Confiabilidad de los resultados
La calculadora no recurre a estimaciones aproximadas. Reconstruye, para cada día del año y en intervalos de media hora, el consumo energético real de cada luminaria a lo largo de un ciclo anual completo, sobre la base de un modelo astronómico de referencia internacional. Cinco decisiones de ingeniería sustentan dicha confiabilidad:
Antecedentes: limitaciones de los métodos convencionales
La mayoría de las estimaciones de ahorro en alumbrado público se sustentan en dos simplificaciones que las tornan susceptibles de objeción:
Simplificación 1 — promedio de horas nocturnas. Se adopta un valor único —por ejemplo, “11 horas de encendido diarias”— y se multiplica por 365. No obstante, la noche presenta una duración aproximada de 13 h en invierno y 10 h en verano según la latitud; un promedio fijo sobreestima o subestima el consumo de manera sistemática, y el origen de dicho valor resulta difícil de justificar ante una revisión.
Simplificación 2 — redondeo a horas completas. Se asume que la luminaria enciende a una hora exacta (p. ej. 19:00). En la operación real, el encendido ocurre en la puesta del sol (p. ej. 18:43) y el apagado en la salida del sol (p. ej. 06:17). El redondeo de dichos límites introduce un error precisamente en los tramos de mayor incidencia sobre el consumo.
Escenarios de comparación
La credibilidad de un ahorro depende de la idoneidad de su punto de comparación. La calculadora modela tres modalidades de operación distintas sobre un mismo inventario y una misma tarifa, de modo que la única variable que se modifica es la forma de operar:
Telegestión Ubicquia
Enciende en la puesta del sol y apaga en la salida del sol siguiendo el ciclo solar, y aplica el perfil de dimerización (regulación de intensidad por tramos horarios).
Alumbrado convencional
Sigue el ciclo solar a plena potencia, sin regular la intensidad, de manera análoga a una fotocelda convencional. Reproduce un sistema desprovisto de telegestión.
Horario fijo
Enciende y apaga a una hora fija definida por el usuario (p. ej. 20:00–06:00), de manera invariable a lo largo del año y a plena potencia.
Descripción del motor de cálculo
Modelo astronómico NOAA
A partir de la latitud, longitud, zona horaria y año, el motor determina la puesta y la salida del sol de cada día mediante el algoritmo solar de la NOAA (la misma serie de ecuaciones de su calculadora solar pública). Encadena las magnitudes astronómicas normalizadas:
- Día y siglo julianos; longitud y anomalía media del Sol
- Ecuación del centro y longitud aparente del Sol
- Oblicuidad de la eclíptica y declinación solar
- Ecuación del tiempo y ángulo horario
- Salida y puesta con el cenit normalizado de 90,833°, que incorpora la corrección por refracción atmosférica
No se trata de una formulación propietaria, sino de un algoritmo documentado y reproducible. Sus resultados pueden contrastarse con la calculadora solar pública de la NOAA para una fecha y localización determinadas.
Cambio de horario estacional (DST) por país
Previo al cálculo solar de cada día, el motor aplica la regla de horario de verano vigente del país seleccionado (Unión Europea, Estados Unidos, Chile, Paraguay, entre otros), o la omite cuando no corresponde. De este modo, las horas de encendido respetan el reloj local efectivo, incluidos los dos días del año en que se produce la transición horaria.
Simulación diaria del ciclo anual
El motor genera los 365 días del año (366 en años bisiestos), cada uno con su propia puesta y salida del sol. No emplea una noche promedio. La variación estacional —noches prolongadas en invierno y reducidas en verano— queda representada conforme a su comportamiento real en la localización indicada.
Intervalos de media hora con fracción real de minutos
Cada día se subdivide en 48 intervalos de 30 minutos. Para los intervalos en que la luminaria enciende o apaga, el motor no contabiliza el intervalo completo: determina la fracción exacta del mismo en que permaneció encendida (el solapamiento real entre el intervalo y la ventana puesta→salida del sol). Este tratamiento elimina el error derivado de redondear a horas completas en los límites de la noche.
