad; diez bombillas de 100 vatios encendidas durante una hora también consumirían 1 kWh de electricidad. El costo del consumo de energía es igual al kWh total consumido durante un período de tiempo multiplicado por la tarifa de energía local, expresada en centavos o dólares por kWh ($/kWh).
Consumo de energía aproximado
Para calcular el consumo de energía aproximado de su equipo eléctrico o letrero, debe determinar la potencia total. Puede hacerlo leyendo las etiquetas de todos los componentes, como el lastre, el suministro de neón o el suministro de LED utilizado en el letrero. Lo más probable es que la potencia esté estampada en la placa de identificación de cada uno de estos componentes. En algunos casos, es posible que los requisitos de potencia no se muestren en estos componentes, solo amperios y voltios. El requisito de amp generalmente está estampado en la placa de identificación del componente. Se aproxima la potencia simplemente multiplicando los amperios por los voltios. Sin embargo, para determinar la potencia exacta, debe multiplicar los amperios por los voltios y por el factor de potencia. Si el factor de potencia no está marcado en la etiqueta del producto, debe revisar la hoja de datos o llamar al fabricante.
Suma toda la potencia de estos componentes y, a continuación, divide la potencia total entre 1.000 para obtener los kilovatios. Multiplique esto por el número de horas que el equipo está en funcionamiento y luego por la tarifa de costo de energía por kWh en su área. Para ayudarlo a determinar la tarifa de costo de energía en su área, solo mire su última factura de energía de su proveedor de servicios de energía, esto le dará el costo operativo.
En resumen, el costo de operación por mes será igual al total de vatios que consume el equipo dividido por 1,000, veces las horas utilizadas por mes, veces el costo por kWh.
Todos los balastos consumen energía dentro de sí mismos mientras se utilizan las luces de conducción. Por lo tanto, la energía total (vatios) que se extrae de la línea es el total de la energía consumida por el balasto más la energía utilizada por la lámpara fluorescente o HID. Este consumo de energía adicional puede oscilar entre el 1 y el 25 por ciento del kWh total. Los balastos electrónicos de estado sólido consumen una energía adicional mínima para energizar el balasto, mientras que los balastos magnéticos más antiguos pueden requerir hasta un 25 por ciento de energía adicional para energizar el balasto. Los suministros de neón y los suministros de LED también pertenecen a la misma categoría a menos que estén provistos de circuitos de corrección del factor de potencia. Dado que las bombillas incandescentes no requieren un lastre, no se necesita energía adicional para accionar las bombillas. Para obtener más información, consulte siempre las especificaciones del fabricante para determinar los requisitos de entrada para estos componentes.
Fórmulas de iluminación
Iluminación incandescente: Vatios * X horas por día = vatios-hora por día; X días por año = vatios-hora por año; ÷ 1,000 = kWh por año; X costo de energía por kWh = costo total de energía anual.
Iluminación fluorescente e HID: Vatios * X horas por día = vatios-hora por día; X días por año = vatios-hora por año; ÷ 1.000 = kWh por año. kWh total por año X coste energético por kWh = coste energético total anual.
- Potencia total para todos los dispositivos que consumen energía en un letrero
Aquí hay algunos ejemplos de cómo calcular los costos anuales de consumo de energía para un letrero de tamaño mediano:
Ejemplo 1:
Supuestos: Un letrero construido con ocho lámparas fluorescentes de 40 vatios permanece encendido durante 10 horas al día, 365 días al año, y el costo de uso de energía por kWh es de 19 centavos.
