INTERNATIONAL SEMINAR LONG TUNNELS

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Josefina Salazar Villanueva
hace 8 años
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1 INTERNATIONAL SEMINAR LONG TUNNELS Desafío para el Diseño, Construcción y Operación Challenges for Design, Construction and Operation NUEVAS TECNOLOGÍAS EN ILUMINACIÓN DE TÚNELES DE CARRETERA NEW TECHNOLOGIES IN ROAD TUNNEL LIGHTING Javier Borja López J. Ramón López Laborda 17, 18 y 19 de Octubre 2012 Santiago, Chile PIARC CHILE

ILUMINACIÓN DE TÚNELES DE CARRETERA NEW TECHNOLOGIES IN ROAD TUNNEL LIGHTING

2 Índice? de la 3.1- Costes de instalación 3.2- Costes de suministro eléctrico 3.3- Costes de mantenimiento (limpieza, repuestos) túneles de 4.1- Iluminación LED 4.2- Sistemas de regulación de la iluminación 4.3- Bóvedas de transición lumínica 4.4- Uso de energías alternativas 6- Bibliografía

3 ? - Por razones de seguridad. - Se evita el riesgo del «agujero negro».? de la - Las normas (Directiva Europea 2004/54/EC, CIE 88 y ANSI/IES RP-22-11) coinciden en que es necesario iluminar los túneles de longitud L>125 metros. - El resto de túneles, dependiendo de varios factores.

RP-22-11) coinciden en que es necesario iluminar los túneles de

4 del sistema de Diversas guía metodológicas:? - Publicación CIE 88:2004 «Guía para alumbrado de túneles de y pasos inferiores» - IESNA RP «Recommended Practice for Tunnel Lighting» - Recomendaciones para la s y túneles. Ministerio de Fomento de la L in = f (longitud túnel, v circulación, Q tráfico, etc.) 0,5 cd/m 2 L in (diurno) 10 cd/m 2

IESNA RP-22-05 «Recommended Practice for Tunnel Lighting» - Recomendaciones para la s y

5 del sistema de - L acc >> L in problema de adaptación del ojo humano - Es necesario reforzar el nivel de la boca del túnel: L th - Diversos métodos para el cálculo de L th. Los más precisos estiman L acc y calculan L th a partir de dicho valor? del sistema de un túnel

- Diversos métodos para el cálculo de L th.

6 del sistema de - Es necesario una transición para pasar de L th a L in - Curva CIE, L tr (t) Si v=cte, L tr (x)? de la

7 del sistema de - Las guías metodológicas establecen L(x) teórica - Se pueden distinguir 4 zonas (túnel unidireccional) - Túneles bidireccionales, túneles con varios accesos? de la

8 del sistema de - Curva diseñada (subzonas) L diseñada (x) > L teórica (x) - Curva escalonada. En cada escalón una distribución de luminarias fija.? de la

9 de la Para el cálculo de la L i de cada subzona: - se requieren los datos fotométricos de las luminarias - el diseñador recurre a programas informáticos de cálculo? de la

10 del sistema de - El valor L th calculado es un valor máximo correspondiente al día más desfavorable. - El L th varía en función de las condiciones meteorológicas, hora del día, época del año, etc. - Se suelen plantear varios estados de iluminación en el túnel - Paso de uno a otros: conexión circuitos, reductores flujo? de la

- El L th varía en función de las condiciones meteorológicas, hora del día, época

11 3.1- Costes de instalación - Dependencia de múltiples variables: - Valor de L th estimado - Longitud de la zona umbral y de transición (Lth, v) - Longitud y geometría del túnel - Caudal de tráfico -? de la - Ejemplo (Túnel de Caldearenas, Huesca): - Circulación unidireccional. Dos carriles de circulación - Longitud = m - Sistema previsto: bilateral simétrico con luminarias VSAP - L th estimado = 180 cd/m 2 - Se han previsto 5 regímenes de funcionamiento. Conexión desconexión de circuitos regulados por luminancímetros (regímenes diurnos) y reguladores de tensión programados (regímenes nocturnos).

Dos carriles de circulación - Longitud = 3.

12 3.1- Costes de instalación? de la - Luminarias, cableado, bandejas y tubos: 86% - Circuitos nocturnos / circuitos diurnos: 55%-45% - Sensibilidad: - A mayor longitud, más peso de circuitos nocturnos - A mayor L th, más peso circuitos diurnos - Bidireccional, más peso circuitos diurnos

13 ? 3.2- Costes de suministro eléctrico - Sensibilidad: - A mayor longitud, más peso de circuitos nocturnos - A mayor Lth, más peso de circuitos diurnos - Bidireccional, más peso de circuitos diurnos - Conclusiones: - En túneles muy largos, hay que prestar especial atención a los circuitos de alumbrado nocturno - En túneles cortos, al alumbrado diurno de la

peso de circuitos diurnos - Conclusiones: - En túneles muy largos, hay que prestar

14 3.3- Costes de mantenimiento (limpieza, repuestos) - Dependencia de múltiples variables: - Número de equipos instalados (luminarias) - Vida útil de un determinado elemento (lámparas, sistemas de arranque, luminarias, etc.) - Personal y maquinaría requerida - Frecuencia de las operaciones? de la Ejemplo: T. Caldearenas Reposición lámparas VSAP Coste anual: 9.000

(lámparas, sistemas de arranque, luminarias, etc.

