Medidas de ahorro y eficiencia energética en iluminación
En edificios y locales, la iluminación es una de las principales fuentes de consumo energético. Por tanto, existe un gran potencial de ahorro, energético y económico, alcanzable mediante el empleo de equipos eficientes, unido al uso de sistemas de regulación y control adecuados a las necesidades del edificio a iluminar. Las soluciones de iluminación eficiente te permitirán obtener ahorros sustanciales manteniendo los niveles de confort y satisfacción.
La energía consumida por una instalación de iluminación depende de la potencia del sistema de alumbrado instalado y del tiempo que está encendida. Ambos aspectos son importantes ya que sus variaciones pueden afectar a la eficiencia energética de la instalación. Es importante conocer el consumo de energía de una instalación (existente o futura) cuando se considera el coste-efectividad de medidas para mejorar su eficiencia energética. Tales medidas requerirán una inversión económica, pero reducirán el consumo de energía en el futuro.
El cambio de una instalación de alumbrado existente por una energéticamente más eficiente (sistemas de control, lámparas más eficientes, etc.) supondrá una inversión inicial pero, en un futuro, los costes de operación y mantenimiento se verán reducidos. La pregunta es si los ahorros futuros justifican el gasto inicial.
Para evaluar el coste de una instalación de iluminación no se debe tener en cuenta únicamente el coste inicial, sino también los costes de explotación previstos, ya que el coste de la energía eléctrica facturada es muy importante en el coste global de la instalación.
Las mejoras en el sistema de iluminación suelen consistir en la sustitución de lámparas o equipos auxiliares que se consideran enérgicamente ineficientes, como por ejemplo las lámparas incandescentes y los balastos electromagnéticos, por otros equipos que tienen menor consumo pero que den el mismo nivel de iluminancia.
Además, existen otras posibilidades como cambiar las luminarias existentes por luminarias que dan mejores rendimientos ópticos. El problema que presenta esta mejora es que la inversión aumenta considerablemente.
Por otro lado, la zonificación de circuitos resulta ventajosa, puesto que hace posible que no se tengan que encender todas las lámparas de una misma estancia, sino que solo se enciendan por áreas.
Las tareas de mantenimiento cobran importancia en este servicio, las lámparas y luminarias deben limpiarse periódicamente para mejorar la iluminación, que se ve perjudicada por la suciedad que se acumula en dicho equipos.
Sistema de iluminación
Un sistema de iluminación está formado por:
- Lámparas.
- Luminarias: cumplen funciones energéticas, mecánicas, térmicas y estéticas, al distribuir espacialmente la luz generada por las fuentes de luz.
- Equipos Auxiliares: resultan imprescindibles para conseguir la funcionalidad del sistema, e influyen en gran medida en su calidad, consumo energético, economía y durabilidad.
Las lámparas más corrientemente empleadas para iluminación de interiores se clasifican en diferentes tipos según su modo de emitir luz. Las lámparas producen la luz de distintas formas:
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Calentando un filamento hasta alcanzar su grado de incandescencia (fundamento de las lámparas incandescentes y halógenas). Las halógenas incorporan un gas halógeno para evitar que se evapore el wolframio del filamento. Actualmente está prohibida su fabricación y venta en la Unión Europea.
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Provocando una descarga eléctrica en el seno de un gas (lámparas de descarga). La luz se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos. A diferencia de la incandescencia, la tecnología de descarga necesita un equipo auxiliar (balasto, cebador) para su funcionamiento. Según el tipo de gas y la presión a la que se le somete, existen distintos tipos de lámparas de descarga: Lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de vapor de sodio o lámparas de halogenuros metálicos.
- Provocando una descarga en un cuerpo sólido (LED). Los Diodos Emisores de Luz (LED: Lighting Emitting Diode) están basados en semiconductores que transforman directamente la corriente eléctrica en luz. No poseen filamento, por lo que tienen una elevada vida.
La luminaria es el elemento donde va instalada la lámpara y su función principal es la de distribuir la luz producida por la fuente en la forma más adecuada a las necesidades. Son los equipos de alumbrado que reparten, filtran o transforman la luz emitida por una o varias lámparas. Comprenden todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la protección de lámparas (excluyendo las propias lámparas) y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinación con los medios de conexión con la red de alimentación.
Mientras que las lámparas incandescentes funcionan de forma estable al conectarlas directamente a la red, la mayor parte de las fuentes de luz requieren un equipo auxiliar para iniciar su funcionamiento o evitar crecimientos continuos de intensidad. Los equipos auxiliares más comunes son los balastos, arrancadores o cebadores, y condensadores, así como, transformadores para las lámparas halógenas de baja tensión.
