Alumbrado público

El alumbrado público en España supone un consumo eléctrico en torno a 2900 GWh/año, lo que implica el 1,8% del consumo total eléctrico nacional y, por tanto, es responsable de la emisión a la atmósfera de alrededor de 1.740.000 Tm. de CO2/año.

Desde el punto de vista energético y medioambiental, conviene reflejar que el peso específico del consumo eléctrico del alumbrado público, podría incluso llegar a representar el 50% del consumo eléctrico total de un Ayuntamiento.

Pero lo más destacado de este sector es su capacidad de ahorro, que se estima en un potencial medio de un 10%, lo que supondría reducir las emisiones en unas 174.000 Tm. de CO2/año. Dicho potencial de ahorro es debido, tanto a la carencia de aplicación de tecnologías de eficiencia energética, como a los niveles de iluminación de las instalaciones que están por encima de los recomendados.

Sistemas de encendido y apagado

Los ciclos de funcionamiento de las instalaciones de alumbrado público vienen determinados por el encendido y apagado de las instalaciones, así como por la reducción del nivel luminoso.

El encendido y apagado de las instalaciones debe efectuarse adecuadamente, sin que se adelante el encendido ni se retrase el apagado, de forma que el consumo energético sea el estrictamente necesario.

Además de los sistemas de gestión centralizada que se desarrollarán más adelante, el encendido y apagado de las instalaciones se lleva a cabo mediante:

  • Interruptor crepuscular
  • Interruptor horario astronómico

El interruptor crepuscular genera las órdenes de maniobra en función de la luminosidad ambiental, al estar constituido por una célula fotoeléctrica que detecta la cantidad de luz natural que existe en una determinada ubicación geográfica, transformando las variaciones de luminosidad en modificaciones de parámetros eléctricos, como pueden ser tensión, intensidad o resistencia.

célula_fotoeléctrica
Célula fotoeléctrica

El interruptor horario astronómico es un programador electrónico-digital diseñado para la maniobra automática de encendido y apagado de las instalaciones de alumbrado público.

El reloj horario astronómico se basa en el cálculo de los ortos y ocasos en función de la longitud y latitud donde está situada la instalación de alumbrado. Las fechas de cambio automático verano / invierno están programadas en la memoria.

interruptor horario astronómico
Interruptor horario astronómico

Sistemas de regulación del nivel luminoso

Las instalaciones de alumbrado público están previstas para que durante las horas de tráfico intenso de vehículos y peatones, el nivel medio de iluminación tenga un valor suficiente para satisfacer las necesidades visuales.

Cuando dicho tráfico disminuye y, por tanto, la circulación y la tarea visual se desarrollen en otras circunstancias, debe existir la posibilidad de poder regular el nivel luminoso de las instalaciones de alumbrado público, reduciéndolo con la consiguiente disminución del consumo energético.

En la actualidad se han desarrollado sistemas que tienen como finalidad común reducir simultáneamente el flujo emitido por todas las lámparas, disminuyendo el nivel de iluminación pero manteniendo la uniformidad de dicha iluminación.

Los tres sistemas de regulación del nivel luminoso son los siguientes:

  • Balastos serie de tipo inductivo para doble nivel de potencia
  • Reguladores - estabilizadores en cabecera de línea
  • Balastos electrónicos para doble nivel de potencia

Una instalación de alumbrado público, dependiendo de la latitud y longitud del lugar donde esté ubicada, permanece encendida en torno a 4000 horas al año, mientras que el tiempo de permanencia del nivel o potencia reducida es aproximadamente de un 55%, lo que significa un total de horas anuales de funcionamiento de dicho nivel reducido de unas 2200.

Regulador estabilizador
Regulador estabilizador en cabecera de línea
Guía Técnica de Eficiencia Energética en Alumbrado Público IDAE

Sistemas de gestión energética de las instalaciones de alumbrado público

Los sistemas de gestión energética están especialmente diseñados para gobernar sistemas periféricos auxiliares, gestionar los sistemas de regulación y de ahorro implantados (reguladores de flujo luminoso, balastos electrónicos, reguladores de factor de potencia, etc.), que nos permiten optimizar el funcionamiento y consumo de los diferentes equipos de las instalaciones de alumbrado del usuario, manteniendo el mismo nivel de servicio.

Para diseñar correctamente un sistema de gestión energética de una instalación de alumbrado, es necesario efectuar un estudio previo, para conocer el lugar de implantación, tipo y tamaño de instalaciones, equipamientos adoptados, conocer sus procesos, el modo de operación, consumos realizados, tarifas contratadas, facturas energéticas, sistemas de regulación y/o, ahorros ya existentes, etc.

Según el Cuaderno de Eficiencia Energética en Iluminación nº 5 (IDAE), el sistema de gestión centralizada de instalaciones de alumbrado público puede tener distintos niveles de gestión según los dispositivos que controle:

Nivel Inferior: Constituido por la unidad de punto de luz (UPL), que recoge, entre otras, la información de lámpara, equipo auxiliar y fusible, así como la detección de portezuela del soporte abierta.

Nivel Intermedio: Formado por la unidad de cuadro de alumbrado (UCA) que controla el cuadro eléctrico y mide sus magnitudes.

Nivel Superior: Compuesto por la unidad de control remoto (UCR) que recibe la información completa de los dos niveles anteriores UPL y UCA, integrando la misma para su posterior gestión y generación de órdenes de actuación.

Las redes eléctricas que alimentan los puntos de luz de las instalaciones de alumbrado público, presentan una estructura que arranca del cuadro de alumbrado, conectado mediante acometida eléctrica en baja tensión a un centro de transformación. Del cuadro de alumbrado parten diferentes circuitos eléctricos abiertos, tendidos a lo largo de las distintas calles donde están implantados los puntos de luz.

Los sistemas de gestión centralizada deben reproducir la estructura de las instalaciones de alumbrado público, tanto en el nivel inferior constituido por la unidad de punto de luz UPL, como en el nivel intermedio formado por la unidad de cuadro de alumbrado UCA y, finalmente, el nivel superior compuesto por la unidad de control remoto UCR.