15 4.1- Iluminación LED - En enero 2011, CETU indicaba, en su nota informativa nº19, que los LEDs eran el futuro. Ese futuro ya ha llegado?? de la

16 4.1- Iluminación LED? - Ventajas de la tecnología LED - Luz blanca, elevado confort visual y reproducción cormática - Elevada vida útil - Adecuada eficiencia energética - Posibilidad de concentrar luz en la calzada - Posibilidad de regulación continua 0-100% - Encendido/apagado instantáneo de la

reproducción cormática - Elevada vida útil - Adecuada eficiencia

17 4.1- Iluminación LED? de la - Desventajas de la tecnología LED - Tecnología novedosa. Incertidumbre en cuanto a vida útil y costes de mantenimiento. - Coste de primera instalación superior al de otras tecnologías. - La eficacia del LED sigue subiendo y su precio bajando. Es ahora el mejor momento o es mejor esperar? - Dificultad de estimar precio equipos al final de su vida útil (segunda instalación). - A día de hoy, al final de su vida útil se requiere la sustitución de la luminaria completa.

- Coste de primera instalación superior al de otras tecnologías. - La eficacia del LED sigue subiendo y su precio bajando.

18 4.1- Iluminación LED? de la - Conclusiones: - Necesario realizar un detallado estudio lumínico económico, que considere todos los factores de comparación de forma homogénea - Avance tecnológico continuo: mayor eficiencia, mayor vida útil, menor precio - Existen ventajas en el uso de la tecnología LED, alguna de las cuales comparte con otras tecnologías - Actualmente puede ser interesante en nuevas instalaciones y sólo en el alumbrado base - Puede requerir un menor mantenimiento que otras tecnologías. Solicitar avales fabricante. Formación personal mantenimiento

homogénea - Avance tecnológico continuo: mayor eficiencia, mayor vida útil, menor precio - Existen ventajas en el uso de la tecnología LED,

19 4.2- Sistemas de telegestión - Permiten el control del flujo luminoso emitido por cada luminaria de forma individual - Monitorización del estado de las luminarias (horas de funcionamiento, detección de averías)? de la

individual - Monitorización del estado de las

20 4.2- Sistemas de regulación de la iluminación? de la

21 4.2- Sistemas de regulación de la iluminación - Caso práctico: túneles de Calahonda (Málaga, España)? de la - Ahorro energético superior al 30% - Amortización inferior a 4 años

22 4.3- Bóvedas de transición lumínica - Estructuras metálicas permanentes anteriores al túnel - Reducción paulatina de la entrada de luz a su través - Deben asegurar la dispersión de la luz filtrada para iluminar uniformemente la calzada.? de la

23 4.3- Bóvedas de transición lumínica? de la - Amortización en 4 años - De momento sólo se tiene experiencia a nivel de laboratorio - Se está estudiando su implantación en un túnel real: incremento de longitud del túnel? mantenimiento (limpieza)? nieve, lluvia? obstaculizaría acceso locales técnicos?

24 4.4- Uso de energías alternativas (energía fotovoltaica) - No existen muchas referencias sobre el uso de la energía solar fotovoltaica en túneles.? de la Túnel Pedro Galleguillos (Chile)

25 4.4- Uso de energías alternativas (energía fotovoltaica)? - Ejemplo de aplicación: - Túnel 357 m, tráfico bidireccional - Primera aproximación: Alumbrado nocturno permanente 42 luminarias LED, W de potencia instalada y funcionamiento 24 h. al día. - Energía consumida, radiación solar nº paneles. - Autonomía sistema nº baterías de la

26 4.4- Uso de energías alternativas (energía fotovoltaica) - Costes de instalación: Ahorro anual en factura eléctrica: 7.500? de la - Coste infraestructura eléctrica necesaria para llevar a cabo el suministro: Si se considera el alumbrado de refuerzo, la potencia instalada se multiplica por 11, así como el coste de la instalación fotovoltaica. - Sin embargo, el coste de la infraestructura eléctrica necesaria en ese caso no se multiplica por 11.

27 4.4- Uso de energías alternativas (energía fotovoltaica)? - Adecuado para consumos reducidos alejados de la red de distribución - Muchas variables en juego. Se debe estudiar cada caso de manera particular - Se debe considerar el mantenimiento y vandalismo - Retorno de experiencia de la

28 - Es necesario iluminar los túneles. - Se trata de una instalación que presenta unos costes de instalación y mantenimiento elevados. - Se han presentado nuevas tecnologías, que implicarían un mayor coste de instalación, pero que podrían reducir costes de explotación? de la Recomendaciones para el futuro: - No dejarnos llevar por el entusiasmo del fabricante. - Muchas variables en juego. Cada caso debe estudiarse de manera particular - Necesidad de realizar experiencias piloto a escala real - Retorno de experiencia

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