El cálculo: 8 lámparas X 40 vatios cada una = 320 vatios; dividido por 1.000 = 0,32 kilovatios; multiplicado por 10 horas = 3,2 kWh; multiplicado por 0,19 dólares = 0,61 dólares por día; multiplicado por 365 días=221,92 dólares por año. Si el lastre de la señal fuera de tipo magnético, entonces el costo anual = 3,2 X 365 X 1,15 X 0.19 = $255.21
Ejemplo 2:
Supuestos: Un letrero de neón construido con dos transformadores de neón que funcionan al 85 por ciento de la carga nominal y producen un VA primario de 225, permanece encendido durante 10 horas al día, 365 días al año, y el costo de energía es de 19 centavos. Las clasificaciones de la placa de identificación son: 120V, 2A, 0.5 PF.
El cálculo: 2 transformadores X 225 vatios X 0,5 cada uno = 225 vatios; dividido por 1000 = 0,225 kilovatios; multiplicado por 10 horas = 2,25 kWh; multiplicado por $0,19 = 0 0,4275 por día; multiplicado por 365 días = $156,04 por año. Basado en las clasificaciones de la placa de identificación, el costo por año = (120 X 2 X .5 X 2 / 1000) X 10 = 2,4 X 365 X 0.19 = $166.44
Ejemplo 3:
Supuestos: Un letrero de letra de canal construido con 100 módulos LED de 0,5 vatios cada uno, operado con dos fuentes de alimentación, permanece encendido durante 10 horas al día, 365 días al año, y el costo de energía es de 19 centavos. Las clasificaciones de la placa de identificación de la fuente de alimentación son: entrada 120V, 30W, eficiencia 84 por ciento; salida 12VDC, 25W.
El cálculo: Como la eficiencia de la fuente de alimentación es del 84 por ciento, y cada fuente de alimentación impulsa 50 módulos LED de 0,5 vatios cada uno, lo que equivale a 50 X 0.5 = 25 vatios, que es igual a las clasificaciones de salida de la fuente de alimentación. Teniendo en cuenta la eficiencia del 85 por ciento, la potencia de entrada es: 25/0, 84 = 30 vatios. Por lo tanto, para todo el signo, el costo anual de uso de energía es: 2 X 30 vatios cada uno = 60 vatios; dividido por 1,000 = 0.06 kilovatios; multiplicado por 10 horas = 0.6 kWh; multiplicado por $0.19 = 0 0.114 por día; multiplicado por 365 días =
Los números para estos ejemplos son arbitrarios, pero se acercan a situaciones de la vida real. Sin embargo, no deben considerarse definitivas. Para cada signo, debe usar uno de los ejemplos aplicables y conectar los números correctos para ese signo para calcular con precisión el consumo de energía del signo.
Solución de enchufe
Si todo lo demás falla y no conoce toda la configuración interna de consumibles de iluminación / energía, use una solución de enchufe. Hay varias marcas y modelos en el mercado. ¡Con la mayoría necesitas ser un científico de cohetes para operarlo!
Hemos encontrado que el modelo Power-Mate :PM10A es un gran dispositivo para calcular fácil y rápidamente el uso de energía y el costo a lo largo del tiempo. La unidad es producida por CCI Pty Ltd.
Puede usar el dispositivo para cualquier dispositivo que funcione con una fuente de alimentación de 240 V y 10 amperios.
Instalación / Mantenimiento de letreros de neón
Que no haya malentendidos, la instalación y el mantenimiento de cualquier tubo de neón es una habilidad adquirida y exigente que solo debe intentar un electricista totalmente calificado y con boleto que tenga la licencia legal local correspondiente para permitirle trabajar en letreros de neón.
La instalación de señalización de neón implica trabajar con muy alto voltaje. Un conocimiento profundo de la distribución de cableado, incluido el uso de cables especiales de alta tensión y accesorios asociados, es absolutamente esencial.
El potencial de todo tipo de problemas relacionados con una instalación incorrecta o un mantenimiento deficiente es real y potencialmente desastroso.
No podemos dejar de insistir en la necesidad de que todas las instalaciones y el mantenimiento de neón sean realizados por un electricista competente con licencia. Se espera que este electricista le suministre un Certificado de Conformidad al finalizar el procedimiento de instalación o mantenimiento.