Elección de los componentes
La distribución de la luz puede tener dos funciones diferenciadas, una funcional donde lo importante es dirigir la luz de forma eficiente, y otra decorativa para crear un determinado ambiente y resaltar ciertos elementos. Una iluminación adecuada y eficiente conseguirá un compromiso entre ambas funciones.
El empleo de más de un tipo de luminaria, unas para proporcionar una iluminación ambiental general y otras para una iluminación localizada, permite adaptarse de una forma más eficiente a las necesidades del espacio a iluminar.
También hay que tener en cuenta el rendimiento de la luminaria, de forma que refleje y distribuya mejor la luz, ya que cuánto mayor rendimiento menor potencia será necesario instalar. Las luminarias con reflector de aluminio de tipo especular son las de mejor rendimiento.
Además de por sus características luminotécnicas, las fuentes de luz han de elegirse por su eficacia luminosa.
La sustitución de componentes por otros más eficientes es una de las medidas de ahorro más rentables en iluminación.
Sistemas de control y regulación
Otra de las medidas de ahorro que resultan más rentables es la implantación de sistemas de regulación y control.
Los sistemas de regulación y control apagan, encienden y regulan la luz según interruptores, detectores de movimiento y presencia, células fotosensibles o calendarios y horarios preestablecidos. Permiten un mejor aprovechamiento de la energía consumida, reduciendo los costes energéticos y de mantenimiento, además de dotar de flexibilidad al sistema de iluminación.
Por otro lado, otros elementos típicos en estas instalaciones son los detectores de presencia instalados en un ambiente de ocupación puntual, como pasillos y aseos públicos. De manera que las lámparas conectadas a estos equipos solo se encienden cuando se detecta movimiento en lugar.
Otra posible solución es la instalación de interruptores temporales en zonas con poco uso.
El ahorro energético conseguido al instalar este tipo de sistemas puede ser de hasta un 70 %.
Adecuación de la iluminación de los ascensores
La iluminación de las cabinas de los ascensores está permanentemente encendida aun cuando no se está haciendo uso del ascensor. Este hecho es debido a que el sistema de control del ascensor no tiene ningún sistema para regular el encendido de dichas lámparas, de manera que estas permanecen encendidas de forma continua.
La adecuación de la iluminación del ascensor para que esta solo permanezca encendida durante el tiempo de uso del mismo, comprende la actuación sobre la electrónica del ascensor de manera que las lámparas únicamente se activen en el momento de la llamada del ascensor.
Aprovechamiento de la luz natural
El aprovechamiento de la luz natural permite una considerable reducción del consumo de energía eléctrica y, por tanto, un ahorro sustancial de energía, ya que en determinados momentos, y con un buen diseño, permite reducir el uso de iluminación artificial.
La presencia de luz natural depende de la profundidad del espacio, el tamaño y localización de las ventanas y techos de luz, el sistema de acristalamiento y cualquier obstrucción externa. Normalmente estos factores se fijan en la etapa inicial de diseño del edificio. Una planificación y diseño apropiados en esta primera etapa pueden producir un edificio que será más eficiente energéticamente.
Cuando el interior de un edificio o local cuenta con una cantidad suficiente de luz natural, no es necesario tener encendidas lámparas cercanas a ventanas, claraboyas o similares, sino que se puede controlar el encendido de éstas con sensores crepusculares. Con estos equipos se regula el funcionamiento de las lámparas, cuando existe suficiente nivel de iluminancia gracias a la entrada de luz natural, las lámparas permanecen apagadas, y cuando el nivel de luminancia no es suficiente, las lámparas se encienden.
Los sensores de luz (fotocélulas) regulan automáticamente el alumbrado artificial en función del aporte de luz natural, bien apagando o encendiendo la iluminación cuando el nivel está por debajo o por encima de un valor, o bien regulando la iluminación artificial de forma progresiva.
Estos sistemas permiten alcanzar ahorros de hasta el 60 %, su instalación es conveniente en las luminarias próximas a las ventanas y de forma más atenuada en el resto.
Gestión y mantenimiento
El paso del tiempo hace que disminuya la eficiencia energética de la iluminación debido a la depreciación del flujo luminoso de las lámparas a lo largo de su vida útil y la suciedad acumulada en las luminarias. Un mantenimiento de la iluminación permite alcanzar ahorros de hasta el 50%
En el enlace sobre gestión y mantenimiento se encuentra el detalle de las medidas a realizar para obtener unos ahorros considerables.