Sistemas de Iluminación: Lámparas y Luminarias Eficientes

El sistema de iluminación representa dentro del consumo energético de los servicios generales de un edificio, un porcentaje significativo. El sector Oficinas es el que tiene un mayor peso relativo de la iluminación en el consumo energético, con un 33%, seguido por los centros comerciales con un 24%.

El aprovechamiento máximo de la luz natural, junto con la aplicación de tecnologías eficientes de alumbrado y sistemas de control de la iluminación, permiten reducir el consumo de energía de este sistema entre un 15% y un 50%.

Para poder elegir la iluminación más adecuada en cada recinto, es necesario conocer los siguientes conceptos:

Flujo luminoso (unidad=lumen)

Es la cantidad de luz que emite una lámpara determinada. Este concepto está relacionado con el de eficacia luminosa o rendimiento luminoso, que es la relación entre la cantidad de luz producida por la fuente (lúmenes) y la potencia eléctrica consumida de la red para su funcionamiento.

Eficacia luminosa (lm/W)

Es la relación entre el flujo luminoso de una fuente de luz y la potencia consumida en ella.

Intensidad luminosa (candela)

Intensidad con la que una fuente de luz proyecta la luz en una dirección determinada.

Iluminancia (lx)

Es el flujo luminoso recibido por unidad de superficie.

Luminancia (candela/m2)

Sensación de claridad que produce una fuente de luz o una superficie iluminada.

Componentes:

Lámparas

Para elegir el tipo de lámpara más adecuado para cada uso se tendrá en cuenta: el flujo, la eficacia o rendimiento, la vida útil y la temperatura de color.

Luminarias

Se denomina luminaria a la unidad destinada a albergar una o varias lámparas y se utiliza para focalizar la luz y evitar que esta se desperdicie.

Equipos Auxiliares

Los equipos auxiliares, reactancias o balastos, son accesorios para utilizar en combinación con las lámparas de descarga, limitando la corriente que circula por ellas, a los valores exigidos para un funcionamiento correcto.

Nota: las lámparas de descarga son aquellas en las que la luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos (fluorescente, vapor de mercurio o sodio).

Tipo de alumbrado	Magnético	Electrónico
Fluorescencia	25 %	10 %
Descarga	20 %	8 %
Halógena baja tensión (12V)	20 %	7 %

El consumo del equipo auxiliar puede representar un incremento del 5 % al 30 % sobre el consumo de la lámpara. Las lámparas halógenas de bajo voltaje (12 V) requieren de transformador para su funcionamiento. Todo transformador tiene unas pérdidas (transformación en calor) que en función de su construcción y potencia varían del 10 % al 20 %.

Equipos de control y regulación

Elementos responsables de la "gestión energética" de los sistemas de iluminación.

Alumbrado interior

Pulsador temporizado: Activa la iluminación de forma manual y la desactiva automáticamente tras un tiempo programado.

Detector de presencia: Activa la iluminación en respuesta a movimientos y la desactiva tras un tiempo programado.

Célula fotosensible: Activa la iluminación respondiendo al nivel de luz exterior.

Dimmer: Regula la intensidad luminosa de las lámparas, de forma manual o en combinación con células.

Alumbrado exterior

Reloj astronómico: Activa y apaga la iluminación de acuerdo con las horas de ocaso y de orto del lugar en el que está instalado.

Célula fotosensible o interruptor crepuscular: Activa y apaga la iluminación de acuerdo con el nivel de luz ambiente. Se suele usar en combinación con el reloj astronómico.

Reactancia de doble nivel: Activa un nivel de flujo reducido con un horario programado.

Estabilizador de tensión: Estabiliza la tensión de alimentación. Se instalan en cabecera de línea.

Reductor de tensión: Activa niveles de flujo reducido. Se instalan en cabecera de línea.

Regulador-Estabilizador de flujo: Activa niveles de flujo reducido y estabiliza la tensión. Se instala en cabecera de línea.

Medidas de Eficiencia:

Lámparas

·         Adecuar el nivel de iluminación al recomendado, en función de las necesidades.

·         Limpiar las lámparas y sustituir aquellas en las que el flujo se haya reducido hasta condiciones no adecuadas. La acumulación de polvo en los sistemas de alumbrado hace que se pierda hasta un 10% en iluminación.

·         La duración de los tubos fluorescentes se especifica para una conexión por cada tres horas de funcionamiento. Si se realizan conexiones cada poco tiempo, la duración de la lámpara se acorta.

·         Usar colores claros en las paredes, muros y techos, porque los colores oscuros absorben gran cantidad de luz y obligan a utilizar más lámparas.

Luminarias

·         Limpieza de luminarias para obtener el máximo rendimiento.

·         Utilizar luminarias apropiadas como las pantallas difusoras con rejillas. No utilizar difusores o pantallas opacas, porque generan pérdidas de luz.

·         Instalar superficies reflectoras, porque dirigen e incrementan la iluminación y posibilitan la reducción de lámparas en la luminaria.

Equipos Auxiliares

·         La utilización de los balastos electrónicos elimina el zumbido y parpadeo de las lámparas, lo que produce la disminución de la fatiga visual.

·         Utilizar balastos electrónicos, permite ahorrar energía hasta un 10%, corrige el factor de potencia, así como incrementa la vida útil de las lámparas fluorescentes.

·         Los balastos electrónicos debido a la baja aportación térmica que presentan, permiten disminuir las necesidades en aire acondicionado.

Equipos de Control y Regulación

·         Aprovechar la entrada de luz natural, utilizando protecciones solares móviles, claraboyas y lucernarios que permitan su entrada.

·         En áreas que precisen distintos niveles de iluminación con periodicidad variable, resulta aconsejable instalar reguladores de intensidad luminosa.

·         Sectorizar los circuitos de iluminación, de modo que se puedan conectar solamente las lámparas necesarias en la zona de trabajo.

Ejemplo de ahorro energético en una instalación

Reforma del sistema de iluminación para un edificio de oficinas, con las características de partida siguientes:

·         Poco aprovechamiento de la luz natural.

·         Encendido centralizado por plantas.

·         No dispone de sistema de regulación.

·         Balastos electromagnéticos.

·         Las lámparas son fluorescentes de 2x 36mm de diámetro.

Se propone sustituir las lámparas y luminarias por otras de alta eficiencia energética, lámparas de trifósforo con balastos electrónicos y un sistema de control y regulación basado en células fotoeléctricas para el aprovechamiento de la luz natural.