Perfil de regulación de intensidad (48 niveles)
El perfil de regulación corresponde a un vector de 48 valores (uno por intervalo de media hora), comprendidos entre 0 % y 100 %. En cada intervalo, la potencia se multiplica por dicho porcentaje. Un intervalo al 40 % consume el 40 % de la potencia nominal durante esos minutos; un intervalo al 0 % equivale a apagado total. Las luminarias clasificadas como no regulables se contabilizan invariablemente a plena potencia.
Horas de operación y horas equivalentes
De cada día el motor extrae dos métricas auditables:
- Horas de operación: suma de las fracciones de intervalo encendidas (el tiempo durante el cual la luminaria permaneció en servicio).
- Horas equivalentes: suma de (fracción × nivel de regulación); esto es, el tiempo a plena potencia que produciría un consumo idéntico.
La energía resulta del producto potencia instalada × horas equivalentes. La separación de ambas métricas permite revisar el cálculo sin necesidad de acceder al código fuente.
Descomposición del ahorro y período de retorno
El ahorro total se reporta segregado en sus dos causas, de manera que cada una pueda sustentarse de forma autónoma:
- Ahorro por regulación de intensidad: energía astronómica al 100 % menos energía astronómica con regulación.
- Ahorro por encendido astronómico: energía con horario fijo menos energía astronómica con regulación.
El período de retorno (payback) se obtiene de forma directa: la inversión (costo por nodo × cantidad de nodos) dividida por el ahorro anual monetizado (kWh ahorrados × tarifa).
Formulación matemática
La totalidad de la lógica se reduce a operaciones aritméticas trazables. Ningún componente del cálculo permanece opaco al usuario:
Alcance y limitaciones del modelo
La declaración anticipada de los límites del modelo confiere solidez al cálculo: no subsisten supuestos implícitos susceptibles de cuestionamiento posterior. La herramienta constituye un modelo de energía de operación, lo cual implica lo siguiente:
| Comprende | No comprende (fuera del alcance) |
|---|---|
| Puesta y salida del sol reales por día (NOAA y DST) | Fallas, interrupciones de red o luminarias fuera de servicio |
| Consumo conforme a potencia nominal y perfil de regulación | Pérdidas de línea, factor de potencia del controlador y pérdidas en vacío |
| Energía y costo de energía (kWh × tarifa) | Cargos de potencia o demanda, tributos y demás conceptos de la facturación |
| Ahorro por encendido astronómico y por regulación de intensidad | Ahorros de operación y mantenimiento, vida útil del LED o costos de mantenimiento evitados |
| Inventario y tarifa ingresados por el usuario | Degradación lumínica o variaciones tarifarias futuras |
Procedimiento de verificación
Los resultados admiten verificación independiente. Un evaluador puede auditar el motor mediante los siguientes procedimientos:
- Contraste de efemérides solares. A partir de la latitud/longitud y una fecha determinada, se comparan la puesta y la salida del sol calculadas por la herramienta con las de la calculadora solar pública de la NOAA o cualquier efeméride equivalente; deben coincidir al minuto.
- Reproducción manual de un día. Para un día dado, se multiplican potencia × niveles de regulación × fracciones de intervalo; el consumo resultante debe reproducir el reportado por la herramienta.
- Sensibilidad a la latitud. Al desplazar la localización hacia el norte o el sur, las horas de operación anuales deben incrementarse o reducirse de forma coherente con la duración de la noche, lo que evidencia que el modelo responde a la geografía y no a una constante.
- Anulación de la regulación. Con el perfil al 100 %, el escenario de telegestión debe igualar al convencional; la diferencia entre ambos corresponde, exactamente, al ahorro por regulación de intensidad.
- Sensibilidad a la tarifa. El costo escala linealmente con la tarifa ingresada, en tanto que los kWh permanecen invariables; energía y valor monetizado quedan disociados y son auditables por separado.